1、北京市居民用電階梯式定價研究設計說明書（節能減排大賽社會實踐調研類國家二等獎）設計者：黃潔亭 賈鵬飛 何夢蜀 許偉 楊磊 李芝娟 王奔宇指導老師：張利（華北電力大學可再生能源學院，北京市，102206）摘要：國家發展和改革委員會價格司司長曹長慶2009年11月22日介紹，國外居民電價一般是工業電價的1.5倍至2倍。而我國長期對居民用電實行低價政策。去年全國居民用電平均價格為每千瓦時0.5元左右，既低于工業電價，也低于平均電價，而國外居民用電價格折合人民幣為1元至1.5元。我國目前較低的居民電價主要通過提高工商業用電價格分攤成本實現的。他認為，如果不逐步理順電價，長期下去，既加重工業和商業企業的

2、用電負擔，影響我國的經濟競爭力，又導致經濟條件好、用電越多的家庭補貼越多，經濟條件差、用電較少的家庭補貼越少的不合理分配。這種暗貼是不合理，不公平的。本調研從2010年1月開始，對北京城區及城郊的不同住宅小區的居民，就家庭月均收入，用電量，用電習慣等進行了問卷調查。在分析調查數據的基礎上，結合長期邊際成本定價法，給出一套階梯式電價方案。在建立出居民的用電量需求函數后，通過與長期邊際成本定價法的比較，對階梯式電價方案進行了福利分析、效率分析和節能效益分析；通過建立偏最小二乘回歸模型引出居民承受能力系數，對電價上調時居民的承受能力做分析。在分析的過程中發現階梯式電價方案的不足，并參照國外一些電價制

3、度，提出了“單一電價加固定現金補償”的電價方案。最后在對階梯式電價方案全面分析的基礎上，提出了一些對階梯式電價實施的建議。關鍵詞：階梯式電價 長期邊際成本定價 偏最小二乘回歸正文部分：背景介紹1、現行電價政策介紹自2003年以來，我國已全面推行峰谷電價制度。根據物價局經濟貿易委員會電力工業局聯合發文的文件精神，居民生活用電峰谷電價，是目前在城市居民當中開展試點的一種新電價類別。它是將一天24小時劃分成兩個時間段，把8：0022：00共14小時稱為峰段，執行峰電價；22：00次日8：00共10個小時稱為谷段，執行谷電價。2006年，北京市發展改革委發出關于居民分戶電采暖電價問題的通知，對城區“煤

4、改電”居民實施峰谷電價政策。方案提出，每年11月1日至3月31日采暖季低谷時段電價0.30元/千瓦時，高峰時段電價0.4883元/千瓦時。高峰時段指每天6時至22時，其余為低谷時段。截至2008年底，全市共有超過15萬用戶執行峰谷電價政策。2、現行電價制度的不足（1）現行電價政策不能避免常規能源發電供求關系的失衡。 1）電價政策的取向與投資項目審批的政策取向不協調。 2）電價體制與現行電力行業的市場結構不協調。我國電力行業市場結構的現狀是：輸配售一體化壟斷經營，而發電側多家經營，形成了競爭性市場結構。輸配售一體化壟斷的市場結構，要求強的價格、投資等方面的政府管制；發電側多家經營，則要求由市場機

5、制起主導作用，由電力企業自主投資、自主定價。發電行業這種競爭性市場結構與價格、投資強而高度集中的管制的矛盾，必然導致電力供給時多時少的失衡局面。只要發電行業這種競爭性市場結構與價格、投資強而高度集中的管制的矛盾繼續存在，常規能源發電供求關系的失衡就不可避免。（2）現行電價政策對常規能源發電短期供給的調節措施不完善。目前的缺電，總體上表現為發電能力不足。但隨著新機組的迅速增加，缺電局面有“由缺容量轉為缺電量”的趨勢。而缺電量的原因，除部分水電站上游來水量偏少外，主要是煤炭企業不肯按發電企業的要求發送電煤。煤炭企業所以不肯按發電企業的要求發送電煤，主要是雙方在電煤價格上達不成協議。而雙方在電煤價格

6、上所以達不成協議，又是因為電價中沒有煤價相應上漲的空間。所以，雖然現行電價政策對常規能源發電投資有足夠的刺激作用，但短期的供給保障機制并不完善。（3）現行電價政策尚未把節能作為核心的政策目標?？傮w上看，改革開放以來的大多數時期，中國的電價政策還是較側重于提高發電側的供給能力。發改委有關負責人表示，從供電成本的角度看，我國現行居民電價是嚴重偏低的。國外居民電價一般是工業電價的1.5-2倍。而我國長期對居民用電實行低價政策，據統計，2008年全國居民用電平均價格為每千瓦時0.50元左右，既低于工業電價，也低于平均電價。發改委負責人還表示，目前較低的居民電價，主要通過提高工商業用電價格分攤成本實現的

7、。長期下去，既加重工業和商業企業的用電負擔，影響我國的經濟競爭力，又導致經濟條件好、用電越多的家庭補貼越多，經濟條件差、用電較少的家庭補貼越少的不合理分配。而要大幅度提高居民電價又受到居民承受能力制約，尤其是低收入居民對電價調整十分敏感，因此，這次改變了以往“一刀切”簡單全面提價的做法，這次電價調整暫不調整居民用電價格，擬在深入調研論證的基礎上，在我國推行居民生活用電階梯式遞增電價。3、階梯式電價簡介3.1階梯式電價階梯式電價（Multistep electricity price ；Ladder-type price）是將電價分為不同的階梯，在不同的定額范圍內，執行不同的價格的一種定價方式。

8、使用電量在基本定額之內，采用基準電價，如果超過基本定額，則超出的部分采取另一梯的電價標準收費。階梯式電價分為增階梯電價和降階梯式電價兩種。增階梯電價是指隨著用電量的增多，電價越高；降階梯式電價則相反，使用電量越多，電價越低。基于對目前嚴峻能源形勢的清晰認識以及對國家的民生工程實行、電業公司盈利的綜合考慮，我們把研究范圍放在居民用電的階梯式遞增電價方面。階梯式計量電價基本上能夠達到電的商品定價目標，既可以避免增加居民正常生活用電的經濟負擔， 又能對奢侈用電、浪費用電起到必要的約束和抑制作用， 有利于形成節電節能風尚。3.2理論依據其理論基礎是拉姆齊定價策略(Ramsey，1927)，是以拉姆齊法

9、則為基礎的一種定價方式，核心思想是追求預算平衡(滿足壟斷企業的收支平衡)約束下的社會福利最大化。拉姆齊定價要求產品定價應考慮到不同產品的需求彈性，高需求彈性的產品價格上升幅度小，反之則相反。簡單地說，拉姆奇定價法是使用“與彈性成反比”規則，價格彈性較低的用戶被收取較高的價格，因此也為補償固定成本做出更多貢獻。拉姆齊模型既考慮了生產者自身的成本，又兼顧到消費者的支付意愿，一直被看作符合社會福利要求的定價模型，對設計差別定價具有重要的指導意義。4、階梯式電價的應用情況國外：日本的電價制度規定了多種計價模式。其中，針對居民生活用電，采用分段電價制：第一段為120千瓦時，是生活必需用電，電價最低；第二

10、段為121至250千瓦時，電價與電力平均成本持平；第三段為250千瓦時以上，電價最高，反映電力邊際成本的上漲趨勢，用以促進能源節約。美國對居民生活用電采用生命線電價，這是政府對低收入居民特殊照顧的一種電價。生命線電價作為對貧困戶的優惠，對在生命線用電量以下的每戶每月用電量，規定一個較低電價；對超過生命線用電量限額的用戶，按合理電價收費；再超過某一用電量限額時，按高于合理電價收費。這種電價遞增體現了超額用電對資源和環境壓力，是合理的。國內：福建150千瓦時、四川60千瓦時以上開始加價。根據目前的福建省電網銷售電價表，居民生活用電按3個梯度收費：月用電量150千瓦時及以下部分，每千瓦時0.4463

11、元，151400千瓦時部分為0.4663元，401千瓦時以上部分為0.5663元；合表用戶不分梯度，統一價格為每千瓦時0.4643元。2006年7月，經國家發改委批準，四川在全省范圍內實施階梯式電價月用電量在60千瓦時及以下部分，電價不提高;61100千瓦時部分，電價上調0.08元/千瓦時；101150千瓦時部分，電價上調0.11元/千瓦時；151千瓦時及以上部分，電價上調0.16元/千瓦時。國內實施居民階梯電價的省份，還有浙江、湖北、貴州等省。浙江省對不滿1千伏并執行一戶一表計量的居民用戶執行階梯電價與分時電價相結合的定價方法，對峰、平、谷三種時段價格均執行了階梯電價。湖北、貴州對低保家庭設

12、立了生命線電價，其余相同電壓等級用戶執行簡單單一制電價。問卷調查及結果 以下為調查問卷的結果統計，調查對象為北京市城區、城郊、農村的1000戶家庭。表 1 家庭月均用電量調查結果按月用電量（度）100以下100至150150至200200以上合計家庭人口數124194451225105114342783161145656242468032651835764118616862228132992人均用電3550755555用電區間比例9%41%23%27%1合計904102302701000表格按照各類家庭大小區分了用電量?？梢钥闯銎骄彝ビ秒娏吭?00到150和200以上的區間比較普遍，而人均用

13、電量在55度，高于55度平均水平的用戶占大于五分之一的水平。所以我們在確定階梯電價的時候應當適當對人均用電量高的用戶施加電費壓力，但是又要考慮人口數多的家庭的用電量總和的高度。表 2 家庭月均用電量分布按電價區分120以下120300300以上合計家庭數2905401701000所占比例29%54%17%1從所調查的電價區分階梯，則大多數都集中在120到300之間，三百以上的月用電戶只有17%，所以重點在對300左右的用電用戶施加電價壓力，如此得以降低總的平均用電量。表 3 家庭主要耗電用電器用電情況電器家庭長時間使用率一般每小時耗電量（度）電熱水器90%1.20冰箱33%002電腦42%0.

14、30對于長時間耗電家電（平均每天用電時間在8小時左右甚至更多的家電）的統計數據可以大概反映出家庭耗電的一條可靠來源，從而對宣傳階梯電價和節約用電的實行也可以起到一定的參考作用。表 4 人均用電量分布北京城鎮居民家庭人日用電結構調查分析人均收入（元）500以下500100010002000200030003000以上家庭數（戶）9825637921057人均用電量（度）3045504450從家庭收入來看，人均收入高低并不主要決定耗電量的高低，而且其所占比率有限，而人均收入在2000左右的家庭則是用電大戶，所以根據人均收入來調整和設定階梯電價比較有可循依據。以下幾個表格的數據取自北京市歷年的統計年

15、鑒。表 5 人均生活消耗能源量人均生活用能源項 目人均生活用能源20072006合 計(千克標準煤)625.5583.2煤 炭(千克)172.4171.0電 力(千瓦時)663.8614.7液化石油氣(千克)17.215.3天然氣(立方米)55.953.9圖 1表 6 城鎮單位在崗職工平均工資城鎮單位在崗職工平均工資(1978-2007年) 單位：元年 份在崗職工國有經濟單位集體經濟單位其他經濟單位平均工資在崗職工平均工資在崗職工平均工資在崗職工平均工資19981228511971880015989199913778134838928177482000157261548398441916520

16、0119155197761106320594200221852237541199721432200325312284641358023769200429674340091342228026200534191390671469532324200640117432981778139513200746507505242037945508長期邊際成本定價邊際成本定價是以長期邊際成本為基礎，根據各個用戶用電的增加而引起的系統實際供電成本的增加計算而得，它能真正地反映不同供電電壓、不同負荷特性的用戶的實際供電成本。鑒于其科學性，在此我們先按照長期邊際成本定價法確定電價，在其基礎上，分析階梯式電價的福利和效

17、率。邊際成本定義為：在一定時期內，最后增加一個單位產量所需支付的成本。式中：邊際成本；總成本增量；產量增量。從數學意義上講，邊際成本即表示總成本曲線各點的斜率。從經濟意義上講，邊際成本即表示產量的單位增長引起成本額外增加的數值。根據邊際成本定價原理，電價應使得社會效益為最大，即優化目標為式中：消耗電能后產生的社會凈效益；用戶使用電能后產生的用電效益（該效益已除去勞動力成本、原材料成本及設備折舊等，即為耗電能后生產產品的價值減去在時段除電費外的生產成本，包括人工、原材料、設備折舊等等）；系統總發電成本；系統總發電成本中的電力成本；系統總發電成本中的電量成本。用戶使用電能而產生的用戶效益為即為用戶

18、使用電能生產產品的價值，減去所有生產成本后獲得的效益，稱為用戶使用電能而產生的用戶效益。與的區別在于，在去除生產成本時，未去除電費，而去除了包括電費在內的所有生產成本。依優化目標，對容量和電量求偏導，可得而依據用戶的用電行為，用戶總是使其用戶效益為最大，將上式中對容量和電量求偏導，可得即于是得即容量電價等于容量發生邊際變化時，系統發電成本對容量的微增變化；電量電價等于用電量發生變化時系統發電成本對電量的微增變化。采用邊際成本法制定電價主要進行三種邊際成本計算，即邊際發電容量成本、邊際電量成本及輸變電容量成本。邊際成本的計算采用影子價格。3.1邊際電量成本邊際電量成本就是系統為了滿足用戶負荷增長

19、而增加的電廠的運行成本，通常，系統往往由技術水平最低、運行成本最高的火電機組來承擔調峰。該電網主要由水電站和部分小火電(100MW以下)機組擔任調峰，因此，高峰時采用100MW機組的燃料成本作為系統高峰時的邊際電量成本，非高峰時采用大火電機組的燃料成本作為電量成本。高峰時的邊際電量成本為100MW機組的發電煤耗率與標煤影子價格的乘積，為0.109元/kW.h，非高峰時邊際電量成本為0.099元/kW.h。3.2邊際發電容量成本邊際發電容量成本是在一定條件下為滿足電能消費者新增單位kW的負荷需求而引起的發電投資。邊際發電容量成本是根據邊際電廠投資年金化而得，還要考慮電廠的運行維護費用以及電站建設

20、期中每年不同的投資流。此外，還要扣除燃煤節約費用和機組的廠用電及可用率。邊際發電容量成本計算公式為：式中：廠單位千瓦投資；投資回收系數；計算公式為：式中：社會折現率；設備的經濟壽命；調整系數，計算公式為：式中：為電廠在建設期的逐年投資；為電廠建設年限。運行維護費率；廠用電率；機組可用率；燃煤節約費用。邊際電量成本就是系統為了滿足用戶用電量增長而增加的電廠運行成本。根據電網實際，邊際容量成本采用水火電站加權平均的容量成本，其中火電廠的影子價格7354元/kW(發電工程動態投資6394元/kW×1.15)，投資回收系數為12.8%(按折現率12%，機組壽命25年計算而得)，運行維護費率取

21、3%，廠用電率取9.86%，機組可用率取80%，得火電容量成本為1606元/kW/年；水電廠的影子價格10465元/kW(發電工程動態投資9100元/kW×1.15)，投資回收系數為12.04%(按折現率12%，電廠壽命50年計算而得)，運行維護費率取3%，廠用電率取0.1%，機組可用率取80%，得水電容量成本為1970元/kW/年，水火電容量成本權重分別取0.5，加權平均得到邊際發電容量成本為1788元/kW/年。大容量火電機組的煤耗較低，因此，它必然運行在系統的基荷部位，而把系統中原有的一部分容量小、煤耗高的機組替代至尖峰部分運行。這樣，必定會取得節省燃煤的效益，這部分燃煤費用的

22、節省應從容量成本中扣除。電網的平均煤耗可為379g/kW.h，燃煤節約為31.56元/kW/年。因此，系統的邊際容量成本為1756.44元/kW/年。3.3邊際輸變電容量成本由于輸變電設備不是每年均勻投入，尤其是高電壓等級的輸變電設備投產后，往往需幾年才能達到額定負荷運行，所以輸變電投資波動較大，與負荷增長不完全一致，故采用平均增量成本作為輸變電容量成本。即首先求出各級電壓輸變電設備的年金，然后根據各級電壓的增量潮流，以輸送容量為權重用加權平均法求得各級電壓輸變電容量成本。各級電壓輸變電年金計算公式為：式中：輸變電年金；投資回收系數；運行維護費率；第n年的輸變電投資；第n年增加的輸送容量；折現

23、率；計算年限。加權平均的各級電壓輸變電容量成本計算公式為：式中：輸變電容量成本；每一電壓等級的回路數；第j條回路的輸變電年金；第j條回路的輸送容量。綜上，得出邊際成本為：元/千瓦時階梯式電價方案的確定圖2根據以上邊際成本定價法則，大致定價如下：第一階段：（用電量小于120千瓦時） 0.50元第二階段：（120千瓦時<用電量<300千瓦時） 0.55元第三階段：（用電量>300千瓦時） 0.65元五、階梯式電價方案的分析1、節能效益的分析1.1需求分析對居民用電的需求分析，我們考慮建立馬歇爾需求函數。馬歇爾函數是對于給定的（各種商品的）價格與收入，能使消費者實現效用最大化的各種

24、商品的需求量，它是價格與收入的（向量）函數。相應地，所能實現的最大的效用也是價格與收入的函數，此即間接效用函數。電需求模型：居民的收入彈性為：價格彈性為：下表為計算得到的各人均收入組的收入彈性和價格彈性。表 7 收入彈性和價格彈性計算結果彈性人均收入組（從低到高）500以下500-10001000-20002000-30003000以上收入彈性0.1360.1720.1060.118-0.079價格彈性-0.445-0.421-0.404-0.378-0.3691.2福利分析價格變化對居民福利的影響可以分成兩部分：收入效應和替代效應。在電價研究中，收入效應是指由于電價上漲導致的實際收入的減少，

25、使得用于購買其他商品和服務的潛在支出減少。替代效應則表示的是消費者將把用于購買原物品的支出轉移到其他替代品的消費。雖然電幾乎沒有替代品，這種替代作用可以表現為由耗電消費品向節電消費品的替換。 在研究中，我們以長期邊際成本定價為參考狀態，通過對比不同收入群體的收入效應，可以衡量新電價政策相對于長期邊際成本定價而言的公平性。并通過對比替代效應描述其效率性。價格變化前后，實際收入的變化：價格變化后，福利變化：圖 3圖 41.3確定電價方案變化后，節電量和平均電價對于階梯電價我們建立如下模型：假設f(x)為用電量為X的用戶數在總用戶中所占的比例，它滿足正態分布這里以三口之家為研究對象。我們小組在北京市

26、居民小區調查了1000戶家庭的用電情況，從調研數據分析來看，三口之家一般用電量的分布函數為：即三口之家用電期望180度/月，標準差為45度/月根據供求定價模型，設P為價格，Q為用量，可得：R=， 其中e為價格彈性系數，為0.4。用戶根據自己的原用電量大小，參照新的價格標準(階梯式價格)，決定新的用電量。將用電區間以C=120、C=300度/月為分段點，設原價格為P，新價格一階為，一階為，一階為，原用電量為X，根據所用的方案為階梯電價，價格為：當用電量XC時，新用電量RX<C必然成立，用戶平均用電量 C=；當用電量C<XC時1）C+ RC，即 X =X用戶平均用電量 C=2） X&l

27、t;XC,新用電量X滿足 C< C+< C用戶平均用電量 C=當用電量X>C時1) C+ R+ RC即 XC+用戶平均用電量 C=2）X>必滿足C+ R+ R>C用戶平均用電量 C=總的用戶平均用電量：C=+ =+其中= , =+ =，用戶在用電上的消費：Q=+經計算得：C=162度/月，Q=94.2元/月較電價調整之前C=180度/月，Q=86.4元/月而言，月用電量節省了10%，而電力系統收入增加了9%。2、居民的承受能力分析2.1建立偏最小二乘回歸模型偏最小二乘回歸模型是新一代的多元統計數據分析方法,研究多因變量(包括單一因變量) 對多自變量的回歸建模,能夠

28、在自變量存在嚴重多重相關性條件下進行回歸建模。它是多元線性回歸、典型相關分析和主成分分析的有機結合。1、數據標準化處理標準化處理可以使不同量綱、不同數量級的數據能在一起進行比較。計算公式為：式中：變量在第個樣本中的取值；變量的樣本平均值；變量的樣本標準差；經標準化后的取值。2、模型建立這里采用一種用于偏最小二乘回歸建模的簡潔算法。設有兩個矩陣和, 其中為自變量矩陣, 為因變量矩陣。記自變量矩陣經標準化處理后的矩陣為 , 是矩陣的列矢量；因變量矩陣經標準化處理后的矩陣為, 是矩陣的列矢量。則偏最小二乘回歸的簡潔算法如下:記和分別為矩陣和的轉置矩陣，則求出矩陣最大特征值所對應的特征向量后，可求得成

29、分為：記，其中。求出矩陣最大特征值所對應的特征向量后，成分為：記，其中。至第步，求成分，是矩陣最大特征值所對應的特征向量。如果得秩是，則會有其中，回歸系數行向量組；殘差矩陣。由于，均可以表示成的線性組合，因此，上式還可以還原成關于的回歸方程形式，即殘差矩陣的第列。3、交叉有效性判別建模完成后還要判斷模型是否合理，這就需要用到交叉有效性概念：假定目前要提取個成分。首先將除去某個樣本點的所有樣本點集合（含個樣本），采用個成分擬合一個回歸方程；然后把剛才排除的樣本點代入前面的方程，即可求出因變量第分量在樣本點上的擬合值。分別對每一個樣本重復上述步驟，得到的預測誤差平方和：定義因變量的預測誤差平方和：

30、再采用所有樣本點擬合含個成分的回歸方程。若記第個樣本點的預測值為，則可定義的誤差平方和：定義的誤差平方和：是用全部樣本點擬合的含個成分的方程擬合誤差。增加了一個成分，但卻含有樣本點的擾動誤差。如果個成本回歸方程的擾動誤差能在一定程度上小于個成分回歸方程的擬合誤差，則可認為增加第個成分會使預測精度明顯提高。我們希望的比值越小越好。當就認為增加第個成分是有益的，反之則認為增加第個成分對減小方程誤差無明顯改善作用。定義第個成分交叉有效性為：則與時完全等價的。2.2居民對電價上漲的承受能力分析居民電價上漲的綜合承受能力指的是城鎮居民在個人可支配收入、用電量與電價上漲三者綜合變動的基礎上對電價上漲的承受

31、能力。根據經濟學的敏感度分析理論基礎,用各因素變動相對量之間的比值作為系數比較妥當。因此,我們提出采用其中：可支配收入；電費支出。作為居民電價承受能力系數，時說明可支配收入增長高于電費支出，則居民電價承受能力較強，反之較弱。我們選用相關度最高的居民可支配收入對居民電價承受能力系數作為參數進行計算。當時，即說明可支配收入與電費支出呈同步增長。我們可以認為這一增長量是一個比較恰當的指標。于是以上公式可以變化為：其中，分別是上年的可支配收入及電費支出額，而可以使用預測的數據得到。從而得到電費支出的增量，則電價的增量可以求得：通過MATLAB編程計算得擬合函數為：其中：居民用電量；居民電價；人均GDP

32、；人均可支配收入。從最終模型來看,電價與居民用電量呈負相關，人均GDP 以及可支配收入與用電量呈正相關,這是符合客觀實際的。另外，從模型中各因素的權重可以看出，人均可支配收入對居民用電量的貢獻大于人均GDP。通過誤差分析可知，誤差均小于4 % ，平均誤差為2.24 %。說明該模型能較精確擬合數據，并能合理進行預測。如果能選取更多的與居民用電量相關的因素進行分析，該模型將更加精確。根據上述居民承受能力分析方法，假設人均GDP和人均可支配收入均增長8%，計算分析得到。說明在當前電價方案下，居民的承受能力較強。3、對階梯式電價的實施提出建議本文對于北京案例的分析顯示，階梯式遞增電價確實緩解了電價上漲

33、對貧困人群的壓力負擔。另外，對電的需求是有價格彈性的，因此階梯式遞增電價能有效地抑制消費者對電的消費。然而，盡管很公平，分析顯示在北京擬實施的階梯式電價結構也許難以實現財政自給，大多數居民都會限制在第一階梯內進行消費。 這其實也為我們提出了一個問題，到底如何設計出能夠實現收支平衡的階梯式電價結構？這應該成為日后進一步研究的一個方向。 最后，福利損失估計顯示現金補貼比通過對電消費進行間接補貼要更有效率。這意味著可以在電價之外實施一些其他的輔助窮人的措施，例如在智利實行的對窮人的折扣制度。綜上，對于階梯式遞增電價的實施我們還需慎重考慮。在考慮到公平目的的同時，我們更需關注在此背后所隱含的效率損失。

34、 六、配合峰谷電價和分時電價“峰谷電價”與“分時電價”在事實上是基本相同的一種電能計價方式，就是通過對電力系統在負荷輕重不同的時段實行分時計價，在負荷較輕的谷段時實行較低電價，鼓勵增加用電，負荷較重的峰段時實行較高電價，抑制用電量。這種峰谷分時計價的計價方式可以有效的減小電力系統負荷峰谷差，有效緩解系統調峰任務的壓力，也有利于降低系統由于峰谷變化以及調峰引起故障的風險系數，同時也能有效的緩解因為電價上漲為用戶帶來的壓力。我們提出的階梯式電價在實質上是將電價電平整體提高了，考慮到用電的社會效益，在階梯式電價中引入峰谷電價將會有效的平抑上漲的電價，居民在低價時段用電將會有效拉低整體電價。同時能夠降

35、低系統的調度調峰的難度，減少系統因峰谷差帶來的問題。所以在階梯式電價中適當的引入“峰谷電價”或“分時電價”是有必要且有益的。雖然收費方式的過于多樣化會帶來一系列新的問題，諸如計費終端、計費混亂等問題，但在階梯式電價中引入峰谷電價實為一種瑕不掩瑜的方法。七、提出新方案鑒于以上階梯式定價的局限性和缺點，我們建立了 “單一電價+補償金”的模型，其基本思想是通過對電價實行統一價格，而對不同的用電戶實行統一價格補貼，建立一種隱式的階梯式定價模型。模型建立如下：采用三戶制，設單一電價為P（單位：元/m），補償金為A（單位：元/每戶）原用電量平均為每戶C，原電價為PC=180度/月，P=0.48元/度根據供

36、求理論，價格調整后的用電量為：C= C=12每月每戶平均交電費：Q=CP-A調價后的實際平均電價為：=若使此方案優于三口制的階梯定價方案，則最優情況需滿足節電率 1-10%每月每戶用電消費增長率 -19%實際平均電價為 0.48將（6）、（7）、（8）式代入后，求出P、A使實際平均電價最小，即模型如下： min s.t. 1-10% -19% 0.48我們將約束函數簡化成只含P和A的二元函數，用MATLAB軟件的函數圖形可視化功能，作出上述約束函數的二維圖形，確定出P和A大致的取值區間，然后通過遺傳算法進行搜索，經過50代的迭代運算求解得到當P=0.58，A=2.65時，可使居民用電消費增長率和實際平均電價達到最優，此時：節電率 1-=11.25%，每月每戶用電消費增長率 -1=10.01%每戶平均月用電量164，居民用電平均電價0.58元/m，與階梯式價格比較可以得出，此模型確定的價格準則更優。八、總結通過以上分析，我們可以看出階梯式電價與其他方案相比存在明顯的優勢。一方面，目前我國大部分地區實行的是平均電價，即無論用電量多