政策角度的产业发展有序性应表现为发展规划、产业组织及市场运营的周期同步性、方向一致性、结构匹配性、行为规范性和绩效合理性。目前, 我国经济社会发展正经历着深刻的制度变迁, 发电企业发展也正处于产业结构调整与转型升级的重要时期。近年来, 国内外学者对发电产业整体发展机制的研究相对较少^[1-2], 主要成果集中体现于以下几个方面:火电产业发展的经济性与协调性^[3-4]、水电产业发展的可持续性^[5-6]、风电产业的发展障碍与挑战^[7-8]、光伏发电产业发展的政策导向性^[9-10]、生物质发电产业的规模化发展^[11-12]、核电产业发展的安全性^[13-14]及其他清洁能源产业的发展情况分析^[15-16]。然而在发展过程中, 个体理性和群体理性会存在悖论^[17-18], 发电产业局部最优的简单叠加无法解释整个产业的全局最优。因此, 为了实现电力的统筹布局和规划^[19], 产业有序发展的机制设计问题亟待解决。由于我国一些社会组织仍存在无序发展的现象^[20], “经济组织有序发展”领域的研究成为现阶段研究讨论的热点之一^[21]。虽然目前系统性的研究相对较少, 现有的文献多是一些政策方向性的指导^[22], 但也为组织发展问题的理论研究和实务提供了思路^[23-24]。

针对产业组织的有效监管问题, 目前的研究主要集中于相关政策效果评价, 大多针对关税问题^[25-26]、对外贸易问题^[27-28]、能源和气候问题^[29]等进行展开。就激励相容性和不对称信息而言, 国外学者聚焦于规制理论。其中, 一部分研究将成本作为企业私有资源, 重点分析政府对企业价格进行产品管制的路径^[30-31]; 一部分基于财务数据, 提出了生产要素的成本补偿机制和服务定价机制等^[32-33]; 此外, 还有一些学者针对道德风险和逆向选择问题, 利用“委托-代理理论”(Principal-Agent Theory)进行了机制设计^[34-38]。针对产业政策的激励相容性问题, 国内的研究相对较少, 主要集中于分析多方主体博弈关系^[39-41]和企业个体发展^[42]。其中, 周再清等人^[43]对商业银行“三性”目标与监管机构目标的激励相容程度进行测算, 认为当前我国银行业资本监管整体上具有激励相容特性; 马莹^[44]从综合收益认可度、减排成本等方面分析了激励相容机制的高补偿方式; 王先甲等人^[45]分析了排污权交易市场中双边拍卖机制的激励相容性; 肖兴志等人^[46]利用委托-代理理论分析了中央与地方、政府与企业以及企业与工人之间的经济关系; 此外, 黎灿兵^[47]还提出了新的激励相容准则, 并对电力运营模式及电价形成机制进行了分析, 从而设计了符合激励相容的发电侧竞价模式的基本框架。因此, 本文拟构建激励相容机制, 从有效监管的政策视角, 分析我国发电产业的有序发展问题。

为说明机制的机理, 基于新制度经济学基本理论, 本文对政府部门和发电企业主体进行如下界定。

(1) 政府既是机制设计者又是市场监管者, 追求公共利益最大化, 即社会公平; 发电企业是市场参与者, 追求企业利润最大化, 即经济效率。

(2) 发电产业发展目标由政府规划制定(如电力产业发展规划), 生产任务由电力企业负责, 由此政府和企业形成了一种特殊的“委托-代理”(Principal-Agent)关系^[48]。

(3) 一般情况下, 由于存在标准限制, 短期内的政府管制会导致发电企业生产效率低于政府不干预状态时的生产效率。

(4) 政府可将优先发电权作为一种激励政策, 而优先发电权的获得可影响各发电企业的未来收益。

(5) 政府对企业绩效的考核将侧重于企业综合效率, 不仅监管其生产成本最小化或生产利润最大化等经济指标, 而且评价其环境保护、能源安全、可靠稳定、可持续发展等指标。

由于企业自由选择、信息不对称(不完全)以及决策分散化等问题的存在, 导致政策失灵以及激励不相容的现象。当出现信息不对称性问题时, 为了实现发展规划目标, 必须在同时满足激励相容(Incentive Compatibility, IC)约束和个人理性(Individual Rationality, IR)约束的前提下, 政府才可通过政策设计激励并促使发电企业披露真实信息。发电企业作为有限理性的市场参与者, 在权衡短期利润和未来效用后会选择出较为高效的发电技术投入组合, 并形成最优装机投资策略。

为构建激励相容机制模型, 本文做如下基本假设。

假设1  政府和发电企业的风险态度均为风险中性。

假设2  在不考虑生产能力限制的情况下, 成本是发电企业的主要约束; 作为国有企业, 其总成本信息可被政府部门有效掌握。

假设3  在成本信息歪曲披露的情况下, 发电企业会理性地根据某种准则采取逆向选择行为, 且该准则亦为政府无法获知的“潜规则”^[49]。

假设4  在信息被歪曲披露的情况下, 发电量既定, 若发电企业所披露的某种发电技术效率高于其真实效率水平, 则所披露的另一种发电技术效率将低于其真实效率水平。

假设5  在条件既定的情况下, 政府和企业将无法对低效率的发电技术提供可持续性的制度保障和战略投资。

假设6  通过优先发电权, 政府将通过激励措施对提高综合效率的发电企业进行补偿或奖励, 从而影响企业未来的收益。

为了充分说明产业发展有序性的激励相容机制, 本文先明确给出建模过程中所用的经济学符号及其含义, 具体如表 1所示。

设定发电企业的收入由各类发电技术(发电电源)的投入水平决定, 即通过生产装机要素给定发电企业的生产函数, 其公式为

$Y=\theta_{\mathrm{th}} \ln I_{\mathrm{th}}+\theta_{\mathrm{re}} \ln I_{\mathrm{re}}$

(1)

式中:Y——发电企业收入。

当发电企业存在成本约束时, 总成本与两种发电技术投入的关系可表示为

$I_{\mathrm{th}}=C-I_{\mathrm{re}}$

(2)

式中:C——生产成本。

发电企业的利润函数为

式中:π——发电企业利润。

社会福利函数为

$ \begin{array}{c} W=\theta_{\mathrm{re}} \ln I_{\mathrm{re}}+\theta_{\mathrm{th}} \ln \left(C-I_{\mathrm{re}}\right)+ \\ \alpha \ln I_{\mathrm{re}}-C \end{array} $

(4)

式中:W——社会福利水平;

α——经济参数;

αln I_re——经济参数为α时社会福利水平的增量, 如市场竞争水平、区域发展协调性、环境效益等因素。

为了合理分析我国发电产业有序发展的情况, 本文将利用情景分析的方法对机制构建的一般情况进行对比研究。

为了实现利润最大化, 发电企业的盈利目标函数可表示为

$ \begin{aligned} \max \pi^{\circ}=& \theta_{\mathrm{re}} \ln I_{\mathrm{re}}^{\mathrm{o}}+\\ & \theta_{\mathrm{th}} \ln \left(C-I_{\mathrm{re}}^{\mathrm{o}}\right)-C \end{aligned} $

(5)

通过一阶求导得到发电企业利润最大化的条件为

$ I_{\mathrm{re}}^{\mathrm{o}}=\frac{C \theta_{\mathrm{re}}}{\theta_{\mathrm{re}}+\theta_{\mathrm{th}}} $

(6)

将式(6)代入式(5), 进而得到发电企业的最优利润水平为

$ \begin{aligned} \pi^{\circ}=& \theta_{\mathrm{re}} \ln \theta_{\mathrm{re}}+\theta_{\mathrm{th}} \ln \theta_{\mathrm{th}}+\left(\theta_{\mathrm{re}}+\theta_{\mathrm{th}}\right) \cdot \\ & \ln \left(\frac{C}{\theta_{\mathrm{re}}+\theta_{\mathrm{th}}}\right)-C \end{aligned} $

(7)

社会最大化福利水平为

$ \begin{aligned} \max W^{\mathrm{r}}=& \theta_{\mathrm{re}} \ln I_{\mathrm{re}}^{\mathrm{r}}+\theta_{\mathrm{th}} \ln \left(C-I_{\mathrm{re}}^{\mathrm{r}}\right)+\\ & \alpha \ln I_{\mathrm{re}}^{\mathrm{r}}-C \end{aligned} $

(8)

由此可得, 福利最大化时, 政府期望的投入水平的一阶条件为

$ I_{\mathrm{re}}^{\mathrm{r}}=\frac{C\left(\theta_{\mathrm{re}}+\alpha\right)}{\theta_{\mathrm{re}}+\theta_{\mathrm{th}}+\alpha} $

(9)

此时, 政府期望的发电企业利润水平以及社会福利可分别表示为

$\pi^{\mathrm{r}}=\theta_{\mathrm{re}} \ln \left(\theta_{\mathrm{re}}+\alpha\right)+\theta_{\mathrm{th}} \ln \theta_{\mathrm{th}}+ \\ \left(\theta_{\mathrm{re}}+\theta_{\mathrm{th}}\right) \ln \left(\frac{C}{\theta_{\mathrm{re}}+\theta_{\mathrm{th}}+\alpha}\right)-C$

(10)

$W^{\mathrm{r}}=\left(\alpha+\theta_{\mathrm{re}}\right) \ln \left(\alpha+\theta_{\mathrm{re}}\right)+\theta_{\mathrm{th}} \ln \theta_{\mathrm{th}}+ \\ \left(\theta_{\mathrm{re}}+\theta_{\mathrm{th}}+\alpha\right) \ln \left(\frac{C}{\theta_{\mathrm{re}}+\theta_{\mathrm{th}}+\alpha}\right)-C$

(11)

比较1.2.1节和1.2.2节可知, 政府所制定的产业规划对发电企业的生产水平和社会福利水平具有较为深刻的影响。一方面, 政府通过产业规划或产业政策等手段的干预, 可提高发电企业对可再生能源发电的投入水平; 另一方面, 在短期内政府的产业规划会影响发电企业的利润水平, 且适当的干预会解决电力部门供给侧的结构性问题, 从而解决产能过剩的困境。

当可再生能源效率较高时, 政府在规划中所制定的期望水平和发电企业对可再生能源发电的实际投入水平均将随之提高, 在总成本既定的情况下, 竞争机制的存在会自发地引导企业减少对火力发电的投入。在制定下一发展阶段的产业规划时, 对于任意给定的可再生能源效率, 政府会提出一个比现有的可再生能源发电投入水平更高的要求, 而这种战略要求上的差距主要通过α值来体现。为了保证市场和规划同步、保证产业发展有序, 政府对于可再生能源发电技术所赋予的α值越高, 就需要更强而有力的激励政策来促进企业发展可再生能源发电。

一般情况下, 发电企业各自的发电技术运营机理存在差异, 其综合效率无法进行绝对比较, 而评价标准也是根据历史数据进行相对判断, 以高和低进行区分。根据假设可知:当发电企业将可再生能源发电技术的效率披露为相对较高时, 火力发电技术的效率将被披露为相对较低; 反之亦然。

当真实情况下的发电企业可再生能源发电技术为高效率时, 发电企业的利润水平可表示为

$\pi(\bar{\theta}, \bar{\theta})=\bar{\theta}_{\mathrm{re}} \ln \left(\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\alpha\right)+\underline{\theta}_{\mathrm{th}} \ln \underline{\theta}_{\mathrm{th}}+ \\ \left(\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\underline{\theta}_{\mathrm{th}}\right) \ln \left(\frac{C}{\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\underline{\theta}_{\mathrm{th}}+\alpha}\right)-C$

(12)

我国可再生发电产业尚处于导入期(幼稚期), 政府已出台相关政策保障其发展, 如电价补贴政策、税收减免政策等。若在政府无法获得真实信息的情况下, 发电企业为了获得可再生能源电价补贴, 就会出现逆向选择的行为。可再生能源发电技术的高效率被歪曲披露为低时, 便可得到好处。此时发电企业的利润为

$\pi(\bar{\theta}, \underline{\theta})=\bar{\theta}_{\mathrm{re}} \ln \left(\underline{\theta}_{\mathrm{re}}+\alpha\right)+\underline{\theta}_{\mathrm{th}} \ln \bar{\theta}_{\mathrm{th}}+ \\ \left(\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\underline{\theta}_{\mathrm{th}}\right) \ln \left(\frac{C}{\underline{\theta}_{\mathrm{re}}+\bar{\theta}_{\mathrm{th}}+\alpha}\right)-C$

(13)

只有当式(12)中的利润不大于式(13)中的利润时, 发电企业才会出现歪曲披露和逆向选择的现象, 即当且仅当式(14)成立时, 发电企业便可获得更大利润。

$\underline{\theta}_{\operatorname{th}} \ln \left(\frac{\bar{\theta}_{\mathrm{th}}}{\underline{\theta}_{\mathrm{th}}}\right)+\left(\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\underline{\theta}_{\mathrm{th}}\right) \ln \left(\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\underline{\theta}_{\mathrm{th}}+\alpha\right)> \\ \bar{\theta}_{\mathrm{re}} \ln \left(\frac{\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\alpha}{\underline{\theta}_{\mathrm{re}}+\alpha}\right)+ \\ \left(\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\underline{\theta}_{\mathrm{th}}\right) \ln \left(\underline{\theta}_{\mathrm{re}}+\bar{\theta}_{\mathrm{th}}+\alpha\right)$

(14)

设G为发电企业由于逆向选择而产生的利润差额, 且为企业的私有信息, 其公式为

$ \begin{array}{r} G=\underline{\theta}_{\mathrm{th}} \ln \frac{\bar{\theta}_{\mathrm{th}}}{\underline{\theta}_{\mathrm{th}}}-\bar{\theta}_{\mathrm{re}} \ln \left(\frac{\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\alpha}{\underline{\theta}_{\mathrm{re}}+\alpha}\right)+ \\ \left(\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\underline{\theta}_{\mathrm{th}}\right) \ln \left(\frac{\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\underline{\theta}_{\mathrm{th}}+\alpha}{\underline{\theta}_{\mathrm{re}}+\bar{\theta}_{\mathrm{th}}+\alpha}\right) \end{array} $

(15)

对式(15)进行α一阶求导, 可得

$ \begin{aligned} \frac{\partial}{\partial \alpha} G=& \bar{\theta}_{\mathrm{re}} \cdot\left[\frac{\bar{\theta}_{\mathrm{re}}-\underline{\theta}_{\mathrm{re}}}{\left(\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\alpha\right)\left(\underline{\theta}_{\mathrm{re}}+\alpha\right)}\right]-\left(\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\underline{\theta}_{\mathrm{th}}\right) \cdot \\ & \left[\frac{\left(\bar{\theta}_{\mathrm{re}}-\underline{\theta}_{\mathrm{re}}\right)-\left(\bar{\theta}_{\mathrm{th}}-\underline{\theta}_{\mathrm{th}}\right)}{\left(\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\underline{\theta}_{\mathrm{th}}+\alpha\right)\left(\underline{\theta}_{\mathrm{re}}+\bar{\theta}_{\mathrm{th}}+\alpha\right)}\right] \geqslant 0 \end{aligned} $

(16)

比较1.2.3节和1.2.4节可知:当产业发展规划中的α值既定, 通过歪曲披露信息的行为, 发电企业可获得更多的利润或生产者剩余; 当产业发展规划中的α值被政府进行动态调整而发生变化时, 发电企业的私人信息基本不受影响或G值的变化与α值的变化同向。虽然政府在发展规划中通过“电源占比”对可再生能源部门发展的权重有明确的规定, 但只要满足式(16), 企业所披露的效率信息均为无效信息; 且发电企业都将获得各种发电技术相关的私人信息, 从而进行违背产业发展规划的“逆向选择”, 最终导致产业的无序发展。因此, 必须通过设计相应的激励相容机制以避免发电企业出现逆向选择行为。

短期内, 由于政府在产业发展规划中所提出的最优电源发展策略, 以及发电企业真实披露效率信息均会导致发电企业利润水平的降低, 因此政府须以优先发电权的形式刺激发电企业长期的收益效用, 从而对发电企业在未来的生产投资活动中进行激励和补偿。发电企业的总效用U^o, 主要包括政府所赋予的优先发电权P^o和电源投资发生后发电企业获得的利润δ^oπ, 即为

$U^{0}=P^{\circ}+\delta^{\circ} \pi$

(17)

此时, 政府通过赋予企业优先发电权的形式参与了发电企业的电力生产和电源投资, 成为“委托人”, 并从宏观层面对产业的有序发展进行监管。政府的总效用U^r, 主要包括制定发电计划的剩余权利(S-P^o)、社会福利的增量αln I_re和投资发生后政府获得的红利(1-δ^o)π, 即为

$U^{\mathrm{r}}=\left(S-P^{0}\right)+\alpha \ln I_{\mathrm{re}}+\left(1-\delta^{\circ}\right) \pi$

(18)

发电企业对可再生能源发电技术和火力发电技术的投入有两种衡量标准, 分别为高效率水平和低效率水平根据企业的实际运营情况设定两种常规情景:特征为的可观察可再生能源发电高效率(PG)情景; 特征为的可观察可再生能源发电低效率(UG)情景。由于私有信息G的存在, 发电企业有动机对可再生能源发电和火力发电的效率信息进行歪曲披露, 从而提高对可再生能源发电的投入, 并获得政府的财政补贴。但对于政府而言, 为了保证和监管产业的有序发展, 只需要获得可再生能源发电投入水平和效率的真实信息即可。依据假设条件可知:由于政府能获得发电企业的总成本信息, 因此只需获得真实的可再生能源发电技术效率信息, 火力发电技术的真实信息即可计算得出。

为了避免出现信息被歪曲披露的情况, 并且保证发电企业在真实披露情况下获得的利润水平不小于其采取逆向选择时的利润水平, 政府应设计一套机制保证政策的激励相容性, 从而避免产业发展的无序性。因此, 激励相容约束条件为

$\underline{\mathrm{IC}}: \underline{P}^{\circ}+\delta^{\circ}\left[\underline{\theta}_{\mathrm{re}} \ln \underline{I}_{\mathrm{re}}+\bar{\theta}_{\mathrm{th}} \ln \left(C-\underline{I}_{\mathrm{re}}\right)-C\right] \geqslant \\ \bar{P}^{\mathrm{o}}+\delta^{\circ}\left[\underline{\theta}_{\mathrm{re}} \ln \bar{I}_{\mathrm{re}}+\bar{\theta}_{\mathrm{th}} \ln \left(C-\bar{I}_{\mathrm{re}}\right)-C\right]$

(19)

$\overline{\mathrm{IC}}: \bar{P}^{\circ}+\delta^{\circ}\left[\bar{\theta}_{\mathrm{re}} \ln \bar{I}_{\mathrm{re}}+\underline{\theta}_{\mathrm{th}} \ln \left(C-\bar{I}_{\mathrm{re}}\right)-C\right] \geqslant \\ \quad \underline{P}^{\mathrm{o}}+\delta^{\circ}\left[\bar{\theta}_{\mathrm{re}} \ln \underline{I}_{\mathrm{re}}+\underline{\theta}_{\mathrm{th}} \ln \left(C-\underline{I}_{\mathrm{re}}\right)-C\right]$

(20)

将式(19)和式(20)相加变形, 可得

$\left(\bar{\theta}_{\mathrm{re}}-\underline{\theta}_{\mathrm{re}}\right)\left(\ln \bar{I}_{\mathrm{re}}-\ln \underline{I}_{\mathrm{re}}\right) \geqslant \\ -\left(\bar{\theta}_{\mathrm{th}}-\underline{\theta}_{\mathrm{th}}\right)\left[\ln \left(C-\underline{I}_{\mathrm{re}}\right)-\ln \left(C-\bar{I}_{\mathrm{re}}\right)\right]$

(21)

当且仅当且时, 式(21)中的是非负的, 且是非正的。

改革会导致利益主体权力分配的重新调整。为了保证改革过程的稳定性, 政府应充分考虑现有的发电企业对改革政策的接受程度。若PG情景和UG情景下发电企业总收益低于现有状况下发电企业次优选择的总收益A, 则发电企业将从行为上排斥甚至拒绝接受该政策, 从而不利于改革的推行。由此得到发电企业的个人理性约束条件为

$\underline{\mathrm{IR}}: \underline{P}^{0}+\delta^{0}\left[\underline{\theta}_{\mathrm{re}} \ln \underline{I}_{\mathrm{re}}+\right. \\ \left.\bar{\theta}_{\mathrm{th}} \ln \left(C-\underline{I}_{\mathrm{re}}\right)-C\right] \geqslant A$

(22)

$\overline{\mathrm{IR}}: \bar{P}^{\mathrm{o}}+\delta^{\circ}\left[\bar{\theta}_{\mathrm{re}} \ln \bar{I}_{\mathrm{re}}+\right. \\ \left.\underline{\theta}_{\mathrm{th}} \ln \left(C-\bar{I}_{\mathrm{re}}\right)-C\right] \geqslant A$

(23)

命题1  当且仅当存在“高”和“低”两种发电技术效率标准时, 激励相容机制的有效运行可使发电企业仅能披露真实信息, 即不存在歪曲披露的情况。

证  明  在激励相容机制作用下的社会福利期望可表示为

$ \begin{array}{l} \max E\left(U^{\mathrm{r}}\right)=\rho\left\{\left(1-\delta^{\circ}\right)\left[\bar{\theta}_{\mathrm{re}} \ln \bar{I}_{\mathrm{re}}+\right.\right. \\ \left.\underline{\theta}_{\mathrm{th}} \ln (C-\bar{I})_{\mathrm{re}}-C\right]+\alpha \ln \bar{I}_{\mathrm{re}}+S- \\ \left.\bar{P}^{\mathrm{o}}\right\}+(1-\rho)\left\{\left(1-\delta^{\circ}\right) \cdot\right. \\ {\left[\underline{\theta}_{\mathrm{re}} \ln \underline{I}_{\mathrm{re}}+\bar{\theta}_{\mathrm{th}} \ln \left(C-\underline{I}_{\mathrm{re}}\right)-C\right]+} \\ \left.\alpha \ln I_{\mathrm{re}}+S-P^{\mathrm{o}}\right\} \end{array} $

(24)

根据式(24)可知:若发电企业选择了“PG情景中的歪曲披露”或“UG情景中的次优方案”, 则政府将根据现有信息, 通过市场干预的方式减少发电企业的优先发电权。因此, 为了避免逆向选择过程的出现, PG情景中的激励相容条件和UG情景中的个人理性条件应同时具有制度约束力。由式(20)和式(22)可得

$P^{0} \geqslant\left\{A-\delta^{\circ}\left[\underline{\theta}_{\mathrm{re}} \ln \underline{I}_{\mathrm{re}}+\bar{\theta}_{\mathrm{th}} \ln \left(C-\underline{I}_{\mathrm{re}}\right)-C\right]\right\}$

(25)

$\begin{aligned} \bar{P}^{\mathrm{o}} \geqslant &\left\{A-\delta^{0}\left[\bar{\theta}_{\mathrm{re}} \ln \bar{I}_{\mathrm{re}}+\underline{\theta}_{\mathrm{th}} \ln \left(C-\bar{I}_{\mathrm{re}}\right)-C\right]-\right.\\ & \delta^{\circ}\left[\left(\bar{\theta}_{\mathrm{th}}-\underline{\theta}_{\mathrm{th}}\right) \ln \left(C-\underline{I}_{\mathrm{re}}\right)-\right.\\ &\left.\left.\left(\bar{\theta}_{\mathrm{re}}-\underline{\theta}_{\mathrm{re}}\right) \ln \underline{I}_{\mathrm{re}}\right]\right\} \end{aligned}$

(26)

可得到社会福利期望最大化时的可再生能源发电投入水平为

$\bar{I}_{\mathrm{re}}=C \cdot \frac{\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\alpha}{\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\underline{\theta}_{\mathrm{th}}+\alpha}$

(27)

$\underline{I}_{\mathrm{re}}= \\ C \cdot \frac{(1-\rho)\left(\underline{\theta}_{\mathrm{re}}+\alpha\right)-\rho \delta^{0}\left(\bar{\theta}_{\mathrm{re}}-\underline{\theta}_{\mathrm{re}}\right)}{(1-\rho)\left(\underline{\theta}_{\mathrm{re}}+\bar{\theta}_{\mathrm{th}}+\alpha\right)-\rho \delta^{\circ}\left(\bar{\theta}_{\mathrm{re}}-\underline{\theta}_{\mathrm{re}}-\bar{\theta}_{\mathrm{th}}+\underline{\theta}_{\mathrm{th}}\right)}$

(28)

在可再生能源发电技术高效率的情况下, 发电企业生产过程中出现可再生能源高效率的概率ρ=0, 式(27)和式(28)可变形为

$ \bar{I}_{\mathrm{re}}=C \cdot \frac{\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\alpha}{\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\underline{\theta}_{\mathrm{th}}+\alpha} $

(29)

$\underline{I}_{\mathrm{re}}=C \cdot \frac{\underline{\theta}_{\mathrm{re}}+\alpha}{\underline{\theta}_{\mathrm{re}}+\bar{\theta}_{\mathrm{th}}+\alpha}$

(30)

当可再生能源发电技术高效率时, 出现歪曲披露的情况, 发电企业中出现可再生能源高效率的概率ρ=1, 式(27)和式(28)可变形为

$ \bar{I}_{\mathrm{re}}=C \cdot \frac{\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\alpha}{\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\underline{\theta}_{\mathrm{th}}+\alpha} $

(31)

$\underline{I}_{\mathrm{re}}=C \cdot \frac{\bar{\theta}_{\mathrm{re}}-\underline{\theta}_{\mathrm{re}}}{\bar{\theta}_{\mathrm{re}}-\underline{\theta}_{\mathrm{re}}-\bar{\theta}_{\mathrm{th}}+\underline{\theta}_{\mathrm{th}}}>C>\bar{I}_{\mathrm{re}}$

(32)

因此, 在激励相容机制的约束下, 发电企业只能披露真实发电技术效率信息, 不存在歪曲披露的情况。证明完毕。

若真实披露效率信息, 则PG情景和UG情景下发电企业的特征可分别表示为

$\bar{\pi}^{\mathrm{o}}=\bar{\theta}_{\mathrm{re}} \ln \left(\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\alpha\right)+\underline{\theta}_{\mathrm{th}} \ln \underline{\theta}_{\mathrm{th}}+ \\ \left(\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\underline{\theta}_{\mathrm{th}}\right) \ln \left(\frac{C}{\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\underline{\theta}_{\mathrm{th}}+\alpha}\right)-C$

(33)

$\begin{aligned} \bar{W}^{\mathrm{r}}=&\left(\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\alpha\right) \ln \left(\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\alpha\right)+\underline{\theta}_{\mathrm{th}} \ln \underline{\theta}_{\mathrm{th}}+\\ &\left(\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\underline{\theta}_{\mathrm{th}}+\alpha\right) \ln \left(\frac{C}{\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\underline{\theta}_{\mathrm{th}}+\alpha}\right)-C \end{aligned}$

(34)

$\underline{\pi}^{\circ}=\underline{\theta}_{\mathrm{re}} \ln \left(\underline{\theta}_{\mathrm{re}}+\alpha\right)+\bar{\theta}_{\mathrm{th}} \ln \bar{\theta}_{\mathrm{th}}+ \\ \left(\underline{\theta}_{\mathrm{re}}+\bar{\theta}_{\mathrm{th}}\right) \ln \left(\frac{C}{\underline{\theta}_{\mathrm{re}}+\bar{\theta}_{\mathrm{th}}+\alpha}\right)-C$

(35)

$\underline{W}^{\mathrm{r}}=\left(\underline{\theta}_{\mathrm{re}}+\alpha\right) \ln \left(\underline{\theta}_{\mathrm{re}}+\alpha\right)+\bar{\theta}_{\mathrm{th}} \ln \bar{\theta}_{\mathrm{th}}+ \\ \left(\underline{\theta}_{\mathrm{re}}+\bar{\theta}_{\mathrm{th}}+\alpha\right) \ln \left(\frac{C}{\underline{\theta}_{\mathrm{re}}+\bar{\theta}_{\mathrm{th}}+\alpha}\right)-C$

(36)

由此, 界定PG情景和UG情景下政府对发电企业进行补偿的优先发电权为

$\underline{P}^{\circ}=A+C-\left[\left(\underline{\theta}_{\mathrm{re}}+\bar{\theta}_{\mathrm{th}}\right) \ln \left(\frac{C}{\underline{\theta}_{\mathrm{re}}+\bar{\theta}_{\mathrm{th}}+\alpha}\right)+\right. \\ \left.\underline{\theta}_{\mathrm{re}} \ln \left(\underline{\theta}_{\mathrm{re}}+\alpha\right)+\bar{\theta}_{\mathrm{th}} \ln \bar{\theta}_{\mathrm{th}}\right]$

(37)

$\bar{P}^{\mathrm{o}}=A+C-\left[\left(\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\underline{\theta}_{\mathrm{th}}\right) \ln \left(\frac{C}{\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\underline{\theta}_{\mathrm{th}}+\alpha}\right)+\right. \\ \left.\bar{\theta}_{\mathrm{re}} \ln \left(\bar{\theta}_{\mathrm{re}}+\alpha\right)+\underline{\theta}_{\mathrm{th}} \ln \underline{\theta}_{\mathrm{th}}\right]$

(38)

设定差值当差值R为正时, UG情景下可获得更多优先发电权, PG情景下的发电企业则会歪曲披露效率信息而获得相对较多的权限。为了避免上述情况的发生, 政府可通过向发电企业支付信息租金的方式对两种情景下的企业进行补偿。由此可得以下命题。

命题2  发电企业在UG情景中的总效用的大小为企业次优选择的收益A; 由于两种情景中优先发电权差值R的存在, 发电企业在PG情景下的总效用将等于(A+R)。

证  明  与命题1的证明过程相同。

若发电企业所披露的效率信息可用连续函数表示, 则连续型效率参数和可形成形式的发电企业私有信息。发电企业在成本约束下的总效用函数可表示为

$U^{0}\left(\theta_{\mathrm{re}}, \mathop \theta \limits_{{\rm{re}}}^ \circ , \theta_{\mathrm{th}}\right)=P^{0}(\mathop \theta \limits_{{\rm{re}}}^ \circ)+\delta^{0}\left[\theta_{\mathrm{re}} \ln \left(I_{\mathrm{re}}(\mathop \theta \limits_{{\rm{re}}}^ \circ)\right)+\right. \\ {\theta _{{\rm{th}}}}\ln (C - {I_{{\rm{re}}}}(\mathop \theta \limits_{{\rm{re}}}^ \circ )) - C]$

(39)

根据假设可知, 可再生能源发电的综合效率和火力发电的综合效率呈现反向关系, 即

$\bar{I}_{\mathrm{re}} \geqslant \underline{I}_{\mathrm{re}}, 即 I_{\mathrm{re}}^{\prime}\left(\begin{array}{c}\mathop \theta \limits_{{\rm{re}}}^ \circ \end{array}\right) \geqslant 0$

(40)

${{{\bar{I}}}_{\text{th}}}\ge {{{\underset{\raise0.3em\hbox{$\smash{\scriptscriptstyle-}$}}{I}}}_{\text{th}}},即{{{{I}'}}_{\text{th}}}(\underset{\text{th}}{\overset{\circ }{\mathop{\theta }}}\,)\ge 0或{{{{I}'}}_{\text{th}}}(\underset{\text{th}}{\overset{\circ }{\mathop{\theta }}}\,)\le 0$

(41)

现将两种情景中优先发电权的差值R(θ_re)表示为可再生能源发电效率θ_re的信息租金。根据包络定理(Envelope Theorem)可知

$ R^{\prime}\left(\theta_{r e}\right)=\left.\frac{\partial U^{o}\left(\theta_{r e}, \mathop \theta \limits_{{\rm{re}}}^ \circ \right)}{\partial \theta_{r e}}\right|_{\theta_{r e}=\mathop \theta \limits_{{\rm{re}}}^ \circ }=\delta^{o} \ln \left(\mathrm{I}_{r e}(\mathop \theta \limits_{{\rm{re}}}^ \circ )\right) $

(42)

在效率信息连续型模式中, 若式(40)~式(42)同时成立, 则可实现发电产业有序发展的政策激励相容。式(39)变形可得

$ \begin{aligned} P^{\circ}\left(\begin{array}{c} \mathop \theta \limits_{{\rm{re}}}^ \circ \end{array}\right)=& U\left(\theta_{\mathrm{re}}, \mathop \theta \limits_{{\rm{re}}}^ \circ , \theta_{\mathrm{th}}\right)-\delta^{\circ}\left[\theta_{\mathrm{re}} \ln \left(I_{\mathrm{re}}\left(\begin{array}{c} \mathop \theta \limits_{{\rm{re}}}^ \circ \end{array}\right)+\right.\right.\\ & \left.\theta_{\mathrm{th}} \ln \left(C-I_{\mathrm{re}}(\mathop \theta \limits_{{\rm{re}}}^ \circ )\right)-C\right] \end{aligned} $

(43)

此时, 政府的效用函数为

$\begin{aligned} U^{\mathrm{r}}=&\left(1-\delta^{0}\right)\left[\theta_{\mathrm{re}} \ln \left(I_{\mathrm{re}}\left(\begin{array}{c}\mathop \theta \limits_{{\rm{re}}}^ \circ \end{array}\right)\right)+\right.\\ &\left.\theta_{\mathrm{th}} \ln \left(C-I_{\mathrm{re}}\left(\begin{array}{c}\mathop \theta \limits_{{\rm{re}}}^ \circ \end{array}\right)\right)-C\right]+\end{aligned} \\ \alpha \ln \left(I_{\mathrm{re}}(\mathop \theta \limits_{{\rm{re}}}^ \circ)\right)+S-P^{\circ}(\mathop \theta \limits_{{\rm{re}}}^ \circ)$

(44)

将代入式(43), 再代入式(44)可得

$U^{\mathrm{r}}=\left[\theta_{\mathrm{re}} \ln \left(I_{\mathrm{re}}\left(\begin{array}{c}\mathop \theta \limits_{{\rm{re}}}^ \circ \end{array}\right)\right)+\theta_{\mathrm{th}} \ln \left(C-I_{\mathrm{re}}\left(\begin{array}{c}\mathop \theta \limits_{{\rm{re}}}^ \circ \end{array}\right)-C\right]+\right. \\ \alpha \ln \left(I_{\mathrm{re}}(\mathop \theta \limits_{{\rm{re}}}^ \circ )\right)+S-A-R(\mathop \theta \limits_{{\rm{re}}}^ \circ )$

(45)

命题3  尽管发电企业所披露的效率信息是非随机且连续的, 但科学、合理的激励相容机制会引导发电企业披露真实的效率信息, 而不会出现歪曲披露的现象; 否则, 电力生产和电源投资将无法呈现高效、有序的资源配置。

证  明  令F(·)表示政府在发电产业规划中优先选择的连续型分布函数; f(·)为中F(·)的导数, 表示优先选择的密度函数, 且任意f(θ_re)均不小于零。则在连续型模式中的社会福利期望最大值可表示为

$\begin{aligned} \max E\left(U^{\mathrm{r}}\right)=& \int_{\underline{\theta}_{\mathrm{re}}}^{\bar{\theta}_{\mathrm{re}}}\left\{\left[\theta_{\mathrm{re}} \ln \left(I_{\mathrm{re}}\left(\begin{array}{c}(\mathop \theta \limits_{{\rm{re}}}^ \circ )\end{array}\right)+\right.\right.\right.\\ & \theta_{\mathrm{th}} \ln \left(C-I_{\mathrm{re}}\left(\begin{array}{c}(\mathop \theta \limits_{{\rm{re}}}^ \circ )\end{array}\right)-C\right]+\\ & \alpha \ln \left(I_{\mathrm{re}}\left(\begin{array}{c} (\mathop \theta \limits_{{\rm{re}}}^ \circ) \end{array}\right)+S-A-\right.\\ &\left.R\left(\theta_{\mathrm{re}}\right)\right\} \mathrm{d} F\left(\theta_{\mathrm{re}}\right) \end{aligned}$

(46)

$\mathrm{s. t.} \quad R^{\prime}\left(\theta_{\mathrm{re}}\right)=\delta^{0} \ln ({I_{{\rm{re}}}}(\mathop \theta \limits_{{\rm{re}}}^ \circ )) \\ I_{\mathrm{re}}^{\prime}\left(\theta_{\mathrm{re}}\right) \geqslant 0 \\ I_{\mathrm{th}}^{\prime}\left(\theta_{\mathrm{th}}\right) \geqslant 0$

(47)

得到发电企业的可再生能源发电投入水平为

$ \begin{aligned} I_{\mathrm{re}}=& \left[\left(\theta_{\mathrm{re}}+\alpha\right)-\delta^{\circ} \cdot \frac{1-F\left(\theta_{\mathrm{re}}\right)}{f\left(\theta_{\mathrm{re}}\right)}\right] \\ & \frac{C}{\left(\theta_{\mathrm{re}}+\theta_{\mathrm{th}}+\alpha\right)-\delta^{0} \cdot \frac{1-F\left(\theta_{\mathrm{re}}\right)}{f\left(\theta_{\mathrm{re}}\right)}} \end{aligned} $

(48)

当发电企业可以将效率信息完全、真实地进行披露时, 即F(θ_re)=1, 在激励相容机制的作用下, 发电企业可实现PG情景下政府产业发展规划中所提出的发电技术投入的最优电源策略水平; 当发电企业采取逆向选择对可再生能源综合效率水平进行歪曲披露时, 即0≤F(θ_re) < 1, 将导致PG情景下发电企业所披露的可再生能源发电技术投入水平比UG情景下政府在产业发展规划中所提出的可再生能源发电投入水平还要低。

本文对我国发电产业有序发展进行了政策的激励相容机制设计, 其实现的制度绩效和产业均衡主要是指:在政府宏观的产业发展规划下, 发电企业可形成最优的电源投资策略, 即从政府监管的角度实现发电产业的有序发展。

(1) 推论1  当发电企业所披露的可再生能源发电技术综合效率水平较高时, 政府会通过产业发展规划和产业支持政策等方式鼓励发电企业对高效率的可再生能源发电技术进行投资; 同时, 发电企业将得到政府的非财政支付性补偿, 既减少了政府的财政转移负担, 又能够激励发电企业从长期发展的角度获得优先发电权, 并以此作为未来盈利的组成部分, 使其总效用大于零。当企业所投入的可再生能源发电技术综合效率较高时, 如果发电企业无法选择科学合理的电源投资策略, 则在发电产业中将会始终存在无效、无序发展的现象。

(2) 推论2  当发电企业所披露的可再生能源发电技术综合效率水平较低时, 对于政府期望的社会福利水平增量α而言, 发电企业一般会选择比UG情景下火力发电技术投入水平更低的投入水平进行电力生产, 由此导致低效率的发电技术投入水平进一步降低。因此, 发电产业有序发展的激励相容机制不仅不会导致电力生产的低效率, 而且还会成为政府监管发电产业有序发展的重要手段。

(3) 推论3  政府无需额外制定激励政策, 只需通过新一轮电力体制改革框架下的优先发电权, 便可实现对发电产业有序发展的正向激励。在发电企业获得优先发电权后, 政府可通过调整其未来所得利润的比重δ^o, 支持并激励UG情景下发电企业选择可再生能源发电技术合理投入水平下的最优电源投资策略, 从而保证效率、公平优先的有序发展。

(4) 推论4  在机制框架下, 影响未来发电企业的可再生能源发电技术投入水平的因素有3个方面:可再生能源发电的效率θ_re; 政府对可再生能源发电技术投入水平赋予的权重α; 发电企业在获得优先发电权后所得利润的占比δ^o。政府可利用科学合理的机制设计对发电技术的效率进行区别和评价, 并由此测评可再生能源发电的综合利用水平, 实现产业的有序发展; 政府在产业发展规划中所赋予的权重是相对的, 当可再生能源发电技术出现了产能过剩或负外部性(如弃风、弃水、弃光等)时, 政府会权衡不利因素与可再生发电技术所带来的收益, 进而减小其权重水平; 利润是国有资产保值增值的前提, 未来利润中的企业占比对可再生能源发电技术投入水平的影响较大, 即利润的占比越大, 可再生能源发电技术的投入水平越小。

(5) 推论5  当发电企业真实披露效率信息时, 在不同的发电技术效率组合中, 可再生能源发电投入水平是可再生能源发电综合效率的增函数, 是火力发电综合效率的减函数; 火力发电投入水平是可再生能源发电综合效率的减函数, 是火力发电综合效率的增函数。当且时, I_re取得全局最大值, I_th取得全局最小值; 当且时, I_re取得全局最小值, I_th取得全局最大值。政府的补偿(优先发电权)是可再生能源发电综合效率和火力发电综合效率的减函数。在企业真实披露的情况下, 当且时, P^o取得全局最大值; 当且时, P^o取得全局最小值。这说明:为了实现经济效率和社会公平, 政府需要将优先发电权奖励给综合效率较高的发电企业, 以促进社会资本的合理配置。

(6) 推论6  由于世界经济环境和国内市场、技术等因素的波动, 可再生能源发电技术的综合效率呈现动态变化的趋势, 因此政府监管与发电企业经济决策必须在市场和政策的共同作用下交互作用。此时, 为了避免“塔西佗效应”(Tacitus Trap)的出现, 政府应与发电企业建立并保持良好的委托-代理关系, 且有效地执行其与发电企业之间的契约。否则, 在信用体系不健全的情况下, 政府一旦失去了公信力和信誉, 产业发展的激励相容机制将无法正常运行, 政策失效和市场失灵的情况将导致政府无法获得发展规划中所期望的福利水平和社会效用。

(1) 我国发电产业发展的有序性, 需要必要的激励措施(如优先发电权等); 在未来的发展过程中, 政府和发电企业可形成一种特殊的“委托-代理”关系。产业有序发展的激励相容机制异于传统意义上政府对产业所进行的管制, 其作用机理是科学、合理、匹配、有序地配置和利用发电资源。若激励相容机制设计科学合理, 则可证明产业发展中“次优选择”存在的可能性。激励相容机制可使政府有效规避发电企业的逆向选择, 并避免发电企业的信息歪曲披露, 从而提高高效发电技术的投入水平。当可再生能源发电综合效率相对较高时, 通过激励相容机制, 政府可使发电企业披露其包括火力发电的投入水平、综合效率和总成本等真实信息。基于真实信息, 政府便可测算可再生能源发电的真实生产成本及综合效率。

(2) 通过科学设计激励相容机制, 发电企业将不再有任何动机蓄意降低或人为提高对可再生能源发电的资金投入, 同时减少了政府财政转移支付的补贴负担。此时, 激励相容机制可使发电企业在可观察的高效率模式下进行电力生产决策, 且企业各类电源的投入水平与实现社会福利最大化时的最优策略趋于一致。若出现了可观察的低效率情景, 即可再生能源发电的实际效率低于某一综合效率水平, 政府也可通过科学合理的激励补偿措施阻止发电企业对该发电技术进行选择。尽管企业选择投入可再生能源发电技术会提高其效用, 但政府也可据此判断:低效率的发电技术和资源配置反而会对社会福利水平产生较大的负外部性。