Умный рынок
– Умный рынок это периодический аукцион , который очищается с помощью исследования операций методов и математической оптимизации , таких как линейное программирование . Умный рынок управляется менеджером рынка. Сделки не двусторонние, между парами людей, а скорее между пулом или из пула. Умный рынок может помочь в работе рынка, когда в противном случае сделки имели бы значительные транзакционные издержки или внешние эффекты .
Большинство других типов аукционов можно очистить с помощью простого процесса сортировки ставок от самой низкой к самой высокой. Товары могут быть делимыми, как молоко или мука, или неделимыми, как картины или дома. Нахождение клирингового распределения на рынке соответствует решению простой задачи о рюкзаке и не требует больших вычислений. Напротив, умный рынок позволяет очищать рынок с произвольными ограничениями. Во время проектирования рынка ограничения выбираются так, чтобы они соответствовали физике и экономике проблемы распределения. Хороший обзор дан McCabe et al. (1991). [1]
Комбинаторные аукционы — это умные рынки, на которых товары неделимы. [2] но на некоторых умных рынках распределяются делимые товары, такие как электричество и природный газ.
По сравнению с традиционными рыночными структурами умный рынок существенно снижает транзакционные издержки, допускает конкуренцию, которая в противном случае была бы невозможна, и может устранить внешние эффекты. Несмотря на сложные ограничения, умный рынок позволяет воспользоваться преимуществами современной системы финансового обмена. Выполнение контракта обеспечивается биржей; партии, как правило, анонимны; управляющий рынком обеспечивает соблюдение регулирования для обеспечения справедливости и прозрачности; а рынки упорядочены, особенно в стрессовых условиях.
Умный рынок может быть односторонним аукционом, на котором участники покупают у управляющего рынком, односторонними закупками ( обратным аукционом ), на которых участники продают управляющему рынком, или двусторонним, на котором управляющий рынком уравновешивает участников-поставщиков. с требовательными участниками. На двустороннем интеллектуальном рынке управляющий рынком может быть нетто-продавцом, нетто-покупателем или просто нейтральным к доходам брокером.
Умные рынки достижимы благодаря слиянию технологий: Интернет для передачи предложений пользователей и результирующих цен и объемов, увеличенной вычислительной мощности для запуска моделирования и линейной программы, а также мониторинга в реальном времени.
Примеры умных рынков
[ редактировать ]Этот термин, по-видимому, впервые был использован Рассенти, Смитом и Булфином в 1982 году. [3] В этой статье предлагался комбинаторный аукцион мест для взлета и посадки самолетов. Правительство США сейчас пытается провести такой аукцион. [4]
Современный рынок электроэнергии является важным примером двустороннего умного рынка. [5] [6] Рынки электроэнергии очищаются каждые несколько минут и требуют координации, чтобы обеспечить соответствие выработки электроэнергии спросу и чтобы потоки электроэнергии не превышали пропускную способность сетевых линий. Генераторы предлагают поставлять транши электроэнергии по разным ценам. Оптовые дистрибьюторы электроэнергии претендуют на покупку траншей электроэнергии по разным ценам. Чтобы очистить рынок, менеджер рынка решает линейную программу, в которой переменными решения являются: сколько энергии принять от каждого генератора, поток энергии по каждой линии и сколько энергии предоставить каждому дистрибьютору.
После решения основные переменные определяют диспетчеризацию (то есть, сколько энергии должен производить каждый генератор). Двойные переменные обеспечивают рыночные клиринговые цены. При очистке рынка на основе двойных цен участники взимают плату по предельным значениям, а не по цене предложения. Таким образом, каждый продавец гарантированно получит как минимум столько же, сколько было предложено, а возможно и больше. Каждый покупатель гарантированно заплатит не больше, чем было предложено, а возможно и меньше. Без интеллектуального рынка линейный оператор, все производители и все дистрибьюторы должны были бы быть частью монополии , чтобы гарантировать координацию системы.
Рынки природного газа иногда очищаются умными рынками. [7] как в Австралии [1] . Системный оператор выполняет функции менеджера рынка. Эксплуатация сети газопроводов требует координации, чтобы обеспечить соответствие поставок газа спросу и не превышать пропускную способность трубопроводов. Поставщики газа предлагают различные объемы по разным ценам. Дистрибьюторы делают ставки на покупку определенного количества товара по разным ценам. Чтобы очистить рынок, менеджер рынка решает линейную программу, в которой переменными решения являются газ, который следует принять от каждого поставщика, расход газа на каждом сегменте трубы и количество газа, которое необходимо предоставить каждому дистрибьютору. Как и в случае с рынками электроэнергии, после решения основные переменные предписывают оптимальные потоки, а двойные переменные обеспечивают рыночные клиринговые цены. Цель минимизировать затраты на поставку электроэнергии.
представляет Аукцион спектра собой односторонний интеллектуальный рынок, который очищается с помощью целочисленной программы. [8] Участники покупают радиоспектр у правительства. Эти комбинаторные аукционы учитываются как заявки, а не по ценам, основанным на двойных переменных. Лишь недавно исследователи нашли надежный способ получения двойных переменных из целочисленных программ . [9]
Компании и правительства иногда используют умные рынки при закупках, например, в сфере транспортных услуг. Правительство Чили, например, использует умный рынок для выбора поставщиков общественного питания для программ школьного питания. [10] использует Школа бизнеса Бута Чикагского университета интеллектуальный рынок для регистрации на курсы. Система гарантирует, что места в классе достанутся тем учащимся, которые больше всего этого хотят, при этом гарантируя, что количество учащихся в каждом классе останется в пределах вместимости комнаты. [11]
В настоящее время предлагаются «умные» рынки для экологических услуг, включая воду. [12] [13] Более сложные из этих проектов основаны на гидрологической оптимизации. [14] и модели гидрологического стока.
Составы
[ редактировать ]Формулировку умного рынка можно записать в виде чистого пула, в котором переменные решения явно рассчитывают покупки и продажи, а рыночная модель учитывает только эти количества. Рынок чистых пулов может быть математически неосуществимым, если участники не желают торговать достаточными объемами, чтобы обеспечить осуществимость. Альтернативно, формулировка может представлять собой валовой пул, в котором переменные решения определяют общее количество, которое получает каждый участник; менеджер рынка рассчитывает чистые продажи после решения модели на основе первоначальных активов участников. Рынок валового пула, как правило, математически осуществим, но может иметь неприемлемо высокие затраты при оптимальном целевом значении, если предложения (покупки) будут слишком низкими по сравнению с предложениями (продажи). Разница между этими двумя формулировками носит чисто технический характер, поскольку согласно теореме Коуза модели рынка экономически эквивалентны .
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Маккейб, Кевин, Стивен Рассенти и Вернон Смит (1991). Умные компьютеризированные рынки. Наука. 254 534-538.
- ^ Пекеч, Александр и Майкл Х. Роткопф (2003), Комбинаторный дизайн аукционов, НАУКА УПРАВЛЕНИЯ, Том. 49, № 11, ноябрь 2003 г., стр. 1485-1503.
- ^ Рассенти, С.Дж., В.Л. Смит и Р.Л. Блаффинг (1982). «Комбинаторный аукционный механизм для распределения временных интервалов в аэропорту», Bell J. of Economics, т. 13, стр. 402–417.
- ^ Уолд, Мэтью Л.; Белсон, Кен (4 декабря 2008 г.). «США скоро проведут аукцион слотов в аэропортах Нью-Йорка» . Нью-Йорк Таймс.
- ^ Алви Т., Гудвин Д., Синван М., Штрайферт Д. и Сунь Д. (1998). Ограниченная по безопасности система клиринга заявок на оптовом рынке электроэнергии Новой Зеландии. IEEE Транс. Энергетические системы, 13(2), 340-346.
- ^ Хоган WW, Read EG и Ring BJ (1996). Использование математического программирования для спотового ценообразования на электроэнергию. Международный транс. в исследовании операций, 3, (3-4), 243-253.
- ^ Маккейб, Кевин, Стивен Расенти и Вернон Смит (1990). Дизайн аукциона для составных товаров: газовая промышленность, Журнал экономического поведения и организации, сентябрь, 127–149.
- ^ Чакраворти, Б., В.В. Шарки, Ю. Шпигель и С. Уилки (1995). Аукцион радиоволн: конкурс на широкополосный спектр PCS, J. Econ. & Стратегия управления, 4 (2), 267–343.
- ^ О'Нил, Р.П., П.М. Соткиевич, Б.Ф. Хоббс, М.Х. Роткопф, В.Р. Стюарт (2005). Эффективные рыночные цены на рынках с невыпуклостью. Европейский журнал операционных исследований. 164 269-285.
- ^ Эпштейн, Рафаэль, Лизетт Энрикес, Хайме Каталан, Габриэль Ю. Вайнтрауб, Кристиан Мартинес, «Комбинаторный аукцион улучшает школьное питание в Чили», Interfaces, vol. 32, нет. 6, ноябрь-декабрь 2002 г., стр. 1-14.
- ^ Грейвс, Р.Л., Дж. Шанкаран и Л. Шраге (1993). Аукционный метод регистрации курсов, Интерфейсы, 23(5).
- ^ Мерфи, Дж. Дж., А. Динар и др. (2000). Создание «умных» институтов рынка воды с использованием лабораторных экспериментов. Экономика окружающей среды и ресурсов 17 (4), 375–394.
- ^ Раффенспергер, Дж. Ф.; Мильке, М (2017). «Умные» рынки водных ресурсов: Руководство по внедрению . Издательство Спрингер.
- ^ Альфельд Д., Барлоу П. и Маллиган А. (2005). GWM – Процесс управления подземными водами для модульной модели подземных вод Геологической службы США (MODFLOW–2000), Открытый отчет Геологической службы США за 2005–1072 годы.