基于共贏策略下的居民階梯電價(jià)設(shè)置的定量評(píng)估

王強(qiáng)

摘 要：針對(duì)階梯電價(jià)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的制定問(wèn)題和節(jié)水設(shè)備能否降低居民水電費(fèi)的判別問(wèn)題，以雙收益雙贏策略和費(fèi)用較小化原則為切入點(diǎn)，通過(guò)最佳雙向滿(mǎn)意度的方法，建立了最佳收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)模型；運(yùn)用Matlab和Excel軟件，得出了適合A、B兩小區(qū)最佳的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，并利用差值法建立費(fèi)用較小化模型，得到節(jié)水設(shè)備可降低居民水電費(fèi)的判別方法。

關(guān)鍵詞：階梯電價(jià)；滿(mǎn)意度；最佳收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)模型；共贏策略；Matlab

中圖分類(lèi)號(hào)：C931.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-291X（2014）23-0277-04

引言

由于歷史的原因，我國(guó)長(zhǎng)期實(shí)行工業(yè)電價(jià)補(bǔ)貼居民電價(jià)的交叉補(bǔ)貼制度。從我國(guó)居民電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)看，5%的高收入家庭消費(fèi)了約24%的電量，這就意味著低電價(jià)政策的福利更多地由高收入群體享受。這既不利于社會(huì)公平，無(wú)形中也助長(zhǎng)了電力資源的浪費(fèi)。本文旨在探究居民階梯電價(jià)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的合理制定和節(jié)水設(shè)備的有效性分析。

一、原始分檔下收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的合理性檢驗(yàn)

（一）建模準(zhǔn)備

1.數(shù)據(jù)說(shuō)明

為分析居民階梯電價(jià)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的合理性和數(shù)據(jù)的可得性，選取了山東省濟(jì)南市A、B兩小區(qū)居民的用電數(shù)據(jù)。

2.山東省階梯電價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)[1]

第一檔：電量每戶(hù)每月210度及以下，執(zhí)行現(xiàn)行電價(jià)，每度0.546 9元；

第二檔：電量每戶(hù)每月210—400度之間，在現(xiàn)行電價(jià)基礎(chǔ)上，每度加價(jià)0.05元，即每度0.596 9元；

第三檔：電量每戶(hù)每月400度以上，在現(xiàn)行電價(jià)基礎(chǔ)上，每度加價(jià)0.3元，即每度0.846 9元。

（二）模型的建立與求解

1.階梯電價(jià)單位收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的檢驗(yàn)策略—改變差價(jià)。

其中，居民戶(hù)滿(mǎn)意度最大所使用的單位收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是相對(duì)于按照發(fā)改委公布的其覆蓋80%居民戶(hù)的用電量即為一檔用電居民戶(hù)，95%居民戶(hù)的用電量為二檔用電居民戶(hù)所確定每檔使用電量的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)而定的。

2.原始分檔下收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的不合理性

先將一檔收費(fèi)界限定位為a元，二檔界限在一檔界限的基礎(chǔ)之上加0.05元，三檔在一檔收費(fèi)界限上的基礎(chǔ)上加0.5元，以適當(dāng)?shù)奶岣呷龣n收費(fèi)水平，來(lái)檢驗(yàn)原有的分檔水平是否可行。通過(guò)Matlab程序解得a值為0.546 4元，其他分析如下。

原有檔次不變新的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)：

第一檔：電量每戶(hù)每月210度及以下，每度0.546 4元；

第二檔：電量每戶(hù)每月210—400度之間，超過(guò)一檔度數(shù)，每度加價(jià)0.05元，即每度0.596 4元；

第三檔：電量每戶(hù)每月400度以上，超過(guò)二檔度數(shù)每度加價(jià)0.5元，即每度1.046 4元。

由上述原始分檔可知，即使第三檔的價(jià)格在第一檔的價(jià)格基礎(chǔ)上增加0.5元，第一檔也只比原來(lái)降低0.000 5元，調(diào)整后的新的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)幾乎對(duì)一二檔不起作用，而三檔人數(shù)又是非常的少，導(dǎo)致最終的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)和原來(lái)山東省的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)差異不大，檢驗(yàn)出不能繼續(xù)沿用原來(lái)的分檔界限，可以重新進(jìn)行收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的分檔。

二、重新分檔之后收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的定量評(píng)估—雙收益雙贏策略

（一）用電收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)分檔界限的確定

濟(jì)南市A、B兩小區(qū)居民戶(hù)四季度用電量數(shù)據(jù)總數(shù)為904個(gè)，先通過(guò)發(fā)改委公布的其覆蓋80%居民戶(hù)的用電量即為一檔用電居民戶(hù)，95%居民戶(hù)的用電量為二檔用電居民戶(hù)，得到該小區(qū)每檔次的居民戶(hù)數(shù)分別為：一檔725人，二檔135人，其904個(gè)居民戶(hù)數(shù)所對(duì)應(yīng)的年度月平均用電量按升序排列，第725個(gè)居民戶(hù)用戶(hù)所對(duì)應(yīng)的200度電即為一檔收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的臨界線(xiàn)，然后第860個(gè)居民戶(hù)用戶(hù)所對(duì)應(yīng)的270度電即為二檔收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)的臨界線(xiàn)[2]。

其中可以看出，A、B兩小區(qū)二檔收費(fèi)下限不超過(guò)270度，遠(yuǎn)小于原來(lái)山東省的居民用電戶(hù)的400度，原因在于兩小區(qū)的居民年度月平均用電量水平都比較低，所以對(duì)于高質(zhì)量用電居民戶(hù)還是比較少的。而A、B兩個(gè)小區(qū)一檔收費(fèi)下限為200度，也低于原來(lái)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)界限。

（二）A、B兩小區(qū)新的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)

于是按照原來(lái)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于供電局來(lái)說(shuō)，要保持總的收取電費(fèi)不變，就需要依據(jù)現(xiàn)行A、B兩小區(qū)的904所居民年度月平均月用電量，屬于210度電范圍之內(nèi)的數(shù)據(jù)直接乘0.546 9元，屬于210—400度電之間的，除了現(xiàn)行電價(jià)基礎(chǔ)上，超過(guò)210的數(shù)據(jù)乘以0.596 9元，屬于400度電以上的，除了現(xiàn)行電價(jià)基礎(chǔ)上，超過(guò)400的數(shù)據(jù)乘以0.846 9元，即：

其中，y：年度月平均用電量；w：供電局收取總費(fèi)用。

于是通過(guò)Matlab軟件，得出A、B兩小區(qū)供電局收取總費(fèi)用為w=67 609元/月。通過(guò)表2得知，現(xiàn)設(shè)A、B兩小區(qū)新的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)界限為：

第一檔：電量每戶(hù)每月200度及以下，執(zhí)行現(xiàn)行電價(jià)，每度a元；

第二檔：電量每戶(hù)每月200—270度之間，在現(xiàn)行電價(jià)基礎(chǔ)上，每度加價(jià)0.05元，即每度（a+0.05）元；

第三檔：電量每戶(hù)每月270度以上，在現(xiàn)行電價(jià)基礎(chǔ)上，每度加價(jià)0.4元，即每度（a+0.4）元。

在新的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)界限得知的情況下，通過(guò)Matlab編程[3]，得到A、B兩小區(qū)供電局所收取的最后總電費(fèi)用與收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)界限的關(guān)系為：w=1 464.8+122 710a

于是，在維持A、B兩小區(qū)總的收取費(fèi)用保持不變，供電局收益達(dá)到最大滿(mǎn)意度的情況下，可以得到如下等式：67 609=1 464.8+122 710a。得a=0.5390：

所以對(duì)于A、B兩小區(qū)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為：第一檔每度電0.5390元，第二檔超出的部分每度電0.5890元，第三檔超出的部分每度電0.9390元。具體的A、B兩小區(qū)新的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)如下[4]：

三、節(jié)水設(shè)備的有效性分析

節(jié)水設(shè)備在節(jié)水的同時(shí)，也會(huì)帶來(lái)一定的電量消耗，而居民用電量所需繳納的電費(fèi)，可通過(guò)山東省階梯電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，于是可以研究在沒(méi)有節(jié)水設(shè)備和使用節(jié)水設(shè)備時(shí)，兩者導(dǎo)致居民戶(hù)的水電費(fèi)總費(fèi)用如何改變，并考慮如何有效的安裝節(jié)水設(shè)備[5]。

得到的是一個(gè)居民戶(hù)年水電費(fèi)的總費(fèi)用與每月用電量之間的三檔分段函數(shù)，然后再考慮到當(dāng)安裝節(jié)水設(shè)備后，因節(jié)水設(shè)備可節(jié)水10%和節(jié)水設(shè)備會(huì)帶來(lái)用電量的增加，可得到如下的居民戶(hù)在節(jié)水設(shè)備使用壽命期限內(nèi)的t年水電費(fèi)總費(fèi)用：（不考慮因?yàn)樗M(fèi)與電費(fèi)之間存在相關(guān)性）

其中，m：節(jié)水設(shè)備每月的耗電量；y+m：每月總耗電量；c：安裝成本；r：每年的維護(hù)費(fèi)用；W2：在節(jié)水設(shè)備使用的t年里水電費(fèi)的總費(fèi)用。

通過(guò)差值法，將居民戶(hù)安裝節(jié)水設(shè)備所產(chǎn)生的水電費(fèi)總費(fèi)用與沒(méi)有節(jié)水設(shè)備時(shí)的水電費(fèi)總費(fèi)用作差值比較，如下：

使用壽命t年后：

得到的是五段分段函數(shù)，其中，該分段函數(shù)是按居民月用電量來(lái)劃分的，由于節(jié)水設(shè)備會(huì)同時(shí)帶來(lái)電費(fèi)的增加，所以按照五檔劃分是比較合理的。

居民所關(guān)心的是在什么情況下使用節(jié)水設(shè)備，可以降低居民戶(hù)水電費(fèi)的總費(fèi)用。而且可以根據(jù)自身目前月使用水量的情況下，何時(shí)安裝節(jié)水設(shè)備方可產(chǎn)生效益。由差值法：W2-t×W1<0，得：

由于居民戶(hù)在考慮是否購(gòu)買(mǎi)節(jié)水設(shè)備時(shí)，安裝成本c值可以估計(jì)得出，節(jié)水設(shè)備的使用壽命t已知，維護(hù)費(fèi)用r可以有經(jīng)驗(yàn)得出，節(jié)水設(shè)備導(dǎo)致的耗電量m每月固定，單位水價(jià)p也是固定的，于是可以得到在不同的居民月用電量y的情況下，居民月用水量的取值范圍，也就是可以安裝節(jié)水設(shè)備時(shí)月用水量的臨界線(xiàn)。表示的意義為：居民戶(hù)根據(jù)自身的情況出發(fā)，在得知月用電量屬于哪一檔的情況下，若月用水量超過(guò)上面（1）式中的臨界線(xiàn)時(shí)，就表明節(jié)水設(shè)備可以降低居民水電費(fèi)的總費(fèi)用，可以安裝節(jié)水設(shè)備；反之，表明節(jié)水設(shè)備的使用會(huì)增加總費(fèi)用，就不應(yīng)該安裝節(jié)水設(shè)備。

四、總結(jié)

本文根據(jù)濟(jì)南市兩小區(qū)的現(xiàn)實(shí)情況對(duì)居民階梯電價(jià)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，滿(mǎn)足了更多人群的接受程度，可以推廣于不同地區(qū)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況對(duì)電價(jià)、水價(jià)及醫(yī)療保險(xiǎn)收費(fèi)方面進(jìn)行合理的調(diào)整。

參考文獻(xiàn)：

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[4] 宋藝航.我國(guó)居民生活用電階梯電價(jià)設(shè)計(jì)優(yōu)化模型[D].北京：華北電力大學(xué)，2011：6.

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Quantitative assessment of the flight electrovalency setting based on the win-win strategy of residents

WANG Qiang

（Finance College ，Anhui Finance and Economics University，Bengbu 233030，China）

Abstract：For the price ladder charging standards can reduce discrimination problems and water-saving equipment residential utilities，to double income win-win strategy and cost less principle as the breakthrough point，through the method of the best mutual satisfaction，establish the standard model of optimal charge；use Matlab and Excel software，the suitable A，B two area the best charging standards，and establish the cost of smaller model using differential method，get the water-saving equipment can reduce the discrimination method of residential utilities.

Key words：the flight electrovalency；satisfaction；standard model of optimal charge；win-win strategy；Matlab

[責(zé)任編輯 仲 琪]