省级区域电力系统“厂”、“网”运营效率的比较研究

谷克+闫爱东+支华炜

[摘 要]文章通过构建投入产出指标体系，借助数据包络分析（DEA），对全国30个省级行政区域电力系统“厂”、“网”分离改革后的运营效率进行了系统测度。研究发现，输配电环节的运营效率明显高于发电环节，且技术和管理创新是决定发电子系统效率提升的关键因素。电力产业各类资源的投入规模整体处于过剩状态，优化资源投入水平，是多数地区电力系统效率提升的另一关键手段。

[关键词]电力系统；DEA；厂网分离；效率分析

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

1 引 言

我国经济社会的发展正面临资源短缺、气候变化、环境污染等严峻挑战。电力产业是国民经济发展的基础，是能源的生产者也是能源的消费者，电力的产销过程伴随着煤炭、石油、天然气、核能、风力和水力等能源的利用。电力系统运营效率的优化对于国民经济发展、居民生活水平提升、能源环境改善具有重要的推进作用。中国电力产业2002年启动了“厂网”分离的资产重组，将国家电力公司管理的资产按照发电和电网两类业务进行划分。与之对应，电力产业中“厂网”分离的结果，是将发电环节（电厂）和输配电环节（电网）的运营主体进行分割，以此实现打破产业垂直垄断，引入竞争机制，提升电力系统整体运营效率的目的。本文基于数据包络分析（DEA），通过构建电力系统发电与输配电环节的效率评价指标体系，对2007—2013年间中国省级行政区域的“厂”、“网”运营效率进行测度。以此为基础，揭示两者在效率水平与趋势特征方面的差异，并寻求相应的改进策略。

2 文献综述

电力的生产、输送与销售过程具有典型的多投入、多产出特征。其效率测度与改善的关键，是刻画特定投入组合下的生产前沿面形状，以此为基础评价相应产出与最优水平的差距。对于复杂的社会与经济系统，数据包络分析（DEA）已经成为一种行之有效的效率分析手段，并在全球范围内诸多公共与私营组织中得到了广泛使用。

具体到电力产业，相关的研究按照决策单元的类型可以分为两大类。在较为宏观的层面，以特定区域内部电力系统为评价单元，很多学者致力于研究电力发展效率在区域间的分布特征。针对中国电力产业规制改革问题，梁树广等（2011）使用随机前沿方法，对电力行业规制改革前后的技术效率变化趋势进行测度，发现单从技术进步的角度考察，规制改革对于电力产业的驱动效用并不明显。针对电力生产与消费引发的一系列经济与社会效应，部分学者也力求在效率角度进行解释。一方面，相关研究发现，基于能源消费视角，电力系统的能源使用效率在区域间的差异较为显著，东部地区电力行业能源与环境发展协调度高于中西部地区。另一方面，考虑到电力生产的负面效应，环境效率逐渐得到了学者们的关注。邓英芝（2015）使用网络DEA模型，对中国30个省级行政区域的电力系统环境效率进行分析，发现环境效率的评价结果对于上网电量是否作为输入指标非常敏感，同时为了解决各地区电力发展效率的不均衡性，需要强化电力输出地区的转移支付力度。

在较为微观的层面，电力企业的运营效率也得到了持续的关注，而数据包络分析在该领域的研究中依旧扮演着重要角色。解百臣和吴育华（2005）基于SE-DEA模型，针对沪深股市部分电力企业进行的研究发现，由于电力采用国家定价的方式，各上市公司之间的业绩差距不大，国家放权较多的广东等地区，企业效率较高。针对类似的电力企业，付丹和朱发根（2012）的研究发现，员工学历结构及其代表的员工能力素质差异，对于电力企业效率的影响较为明显，同时电力紧缺问题在企业层面集中体现为发电量的相对不足。

3 指标体系构建与模型选择

针对“厂”、“网”运营效率的测度，投入指标的选择主要考虑发电与输配电两个环节资源消耗的特殊性，鉴于我国电力销售环节定价权的政府主导性，电网环节的业务重点实际上集中于“输”和“配”两项职能；在产出指标的选择方面，为了提升研究结论的可比性，主要选择能够代表电力系统整体生产水平的核心指标。除此之外，投入产出指标的筛选还需要考虑DEA模型对于指标数量的基本要求、投入产出指标之间的逻辑关系、统计数据的可获得性以及各时期统计口径的一致性。综上所述，本文电力系统效率评价指标体系如表1所示。

在量化方法的选择方面，对于“厂”、“网”运行效率的测算，主要使用产出导向的CCR、BCC和NIRS模型，分别计算两类电力子系统的综合效率（CRS效率）、纯技术效率（VRS效率）、规模效率以及规模收益的增减趋势。本文的数据主要源自于《中国统计年鉴（2008—2014）》、《中国能源统计年鉴（2008—2014）》和《中国电力年鉴（2008—2014）》。由于部分统计数据的缺失，本文效率评价单元不包括西藏、台湾、香港、澳门地区。针对个别指标缺少2011年数据的问题，采取线性插值法，依托相邻年份数据进行估算。

4 效率测算与结果讨论

使用DEAP 2.1对投入产出数据进行测算，2007—2013年中国省级行政区域发电环节和输配电环节的运营效率基本情况如表2所示。

整体而言，以CRS效率为依据，2007—2013年全国范围内发电环境的运营效率均小于输配电环节。但从变化趋势角度分析，前者的效率水平基本保持稳步提升，而后者的效率水平呈现较大的波动趋势。进一步考察效率分解指标，可以发现无论是发电环节还是输配电环节，纯技术效率（VRS效率）是决定整体效率变化的决定因素，且发电环节运营效率对于技术进步更为敏感。因此，从长期来看，发电环节虽然面临着能源供应紧缺、环境成本加剧、能源结构不合理等压力，但依靠持续的技术改进和管理方式创新，能够有效提升电厂运营的投入产出比例。从规模效率角度分析，电力系统效率水平的提升主要依赖于投入规模的不断优化。这也证明了我国电力产业依旧处于粗放型发展模式向集约型模式转变的阶段。同时，多数省份电力系统投入的规模收益处于递减区间，存在一定程度的“过量消耗”。

在省级区域层面，相关计算结果显示，多数地区电网运营效率占据明显优势。同时，电网系统在地区之间的效率差异化程度较小，而发电系统中地区间协同发展的需求更为迫切。北京、广东、河北和江苏四省直辖市的电流系统运营效率处于全国领先地位，且各类效率水平的分布较为均衡。与之对应，海南、内蒙古、安徽、贵州、宁夏和新疆等地发电环节运营效率偏低，且输配电效率水平明显高于发电效率水平。以上数据表明，我国电力系统运营水平较高的地区，其各子系统能够实现协同发展。而电力效率较低的地区，效率提升的瓶颈存在于发电环节。

将30个省级行政区域划分为华北、东北、华东、中南、西南、西北六个大区，相关计算结果如表3所示。发电环节各大区效率水平差异显著，且呈现东高西低、南高北低的基本分布态势，经济发展水平与电力系统运营效率基本呈现正相关。除西南地区外，各大区输配电环节运营效率整体较高，且区域之间的差异性并不显著。相应的VRS效率和规模效率数值表明，发电环节技术创新能力和资源配置管理能力，是决定运营效率水平的关键要素，单纯依靠增加电厂运营领域的投资力度，对于各地区电力生产效率的提升作用十分有限。

5 结 论

本文针对中国电力系统“厂网”分离后的运营效率问题，分别构建了发电子系统和输配电子系统的效率评价指标体系，并借助数据包络分析（DEA）模型，对2007—2013年全国30个省级行政区域内“厂”、“网”运营效率进行比较。研究发现，电网系统的效率水平优于发电系统，技术与管理创新是提升发电环节运营效率的关键因素。综合考虑规模效率水平和规模收益变化趋势，可以发现电力系统的整体投入水平呈现过量化特征，优化资源投入规模是未来提升电力系统效率的另一关键所在。经济发达地区的电力系统整体运营效率偏高，且发电子系统和输配电子系统之间的效率差异较小，支撑其区域内部协同发展的技术平台和管理经验对于后进地区的发展具有重要借鉴意义。

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