省級區域電力系統“廠”、“網”運營效率的比較研究

谷克+閆愛東+支華煒

[摘 要]文章通過構建投入產出指標體系，借助數據包絡分析（DEA），對全國30個省級行政區域電力系統“廠”、“網”分離改革后的運營效率進行了系統測度。研究發現，輸配電環節的運營效率明顯高于發電環節，且技術和管理創新是決定發電子系統效率提升的關鍵因素。電力產業各類資源的投入規模整體處于過剩狀態，優化資源投入水平，是多數地區電力系統效率提升的另一關鍵手段。

[關鍵詞]電力系統；DEA；廠網分離；效率分析

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.32.094

1 引 言

我國經濟社會的發展正面臨資源短缺、氣候變化、環境污染等嚴峻挑戰。電力產業是國民經濟發展的基礎，是能源的生產者也是能源的消費者，電力的產銷過程伴隨著煤炭、石油、天然氣、核能、風力和水力等能源的利用。電力系統運營效率的優化對于國民經濟發展、居民生活水平提升、能源環境改善具有重要的推進作用。中國電力產業2002年啟動了“廠網”分離的資產重組，將國家電力公司管理的資產按照發電和電網兩類業務進行劃分。與之對應，電力產業中“廠網”分離的結果，是將發電環節（電廠）和輸配電環節（電網）的運營主體進行分割，以此實現打破產業垂直壟斷，引入競爭機制，提升電力系統整體運營效率的目的。本文基于數據包絡分析（DEA），通過構建電力系統發電與輸配電環節的效率評價指標體系，對2007—2013年間中國省級行政區域的“廠”、“網”運營效率進行測度。以此為基礎，揭示兩者在效率水平與趨勢特征方面的差異，并尋求相應的改進策略。

2 文獻綜述

電力的生產、輸送與銷售過程具有典型的多投入、多產出特征。其效率測度與改善的關鍵，是刻畫特定投入組合下的生產前沿面形狀，以此為基礎評價相應產出與最優水平的差距。對于復雜的社會與經濟系統，數據包絡分析（DEA）已經成為一種行之有效的效率分析手段，并在全球范圍內諸多公共與私營組織中得到了廣泛使用。

具體到電力產業，相關的研究按照決策單元的類型可以分為兩大類。在較為宏觀的層面，以特定區域內部電力系統為評價單元，很多學者致力于研究電力發展效率在區域間的分布特征。針對中國電力產業規制改革問題，梁樹廣等（2011）使用隨機前沿方法，對電力行業規制改革前后的技術效率變化趨勢進行測度，發現單從技術進步的角度考察，規制改革對于電力產業的驅動效用并不明顯。針對電力生產與消費引發的一系列經濟與社會效應，部分學者也力求在效率角度進行解釋。一方面，相關研究發現，基于能源消費視角，電力系統的能源使用效率在區域間的差異較為顯著，東部地區電力行業能源與環境發展協調度高于中西部地區。另一方面，考慮到電力生產的負面效應，環境效率逐漸得到了學者們的關注。鄧英芝（2015）使用網絡DEA模型，對中國30個省級行政區域的電力系統環境效率進行分析，發現環境效率的評價結果對于上網電量是否作為輸入指標非常敏感，同時為了解決各地區電力發展效率的不均衡性，需要強化電力輸出地區的轉移支付力度。

在較為微觀的層面，電力企業的運營效率也得到了持續的關注，而數據包絡分析在該領域的研究中依舊扮演著重要角色。解百臣和吳育華（2005）基于SE-DEA模型，針對滬深股市部分電力企業進行的研究發現，由于電力采用國家定價的方式，各上市公司之間的業績差距不大，國家放權較多的廣東等地區，企業效率較高。針對類似的電力企業，付丹和朱發根（2012）的研究發現，員工學歷結構及其代表的員工能力素質差異，對于電力企業效率的影響較為明顯，同時電力緊缺問題在企業層面集中體現為發電量的相對不足。

3 指標體系構建與模型選擇

針對“廠”、“網”運營效率的測度，投入指標的選擇主要考慮發電與輸配電兩個環節資源消耗的特殊性，鑒于我國電力銷售環節定價權的政府主導性，電網環節的業務重點實際上集中于“輸”和“配”兩項職能；在產出指標的選擇方面，為了提升研究結論的可比性，主要選擇能夠代表電力系統整體生產水平的核心指標。除此之外，投入產出指標的篩選還需要考慮DEA模型對于指標數量的基本要求、投入產出指標之間的邏輯關系、統計數據的可獲得性以及各時期統計口徑的一致性。綜上所述，本文電力系統效率評價指標體系如表1所示。

在量化方法的選擇方面，對于“廠”、“網”運行效率的測算，主要使用產出導向的CCR、BCC和NIRS模型，分別計算兩類電力子系統的綜合效率（CRS效率）、純技術效率（VRS效率）、規模效率以及規模收益的增減趨勢。本文的數據主要源自于《中國統計年鑒（2008—2014）》、《中國能源統計年鑒（2008—2014）》和《中國電力年鑒（2008—2014）》。由于部分統計數據的缺失，本文效率評價單元不包括西藏、臺灣、香港、澳門地區。針對個別指標缺少2011年數據的問題，采取線性插值法，依托相鄰年份數據進行估算。

4 效率測算與結果討論

使用DEAP 2.1對投入產出數據進行測算，2007—2013年中國省級行政區域發電環節和輸配電環節的運營效率基本情況如表2所示。

整體而言，以CRS效率為依據，2007—2013年全國范圍內發電環境的運營效率均小于輸配電環節。但從變化趨勢角度分析，前者的效率水平基本保持穩步提升，而后者的效率水平呈現較大的波動趨勢。進一步考察效率分解指標，可以發現無論是發電環節還是輸配電環節，純技術效率（VRS效率）是決定整體效率變化的決定因素，且發電環節運營效率對于技術進步更為敏感。因此，從長期來看，發電環節雖然面臨著能源供應緊缺、環境成本加劇、能源結構不合理等壓力，但依靠持續的技術改進和管理方式創新，能夠有效提升電廠運營的投入產出比例。從規模效率角度分析，電力系統效率水平的提升主要依賴于投入規模的不斷優化。這也證明了我國電力產業依舊處于粗放型發展模式向集約型模式轉變的階段。同時，多數省份電力系統投入的規模收益處于遞減區間，存在一定程度的“過量消耗”。

在省級區域層面，相關計算結果顯示，多數地區電網運營效率占據明顯優勢。同時，電網系統在地區之間的效率差異化程度較小，而發電系統中地區間協同發展的需求更為迫切。北京、廣東、河北和江蘇四省直轄市的電流系統運營效率處于全國領先地位，且各類效率水平的分布較為均衡。與之對應，海南、內蒙古、安徽、貴州、寧夏和新疆等地發電環節運營效率偏低，且輸配電效率水平明顯高于發電效率水平。以上數據表明，我國電力系統運營水平較高的地區，其各子系統能夠實現協同發展。而電力效率較低的地區，效率提升的瓶頸存在于發電環節。

將30個省級行政區域劃分為華北、東北、華東、中南、西南、西北六個大區，相關計算結果如表3所示。發電環節各大區效率水平差異顯著，且呈現東高西低、南高北低的基本分布態勢，經濟發展水平與電力系統運營效率基本呈現正相關。除西南地區外，各大區輸配電環節運營效率整體較高，且區域之間的差異性并不顯著。相應的VRS效率和規模效率數值表明，發電環節技術創新能力和資源配置管理能力，是決定運營效率水平的關鍵要素，單純依靠增加電廠運營領域的投資力度，對于各地區電力生產效率的提升作用十分有限。

5 結 論

本文針對中國電力系統“廠網”分離后的運營效率問題，分別構建了發電子系統和輸配電子系統的效率評價指標體系，并借助數據包絡分析（DEA）模型，對2007—2013年全國30個省級行政區域內“廠”、“網”運營效率進行比較。研究發現，電網系統的效率水平優于發電系統，技術與管理創新是提升發電環節運營效率的關鍵因素。綜合考慮規模效率水平和規模收益變化趨勢，可以發現電力系統的整體投入水平呈現過量化特征，優化資源投入規模是未來提升電力系統效率的另一關鍵所在。經濟發達地區的電力系統整體運營效率偏高，且發電子系統和輸配電子系統之間的效率差異較小，支撐其區域內部協同發展的技術平臺和管理經驗對于后進地區的發展具有重要借鑒意義。

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