供電企業(yè)降損效率實(shí)證分析

賀星棋，鮮其軍，嚴(yán)　平

（國網(wǎng)四川省電力公司，成都　610041）

◆能效與負(fù)荷管理◆

供電企業(yè)降損效率實(shí)證分析

賀星棋，鮮其軍，嚴(yán)平

（國網(wǎng)四川省電力公司，成都610041）

節(jié)能降耗是我國長期堅(jiān)持的一項(xiàng)戰(zhàn)略任務(wù)，國務(wù)院2014年5月15日印發(fā)了《2014-2015年節(jié)能減排低碳發(fā)展行動(dòng)方案》，再一次對(duì)2014、2015年節(jié)能目標(biāo)進(jìn)行了細(xì)化，各省市也根據(jù)國家方案，對(duì)指標(biāo)進(jìn)行分解，并制定了相應(yīng)的低碳發(fā)展行動(dòng)方案。作為我國能源消耗大戶的供電企業(yè)，隨著電力工業(yè)規(guī)模的日益擴(kuò)大，電力工業(yè)自身的能源損耗問題也日益突出，對(duì)各地節(jié)能降耗的成效起著顯著影響。

供電企業(yè)的節(jié)能降耗工作主要圍繞降低線損電量而展開，同時(shí)在市場環(huán)境下，供電企業(yè)作為市場主體參與市場競爭，減小無效投入，最大程度地利用現(xiàn)有資源，實(shí)現(xiàn)降損效率的最大化和資源利用的最優(yōu)化，不僅是供電企業(yè)節(jié)能降損工作的重要組成部分，也是供電企業(yè)提升經(jīng)營決策科學(xué)性、優(yōu)化經(jīng)營決策的重要內(nèi)容。

近幾年，國內(nèi)外學(xué)者和研究人員主要利用生產(chǎn)前沿模型對(duì)全要素能源效率開展了研究「1-3」，但相關(guān)的研究主要集中于煤炭、石油以及發(fā)電等領(lǐng)域，對(duì)于市場環(huán)境下供電企業(yè)的降損效率評(píng)價(jià)的相關(guān)研究還鮮有所見。因此，根據(jù)供電企業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)和降損工作的本質(zhì)，本文以2012-2014年的面板數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用DEA和指數(shù)法相結(jié)合的Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)對(duì)四川21個(gè)地市供電公司的降損效率進(jìn)行研究，在考慮電力市場環(huán)境的基礎(chǔ)上，將相關(guān)固定資產(chǎn)投資這一要素納入生產(chǎn)函數(shù)進(jìn)行統(tǒng)籌分析，并通過在生產(chǎn)函數(shù)中加入線損電量這一非期望產(chǎn)出，以此實(shí)證分析供電企業(yè)降損效率問題，力求所選指標(biāo)更具代表性，結(jié)論更加客觀，以期為科學(xué)地評(píng)價(jià)市場環(huán)境下供電企業(yè)的降損效率、為今后電力工業(yè)高效持續(xù)健康發(fā)展提供有益參考。

1　模型設(shè)計(jì)

1.1研究方法的選取

當(dāng)前對(duì)于效率評(píng)估主要分為2種方式，分別為參數(shù)方法和非參數(shù)方法。其中，參數(shù)方法一般需要建立投入與產(chǎn)出之間的函數(shù)關(guān)系，當(dāng)面對(duì)較復(fù)雜的系統(tǒng)時(shí)，還需事先附設(shè)較多的假設(shè)條件，無形中增加了評(píng)估結(jié)果的主觀性，如對(duì)于經(jīng)濟(jì)分析中使用的計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法和隨機(jī)邊界法等，都是參數(shù)方法。而以DEA、指數(shù)法為代表的非參數(shù)方法，相對(duì)參數(shù)方法來說不需要設(shè)定具體的函數(shù)形式、預(yù)先估計(jì)參數(shù)和作任何權(quán)重假設(shè)，從而避免了主觀因素，可直接通過產(chǎn)出與投入之間加權(quán)和之比計(jì)算決策單元的投入產(chǎn)出效率，具有較好的客觀性。DEA的基本模型有CCR和BCC 2種，其中CCR模型是在規(guī)模收益不變的前提下設(shè)定的，BCC模型則是在考慮規(guī)模收益可變的情況下，通過在BCC模型的線性規(guī)劃問題中加入約束條件λj的和為1得到的，是一種評(píng)價(jià)相對(duì)技術(shù)有效性卓有成效的方法。因此，本文采用BBC模型對(duì)各供電企業(yè)降損效率進(jìn)行靜態(tài)比較。同時(shí)，為了客觀反映各單位降損效率的動(dòng)態(tài)變化，衡量綜合技術(shù)效率變化、技術(shù)變化與降損效率間的關(guān)系，本文采用Malmquist指數(shù)對(duì)各供電企業(yè)降損效率做進(jìn)一步的動(dòng)態(tài)分析。

1.2模型構(gòu)建

在本文中，把每一個(gè)供電企業(yè)看作一個(gè)生產(chǎn)決策單位，運(yùn)用BCC模型來構(gòu)造在每一個(gè)時(shí)期各供電企業(yè)降損的最佳實(shí)踐邊界。把每一個(gè)供電企業(yè)降損效率同最佳實(shí)踐邊界進(jìn)行比較，從而對(duì)效率變化和技術(shù)進(jìn)步進(jìn)行測度。

根據(jù)零合公理（Null-jointness axiom）和產(chǎn)出弱可處置性公理（Weak disposability of outputs axiom）可知，有期望產(chǎn)出就一定有非期望產(chǎn)出，并且若要減少非期望產(chǎn)出就必須減少期望產(chǎn)出，即線損電量的減少是有成本的。假設(shè)在每一個(gè)時(shí)期t=1，…，T，第k=1，…，K個(gè)決策單元使用n=1，…，N種投入xtk，n，得到第m=1，…，M種產(chǎn)出ykt，m，可構(gòu)造包含基于規(guī)模收益可變的DEA模型如下

式中：z為每一個(gè)橫截面決策單元的組合系數(shù)；S表示投入指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的松弛變量，其經(jīng)濟(jì)含義為相應(yīng)指標(biāo)的投入冗余；S+是與產(chǎn)出指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的剩余變量，其經(jīng)濟(jì)含義為相應(yīng)指標(biāo)的產(chǎn)出不足；θ表示決策單元的效率指數(shù)，如果該線性規(guī)劃存在最優(yōu)解θ*，那么當(dāng)θ*等于1，S=S+=0時(shí)，決策單元技術(shù)有效，說明當(dāng)前的投入產(chǎn)出效率最優(yōu)。若θ*=1時(shí)，S≠0或S+≠0，則認(rèn)為決策單元弱有效，說明生產(chǎn)規(guī)模當(dāng)前是適當(dāng)?shù)模瑑H存在結(jié)構(gòu)問題。若θ*＜1，則認(rèn)為決策單元無效，說明減小投入，仍能保持當(dāng)前的產(chǎn)出水平。

對(duì)于Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)的計(jì)算，在實(shí)證中，使用Fare等構(gòu)建的非參數(shù)線性規(guī)劃技術(shù)計(jì)算Malmquist指數(shù)「4」，并在規(guī)模報(bào)酬不變的假設(shè)下，把全要素生產(chǎn)率的變化分解為技術(shù)進(jìn)步變化和技術(shù)效率變化。在規(guī)模報(bào)酬可變的假設(shè)下，技術(shù)效率變化可進(jìn)一步分解為純技術(shù)效率變化和規(guī)模效率變化。

2　指標(biāo)設(shè)計(jì)

對(duì)供電企業(yè)降損效率的評(píng)價(jià)包括投入指標(biāo)和產(chǎn)出指標(biāo)2類。從系統(tǒng)觀點(diǎn)出發(fā)，企業(yè)降損系統(tǒng)是一個(gè)集資源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境多個(gè)子系統(tǒng)為一體的復(fù)雜的系統(tǒng)。根據(jù)降損工作的內(nèi)涵，即線損電量減量化、售電量最大化、投入實(shí)用化的原則，結(jié)合DEA分析法輸入端指標(biāo)應(yīng)該越小越好，輸出端指標(biāo)應(yīng)該越大越優(yōu)的特點(diǎn)，選取各地市供電公司“線損電量”、“年度固定資產(chǎn)投資額”、“近2年固定資產(chǎn)投資額”和“固定資產(chǎn)年平均凈值”為模型投入指標(biāo)，選取各地市供電公司“售電量”作為模型產(chǎn)出指標(biāo)。各指標(biāo)意義如下：

·線損電量：作為降損效率評(píng)價(jià)中的非期望輸出，不能將其等同于一般的輸出指標(biāo)進(jìn)行處理。根據(jù)文獻(xiàn)「5」的研究結(jié)果，在本研究中通過將其轉(zhuǎn)變?yōu)橥度胫笜?biāo)來處理。

·年度固定資產(chǎn)投資額：選擇年固定資產(chǎn)投資額作為設(shè)備購置、更新改造、引進(jìn)先進(jìn)工藝、先進(jìn)技術(shù)的費(fèi)用。

·近2年固定資產(chǎn)投資額：由于投資產(chǎn)生的電量收益具有一定的時(shí)滯性，投入可能需要經(jīng)過1-2年甚至更長時(shí)間才能取得直接和間接的電量效益，因此在投入變量中引入“近2年固定資產(chǎn)投資額”變量。

·固定資產(chǎn)年平均凈值：考慮到各供電企業(yè)的電量收益與各單位的企業(yè)規(guī)模存在緊密聯(lián)系，因此選取“固定資產(chǎn)年平均凈值”指標(biāo)作為各單位發(fā)展水平的體現(xiàn)。

·售電量：由于開展的是降損效率評(píng)價(jià)，而售電量指標(biāo)與線損電量具有較大的關(guān)聯(lián)性，因此選擇售電量作為輸出指標(biāo)，反映各供電企業(yè)的產(chǎn)出狀況。

3　實(shí)證分析

本研究以DEAP2.1軟件作為分析工具，研究區(qū)間為2012-2014年。首先對(duì)21個(gè)決策單元的綜合效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率進(jìn)行計(jì)算。各地市公司描述性統(tǒng)計(jì)特征見表1。

3.1各供電企業(yè)降損效率靜態(tài)分析

公司整體降損工作效率測算結(jié)果見表2。由表2可見，從2012年至今，各供電企業(yè)整體降損效率穩(wěn)步提升，綜合效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率值雖然均未達(dá)到最優(yōu)，但均處于較高水平，且較2012年有較大程度提升。同時(shí)，當(dāng)前各供電企業(yè)的純技術(shù)效率要高于規(guī)模效率，所以規(guī)模效率是制約四川電網(wǎng)降損綜合效率提高的關(guān)鍵因素。在這種情況下，一方面要依靠技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)各供電企業(yè)降損工作綜合效率的提升，另一方面，更重要的是要繼續(xù)增加物質(zhì)和人工投入，才能有效提高各供電企業(yè)降損工作的綜合效率。

表1　各地市供電公司的描述性統(tǒng)計(jì)（2012-2014年）

表2　公司整體降損工作效率測算結(jié)果

從綜合效率來看，2012-2014年，各供電公司降損綜合效率平均值從2012年的0.622提升至2014年的0.78。同時(shí)，處于均值以下的單位數(shù)量分別由2012、2013年的14家、12家，降低到2014年的7家，說明各單位降損的綜合效率也在不斷提升。另外，各地市供電公司降損效率之間的差異也呈現(xiàn)出擴(kuò)大的趨勢，標(biāo)準(zhǔn)差升至0.26，說明各地市供電企業(yè)降損效率個(gè)體之間的差異有所擴(kuò)大。

從純技術(shù)效率平均值來看，2012-2014年純技術(shù)效率提升顯著，均高于規(guī)模效率的平均值，各地市供電公司降損的純技術(shù)效率標(biāo)準(zhǔn)差也逐年降低，說明各單位在降損的裝備、管理手段、設(shè)備的使用率、技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)和人員素質(zhì)等方面的差距在逐漸減小。尤其是2013年，降損平均純技術(shù)效率上升0.06，這也與四川電力公司作為國網(wǎng)系統(tǒng)第一批“三集五大”體系建設(shè)試點(diǎn)單位，2012年年底基本建成了“三集五大”體系，2013年各專業(yè)按照新體系運(yùn)轉(zhuǎn)，專業(yè)工作更加扁平化、專業(yè)管控成效更加顯著，從而各單位降損的純技術(shù)效率不斷提升的實(shí)際相吻合。

從規(guī)模效率平均值來看，2014年共有13家單位未達(dá)到規(guī)模有效，其中除成都、德陽、綿陽公司處于規(guī)模報(bào)酬遞減階段外，其他單位都處于規(guī)模報(bào)酬遞增階段，說明大部分地市公司的降損管理執(zhí)行力度不夠，不足以產(chǎn)生規(guī)模效應(yīng)。同時(shí)，由表1、表2可見，2013年各單位規(guī)模效率的平均值有所下降，而各單位的固定資產(chǎn)年平均凈值均增加，說明各單位的規(guī)模在增大，但效率卻降低了，這主要是由于2013年各單位基本建成“三集五大”體系，但同時(shí)制度建設(shè)沒有跟上，導(dǎo)致規(guī)模效率降低。隨著2014年國家電網(wǎng)公司各類通用管理制度的陸續(xù)發(fā)布，管理更加規(guī)范，大部分單位的規(guī)模效率均有不同程度提升。同時(shí)，隨著各單位規(guī)模的擴(kuò)張，不同單位個(gè)體之間的規(guī)模效率的標(biāo)準(zhǔn)差升至0.24，說明各地市供電企業(yè)規(guī)模效率個(gè)體之間的差異呈現(xiàn)擴(kuò)大趨勢。從規(guī)模收益的特征來看，2012、2013年，規(guī)模收益報(bào)酬遞增的單位數(shù)量最多，都為17家，占21個(gè)決策單元的81%，遠(yuǎn)高于規(guī)模收益報(bào)酬遞減和規(guī)模收益報(bào)酬不變的單位數(shù)量，這表明2012、2013年各單位電力生產(chǎn)規(guī)模還不適應(yīng)于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展需求，規(guī)模偏小，規(guī)模效率還有進(jìn)一步增長的空間，這也與四川電網(wǎng)發(fā)展基礎(chǔ)薄弱、函需大量投資的實(shí)際情況相吻合。2014年，隨著全球經(jīng)濟(jì)大環(huán)境的不景氣，各地經(jīng)濟(jì)社會(huì)增速放緩，電力需求降低，規(guī)模收益報(bào)酬遞增的單位數(shù)量減至10家單位，規(guī)模收益報(bào)酬遞減和規(guī)模收益報(bào)酬不變的單位數(shù)目分別增至4家和7家。根據(jù)規(guī)模報(bào)酬理論，目前規(guī)模收益報(bào)酬遞減的單位數(shù)目增多并不能說明各單位已經(jīng)達(dá)到甚至超過了最優(yōu)規(guī)模，只表明前期大幅度的投資使其規(guī)模擴(kuò)張，但外部大環(huán)境的改變?cè)斐呻娏π枨蟮牡驮鲩L或萎縮，從而使其經(jīng)營效率降低，不能達(dá)到前期投入的預(yù)期收益。

同時(shí)，通過對(duì)各單位投入冗余與產(chǎn)出不足情況進(jìn)行分析，降損綜合效率低的巴中、甘孜等單位同時(shí)出現(xiàn)了投入冗余和產(chǎn)出不足，而對(duì)于降損綜合效率較高的德陽、涼山等單位，則只出現(xiàn)了投入冗余現(xiàn)象。無論是投入冗余還是產(chǎn)出不足，都屬于缺乏效率。如果存在投入冗余，則說明目前的產(chǎn)出水平無需如此多的投入，必定存在無效率投入的情況，即在當(dāng)前的售電量水平下，不需要投入如此多的線損電量和固定資產(chǎn)投資。

從各單位的投入冗余率來看，甘孜、涼山公司的各項(xiàng)投入指標(biāo)的冗余率均處于較高水平，這主要是由于近2年公司為承擔(dān)社會(huì)責(zé)任，投入大量資金開展無電地區(qū)農(nóng)網(wǎng)改造，對(duì)于售電量此類的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)來說，屬于無效投資，從而造成投入冗余率高。

3.2降損效率動(dòng)態(tài)分析

上述研究靜態(tài)分析了每年各單位于效率前沿的相對(duì)關(guān)系。為了更直觀地說明各供電企業(yè)降損效率的變動(dòng)情況，下面采用Malmquist生產(chǎn)力指數(shù)來進(jìn)行進(jìn)一步分析。

Malmquist生產(chǎn)力指數(shù)可以對(duì)降損效率的變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，并且將降損效率的變化分解為綜合技術(shù)效率變化和技術(shù)變化。其中，綜合技術(shù)效率變化又可進(jìn)一步分解為純技術(shù)效率變化和規(guī)模效率變化的乘積。綜合技術(shù)效率的變化是指通過制度改革等引起的效率提高的結(jié)果，即在給定各種投入要素的條件下實(shí)現(xiàn)最大產(chǎn)出的能力，或者給定產(chǎn)出水平下投入最小化的能力，反映了企業(yè)管理方法的優(yōu)劣與管理構(gòu)成決策的正確與否和對(duì)現(xiàn)有資源有效利用的能力。技術(shù)進(jìn)步表示的是創(chuàng)新或引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的結(jié)果，反映的是整個(gè)行業(yè)技術(shù)所涵蓋的各種形式知識(shí)的積累與改進(jìn)。純技術(shù)效率是企業(yè)由于管理和技術(shù)等因素影響的生產(chǎn)效率，規(guī)模效率是由于企業(yè)規(guī)模因素影響的生產(chǎn)效率。表3為Malmquist生產(chǎn)力指數(shù)分析結(jié)果表。

表3　Malmquist生產(chǎn)力指數(shù)分析結(jié)果表

由表3可見，2012-2014年間，Malmquist生產(chǎn)力指數(shù)平均值均小于1，表明公司整體全要素降損效率在降低，但降幅有所收窄。各單位綜合技術(shù)效率平均指數(shù)均大于1，技術(shù)進(jìn)步平均指數(shù)均小于1，且綜合技術(shù)效率平均指數(shù)遠(yuǎn)大于技術(shù)進(jìn)步平均指數(shù)，表明公司全要素降損效率降幅收窄主要得益于綜合技術(shù)效率的提高，而下降的原因則在于各單位技術(shù)進(jìn)步指數(shù)的下降，說明各單位的創(chuàng)新能力還不足，整體技術(shù)水平有待提高。

在綜合技術(shù)效率的提升上，純技術(shù)效率和規(guī)模效率同時(shí)都有所提升，但主要還是依靠規(guī)模效率的提高，這從深層次上反映出各單位的技術(shù)創(chuàng)新和企業(yè)管理雖然有一定改善，管理水平不斷提升，但增長主要還是依靠不斷加大的投入等要素推動(dòng)，發(fā)展的粗放型特征明顯，未能充分挖掘現(xiàn)有資源的潛力，不利于今后的可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，也說明當(dāng)前公司在裝備水平、新技術(shù)的引進(jìn)和消化方面還存在不足，還需進(jìn)一步加大科技創(chuàng)新力度，提高降損工作的科技含量，促使公司降損效率的提升從規(guī)模擴(kuò)張型向質(zhì)量內(nèi)涵型的發(fā)展方式轉(zhuǎn)變。

4　結(jié)論

加強(qiáng)節(jié)能降損管理是電力工業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然途徑。本文建立了降損效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，基于DEA模型和Malmquist指數(shù)，開展了供電企業(yè)降損效率的分析研究，并以四川省為例，運(yùn)用面板數(shù)據(jù)，對(duì)21個(gè)地市供電企業(yè)的降損效率進(jìn)行了定量化評(píng)價(jià)，能夠?qū)╇娖髽I(yè)經(jīng)營與投資策略的制定和降損效率的評(píng)價(jià)提供定量化的分析指導(dǎo)。

評(píng)價(jià)結(jié)果表明，以“三集五大”體系為代表的制度變革和電網(wǎng)改造、信息化提升等極大提升了各供電企業(yè)的降損效率，但由于發(fā)展基礎(chǔ)薄弱，當(dāng)前規(guī)模效率是制約四川電網(wǎng)降損綜合效率提高的關(guān)鍵因素。因此，要繼續(xù)增加物質(zhì)和人工投入，并進(jìn)一步加大科技創(chuàng)新力度，提高降損工作的科技含量，促使公司降損效率的提升從規(guī)模擴(kuò)張型向質(zhì)量內(nèi)涵型的發(fā)展方式轉(zhuǎn)變，才能進(jìn)一步提升降損工作成效。D

「1」史丹.我國經(jīng)濟(jì)增長過程中能源利用效率的改進(jìn)「J」.經(jīng)濟(jì)研究，2002，48（9）：49-56.

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「3」師博，沈坤榮.市場分割下的中國全要素能源效率：基于超效率DEA方法的經(jīng)驗(yàn)分析「J」.世界經(jīng)濟(jì)，2008，68（9）：49-59.

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「5」楊愛萍.數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）及具有非期望輸出決策單元的DEA效率評(píng)價(jià)「D」.天津：天津大學(xué)，2003.

Empirical analysis on loss reduction efficiency for power supply companies

HE Xing-qi，XIAN Qi-jun，YAN Ping
（State Grid Sichuan Electric Power Company，Chengdu 610041，China）

建立了供電企業(yè)降損效率評(píng)價(jià)體系，并基于數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）模型，對(duì)四川省21家地市供電企業(yè)降損效率進(jìn)行了測算與衡量，同時(shí)采用Malmquist指數(shù)分解對(duì)各供電企業(yè)降損效率的變化進(jìn)行了動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果表明，規(guī)模效率是制約四川電網(wǎng)降損綜合效率提高的關(guān)鍵因素。

降損管理；節(jié)能減排；DEA-Malmquist指數(shù)

An evaluation system of loss reduction efficiency was established for power supply companies.The author measured and evaluated the comprehensive efficiency，scale efficiency and technical efficiency of loss reduction efficiency of power supply companies in Sichuan from 2012 to 2014 by DEA，and also used the Malmquist index decomposition to estimate the transition of loss reduction efficiency.The results show that the scale efficiency is a key factor which restricts the loss reduction efficiency of the power supply companies in Sichuan.

loss reduction management；energy-saving and emissions reduction；DEA-Malmquist index

F407.61；TK018

B

2014-12-07