Проектирование рынков - Типы рынков

1-8.2 Типы рынков:
от рынков двусторонних контрактов до пулов

Существуют два основных способа организовать торговлю между покупателями и продавцами. Они могут торговать друг с другом напрямую, когда один покупатель и один продавец заключают «двустороннюю сделку», либо поставщики могут продавать свой товар посреднику, который продает его конечному потребителю. Рынки двусторонней торговли (контрактов) и посреднические рынки могут быть нескольких типов, причем рынки двусторонней торговли обычно менее организованны (хотя это и не всегда так).

Полные рынки часто являются комбинацией различных типов рынка. Например, рынок подержанных автомобилей является комбинацией «поискового» рынка, рынка типа «электронная доска объявлений» и дилерского рынка. Нью-Йоркская Фондовая Биржа (NYSE) использует аукцион, хотя, когда рынок вялый, он становится дилерским рынком. Термин «пул» имеет особое значение применительно к рынкам электроэнергии. Уже много лет назад электроснабжающие компании в отдельных регионах организовали совместное производство электроэнергии в рамках электроэнергетических пулов (объединений). В некоторых из них было введено централизованное диспетчерское управление. На дерегулированном рынке пул представляет собой биржу, на которой заявки на поставку электроэнергии являются составными (многокомпонентными), и системный оператор выполняет сложные вычисления для определения и оплаты победителей конкурентного отбора заявок.

¹ Критерии 1, 3, 4 и 5 рассматриваются в работе (Chao and Wilson, 1999а, 29).

² См. формулировку первой теоремы экономики благосостояния в работе (Mas-Collel et al., 1995, 308).

Одни рынки работают лучше, если они организованы по одному типу, а другие — если по другому типу.

В азарте дискуссии те, кто выступает за рынки двусторонних контрактов, в споре со сторонниками централизованных рынков часто утверждают, что биржи в некоторых отношениях похожи на централизованное планирование, социализм или даже коммунизм, но эти аналогии приносят мало пользы. На практике часто оказывается целесообразным включить в проект полного рынка и централизованный рынок, и рынок двусторонних контрактов. Долгосрочный рынок электроэнергии использует двусторонний форвардный рынок, на котором заключаются индивидуальные форвардные контракты, и централизованные биржи фьючерсов, которые торгуют стандартными фьючерсными контрактами. Затраты на заключение сделок при торговле на форвардном рынке больше, но при этом обеспечивается большая гибкость, в то время как торговля на рынке фьючерсов не обеспечивает гибкости при заключении контракта, но позволяет экономить на операционных издержках.

Рис. 1-8.1 Типы рынков

Рынки двусторонних контрактов могут быть «поисковыми» или брокерскими рынками и в большей или меньшей степени могут быть централизованными. На брокерском рынке, например на жилищном рынке, брокеры на самом деле ничего не продают и не покупают, а комиссионные получают за организацию сделки. Некоторые форвардные рынки электроэнергии благодаря Интернету сейчас организованы в виде «электронной доски объявлений», которую можно отнести к частично централизованным рынкам прямого поиска.
За исключением способа организации рыночной торговли с использованием электронных досок объявлений, для проектирования рынков двусторонних контрактов не требуются большие усилия. Для них лишь необходим механизм обеспечения выполнения условий сложных контрактов, но такой механизм уже имеется в существующей правовой системе.

Рынки двусторонних контрактов, дилерские рынки, биржевые рынки и рынки аукционного типа

На рынках двусторонних контрактов покупатели и продавцы заключают сделки напрямую, хотя обычно для упрощения поиска они прибегают к услугам брокера. Такие рынки оказываются чрезвычайно гибкими, поскольку договаривающиеся стороны могут включить в контракт любые условия, но за эту гибкость приходится платить. Ведение переговоров и подготовка контрактов стоят дорого. Оценка платежеспособности другой стороны также стоит дорого и сопряжена с рисками. Поэтому выгоднее использовать более стандартизованные и централизованные формы торговли, если объемы торговли достаточно велики для эффективной организации такой централизованной системы.

Дилерский рынок является наиболее примитивным типом посреднического рынка¹. В отличие от брокера, дилер торгует за свой собственный счет и обычно имеет товарные запасы. Он покупает товар и хранит его до момента перепродажи. При этом дилер не получает комиссионного вознаграждения, но в любой момент времени покупает товар по более низкой цене, чем цена, по которой он его продает. Эта разница называется «спрэдом»².

¹ Термины «поисковый» рынок, брокерский рынок, дилерский рынок и рынок аукционного типа определены в работе (Bodie et al., 1996, 24).

² Координатор графика нагрузки (Scheduling Coordinator) — субъект рынка, который подает системному оператору сбалансированные графики производства и потребления электроэнергии от имени одного или нескольких производителей электроэнергии и одного или нескольких потребителей. — Примеч. ред.

Биржа обеспечивает гарантии платежей для участников рынка, выступая в качестве стороны по всем сделкам и этим избавляя их от беспокойств относительно кредитоспособности отдельных участников торговли. Биржи используют механизмы аукционной торговли, и их иногда называют аукционными рынками (или рынками аукционного типа), одним из примеров которых служит Нью-Йоркская фондовая биржа. Как отмечают Боди и др. (Bodie et al., 1996, 24), преимущество аукционных рынков над дилерскими рынками заключается в том, что не нужно искать наилучшую цену за товар. Поскольку биржа выступает посредником между покупателями и продавцами, две стороны рынка могут действовать независимо, хотя они связаны двусторонним аукционом. (Аукционы являются традиционным способом организации конкурентного рынка и рассматриваются в гл. 1-9.)
Биржа обладает рядом преимуществ перед рынком двусторонних контрактов. Она может уменьшить затраты на проведение торговых операций, повысить конкуренцию и обеспечить формирование публично доступной цены. В то же время биржа в той или иной мере (в зависимости от конструкции биржи и складывающейся ситуации на рынке) облегчает тайный сговор участников рынка и обеспечивает меньше гибкости в проведении торговых сделок, чем рынок двусторонних контрактов.
Торговые посредники (power marketers) на рынке электроэнергии часто отдают предпочтение рынкам двусторонней торговли, потому что без биржи у них имеется больше возможностей получать брокерскую комиссию и дилерский доход (спрэд).
Поскольку биржи обеспечивают меньшую гибкость торговых отношений, они действуют значительно быстрее, чем рынки двусторонних контрактов. Фондовые биржи обычно проводят торги менее чем за 5 мин., тогда как рынкам двусторонних контрактов на это требуются часы или недели. На рынках электроэнергии скорость совершения операций крайне важна. Аварии могут произойти за секунды, и системным операторам часто приходится осуществлять поминутный контроль. Биржи могут действовать в режиме, значительно более близком к реальному времени, чем рынки двусторонних контрактов. Поэтому выбор в их пользу для организации рынков реального времени вполне оправдан. При торговле с недельным (и более) опережением рынки двусторонних контрактов и дилерские рынки предпочтительнее, чем биржи. Для рынков в диапазоне между недельным рынком и рынком реального времени не существует единого мнения о том, какой тип рынка лучше.

Биржи и пулы

Если необходимо организовать публичный рынок на сутки вперед, что нужно выбрать —  пул или биржу? В США на рынках объединения PJM, ISO Нью-Йорка и ISO Новой Англии выбор был сделан в пользу пула, а на рынке Калифорнии была выбрана комбинация публичной биржи («Калифорнийская биржа электроэнергии») и нескольких частных бирж и дилеров («координаторы графика нагрузки»1). Хотя рынок электроэнергии Калифорнии оказался неработоспособным, этот результат, вероятно, в малой степени был обусловлен архитектурой рынка и полностью предопределен его структурой. Из этого случая нельзя сделать каких-либо выводов о приемлемости биржевых рынков электроэнергии.
Калифорнийская биржа электроэнергии была именно биржей, потому что на ней не использовались компенсационные выплаты, характерные для пулов. На ней применялись простые заявки, в которых указывались только количество электроэнергии и цена. Это означало, что генерирующие компании были лишены возможности в явном виде учесть в своих заявках затраты на пуск и холостой ход генерирующих агрегатов. Следовательно, компании были вынуждены манипулировать или «вести игру» своими заявками, чтобы избежать убытков. Чао и Вильсон (Chao and Wilson, 1999, 48) характеризуют такие обстоятельства следующим образом:
Игровые стратегии свойственны любой конструкции рынка, ставящей участников торговли перед необходимостью манипулировать своими заявками с тем, чтобы учесть факторы, которые из-за принятого формата заявок не могут быть учтены в явном виде.
Чтобы решить эти проблемы, нужны заявки с более сложной структурой, например заявки из двух или трех частей. Другая возможность — вместо биржи использовать пул.
На рынках типа пула используются компенсационные выплаты. Производители электроэнергии формируют заявки, в которых указываются маржинальные затраты и некоторые другие затраты, и на основе этих заявок в пуле определяется цена и перечень принятых заявок. Некоторые из принятых заявок могут оказаться убыточными, поскольку цена пула не настолько выше заложенных в них маржинальных затрат, чтобы быть достаточной для покрытия и других затрат, указанных в данных заявках.
Для компенсации убытков, которые в этой ситуации могли бы понести отобранные пулом участники рынка, пул предусматривает использование компенсационных выплат. Поскольку в пуле принимаются некоторые явно убыточные заявки, проигравшие стороны не имеют возможности проверить, были ли их заявки отвергнуты справедливо. Как правило, пулы используют очень сложные заявки, в которые заявители пытаются включить исчерпывающие экономические характеристики процесса производства электроэнергии, хотя в этом и нет необходимости. Пул может быть спроектирован с заявками, состоящими только из двух элементов.
Идея использовать такие форматы заявок, которые исключили бы необходимость для участников рынка «манипулировать» своими заявками, весьма полезна, но ее не стоит абсолютизировать. Необходимо также иметь в виду, что на конкурентном рынке конкуренция заставит поставщиков как можно точнее представлять в заявках свои истинные затраты, насколько это будет возможным при используемом формате заявок. Именно это и происходит на бирже электроэнергии, когда поставщики наряду со своими маржинальными затратами включают в цену своей заявки ожидаемые затраты на пуск и холостой ход¹.

В гл. 3-9 показано, что даже на бирже с заявками, состоящими из одного элемента, где неизбежно возникает значительное манипулирование заявками, конкурентный рынок будет достаточно эффективно обеспечивать распределение нагрузки между генерирующими агрегатами. «Игры с заявками», наблюдаемые на конкурентном рынке с неподходящим форматом заявок, весьма полезны² и, вероятно, должны быть названы как-то иначе.

1-8.3 Взаимосвязи между рынками

Взаимосвязи между рынками, за исключением арбитража, не имеют стандартной классификации или системы названий. Однако их важно учитывать, поскольку они имеют громадное значение для функционирования полного рынка. Взаимосвязи могут быть явными или неявными. Например, потребность в покупке прав на передачу электроэнергии, необходимых для отпуска электроэнергии в сеть и ее отбора из сети, является примером явной взаимосвязи между рынком прав на передачу и рынком двусторонних контрактов на оптовую электроэнергию. Проявлением неявных взаимосвязей между рынками может служить приближение цен на форвардном рынке электроэнергии к ожидаемым ценам на спотовом рынке в срок поставки по форвардным контрактам. Нет никаких правил, по которым устанавливались бы взаимосвязи между этими рынками, они возникают лишь в связи с возможностями арбитража. Неявные взаимосвязи не проектируются, но являются важной частью архитектуры рынка, и их необходимо принимать во внимание.
Если требуется установить явные взаимосвязи между двумя рынками, это означает, что данные рынки следует объединить в один многопродуктовый рынок. Неявные взаимосвязи возникают естественным образом и обычно полезны; тогда как явные взаимосвязи полезны лишь в случае, если за ними прослеживается реальная структура затрат. Они часто оказываются вредными, когда отражают предвзятые представления о том, как должен действовать рынок.
Поскольку рынки электроэнергии географически распределены, многие из их субрынков являются многопродуктовыми и содержат широкий набор внутренних взаимосвязей.
Когда линии передачи перегружены (или если взимается плата за потери в сетях, что вполне оправданно), электроэнергия в точке А формально является другим товаром, чем электроэнергия в точке В. Это не просто теоретическое умозаключение. На практике полностью нерегулируемый рынок двусторонних контрактов также будет формировать различную цену на электроэнергию в этих двух точках³. Следовательно, рынок электроэнергии — это многопродуктовый рынок с внутренними взаимосвязями между его отдельными продуктами.
Наряду с пространственными взаимосвязями на рынке электроэнергии существуют также временные взаимосвязи. Архитектура рынка устанавливает порядок действия рынков во времени, и этот порядок создает неявные взаимосвязи между рынками. Взаимосвязи во времени и в пространстве пронизывают всю архитектуру рынков электроэнергии.

Взаимосвязь форвардных и спотовых цен через механизм арбитража

На рынке с широкими возможностями арбитража форвардная цена поставки в момент времени Т будет равна ожидаемой спотовой цене в момент времени Т. Поскольку анализ взаимосвязи между спотовым и форвардным рынками чрезвычайно полезен для понимания и предсказания поведения полного рынка, рассмотрим ее более подробно.
Существуют два типа арбитража (Tirole, 1997, 134). Первый, наиболее признанный тип связан с переносом товара с рынка с более низкой ценой на рынок с более высокой ценой. Для нас важнее другой тип арбитража — перенос спроса с товара с более высокой ценой на товар с более низкой ценой. Применительно к нашему случаю это означает, что потребители способны перемещать свой спрос между форвардными и спотовыми закупками электроэнергии.

¹ Даже если поставщики будут стараться как можно более точно отразить затраты на пуск и холостой ход в простых ценовых заявках биржи, им не так просто будет это сделать, поскольку для этого необходим достаточно точный прогноз цен рынка. — Примеч. ред.

² Тем не менее, эти «игры» всегда приводят к снижению экономической эффективности работы рынка. — Примеч. ред.

³ Рынок двусторонних контрактов не может самостоятельно формировать различную цену на электроэнергию в разных точках сети. Для этого участники рынка должны получать соответствующие управляющие (или ценовые) сигналы от системного оператора. — Примеч. ред

Предположим, потребитель знает, что ему потребуется определенное количество электроэнергии в будущем в момент времени Т. Потребитель может либо купить фьючерсный контракт на эту электроэнергию сейчас по заранее фиксированной цене FT для поставки в момент времени Т, либо подождать и купить эту энергию на спотовом рынке по пока неизвестной цене РT. Что более предпочтительно? Оплату будущих поставок можно отложить до момента поставки, поэтому вопрос процентных платежей существенно не влияет на результат данного выбора. Обычно заранее фиксированная цена более предпочтительна по сравнению с неизвестной ценой, но главное здесь в том, что заранее фиксированная цена FT будет выбрана, если только прогнозируемая цена Рт больше по величине, и наоборот.

Если Е(РТ) — математическое ожидание величины спотовой цены в момент времени Т, то данное утверждение можно записать следующим образом: если FT < Е(РТ), то предпочтительнее фьючерсные закупки, если FT >E(ΡΤ), то предпочтительнее спотовые закупки.
В результате, когда FT меньше ожидаемой спотовой цены, спрос на фьючерсные закупки повышается и FTувеличивается, а когда FTбольше ожидаемой спотовой цены, спрос на фьючерсные закупки уменьшается, и в конечном итоге выполняется соотношение FT= Е(РТ).

Утверждение 1-8.1 Форвардная цена — это спотовая цена, ожидаемая в будущем

Цена, фиксируемая в форвардных или фьючерсных контрактах на поставку электроэнергии в момент времени Т, примерно равна ожидаемой спотовой цене в момент времени Т.
Однако на практике это соотношение соблюдается не вполне точно. Как покупатели, так и продавцы склонны к предпочтению большей определенности, обеспечиваемой фьючерсными ценами. Если эти предпочтения у покупателей сильнее, чем у продавцов, то FT может быть больше, чем Е(РТ), и наоборот. Эти предпочтения зависят в какой-то степени от возможности диверсификации рисков, связанных с неопределенностью цен, но в целом эти факторы слишком непредсказуемы, чтобы представлять интерес для проектировщика рынка электроэнергии. Для практических целей проектирования можно принять, что FT равна Е(РT).
Из приведенных выше рассуждений следует, что если цена реального времени (спотовая цена) ограничена 500 долл., то и цена на сутки вперед не поднимется выше 500 долл. Конечно, если правила торговли на спотовом рынке предусматривают штрафные санкции, их также необходимо принять во внимание. Этот эффект взаимосвязи рынков был практически подтвержден на примере Калифорнийского рынка, и его можно применять в качестве действенного механизма ограничения цен на рынках, недоступных для вмешательства системного оператора.
Помимо того, что рассматриваемое выше утверждение крайне важно для понимания результатов выбора архитектуры системы, оно также может быть полезным и для решения практических задач. Так, наблюдая за высокими текущими ценами спотового рынка и низкими ценами фьючерсов, т. е. за ситуацией, когда FT < Р, многие участники Калифорнийского рынка пришли к выводу, что почти всегда дешевле покупать форвардные контракты, чем ожидать неизбежно высоких спотовых цен. Вопреки утверждению 1-8.1, они решили, что FT < Е(РТ) и может быть даже намного меньше ожидаемых спотовых цен. Это был один из двух факторов, которые привели к громадным закупкам форвардных контрактов в Калифорнии весной 2001 г. С позиций сегодняшнего дня представляется, что обеспечение фьючерсными закупками электроэнергии в объемах всей потребности Калифорнии на 2004 год в условиях чрезвычайно скудного рынка в период дефицита электроэнергии не было лучшей «ставкой» в этой игре. Заранее объявленное намерение покупать фьючерсы без учета каких-либо обстоятельств и неопытность участников торговли усугубили ситуацию. Очевидно, в Калифорнии умудрились временно «отклониться» от логики арбитража на форвардном рынке FT=E(PT), причем отклонение произошло в направлении, противоположном тому, которое создает мотивацию для покупок фьючерсов: в Калифорнии весной 2001 г. величина FT была, вероятно, намного больше, чем обоснованная оценка математического ожидания величины будущих спотовых цен.

Взаимосвязи между локализованными (узловыми) ценами

Рассмотрим, что происходит, если права на передачу выставляются на аукцион независимо друг от друга, как это часто бывает на практике. Предположим, что ценовые заявки при продаже прав на передачу из точки А в точку В, из точки В в точку С и из точки А в точку С подаются независимо одна от другой, и системный оператор продает их по самой низкой цене, которая балансирует рынок с учетом ограничений на реализуемость этих прав. В результате будут получены три различные цены РАВ, РВС и РСА, но если рынок работает эффективно, эти цены будут тесно взаимосвязаны: их сумма будет равна нулю¹. В данном примере арбитраж также имеет ключевое значение для объяснения подобного результата, но дело даже не в самом результате, а в иллюстрации важного вывода о том, что пространственные связи цен на электроэнергию являются сильными и их важно принимать во внимание.

¹ Этот результат объясняется в разд. 3-1.3

Это только один из многих примеров, иллюстрирующих эффекты существования пространственных связей между локализованными ценами на электроэнергию.

Каскадные рынки

Генерирующие агрегаты могут производить электроэнергию или обеспечивать резервы, т е. предоставлять возможность покупать больше электроэнергии, когда возникнет такая необходимость. Качественные характеристики различных видов резервов определяются скоростью набора мощности и степенью готовности покрывать нагрузку. Эта классификация упорядочивает резервы по их ценности, т. е. резерв, лучший по качеству, всегда предпочитается второму по качеству, и т. д. Пусть из трех продуктов (резервов) — R1 (лучший), R2 и R3 системному оператору нужно выбрать некоторое количество каждого из данных видов резерва.
Если между рынками резервов R1, R2 и R3 не существует каких-либо связей, они работают одновременно и независимо друг от друга. В этом случае любая избыточная генерирующая мощность на одном рынке не сможет переходить на другие рынки и снижать цены на этих рынках. Поэтому рынки должны быть взаимосвязаны, по крайней мере, с помощью процедуры их последовательного проведения. Если бы рынок R3 проводился первым, то любой избыток на рынке R2 не мог бы быть заявлен на рынке R3, потому что еще не было известно о существовании данного избытка. Для использования преимуществ каскадных рынков рынки должны проводиться, начиная с рынка продукта наивысшего качества. Любой избыток резервов на рынке R1 может быть подан в виде заявок на рынок R2 и т. д. Это увеличивает эффективность работы каскадных рынков по сравнению с рынками, на которых такой каскадный принцип проведения рынков не используется или каскадные рынки задействованы в обратном порядке. Но даже при правильно выстроенном каскаде эти рынки не будут действовать оптимально. Например, если имеется недостаток предложения на рынке R3 и в целом на рынке резервов, но не на первых двух рынках резервов, то цена на рынке R3 может быть даже выше, чем цены резервов на двух других рынках. В этом случае лучшие по качеству резервные мощности могут придерживаться в надежде заработать больше на третьем рынке, что ведет к неэффективному использованию резервов.
Эффективность рынков резервов можно повысить путем слияния всех трех рынков в один многопродуктовый рынок с сильными внутренними взаимосвязями. Такая организация рынков будет более простой для поставщиков резервов, но более сложной для системного оператора. Рынок резервов может быть также объединен с рынком электроэнергии. Каждый новый уровень интеграции усложняет механизм балансирования рынка и уменьшает его прозрачность, но в принципе может повысить его эффективность. Как найти удовлетворительный компромисс между эффективностью и внутренней сложностью, а также избежать связанных с этим выбором возможных проектных ошибок и сократить возможности манипулирования на рынке, — это спорная и до сих пор нерешенная проблема.