節(jié)能發(fā)電調(diào)度在防范發(fā)電成本監(jiān)督合謀中的作用

楊菲菲，任玉瓏

（重慶大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與工商管理學(xué)院，重慶 400044）

0 引言

完成了“廠網(wǎng)分開”的中國(guó)電力體制改革目前正處于電力市場(chǎng)規(guī)則重建和政府監(jiān)管體系完善階段，建立在基于投資回報(bào)率規(guī)制基礎(chǔ)上的“經(jīng)營(yíng)期電價(jià)”仍然是政府制定電價(jià)的一個(gè)主要方法[1]。然而，“經(jīng)營(yíng)期電價(jià)”在保障發(fā)電企業(yè)合理回報(bào)的同時(shí)會(huì)帶來(lái)發(fā)電企業(yè)的成本監(jiān)督合謀問(wèn)題。這是因?yàn)樵谝?guī)制機(jī)構(gòu)對(duì)發(fā)電企業(yè)的投資回報(bào)率進(jìn)行規(guī)制的過(guò)程中，追求利潤(rùn)最大化的發(fā)電企業(yè)可能向政府隱藏成本信息，追求自身利益最大化的規(guī)制機(jī)構(gòu)也會(huì)被特殊的利益集團(tuán)俘獲而提供有利于他們自己的規(guī)制[2]，發(fā)電企業(yè)與電力規(guī)制者達(dá)成私下協(xié)議，合謀形成利益集團(tuán)，導(dǎo)致了電價(jià)過(guò)高等問(wèn)題[3]。

規(guī)制過(guò)程中的合謀問(wèn)題引發(fā)了政府對(duì)電力產(chǎn)業(yè)規(guī)制中激勵(lì)機(jī)制設(shè)計(jì)和改進(jìn)的思考[4-6]。這些文獻(xiàn)基本上都是應(yīng)用組織合謀理論中Laffont、Tirole等人發(fā)展起來(lái)的P-S-A三層代理分析框架[7-9]，建立防合謀問(wèn)題的激勵(lì)模型，設(shè)計(jì)一個(gè)防范合謀的合約使得代理人從中得到的收益不少于合謀收益，從而打消代理人進(jìn)行合謀的積極性。但是，上述激勵(lì)模型存在不足，防合謀激勵(lì)成本隨著合謀收益的增加而增加，合謀收益越大，需要花費(fèi)的激勵(lì)成本越多，這對(duì)于委托人來(lái)說(shuō)顯然不是帕累托最優(yōu)[10]。

針對(duì)防合謀激勵(lì)模型激勵(lì)成本過(guò)大的問(wèn)題，在設(shè)計(jì)發(fā)電企業(yè)成本監(jiān)督合謀的防范機(jī)制時(shí)，考慮由政府選擇有效的調(diào)度模式增加合謀的機(jī)會(huì)成本，從而抑制合謀行為的發(fā)生。具體地，應(yīng)用P-S-A分析框架分別設(shè)計(jì)傳統(tǒng)發(fā)電調(diào)度和節(jié)能發(fā)電調(diào)度模式下的防合謀合約，通過(guò)比較它們的防合謀成本，分析節(jié)能發(fā)電調(diào)度在防范發(fā)電企業(yè)成本監(jiān)督合謀中的作用。這對(duì)于研究如何抑制發(fā)電企業(yè)成本監(jiān)督合謀行為，提高電力監(jiān)管的效率將會(huì)帶來(lái)新的思路。

1 發(fā)電安全經(jīng)濟(jì)調(diào)度模式

1.1 發(fā)電調(diào)度模式

傳統(tǒng)的調(diào)度方式下，一般考慮電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)，即根據(jù)電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)，在滿足系統(tǒng)功率平衡、起停時(shí)間等一系列約束條件下，依據(jù)各發(fā)電企業(yè)的發(fā)電成本，確定一個(gè)調(diào)度周期（短時(shí)調(diào)度，即日調(diào)度方式通常為24h）內(nèi)各時(shí)段參加運(yùn)行的機(jī)組和各機(jī)組在運(yùn)行時(shí)段的出力。簡(jiǎn)單地說(shuō)，政府依據(jù)企業(yè)的發(fā)電成本進(jìn)行電力負(fù)荷的分配。

隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)以及社會(huì)性規(guī)制尤其是環(huán)境規(guī)制的日益重視，為減少能源消耗和污染物排放，我國(guó)政府改革現(xiàn)行發(fā)電調(diào)度方式，開展節(jié)能發(fā)電調(diào)度，推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展。節(jié)能發(fā)電調(diào)度是指在保障電力可靠供應(yīng)的前提下，按照節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的原則，優(yōu)先調(diào)度可再生發(fā)電資源，按機(jī)組能耗和污染物排放水平由低到高排序，依次調(diào)用化石類發(fā)電資源，最大限度地減少能源、資源消耗和污染物排放。學(xué)者們對(duì)節(jié)能發(fā)電調(diào)度進(jìn)行了多種經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償機(jī)制和結(jié)算模式的設(shè)計(jì)[11]，但無(wú)論是哪種設(shè)計(jì)模式，都存在一個(gè)共同點(diǎn)，就是政府依據(jù)發(fā)電企業(yè)的發(fā)電成本和治污績(jī)效進(jìn)行電力負(fù)荷的分配。

1.2 政府的調(diào)度模式選擇

傳統(tǒng)的調(diào)度方式下，生產(chǎn)成本是影響發(fā)電企業(yè)出力分配的唯一因素，環(huán)境規(guī)制者的監(jiān)測(cè)結(jié)果只是對(duì)企業(yè)環(huán)保的評(píng)價(jià)，不影響發(fā)電企業(yè)發(fā)電量決策。節(jié)能發(fā)電調(diào)度方式下，將治污和生產(chǎn)成本作為共同影響發(fā)電企業(yè)出力分配的因素，這種模式是否可以減少發(fā)電企業(yè)成本監(jiān)督合謀的機(jī)會(huì)？

投資回報(bào)率規(guī)制容易導(dǎo)致發(fā)電企業(yè)成本監(jiān)督合謀，發(fā)電企業(yè)通過(guò)合謀來(lái)隱藏生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步從而獲得高的電價(jià)補(bǔ)償。對(duì)于政府而言，防范合謀的一個(gè)有效的辦法是誘使發(fā)電企業(yè)背離利益集團(tuán)。為此，委托人必須調(diào)整原有的調(diào)度模式以確保發(fā)電企業(yè)更少地參與合謀。

當(dāng)出力分配中加入治污因素，從而將發(fā)電企業(yè)區(qū)別對(duì)待，污染物排放水平高的就比污染物排放水平低的獲得更少的出力分配，這意味著他們參與合謀的機(jī)會(huì)成本更高。當(dāng)發(fā)電企業(yè)污染物排放水平的差別增大到一定程度，出力分配的急劇減少會(huì)誘使那些污染物排放水平高的發(fā)電企業(yè)背離利益集團(tuán)。此時(shí)，對(duì)于委托人而言，只需使那些污染物排放水平低的發(fā)電企業(yè)背離利益集團(tuán)就足以打破合謀集團(tuán)。顯然，用這種方式，委托人可以以較小的代價(jià)來(lái)打破合謀集團(tuán)。

下面，將設(shè)計(jì)傳統(tǒng)發(fā)電調(diào)度和節(jié)能發(fā)電調(diào)度模式下的防合謀合約，通過(guò)比較防合謀成本來(lái)驗(yàn)證節(jié)能發(fā)電調(diào)度作為一種防范發(fā)電企業(yè)成本監(jiān)督合謀機(jī)制的作用。

2 傳統(tǒng)發(fā)電調(diào)度模式下的防合謀機(jī)制

2.1 基本模型

考慮如下三層等級(jí)結(jié)構(gòu)：政府-規(guī)制者-發(fā)電企業(yè)。為了方便起見，假設(shè)每層都是風(fēng)險(xiǎn)中性的，且不再考慮發(fā)電企業(yè)容量約束。

假設(shè)發(fā)電企業(yè)生產(chǎn)電量Q花費(fèi)的發(fā)電成本為：Cg=f1+θQ。其中：f1是固定發(fā)電成本；θ是邊際發(fā)電成本，且有θ=ˉ-Δθ，其中Δθ為發(fā)電技術(shù)水平的提高，它是企業(yè)的私有信息。隨機(jī)變量Δθ∈{Δθ,0}，取值為Δθ的概率為ν，取值為0的概率為(1-ν)。用表示高成本類型發(fā)電企業(yè)邊際成本，用表示低成本類型發(fā)電企業(yè)的邊際成本。發(fā)電企業(yè)的效用函數(shù)U=t(Q)-Cg(Q)，其中t為產(chǎn)出為Q時(shí)政府對(duì)發(fā)電企業(yè)的轉(zhuǎn)移支付。

成本監(jiān)督過(guò)程中，用σ表示規(guī)制者獲得的信號(hào)，稱(σ=Δθ)是有效信號(hào)，(σ=?)是無(wú)效信號(hào)。對(duì)于高成本類型的發(fā)電企業(yè)，規(guī)制者只能獲得無(wú)效信號(hào)；對(duì)于低成本類型的發(fā)電企業(yè)，規(guī)制者可根據(jù)所掌握的信息，以概率x獲得有效信號(hào)，以概率(1-x)獲得無(wú)效信號(hào)。規(guī)制者從政府取得收入s，得到的效用為：V(s)=s-s0。其中，s0是它的保留收入，低于此收入規(guī)制者將拒絕工作。假設(shè)信號(hào)σ由規(guī)制者獲取到，而政府對(duì)之一無(wú)所知，除非規(guī)制者報(bào)告。電力的安全經(jīng)濟(jì)調(diào)度以社會(huì)福利最大化為目標(biāo)函數(shù)，即生產(chǎn)者、規(guī)制機(jī)構(gòu)和消費(fèi)者剩余的總和。從而，社會(huì)福利有如下的表達(dá)式：W=U+V+S(Q)-(1+λ0)(t+s)。其中，λ0是規(guī)制者面對(duì)的公共資金的影子成本[12]；S(Q)是消費(fèi)者使用電量Q獲得的效用，S′(Q)＞0，S″(Q)＜0。直觀起見，假定S(Q)=aQ2+bQ，則有a＜0，b＞0。當(dāng)規(guī)制者忠誠(chéng)時(shí)，有V=0，并令常數(shù)s0為0。重新寫上式：

2.2 無(wú)合謀合約

當(dāng)政府雇傭忠誠(chéng)的規(guī)制者時(shí)，規(guī)制者會(huì)如實(shí)匯報(bào)，政府可依據(jù)規(guī)制者的報(bào)告來(lái)確定對(duì)發(fā)電企業(yè)的出力分配。若監(jiān)測(cè)信號(hào)為(σ=?)，企業(yè)本身類型可能是中任一個(gè)，用表示該監(jiān)測(cè)結(jié)果下相應(yīng)類型企業(yè)的效用，期望社會(huì)福利是若監(jiān)測(cè)信號(hào)為(σ=Δθ)，企業(yè)只能是型。用表示企業(yè)效用，期望社會(huì)福利是：因此，規(guī)制者忠誠(chéng)時(shí)，最大化期望社會(huì)福利：

在不對(duì)稱信息下，要滿足如下激勵(lì)相容約束和參與約束：

顯然，低成本類型的企業(yè)可以通過(guò)模仿高成本類型的企業(yè)，獲得租金

2.3 防合謀合約

現(xiàn)實(shí)中，規(guī)制者并不絕對(duì)是忠誠(chéng)的，他們常有可能被企業(yè)收買，而且這種收買只有在規(guī)制者獲得信號(hào)(σ=Δθ)時(shí)才可能發(fā)生。如果他被企業(yè)收買合謀的話，他就會(huì)謊報(bào)為 (σ=?)，此時(shí)企業(yè)最多會(huì)獲得租金那么，企業(yè)用于收買規(guī)制者的賄金最多是，其中k為合謀私下支付的交易費(fèi)用折扣。因此，在下面的防合謀約束條件下，委托人可以使其揭露它監(jiān)測(cè)到的有效信息：

式(7)實(shí)際上是一個(gè)強(qiáng)的防合謀條件，它確保任何時(shí)候規(guī)制者均不會(huì)被收買。因此，委托人為激勵(lì)規(guī)制者如實(shí)匯報(bào)信息，所付出的期望成本為：

此時(shí)，最大化期望社會(huì)福利變?yōu)椋?/p>

政府行為是在式(3)-(6)以及(7)約束下最大化式(8)，求解得最優(yōu)防合謀合約下出力分配：

3 節(jié)能發(fā)電調(diào)度下的防合謀機(jī)制

3.1 對(duì)2.1模型的擴(kuò)展

記Ca=f2+μθ0ξQ，為發(fā)電企業(yè)的治污成本，其中，f2是固定治污成本，θ0是邊際污染治理成本，ξ是生產(chǎn)單位電量所產(chǎn)生的污染量，μ為治污系數(shù)（或治污積極性）。發(fā)電企業(yè)的效用函數(shù)變化為：U=t-Cg(Q)-Ca(Ea)，社會(huì)福利的表達(dá)式變化為：W=aQ2+bQ-(1+λ0)[f1+θ*Q+f2+θ0*μ*ξQ]-λ0U，規(guī)制者的效用函數(shù)不發(fā)生變化。

假設(shè)各企業(yè)的θ0、ξ都是已知并且相同的常量，在治污技術(shù)水平上的差異主要表現(xiàn)在μ上，用分別表示污染物排放水平低、排放水平高企業(yè)的治污系數(shù)，且有假設(shè)μ取的概率為p，取的概率為 (1-p)。根據(jù)企業(yè)的能耗（即發(fā)電成本）和污染物排放水平，將其分為四種類型：

3.2 無(wú)合謀合約

當(dāng)機(jī)組污染物排放水平高時(shí)，若監(jiān)測(cè)信號(hào)為(σ=?)，企業(yè)本身類型可能是中任一個(gè)，用表示該監(jiān)測(cè)結(jié)果下相應(yīng)類型企業(yè)的效用，期望社會(huì)福利是：；若監(jiān)測(cè)信號(hào)為，企業(yè)只能是型，用表示企業(yè)效用，期望社會(huì)福利是：

當(dāng)規(guī)制者忠誠(chéng)時(shí)，政府的目標(biāo)是最大化期望社會(huì)福利：

激勵(lì)相容約束和參與約束變化為：

求解得到最優(yōu)規(guī)制下出力分配：

3.3 防合謀合約

當(dāng)規(guī)制者不忠誠(chéng)時(shí)，防合謀約束變化為：

求解得最優(yōu)防合謀合約下出力分配：

4 節(jié)能發(fā)電調(diào)度在防范發(fā)電企業(yè)成本監(jiān)督合謀中的作用分析

要考察節(jié)能發(fā)電調(diào)度在防范發(fā)電企業(yè)成本監(jiān)督合謀中的作用，需要比較兩種模式下的期望防合謀成本。兩種模式下的期望防合謀成本分別是：把防合謀合約中的最優(yōu)出力分配分別代入其中，得：

C1和C2的展開式均有三項(xiàng)，它們的第一項(xiàng)和第三項(xiàng)分別是相同的。之所以第一項(xiàng)也相同，是因?yàn)楹头謩e表示傳統(tǒng)發(fā)電調(diào)度模式和節(jié)能發(fā)電調(diào)度模式中政府對(duì)所有低成本類型企業(yè)的出力分配，而Baron（1982）指出這類企業(yè)產(chǎn)量不發(fā)生扭曲。這樣，C1和C2的區(qū)別在于第二項(xiàng)，顯然，[p2+(1-p)2]≤1。從而，C2≤C1。由此，我們得如下結(jié)論：

結(jié)論：相對(duì)于傳統(tǒng)發(fā)電調(diào)度模式來(lái)說(shuō)，選擇節(jié)能發(fā)電調(diào)度模式來(lái)防合謀總是可行的。

該結(jié)論表明節(jié)能發(fā)電調(diào)度模式總是占優(yōu)的，因?yàn)樗婪逗现\的激勵(lì)成本總是相對(duì)較低的。

進(jìn)一步考察結(jié)論1，發(fā)現(xiàn)p的取值對(duì)節(jié)能發(fā)電調(diào)度在防范發(fā)電企業(yè)成本監(jiān)督合謀中發(fā)揮的作用有著直接的影響。p取值不同，防合謀成本的減少程度不同，節(jié)能發(fā)電調(diào)度模式優(yōu)于傳統(tǒng)發(fā)電調(diào)度模式的程度不同，從而，有如下推論：

推論：從防合謀效率上看，當(dāng)p=0,1，節(jié)能發(fā)電調(diào)度模式與傳統(tǒng)發(fā)電調(diào)度模式?jīng)]有區(qū)別；當(dāng)p=1/2，節(jié)能發(fā)電調(diào)度模式優(yōu)于傳統(tǒng)發(fā)電調(diào)度模式的程度最大。

上述推論有著更具體的經(jīng)濟(jì)含義：發(fā)電企業(yè)污染物排放的水平?jīng)Q定了節(jié)能發(fā)電調(diào)度在防范發(fā)電企業(yè)成本監(jiān)督合謀中作用的發(fā)揮。當(dāng)發(fā)電企業(yè)污染物排放水平不存在差異時(shí)，選擇節(jié)能發(fā)電調(diào)度對(duì)于提高政府福利來(lái)說(shuō)幾乎沒有什么作用；當(dāng)發(fā)電企業(yè)污染物排放水平出現(xiàn)差異時(shí)，政府采用節(jié)能發(fā)電調(diào)度就可以提升防合謀效率；當(dāng)發(fā)電企業(yè)污染物排放水平的差別非常大時(shí)，節(jié)能發(fā)電調(diào)度在防范發(fā)電企業(yè)成本監(jiān)督合謀中發(fā)揮的作用最大。這也印證和支持了本文1.2節(jié)中政府對(duì)調(diào)度模式選擇的結(jié)果預(yù)測(cè)。

5 結(jié)語(yǔ)

本文深入揭示了節(jié)能發(fā)電調(diào)度模式作為一個(gè)防范合謀的有效機(jī)制的作用。主要結(jié)論表明節(jié)能發(fā)電調(diào)度模式優(yōu)于傳統(tǒng)發(fā)電調(diào)度模式，是防范合謀的最為有效的調(diào)度模式。這是因?yàn)闊o(wú)論是在傳統(tǒng)發(fā)電調(diào)度下，還是在節(jié)能發(fā)電調(diào)度模式下，都是低成本類型企業(yè)與規(guī)制者合謀隱藏自己的技術(shù)進(jìn)步，而在節(jié)能發(fā)電調(diào)度模式下，為了不因?yàn)橹挝坌Ч钍ナ袌?chǎng)配額的分配，治污效果差的低成本類型企業(yè)會(huì)主動(dòng)說(shuō)明自身技術(shù)水平進(jìn)步，而不再合謀隱藏技術(shù)進(jìn)步。

當(dāng)然，本文重在說(shuō)明節(jié)能發(fā)電調(diào)度模式作為一個(gè)防范合謀的有效機(jī)制的作用，并沒有考慮電力市場(chǎng)的需求負(fù)荷、發(fā)電企業(yè)的機(jī)組出力上下限約束以及機(jī)組爬坡速率的約束，這些雖然并不影響本文的討論，但是相信將這些約束條件加入進(jìn)來(lái)，這將會(huì)對(duì)博弈模型產(chǎn)生修正。

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