基于ISM的電力行業(yè)技術效率影響因素分析

王 朋，方 向，朱海峰，夏 睿

(1.國網(wǎng)江蘇省電力公司經(jīng)濟技術研究院，江蘇 南京 211100；2.江蘇省電力公司，江蘇 南京 211100)

基于ISM的電力行業(yè)技術效率影響因素分析

王 朋1，方 向1，朱海峰1，夏 睿2

(1.國網(wǎng)江蘇省電力公司經(jīng)濟技術研究院，江蘇 南京 211100；2.江蘇省電力公司，江蘇 南京 211100)

在資源分布不均、環(huán)境規(guī)制日益嚴格的形勢下，電力行業(yè)技術效率越來越受到全社會的關注。根據(jù)對電力行業(yè)技術效率影響因素的分析，首先從定性角度梳理出其技術效率影響因素，其次將系統(tǒng)理論中的解釋結構模型(ISM)運用到電力行業(yè)技術效率影響因素層次分析中，對影響因素進行劃分并找出各因素之間內在關系，最后根據(jù)建立的有向圖提出相應管理建議。

電力行業(yè)；ISM；技術效率

電力行業(yè)由于其技術和經(jīng)濟的特殊性，長期以來受到國家和政府的嚴格管控，電力行業(yè)也一直被認為是國家壟斷性行業(yè)。自電力行業(yè)體制改革以來，國家開始引入競爭機制，有意識地調整壟斷的運營機制。通過電力行業(yè)市場化的競爭和企業(yè)專業(yè)化的技術優(yōu)勢，可以改善市場運行績效并優(yōu)化社會資源。然而，在我國電力行業(yè)改革發(fā)展的同時仍存在很多問題：電源結構扭曲，火電占比依舊較大，其他電源比例失調；電源布局扭曲，資源分布和地區(qū)間用電負荷不均，導致西電東送和北電南調；機組發(fā)電量構成失調，小火電機組較大火電機組貢獻更多；電源與電網(wǎng)比例失衡，電網(wǎng)投資比例相對不足阻礙了電力資源的優(yōu)化配置；區(qū)際、省際電能交易過少，跨區(qū)、省電力利用率低；電價混亂，由于不同地區(qū)技術經(jīng)濟水平差異，乃至發(fā)電機組的差異都會導致制定電價的不同，種種影響因素阻礙了我國電力行業(yè)技術效率的健康發(fā)展。

LAM等[1]采用數(shù)據(jù)包絡法對我國火電廠的效率進行研究，發(fā)現(xiàn)電力企業(yè)的競爭力受到電力行業(yè)結構細分與合理重組的影響，并有效改善了電力行業(yè)的總效率。陶鋒等[2]以各省市區(qū)發(fā)電行業(yè)技術效率值(2002—2005年)為基礎，對電力行業(yè)技術效率影響因素進行分析，發(fā)現(xiàn)電力行業(yè)技術效率的影響因素主要有電力體制轉型期間產權結構、市場結構、燃料成本和技術。王兵等[3]匯總了2001—2007年我國火電行業(yè)的基礎數(shù)據(jù)，利用方向距離函數(shù)測算了技術效率值及其影響因素，得出燃煤效率、環(huán)境制約、機組利用率和行業(yè)發(fā)展模式是火電行業(yè)技術效率的主要影響因素。

對電力行業(yè)技術效率影響因素的研究即是對我國電力行業(yè)是否健康可持續(xù)發(fā)展的研究。技術效率一方面可以反映規(guī)制政策是否合理，另一方面也是反映電力行業(yè)改革成效的重要標準。目前相關學者的研究主要側重于電力行業(yè)技術效率的測度及技術效率影響因素的研究。在歸納分析前人對技術效率影響因素的基礎上，筆者利用解釋結構模型對電力系統(tǒng)的要素進行分層，理清各影響因素之間的相互關系，以期提高電力行業(yè)技術效率。

1 解釋結構模型介紹

(1)系統(tǒng)問題的提出，建立意識模型。通過對相關資料的分析，確認系統(tǒng)的目標，分析總結系統(tǒng)目標的影響因素Sk，建立系統(tǒng)要素集S={S1，S2，…，Sn}。

(2)系統(tǒng)要素關系分析，構建數(shù)學關系表達。針對各影響因素之間的兩兩關系，將其表示為鄰接矩陣的形式，并通過一定運算表示出可達矩陣，模擬出各影響因素的關系表達。

(3)區(qū)域與層次劃分，確定要素層級結構。按照可達矩陣的分析結果將系統(tǒng)中各要素劃分為不同的層次，形成基本的要素層級影響關系結構。

(4)形成遞階結構模型，解釋多級遞階有向圖。根據(jù)層級劃分結果，得出多級遞階有向圖，可以清楚地解釋各系統(tǒng)要素之間的關系，并有意識地對模型進行學習與修正，得出有指導意義的結構分析結果。具體ISM的工作原理如圖1所示。

圖1 ISM工作原理

2 電力行業(yè)技術效率影響因素的ISM模型構建

2.1 電力行業(yè)技術效率影響因素的確定

根據(jù)FARRELL等[6-7]提出的關于技術效率的解釋可知：在投入要素一定的條件下，技術效率反映的是實際產出值與理想相同條件狀態(tài)下最大產出值的差異，并與技術效率成反比關系。所以，技術效率通常被作為一個衡量經(jīng)濟技術水平的重要指標。筆者針對電力行業(yè)技術效率，引入ISM模型，對電力行業(yè)技術效率影響因素進行研究。

對電力行業(yè)技術效率影響因素的分析是一個復雜的過程，涉及到行業(yè)結構與體制改革，通過歷史案例分析和文獻研究，以及對影響因素進行篩選、整理和概括，將電力行業(yè)技術效率影響因素分為：國家政策、電力設備利用率、電源結構、投資增速、所有權結構、企業(yè)平均規(guī)模、技術進步、市場結構、價格規(guī)制和環(huán)境規(guī)制。這樣可以得到電力行業(yè)技術效率影響因素的要素集為S0={S1，S2，…，S10}。

在臨床，癲癇患者合并抑郁的情況非常普遍，相關統(tǒng)計調查顯示［7］，25%～50%的癲癇患者伴有抑郁癥，但由于抑郁癥狀缺乏特異性表現(xiàn)，容易被漏診、漏治。目前癲癇伴發(fā)抑郁的確切發(fā)病機制尚不明了，但已有研究表明［8］，焦慮抑郁情緒可能是癲癇發(fā)作的誘因，兩者之間存在共同的生物學基礎，即與神經(jīng)遞質分泌減少有關。這種抑郁心境若未得到及時有效的干預治療，將對患者病情、日常生活，甚至是生命造成難以控制的影響，因此對癲癇伴發(fā)抑郁更要給予積極的治療［9-10］。然而由于病情特殊，加上老年患者機體各功能逐漸衰弱，對此類患者的治療一直是棘手的臨床問題［11］。

(1)國家政策S1。國家政策的制定往往會矯正和改善行業(yè)的內在問題，旨在維護正常的市場經(jīng)濟秩序和提高資源配置效率，促進電力行業(yè)技術效率可持續(xù)發(fā)展。

(2)電力設備利用率S2。電力設備利用率也是影響技術效率重要因素，縱觀我國電力行業(yè)的發(fā)展，大、小電力機組比例失衡，由于小機組能耗高、效率低導致電力行業(yè)低效發(fā)展。

(3)電源結構S3。多元化的電源結構能夠促進電力行業(yè)技術效率的發(fā)展，改善電源的多樣性。我國目前主要以火力和水力發(fā)電為主，雖然國家在大力發(fā)展核能等清潔能源，但其發(fā)電量占比依舊偏低。同時，資源分布不均導致了電源結構扭曲，區(qū)域間發(fā)電技術效率差異較大。

(4)投資增速S4。十一五以來，在電網(wǎng)行業(yè)政策的影響下，國家加大了對輸配電網(wǎng)的投資，這大大促進了輸配電效率的提升。

(5)所有權結構S5。文獻[2]研究發(fā)現(xiàn)，所有權是影響電力行業(yè)技術效率的重要因素，與國有企業(yè)相比，民間資本技術效率遠高于國有企業(yè)，其中民間資本占比越高，電力行業(yè)技術效率越高。

(6)企業(yè)平均規(guī)模S6。根據(jù)電力行業(yè)投資規(guī)模大、資本回收期長的特點，企業(yè)規(guī)模也是考量電力行業(yè)的標準之一。通過理論和經(jīng)驗分析發(fā)現(xiàn)，電力企業(yè)平均規(guī)模與電力行業(yè)技術效率呈正比。

(7)技術進步S7。對電力行業(yè)新工藝、新材料和新設備等技術性能的研發(fā)有利于電力行業(yè)技術效率的提高，技術進步貫穿于電力企業(yè)從生產到用戶使用各環(huán)節(jié)，會對電力行業(yè)全生命周期多維度的技術效率產生影響。

(8)市場結構S8。電力行業(yè)技術效率低下的根本原因在于缺乏市場競爭機制，在電力行業(yè)引進民間資本，可充分發(fā)揮民間資本的高效特點，不斷強化市場競爭機制，優(yōu)化市場結構。

(9)價格規(guī)制S9。我國電價由國家根據(jù)電力企業(yè)整體水平來進行定價，而我國電源結構長期以來一直以火電為主，使得煤炭價格對我國電力行業(yè)的效率有著明顯影響。研究發(fā)現(xiàn)[8]：電力行業(yè)發(fā)電成本受到煤炭價格的影響，一方面煤炭價格的上漲與電價的調整不能同步，另一方面煤炭價格的上漲可能會導致企業(yè)無法正常高效生產。

(10)環(huán)境規(guī)制S10。電能從生產到使用的過程中會對環(huán)境造成污染，電力行業(yè)發(fā)展的同時需要合理考慮其對生態(tài)環(huán)境的影響與環(huán)境指標的制約，白雪潔等研究分析發(fā)現(xiàn)[9]，環(huán)境規(guī)制對于發(fā)電行業(yè)效率提升產生了負向影響。

2.2 建立鄰接矩陣

鄰接矩陣A是表示系統(tǒng)要素之間兩兩關系的矩陣。若A=(aij)n×n，則矩陣中各要素的關系定義為：①若Si對Sj有直接影響，則aij=1；②若Si對Sj沒有直接影響，則aij=0。

筆者采用專家訪談法對電力行業(yè)技術效率影響因素進行評價，首先對上述10個影響因素的關系進行確定，形成初步的影響因素間的二元關系；其次通過文獻法、德爾菲法和頭腦風暴法對二元關系進行修正和完善，依次對每對二元關系進行逐個討論和校核；最后建立了各要素間的鄰接矩陣A=(aij)n×n，如表1所示。

表1 各要素間的鄰接矩陣A

2.3 計算可達矩陣

可達矩陣M是表示系統(tǒng)要素在有向圖上任意次傳遞可以到達情況的方陣，可達矩陣M可通過鄰接矩陣A利用下式進行運算求得：

M=(A+I)r

式中：I為單位矩陣；r可通過下式求得：

(A+I)≠(A+I)2≠(A+I)3≠…≠

(A+I)r-1≠(A+I)r=(A+I)r+1=

…=(A+I)n

根據(jù)上述的計算規(guī)則求得：最大傳遞次數(shù)r=4，故得到可達矩陣M：

2.4 劃分層次結構

對可達矩陣中的各影響因素進行區(qū)域劃分和級位劃分，得到可達集R(Si)、先行集A(Si)、共同集C(Si)。通過對電力行業(yè)技術效率影響因素的可達矩陣進行分析得出該系統(tǒng)要素的可達集、先行集和共同集，如表2所示。

表2 電力行業(yè)技術效率影響因素可達集、先行集和共同集

為更直觀地理清系統(tǒng)中各影響因素的層次關系，明確各影響因素所處層級。依據(jù)最高集合的判斷條件，首先可以得到該級矩陣的最高一級元素集合L1，再劃去可達矩陣中對應的行和列，以此類推尋找新的最高元素集合Lk，直到找出所有級包含的最高要素集合?？芍娏π袠I(yè)技術效率影響因素系統(tǒng)的級位劃分結果為：L1={S0}，L2={S2，S4，S5，S6，S8，S9}，L3={S3，S10}，L4={S1，S7}。根據(jù)分析結果，建立電力行業(yè)技術效率影響因素多級遞階結構模型，如圖2所示。

圖2 電力行業(yè)技術效率影響因素多級遞階結構模型

3 解釋結構模型分析

由圖2可以看出，模型將電力行業(yè)技術效率影響因素分為4個層級的結構系統(tǒng)，清晰指出了各影響因素在系統(tǒng)中的位置與關系。①電力行業(yè)技術效率影響因素結構模型的第1層級包括市場結構、投資增速、所有權結構、企業(yè)平均規(guī)模、電力設備利用率和價格規(guī)制。目前，電力行業(yè)的產權主體仍是國有制，應加大所有權改革力度，推動所有權結構的多元化，引入民營資本，優(yōu)化市場結構，提高設備利用率，合理制定價格機制。②電力行業(yè)技術效率影響因素結構模型的第2層級包括電源結構和環(huán)境規(guī)制。電源結構一方面影響著所有權結構的調整，另一方面也會對價格規(guī)制產生影響，電源結構的變化會導致價格規(guī)制的調整。環(huán)境規(guī)制與電源結構相互影響，不同電源結構的環(huán)境規(guī)制要求也不同，同時環(huán)境規(guī)制還會影響價格規(guī)制。對電力企業(yè)而言，在國家對環(huán)境規(guī)制愈加嚴格的大環(huán)境下，企業(yè)自身要調整發(fā)展戰(zhàn)略，適應環(huán)境需求；對政府而言，不僅要優(yōu)化電源結構，還應該采取措施減少環(huán)境規(guī)制短期內對電力企業(yè)帶來的壓力，充分發(fā)揮電價的調節(jié)作用。③電力行業(yè)技術效率影響因素結構模型的第3層級包括國家政策和技術進步。國家政策直接影響到電力行業(yè)的市場結構和投資增速，主要體現(xiàn)在發(fā)、輸、配、售4個部分的投資與市場結構調整，形成有效的競爭格局，進而影響其技術效率。其次，國家政策還會對電源結構產生影響，由單一的火力發(fā)電向多元的電源結構發(fā)展，國家政策越來越傾向于綠色電源的利用。技術進步作為科學和諧社會進步的基礎，不僅會對國家政策的制定產生傾向性，同時也會對環(huán)境規(guī)制與電源結構的調整起到積極作用。

4 結論

筆者將系統(tǒng)工程理論中的解釋結構模型運用到電力行業(yè)技術效率影響因素的分析中，構建了電力行業(yè)技術效率影響因素的多級遞階有向圖，從新的角度研究了影響電力行業(yè)技術效率各影響因素之間的關系。其中，國家政策和技術進步是影響我國電力行業(yè)技術效率的最基本因素，其次為電源結構和環(huán)境規(guī)制，最上一層為市場結構、投資增速、所有權結構、企業(yè)平均規(guī)模、電力設備利用率和價格規(guī)制。通過解釋結構模型構建了一個脈絡清晰、層次清楚的影響因素系統(tǒng)結構，為管理者抓住效率影響控制要點，有效提高電力行業(yè)技術效率提供新的思路。

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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，江蘇南京人，國網(wǎng)江蘇省電力公司經(jīng)濟技術研究院高級工程師.