高聰聰

（重慶工商大學(xué) 長江上游經(jīng)濟研究中心，重慶 400067）

電能在促進經(jīng)濟增長、創(chuàng)造社會財富等方面發(fā)揮了重要的作用，在國民經(jīng)濟發(fā)展中一直占據(jù)很高的地位。隨著經(jīng)濟社會發(fā)展的步伐不斷加快，全國部分地區(qū)電力需求持續(xù)增長，電力供應(yīng)逐年緊張，“電荒”頻繁出現(xiàn)。出現(xiàn)“電荒”，主要原因是用電需求增長，因此提高用電效率成為一個必須面對的課題。2016年重慶市電價“月階梯”改用“年階梯”，通過自行調(diào)配用電量提高用電效率?！吨貞c市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》指出，要健全能源保障體系，統(tǒng)籌重慶市電力結(jié)構(gòu)調(diào)整，提高各行業(yè)用電效率是關(guān)鍵。重慶市作為直轄市，工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展迅速，大中小企業(yè)數(shù)量眾多，工業(yè)企業(yè)是重慶市用電的大客戶，因此提高工業(yè)行業(yè)的用電效率是節(jié)約用電、減少電量供給、緩解電荒問題的長久之計。

一、文獻綜述

目前，DEA方法是研究能源利用效率的主流方法。如王群偉等人采用DEA方法測度了我國各地區(qū)電力消耗量的目標(biāo)值和真實值，通過構(gòu)建電力消費效率指數(shù)，比較各地區(qū)的電力消費效率水平[1]。高雪蓮采用單要素生產(chǎn)率法、全要素DEA分析方法和能源投入冗余的EE-H&W方法，從靜態(tài)方面分別比較分析我國71座城市2002—2006年的電力消費效率，并運用Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)從動態(tài)效率方面進行比較和補充[2]。江兵等人構(gòu)造了電能節(jié)約模型CCR-Ie和CCR-Oe，選取合肥市1492家規(guī)模以上的企業(yè)，分類測度用電效率，并分析了潛在可節(jié)約電量主營業(yè)務(wù)收入增加量[3]。錢曉燕等人針對安徽省17個主要城市運用DEA和Tobit模型分別對城市工業(yè)用電效率和影響因素進行研究，發(fā)現(xiàn)安徽省工業(yè)用電純技術(shù)效率長期增長趨勢明顯，池州市行業(yè)用電規(guī)模效率最低[4]。鐘孔露等人運用兩個DEA模型比較分析我國近12年的電能利用效率和2012年17個國家的電能利用效率，認為用電效率與國家發(fā)展程度呈正比[5]。張磊考慮到影響生產(chǎn)單元的環(huán)境因素和松弛變量，采用SBM-DEA模型測度北京市1995—2016年電能效率，得出環(huán)境退化抑制用電效率的結(jié)果[6]。

綜上所述，關(guān)于用電效率的研究多數(shù)是以區(qū)域為研究對象，具體到行業(yè)的研究較為罕見，且時間跨度較小。本文以重慶市35個工業(yè)行業(yè)為研究對象，通過DEA模型測度2003—2015年的各行業(yè)相對用電效率，對其進行橫向?qū)Ρ确治?，并從中選取了10個用電最多的工業(yè)行業(yè)，采用單要素用電效率分析法與全國的效率值進行對比，試圖從中發(fā)現(xiàn)重慶市工業(yè)行業(yè)之間的效率差距以及與全國的差距，以期為提高重慶市工業(yè)行業(yè)用電效率指明方向。

二、模型選取及變量說明

（一）模型選取

DEA模型理論和方法建立在傳統(tǒng)效率概念和生產(chǎn)函數(shù)理論之上，利用數(shù)學(xué)規(guī)劃模型先確定出多個決策單元，然后對各決策單元之間的相對有效性進行測定及評價。Banker等人于1984年重新定義凸性假設(shè)條件為發(fā)展出BCC模型。BCC模型除了考慮生產(chǎn)投入產(chǎn)出組合配置外，將生產(chǎn)管理和生產(chǎn)規(guī)模等影響因素納入其中，即綜合技術(shù)效率 （TE）＝純技術(shù)效率 （PTE）×規(guī)模效率（SE）。

BCC模型的線性規(guī)劃如下：

式（1）模型的對偶規(guī)劃形式為：

式（2）中，X0表示被決策單元的投入量；Y0表示被決策單元的產(chǎn)出量，hj表示第j個決策單元的效率指標(biāo)，即純技術(shù)效率值（PTEj），λj為j個決策單元的權(quán)重乘數(shù)；S-和S+為松弛變量。模型計算結(jié)果有以下幾種情況：當(dāng)θ=1且松弛變量為0時，決策單元有效；當(dāng)θ=1且松弛變量不為0時，決策單元弱有效；當(dāng)θ≠1時，決策單元無效。

（二）行業(yè)、指標(biāo)的選取

1.行業(yè)選取。由于重慶市其他制造業(yè)、廢舊資源綜合利用業(yè)、金屬制品機械和設(shè)備修理業(yè)三個行業(yè)數(shù)據(jù)缺失較多，沒有將其列入測度行業(yè)之中。并將某些年份的橡膠制品業(yè)和塑料制品業(yè)的相關(guān)數(shù)據(jù)加總為橡膠和塑料制品業(yè)。最終確定采用年度數(shù)據(jù)，以重慶市35個工業(yè)行業(yè)為樣本，樣本期間為2003—2015年。

2.指標(biāo)選取。基于DEA的全要素電能效率需要明確投入產(chǎn)出指標(biāo)，本文參考高雪蓮的研究，以重慶市工業(yè)行業(yè)的電力消費量、行業(yè)從業(yè)人數(shù)和固定資產(chǎn)凈值作為投入指標(biāo)，其中固定資產(chǎn)凈值可比價折算指數(shù)使用重慶市2000年為基期的固定資產(chǎn)投資價格指數(shù)；工業(yè)增加值作為產(chǎn)出指標(biāo)，價格因素的影響用2000年為基期的工業(yè)生產(chǎn)者出廠價格指數(shù)平滑[2]。《重慶市統(tǒng)計年鑒》自2010年以后不再統(tǒng)計各行業(yè)工業(yè)增加值，2011—2015年的產(chǎn)出指標(biāo)用行業(yè)總產(chǎn)值的差分代替。

三、實證分析

（一）重慶市2003—2015年工業(yè)用電效率評價

根據(jù)13年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，使用軟件deap2.1，對重慶市全部工業(yè)行業(yè)的用電效率進行測度，得出每年工業(yè)行業(yè)的綜合效率平均值，同時分解出純技術(shù)效率平均值和規(guī)模效率平均值，結(jié)果如表1所示。

表1 重慶市2003—2015年工業(yè)用電效率

圖1 重慶市2003—2015年工業(yè)用電效率分解變化趨勢

從表1和圖1中可以看出，自2003—2015年間，重慶市工業(yè)用電效率平均值并沒有得到提高，相反，在2007年、2010年和2012年均出現(xiàn)下降的現(xiàn)象，這反映出重慶市實施的能源增效措施并沒有取得成效。不過純技術(shù)效率近年來出現(xiàn)上升趨勢，但是增幅較小，企業(yè)內(nèi)部對電力能源的利用存在技術(shù)、管理上的問題，要進一步提高。規(guī)模效率總體呈下降趨勢，波動頻繁且波動幅度較大，2010年和2012年兩次大幅度下降直接拉低綜合效率值，說明各企業(yè)在現(xiàn)有的資源利用能力上，工業(yè)發(fā)展的規(guī)模效應(yīng)沒有得到較大程度的釋放。

還需注意的是，重慶市工業(yè)行業(yè)用電的綜合效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率距離相對效率最優(yōu)都還存在一定的差距，尤其是平均綜合效率，在研究年限中效率值均在40%以下，可見電力資源浪費嚴(yán)重，用電效率提升空間很大，需要在企業(yè)規(guī)模和企業(yè)管理上共同加強節(jié)約用電意識，改變粗放用電模式。提升綜合效率關(guān)鍵在于純技術(shù)效率，純技術(shù)效率整體位于規(guī)模效率曲線下方，平均效率不到50%，提升空間較大。在重慶市工業(yè)投入產(chǎn)出組合中，雖然規(guī)模效率均大于綜合效率和純技術(shù)效率，但是并沒有趨向最優(yōu)，還需對電力資源進一步充分利用。

（二）重慶市2003—2015年工業(yè)分行業(yè)用電效率橫向比較

重慶市工業(yè)規(guī)上企業(yè)分屬35個行業(yè)，每個行業(yè)13年的用電綜合效率平均值及排名如表2所示。

由表2可以看出，總體上煙草制品業(yè)相對其他工業(yè)行業(yè)用電效率最高，效率值超過80%，也是唯一一個效率值超過80%的行業(yè)；皮革制品業(yè)、石油天然氣開采業(yè)用電效率在60%以上，排在前5名的還有通信設(shè)備制造業(yè)和文教用品制造業(yè)，相對效率值在50%以上。多數(shù)行業(yè)效率值在20%～40%之間，排在后7位的行業(yè)用電效率均低于20%，電力生產(chǎn)供應(yīng)業(yè)與黑色金屬冶煉業(yè)用電效率在19%左右，紡織、非金屬礦物制品和專用設(shè)備制造業(yè)效率值僅有15%，最低的是水生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，低于10%的效率水平。

分年份來看，本文把效率值分為四個等級，分別是小于等于30%、30%～50%之間、50%～70%之間和大于等于70%。由表3可知，用電效率值在30%以下的行業(yè)居多，除2003年外，其他年份效率值低于30%的行業(yè)個數(shù)占總行業(yè)個數(shù)的一半以上，尤其是2010年和2012年，80%以上的行業(yè)用電效率嚴(yán)重低下。效率值30%～50%的行業(yè)數(shù)量相對來說有所減少，2003年、2006年和2010年在此區(qū)間的行業(yè)較多，均占行業(yè)總數(shù)的三分之一以上。大于70%的區(qū)間行業(yè)數(shù)比50%～70%區(qū)間的要多，但與其他區(qū)間相比還是甚少，2011年大于70%的行業(yè)有7個，但是用電效率達到有效狀態(tài)的只3個，其他行業(yè)雖然效率值較其他行業(yè)高，但是均沒有達到有效狀態(tài)。

（三）重慶市主要行業(yè)與全國用電效率縱向比較

測算行業(yè)用電效率的方法有很多，可以根據(jù)能源效率研究的相關(guān)文獻，概括為全要素用電效率法和單要素用電效率法，單要素用電效率法指一個經(jīng)濟體的用電總量與該經(jīng)濟體總產(chǎn)值的比值，一般用單位產(chǎn)值耗電量表示[7]。本文采用單要素用電效率法測度重慶市和全國主要行業(yè)的用電效率，然后進行行業(yè)縱向比較。具體公式如下：ɑ=Q/β，其中ɑ表示某行業(yè)單位產(chǎn)值耗電量，Q表示某行業(yè)用電總量，β表示某行業(yè)年總產(chǎn)值。

表2 重慶市2003—2015年工業(yè)分行業(yè)用電效率

表3 不同用電效率區(qū)間行業(yè)個數(shù)分布

通過統(tǒng)計2003—2015年重慶市35個行業(yè)的年用電量，選出10個主要耗電的工業(yè)行業(yè)，分別是電力、熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、交通運輸設(shè)備制造業(yè)、造紙及紙制品業(yè)、通信設(shè)備、計算機及其他電子設(shè)備制造業(yè)、煤炭開采和洗選業(yè)以及橡膠和塑料制品業(yè)。由表4可以看出電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)年總耗電量是最高的，達到637374.60萬千瓦時，通信設(shè)備制造業(yè)相對來說最少，平均年耗電量為46608.40萬千瓦時。

表4 重慶市主要用電工業(yè)行業(yè)

由于《中國統(tǒng)計年鑒》2012年以后不再公布工業(yè)總產(chǎn)值指標(biāo)，本文選擇以2011年為例，以2011年全國相應(yīng)行業(yè)的用電量和工業(yè)總產(chǎn)值的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為參照，通過計算出重慶與全國10個主要行業(yè)的單位產(chǎn)值用電量之比，對重慶市與全國同一行業(yè)的用電效率進行比較評估，如表5所示。2011年重慶市乃至全國主要行業(yè)中通信設(shè)備制造業(yè)用電效率是最高的，每萬元工業(yè)產(chǎn)值分別耗電60.7千瓦時和115.7千瓦時，用電效率最低的電熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，每萬元工業(yè)產(chǎn)值用電量分別是1505.5千瓦時和1375.2千瓦時。

從重慶市與全國主要行業(yè)的單位產(chǎn)值用電量之比中可知：β1/β2>1，表示全國相應(yīng)行業(yè)的用電效率高于重慶；β1/β2<1，表示重慶市該行業(yè)的用電效率高于全國水平。表5中，重慶市有色金屬冶煉及壓延業(yè)、交通運輸設(shè)備制造業(yè)、橡膠和塑料制品業(yè)，還有通信設(shè)備制造業(yè)的單位產(chǎn)值用電量與全國相應(yīng)行業(yè)的比值小于1，說明重慶市這4個行業(yè)的用電效率高于全國平均水平。但是，重慶市10個用電量最多的行業(yè)中有6個行業(yè)用電效率低于全國均值，其中化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)比值為1.73，用電效率遠低于全國效率水平，比值在1以上的還有電熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、煤炭開采和洗選業(yè)、造紙及紙制品業(yè)。

表5 2011年重慶市與全國主要行業(yè)單位產(chǎn)值用電量比較

四、結(jié)論與啟示

通過運用全要素DEA分析方法對2003—2015年重慶市35個工業(yè)行業(yè)的用電效率進行測度和比較分析，得出以下結(jié)論：重慶市工業(yè)行業(yè)整體用電效率不高，純技術(shù)效率變動平緩且有上升趨勢，規(guī)模效率波動較大，整體呈下降趨勢。水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)相對用電效率最低，煙草制品業(yè)相對用電效率最高。在對重慶市10個重點用電行業(yè)與全國相應(yīng)行業(yè)對比中，發(fā)現(xiàn)有6個行業(yè)低于全國用電效率水平，其中化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)與全國均值差距最大；電熱力生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)年平均電力消費量位居所有行業(yè)第1、2名，用電效率卻遠低于其他行業(yè)，也沒有達到國家均值水平；造紙及紙制品業(yè)、煤炭開采和洗選業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)同樣存在用電浪費問題。

通過測度重慶市工業(yè)行業(yè)用電效率，得到以下啟示：第一，重慶市工業(yè)經(jīng)濟較為發(fā)達，應(yīng)從提高工業(yè)技術(shù)效率的角度出發(fā)，加大高新技術(shù)引進力度，提高科技創(chuàng)新能力，使能源利用最優(yōu)化。第二，企業(yè)職工的資源節(jié)約意識需要提高，需要加強企業(yè)節(jié)能意識宣傳和激勵的力度，以提高職工對節(jié)能減排的重視程度。第三，政府相關(guān)部門應(yīng)盡快完善工業(yè)節(jié)能用電獎懲與補貼機制。對于能源消耗超過國家限額標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)，加大懲罰性電價實施力度；對于實施節(jié)能技術(shù)的企業(yè)，政府相關(guān)部門應(yīng)安排一定數(shù)額的補助、獎勵資金，緩解工業(yè)企業(yè)優(yōu)化升級帶來的資金壓力。第四，可以調(diào)動傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)改造低效舊設(shè)備的積極性，以加快重慶市工業(yè)用電技術(shù)改革進程。

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