TOC\o1-2\h\u13322新能源汽车产业中充电基础设施运营模式的博弈分析 1

　　(1)在本次博弈分析中考虑三个博弈主体，分别为政府、充电基础设施运营商和用户。因此，局中人集合为，其中局中人代表政府，代表充电基础设施的运营商，代表使用充电基础设施的用户，每个局中人都追求自身的最大化利益。

　　(2)本次博弈为完全且完美动态博弈，因此在博弈中，每个局中人的收益信息都是互相了解的。由于为动态博弈，因此存在一定的博弈顺序，采取的博弈顺序为政府到充电基础设施运营商，再到用户。

　　(3)由于是完全信息博弈，因此政府会清楚了解充电基础设施运营商的资本投入、运营成本、管理成本和收益等情况。而充电基础设施运营商也清楚了解政府的补贴政策和用户的消费和使用情况。用户也对政府的补贴政策和充电基础设施运营商的服务和运营等情况。因此，局中人三方的信息是不存在信息差的，是完全对称的。

　　(4)由于国家发布的相关政策，把充电基础设施的发展纳入了新基建，因此政府会根据国家或地方的相关政策规定对充电基础设施的运营商进行给予一定的补贴，补贴部分包括建设部分和运营部分，根据实际情况采用不同的补贴政策。根据政府发布的相关补贴政策，对于公共充电基础设施，大部分补贴政策都是根据充电基础设施的建设功率或充电基础设施建设项目总额等相关标准来发放补贴，只有少部分使用充电基础设施运营时的充电量作为标准补贴；而对于私人充电桩，则是按照每个充电桩进行发放一定的补贴。但由于充电基础设施运营商选择不同的运营方式，政府会根据不同的运营模式而都对运营商采用不同的补贴方式。

　　(5)为了便于分析，假设每个充电基础设施的使用率和功率都是一定的，因此政府的补贴方式不管是根据建设总功率、项目总额还是运营时的充电量作为补贴标准，政府的补贴金额都和充电基础设施运营商建设的充电基础设施数量相关。

　　在自建自营的充电基础设施的运营模式下，政府在对运营商进行补贴时，由于充电基础设施运营商选择自主运营，因此运营商可以准确把握充电基础设施的运营和使用情况，在此情况下，政府把充电基础设施的运营情况作为补贴标准，发放补贴，即对被用户使用的每千瓦时给予一定的补贴金额。而在充电基础设施的使用率和功率一定的情况下，政府的补贴额与运营商建设的充电基础设施数量相关，因此，政府的策略为给予充电基础设施运营商的运营单位充电桩的补贴力度。

　　在自建自营充电基础设施的运营商在进入充电基础设施市场后，在政府会发放补贴的前提下，并且每个充电桩的功率都一定，此时充电基础设施运营商的策略是增加充电基础设施的数量，极大限度地增加市场份额，以获取最大收益。因此，运营商的主要策略是在增加充电基础设施。同时充电基础设施运营商在开发运营平台时可能需要专门组建相关的开发和运营团队，可能运营商因此需要投入较大的资本，因此选择自建自营模式的运营商一般都有较大的资本背景作为支撑。但运营平台开发后，运营商可以在平台商开发相关的增值服务，以获取更大的收益。在运营平台获取一定的用户和流量之后，运营商还可以在运营平台商拓展增值服务，如增加商城功能，主要销售自身品牌的私人充电桩或相关辅助产品，这样可以很好地增加运营商的收益。

　　由于需要使用充电基础设施的用户主要为电动汽车的车主，而用户在使用充电基础设施的前提是需要购买电动汽车，购买电动汽车需要支出成本，但也因此而获得使用电动汽车的效用，因此用户的主要策略是电动汽车的购买数量。而在充电基础设施运营商自建自营的运营模式下，用户在运营商的运营平台使用充电服务，同时用户还可以在运营平台的商城购买私人充电桩，在社区安装后可以方便家庭的电动汽车充电使用，从而获得更好的充电体验。

　　在委托第三方运营的运营模式下，充电基础设施把运营业务委托给第三方运营平台运营，对于运营情况不好掌握，因此在该运营模式下，政府对运营商的补贴标准主要为充电基础设施的建设总共率或项目总额，然后按照一定的比例进行补贴。而在单位充电基础设施的功率和成本一定的情况下，充电基础设施的建设总功率和项目总额也主要与充电基础设施的数量相关。因此政府的策略主要为对充电基础设施运营商建设的单位投资额的补贴力度。

　　对于充电基础设施建设运营的委托方来说，由于充电基础设施的建设时成本投入高，资本回收期长，虽然会有政府的补贴，但对于某些体量较小的企业来说，在建设完充电基础设施后再投入资金组建团队开发和运营充电基础设施，是存在一定的资金困难，同时也缺乏一定的经验。因此，部分充电基础设施的建设企业会把运营业务和部分管理业务完全承包给第三方运营平台，而不再参与充电基础设施的相关运营。而对于充电基础设施运营获得的收益，委托方也是根据一定的比例获得其分成，在前期，运营商通过运营获得的收益和自建自营模式获得的收益低很多，这也导致选择委托第三方运营的运营商在短时间内只能收回极少资金，而政府的补贴则成为了一个比例较大的资金来源。而政府的补贴与充电基础设施项目投资额有关，充电基础设施运营的策略主要为增大充电基础设施的建设规模，以获得更大的收益。

　　在委托第三方运营的模式下，用户选择使用第三方运营平台来获得充电服务，但和自建自营的模式相似，用户也需要购买电动汽车后才有使用充电基础设施的需求，同时获得购买电动汽车的效用。该模式下用户的选择和自建自营模式下用户的选择的主要区别在于用户选择平台的性质的不同，但使用方式和目的都是通过运营平台获得充电服务。此外，在委托第三方运营模式下，充电基础设施运营无法为用户提供平台上的增值服务。用户的策略也为电动汽车的购买数量

　　不论是自建自营的充电基础设施的运营模式，还是委托第三方运营的运营模式，其运营收益都分别于充电桩的建设安装成本、运营管理成本以及充电桩数量有关，同时政府也对充电基础设施的建设进行一定的补贴也对其收益有一定的影响，本文采用子博弈精炼纳什均衡理论进行分析，并使用逆向归纳法进行求解分析。

　　对于充电基础设施的用户，即电动汽车车主而言，其使用的充电基础设施的运营平台为自建自营充电基础设施运营商自主开发运营的平台。假设用户购买的电动汽车的数量为，购买一辆电动汽车的成本为，而其每辆购车的效用则为。由于用户使用充电桩的成本和充电基础设施的运营商收益相等，因此令为用户使用充电桩的成本，充电桩的数量，此时，用户的收益为：

　　对于自建自营充电基础设施的运营商而言，令每个充电桩建设安装成本为，自主开发和运维运营平台后每个充电桩的运营成本为。同时定义为充电桩数量，并把充电桩运营商的管理效率系数设定为，管理维护成本为。而每个充电桩运营收益为，政府对每个充电桩建设安装发放的补贴为，运营平台增值服务收益为，运营平台拓展增值服务的成本为。此时，自建自营充电基础设施的运营商的收益为：

　　对于政府而言，为政府在充电基础设施上的补贴支出，因为根据每个充电桩的运营电量进行补贴，所以令为政府对充电基础设施运营商进行补贴后获得的收益系数，则。同时由于政府在进行补贴的过程中还会产生额外的支出，因此令政府在对运营商进行补贴时的实际支出为。因此，政府的收益为：

　　说明用户购买电动汽车的行为和充电基础设施的规模、政府的补贴政策以及充电基础设施运营收费情况呈正相关关系。同理，自建自营的运营模式下的运营商的建设充电基础设施的规模与每个充电桩的收益情况、政府的补贴政策呈正相关关系，与充电基础设施的建设成本和运营管理成本呈负相关关系。

　　对于选择自建自营的充电基础设施运营商来说，政府的补贴政策可以促使运营商不断追求扩大充电基础设施的建设和运营规模，并且不断完善自主运营的平台服务，不断拓展增值服务，为用户提供更便利的充电服务，从而不断促进充电基础设施市场的稳定发展和走向成熟。同时充电基础设施市场的不断完善可以促进电动汽车的推广，增加社会上电动汽车的现存量，从而提高冲的概念基础设施的使用率，也提高充电基础设施的盈利能力。

　　而对于委托第三方运营的运营模式中，对于用户而言，由于运营商选择把运营业务委托给第三方运营平台运营，因此用户在此情况下选择的是第三方运营的平台使用充电服务。因此假设用户购买的电动汽车的数量为，购买一辆电动汽车的成本，而其每辆购车的效用则为。由于用户使用充电桩的成本和充电基础设施运营商的收益相等，因此令为用户使用充电桩的成本，充电桩的数量为，此时，用户的收益为：

　　对建设充电基础设施的运营商而言，令运营商的每个充电桩建设安装成本为，每个充电桩运营收益为，政府对每个充电桩发放的补贴为。由于运营商把运营业务完全委托给第三方平台，运营商只需要在运营过程中付出一定的管理成本，而减少了运营成本，同样把充电桩运营商的管理效率系数设定为，管理维护成本也为。因此，委托第三方运营平台的运营模式的总收益为：

　　对于政府而言，为政府在充电基础设施上的补贴支出，因为根据每个充电桩的运营电量进行补贴，所以令为政府对充电基础设施运营商进行补贴后获得的收益系数，则。同时由于政府在进行补贴的过程中还会产生额外的支出，因此令政府在对运营商进行补贴时的实际支出为。因此，政府的收益为：

　　在委托第三方运营平台的运营模式中，通过以上的分析可知，，，，对分别求，，的偏导，可得：

　　说明用户后面电动汽车的行为和充电基础设施的规模、运营情况以及政府的补贴政策呈正相关关系，而与充电基础设施的管理系数等呈负相关关系。同理，充电基础设施的规模则与每个充电桩的收益和政府的补贴金额呈正相关关系，与建设成本、管理系数呈负相关关系。

　　对于选择委托第三方运营的运营模式的运营商来说，和自建自营相比，委托第三方运营可以大大减少了运营成本的支出，可以更集中地把资金投入到扩大基础设施的建设规模中去，充电基础设施规模的扩大也可以从政府的补贴中获得更多收益，从而弥补在运营上减少的收益。

　　经过上述对两种运营模式的子博弈精炼纳什均衡分析可知，两种充电基础设施运营模式的收益都与充电基础设施的建设安装成本、运营成本、管理成本等呈负相关关系，而与政府的补贴金额以及使用充电基础设施收取的服务费等呈正相关关系，但运营平台的增值服务收益的提高也能增加运营商的收益。随着电动汽车市场的推广和不断扩大，充电基础设施的使用率也不断提高，运营商的服务费收益也不断提高，从而增加建设和运营充电基础设施的数量。

　　对于充电基础设施的服务费用的收取，两种运营模式之间也有一定的区别。两种运营模式的充电基础设施的充电运营收益，根据现有的市场显示，由于掌握比较先进的充电基础设施充电技术的运营商基本都是选择自建自营的模式，而也因为技术优势，自建自营的充电基础设施在运营时，在大部分地区一般都会根据峰电和谷电进行收取不同的服务费，其服务费一般都比第三方运营平台的高一些。而第三方运营平台则一般都是采用收取固定的费用的方式，其收取的服务费也是充电基础设施运营商和第三方运营平台共同分成。也因为第三方平台收取的服务费较低，委托第三方运营的充电基础设施运营商获取的收益也会较低。

　　对于增值服务收益部分，在委托第三方运营的模式中，运营平台增值服务的收益都是平台获取的，而充电基础设施的运营是无法获得的。而对于自建自营的运营模式，部分发展比较成熟的自建自营的充电基础设施运营商在逐渐发展增值服务的同时，还会在运营平台上添加平台商城，用户可以在商城上直接购买私人充电桩或相关配置。由于是运营商自主运营商城且没有中间商，因此平台商城的利润率一般会比较高。运营平台增加商城功能在方便用户的同时还可以增加运营平台的收入。因此自建自营的运营平台商城和增值服务所获得的收益会大于第三方运营平台增值服务获得的收益。

　　因此对于已经发展成熟的充电基础设施运营商来说，自主建设和运营充电基础设施的运营模式更好。但对于某些中小企业或刚进入充电基础设施行业而缺乏相关运营经验的企业来说，在不了解市场、缺乏互联网平台运营经验和营销经验的情况下，选择委托第三方运营平台的运营模式或许会更好。

　　随着充电基础设建设方的运营系统的逐渐成熟，大部分充电基础设施运营商都开始选择自主开发运营平台，并且完善平台功能和服务，从而导致充电基础设施运营商逐渐退出第三方运营平台，在第三方平台中接入的运营商不多，可选择的充电基础设施数量较少，这会降低用户的体验感，从而在运营平台中逐渐处于劣势，甚至逐渐失去用户

　　上述对自建自营和委托第三方运营两种运营模式的分析的研究是在运营商和运营平台都是独自运营的基础上进行的，具有一定局限性。委托第三方的运营模式是由充电基础设施运营商和第三方平台共同合作形成的一种运营模式，而自建自营模式下的运营商和平台之间也可以看作是一种合作关系，但这样的合作关系是具有较大的局限性的，在运营商与运营商之间、自建自营的运营商和第三方平台之间都没有合作关系。

　　随着在“互联网+”和数字经济的规模的不断扩大和驱动下，充电基础设施也不再局限于完全自建自营、运营商完全把运营业务委托给第三方平台这两种模式，而是各利益方相互合作，减少投资风险、最大程度上增加经济效益的模式。政府也开始倾向于打造一个尽可能地接入更多品牌的充电基础设施、完全开放的充电基础设施运营平台。为此，北京政府甚至规定充电基础设施运营商建设的充电桩必须接入某个指定的第三方平台才可以获得政府发放的补贴，解决充电基础设施运营平台的乱象，让充电基础设施市场变得更大程度上的开放和共享。

　　在政府政策和市场的导向下，充电基础设施市场是一个开放共享、合作共赢和充满活力的市场，而不是局限于自建自营或委托第三方这两种运营模式的近似封闭的市场。充电基础设施市场的主要利益方进行合作，整合优势资源，提高自身竞争力的同时，各利益方还可以共同承担风险，能在一定程度上减少风险，提高经济效益的同时还可以积极推动充电基础设施行业的发展。

　　本文对于将采用《商业模式视角下充电桩第三方运营平台博弈研究》中对参数的选取方法，选取与自建自营的运营模式和委托第三方运营模式相符合的关键指标进行构建效用函数。本文主要选取了充电桩的数量和运营商一年的运营收益作为衡量的指标进行构建效用函数，首先令博弈参与主体的数量用表示，表示第个参与主体的运营收益，表示第个参与主体的充电桩的数量，同时令合作博弈的参与主体的收益所占比重为，充电桩数量所占比重为，则、、、之间的关系为：

　　在构建效用函数时，应满足参与者的效用与充电桩的数量规模以及运营收益都呈正相关系，充电桩数量越多，效用越高，运营收益越多，效用也越高。同时，充电桩的数量和运营收益也存在相互影响的关系，参与主体进行合作时可以获得更好的效果，但参与主体合作带来的收益还是由参与主体收益的偏离程度所决定。根据以上分析，利用平行四边形矢量合成法则进行构建复合效用函数，其函数如下：

　　Shapley值法是指参与者在合作联盟中的收益是根据参与者的边际贡献来进行分摊的，从而避免平均分配，在合作博弈中具有较强的应用价值，也是合作博弈的一个比较经典的模型。Shapley值法的边际贡献与参与者的加入顺序相关，将每个参与者在合作联盟中的边际收益进行算术平均可以平衡每个参与者想要获得最大收益的意愿和前提[31]。

　　而参与人对合作联盟的边际收益为加入合作联盟后的总边际收益减去加入合作联盟后的总边际收益，可得：

　　由于参与人的边际收益与参入顺序有关，且根据上式可知，加入合作联盟的顺序越靠后，其边际收益越大，为了让参与者的边际收益能均等分配，对边际收益公式进行算术平均，且令属于，Shapley值为：

　　由上式可知，表示第给参与者的期望收益，可令表示参与人在队列中前面其他参与者的集合，因此参与者在队列的位置为，令为集合中的非空子集的数量，则表示后面的参与者的集合的非空子集的数量。Shapley值也可表示为：

　　合作博弈的参与者只有自建自营的运营商、委托第三方运营的运营商和第三方运营平台，为。

　　通过上述分析可知，充电基础设施行业的利益分配主要为充电基础设施运营商和运营平台之间。假设在充电基础设施市场上，分别有一家选择自建自营运营模式的运营商、一家选择委托第三方平台的运营商和一家第三方运营平台形成了合作关系。参考市场规模，假定运营商旗下拥有的充电桩数量为16万台，其一年的运营收益为55亿，运营商旗下拥有的充电桩数量为10万台，其一年的营业收益为20亿，第三方运营平台接入的充电桩数量为20万台，其一年的营业收益为28亿。的度数的取值为30，则运营商、和运营平台的值和值如下表：

　　在此合作博弈模型中，由参与者可知，其非空的子集分别为：，，， ，，，。由于为合作博弈，令，，，皆为０。

　　为了便于计算，把表中的值和的比例分别扩大10倍再代入数值机型计算，根据模型，运营商和运营商合作产生的效用为：

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