电力市场撮合交易模型的研究

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华北电力大学（保定）

硕士学位论文

电力市场撮合交易模型的研究

姓名：李沛盈

申请学位级别：硕士

专业：计算机应用技术

指导教师：张少敏

20081216

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华北电力大学硕士学位论文摘要

摘要

在我国区域电力市场环境下，电力市场撮合交易机制的应用范围越来越广泛，

竟价上网的交易风险已不容忽视。依据风险产生的来源，本论文针对如何规避风险的问题，给出了面向电力市场交易主体的信任、信任度等相关定义，提出了一种简单易行、容易被市场参与者接受的基于信任度的电力市场撮合交易模型ＴＭＴＭ，并给出了该模型的具体算法。与现有的电力交易主体的综合评判方法相比，该模型综合应用德尔菲法和层次分析法定量计算交易主体信任度，并根据电力市场的特点将信任指标分类考虑；考虑时间衰减时，区别于现常用的信任管理方法对总体评估结果衰减，通过构造信任指标分值的隶属函数较细地处理衰减问题。最后，将该模型的思想简单应用到电子商务撮合交易中，从而提高电子商务交易的效率与安全性。关键词：电力市场，撮合交易模型，动态可信评估，交易风险，信任度

ＡＢＳＴＲＡＣＴ

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摘要

在我国区域电力市场环境下，电力市场撮合交易机制的应用范围越来越广泛，

竞价上网的交易风险已不容忽视。依据风险产生的来源，本论文针对如何规避风险的问题，给出了面向电力市场交易主体的信任、信任度等相关定义，提出了一种简单易行、容易被市场参与者接受的基于信任度的电力市场撮合交易模型ＴＭＴＭ，并给出了该模型的具体算法。与现有的电力交易主体的综合评判方法相比，该模型综合应用德尔菲法和层次分析法定量计算交易主体信任度，并根据电力市场的特点将信任指标分类考虑；考虑时间衰减时，区别于现常用的信任管理方法对总体评估结果衰减，通过构造信任指标分值的隶属函数较细地处理衰减问题。最后，将该模型的思想简单应用到电子商务撮合交易中，从而提高电子商务交易的效率与安全性。关键词：电力市场，撮合交易模型，动态可信评估，交易风险，信任度

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声尸明只月

本人郑重声明；此处所提交的硕士学位论文《电力市场撮合交易模型的研究》，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

学位论文作者签名：盔盔整日期：

关于学位论文使用授权的说明

本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。

（涉密的学位论文在解密后遵守此规定）

作者签名：壅挫

日导师签名：日期：卫阜出口期：上弘序

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第一章引言

１．１选题背景及意义

自２０世纪８０年代末电力市场的概念被提出之后，世界上很多国家都开始根据其电力系统自身的特点，对电力工业进行改革Ｈ１。目前，电力工业的改革席卷了全球，世界范围内的电力工业正经历着一场传统集中管制的垄断经营走向市场竞争的变革，其目的是通过引入公平竞争机制以打破垄断、提高效率、改善服务、增强电力工业活力，最终实现资源的合理分配和社会效益最大化。当然，我国也加入了这个变革大军的行列位１。１９９８年１２月，中国提出了“厂网分开、建立发电侧开放电力市场＂的改革目标，东北电网的辽宁、吉林、黑龙江与山东、浙江、上海成为国家指定的首批试行厂网分开、竞价上网的试点省，开展了电力交易中心建设与竞价上网试点工作。２００２年，《电力体制改革方案》出台，重组了发电资产，建立若干个独立发电公司；重组了电网资产，设立国家电网公司和南方电网公司，在国家电网公司下辖几个区域性电网公司；并设立国家电力监管委员会，负责电力监管。２００２年１２月２９日，国家电网公司、中国南方电网有限责任公司２家电网公司，中国华能集团公司、中国大唐集团公司、中国华电集团公司、中国国电集团公司、中国电力投资集团公司等５家发电公司，中国电力工程顾问集团公司、中国水电工程顾闻集团公司、中国水利水电建设集团公司、中国葛洲坝水利水电工程集团公司等４家辅业集团公司同时挂牌。２００３年，国家电力监管委员会决定建设华北、东北、华东、华中、西北、南方六大区域电力市场，全国大部分地区大部分发电企业实行竟价上网，符合条件的大用户（含独立配售电企业）直接向发电企业购电。

在区域电力市场的环境下，随着电力市场化改革的逐步推进，作为核心内容的竞价交易机制的设计与实现成为我国电力市场研究中最富有挑战性的课题之一Ⅲ，因为它直接关系到电力系统运行的安全稳定性和市场运营的效率。目前国内外电力市场的竞价交易机制一般可分为双边交易和撮合交易两种模式口’４１。其中，撮合交易机制是指购、售电主体集中申报各自的交易电量和相应电价，其交易过程对任意一对购电方和售电方、购电方和购电方、售电方和售电方之间都是公平的，体现了平均分配社会福利的特性；而且，撮合的目标为最大化社会福利，体现了高效地最优化资源配置的特性，可以有效地激发市场成员参与市场竞争的积极性、增加市场竞争的激烈程度、提高市场竞争的效率，使市场价格能够反映电能商品的真正价值，因而已在我国目前的电力市场体系中得到了广泛地应用ｎ—ｑ１。例如南方区域电力市场的年度及月度竞价交易平台、华东区域电力市场的月度竞价交易平台、江苏和河南等地推行的高耗能小机组向高效率大机组转让发电计划的发电权交易市场等都采

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用了这种交易机制。

然而，撮合交易竞价机制在我国区域电力市场中的应用还不够成熟。首先，由于电力不能存储的特点，供电企业将面临着电量购买与销售差别的风险；尤其是在电力市场竞价上网的交易活动中，作为电力市场交易主体的卖方和买方（主要指发电商、电网公司、配电商、电力经销商、大用户等），交易双方同样也可能根本不熟悉，再加之购、售电主体的资产隶属于不同的所有者，在追求利润最大化的驱动下，交易时发生机会主义的可能性将大大增加№１．第二，由于我国各地区的经济发展水平、能源结构差别较大，电力工业发展水平、电源结构、电力需求水平差别也较大，区域电力市场环境下实现各地区统一平台上的撮合存在一定的难度ｎ１。第三，虽然目前电力市场运营中心制定了不少调度办法来解决竞价成功却无法发出的电量，但因此可能会大大地增加了调度的负担。另外，在实践中可能会发生由于输电价格、环保折价等结合我国区域电力市场的具体运营状况及运营规则的数据处理地不尽合理而导致优势机组在撮合交易中没能体现其竞争优势的现象Ｈ１。这些都增加了目前运行在该模型上的交易主体的交易风险。如果交易过程中不考虑这些风险，撮合交易的优势也将无从谈起，市场主体的利润最大化无从谈起，电力系统的安全稳定运行也更无从谈起。

为此，本课题选取考虑安全因素的电力市场撮合交易模型作为研究的主要内容。这不仅在理论上进一步丰富了电力市场交易机制的数学模型，为电力市场交易模型的理论拓展做了大胆尝试；而且，交易前评判交易主体的思想，进一步保证了交易实现的社会福利最大化和社会福利平均分配的公平性，加深了撮合交易的经济学意义。再者，新模型的提出减小了电力市场交易主体的风险，提高了交易双方信息的掌握程度、减少了机会主义行为的空间、对风险进行有效地分配，其体现的优质优价证实了撮合交易模型的实际意义．

１．２课题相关内容的国内外研究现状

文献［３］中介绍的英国、美国等建设电力市场改革的经验表明电力市场化改革是一个长期的实践探索过程，电力市场的建设要循序渐进，需要根据市场运行情况和相关的配套改革，不断地进行探索、丰富和调整。另外，区别于英国、美国这样的市场经济发达、法制健全的国家，我国是发展中国家，正在进行的是社会主义市场经济体制改革，电力工业作为基础产业既要实现快速发展，又要推进市场化改革，情况更加复杂、任务更为艰巨。相应地，我国的电力市场体系建设更为复杂，必须立足于自身的特点，而不能照搬国外的经验。

在我国区域电力市场建设的过程中，区域电力市场的竞价机制是一个需要不断深入研究的问题，区域电力市场竞价机制的建设应根据电网的经济、技术条件，因２

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地制宜，采用符合实际情况的市场组织模式和价格机制，实现电力改革的可持续发展。建立区域电力市场的目标口１是：建设政府监管下的统一开放、竞争有序、公平高效的区域电力市场。在保证电网安全稳定运行前提下，坚持公开、公正、公平的原则，打破省间壁垒，实现区域内电网丰枯调剂、水火互补、余缺互济、达到电力资源的优化配置，实现电力资源优化配置与公平配置的有效协调。同时，要考虑各方利益的平衡协调，形成合理的电价形成机制，推动区域内电力工业和各省经济持续、协调、健康发展。随着电力体制改革的深入、区域电力市场依据此目标的不断发展完善，发电侧开放使我国电力行业已建立初步的发电市场，输电与供电相分离将成为下一步电力体制改革的目标，最终电力市场将形成完善的两级市场嘲，即发电市场与电力零售市场，实现售电环节和售电环节的竞争。在完善的电力市场条件下，由于电力不能存储、市场竞争的不完全、人的有限理性、机会主义行为、未来的不确定性等特点№１，作为电力市场交易主体的卖方和买方（主要指发电商、电网公司、配电商、电力经销商、大用户等）可能根本不熟悉，电力市场竟价上网时不可避免地存在着大量的交易风险，撮合交易亦是如此。

影响电力市场撮合交易的风险因素有：报价、电量、竞价策略等。为减小交易的风险，保证交易顺利进行，就必须保证这些因素相关数据的充足、有效和安全。目前已有较多文献对此进行了研究。其中，文献［８］研究了电力市场竞价上网环境下如何安全定价的问题。文献［９］通过研究竞争电量的比例参数，保证了市场价格完全由竞争形成。文献［１０，１１］计算并分析了发电商采用不同竟价策略时所面临的不同风险．文献［１２］通过最优组合风险管理工具电力期货合同、期权合同等，缓解了电价波动的风险。文献［１３，１４］通过提出电力市场运营系统的安全防护策略，保证了交易时网络信息的安全、交易主体身份的验证及权限划分。另外，文献［２，１５］介绍了目前电力市场为减小交易风险通常采用的方法一应用层次分析法对未来可能的交易对象进行综合评判，以帮助交易双方找到合适的交易对象、降低交易的谈判成本。

然而，上述研究存在着以下的不足：

ａ．研究的角度大都只是针对售电主体，考虑购电主体机会主义行为可能给交易带来的风险考虑的较少；

ｂ．主要研究了电力交易的策略，对交易的建模研究甚少；

ｃ．作为中介人角色的经纪人、电力库或电力交易所乜１组织撮合交易时，提供给交易主体交易对象的相关信息不够充分与直观，使得交易主体仍存在着有限理性的风险；

ｄ．购售电双方只能被动接受撮合结果，交易中介人也缺乏收集购售电双方对交易的反馈意见；

ｅ．应用层次分析法对交易对象进行综合评判时，依据的是决策者个体对评判准３

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则进行评判，数据不一定准确合理，且没有利用历史评判结果，也没有考虑不同评判时间对评判结果的影响。

１．３论文的主要研究内容

本论文研究的主要内容具体分解如下：

（１）研究电力市场交易模式、各自的适用范围，重点研究电力市场撮合交易模型的算法及交易步骤，分析目前电力市场撮合交易环境下的交易风险；

（２）研究电子商务中动态信任计算的相关理论及方法，并针对电力市场环境的特殊性和目前信任计算方法未能准确地解决时间衰减问题，给出评判面向电力市场交易主体交易可靠与否的相关概念，并给出了量化的评价算法，通过具体算例分析、验证评判方法的可行性及优势性。

（３）为规避电力市场交易风险、实现电力市场的优质优价，设计考虑交易安全问题的即基于交易主体信任度的电力市场撮合交易模型，给出具体算法，并通过．具体算例分析、验证该方法的可行性及优势性。

１．４论文的组织安排

依照课题研究和设计的总体思路，安排本论文的组织方式如下：

第一章绪论。本章介绍论文的选题背景、理论意义、现实意义，国内外相关领域研究现状及存在的问题，论文研究的主要内容，以及论文的组织安排。

第二章电力市场撮合交易及电子商务信任评估的相关概念和技术介绍。本章介绍了电力市场交易模式的设计原则、目前电力市场的主要成员、电力交易模式的主要种类、各自的适用场合、结算方式等相关理论和相关技术，重点解析了电力市场撮合交易的交易原理；同时介绍了电子商务信任评估技术的基本概念、基本方法和基本要素；并依据这些基本概念和基本原理，确定考虑安全问题的电力市场撮合交易模型的研究方案。

第三章电力市场信任模型的设计，即ＴＭＴＭ模型中信任度的具体计算方法及分析。本章详细介绍了区域电力市场前提下的信任评估模型中新设计的信任度的计算方法，并通过算例分析证明了ＴＭＴＭ模型中信任度计算的合理性和有效性。

第四章基于信任度规避风险的电力市场撮合交易模型ＴＭＴＭ的实现。本章针对电力市场撮合交易的特殊性及现实中存在的风险需求，设计了一个新的基于信任度的电力市场撮合交易模型ＴＭＴＭ。通过介绍该模型的基本原理、分析其数学模型、介绍其交易流程，体现了该模型的优势。

第五章基于信任度规避风险的撮合交易模型在电子商务中的应用扩展。本章４

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分析并总结了本论题中信任度计算方法的优势及可推广的适用场合，给出了电子商务环境下撮合交易的通用模型。

第六章总结全文并展望以后的研究方向。

１．５本章小结

本章说明了课题的研究背景、研究意义、研究思路。概述了电力市场撮合交易模型的国内外研究现状和我国电力市场竞价上网安全问题的研究现状，分析了目前采用的方法未解决的问题。简要介绍了论文的研究内容及组织结构。５

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第二章撮合交易及信任评估的相关概念和技术介绍

２．１电力市场撮合交易概述

作为发展中国家的中国，由于长期以来计划经济形成的思维模式、管理方式及传统文化习惯等的影响难以在短期内改变和消除，我国电力市场建设从国企改革到市场经济建设的情况要比市场经济发达的国家复杂得多，所以，我国区域电力市场竞价交易机制的设计与完善也将更具挑战性、艰巨性和长期性。

２．１．１区域电力市场竞价机制的设计原则

正如文献［３］中所说，电力体制改革的目的是使资源在更广泛的范围内由市场来配置，其中最重要的一个实现途径就是建立区域电力市场（区域统一市场或共同市场）。区域市场竞争机制的设计必须坚持遵循以下原则ｎ。４１：

１）坚持两大规律的协调原则：尊重电网运行的客观规律（电力生产的特殊规律）；尊重市场经济规律。区域电力市场的设计须协调好这两个规律，使之相互促进，既要达到“安全性与经济性的协调统一＂，又要注意兼顾其经济性，提高市场交易效率和降低交易成本。

２）坚持安全第一的原则。市场结构、市场交易模式的设计应充分考虑规避安全风险和市场风险。必须充分考虑如何保证电网的安全稳定运行，努力实现市场交易与电网调度的有效配合。保证电网安全不仅体现在制定调度交易计划或购电计划时要进行安全校核，更重要的是在设计电力市场竞价模式和规则时充分考虑电网安全运行。建立有利于实现安全可靠供电和高效竞争的区域电力市场。

３）要体现公开、公正、公平的原则，坚持实现资源优化配置与实现资源公平配置相协调的原则（亦即：坚持区域资源优化配置与区域内各省经济发展相协调的原则），通过公平竞争机制以打破垄断，提高效率，最终实现资源的合理分配和社会效益最大化。

２．１．２电力市场交易主体解析

区域电力市场的交易主体是指按规定获得电力业务许可证的电力企业、电力经纪人、经核准的大用户、区外购售电主体乜Ｊ毛１７１。其中：

电力企业是指专门从事电力生产与交易的企业，包括发电企业与电网企业。发电企业参与市场竞争时，可选单台机组、单个发电厂或单个发电集团公司、水电发电时也可选流域梯调为单位参与竞争。目前我国独立的电网企业有国家电网公司和南方电网公司两家，此外还有一些以中小型水电站或小火电为核心的孤立电网；其６

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中国家电网公司拥有东北、华北、华东、华中、西北共五个区域电网公司，区域电网公司下辖区内各省电网公司，南方电网公司下辖区内五省电网公司。

电力经纪人包括组织各省之间签订长期、中期、短期购售电合同、运行区域现货竞争交易市场的区域市场交易中心、负责省内供电安全和实时电力电量平衡，调度省内各发电厂的省交易中心等。

电力用户既包括终端用户，也包括转供电用户，是所有电力用户的统称。其中，大用户可以直接与区域内电厂签订合同，或通过区域电力调度交易中心与区域内电厂签订合同，也可以到区域电力市场与市场成员签订购电合同。

区外交易主体包括区外来电和区域间电力交易主体，即为消除省内垄断和省间经济壁垒实现跨区（省）电网问的电力交换，将本地区的电力交易到区域外的交易主体。

２．１．３电力市场竞价交易模式分类

目前国内外电力市场的竞价交易机制一般分为双边交易和撮合交易两种模式（也称为经纪人运作模式）瞳Ｊ卜埔】。

双边交易是指购售双方直接协商，确定交易电量、交易曲线以及交易价格，经电力调度交易机构安全校核确认后，双方签订双边交易合同的交易方式。

撮合交易是指购电方或售电方（或购售双方，主要包括２．１．２节介绍的各类电力市场交易主体，其中售电主体主要包括所有发电企业、已拥有购买权的电网企业、区域售电主体，购电主体主要包括欲购电的电网企业、电力用户、区外购电主体等）申报电量（或电力）和对应电价，购电方按照报价由高到低进行优先级排序，售电方按照折算排序价（在报价基础上考虑输电价格、输电损耗折价等因素）由低到高进行优先级排序，在满足一定的网络约束条件下，通过交易算法撮合购售双方成交的交易方式。一般分为单买（或单卖）的单边撮合交易和多买多卖的双边撮合交易两种形式。竞争（单一买主）方式是指根据售电方折算排序价由低到高对其进行优先级排序，从购电方的待购电量中依次满足，直至无剩余待购电量的交易方式，每笔成交交易的结算电价可取售电方的报价（ＰＡＢ模式），也可以采用ＭＣＰ模式，即最后成交的售电方报价作为市场统一的出清价，所有售电方的成交电量均按此价格结算：拍卖（单一卖主）是指根据购电方报价，由高到低对其进行优先级排序，从售电方的待售电量中依次满足，直至无剩余待售电量的交易方式，每笔成交交易的结算电价可取购电方的报价（ＰＡＢ模式），也可以采用ＭＣＰ模式，即最后成交的购电方报价作为市场统一的出清价，所有购电方的成交电量均按此价格结算。

７

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华北电力大学硕士学位论文撮合交易方式类似，只是不再是单边报价，而是购售双方都报价，这样便引入了购售双方的双边价格弹性（而不是单边撮合交易具有的单边价格弹性），任何一个交易方都无法对成交价格拥有绝对的控制权，因此成交价格可以在一定程度上揭示电能这种特殊商品的真实价值。

２．１．４两种竞价交易模式的优缺点及适应环境

双边交易模式的特点是：具有操作简便；易为市场成员接受；具有自愿协商、自由选择的特点；进行交易协商的双方市场成员可就交易价格、数量等反复磋商；当市场成员较多时，市场成员进行谈判、比较的工作量较大，且最终协议可能不是最优。

从以上特点看，双边交易模式适用于电力市场初期。此时，电力市场成员较少，市场成员对电力市场运作需要一个逐步接受、适应的过程。双边交易模式比较容易从现阶段向区域电力市场过渡，对市场培育比较有利。市场成员可以自由选择对象，且双方谈判过程也比较容易实施。缺点是当市场成员比较大时，市场成员选择交易方、确定交易方案比较困难。

撮合交易模式是对所有市场成员的报价在全局优化基础上，进行交易匹配，这种方法的特点是：市场成员报价后，不再进行面对面协商、谈判，由市场进行交易匹配；实现全局优化；在市场接受报价截止时间后，市场成员报价不能改变。由以上特点可以看出，撮合交易模式适用于市场成员较多、市场较成熟的阶段。此时，市场难以采用面对面方式进行谈判，由市场进行交易匹配，可使得市场成员全局最优的交易计划。因此，本文选取撮合交易作为研究对象。

２．１．５撮合交易竞价机制解析

撮合交易的竞价机制按照决定交易价格的交易主体及结算方式的不同，可分为双向拍卖和单向拍卖两种模型，具体细化为以下五种竞价机制：

竟价机制１：按照价格高低匹配的原则（亦即：报价高的买电者和报价低的卖电竟价机制２：按照“高低匹配＂的交易规则，首先撮合优先级最高的买家和卖家的交易，交易的成交价格为卖方报价和买方报价的平均值，然后撮合优先级次高的市场成员的交易，以此类推。

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方和不高于ＭＣＰ的卖方成交。

竞价机制４：根据卖电方报价、输电电价和网络损耗，在一定价格下由低到高排序，从待购电量中依次满足，最后一个成交的卖电方报价，作为市场统一结算电价（中标最高的发电报价为市场统一出清价），所有中标电量均按该电价结算。

竞价机制５：对购电方报价由高到低排序，从待卖电量中依次满足，取中标最高的购电报价为市场统一出清价，所有中标电量按该电价结算。

２．２电子商务信任评估概述

２．２．１电子商务概述

电子商务（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｍｍｅｒｃｅ简写为ＥＣ或ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＢｕｓｉｎｅｓｓ简写为ＥＢ）是在与计算机技术、网络通信技术的互动发展中产生和不断完善的，随着近年来Ｉｎｔｅｒｎｅｔ和ｗｗＷ技术的飞速发展，电子商务也高速发展起来。

在不同时期，中外学者、专家从不同的角度对电子商务提出过不同的定义。电子商务最初起源于计算机的电子数据处理（ＥＤＰ．ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＤａｔａＰｒｏｃｅｓｓ），２０世纪８０

Ｄａｔａ年代，人们认为电子商务就等同于电子数据交换（ＥＤＩ—ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＩｎｔｅｒｃｈａｎｇｅ）。

随着Ｉｎｔｅｒｎｅｔ与ｗｗｗ技术的迅猛发展，电子商务被赋予了新的内涵。至今为止，人们对电子商务尚未有一个统一、明确的定义。中国专家王可研究员从过程角度定义电子商务：在计算机与通信网络基础上，利用电子工具实现商业交换和行政作业的全过程ｎ盯。ＩＢＭ定义电子商务为：将系统和主要商业运作过程结合起来，通过因特网技术使之变得简单易行的、能够传送不同商业价值的、安全、灵活和完整的商业途径，即利用简单、快捷、低成本的电子通讯方式，买卖双方未谋面地进行各种商贸活动，包括为政府部门、企业单位、金融机构、商家和个人等提供各种在线服务呻１。

电子商务是计算机网络为商务活动带来的又一次革命，旨在通过电子手段建立一种新的经济秩序，它基于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／Ｉｎｔｒａｎｅｔ或局域网、广域网，包括了从销售、市场到商业信息管理的全过程。在这一过程中，任何能加速处理过程、降低商业成本、增加商业价值、创造商业机会的活动都应该纳入电子商务的范畴。电子商务将公司内部雇员、客户、供货商和合作伙伴通过网络联系起来，即解决交易问题，还解决协作（ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｏｎ）、服务（ｃｕｓｔｏｍｅｒｓｅｒ、，ｉｃｅ）等问题。电子商务的发展给企业、个人和社会带来的好处是全方位的，它把人类真正地带入信息化社会。

２．２．２电子商务信任与信任计算概述

信任的定义啪吨３１有多种，电子商务中的信任，被广泛接受的描述是Ｍａｙｅｒｍｌ等９

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给出的：信任是基于对对方将完成己方重要的特定行动的期望，己方愿意接受对方行动可能导致的伤害，而不考虑监控另一方的能力。

ＹａｏＷａｎｇ乜钉定义信任是一个实体基于自身与另一个实体直接的交易经验而产生的对该实体能力、诚信和可靠性的一种信心。

Ｘ．５０９的２０００年版中对信任是这样定义的：一般说来，如果一个实体假定另一个实体会准确地向它期望的那样表现，那么就说它信任那个实体。对这些假设和期望可以使用信任度来衡量，信任度取决于一个被信任者的特征、能力、力量以及真实度等。

信任模型（ｔｍｓｔｍｏｄｅｌ）描述了如何建立信任关系，如何寻找和遍历信任路径的规则，已提供了建立和管理信任关系的框架。信任模型关注的内容主要有信任的表述、信任的度量以及信任度的评估口钔．

信任计算是指实体综合本地查询和对外信息查找所收集的信誉信息得到目标实体的可靠性参考值。信任计算的目标在于尽可能充分、合理的利用收集到的各类信息，以确定待选实体的可靠性。

２．２．３国内外信任评估的研究现状及热点

国内的文献［２７］对信任管理做了综述，介绍了信任管理思想的出现，给出了信任管理的概念和模型，并概述了几个典型的信任管理系统和信任度评估模型，作为一篇综述性的文献，讨论了当前研究存在的问题以及今后的研究方向。

为解决系统网络服务的安全问题，Ｂｌａｚｅ等人于１９９６年首次使用了“信任管理（ｔｒｕｓｔｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）力概念汹３，确定的基本思想是承认开放系统中安全信息的不完整性，指出系统的安全决策需要依靠可信任第三方提供附加的安全信息。与此同时Ａｂｄｕ卜Ｒａｈｍａｎ等学者则从信任的概念义啪１出发，对信任内容和信任程度进行划分，并从信任的主观性入手给出信任的数学模型用于信任评估。

文献［３０］提出了５种信任模型参数，并且开发了一个“一致信任度量（ａｃｏｈｅｒｅｎｔｔｒｕｓｔｍｅｔｒｉｃ）＂算法，这种算法使用５种参数来定量和比较一些信任实体；文献［３１］提出了一种基于声望的信任模型：ＴＲＵＭ—ＭＡＲ，提出基于声望的信任模型可以分成两类：集中信任（ｃｅｎｔｒａｌｔｒｕｓｔ）和个体信任（ｐｅｒｓｏｎａｌｉｚｅｄｔｒｕｓｔ）口２删，其中。集中信任模型基于客体的完整行为样本，而个体信任使用部分行为样本进行提取算法；文献［３４］还提出了一种能够管理客体全部行为的信任模型。

由于信任在某种程度上的不确定性，在进行决策时又需要确定的策略，文献［３５］使用模糊集的方法来研究信任评估，提出了一种基于模糊逻辑的算法，支持信任的度量和量化。国内的文献［３６］基于模糊逻辑的主观信任管理模型展开研究，使用模糊数学的方法来研究信任管理。１０

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由于用户的历史行为在某种程度上能反映他们未来的行为方式，文献［３７］提出一种基于行为的信任模型，根据用户的历史行为来分配资源。

Ａｂｅｒｅｒ和Ｄｅｓｐｏｔｏｖｉｃｔｌｌ最早提出了一种Ｐ２Ｐ系统中基于全局声誉的信任机制口引。在这种信任机制中，任何一个节点可以随时抱怨其他节点，系统通过收集对一个节点的所有抱怨信息来确定该节点的声誉。但该机制没有考虑影响信任度量的相关因素，具有很大的片面性，且不能应对节点的恶意行为。例如，节点可以通过发送大量的抱怨来诋毁某个节点。

这些信任模型大多只是一种理论算法模型，没有考虑信任随时间的衰减因素，也没对信任初始建立的状态给出清晰的算法，但仍然能解决特定交易过程中的信任问题以及一些量化的参考值，同时也推动了该领域的发展。

２．２．４信任评估方法概述

１）Ｄｅｌｐｈｉ法口们：又称德尔菲法或专家意见法，是由美国兰德公司（ＲａｎｄＣｏ巾ｏｒａｔｉｏｎ）于２０世纪５０年代发明并首先用于技术预测。它是依据系统的程序，采用匿名发表意见的方式，即团队成员之间不得互相讨论，不发生横向联系，只能与调查人员发生关系，以反覆的填写问卷，以集结问卷填写人的共识及搜集各方意见，可用来构造团队沟通流程，应对复杂任务难题的管理技术。

优点：是主观和定性分析的有效方法。吸收专家参与预测，采用匿名或背靠背的方式，能使每一位专家独立自由地做出自己的判断，充分利用专家的经验和学识，发挥专家的作用、集思广益，同时把各位专家意见的分歧表达出来、取各家之长、避各家之短；预测过程经过多轮反馈，结论较为可靠。但是权威人士的意见可能会影响他人的意见；有些专家会因为自尊心而不愿意修改自己原来不全面的意见；过程比较复杂，花费时间较长。

２）ＡＨＰ法啦－３钉：又称层次分析法（ＡｍａｌｙｔｉｃＨｉｅｒａｒｃｈｙＰｒｏｃｅｓｓ），是由美国匹兹堡大学的Ｔ．Ｌ．Ｓａａｔｔｙ教授等人提出的一种定性和定量相结合、系统化、层次化的多目标决策分析方法。它把复杂问题中的各种因素通过划分为相互联系的有序层次，使之条理化，根据对一定客观现实的主观判断结构（主要是两两比较）把专家意见和分析者的客观判断结果直接而有效地结合起来，将一层次元素两两比较的重要性进行定量描述。而后，利用数学方法计算反映每一层次元素的相对重要性次序的权值，通过所有层次之间的总排序计算所有元素的相对权重并进行排序。

优点：ＡＨＰ法简便、灵活且实用，可有效地处理复杂的社会、政治、经济、技术等方面的决策问题，尤其是对于多目标、多方案的决策，改变了以往最优化技术只能处理定量分析问题的研究领地，提供了对非定量事件作定量分析的方法。但是如果所选的要素不合理，或要素含义混淆不清，或要素间的关系不正确，都会降低

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ＡＨＰ方法的结果质量，甚至导致ＡＨＰ方法决策的失败。

３）熵值确定权重法洲：熵（Ｅｎｔｆｏｐｙ）原是统计物理和热力学中的一个物理概念，在信息系统中的信息熵是信息无序度的度量，信息熵越大，信息的无序度越高，其信息的效用值越小，反之亦然。利用熵值法估算各指标的权重，其本质是利用该指标信息的价值系数来计算，其价值系数越高，对评价的重要性就越大（或对评价结果的贡献就越大），熵值法是根据各指标所含信息有序度的差异性，也就是信息的效用价值来确定该指标的权重。

优点：运用因子分析法减少评价指标，在尽量减少原来指标所含信息损失的基础上，将众多的单项指标综合为少数综合指标；运用熵值法客观确定指标权重，在数学变换中伴随生成综合评价所涉及的权数，最大限度减少评价者个人因素对评价结果的影响。但是该方法缺乏各指标间的横向比较，又需要样本数据，在应用上受到限制。

４）主成分分析法Ｈ们：主成分分析法是将多个指标化为少数综合性指标的一种多元统计方法，这些综合指标是原始指标的线性组合，且彼此之间互不相关。通过数学变换的方法，把给定的一组相关变量通过线性变换转成另一组不相关的变量，这些新的变量按照方差依次递减的顺序排列。

优点：在保证原始数据信息丢失最少的情况下，对高维变量空间进行降维处理，减少统计工作量。但是该方法需要大量的原始数据。

５）模糊综合评判方法“们：模糊综合评判方法又称模糊判断法，是在建立各级数学模型的基础上，运用扎德法则做模糊矩阵乘法，然后根据“最大隶属度原则”给出综合评价结论。该方法是针对难以直接用准确的数字进行量化的评价问题提出来的一种方法，对原本仅具有模糊和非定量化特征的因素经过某种数学处理，使其具有某种量化的表达形式。

优点：可以有效处理人类思维的主动性和模糊性．但是不能定量计算出各个因素之间的权重大小。

２．３课题研究方法选取及相关方法详解

２．３．１课题研究方法选取

正如文献［３］所述，有效地设计一个令各方面都满意的竞价交易机制几乎不可能，在竞价交易机制的设计上没有最好的方案，只有可供选择的（考虑各方利益平衡协调）比较适当的方案，因而我国电力市场的设计应根据我国区域电力市场的特点，权衡选择相对各方都有利的可行的方案。

依据２．１节撮合交易的相关介绍可知竞价机制的五种竞价方法中，前三种需要１２

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买卖双方都报价（称为双向拍卖模型），买卖双方的价格弹性使得任何一个交易方都无法对交易结果拥有绝对控制，因此能很好地揭示商品的实际价值，具有良好的公平性、透明性，且模型简单、使用灵活；而后两种竞价方法仅有一方定价，虽然在目前不完善的市场中，卖方（例加州电力市场、英国Ｐ００１电力市场）或买方可能有市场力，但从经济学的角度来讲，这样的市场是不完善的，一个完善的市场中需求方必须能够积极参与市场定价。

依据２．２节信任的概念及评估方法的相关介绍可知信任评估最主要的五种方法中，德尔菲法能通过主观分析定性评判事物、层次分析法能通过划分层次使事件之间条理化地表示，而评判电力市场交易主体的指标及历史数据很多，如何合理利用这些信息财产，正需要这些方法作为评判工具。

为此，本文在剖析火电厂、水电厂同台竞价上网风险的基础上，在增加交易前交易主体可适当互动选择交易对象的前提下，提出运用信任度来评估交易主体从而规避电力市场交易风险的设想，并进一步提出了一种简单易行、容易被市场参与者接受的基于交易主体信任度以规避交易风险的电力市场撮合交易模型，该模型中采用双向拍卖撮合交易竞价机制，利用德尔菲法、层次分析法和动态信任管理的信任评估方法。

２．３．２相关方法详解

２．３．２．１德尔菲法

基本原理：依据若干专家的知识、智慧、经验、信息和价值观，对已拟出的评价指标进行分析、判断、权衡并赋予相应权值的一种调查法。一般需经过多轮匿名调查，在专家意见比较一致的基础上，经组织者对专家意见进行数据处理，检验专家意见的集中程度、离散程度和协调程度，最后得到各评价指标的权重向量。

归纳德尔菲法进行调查的流程框图如图２—１所示：图２．１德尔菲法调查的流程框图

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具体步骤如下：

ａ）调查机构调查后组织专家小组：按照课题所需要的知识范围，确定专家．专家人数的多少，可根据预测课题的大小和涉及面的宽窄而定，一般不超过２０人．

ｂ）专家意见的多次反馈与处理：向所有专家提出所要预测的问题及有关要求，并附上有关这个问题的所有背景材料，同时请专家提出还需要什么材料。然后，由专家做书面答复。依据需要多次汇总各位专家的判断意见，列成图表，进行对比，再分发给各位专家，允许专家比较汇总的意见后修改自己的意见和判断。也可以把各位专家的意见加以整理，或请身份更高的其他专家加以评论，然后把这些意见再分送给各位专家，以便他们参考后修改自己的意见。直到专家均不再更改自己的意见为止。

ｃ）专家们意见的综合统计处理：一般采用算数平均值或加权算数平均值代表专家们的集中意见，即某一因素的得分，用专家组对该因素打分的算术平均值表示。在调查报告中，统计专家描述征询意见的常用指标有两项，一项是调查表的回收率（收回调查表份数与发出调查表份数的比值），它表示专家对调查的关心和支持程度。另一项指标是各个闯题的回答率（对问题有效回答份数与收回调查表份数的比值）。

２．３．２．２层次分析法

基本原理：把所要研究的复杂问题看作一个大系统，通过对系统的多个因素的分析，划分出各因素间相互联系的有序层次；．再请专家对每一层次的各因素进行较客观的判断，相应给出相对重要性的定量表示；进而建立数学模型，计算出每一层次全部因素的相对重要性的权值，加以排序；最后根据排序结果规划决策和选择解决问题的措施。

主要步骤如下：

幻明确问题．通过对系统的深刻认识，确定该系统的总目标，弄清规划决策所涉及的范围、所要采取的措施方案和政策、实现目标的准则、策略和各种约束条件等，广泛地收集信息。

ｂ’）建立层次结构模型．将问题所包含的要素按目标的不同、实现功能的差异进行分组，把每一组作为一个层次，并按照最高层、中间层以及最低层的形式进行排列，通常用结构图来表示。

曲构造比较判断矩阵．同一层的各因素两两比较得到它们与目标的相对重要性，然后构造比较的判断矩阵。

ｄ１层次单排序．目的是相对于上层次中的某元素，利用矩阵运算的数学方法确定本层次与其有联系的各要素重要性次序的权重值。层次单排序的任务可以归结为１４

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计算判断矩阵的特征根和特征向量问题。为了检验判断矩阵的一致性，需要检验判断矩阵是否具有令人满意的一致性。

ｅ）层次总排序．利用同一层次中所有层次单排序的结果，计算针对最上层次元素的本层次所有元素的合成权重。注意层次总排序需要从上到下逐层顺序进行，以确定递阶结构图中最底层各个元素的总目标中的重要程度。

ｆ）一致性检验．目的是评价层次总排序的计算结果的一致性，方法作用类似于层次单排序。根据分析计算结果，考虑相应的决策。

２．４本章小结

本章首先对电力市场的撮合交易进行介绍：给出了电力市场撮合交易模型的设计原则，介绍了电力市场撮合交易模型的分类方法、基本概念、各自优缺点及适用场合，分析了我国电力市场目前的现状，并重点分析了我国电力市场撮合交易模型面临的风险；然后对电子商务的信任评估进行介绍：给出了电子商务、信任、信任评估等的基本概念，介绍了电子商务的基本发展情况和意义，以及信任评估的多种计算方法，并重点分析了不同方法的优缺点及适用场合；最后通过分析比较，介绍了电力市场基于信任度规避风险的撮合交易模型需要关注的问题以及采取的方法。

本章的内容一方面是本文的主体部分之一，另一方面为本文电力市场撮合交易新模型的研究提供了理论基础。１５

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/7wun.html