中国电力产业资源投入与技术效率分析

郭兴磊　张宗益��

摘要：将资源作为一种投入要素纳入到随机前沿生产函数模型，对中国1999～2010年30个省市自治区的电力产业技术效率进行测算，并对影响技术效率的因素进行分析。研究发现：资本、劳动、资源投入产出弹性分别为056、-006、045，说明电力产业的增长是资源消耗和资本投入驱动型；电力产业技术效率总体均值较高，但呈现逐年下降趋势。技术效率水平分布没有明显的东、中、西地理特征；资本产出比对技术效率影响最大，如果资本产出比降低1%，技术效率将提高近25个百分点。以省为主体的行政区域垄断是各省市技术效率差异的主要原因；发电和电源结构的优化是导致中国电力产业技术效率下降的主要原因。

关键词：资源投入；技术效率；电力产业

DOI：10.13956/j.ss.1001-8409.2015.02.09

中图分类号： F426；F223 文献标识码：A 文章编号：1001-8409（2015）02-0037-04

Abstract：Adding the resource as an input， this paper estimates and analysis technical efficiency of Chinese electric power industry based on stochastic frontier production function model. The results show that： The inputoutput elasticity of capital， labor， resources are 0.56， 0.06，0.45 respectively， indicating the growth of Chinese power industry is driven by resource consumption and capital investment； The average technical efficiency score is very high， but showing declining trend with the time passing； The ratio of capitaloutput has the greatest impact on technical efficiency. The second impact is the proportion of coal power generation.

Key words：resource inputs； technical efficiency； electric power industry

引言

随着对碳排放和可持续发展的重视，近十年中国清洁能源发电得到快速发展，但由于煤电基数大，以煤电为主的电力产业结构仍没有得到根本改变。2011年中国发电用煤为1756亿吨，占煤炭总消费量的512%。2002年中国电力产业进行了重大改革，实现了“厂网分开”[1]，但由于电价仍是行政指导定价，改革效果受到广泛质疑。如何评价改革前后电力产业技术效率的变迁，已经成为社会与学术界广泛关注的问题。

Kendrick[2]首次采用生产函数对美国电力行业生产率进行了研究。随着估算生产率技术方法的发展和电力产业市场化改革的开启，国外学者主要从产权结构[3，4]、市场结构[5～7]角度研究电力产业效率的变化。中国2002年电力产业改革后，不少学者对中国电力产业的效率也进行了研究。Lam和Shiu[8]研究了中国1995～2000年发电行业全要素生产率的变化。肖兴志和孙阳[9]研究表明2002年电力产业规制改革显著提高了电力产业全要素生产率。张各兴和夏大慰[10]研究了2005～2009年中国各省级电力公司的技术效率。陶锋等[11]与张各兴和夏大慰[12]分别采用数据包络分析法和随机生产函数方法，研究中国发电行业技术效率变化，但两者研究结论差距较大。白雪洁和宋莹[13]研究了环境规制对中国火电行业效率的影响。马甜[14]运用索罗余值法对中国电力产业全要素生产率进行了测算。梁树广等[15]研究认为2002年规制改革后技术效率有下降趋势。赵晓丽等[16]的研究则认为2002年的改革有效地促进了中国火电企业效率的提高。徐云鹏[17]基于政府管制的视角对中国电力产业的效率进行了研究。

关于中国电力产业效率的研究为什么会出现不同，甚至相反的结论？电力产业有两个基本特征：投资大、建设周期长；电力产业属于资源消耗型产业，资源的投入对产出有重要的影响。已有关于中国电力产业的研究存在以下两个不足：第一，一般时间跨度都较短。第二，忽略资源投入要素，在生产函数中仅仅以资本和劳动为投入要素，强调了资本积累在电力产业产出增长中的作用，缺乏对自然资源消耗的关注。这就暗含了一个假定：资源是可以被资本和劳动所替代的外生变量。钟若愚[18]指出在国家统计部门提供的固定资产数据中，固定资产投资这一概念着重考察的是生产能力的形成，而并非所有与资本相关的要素投入。作为资源消耗型的电力产业，显然资源是不能完全替代的。资源投入对电力产业的产出和技术效率的估计到底起到什么作用？本文结合中国电力产业以煤电为主的结构特征，在传统生产函数中引入资源投入要素，应用随机生产函数模型估算中国电力产业要素投入产出弹性和技术效率，并对影响技术效率变化的因素进行分析。本文不仅对提高电力产业技术效率有所帮助，也对中国电力产业进一步的改革和发展政策的制定具有一定的借鉴意义。

1研究方法与模型

关于效率的研究方法主要有数据包络分析法（DEA）和随机前沿函数方法（SFA）。DEA方法不考虑随机因素，鉴于中国电力产业规制改革正在逐步进行中，受随机因素影响可能较大；同时DEA方法非参数化特征使得在分析投入要素对产出增长的影响时也不太方便。

2数据描述性统计

21数据来源

本文模型所使用数据为1999～2010年中国大陆30个省市自治区电力行业相关数据（由于数据的缺失，未包括西藏）。由于《中国工业经济统计年鉴》2005年没有出版，因此缺少2004年的数据。电力产业产出和资源投入数据来源于《中国电力年鉴》。资本投入（并以1999年为基数，根据固定资产投资价格指数进行不变价处理）和劳动力投入数据来源于《中国工业经济统计年鉴》。技术效率影响因素指标数据来源于《中国能源统计年鉴》和《中国环境统计年鉴》。

22数据描述性统计

全国30个省市区1999～2010年各年度数据的描述性统计见表1，全国投入产出变量变动趋势见表2。

由表1知：固定资产和资源投入最大最小值相差在100倍左右；劳动力投入相差仅有20多倍。能源资源禀赋的差异，使各地区煤电比重差别较大。标准煤耗则呈现逐年降低的趋势。国有资本投资比重分布在012到092的区间内。二氧化硫达标率逐年提高。

从表2知：发电量增长了28倍；固定资产净值增长了近4倍；资源投入增长了27倍；而劳动力投入仅仅增长了12倍。中国电力产业的产出与资源投入变动趋势高度一致；与其他三个变量逐年增加不同，劳动力变量有时会出现下降现象，如2001年、2007年和2010年。

3模型估计结果

利用上述面板数据，采用软件FRONTEER-41，数据处理结果见表3。由表3知，γ=0965，且通过了显著性水平的检验。表明生产无效率是普遍存在的，采用随机前沿方法分析技术效率是合适和必要的。整体来看，模型设定是较为合理的。

31产出弹性

1999～2010年，中国电力产业资本、劳动和资源产出弹性分别为0565、-0060和0452。值得注意的是劳动产出弹性非常低，且为负值。资本和资源产出弹性都较高，这充分说明中国电力产业资本密集型和资源消耗型的特征。

32技术效率估计结果

当前学者关于中国电力产业技术效率的结论不一致。一是技术效率值较低。如文献[12]和[15]。二是技术效率值较高。如文献[11]、[13]和[16]。本文在随机生产函数中引入资源投入要素后，研究发现1999～2010年中国电力行业技术效率均值较大，在08到09之间。从空间区域分析，发现技术效率值的大小与区域位置并没有明显关系。从时间趋势分析，1999～2010年中国电力行业技术效率值逐渐降低。是什么原因导致中国电力产业技术效率值在空间分布的凌乱与时间趋势的降低现象？技术效率值受到哪些因素的影响？

4技术效率影响因素分析

研究发现：标准煤耗、煤炭价格与二氧化硫达标率对技术效率的影响并不显著；设备利用率与国有资产投资比重对技术效率影响程度比较接近但方向相反；煤电比重和资本产出比对技术效率有较大的影响，尤其是资本产出比。

41影响不显著因素：标准煤耗、煤炭价格和二氧化硫达标率

一般认为标准煤耗越高，技术效率水平应该越低。标准煤耗的降低可能是由于增加资本投入，提高了发电设备现代化水平，并不是由于提高组织管理水平所致。“煤电联动”一直是发电厂商近年积极倡导的政策，但研究表明该政策对整个电力产业技术效率水平的提高并没有帮助。火电厂增加安装脱硫设施必然要增加资本投入成本，但相对于整个资本密集型的电力产业来说，这部分增加的投资对总资本的影响微乎其微。

42较小影响因素：设备利用率与国有资产投资比重

由于缺电成本远远大于供电成本[19]，为确保供需平衡，电力输入端地区往往具有较多的备用发电机，这直接导致了设备利用率的降低。国有资产投资比重与技术效率呈现显著的负相关，说明降低国有资产比重可以提高技术效率水平。

43较大影响因素：煤电比重和资本产出比

在不考虑二氧化碳的环境成本下，清洁能源发电运行成本高于煤电成本，煤电比重的逐年降低导致了技术效率水平的降低。大力发展清洁能源，形成规模效益以降低成本，是今后提高电力产业技术效率水平的有效途径。

资本产出比与技术效率水平成反比，资本产出比每提高1个百分点，技术效率水平降低近25个百分点，为影响技术效率水平变化最重要的因素。资本产出比的逐年提高是中国电力产业技术效率水平下降的重要原因。

5结论与政策建议

本文采用1999～2010年全国30个省市区的面板数据，将资源投入要素引入到随机生产函数中，对中国电力行业技术效率进行了估算，并对影响技术效率的因素进行了分析。研究发现：1999～2010年，中国电力产业资本、劳动和资源产出弹性分别为056、-006和045。资本和资源产出弹性都较高，充分说明了中国电力产业的资本密集型和资源消耗型特征。1999～2010年中国电力行业技术效率均值较大，在08到09之间。从空间分布分析，发现技术效率值大小与区域位置并没有明显关系。从时间趋势分析，1999～2010年中国电力行业技术效率值逐年降低。根据以上研究特提出以下政策建议：第一，加强区域市场建设，打破行政区域垄断。第二，降低国有资产比重，鼓励民间资本进入。第三，鼓励和扶持清洁能源发电。虽然无论是从发电结构还是电源结构分析，发展煤电都会提高电力产业技术效率水平，但为实现二氧化碳减排和国家能源安全的战略，必须大力发展清洁能源发电。

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（责任编辑：李映果）