基于ISM的电力行业技术效率影响因素分析

王 朋，方 向，朱海峰，夏 睿

(1.国网江苏省电力公司经济技术研究院，江苏 南京 211100；2.江苏省电力公司，江苏 南京 211100)

基于ISM的电力行业技术效率影响因素分析

王 朋1，方 向1，朱海峰1，夏 睿2

(1.国网江苏省电力公司经济技术研究院，江苏 南京 211100；2.江苏省电力公司，江苏 南京 211100)

在资源分布不均、环境规制日益严格的形势下，电力行业技术效率越来越受到全社会的关注。根据对电力行业技术效率影响因素的分析，首先从定性角度梳理出其技术效率影响因素，其次将系统理论中的解释结构模型(ISM)运用到电力行业技术效率影响因素层次分析中，对影响因素进行划分并找出各因素之间内在关系，最后根据建立的有向图提出相应管理建议。

电力行业；ISM；技术效率

电力行业由于其技术和经济的特殊性，长期以来受到国家和政府的严格管控，电力行业也一直被认为是国家垄断性行业。自电力行业体制改革以来，国家开始引入竞争机制，有意识地调整垄断的运营机制。通过电力行业市场化的竞争和企业专业化的技术优势，可以改善市场运行绩效并优化社会资源。然而，在我国电力行业改革发展的同时仍存在很多问题：电源结构扭曲，火电占比依旧较大，其他电源比例失调；电源布局扭曲，资源分布和地区间用电负荷不均，导致西电东送和北电南调；机组发电量构成失调，小火电机组较大火电机组贡献更多；电源与电网比例失衡，电网投资比例相对不足阻碍了电力资源的优化配置；区际、省际电能交易过少，跨区、省电力利用率低；电价混乱，由于不同地区技术经济水平差异，乃至发电机组的差异都会导致制定电价的不同，种种影响因素阻碍了我国电力行业技术效率的健康发展。

LAM等[1]采用数据包络法对我国火电厂的效率进行研究，发现电力企业的竞争力受到电力行业结构细分与合理重组的影响，并有效改善了电力行业的总效率。陶锋等[2]以各省市区发电行业技术效率值(2002—2005年)为基础，对电力行业技术效率影响因素进行分析，发现电力行业技术效率的影响因素主要有电力体制转型期间产权结构、市场结构、燃料成本和技术。王兵等[3]汇总了2001—2007年我国火电行业的基础数据，利用方向距离函数测算了技术效率值及其影响因素，得出燃煤效率、环境制约、机组利用率和行业发展模式是火电行业技术效率的主要影响因素。

对电力行业技术效率影响因素的研究即是对我国电力行业是否健康可持续发展的研究。技术效率一方面可以反映规制政策是否合理，另一方面也是反映电力行业改革成效的重要标准。目前相关学者的研究主要侧重于电力行业技术效率的测度及技术效率影响因素的研究。在归纳分析前人对技术效率影响因素的基础上，笔者利用解释结构模型对电力系统的要素进行分层，理清各影响因素之间的相互关系，以期提高电力行业技术效率。

1 解释结构模型介绍

(1)系统问题的提出，建立意识模型。通过对相关资料的分析，确认系统的目标，分析总结系统目标的影响因素Sk，建立系统要素集S={S1，S2，…，Sn}。

(2)系统要素关系分析，构建数学关系表达。针对各影响因素之间的两两关系，将其表示为邻接矩阵的形式，并通过一定运算表示出可达矩阵，模拟出各影响因素的关系表达。

(3)区域与层次划分，确定要素层级结构。按照可达矩阵的分析结果将系统中各要素划分为不同的层次，形成基本的要素层级影响关系结构。

(4)形成递阶结构模型，解释多级递阶有向图。根据层级划分结果，得出多级递阶有向图，可以清楚地解释各系统要素之间的关系，并有意识地对模型进行学习与修正，得出有指导意义的结构分析结果。具体ISM的工作原理如图1所示。

图1 ISM工作原理

2 电力行业技术效率影响因素的ISM模型构建

2.1 电力行业技术效率影响因素的确定

根据FARRELL等[6-7]提出的关于技术效率的解释可知：在投入要素一定的条件下，技术效率反映的是实际产出值与理想相同条件状态下最大产出值的差异，并与技术效率成反比关系。所以，技术效率通常被作为一个衡量经济技术水平的重要指标。笔者针对电力行业技术效率，引入ISM模型，对电力行业技术效率影响因素进行研究。

对电力行业技术效率影响因素的分析是一个复杂的过程，涉及到行业结构与体制改革，通过历史案例分析和文献研究，以及对影响因素进行筛选、整理和概括，将电力行业技术效率影响因素分为：国家政策、电力设备利用率、电源结构、投资增速、所有权结构、企业平均规模、技术进步、市场结构、价格规制和环境规制。这样可以得到电力行业技术效率影响因素的要素集为S0={S1，S2，…，S10}。

在临床，癫痫患者合并抑郁的情况非常普遍，相关统计调查显示［7］，25%～50%的癫痫患者伴有抑郁症，但由于抑郁症状缺乏特异性表现，容易被漏诊、漏治。目前癫痫伴发抑郁的确切发病机制尚不明了，但已有研究表明［8］，焦虑抑郁情绪可能是癫痫发作的诱因，两者之间存在共同的生物学基础，即与神经递质分泌减少有关。这种抑郁心境若未得到及时有效的干预治疗，将对患者病情、日常生活，甚至是生命造成难以控制的影响，因此对癫痫伴发抑郁更要给予积极的治疗［9-10］。然而由于病情特殊，加上老年患者机体各功能逐渐衰弱，对此类患者的治疗一直是棘手的临床问题［11］。

(1)国家政策S1。国家政策的制定往往会矫正和改善行业的内在问题，旨在维护正常的市场经济秩序和提高资源配置效率，促进电力行业技术效率可持续发展。

(2)电力设备利用率S2。电力设备利用率也是影响技术效率重要因素，纵观我国电力行业的发展，大、小电力机组比例失衡，由于小机组能耗高、效率低导致电力行业低效发展。

(3)电源结构S3。多元化的电源结构能够促进电力行业技术效率的发展，改善电源的多样性。我国目前主要以火力和水力发电为主，虽然国家在大力发展核能等清洁能源，但其发电量占比依旧偏低。同时，资源分布不均导致了电源结构扭曲，区域间发电技术效率差异较大。

(4)投资增速S4。十一五以来，在电网行业政策的影响下，国家加大了对输配电网的投资，这大大促进了输配电效率的提升。

(5)所有权结构S5。文献[2]研究发现，所有权是影响电力行业技术效率的重要因素，与国有企业相比，民间资本技术效率远高于国有企业，其中民间资本占比越高，电力行业技术效率越高。

(6)企业平均规模S6。根据电力行业投资规模大、资本回收期长的特点，企业规模也是考量电力行业的标准之一。通过理论和经验分析发现，电力企业平均规模与电力行业技术效率呈正比。

(7)技术进步S7。对电力行业新工艺、新材料和新设备等技术性能的研发有利于电力行业技术效率的提高，技术进步贯穿于电力企业从生产到用户使用各环节，会对电力行业全生命周期多维度的技术效率产生影响。

(8)市场结构S8。电力行业技术效率低下的根本原因在于缺乏市场竞争机制，在电力行业引进民间资本，可充分发挥民间资本的高效特点，不断强化市场竞争机制，优化市场结构。

(9)价格规制S9。我国电价由国家根据电力企业整体水平来进行定价，而我国电源结构长期以来一直以火电为主，使得煤炭价格对我国电力行业的效率有着明显影响。研究发现[8]：电力行业发电成本受到煤炭价格的影响，一方面煤炭价格的上涨与电价的调整不能同步，另一方面煤炭价格的上涨可能会导致企业无法正常高效生产。

(10)环境规制S10。电能从生产到使用的过程中会对环境造成污染，电力行业发展的同时需要合理考虑其对生态环境的影响与环境指标的制约，白雪洁等研究分析发现[9]，环境规制对于发电行业效率提升产生了负向影响。

2.2 建立邻接矩阵

邻接矩阵A是表示系统要素之间两两关系的矩阵。若A=(aij)n×n，则矩阵中各要素的关系定义为：①若Si对Sj有直接影响，则aij=1；②若Si对Sj没有直接影响，则aij=0。

笔者采用专家访谈法对电力行业技术效率影响因素进行评价，首先对上述10个影响因素的关系进行确定，形成初步的影响因素间的二元关系；其次通过文献法、德尔菲法和头脑风暴法对二元关系进行修正和完善，依次对每对二元关系进行逐个讨论和校核；最后建立了各要素间的邻接矩阵A=(aij)n×n，如表1所示。

表1 各要素间的邻接矩阵A

2.3 计算可达矩阵

可达矩阵M是表示系统要素在有向图上任意次传递可以到达情况的方阵，可达矩阵M可通过邻接矩阵A利用下式进行运算求得：

M=(A+I)r

式中：I为单位矩阵；r可通过下式求得：

(A+I)≠(A+I)2≠(A+I)3≠…≠

(A+I)r-1≠(A+I)r=(A+I)r+1=

…=(A+I)n

根据上述的计算规则求得：最大传递次数r=4，故得到可达矩阵M：

2.4 划分层次结构

对可达矩阵中的各影响因素进行区域划分和级位划分，得到可达集R(Si)、先行集A(Si)、共同集C(Si)。通过对电力行业技术效率影响因素的可达矩阵进行分析得出该系统要素的可达集、先行集和共同集，如表2所示。

表2 电力行业技术效率影响因素可达集、先行集和共同集

为更直观地理清系统中各影响因素的层次关系，明确各影响因素所处层级。依据最高集合的判断条件，首先可以得到该级矩阵的最高一级元素集合L1，再划去可达矩阵中对应的行和列，以此类推寻找新的最高元素集合Lk，直到找出所有级包含的最高要素集合。可知电力行业技术效率影响因素系统的级位划分结果为：L1={S0}，L2={S2，S4，S5，S6，S8，S9}，L3={S3，S10}，L4={S1，S7}。根据分析结果，建立电力行业技术效率影响因素多级递阶结构模型，如图2所示。

图2 电力行业技术效率影响因素多级递阶结构模型

3 解释结构模型分析

由图2可以看出，模型将电力行业技术效率影响因素分为4个层级的结构系统，清晰指出了各影响因素在系统中的位置与关系。①电力行业技术效率影响因素结构模型的第1层级包括市场结构、投资增速、所有权结构、企业平均规模、电力设备利用率和价格规制。目前，电力行业的产权主体仍是国有制，应加大所有权改革力度，推动所有权结构的多元化，引入民营资本，优化市场结构，提高设备利用率，合理制定价格机制。②电力行业技术效率影响因素结构模型的第2层级包括电源结构和环境规制。电源结构一方面影响着所有权结构的调整，另一方面也会对价格规制产生影响，电源结构的变化会导致价格规制的调整。环境规制与电源结构相互影响，不同电源结构的环境规制要求也不同，同时环境规制还会影响价格规制。对电力企业而言，在国家对环境规制愈加严格的大环境下，企业自身要调整发展战略，适应环境需求；对政府而言，不仅要优化电源结构，还应该采取措施减少环境规制短期内对电力企业带来的压力，充分发挥电价的调节作用。③电力行业技术效率影响因素结构模型的第3层级包括国家政策和技术进步。国家政策直接影响到电力行业的市场结构和投资增速，主要体现在发、输、配、售4个部分的投资与市场结构调整，形成有效的竞争格局，进而影响其技术效率。其次，国家政策还会对电源结构产生影响，由单一的火力发电向多元的电源结构发展，国家政策越来越倾向于绿色电源的利用。技术进步作为科学和谐社会进步的基础，不仅会对国家政策的制定产生倾向性，同时也会对环境规制与电源结构的调整起到积极作用。

4 结论

笔者将系统工程理论中的解释结构模型运用到电力行业技术效率影响因素的分析中，构建了电力行业技术效率影响因素的多级递阶有向图，从新的角度研究了影响电力行业技术效率各影响因素之间的关系。其中，国家政策和技术进步是影响我国电力行业技术效率的最基本因素，其次为电源结构和环境规制，最上一层为市场结构、投资增速、所有权结构、企业平均规模、电力设备利用率和价格规制。通过解释结构模型构建了一个脉络清晰、层次清楚的影响因素系统结构，为管理者抓住效率影响控制要点，有效提高电力行业技术效率提供新的思路。

[1] LAM P L，SHIU A. Efficiency and productivity of China’s thermal power generation[J].Reviews of Industrial Organization，2004,24(1):73-93.

[2] 陶锋，郭建万，杨舜贤．电力体制转型期发电行业的技术效率及其影响因素[J].中国工业经济，2008，(1)：68-76.

[3] 王兵，卢金勇，陈茹.环境约束下的中国火电行业技术效率及其影响因素实证研究[J].经济评论，2010(4):90-97.

[4] 汪应洛.系统工程理论、方法与应用[M].北京：高等教育出版社，2004：46-50.

[5] FARRIS D R, SAGE A P. On the use of interpretive structural modeling for worth assessment[J]. Computers & Electrical Engineering, 1975,2(2-3):149-174.

[6] FARRELL M J. The measurement of production efficiency[J]. Journal of Royal Statistical Society，1957,120(3):253-290.

[7] AFRIATS N. Efficiency estimation of production functions[J]. International Economic Review,1972,13(3):568-598.

[8] 林伯强．电力短缺、短期措施与长期战略[J]．经济研究，2004(3)：28-36.

[9] 白雪洁，宋莹.环境规制、技术创新与中国火电行业的效率提升[J].中国工业经济，2009(8)：68-77.

WANG Peng:Senior Engineer; State Grid Jiangsu Electric Power Company Economic and Technological Research Institute, Nanjing 211100,China.

The Analysis of Power Industry Technical Efficiency Factors Based on ISM

WANGPeng,FANGXiang,ZHUHaifeng,XIARui

In today's situation of resources uneven distribution, environmental regulations increasingly stringent. The technical efficiency of the power industry gets more and more attention of the whole society. Based on the analysis of the electric power industry technical efficiency factors, this paper firstly sorts out technical efficiency factors from a qualitative point.Secondly, it applies the ISM of system theory on the power industry technical efficiency factors level analysis and makes a division on factors and find out the intrinsic relationship between the various factors. At last, it puts forward the corresponding management advice according to the final establishment of the directed graph.

power Industry; ISM; technical efficiency

2095-3852(2016)06-0726-04

A

2016-06-12.

F403.7;T9

10.3963/j.issn.2095-3852.2016.06.018

收稿日期：王朋(1978-)，女，江苏南京人，国网江苏省电力公司经济技术研究院高级工程师.