基于價差法和對數(shù)平均迪氏指數(shù)分解法模型的我國工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模影響因素

尤培培，劉石璇，劉國磊，趙會茹，郭森

（1.國網(wǎng)能源研究院有限公司, 北京市昌平區(qū) 102209；2.華北電力大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院, 北京市昌平區(qū) 102206）

0 引言

2015年中共中央國務(wù)院《關(guān)于進一步深化電力體制改革的若干意見》（中發(fā)〔2015〕9號）提出有序推進電價改革，理順電價形成機制，單獨核定輸配電價，分步實現(xiàn)公益性以外的發(fā)售電價格由市場形成[1]，妥善處理電價交叉補貼。在我國目錄電價體系下，大工業(yè)用戶、一般工商業(yè)用戶、居民用戶和農(nóng)業(yè)用戶的供電成本和用電電價存在差異，大工業(yè)用戶和一般工商業(yè)用戶的供電成本相對較低但電價較高，而居民用戶和農(nóng)業(yè)用戶的供電成本相對較高但電價較低，從而導(dǎo)致了我國不同電力用戶之間電價交叉補貼的存在[2]。根據(jù)《2020國內(nèi)外能源與電力價格分析報告》，2019年我國工業(yè)電價為0.089USD/kW·h，居民電價為0.077USD/kW·h，工業(yè)電價與居民電價比值達到1.15:1；美國工業(yè)電價為0.068USD/kW·h，而居民電價達到0.130USD/kW·h，其電價比為0.52:1；日本工業(yè)電價為0.161USD/kW·h，居民電價為0.239USD/kW·h，日本2部門電價之比為0.67:1；韓國工業(yè)電價為0.095USD/kW·h，居民部門電價為0.102USD/kW·h，韓國2部門電價之比為0.93:1。可以看出，我國工業(yè)電價與居民電價比大于1，不同電力用戶之間存在較為嚴重的交叉補貼。

目前，一些學(xué)者從不同方面對電價交叉補貼相關(guān)問題進行了研究。在電價交叉補貼形成原因方面，文獻[2]分析得出了我國電價交叉補貼存在由大工業(yè)、普通工業(yè)補貼居民以及農(nóng)業(yè)的現(xiàn)狀，并基于效率優(yōu)先的原則提出了解決方案；文獻[3]分析了我國電價交叉補貼的原因與危害，并分析了階梯電價的可行性；文獻[4]利用上海市的電力數(shù)據(jù)，分析了橫向和縱向電價交叉補貼的原因。在電價交叉補貼政策影響分析方面，文獻[5]通過研究發(fā)現(xiàn)電價市場化改革后并不會影響居民的支付能力，卻可以使電力公司收益更合理；文獻[6]通過運用動態(tài)遞歸可計算一般均衡模型計算分析了我國移除電價交叉補貼的影響，結(jié)果表明移除電價交叉補貼能夠刺激我國經(jīng)濟的發(fā)展，但是對于CO2的排放、工業(yè)結(jié)構(gòu)以及社會福利具有消極影響；文獻[7]通過交叉補貼視角分析了輸配電價改革及相關(guān)政策的影響；文獻[8]通過市場電價定價模型計算了我國電價的基準價格，并設(shè)計出電價交叉補貼的平衡機制。在電價交叉補貼定量核算方面;文獻[9]利用價差法估算了2007年全國電價交叉補貼規(guī)模，并得出降低電價交叉補貼規(guī)模可以提高公平和效率；文獻[10]以分電壓等級銷售電價作為基準電價，用價差法計算了天津市交叉補貼規(guī)模并分析了交叉補貼程度；文獻[11]運用拉姆齊定價和價差法對工業(yè)部門交叉補貼進行了測算，并從不同角度分析了價差補貼對工業(yè)綠色發(fā)展的影響，結(jié)果顯示電價交叉補貼對于工業(yè)綠色發(fā)展效率具有地區(qū)差異性；文獻[12]考慮到各電壓等級下各類用戶的負荷特性，建立了基于負荷特性的電價交叉補貼測算模型，并進行了實證測算；文獻[13]通過估算居民和工業(yè)部門的需求彈性后，結(jié)合價差法計算了我國2016年電價交叉補貼規(guī)模，并在不同電價水平下對福利影響進行了分析；文獻[14]通過拉姆齊定價理論與價差法，計算得到了我國2015年電價交叉補貼的規(guī)模；文獻[15]在分析各類用戶電價需求響應(yīng)的情況下，設(shè)計了調(diào)整后的階梯電價來解決電價交叉補貼帶來的無效率問題，即將“輸配電價+平均上網(wǎng)電價+政府基金”作為各省的基準電價；文獻[16]利用2006—2016年電力數(shù)據(jù)計算了居民和工業(yè)部門的需求價格彈性，并計算了2017年2部門的拉姆齊電價，以此作為基準價格進而運用價差法計算了電價交叉補貼規(guī)模；文獻[17]根據(jù)綜合成本定價法，計算了不同電壓等級用戶的供電成本，構(gòu)建了考慮負荷特性的兩部制電價模型，在一定程度能夠降低電價交叉補貼。

通過對已有相關(guān)文獻的梳理，目前關(guān)于電價交叉補貼的研究主要集中在電價交叉補貼形成原因、規(guī)模測算、電價交叉補貼帶來的影響等方面，尚沒有文獻對電價交叉補貼的影響因素進行量化分析。隨著新一輪電力市場化改革的不斷推進，在雙軌制電力市場環(huán)境下，工商業(yè)用戶逐步參與電力市場，通過市場化方式購電所占的比例逐漸增加，從而導(dǎo)致電價交叉補貼問題越來越嚴重，傳統(tǒng)通過目錄電價解決電價交叉補貼的途徑不可持續(xù)，對電網(wǎng)企業(yè)經(jīng)營發(fā)展和電力行業(yè)的資源優(yōu)化配置產(chǎn)生了不利影響。因此，在電力市場化改革背景下，亟需對我國電價交叉補貼的影響因素進行量化研究，從而有的放矢地解決我國電價交叉補貼問題?；诖?，考慮到我國工業(yè)部門電力消費和承擔(dān)的電價交叉補貼在所有電力部門中的比例最大，本文基于價差法和對數(shù)平均迪氏指數(shù)分解法（logarithmic mean divisia index, LMDI）對我國工業(yè)部門電價交叉補貼及其影響因素進行量化測算，以此為我國電價交叉補貼的有效解決提供參考。

1 基于價差法的電價交叉補貼測算模型

當前，對電價交叉補貼量化測算主要運用價差法[8-13]。價差法計算工業(yè)部門電價交叉補貼時，核心原理是運用工業(yè)部門實際電力銷售價格減去基準電力價格再乘以工業(yè)部門電力消費量，價差法的模型為

式中：St表示t時刻工業(yè)部門電價的交叉補貼規(guī)模；Et表示t時刻工業(yè)部門終端用電價格；Mt為t時刻基準電力價格；Ct表示t時刻工業(yè)部門電力消費量。

用價差法計算工業(yè)部門所承擔(dān)的電價交叉補貼的核心在于基準電力價格的確定。本文根據(jù)文獻[7]的方法對工業(yè)部門的基準電力價格進行測算，基準電價為輸配電價、上網(wǎng)電價和政府基金3者之和。其中，工業(yè)部門輸配電價、上網(wǎng)電價數(shù)據(jù)以及政府基金數(shù)據(jù)來自于國網(wǎng)能源研究院有限公司發(fā)布的《2020國內(nèi)外能源與電力價格分析報告》。

價差法應(yīng)用時所需的工業(yè)部門終端用電價格數(shù)據(jù)來源于《2020國內(nèi)外能源與電力價格分析報告》，工業(yè)部門電力消費量數(shù)據(jù)來源于歷年的《中國統(tǒng)計年鑒》。

2 基于LMDI法的電價交叉補貼影響因素測算

在對研究對象影響因素分析時，目前學(xué)術(shù)界主要運用的是指數(shù)分解模型，包括LMDI等，該方法由Ang和Liu于2001年提出[18]，其核心思想是將系統(tǒng)中某因變量的變動分解為有關(guān)各獨立自變量各種形式變動的和，以測算各自變量對因變量變動貢獻的大小。LMDI法相比拉式指數(shù)具有完美分解和聚合一致性的理想特征，其中完美分解可以使得模型計算分解得出的結(jié)果不包含殘差項，而聚合一致性允許對子組的估計以一致的方式進行聚合[19]。

本文借鑒文獻[20]對我國天然氣價格交叉補貼影響因素的研究成果，將影響我國工業(yè)部門電價交叉補貼的影響因素分為4種：價格機制、基準價格、消費量以及消費結(jié)構(gòu)，并計算4種因子所導(dǎo)致的我國工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模變動的大小。

基于LMDI法的電價交叉補貼影響因素測算模型如式（2）所示

根據(jù)式（2），工業(yè)部門電價交叉補貼的影響因素分為4個因素，即價格機制R、邊際成本M、消費量C以及消費結(jié)構(gòu)K。根據(jù)LMDI法的基本原理，可得

對式（2）兩邊取對數(shù)可得：

對式（4）考慮t-1期后，兩邊相減可以得到

令：

根據(jù)式（1）—（6），工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模的變化可以被分解為

3 我國工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模測算及影響因素實證分析

3.1 我國工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模測算

考慮到數(shù)據(jù)的可獲得性，本文對2008—2018年我國工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模進行測算。圖1為計算工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模所運用到的各類電價在2008—2018年的變化趨勢，圖2為2008—2018年我國工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模測算結(jié)果?？梢钥闯觯何覈I(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模整體上呈波動增加的發(fā)展趨勢。

1）工業(yè)部門電價交叉補貼由2008年的190.54億元上升到2010年1586.85億元，主要原因在于該時間段內(nèi)我國工業(yè)快速發(fā)展。根據(jù)中國統(tǒng)計年鑒發(fā)布的相關(guān)數(shù)據(jù)，2008—2010年期間我國工業(yè)產(chǎn)值由40.52萬億元上升到50.74萬億元，增長幅度達到25%，工業(yè)的快速發(fā)展使得電量需求增加，同時，于2004年底開始實行的煤電聯(lián)動機制在2008年2次影響電價水平，加之CPI的上漲，2種因素綜合導(dǎo)致了2008—2010年期間工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模的大幅上漲。

2）2010年后，工業(yè)部門電價交叉補貼出現(xiàn)小幅下降后開始上升，到2013年達到1891.22億元，2014—2015年略有下降，2016年再次上升到1966.11億元，2017年則出現(xiàn)大幅下降，主要原因在于國家發(fā)展改革委在此期間發(fā)布了《關(guān)于完善兩部制電價用戶基本電價執(zhí)行方案的通知》，減輕大工業(yè)用電基本電費負擔(dān)，降低實體經(jīng)濟運行成本，從而使得工業(yè)部門終端電價水平進一步下 降 ， 由 0.67元 /kW·h下 降 到 0.64元 /kW·h。2018年相比2017年基本保持穩(wěn)定。

3.2 我國工業(yè)部門電價交叉補貼影響因素分析

本文運用LMDI法對我國工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模變動的影響因素進行分解分析，結(jié)果如圖3和表1所示。可以得出：

表1 2008—2018年我國工業(yè)部門電價交叉補貼變化分解結(jié)果Table 1 Changes and decomposition results of electricity price cross-subsidy and price mechanism for domestic industrial sectors from 2008 to 2018

1）從總體上來看，2010—2011年間我國工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模在整個研究期間變動最大，與2009—2010年間的電價交叉補貼規(guī)模相比增加了1179.10億元；其次是2017—2018年間，與2016—2017年間電價交叉補貼規(guī)模相比減少了1094.98億元；

2）在引起我國工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模變動的因素中，2008—2014年期間價格機制是引起工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模變化的最大因素。2010—2011年、2013—2014年、2015—2016年以及2016—2017年間，價格機制對對映年份工業(yè)部門電價交叉補貼的變化影響超過了100%，其中，2010—2011年影響最大，達到了164.38%；

3）2015年到2018年期間電力消費量是影響我國工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模變動的最大因素。在2017—2018年間，電力消費量對工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模變動影響達到184.68%，在2010—2011年與2013—2014年期間該因素對工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模變動的影響達到了-45.16%與-42.51%；

4）基準價格和消費結(jié)構(gòu)對工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模的變動影響較小，在2014—2015年以及2017—2018年間，該2種因素在整個研究期間影響最大，對工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模變動的影響分別達到了31.50%、48.97%與-23.10%、-39.66%。

從價格機制影響因素來看，如圖4所示，工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模和電力價格機制的變化趨勢相似。其中，根據(jù)電價交叉補貼規(guī)模的變化程度，本文選取了2009—2010年、2010—2011年、2013—2014年、2015—2016年以及2016—2017年期間5個關(guān)鍵節(jié)點來分析價格機制對于工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模變動的影響。

2009—2010年間，工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模出現(xiàn)大幅上升，由價格機制引起的上升占到86.20%。引起這一期間電價交叉補貼規(guī)模變化的主要原因在于這一時期我國工業(yè)部門終端電價出現(xiàn)上升，原因在于2008年實施第3次和第4次煤電價格聯(lián)動，同時考慮到CPI上漲和宏觀經(jīng)濟調(diào)控，電價由2009年的0.55元/kW·h上升至2010年的0.61元/kW·h，工業(yè)部門終端電價的上升導(dǎo)致了工業(yè)部門銷售價格對基準價格的偏離更加嚴重。2010—2011年間，工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模出現(xiàn)較大的下降，引起這一期間電價交叉補貼規(guī)模變動的主要因素是價格機制，但與2009—2010年相比，工業(yè)部門終端價格在這一期間并沒有太大變化，終端價格對基準價格之間的偏離得到縮小，從而導(dǎo)致由價格機制引起的工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模相比2009—2010年期間有所下降。2013—2014年間，我國工業(yè)部門終端電價出現(xiàn)下降的同時基準價格出現(xiàn)上升，從而使得工業(yè)部門電價交叉補貼出現(xiàn)下降。2015—2016年間，由于我國開始新一輪電力體制改革和電力市場化改革，上網(wǎng)電價由0.401元/kW·h下降到0.371元/kW·h，從而導(dǎo)致了基準價格下降。雖然這一階段工業(yè)部門的終端電價出現(xiàn)下降，但下降幅度小于基準價格下降的幅度，從而工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模出現(xiàn)上升。2016—2017年間，國家發(fā)改委發(fā)布了《關(guān)于完善兩部制電價用戶基本電價執(zhí)行方案的通知》，減輕大工業(yè)用電基本電費負擔(dān)，降低實體經(jīng)濟運行成本，從而使得工業(yè)部門終端電價水平進一步下降，由0.67元/kW·h下降到0.64元/kW·h。在這一階段，價格機制使得工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模出現(xiàn)大幅下降。

為了進一步分析工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模變化以及其分解因素，本文選擇2008年作為基年并計算了工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模的變化量及其影響因素，結(jié)果如圖5所示，可以看出我國工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模在2008—2018年期間增加了719.88億元。其中，在分解的因素中，2008—2014年期間價格機制因素是導(dǎo)致工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模在研究期間的累積變化的主要因素，在2015—2018年期間造成我國工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模變動最大的因素是電力總消費量，在整個研究期間該因素對中國工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模累積影響為895.71億元。

從價格機制因素來看，在2010年該因素累計效應(yīng)達到1211.86億元，2017年有一個大幅下降。該因素從2017年開始為負值，表明國家發(fā)改委對工業(yè)部門終端價格的調(diào)控有效減低了工業(yè)部門電價的交叉補貼規(guī)模?；鶞蕛r格因素以及電力消費結(jié)構(gòu)因素對工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模變動影響累積效應(yīng)分別為169.08億元和-87.92億元。

4 結(jié)論

1）從工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模變動情況來看，2009—2010年期間以及2016—2017年期間工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模變動最大，分別為1016.16億元以及-1176.28億元，但變動的原因并不相同，2009—2010年電價交叉補貼的變動是由于價格機制因素引起的，主要是煤電聯(lián)動機制導(dǎo)致的；2016—2017年電價交叉補貼規(guī)模變動的主要原因是降低工業(yè)部門成本，緩解經(jīng)濟下行壓力，應(yīng)對經(jīng)濟轉(zhuǎn)型風(fēng)險從而降低工業(yè)部門銷售電價。

2）從工業(yè)部門電價交叉補貼的分解結(jié)果來看，影響工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模變化最大的因素是價格機制，在2008—2018年期間，價格機制因素對工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模變動的影有4年超過100%、2年超過80%。除此之外，對我國工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模變動影響較大的因素依次是電力消費量、基準價格和電力消費結(jié)構(gòu)。

3）從工業(yè)部門電價交叉補貼的分解累積因素來看，影響工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模變動的因素大小存在時間差異性。從2008—2010年，價格機制因素的累積效應(yīng)為1211.86億元，為研究期間最高水平，之后出現(xiàn)下降；到2014年，電力總消費量因素超過價格機制因素成為對我國工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模變動貢獻最大的因素；到2018年，電力消費量因素對工業(yè)部門電價交叉補貼規(guī)模變動貢獻達到895.72億元。