本书是一本关于管理能源和电力市场价格风险方面最新的综合性图书，主要讨论电力及能源交易衍生品的定价模型及方法，所涉及的专题包括能源交易简约模型(均值反转模型、跳跃扩散模型)、远期产品定价过程(模型的介绍、HJM模型、BGM模型)。针对能源产品的特点，特别是电力，本书还讨论了电力、天然气、石油等衍生品及其资产(摆动期权、储存、输送、需求管理交易)的价值及保值。随着电力市场结构的演变如何规避新兴的产品如污染物排放限制、灾害性天气等所引起的风险也在本书讨论之列。

本书全面介绍了评估和管理能源市场中复杂的衍生工具所带来的风险。全书共10章，分别为：市场、基本产品和结构、相关数据、简化过程、远期价格过程、相关性、电价的混合模型、结构产品：燃料和其他商品、发电厂和跨商品衍生品、风险管理。附录部分介绍了波动和相关结构下的多维准蒙特卡罗模拟：GBM情况及资产运营最优化。

本书可供电力监管及电力市场专业人员使用，可作为培训教材，也可以作为一种普及读物，面向电力行业外愿意了解电力经济的各类人员。

《电力经济与管理译丛》总序

致谢

译者前言

英文版序

第1章 市场

 1.1 作为实物商品的燃料和电力

 1.2 燃料市场：石油和天然气

 1.3 电力市场

 1.4 其他市场：排放物、天气、煤和停电

 1.5 电力市场经济学

第2章 基本产品与结构

 2.1 标准风险管理工具

 2.2 奇异期权

第3章 数据

 3.1 数据分析统计方法

 3.2 天然气和电力数据分析

 3.3 远期曲线

 3.4 波动结构

 3.5 天气数据

 3.6 需求

 3.7 停机

 3.8 均值回复

第4章 简化过程

 4.1 价格过程建模

 4.2 构建能源应用的简化模型：基础模型

 4.3 现货价格的几何布朗运动

 4.4 更实用的价格分布模型

 4.5 统计波动过程

 4.6 更高维数的模型

 4.7 跳跃扩散模型

 4.8 状态转换模型

 4.9 模型的扩展

第5章 远期价格过程

 5.1 简单模型

 5.2 持续的期货曲线模型

 5.3 市场模型

 5.4 多商品情况下市场模型的执行

第6章 相关性

 6.1 概述

 6.2 确定性协方差矩阵

 6.3 随机协方差矩阵

 6.4 多元相关

 6.5 相关性与联合性

第7章 电力价格的混合模型

 7.1 生产成本和基础均衡模型

 7.2 混合模型

 7.3 简化混合模型

 7.4 基础混合模型

 7.5 模型

 7.6 电力价格过程

 7.7 混合模型的证明

第8章 结构性产品：燃料及其他商品

 8.1 看涨期权、看跌期权及两者的结合(上限期权、下限期权及双限期权)

 8.2 摆动、回购及指定期权

 8.3 亚式期权

 8.4 掉期、掉期期权与展期

 8.5 复合期权

 8.6 差价期权

 8.7 数字期权

 8.8 天然气／石油存储

 8.9 运输与传输

 8.10 负荷服务和需求服务的合同

 8.11 资产管理交易

第9章 发电厂及其他跨商品衍生品

 9.1 作为跨商品衍生品的电力价格

 9.2 发电资产：火电机组

 9.3 水电机组、炼油厂和其他实物资产

 9.4 天气相关产品

第10章 风险管理

 10.1 风险调整

 10.2 风险价值和其他风险度量法

 10.3 实物资产和长期远期曲线

 10.4 套期交易

附录A 给定波动和相关结构下的多维蒙特卡罗(Monte Carlo)模拟：GBM实例

附录B 实物资产运营的最优化

参考文献

第1章 市场

能源市场是性质各异的商品的集合，可将其分为三类：

(1)燃料：石油、天然气、煤，以及它们的衍生品和副产品。

(2)电力。

(3)天气、排放物、纸浆和纸、强迫停电保险。

这种分类是与这些市场开放的历史步伐大体一致的。燃料市场，尤其是石油和天然气市场，在20世纪80年代其批发领域就放开竞争了。而电力市场也于20世纪90年代初期和中期在美国若干州相继开放。在20世纪90年代末，与电力相关的新的商品类型，如天气和排放物也加快了交易步伐。

“燃料”这个词或许暗示了以电力为中心。显然，石油和天然气也用于直接消费，并且，实际上，其作为加热燃料的需求促进了其价格的形成。

在我们更仔细地审视燃料市场与电力市场间的差异之前，让我们看看它们的共同点。

1．1 作为实物商品的燃料和电力

任何有形商品除了投资价值外都有其独立价值，其市场涉及三类活动：生产、配送、消费。这些活动又产生了几种服务，例如，天然气市场的配送包括将实物天然气从其源处经由收集系统运至加工设备，然后通过主管道到达接收端——其间可能暂停于储藏设备中以达到平衡的目的。在放松管制之前，这个复杂的活动常由控制着当地大部分输配系统的一个实体完成。自然，这种制度引起了我们对垄断势力的关注，并导致对该问题的严重管制，既控制了也搁置了该问题。

对管制的带来的效率低下的关注促使了解除管制的出台。该过程需要两大因素：服务的分开或解捆(常是强制性的)和提供服务的市场的创建。其中服务解捆的商品正是本书所要涉及的对象。

不同商品、不同地区放松管制的程度是各不相同的。市场或公用事业单位对价值链上各组成部分间相互作用的控制程度也是迥异的。

下面我们看看不同市场最具相关性的特点。我们的介绍并不意味着穷尽其内容；而该话题本身就值得并且已经写成不同的书。我们在接下来的表述中会提供参考书目。

在此值得指出的一点是实物市场组织上的细节对相应的远期和衍生市场的运行有很大影响。这些市场如此复杂(一个很好的例子是一些包含好几个现金产品交易的电力市场)能领会市场内部及不同市场之间选择、风险和期望值的相互作用就是一个不可低估的挑战。

1．2 燃料市场：石油和天然气

1．2．1 石油  一、原油

虽然我们将石油和天然气放在了燃料项下，但其各自的市场运行却相差甚大。市场价格在1985年即欧佩克(()PEC)定价体制崩溃之前实际上一直是被有效地锁定的。这催生了活跃的远期和现货市场。

原油市场是世界上最大的商品市场。其最大的交易枢纽在纽约、伦敦和新加坡。这些市场在进行石油交易的同时还进行石油精炼产品，如汽油和加热油的交易。

原油根据其重力和含硫量有很多不同等级，由其重力及含硫量决定。世界原油标准是由北海油井抽取的布伦特原油(the Brent crude)设定的。据估计，高达2／3的世界原油供给都是以这个基准为参考来定价的。在美国，其基准是西得克萨斯州中间基(West Texas Intermediate，WTI)原油。

美国的远期市场是由纽约商品交易所(New York Mercantile Exchange，NYMEX)经营的。NYMEX的原油价格中最常报的是轻型、低硫(甜)的原油价格。“甜(sweet)”不是指其味道，而是指其含硫量。含硫量低于0．5％的石油即为“甜”，含硫量更高的称为“酸(sour)”。

现货市场的交易往往相当少，因为大量的交易都集中于金融和实物远期合同。

二、精炼石油产品

原油需经加工(提炼)以生产出能直接消费的产品。最受欢迎的精制石油产品显然是汽油。加热油和燃料油常被用于公用事业。煤油(射流燃料)是航空业的动力。

各等级的加热油和燃料油都有其大量的远期市场，无论是基于交易所(NY—MEX)还是场外交易(over—the—counter，OTC)。而各市场的流动性差异实质上很大。

1．2．2 天然气

天然气市场在20世纪80～90年代早期稳步地放开竞争了。该进程的最终法案是于1992年4月9日发布的联邦能源监管委员会(Federal Energy Regulatotory Commission，FERC)第636号法令。在该法令中联邦能源监管委员会指示开放用于天然气输送的管道系统。

在我们深入了解现存市场之前，先来看看该商品的需求特征。它将帮助我们以后理解其主要价格趋势和远期曲线形状。

一、需求影响因素

工业消费者差不多消耗了38％的天然气。此外，37％用于居民和商业消费者消费，而快速增长的14％的份额用于发电。

居民的最大量消费在冬季月份期间的家庭供热，这也可由相对较高的冬季价格和相对较低的夏季价格上反映出来。但值得一提的是，未来相对越来越多的燃气电厂可能会影响在夏天和冬天对天然气的消费。因为电力消费极大的季节性是受对空调的需求影响的，因而电力消费在夏天是最大的。这将引起天然气需求向夏季月份相对转移。

二、市场

市场参与者有五大类：①煤气生产商；②管道公司；③当地传输公司；④消费者；⑤市场买卖者。

前四大市场参与者在行业价值链上扮演着明确的角色。而市场买卖者则充当媒介，促使其他参与者间的相互作用的实现。

天然气实物市场的交易是按日或月进行的。月度市场中的交易常在报价周(bid一·week)进行，也就是在合同月份的之前一月的最后一周。这些交易满足了消费者可预测部分的需求的供给，而按日交易的市场体系则满足不足部分。报价周的月度交易市场为交易设立了基准或指数价(index price)。它不是一个具体的合同价格，而是代表了已交易的月交易合同的平均价格。该价格是由行业刊物，如《联邦能源监管委员会的内部天然气市场报告》(Inside FERC’s Gas Mar—ket Report)通过电话调查得出的。给定交货地或交易枢纽的指数价会在该月的第一天公布。在接下来的几章中我们将讨论基于指数价的不同金融产品，以及远期和期货价格与指数价之间的联系。P1-3

能源和电力市场包罗万象，其中风险管理方面更是涉及了诸多如电力、石油、天然气等行业，金融、数学、电力等学科。美国资深专家Alexander Eyde—land和Krzysztof Wolyniec，作为“实战派”作者，在企业中长期从事能源价格和金融避险方面的研究，他们从实际运作的角度向我们展示了能源和电力市场的风险管理：建模、定价和套期保值的新发展。为读者了解掌握利用金融工具进行能源，尤其是电力产品的保值避险的最新发展提供了有益的帮助。

本书按照从简单到复杂、从一般金融市场到特定电力和其他能源市场的顺序介绍了电力产品价格的建模、形成和保值避险的模型和方法。书中涉及了常用的电力交易产品及其定价模型，并针对相应电力产品，从简到繁、从一般到特殊探讨了各种套期避险的方法，使读者能够获得在市场不稳定的情况下保证收益的总体思路和技术方法。本书将大量的金融市场工具应用于电力和能源产品，并对其适用性作了详尽论证。为我们在市场环境下，在存在价格涨跌，甚至飙升情况下，确保收益、规避风险提供了切实可行的解决办法。

本书分为市场、基本产品和结构、数据、简化模型、远期价格过程、相关性、电力价格混合模型、结构产品：燃料和其他商品、电厂和其他跨商品衍生品、风险管理共十章内容，以及两个附录：给定波动和相关结构下的多维蒙特卡洛仿真：GBM情况，和实物资产的优化和运行。书中应用了大量的例证、图表和数据，内容详实，例证中大量引用美国各个电力市场的真实数据，从学术角度加以分析、解释，最终找到切实可行的模型和办法，对我们研究电力市场中的价格和避险问题有极高的参考价值。

本书因涉及大量金融工具和数学模型，无论翻译、理解都有一定难度，但由于其极高的使用和研究价值，国内已有不少企业及高校、科研机构在参考本书的原文，译者受此鼓舞，自2006年夏开始着手翻译工作，初稿的翻译凝聚了华北电力大学王涛、蒋贲、尤培培、刘建文、迟楠楠、欧阳超、金疏等研究生，中国建设银行北京分行房剑、北京送变电公司李彦梅等同仁大量辛勤劳动。无奈中间受到教学、科研等着多因素的影响，于2007年夏才完成校稿等工作，校对过程中得到了华北电力大学谭忠富教授、何海峰副教授等的悉心指点，最终定稿。译者对所有参与此书翻译工作和给予帮助的同仁一并表示深深的谢意。

本书尽量遵照原著风格、力求保持文字流畅易懂，但本书主要针对美国电力市场进行写作，其中的各种产品、地点等名称和一些交易方式、规则与我国读者来讲仍可能存在费解之处，在必要的地方保留了英文原文。本书虽经多次审核校验，但由于本书学科跨度较大，加上译者水平所限，难免出现错误、遗漏或不足，恳请广大读者批评指正。

王晗

2007年12月