egla brunatnego i elektrownia jako bilateralny monopol w uj



Podobne dokumenty
Wp lyw struktury organizacyjno-w laścicielskiej na funkcjonowanie bilateralnego monopolu kopalni w. egla brunatnego i elektrowni

MODEL KONKURENCJI DOSKONAŁEJ.

MODELE STRUKTUR RYNKOWYCH

Mikroekonomia - Lista 11. Przygotować do zajęć: konkurencja doskonała, konkurencja monopolistyczna, oligopol, monopol pełny, duopol

Negocjacje pomiędzy kopalnią węgla brunatnego a elektrownią jako kooperacyjna, dwuetapowa gra dwuosobowa o sumie niezerowej

3. O czym mówi nam marginalna (krańcowa) produktywność:

Maksymalizacja zysku

Artykuł ukazał się w Górnictwie Odkrywkowym Nr1/2004 dr inż. Leszek Jurdziak

METODYKA ANALIZY RYZYKA OPŁACALNOŚCI INWESTYCJI GÓRNICZO-ENERGETYCZNEJ W WARUNKACH NIEPEWNOŚCI NA PRZYKŁADZIE ZŁOŻA LEGNICA WSCHÓD

Podaż firmy. Zakładamy, że firmy maksymalizują zyski

Makroekonomia 1 Wykład 12: Naturalna stopa bezrobocia i krzywa AS

Monopol. Założenia. Skąd biorą się monopole? Jedna firma

Mikroekonomia. Monopoli ciąg dalszy...

Mikroekonomia. Joanna Tyrowicz r. Mikroekonomia WNE UW 1

Rzadkość. Zasoby. Potrzeby. Jedzenie Ubranie Schronienie Bezpieczeństwo Transport Podróże Zabawa Dzieci Edukacja Wyróżnienie Prestiż

Mikroekonomia II Semestr Letni 2014/2015 Ćwiczenia 4, 5 & 6. Technologia

Konkurencja monopolistyczna

5. Jeśli funkcja popytu na bilety do kina ma postać: q = 122-7P, to całkowity utarg ze sprzedaży biletów jest maksymalny, gdy cena wynosi:

Konkurencja monopolistyczna. W tym rozdziale szukaj odpowiedzi na pytania:

Mikroekonomia. Joanna Tyrowicz

Definicja ceny. I. Sobańska (red.), Rachunek kosztów i rachunkowość zarządcza, C.H. Beck, Warszawa 2003, s. 179

MONOPOL. dr Krzysztof Kołodziejczyk

4. Utarg krańcowy (MR) można zapisać jako: A)

5. Utarg krańcowy (MR) można zapisać jako: A)


12. Funkcja popytu jest liniowa. Poniższa tabela przedstawia cztery punkty na krzywej popytu:

Negatywne skutki monopolu

8. Jeśli funkcja popytu na bilety do kina ma postać: q = 356-3P, to całkowity utarg ze sprzedaży biletów jest maksymalny, gdy cena wynosi:

Oligopol. dobra są homogeniczne Istnieją bariery wejścia na rynek (rynek zamknięty) konsumenci są cenobiorcami firmy posiadają siłę rynkową (P>MC)

J.Brander i P.Krugman (1983): A Reciprocal Dumping Model of International Trade

KONKURENCJA DOSKONAŁA. dr Krzysztof Kołodziejczyk

Mikroekonomia. Zadanie

6. Teoria Podaży Koszty stałe i zmienne

INTEGRACJA DZIAŁAŃ, CZY INTEGRACJA INSTYTUCJI?

Nash bargaining solution and the split of profit in bilateral monopoly of lignite opencast mine and power plant. Part one theoretical background

2010 W. W. Norton & Company, Inc. Monopol

Wyposażenie w czynniki produkcji a handel międzynarodowy WYKŁAD 2 Z MIĘDZYNARODOWYCH STOSUNKÓW GOSPODARCZYCH, CE UW

Elastyczność popytu na rynku energii elektrycznej

I. Podstawowe pojęcia ekonomiczne. /6 godzin /

Konspekt 5. Analiza kosztów.

Analiza wrażliwości wielkości i parametrów wyrobiska docelowego kopalni węgla brunatnego na zmianę ceny bazowej węgla

Makroekonomia 1 Wykład 12: Naturalna stopa bezrobocia

Mikroekonomia. Joanna Tyrowicz POWTORZENIE ZADAN Mikroekonomia WNE UW 1

Ekonomia menedżerska. prof. Tomasz Bernat Katedra Mikroekonomii Instytut Ekonomii

Ekonomia. Wykład dla studentów WPiA. Wykład 6: Struktury rynkowe i mechanizm konkurencji

oferty kupujących oferty wytwórców

Analiza. wrażliwości cenowej. Jaką cenę ustalić, aby zmaksymalizować.

Jurdziak, Leszek Institute of Mining Engineering at Wroclaw University of Technology

Wykład IV. Rynki czynników produkcji podaż pracy

Temat Rynek i funkcje rynku

Model Bertranda. np. dwóch graczy (firmy), ustalają ceny (strategie) p 1 i p 2 jednocześnie

PROBLEM PODWÓJNEJ MARśY W BILATERALNYM MONOPOLU KOPALNI I ELEKTROWNI

1. Które z następujących funkcji produkcji cechują się stałymi korzyściami ze skali? (1) y = 3x 1 + 7x 2 (2) y = x 1 1/4 + x 2

TEST. [2] Funkcja długookresowego kosztu przeciętnego przedsiębiorstwa

EKONOMIA TOM 1 WYD.2. Autor: PAUL A. SAMUELSON, WILLIAM D. NORDHAUS

Historia ekonomii. Mgr Robert Mróz. Leon Walras

Ekonomia. Wykład dla studentów WPiA. Wykład 5: Firma, produkcja, koszty

PRODUCENT (PRZEBSIĘBIORSTWO) państwowe lokalne indywidualne zbiorowe (spółki ) 3. Jak należy rozumieć prawo zmniejszającego się przychodu?

Wyposażenie w czynniki produkcji a handel międzynarodowy WYKŁAD 3 Z MIĘDZYNARODOWYCH STOSUNKÓW GOSPODARCZYCH, CE UW

Mikroekonomia. Wykład 5

CENA WĘGLA BRUNATNEGO JAKO WYZNACZNIK PODZIAŁU ZYSKU W UKŁADACH KOPALŃ I ELEKTROWNI CZĘŚĆ II FORMUŁY CEN WĘGLA BRUNATNEGO

Rozwiązanie zadania 1. Krok Tym razem naszym celem jest, nie tak, jak w przypadku typowego zadania transportowego

Mikroekonomia. Wykład 3

Moduł V. Konkurencja monopolistyczna i oligopol

LEKCJA 1. Konkurencja doskonała (w całej gospodarce nie jest możliwa, lecz na wybranych rynkach):

Wykład VII. Równowaga ogólna

Dr inż. Anna Kowalska-Pyzalska Katedra Badań Operacyjnych, Finansów i Zastosowań Informatyki Wydział Informatyki i Zarządzania

13. Teoriogrowe Modele Konkurencji Gospodarczej

CZY INTEGRACJA PIONOWA KOPALŃ ODKRYWKOWYCH WĘGLA Z ELEKTROWNIAMI JEST KORZYSTNA I DLA KOGO? 1)

88. Czysta stopa procentowa. 89. Rynkowa (nominalna) stopa procentowa. 90. Efektywna stopa procentowa. 91. Oprocentowanie składane. 92.

LESZEK JURDZIAK, JUSTYNA WOŹNIAK * ZMIENNOŚĆ PRZEPŁYWÓW PIENIĘŻNYCH JAKO MIARA RYZYKA PRODUKCJI ENERGII Z WĘGLA BRUNATNEGO. Wstęp

Ekonomia kosztów transakcji Ronalda Coase a. Instytucje gospodarki rynkowej Blok 5

Rynki i konkurencja. Siły rynkowe czyli popyt i podaż. W tym rozdziale odpowiemy na pytania:

Informacja i decyzje w ekonomii

KOSZTY, PRZYCHODY I ZYSKI W RÓŻNYCH STRUKTURACH RYNKOWYCH. I. Koszty całkowite, przeciętne i krańcowe. Pojęcie kosztów produkcji

Temat Rynek i funkcje rynku. Elementy rynku. Rynek. Popyt i podaż. Cena - pieniężny wyraz wartości. Popyt Podaż Cena

Rewolucja marginalistyczna

KOSZTY I OPTIMUM PRZEDSIĘBIORSTWA

Wstęp: scenariusz. Przedsiębiorstwa na rynkach konkurencyjnych. W tym rozdziale szukaj odpowiedzi na pytania:

Optymalizacja struktury produkcji kopalni z uwzględnieniem kosztów stałych i zmiennych

KOSZTY I OPTIMUM PRZEDSIĘBIORSTWA

Adam Narkiewicz. Ćwiczenia dziewiąte, dziesiąte i jedenaste: Konkurencja doskonała, konkurencja monopolistyczna, oligopol, monopol

Ekonomia menedżerska. Koszty funkcjonowania decyzje managerskie. Prof. Tomasz Bernat Katedra Mikroekonomii

Ryszard Rapacki, Piotr Maszczyk, Mariusz Próchniak

KOSZTY, PRZYCHODY, WYNIK EKONOMICZNY. dr Sylwia Machowska

Co należy wiedzieć projektując kopalnię? Sposób na trafne decyzje

Podstawowe pojęcia: koszt, przychód, zysk Koszt alternatywny a koszt księgowy Koszt krańcowy, utarg krańcowy optymalna wielkość produkcji

Monopol dynamiczny. Dodatkowe założenia modelu:

Mikroekonomia II: Kolokwium, grupa II

Lignite price as a determinant of the split of profit in systems of mines and power plants. Part II Lignite price formulas.

Wykorzystanie nowoczesnych technik prognozowania popytu i zarządzania zapasami do optymalizacji łańcucha dostaw na przykładzie dystrybucji paliw cz.

6.4. Wieloczynnikowa funkcja podaży Podsumowanie RÓWNOWAGA RYNKOWA Równowaga rynkowa w ujęciu statycznym

Powtórzenie z Rozdziału 6: Koszt opodatkowania. W tym rozdziale szukaj odpowiedzi na pytania:

TEST. [4] Grzyby w lesie to przykład: a. dobra prywatnego, b. wspólnych zasobów, c. monopolu naturalnego, d. dobra publicznego.

Monopol statyczny. Problem monopolisty: Π(q) = p(q)q c(q)

Bardzo dobra Dobra Dostateczna Dopuszczająca

Alfred Marshall ( )

Zachowanie monopolistyczne - dyskryminacja cenowa

Prognoza kosztów energii elektrycznej w perspektywie 2030 i opłacalność inwestycji w paliwa kopalne i w OZE

Uniwersytet Warszawski Mikroekonomia zaawansowana Studia zaoczne dr Olga Kiuila LEKCJA 7

Transkrypt:

MPRA Munich Personal RePEc Archive Odkrywkowa kopalnia w egla brunatnego i elektrownia jako bilateralny monopol w uj eciu klasycznym Leszek Jurdziak 20. October 2006 Online at http://mpra.ub.uni-muenchen.de/530/ MPRA Paper No. 530, posted 23. October 2006

Leszek JURDZIAK* * - Instytut Górnictwa Politechniki Wrocławskiej słowa kluczowe: kopalnia węgla brunatnego, elektrownia, bilateralny monopol Odkrywkowa kopalnia węgla brunatnego i elektrownia jako bilateralny monopol w ujęciu klasycznym Na przykładzie kopalni węgla brunatnego i elektrowni działającej na zliberalizowanym rynku energii przedstawiono klasyczne rozwiązanie maksymalizujące łączne zyski bilateralnego monopolu. Zaprezentowano graficzny sposób wyznaczenia optymalnej wielkości produkcji oraz krzywej kontraktu w oparciu o krzywe popytu, przychodów krańcowych oraz krzywe kosztowe. Przedstawiono korzyści integracji pionowej oraz możliwość alternatywnego osiągnięcia optymalnych rozwiązań dla układu dwóch odrębnych podmiotów poprzez wykorzystania kontraktów opartych na formułach cenowych uwzględniających uzgodniony podział zysków. Wskazano na konieczność dalszej adaptacji klasycznego modelu bilateralnego monopolu i uzyskanych dla niego rozwiązań w celu uwzględnienia ograniczeń wypływających z faktu, że jedna ze stron układu jest odkrywkową kopalnią eksploatującą unikalne złoże węgla. Zaproponowano wykorzystanie górniczych programów optymalizacyjnych do wyznaczenia podaży kopalni i krzywych kosztów produkcji węgla. WSTĘP Rynek energii w UE nie jest już regulowany lokalnie i nie funkcjonuje już na nim stała cena. W Strategii Lizbońskiej zapisano, że od 2004 przedsiębiorstwa mają mieć pełną możliwość wyboru dostawców energii, a od 2007 taką swobodę mają mieć też gospodarstwa domowe. Energia będzie sprzedawana jak każde inne dobro. Podaż i popyt decydować będą o cenie, która już zmienia się znacząco pomiędzy latem, a zimą, dniami pracy, a świętami, a nawet pomiędzy dniem, a nocą. Aktywność elektrowni powinna dopasować się do rynku, a działania kopalni do potrzeb elektrowni tak by zapewnić wszystkim atrakcyjne zyski. Wymaga to wspólnego działania elektrowni i kopalni oraz zintegrowanego planowania i kontroli całego łańcucha tworzenia wartości od planu na całe życie kopalni (Life of Mine Plan - LOM) po bieżące sterowanie jakością węgla trafiającego do kotłów w elektrowni. Zadanie to może ułatwić zbudowanie modelu bilateralnego monopolu: kopalnia elektrownia 1, analiza jego funkcjonowania i opracowanie szeregu planów działania dla różnych horyzontów czasowych. 1 Instytut Górnictwa Politechniki Wrocławskiej wystąpił do Ministerstwa Nauki z wnioskiem o grant badawczy Modelowanie wpływu ceny i jakości węgla brunatnego na opłacalność bilateralnego monopolu: elektrownia-kopalnia, by opracować model

WPROWADZENIE -DEFINICJA BILATERALNEGO MONOPOLU Kopalnia węgla brunatnego i związana z nią elektrownia stanowią specyficzny układ dwóch współzależnych od siebie podmiotów gospodarczych, który nazywamy bilateralnym monopolem. Bilateralny monopol jest strukturą rynku, na którym działają dwie firmy, z których jedna, będąca na początku strumienia przetwarzania dóbr (upstream) jest monopolistą (jedynym dostawcą lub producentem) i sprzedaje dane dobro pośrednie (zasób, produkt lub usługę) drugiej firmie w dole strumienia (downstream), która jest monopsonistą (jedynym odbiorcą). Po przetworzeniu tego dobra monopsonista sprzedaje produkt finalny końcowym odbiorcom. Może przy tym być w tym zakresie cenotwórcą (monopolistą) lub cenobiorcą (firmą konkurującą doskonale na wolnym rynku). Obydwie firmy w bilateralnym monopolu są od siebie współzależne. Aby mogło dojść do zawarcia transakcji pomiędzy nimi konieczne są negocjacje, by ustalić zarówno cenę pośredniego produktu jak i jego ilość. W interesie obu stron leży zawarcie ugody i doprowadzenie do transakcji, gdyż w przeciwnym wypadku obu firmom grozi bankructwo. Jedna firma nie ma, bowiem możliwości sprzedaży swoich produktów innym firmom, a druga nie jest w stanie znaleźć innych źródeł zaopatrzenia w niezbędne do produkcji zasoby gospodarcze. Taka sytuacja prowadzi, więc często do długich, powtarzających się, a przez to kosztownych negocjacji, w których ścierają się interesy obu firm w myśl powiedzenia złapał Kozak Tatarzyna, a Tatarzyn za łeb trzyma. Nie mogą one odejść od stołu negocjacyjnego, a trudno im dojść do kompromisu zadowalającego obie strony, gdyż każda z nich ma poczucie siły wynikającej z bycia monopolistą lub monopsonistą. Panuje, mylne zresztą [Blair 1989], przekonanie, że taka sytuacja jest nierozstrzygnięta (niezdeterminowana) i o ostatecznym wyniku decyduje siła przetargowa którejś ze stron. Przyczynia się to do wzrostu temperatury, czasu trwania i kosztów negocjacji. Chęć uniknięcia takich sytuacji jest głównym argumentem przemawiającym za pionową integracją obu firm. Likwiduje ona sprzeczność interesów obu stron i ogranicza, często wysokie koszty transakcyjne. Szczegółowa analiza tego rynku [Blair 1987] wskazuje, że można tak skonstruować kontrakt, żeby uniknąć negatywnych stron tej sytuacji przy zachowaniu odrębności i samodzielności firm. Wymaga to jednak współdziałania i sporej dozy otwartości. Z uwagi na wspólny cel jest to jednak możliwe. KLASYCZNE ROZWIĄZANIE DLA BILATERALNEGO MONOPOLU Bilateralny monopol był przedmiotem wielu analiz ekonomicznych od blisko 150 lat (tematyką tą zajmował się już Cournot i Menger [Blair 1989]) i proponowano wiele rozwiązań od zupełnie zdeterminowanych cen i ilości dobra funkcjonowania tego układu zarówno w postaci dwóch osobnych organizmów gospodarczych jak i zintegrowanego pionowo kompleksu energetycznego.

pośredniego, po całkowicie niezdeterminowane w określonym obszarze. Pomimo tego, że poprawne rozwiązanie problemu przedstawił już w 1928 roku [Bowley 1928] do dzisiaj pośród ekonomistów istnieje znaczne zróżnicowanie opinii, a nawet niezrozumienie zagadnienia. Przegląd akademickich podręczników ekonomii w USA dokonany w pracy [Blair 1989] wykazał, że aż 80% z nich prezentuje błędne podejście do tematu. Część z nich jest całkowicie niepoprawna, część jest niejasna, a część nie dochodzi do istotnych i poprawnych konkluzji. Często znalezienie właściwych rozwiązań było utrudnione z uwagi na zawężenie tematyki do rynku pracy i opisu negocjacji pomiędzy związkami zawodowymi, a jedynym pracodawcą w okolicy, co jest przypadkiem dosyć szczególnym. Jeśli chodzi o polskie podręczniki ekonomii to zagadnienie to nie jest w ogóle poruszane, jedynie w [Simon, 1996] opisano je w kontekście negocjacji cenowych. Klasyczne rozwiązanie opisane m.in. w [Bowley 1928, Blair 1989] zostanie zaadoptowane dla układu kopalnia elektrownia. Za monopolistę dostarczającego pośredni produkt dla monopsonisty przyjęta zostanie kopalnia węgla brunatnego dostarczająca węgiel brunatny dla elektrowni. Elektrownia z racji liberalizacji rynku potraktowana będzie jako cenobiorca konkurujący na wolnym rynku i stykający się z odwrotnie nachylonym popytem na energię elektryczną będącą finalnym produktem bilateralnego monopolu. Oznacza to, że chcąc sprzedać więcej energii elektrownia musi cenę obniżyć. Z uwagi na to, że na rynku energii elektrownia będzie musiała zachowywać się konkurencyjnie popyt na węgiel brunatny D L, jako popyt pochodny popytu na energię elektryczną D E (rys.1), będzie stanowił różnicę D E - C T, gdzie C T jest stałym kosztem przekształcenia 1 jednostki węgla brunatnego na 1 jednostkę energii elektrycznej (X/E=1). Jest to założenie upraszczające, ale nie krytyczne dla analizy i ma jedynie ją ułatwić. Faktyczny stosunek jednostki węgla do jednostki energii nie musi być stały i wynosić 1. Koszt C T najprawdopodobniej zależy od jakości węgla i poziomu wielkości produkcji. W pewnym przedziale jej wielkości można jednak uznać, że koszt ten jest stały. Krzywa D L = D E - C T będzie wtedy przedstawiać przeciętny przychód netto elektrowni jako funkcję zaangażowanej ilości węgla x. Gdyby elektrownia była cenotwórcą na rynku energii (monopolem) to pochodnym popytem na energię byłaby krzywa krańcowa dla krzywej D E - C T oznaczona na rysunku przez D X. Krzywa D X reprezentuje również przychodową produkcyjność krańcową netto dla zasobu X. Przez przychodową produkcyjność krańcową netto węgla (MRP X ) należy rozumieć dodatkowy przychód netto elektrowni wygenerowany przez zaangażowanie dodatkowej jednostki węgla przy jego zużyciu na poziomie x, przy założeniu, że pozostałe zasoby niezbędne do transformacji węgla w energię są optymalnie dostosowane. Krzywa oznaczona MR X jest krzywą krańcową dla D X i reprezentuje przychód krańcowy związany ze sprzedażą węgla do elektrowni, która ma siłę monopolu na rynku energii (E), ale nie ma siły monopsomu na rynku zasobów X. Należy jednak zauważyć, że D X nie może stanowić pochodnego popytu elektrowni

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Górnictwo i Geologia VII na węgiel w bilateralnym monopolu, gdyż monopsonista nie jest cenobiorcą i nie posiada krzywej popytu. Cena [zł/$] MFC X Krańcowy koszt zasobu prod. MC X Koszt krańcowy Popyt na energię elektryczną D E AC X Przeciętny koszt produkcji MR X Przychód krańcowy Popyt na węgiel D L = D E - C T Przychód netto MRP X =D X elektrowni Przychodowa produkcyjność krańcowa netto węgla Ilość węgla i energii elektrycznej, X E Rys.1 Popyt na energię elektryczną i węgiel brunatny oraz krzywe kosztów produkcji Fig.1 Demand for electricity energy & lignite and cost of production curves Na rys.1 przedstawione są również krzywe kosztowe. AC X to przeciętny koszt produkcji x jednostek węgla w kopalni, a MC X jest odpowiednim kosztem krańcowym. Gdyby kopalnia działała jak idealny konkurent to krzywa MC X stanowiłaby jej krzywą podaży. Wtedy też, gdyby elektrownia, będąc monopsonistą, kupowałaby węgiel od takiego konkurenta to krzywa MFC X stanowiłaby krańcowy koszt zasobu produkcyjnego (Marginal Factor Cost of input). Popularne, lecz błędne niezdeterminowane rozwiązanie Zazwyczaj autorzy analizujący bilateralny monopol zakładają, że jedna, albo druga firma zachowuje się jak doskonały konkurent, co pozwala na wyznaczenie granicznych rozwiązań. Jeśli kopalnia zachowywałaby się jak doskonały konkurent (była cenobiorcą) to jej krzywą podaży byłaby krzywa MC X. Elektrownia wykorzystałaby wtedy swoją przewagę monopsonisty i kupiłaby optymalną dla siebie ilość węgla x b (wyznaczaną w punkcie przecięcia krzywej kosztu krańcowego nabycia węgla MFC X i przychodowej produkcyjności

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Górnictwo i Geologia VII krańcowej netto węgla MRP X (w punkcie b) płacąc najniższą z możliwych cen akceptowanych przez kopalnię, czyli cenę P b równą kosztowi krańcowemu produkcji węgla na tym poziomie MFC X (x b ) (rys.2). Cena [zł/$] MFC X MC X Popyt na energię elektryczną D E P s AC X b P b Popyt na węgiel s MR X MRP X =D X Przychodowa produkcyjność krańcowa netto węgla D L = D E - C T x s x b Ilość węgla i energii elektrycznej, X E Rys.2 Obszar niezdeterminowanych rozwiązań (błędnie wyznaczony). Fig.2 The area of indeterminate solution (wrongly depicted). Jeśli elektrownia zachowywałaby się konkurencyjnie w swoich decyzjach dotyczących kupna zasobów (była cenobiorcą), to kopalnia mogłaby wykorzystać swoją siłę monopolisty przy sprzedaży węgla. W takiej sytuacji popyt elektrowni na węgiel odpowiadałby krzywej D X, czyli przychodowej produkcyjności krańcowej netto MRP X. Kopalnia maksymalizując swoje zyski wybrałaby poziom produkcji x s, wyznaczony przez przecięcie krzywej przychodu krańcowego MR X z krzywą kosztu krańcowego MC X (w punkcie s) i sprzedała węgiel po cenie P s, wyznaczonej popytem elektrowni. W konwencjonalnej analizie przyjmuje się, że powyżej uzyskane wyniki wyznaczają zakres możliwych, niezdeterminowanych rozwiązań, czyli obszar pomiędzy punktami: (x b, P b ) i (x s, P s ). Jest to jednak błędne (!) [Blair 1989] rozwiązanie, przynajmniej z uwagi na dwie sprawy. 1. Założenie w pełni konkurencyjnego zachowania kopalni w zakresie sprzedaży węgla, a elektrowni zakresie zaopatrzenia jest nierealistyczne. Na tym polega

odmienność bilateralnego monopolu od innych struktur rynkowych, że firmy te występują jednocześnie w roli monopolu i monopsomu. Trudno, więc oczekiwać, że do poprawnego rozwiązanie można dojść zakładając zupełnie coś odmiennego. 2. W przyjętym, konwencjonalnym rozwiązaniu, z góry wyklucza się możliwość maksymalizacji łącznych zysków obu firm. Zachęta do podjęcia takich kroków w bilateralnym monopolu jest wyraźna, bo żadne z granicznych rozwiązań nie zapewnia maksymalizacji łącznych zysków. Nie jest też efektywne w sensie Pareta. Istnieje, bowiem możliwość poprawy sytuacji jednej, a nawet obu stron układu bez pogorszenia sytuacji pozostałych, właśnie poprzez maksymalizację łącznych zysków. Poprawne rozwiązanie maksymalizujące łączne zyski Łączne zyski kopalni i elektrowni będą zmaksymalizowane w punkcie przecięcia przychodowej produktywności krańcowej MRP X z kosztem krańcowym MC X (punkt bm na rys.3). Odpowiada to wielkości produkcji węgla x bm i tylko dla tej wielkości produkcji łączne zyski kopalni i elektrowni będą maksymalne, przy danym popycie D E na energię elektryczną. W pracy [Blair 1989] wykazano, że do konieczności maksymalizacji łącznych zysków dochodzi się niezależnie od tego, czy bilateralny monopol działa jako zintegrowana pionowo firma (o dwóch odrębnych etapach produkcji), czy też dwa odrębne podmioty gospodarcze kierujące się maksymalizacją własnych zysków. Pionowa linia pomiędzy punktami A i B reprezentuje krzywą kontraktu, czyli zbiór wszystkich punktów (układów cen i wielkości produkcji), poza którymi nie można uzyskać wzajemnie korzystnej wymiany [Friedman 1986]. Inaczej mówiąc reprezentuje ona zbiór tych punktów styczności rodzin krzywych indyferencji (o identycznej użyteczności dla uczestników negocjacji, izokwant zysków) dla obu stron zapewniających im użyteczność, co najmniej na poziomie punktu odpowiadającego brakowi jakiejkolwiek wymiany [Owen 1975]. Na krzywej kontraktu żaden partner nie może poprawić swojego położenia nie stawiając drugiego w dokładnie takim samym stopniu w gorszej sytuacji (optymalność Pareta). Krzywa kontraktu dla bilateralnego monopolu jest pionowa i ograniczona jest cenami węgla P b i P s. Przy cenie P b zmaksymalizowane zyski przejmuje w całości elektrownia (kupujący), a przy cenie P s wszystkie zyski przechodzą dla kopalni (sprzedającego). Dlatego też punkty A i B (rys.3) nazywane są czasami punktami wyzysku [Simon 1996]. Każda cena z przedziału [P b, P s ] reprezentuje mniej lub bardziej akceptowalny kompromis i determinuje podział łącznych zysków pomiędzy uczestników bilateralnego monopolu. Odzwierciedla w ten sposób siłę przetargową uczestników negocjacji. Warto podkreślić, że optymalna wielkość produkcji x bm jest większa niż x s lub x b. Oznacza to, że kopalni opłaca się dostarczyć więcej węgla do elektrowni niż w dwóch poprzednich wariantach, a zatem optymalny bilateralny monopol będzie mógł zużyć więcej zasobów (lepiej je wykorzystać) i dłużej funkcjonować

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Górnictwo i Geologia VII (zapewniając miejsca pracy dla lokalnej społeczności przez dłuższy okres), a pomimo to osiągnąć większe zyski. Cena [zł/$] P s B MFC X MC X Popyt na energię elektryczną D E P b s b MR X Krzywa kontraktu bm A AC X MRP X =D X Przychodowa produkcyjność krańcowa netto węgla Popyt na węgiel D L = D E - C T x bm Ilość węgla i energii elektrycznej, X E Rys.3 Maksymalizacja łącznych zysków bilateralnego monopolu (x bm ) i krzywa kontraktu z zakresem akceptowalnych cen wpływających na podział zysków. Fig.3 Maximisation of joint profits of bilateral monopoly (x bm ) and contract curve with area of acceptable prices influencing the division of profit. W przedstawionym modelu cena produktu pośredniego (węgla) nie ma wpływu na wybór wielkości produkcji, którą ustala się na podstawie znajomości krzywej kosztu krańcowego produkcji węgla MC X (dane znane kopalni) i krzywej produktywności krańcowej węgla MRP X (dane znane elektrowni). Chcąc wyznaczyć optymalną dla obu stron wielkość dostaw węgla konieczne jest, więc wzajemna współpraca i zaufanie wymagające ujawnienie swoich danych kosztowych. Bez wzajemnego współdziałania i uczciwości obu stronom grozi, więc podjecie nieoptymalnych decyzji, a więc mniejsze zyski lub nawet straty. Z tego też względu współpraca pomiędzy obu firmami może przyjąć ekstremalną formę pionowej integracji (połączenia kopalni węgla brunatnego i elektrowni w koncern energetyczny), gdyż podjecie optymalnych decyzji w tych warunkach (wspólnota celów i pełna jawność danych o kosztach) jest bardziej prawdopodobne.

Rozwiązanie optymalne (maksymalizujące łączne zyski) może być też osiągnięte w procesie dobijania targu w trakcie negocjacji [Blair 1987]. Należy jednak pamiętać, że negocjacje muszą dotyczyć nie tylko ceny węgla, lecz również jego ilości. W pracy [Blair 1987] zaproponowano alternatywne rozwiązanie dla integracji pionowej w przypadku braku zgody obu stron na takie działanie. Polega ono na wykorzystaniu kontraktów pomiędzy obu stronami opartych na formułach cenowych uwzględniających z góry zadany podział zysków. Przedmiotem negocjacji jest, więc nie sama cena, lecz udział w zyskach, a cena jest konsekwencją kosztów i przyjętego podziału zysków. Raz zaakceptowany ich podział może być mechanicznie korygowany po każdorazowej zmianie istotnych kosztów w kopalni i elektrowni. Ujawnienie własnych kosztów i wzajemna ich kontrola są niezbędne by kontrakty cenowe mogły funkcjonować prawidłowo wskazując optymalną wielkość produkcji i zapewniając by zaakceptowany podział zysków został utrzymany. KONIECZNOŚĆ DALSZEJ ADAPTACJI MODELU W CELU UWZGLĘDNIENIA SPECYFIKI KOPALNI WĘGLA BRUNATNEGO Przedstawione rozwiązanie klasyczne pokazuje, że cena półproduktu nie ma wpływu na wybór optymalnej wielkości produkcji dobra pośredniego (węgla) i na wielkość łącznego zysku. W pierwszym etapie procedury optymalizacyjnej obie strony bilateralnego monopolu ustalają wspólnie wielkość produkcji dobra finalnego na podstawie ujawnionych własnych danych kosztowych, a dopiero później negocjują cenę półproduktu, decydując w ten sposób o podziale maksymalnego zysku pomiędzy obie firmy. W przypadku dostarczaniu surowców do dalszego ich przetworzenia (sprzedaż węgla elektrowniom, wapienia i margla cementowniom, czy koncentratów rud metalicznych hutom) sytuacja nie jest jednak tak prosta. Pojawiają się, bowiem dodatkowe ograniczenia znacznie utrudniające analizę [Jurdziak 2003]. 1. Z uwagi na dysponowanie konkretnym, unikalnym złożem surowca (np. węgla brunatnego) ilość i rozkład surowca w przestrzeni podlega ograniczeniom, co determinuje maksymalną, łączną wielkość jego podaży, a zatem i maksymalną wielkość wyprodukowanej energii. Po ustaleniu rocznego wydobycia określa to maksymalny czas eksploatacji złoża i istnienia elektrowni. Wybranie całego złoża do czysta przy danej strukturze kosztów w kopalni może być opłacalne jedynie przy bardzo wysokiej cenie węgla. Najniższą ceną, przy której będzie to opłacalne możemy nazwać ceną maksymalizującą wydobycie. Dalsze jej zwiększanie będzie wprawdzie prowadzić do zwiększania zysków kopalni, nie będzie miało jednak już wpływu na ilość węgla i kształt wyrobiska. Jest też wysoce prawdopodobne, że cena ta nie będzie akceptowalna z rynkowego punktu widzenia, a tym bardziej optymalna dla układu elektrownia-kopalnia. 2. W ramach tych ograniczeń (poniżej ceny maksymalizującej wydobycie) cena surowca ma podstawowe znaczenie dla określenia wielkości zasobów węgla

opłacalnych do eksploatacji. Określenie zależności cena węgla wielkość i wartość kopalni jest w warunkach rynkowych koniecznością. Obecnie na świecie nie rozpoczyna się budowy żadnej kopalni odkrywkowej bez przeprowadzenia swoistej analizy wrażliwości kształtu optymalnego wyrobiska docelowego na zmianę ceny surowca. W pracy [Jurdziak, Kawalec 2003] przedstawiono wpływ ceny bazowej na wielkość i parametry wyrobiska docelowego dla studialnego modelu złoża węgla brunatnego Szczerców. Uzyskane rezultaty wyraźnie potwierdzają wpływ ceny na podaż węgla. 3. Oprócz samej ceny węgla bazowego przedmiotem negocjacji powinny być również nałożone wymagania jakościowe wymuszające na kopalni mieszanie urobku z różnych frontów, a nawet wprowadzenie dodatkowych składów w celu zapewnienia strugi o stałej, określonej przez elektrownię jakości. Aktualne możliwości programów (NPVScheduler+ i Raw Material Scheduler) pozwalają zarówno na przeanalizowanie składu jakościowego strugi urobku optymalnego ekonomicznie harmonogramu, co jest potrzebne do zbadania zaspokojenia potrzeb elektrowni w tym względzie na przestrzeni życia kopalni, jak i optymalizowanie harmonogramu wydobycia pod tym kątem [Jurdziak 1999]. 4. Dodatkowym ograniczeniem jest specyfika rynku energii elektrycznej, który podlega różnym regulacjom i ograniczeniom, choć i tu postępuje proces liberalizacji. Zasadniczą sprawą jest, więc określenie funkcji popytu na energię, co pozwoli na określenie optymalnej wielkości sprzedaży dla danej elektrowni. Wahania cen energii i popytu na nią mogą być wykorzystane do modelowania ryzyka podobnie jak dzieje się to w przypadku kopalń rud metalicznych, gdzie zmienność cen metalu na giełdzie odgrywa istotną rolę przy wycenie i projektowaniu kopalń odkrywkowych [Jurdziak 2000]. Do tej pory w przypadku kopalń węgla brunatnego i związanych z nimi elektrowni wpływ ten nie był uwzględniany, gdyż kopalnie posługiwały się cenami bazowymi ustalanymi sztucznie w oderwaniu od popytu na energię. PODSUMOWANIE Przedstawiony klasyczny model bilateralnego monopolu wraz z optymalnym dla niego rozwiązaniem maksymalizującym łączne zyski całego układu nie stanowi wystarczającego narzędzia do pełnego przedstawienia funkcjonowania układu kopalnia węgla brunatnego elektrownia na zliberalizowanym rynku energii. Potrzebne są jego modyfikacje, w tym przede wszystkim wykorzystanie wpływu ceny węgla, będącej przedmiotem negocjacji, nie tylko na podział zysków, lecz również na wielkość podaży węgla z kopalni, zwłaszcza w długim okresie. Dla zapewnienia optymalności rozwiązania konieczne jest skorzystanie z programów do optymalizacji kopalń odkrywkowych wykorzystujących dane o kosztach kopalni oraz cenę kopaliny. Prace w tym kierunku zostały już podjęte w Instytucie Górnictwa Politechniki Wrocławskiej (por. przypis Nr 1 i [Jurdziak, Kawalec 2003, Jurdziak 2003].

Literatura 1. Blair R.D., Kaserman D.L., 1987, A Note on Bilateral Monopoly and Formula Price Contracts. The American Economic Review; June 1987/ 77;3. 2. Blair R.D., Kaserman D.L., Romano R.E., 1989, A Pedagogical Treatment of Bilateral Monopoly, Southern Economical Journal 55 (4). 3. Bowley A.L., 1928, On Bilateral Monopoly. Economic Journal, XXXVIII December. 4. Friedman D.D., 1986, Price Theory. South-Western Publishing Co. Cincinnati, Ohio. 5. Jurdziak L., 1999, Wartość bieżąca netto w projektowaniu kopalń odkrywkowych - możliwości programu MaxiPit i NPV Scheduler. Materiały konferencyjne "Ekonomika, Organizacja i Zarządzanie w Górnictwie '99", Ustroń-Jaszowiec. 6. Jurdziak L., 2000, Uwzględnienie ryzyka zmiany ceny surowców przy sporządzaniu optymalnego harmonogramu rozwoju kopalni i ocenie jej opłacalności, Konferencja Zarządzanie ryzykiem finansowym, Wrocław. 7. Jurdziak L., Kawalec W., 2003, Analiza wrażliwości wielkości i parametrów wyrobiska docelowego kopalni węgla brunatnego na zmianę ceny bazowej węgla. Górnictwo i Geologia VII, Wrocław (złożony). 8. Jurdziak L., 2003, O potrzebie szczegółowego sterowania jakością węgla brunatnego na zliberalizowanym rynku energii propozycja utworzenia modelu bilateralnego monopolu: kopalnia -elektrownia. Górnictwie Odkrywkowe (złożone). 9. Owen G., 1975, Teoria gier. PWN Warszawa. 10. Simon H., 1996, Zarządzanie cenami. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa. Leszek JURDZIAK* * - Institute of Mining Engineering at Wroclaw University of Technology key words: opencast lignite mine, power plant, bilateral monopoly Opencast lignite mine and power plant as a bilateral monopoly in classical solution Based on example of opencast lignite mine and power plant operating on liberalized energy market the classical solution maximizing joint profits of bilateral monopoly has been presented. The graphic solution of finding the optimal quantity of coal production and contract curve has been presented based on demand, marginal revenue and cost curves. The advantage of vertical integration has been shown as well as alternative possibility of finding optimal solution using formula price contracts with agreed profit division. The need of further adaptation of presented classical bilateral model and its solution has been stressed in order to take into account restrictions imposed by the fact that one side of bilateral monopoly is an opencast mine exploiting unique lignite deposit. Usage of mining optimization programs has been proposed to determine supply of coal and cost curves.