干货！从经济、数学优化理论谈为何要电改
2016-06-02 09:08 [能源时评] 来源于：华南理工大学能源研究院 作者：荆朝霞
导读：新一轮的电改已经进行有一段时间，大家已经逐渐接受了这个理念：要进行电力体制改革，实现资源的最优配置。这也与我国整体的经济体制改革中提出的要市场在资源配置中起绝对性作用相一致。2015年3月电改9号文发布以后，电力体制改革的进程加快，各地陆续出台
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新一轮的电改已经进行有一段时间，大家已经逐渐接受了这个理念：要进行电力体制改革，实现资源的最优配置。这也与我国整体的经济体制改革中提出的要“市场在资源配置中起绝对性作用”相一致。2015年3月电改9号文发布以后，电力体制改革的进程加快，各地陆续出台了一些改革的方案，电改的相关讨论也如火如荼。但是，有一个非常基本、重要的问题较少人关注：电力体制改革的目的到底是什么?电力体制改革与优化资源配置的关系是什么?我国在现阶段电力体制改革迫切需要解决的问题是什么?这些将直接影响电改相关政策和方案的制定。本文从经济学基本理论出发，对这些问题进行一些探讨。
1电力体制改革的目的
改革的目的有很多方面，常常提到的有：打破垄断、引入竞争、提高企业效率、降低成本、提高服务水平等。这些目的之间是什么关系呢?提高企业效率、降低成本、提高服务水平等是最终要实现的目标，而打破垄断和引入竞争是实现以上这些目标的可能的手段。需要注意的是，这里讲的，是“可能的手段”，而且是在一定情况下可能的手段，而不一定是必须的手段。举个例子，想爬上一座高山，有两条路。第一条很陡峭，但很近，第二条很平缓，但比较远。为了保证安全，一般人会选择第二条路径，这是最优的路径。但是，如果在第一条路上修了索链，能绝对保证安全，可能这种情况下第一条路变成了最优路径。后来，又在第二条路上修了公路，可以直接通车，这时第二条路又变成了最优路径。目标是固定的，但最优路径是会随着技术条件、环境的变化而变化。同样，改革的过程中，我们需要分清楚哪些改革内容是目标，哪些是手段。如果相关技术、经济环境变了，最优的路径可能就变了，相关政策就需要进行调整。具体到能源体制改革中，有很多类似的问题。比如，促进新能源的发展是实现节能减排目标的重要手段。但是，如果在某种情况下，新能源出力的增多反而会增加社会整体的成本，相关政策就需要调整。
2经济学解决的三大问题和解决方法
西方经济学包括宏观经济学和微观经济学，一般简称经济学。经济学要解决的三大问题可以简称为3W，即“what、how、who”，中文讲就是生产什么、怎么生产和为谁生产。以最后一个问题为例，who解决为谁生产的问题，即对生产出来的有限的产品，如何分配给消费者。三大问题之所以存在是由于资源的稀缺性，资源的稀缺加上人类欲望的无限必然导致选择，选择利用有限的资源生产什么、怎么生产、为谁生产。经济学就是要寻找解决这三大问题的最佳方案。
三大问题实质上都是一个优化决策问题。解决三大问题有两大类方法：计划和市场。计划模式下，由一个统一的机构(政府或垄断企业)来进行运营和决定三大问题的解决方法，是一种集中决策方式;市场模式下，由市场这只“无形的手”解决三大问题，是一种分散决策方式。
计划和市场各有优缺点，也各有其适用条件。就像前述的爬山的两条路径，最终的目标是爬上山顶，具体选择哪条路径，要根据实际情况而定。同样，电力系统的不同区域、不同环节采用计划模式还是市场模式，也要根据具体情况而定。
3集中决策方法(计划模式)的问题及实现最优的条件
计划模式下，由政府进行统一、集中的决策，确定资源配置的方式，确定市场中产品的价格。集中决策的好处是可以方便地实现总体的目标，包括经济、环保和公平等各个方面。我国早期对粮食采用粮票的方式分配，就是一种典型的集中决策模式。根据不同人群的特点制定其每月的粮食定额，可在有限的资源下保证相对公平的分配。任何一个决策问题都包括三个基本的要素：确定目标、收集决策相关的信息和参数、进行决策优化问题的求解。下面分别从这三个方面来分析集中决策存在的问题。
1)决策目标。集中决策需要由某个机构实施，这个机构的目标是否与全社会的目标一致?实施集中决策的机构主要有两大类：政府机构及垄断企业。政府机构直接做决策，如果能避免腐败、寻租等问题，一般可以实现其目标与社会总目标的一致;如果由垄断企业做决策，根据经济学理论，其目标一般与社会总目标不一致，因此需要对其进行较严格的管制，包括价格、产量、服务质量等。
2)用于决策的相关信息和参数的获取。要实现资源的最优配置，前提条件是了解相关的生产者、消费者的详细的生产成本、使用效益等方面的数据，即要有充分的信息。比如对粮食分配问题，要想实现最优的分配，需要了解每个人对粮食的真实的需求情况。这需要了解每个人的性别、身高、体重、职业以及身体的健康情况，特别是消化系统的功能等。显然，获得完整的、准确的信息在很多情况下是不现实的，因此实际决策中必然采用一些简化的信息，比如在粮食分配中仅考虑性别、年龄和职业三个因素。这样，必然造成分配在一定程度上的不合理，有些人吃不完，有些人吃不饱。与之类似的一个问题是电力需求侧管理。计划体制下，电力主管部门需要制定电力的分配方案，特别是在电力不够用的情况下。一般情况下，由政府对电力负荷进行分类和排序，根据负荷的重要程度、停电造成的损失确定优先保供电的顺序。制定这样的方案，需要拥有所有用户的详细的用电需求的信息，包括每个用户在不同时间用电的需求量、用电可以产生的效益、电力在不同时间间调整的成本等。而在实际中，政府很难得到准确的、完整的信息。
3)决策的优化求解。资源配置问题从数学上看是一个最优化问题，就是在给定一定的目标及约束的情况下求最优的资源配置方式。比如粮食分配问题，目标是尽量满足人们对粮食的需求，优化的变量是每个个体的粮食分配数额。电力分配问题，优化的变量是每个用户的用电量(在缺电情况下的停电量)。如果整个国家一起进行分配，这个优化是一个多目标、高维、非线性的复杂优化问题，数学上可能无法精确求解。
对集中决策模式，什么情况下可以实现资源的最优配置呢?主要有以下几个条件：1)决策目标与社会最优决策目标一致;2)优化的模型准确，包括所有生产者的生产函数、生产成本信息，以及所有消费者的需求特性信息等;3)当前的优化求解技术满足这个优化问题求解的要求。
4分散决策方法(市场模式)的问题及实现最优的条件
市场模式下，由买者和卖者相互作用并共同决定商品或劳务的价格和交易数量。这里价格是在不同个体之间传递信息的机器，是市场的核心。市场的基本原理可以用亚当-斯密在国富论中的一段话来解释：“一般地说，他并不企图去增进公共福利，也不知道他所增进的公共福利是多少。在他使用他的资本来使其产出得到最大的价值的时候，他所追求的仅仅是个人的利益。在这样做的时候，有一只看不见的手引导他去促进一种目标，而这种目标绝对不是他个人所追求的。这样，由于追求他自己的利益，他经常地促进了社会的利益，其效果比他自己真正想促进社会利益时所产生的效果还大”。也就是说，个体在追求自己的效益的同时实现了整个社会的效益最大。但这并不是在任何情况下都会发生的，要有一定的条件。
1)竞争充分。要求市场中有很多个生产者和消费者，每个个体都是价格的接受者(price taker)，不能影响市场的价格。也就是说，要求市场是一个完全竞争的市场。
2)信息完全、对称。市场的各个成员都有关于市场的完整的信息，生产者和消费者的信息是对称的。
3) 没有外部性。外部性是交易双方在交易过程中对参加交易的买卖双方以外的第三方产生的影响。如果外部性的影响没有定价，没有市场化，由于市场交易者仅仅考虑自己的利益，交易会引起社会额外的损失或收益。
4) 交易成本小。市场模式下，交易的主体和环节增多，每个交易过程都需要花费一定的成本。交易成本如果很大，其本身将造成很多的效率损失。
5为什么要打破垄断?
一个行业的垄断的原因主要有三种：自然垄断、法律垄断及资源材料。法律垄断和资源垄断比较容易理解。什么是自然垄断呢?自然垄断主要和规模经济、范围经济有关。什么是规模经济和范围经济呢?规模经济和企业生产单个产品的长期成本曲线有关。如果企业生产产品的长期平均成本随着产量的增多而增大，简单的说，就是“规模越大，成本越低”，则这个产品的生产具有规模经济。范围经济和企业生产多个产品的成本有关。如果有一个企业同时生产多个产品的效率高于由多个企业分别生产单个产品的效益，则这多个产品的生产具有范围经济。
自然垄断可以分为横向的垄断和纵向的垄断。横向垄断的存在的原因是规模经济的存在，纵向垄断的原因是范围经济的存在。对于自然垄断的行业，即使没有行政的干预，市场竞争的结果最终可能也是一家企业存活下来。
如果一个行业具有自然垄断属性，就不需要打破其垄断。政府需要做的，是对垄断企业进行比较强的监管。
需要注意的是，一个行业的自然垄断特性，并不是一成不变的，是会随着一些市场、技术条件的变化而变化的。某个新技术的出现，可能使一个行业从规模经济转为规模不经济，也可能从规模不经济转变为规模经济。如果一个行业的规模经济性发生了变化，其自然垄断的特性就发生了变化，政府的相关法律、管制措施就需要进行相应的调整。
对发电领域来说，早期的小型电厂成本大、污染高，而机组越大性能越好，因此具有一定的规模经济性;随着分布式电源技术的发展，小型机组的效率提高，新能源的发电机组更具有环保的优势，综合考虑小机组逐渐可以和大机组竞争，因此发电领域的规模经济性下降。
对电力系统整体来说，早期的经济学家认为电力、供气、铁路等网络型的行业都具有范围经济，就是整个行业由一家企业提供服务效率最大。随着网络经济学的发展，逐渐发现网络服务以及网络中传输的产品的生产、销售服务是可以分解的，可以由不同的企业提供，这样整个行业的效率可能会更高。因此，需要打破这些行业的垂直垄断，网络环节仍然报纸垄断，其他环节引入竞争。这就是电力系统打破垄断的经济学基础。
结论：改革过程中要区分清楚目标和路径(或手段)的区别，目标一定的情况下，路径和手段需要根据具体的技术、经济条件等的变化不断调整。需要对能源改革中的相关措施、方案进行梳理，明确哪些是目标，哪些是手段。如果是手段，就需要，也必须要根据外部环境的变化而不断调整。
（编辑：东北亚） |
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