中国电力工业:技术效率与全要素生产率研究

摘要

自20世纪80年代以来，在放松规制这一世界性浪潮的影响下，世界各国电力工业纷纷掀起了一场以打破自然垄断、引入竞争为主要目标的电力市场化改革热潮。从总的改革趋势来看，是从原来的垂直一体化的垄断体制向垂直分工型的垄断竞争体制发展。电力市场化的过程实际上是政府对电力工业的规制逐渐由严格规制向放松规制的方向转变的过程，也是一个创新规制方法、不断进行规制重构的过程，其目的是为了提高电力工业的生产效率。效率，既是放松规制的理由，也是检验新规制政策是否合理、应该如何完善规制政策的标准。效率分析在电力市场化过程中的竞争性市场结构的构建以及规制的重构中都扮演着非常重要的角色。随着效率和生产率理论的兴起，为进行全面的电力行业效率分析提供了一个更为有效的研究框架。
　　 2002年，国务院发布《电力体制改革方案》，标志着我国的电力市场化改革全面推开。改革的总体目标是：打破垄断，引入竞争，提高效率，降低成本，健全电价机制，优化资源配置，促进电力发展，推进全国联网，构建政府监管下的政企分开、公平竞争、开放有序、健康发展的电力市场体系。电力市场化改革以来，我国电力工业取得了巨大的发展成就，但另一方面也仍然面临着严峻的挑战。我国电力工业发展目前所存在的问题归根结底还是如何进一步提高效率和生产率的问题，测度中国电力工业效率与生产率的发展和变动，分析影响中国电力工业效率与生产率的相关因素，提出加强电力规制从而提高我国电力工业效率和生产率的有效对策，对于建设安全、绿色、经济的现代电力产业体系，提高电力工业的发展质量和效率至关重要。研究我国电力工业的效率与生产率问题具有重要的理论意义和重大的现实意义。
　　 电力工业的效率和生产率分析主要可概括为三个方面，即技术效率测算，分析影响技术效率的因素，以及对全要素生产率增长进行测算和分解。在效率和生产率分析的方法方面，随机前沿分析法(SFA)和数据包络分析法(DEA)是最为流行的两种方法；对于影响效率的因素分析，绝大多数的文献都以技术效率为因变量，以所有权结构、市场结构、价格规制、环境规制等相关的因素为自变量进行回归分析。尽管有学者(Tsutsuiand Goto，2009)认为，评估电力工业的总体效率比估计某一个环节的效率问题更为有效，但从已有文献来看，以发电行业和输配电网为对象进行效率和生产率分析的研究所占比重还是更大。本文根据我国电力市场化改革的现状，分别以SFA方法以及DEA方法研究2002年电力市场化改革以来我国发电行业以及输配电一体化的电力公司的效率和生产率问题。
　　 本文采用2003-2009年全国30个省级火力发电行业的面板数据，以随机前沿生产函数方法(SFA)对我国发电行业的技术效率进行了测算，并重点考察了所有权结构、电价与煤炭价格以及环境规制等因素对于发电行业技术效率的影响。在目前关于我国发电行业效率与生产率的分析中，大多使用了DEA方法(Lam and Shiu，2004；陶锋等，2008；白雪洁、宋莹，2009；)，也有学者直接采用方向距离函数进行了测算(王兵，2010)，尚没有发现采用SFA方法对我国发电行业效率与生产率问题进行研究。国外的文献中大部分都是采用了SFA方法对发电行业的技术效率进行测算，极少采用DEA方法。这是因为DEA方法主要适用于对具有多投入-多产出特征的行业进行效率分析，而发电行业是典型的多投入一单产出结构。此外，SFA方法相较于DEA方法的另一个优势在于其考虑了统计噪音(来源于忽略投入变量及函数形式选择等所导致的近似误差)对于技术效率水平的影响，以此方法得到的技术效率值则更为精准。本文关于发电行业技术效率的主要发现和结论是：(1)我国发电行业总体的技术效率水平较低，2003-2009年的平均技术效率仅为0.47。(2)技术效率的变动趋势随时间变化呈现开口向下的抛物线形态，从2003-2005年，技术效率逐步提升，而从2006年开始，技术效率又逐步回落，这一点与以往研究所发现的技术效率呈逐年提高态势的单调形态有所区别。已有文献要么采用了截面数据进行分析，无法反映变动趋势，要么就是采用了较短时间跨度的面板数据，技术效率呈现随时间发展而不断提升的单调趋势；(3)各省发电行业技术效率的差别较大，经济发达地区或煤炭资源丰富的省份，有可能获得比经济欠发达以及煤炭资源缺乏地区更高的技术效率。
　　 本文也进一步分析了影响我国发电行业技术效率的因素：(1)所有权结构对于发电行业技术效率存在显著影响，国资比重越大，技术效率越低；(2)本文分别发现了电价和煤炭价格与发电行业效率的正向和负向关系，但在统计上并不显著。这一发现对于电价规制改革具有重要的意义。电价规制主要可分为电价水平规制和电价结构规制，目前各方特别是发电企业更多关注的是对电价水平的调整，希望通过“煤电联动”以及电价的上涨来缓解经营压力。但根据本文的研究结果，电价的提高可以在短期内改善发电企业的经营绩效，但却并不一定会刺激电力企业提高效率水平。更具体讲，上网电价的提高可以改善发电企业的经营绩效，提高其利润水平，但发电企业的技术效率却并不一定会因此而提升，甚至有可能会降低，这是因为技术效率还受到技术进步等因素的影响。只有在对电价水平规制进行改革的同时形成基于绩效的激励性电价规制机制，才能既有效地收回电力供应过程中的所有供电成本，又有效地刺激电力企业提高效率。“煤电联动”能在一定程度上缓解发电企业由于发电成本过快上涨带来的压力，却并不一定能使发电企业产生足够的提高效率的内在激励，从而对发电企业效率的提高产生实质性影响；(3)环境规制与发电行业技术效率呈现“U型”关系。本文以二氧化硫排放量代表环境规制强弱，结果发现短期内环境规制程度越弱，二氧化硫排放量越高，发电行业效率越高；而长期来看，环境规制程度越强，二氧化硫排放量越低，发电行业效率越高。这主要是因为，在环境规制的初期阶段，发电企业装配脱硫设施需要大量的成本投入，短期内企业很难消化这一突然的成本增量，从而对发电企业的效率产生了影响。而从长期的总体趋势来看，在面临环境规制的压力之下，大部分地区的火电行业可以通过采用新的生产技术和工艺、调整资源配置、规范科学的管理等达到提升技术效率的目的，不断加强的环境规制对中国火电行业的技术效率是可以产生促进作用的；(4)本文还发现企业规模与生产无效率呈现开口向下的抛物线关系。大多数的观察值都处于临界点的左方，并大多集中于抛物线顶端，这表明在当前的平均企业规模下，我国发电厂存在显著的规模不经济性，即随着企业规模向临界点增长，生产无效率越高；(5)长期来看，标准煤耗的减少对于发电行业效率具有正向影响，但在短期内标准煤耗的降低尽管减少了燃料投入，但却需要进行更多的设备更新和资本投入，从而形成了对发电行业效率的负向影响；(6)设备利用率的提高对于发电行业效率的提升具有显著影响。
　　 目前的文献中，仅有Lam and Shiu(2004)对我国发电行业的全要素生产率进行了测算，但其研究的时期为1995到2000年。在2002年电力市场化改革以后的研究中，都只对发电行业技术效率值进行了测算，而缺乏对全要素生产率增长及其分解的研究。本文在采用SFA方法对技术效率进行测算的基础上，利用Kumbhakar(2000)的方法进一步测算了2002年电力市场化改革以来我国发电行业的全要素生产率增长并对其进行了分解。结果发现，2003-2009年，我国发电行业全要素生产率年均增长率为4.55％，全要素生产率增长主要源自于技术进步。本文关于发电行业全要素生产率增长的测算结果要高于Lam and Shiu(2004)的测算结果，他们的研究结果显示1995年到2000年间我国发电行业全要素生产率的年均增长率为2.1％。
　　 本文还利用数据包络分析方法(DEA)以及Malmquist指数对我国2005-2009年24个省级电力公司的面板数据进行了分析，估计了我国输配电网的技术效率和全要素生产率。输配电网具有典型的多投入-多产出特征，在对输配电网的效率分析中，通常将电网的输配电量、用户数等同时作为投入变量。相对SFA方法，DEA方法在分析具有多投入-多产出特征的效率问题时则更具适用性。在关于影响输配电网技术效率的因素分析中，本文采用二阶段估算法对电网投资增速、电价等因素对输配电网效率的影响进行了实证检验。目前关于我国输配电网效率与生产率的研究所采用的数据要么仅是某一年的截面数据，样本公司也仅局限于某一个省份的配电公司(赵会茹等，2004)，要么尽管采用了面板数据，但时间跨度较短且样本量较小，如梁志宏等(2007)对我国输配电网效率与生产率的研究的时间跨度为1995年到1997年三年，样本也仅涉及八个省市。较小的样本量以及较短的时间跨度较难全面衡量输配电网的效率与生产率情况，本文对于我国输配电网技术效率研究的样本明显要大于以往研究。本文研究发现：我国各省市区电力公司平均的技术效率值处于0.6-0.7之间；所考察各年度的Malmquist生产率指数都大于1，平均的全要素生产率增长率为3.9％，这表明我国电力公司的全要素生产率从总体上呈现出逐渐改善的趋势。我国电力公司全要素生产率的提高是由技术进步和综合技术效率共同作用的结果，而技术进步是电力公司全要素生产率增长的主要来源。
　　 目前国内已有研究仅局限于对输配电网技术效率与全要素生产率增长的测算，而对影响技术效率因素的分析则基本没有涉及。本文在输配电网技术效率测算的基础上首次分析了影响我国输配电网技术效率的主要因素，主要是采用两阶段估算法对电网投资增速、电价等因素对于输配电效率的影响进行了实证分析。其中，在所能查找到的国内外文献中，对电网投资增速与输配电网技术效率关系的实证分析是第一次涉及。我国目前的电力市场化改革仅完成了“厂网分离”的第一步，输、配、售环节仍然实行一体化经营，上网电价和销售电价是我国电力市场中最主要的两种价格形式，输配电价为销售电价减去上网电价和输配电损耗得到。本文采用三个模型分别检验了上网电价、销售电价以及输配电价在销售电价中的比重对于输配电网效率的影响。实证结果显示，电网投资增速、上网电价以及销售电价都与输配电网技术效率呈现显著的负相关关系，而输配电价占比则与输配电网技术效率呈现显著正相关关系。在我国电网投资仍将持续高速增长的情况下，电网投资增速与输配电网技术效率关系的这一发现对于改善电网投资规制意义重大。本文关于上网电价、销售电价以及输配电价占比与输配电网技术效率关系的发现，对于深化电价改革，逐步完善上网电价、输配电价和销售电价形成机制尤为重要。
　　 根据以上研究结果，本文最后分别对提高发电行业和输配电网的效率与生产率提出了相应的政策建议。本文关于提高发电行业效率与生产率的建议为：加大发电行业产权改革力度，提高发电行业所有权结构的多元化程度；理顺电价形成机制，采用激励性电价规制模式；进一步加强环境规制，发挥电价对节能减排的调节作用；采取措施减小设备利用率波动幅度，提高总体的设备利用率。关于提高输配电网效率与生产率的建议如下：优化电网投资结构，将输电纳入综合能源运输体系，提高电网大范围资源优化配置能力；强化电网投融资主体建设，建立有效的投融资激励与约束机制；改革现行输配电价管制模式，建立独立的输配电价形成机制，引入激励性规制方法；开展输配分离试点，扩大大用户直购电试点规模，深化电力市场化改革。