不完全信息动态博弈下发电企业投资的A-J效应及其策略研究

叶 泽，彭俊达

(长沙理工大学 经济与管理学院，湖南 长沙 410004)

一、问题提出

在传统的投资回报率价格规制条件下，为获得更多的绝对利润，垄断企业会采取使用更多的资本投资代替其他要素投资的策略性行为，从而导致资本投资过剩，即A-J效应。[1]虽然发电市场具有潜在的竞争性，并且在2002年国家电力公司分拆重组成为五家发电集团，实施“厂网分开、竞价上网”改革，但是原有的垄断部门仍具有垄断权力，使市场竞争处于非公平的状态。近些年的电力市场改革实践表明，无论是两部制电价还是标尺电价，发电企业的上网电价依然受规制机构的规制，并非完全的市场化。因此本文假定发电企业在投资回报率价格规制条件下进行生产经营。

(一)我国发电企业过剩投资导致亏损

从2003年开始，发电企业开始了一股投资电力建设，通过加大资本投资来建厂，抢地盘和占资源的“跑马圈地”运动。仅2003年，进入发电侧的资金投入已经超过2000亿，接近2001年和2002年两年的投资总和。[2]截至2010底，五大发电集团通过扩大资本投资，建厂扩大容量，导致五大发电公司的装机规模直线飙升，其中华能集团1.13亿千瓦，大唐集团1.06亿千瓦，国电集团、华电集团和中电投集团分别为9531万千瓦、9019万千瓦和7072万千瓦。然而，发电企业的扩大投资不仅没有获得巨大的绝对利润，反而承受巨大的亏损。据中电联统计，2010年1～11月，电力行业亏损企业亏损额同比下降明显，但火电亏损企业亏损额增加至329亿元，比上年同期增加105亿元；电力行业亏损面同比继续下降，但火电企业亏损面达43.2%，比上年同期上升7.7个百分点。截止到2011年1月，五大发电集团的经营形势依旧没有得到好转。[3]

根据A-J效应，发电企业在投资回报率刺激下，会加大资本投资，从而导致装机容量和其绝对利润的增大。然后发电企业的“跑马圈地”不仅没有获得更多的绝对利润，反而导致了亏损,这与传统的A-J效应矛盾。并且发电企业的投资项目具有投资回收期长的特点，例如火电企业的建设期一般需要4～5年，[4]而在投资回报率的规制周期内，发电企业是否一定会投资过剩从而导致A-J效应？是否有着一种内部条件来约束发电企业的过剩投资行为，这种内部约束的因素是什么？发电企业如何在考虑这些影响因素下来确定其投资策略，从而确保自身利益最大化？

(二)A-J效应的假设条件和分析方法的不足

第一，A-J效应运用静态分析方法，不考虑规制机构和发电企业之间存在的博弈关系，其中最主要是发电企业的策略性行为导致资本过剩后规制机构的政策变化以及相应的发电企业预期作用。[5]较早的A-J效应研究都是从静态分析方法入手，强调通过实证研究验证A-J效应的真实性。[6]目前的研究主要从改变传统的静态分析方法人手，分析投资过程中的不确定性对投资效应的影响，并且得出了投资不足的相反结论。如将需求的不确定性引入电力企业投资决策中，其结论是未来需求的不确定性导致电力企业延迟投资，以获得更高的收益。[7]在香港以及东北和华东地区电力市场都通过建立平衡帐户来解决需求不确定性带来的影响。[8]平衡账户被认为是解决发电侧单边市场发电上网电价和销售电价不能及时联动的“调节器”，是计划机制向市场机制转变过程中的一个“蓄水池”，是现行定价机制的一种补充。[9]

第二、A-J效应没有考虑规制机构与发电企业之间的信息不对称。有效资产是计算电力企业准许收益率和准许成本的基础，本文假定规制者通过核定发电企业的有效资产来约束其过剩投资。发电企业的目标函数是追求自身利润的最大化，因此发电企业为追求更多的绝对利润会尽量利用信息不对称程度来使得规制机构最大化的认定其投资资本为有效资产；然而规制机构的目标函数是追求社会福利的最大化，其一方面要保证给予发电企业合理的投资回报率，另一方面要保证电力供给的可靠性，满足电厂投资建设具有超前性和备用性。[10]国内研究说明，有效资产的核定主要涉及两方面的内容：一是有效资产的范围，即什么资产可以作为核定发电企业准许成本和准许收益的基础；二是资产的价值如何确定。[11]

第三，A-J效应没有考虑企业的过剩投资的资本来源问题。发电企业的投资资本分为权益资本即自有资本和负债资本两部分。发电企业过剩投资，扩大资本一般通过向银行借款，从而提高了其负债率。负债资本扩大而导致发电企业投资资本增大，一方面会使发电企业在投资回报率规制下获得更多的利润，即负债率越高发电企业获得的绝对利润越大。国外的实证数据表明，受投资回报率规制的企业，债务融资比例较高。1978年对美国33个州的79家电力企业数据分析表明，受规制的企业增加了债务融资比例[12]；通过对1962一1981期间的25种行业的实证分析，结果显示电信、电力、天然气和航空等产业拥有较多的负债率较高的企业。[13]另一面，负债的增大，发电企业必须额外支付向银行借款的利息，从而导致其资本成本即负债成本的增加。理论研究表明，投资回报率规制下规制企业债务融资会增大企业的破产概率。受规制企业会选择债务融资比例的投资决策影响规制机构，通过债务融资增加企业破产的概率，使得规制机构在破产成本和社会效用损失之间的权循，只能通过提高受规制企业的收入减少企业破产的概率。[14]截止到目前，五大发电公司资产负债率都徘徊在85%左右，资产负债率居高不下使五大发电集团对资金的渴求程度已远超预想，并且资产负债率还在攀升。[3]

本文假定规制机构对发电企业采用投资回报率规制方法。通过分析发电企业与规制机构的不完全信息动态博弈过程，认为发电企业在规制期内，并非一定会投资过剩。规制机构对有效资产的认可程度以及负债率增大而产生的额外成本会形成一种内在约束，约束发电企业的过剩投资行为。同时，在考虑规制机构有效资产认可程度，银行贷款利率及投资回报率三方面因素的条件下，发电企业会根据不同条件来调整自身的投资策略，决定是否来过剩投资或者以行业平均成本来投资。同时在不同的投资策略下发电企业存在着一个最优负债率来保证其利润。这既是对A-J效应的一个补充和完善，同时也为目前发电企业解决负债率偏高问题提供思路。

二、投资回报率下的不完全信息动态博弈

投资回报率规制的实质是规制机构对企业承诺在补偿其投资成本的基础上给予一定的利润报酬[15]。将规制机构与发电企业之间的不完全信息动态博弈分为四个阶段：第一阶段规制机构在核实发电行业平均成本的基础上按照一定比例允许发电企业获得一定的利润，承诺发电企业的投资回报率为S。第二阶段发电企业根据规制机构承诺的投资回报率来确定投资资本K。投资资本由两部分构成：一是以发电行业平均成本为基础的投资基数K1，另一部分是发电企业在投资回报率刺激下的过剩投资K2，并且扩大的投资资本来源于银行借款，从而确定了发电企业的负债率α。第三个阶段，发电企业投资生产，满足电力需求量Q。第四个阶段，规制机构核定发电企业的有效资产。对于以平均成本为基础的投资基数K1，规制机构实现事先承诺的投资回报率S；对于发电企业的过剩投资资本K2规制机构将会审核其有效资产程度σ，保证发电企业投资的超前性和备用性。

图1 规制机构与发电企业的博弈过程

下面具体讨论规制机构与发电企业的博弈过程。

1.规制机构承诺发电企业的投资回报率

为保证社会福利最大化和扩大再生产的需要，规制机构在核实发电行业平均成本的基础上按照一定比例允许发电企业获得一定的利润，从而承诺发电企业的投资回报率S。投资回报率实质是规制机构对发电企业承诺在补偿其投资成本的基础上给予一定的利润报酬。[16]在投资回报率规制下，发电企业的收益函数为：

R(P,Q)=C+SK

(1)

其中，R(P,Q)是发电企业的毛收入，它取决于电力价格P和电力消费量Q；C为运营成本；K为投资成本，即电力企业的投资回报率基数；S为规制下的投资回报率；在规制下发电企业的利润函数为：

π=SK

(2)

2.发电企业确定投资资本及其负债率

在投资回报率规制下，发电企业的投资资本K。投资资本由两部分构成：一是以发电行业平均成本为基础的投资基数K1；另一部分是在投资回报率刺激下的过剩投资K2。则发电企业的投资资本为：

K=K1+K2

(3)

对于以发电行业平均成本为基础的投资基数K1，由权益资本即自有资本E和借债资本B构成。由于发电企业主要债务为银行借款，因此本文假定发电企业的借债资本为银行借款，对负债资本B，其资本成本为银行贷款利率rB。则有：

K1=B+E

(4)

若K2=0,即发电企业以电行业的平均资本来投资，并且投资过剩时，则发电企业在规制下有着最优负债率为：

(5)

若K2≠0，即发电企业一方面要保证电力项目投资的超前性和备用性；另一方面在投资回报率刺激下而过剩投资。假定发电企业为扩大投资基数短期内而向银行借款，权益资本保持不变，rB为银行短期六个月至一年(含)的贷款利率，则发电企业因过剩投资而必须付出的额外成本为rBK2。则此时发电企业的实际负债率为：

(6)

从上式可以看到，K2越大，发电企业的实际负债率α′将会越高。由于权益资本不变，随着发电企业增大投资，其负债率也为增大。

3.发电企业投资生产和规制机构实现投资回报率

发电企业在确定投资资本和其负债率后，投资生产从而满足电力需求量Q。规制机构根据市场情况和发电企业的实际投资生产情况，来实现事先承诺的投资回报率S。对于以平均成本为基础的投资基数K1，规制机构直接实现事先承诺的投资回报率S，则根据公式(2)有：

π1=SK1

(7)

对于发电企业的过剩投资资本K2，规制机构将会审核其有效资产程度。假定规制机构对于有效资产的认可程度场σ服从“0-1”两点分布，则对于过剩的投资资本K2，规制机构认定的有效资产部分为σK2,规制机构将会实现事先承诺的投资回报率S，但发电企业必须支付向银行借款而产生的利息；则这部分有效资产产生的利润为：

π2=σ(S-rB)K2

(8)

但对于规制机构不认可的无效资产(1-σ)K2，将不实现事先承诺的投资回报率。过剩投资而产生的额外成本由发电企业自身承担。额外成本不仅包括银行借款利息，同时还要包括银行借款的本金；则这部分资产造成的损失为：

π3=(1-σ)(-rBK2-K2)

(9)

则发电企业在投资回报率规制下，过剩投资K2后而产生的预期利润为：

Δπ=π2+π3=σ(S-rB)K2+(1-σ)(-rBK2-K2)=[σ(S+1)-(rB+1)]K2

(10)

则发电企业在投资回报率规制下的实际利润为：

π′=π1+Δπ=SK1+[σ(S+1)-(rB+1)]K2

(11)

对π′求对K2的偏导数得到：

(12)

取rB=0.06，σ∈[0,1],S∈[0.08,0.15],[18]将公式(12)通过matlab7.0编程可以得到图2,表示发电企业利润随投资资本扩大的增长率。从图2中可以看到，在投资回报率规制下，发电企业的利润并非随着投资过剩而增大，其利润的增长与规制结构设定的投资回报率、规制机构认可的有效资产程度和银行借款利息有关。当σ(S+1)-(rB+1)≤0时，发电企业利润将会随着过剩投资而不变或者减少；当σ(S+1)-(rB+1)>0时，发电企业利润将会随过剩投资而增大。

图2 发电企业利润随投资资本扩大的增长率

三、分析模型

下面具体分析以上两种情况，来确定在规制周期内，发电企业的投资策略和最优负债率。

2、当σ(S+1)-(rB+1)>0时，发电企业利润将会随过剩投资而增大，则发电企业的最优策略是在投资回报率规制下扩大投资资本，过剩投资，从而获取更多的利润。具体分为以下三种情况：

(1)当S,rB一定时，σ越大，则σ(S+1)-(rB+1)>0的可能性越大(见图4)，此时发电企业的最优投资策略是提高负债率，增大投资资本，过剩投资。从图4中，可以看到。当规制机构认可的有效资产程度越高，发电企业利润随投资资本扩大的增长率越大。当σ=1时，即当发电企业所有的过剩投资资本都被规制机构认可为有效资产时，对于任何的投资回报率水平，发电企业的利润增长率均大于0，此时发电企业的投资策略是提高负债率，增大投资资本K2，此时最优负债率存在为：

图3 利润增长率与管制机构认可的有效资产程度的关系

图3说明了发电企业短期内过剩投资的利润水平随着规制机构对其有效资产的认可程度变化而变化。当认可程度高时，说明了发电企业过剩投资不仅满足了超前性和备用性的需要，同时迎合了电力需求市场的高需求，保证了电力市场的供应稳定；当认可程度低时，说明发电企业为追求绝对利润在满足了超前性和备用性前提下会进一步了过剩投资，导致资本的低效率，进而产生A-J效应。特别的当σ=1时，即发电企业的全部过剩投资资本，规制者都将其认定为有效资产并给予投资回报率S时，将会引导发电企业加剧过剩投资，产生明显的A-J效应。实践证明，在早期的还本付息电价时，没有考虑有效资产的认定，导致了较为明显发电能力的相对过剩，并引发了“跑马圈地”现象。

(2)当σ,rB一定时，S越大,则σ(S+1)-(rB+1)>0的可能性越大(见图5)，发电企业将会为获得更多的利润，发电企业不断通过向银行借款来扩大投资资本，提高负债率。特别是当S=15%，即投资回报率水平最大时，对于σ>60%，发电企业的利润增长率均大于0。此时发电企业的投资策略是提高负债率，加大过剩投资资本K2，此时最优负债率存在为：

图4 利润增长率与投资回报率的关系

图4说明了，在银行借款利息和规制机构认可的有效资产程度一定时，投资回报率依然是决定发电企业是否会过剩投资的关键因素。当投资回报率越大，发电企业过剩投资的可能性越大；当投资回报率越小，发电企业过剩投资的可能性越小。

四、结论

通过上述分析，本文可以得到以下结论：

1.在投资回报率规制下，投资回报率不是决定发电企业过剩投资决策的唯一因素，发电企业利润不一定会随着子资本投资过剩而绝对增加。其利润的增长与与规制结构设定的投资回报率、有效资产的认可程度和银行借款利息有关。规制机构认可的有效资产程度，发电企业的负债率和银行借款利率将会形成一种内在约束，约束发电企业的过剩投资，避免A-J效应的产生。

2.在有效资产的认可程度、发电企业的负债率和银行借款利率的影响下，发电企业在规制周期内的要根据不同的条件来确定自身最优的投资策略：

(1)发电企业的利润因投资过剩而增大，即当σ(S+1)-(rB+1)>0时，发电企业的最优投资策略为增大过剩投资资本K2，获取更多的利润。此时发电企业的最优负债率存在，为：

(2)发电企业的利润随投资过剩而不变或者减少，即当σ(S+1)-(rB+1)≤0时，这时

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