تا اوایل قرن بیستم در اغلب کشورهای جهان بخش تولید، انتقال و توزیع برق به صورت یک بنگاه یکپارچه و انحصاری که تحت مالکیت بخش دولتی بود اداره می­شد. با پیشرفت صنعتی جوامع، نقش صنعت برق در برنامه­های توسعه اقتصادی کشورها افزایش پیدا نموده و تقاضا برای این کالا و نهاده استراتژیک، رشد چشمگیری یافت. این امر سبب شد تا محققان به عوامل موثر بر قیمت این نهاده و در نتیجه هزینه­های تولید آن بیش از پیش توجه نموده و به دنبال راهکارهایی جهت افزایش کارایی فنی در تولید برق باشند. در این میان تأکید نظریه­های اقتصاد صنعتی در زمینه تأثیر ساختار بازار بر عملکرد بنگاه­های صنعتی موجب شد تا ساختار انحصاری صنعت برق مورد انتقادات شدید قرار گیرد. در پی این مباحث، موج گسترده­ای از تنظیم مقررات در صنعت برق کشورهای مختلف به وقوع پیوست. هدف سیاست­های تنظیم، نزدیک نمودن قیمت انحصاری به هزینه نهایی انحصارگر و افزایش کارایی اقتصادی در تولید برق بود. تحت این سیاست‌ها نهاد تنظیم مقررات با استفاده از قوانینی مانند سقف قیمت یا درآمد، بنگاه انحصاری را به سمت تعیین قیمت منصفانه و عملکرد بهینه سوق می­دهد. عدم موفقیت سیاست­های تنظیم مقررات در کنترل قیمت و بهبود کارایی صنعت برق باعث شد تا از سال 1982 دولت­ها اقدام به اصلاحات عمده­ای در ساختار صنعت برق نمایند. این اصلاحات در برخی کشورها به شکل خصوصی­سازی، در برخی به صورت تجدید ساختار بازار برق و در برخی به هر دو شکل صورت پذیرفت.

تجدید ساختار بازار برق عبارت است از فرایند جایگزینی سیستم انحصاری با ساختار بازاری که در آن چندین عرضه کننده رقابتی اقدام به فروش برق می­نمایند و خرده خریداران حق انتخاب فروشنده را دارند. تجدید ساختار بازار به دلیل افزایش رقابت در بین فراهم کنندگان برق، باعث افزایش انگیزه برای کاهش هزینه­های تولید شده و کارایی تولید را افزایش می­دهد (شراباروف و همکاران، 2009). در چند سال اخیر مطالعات تجربی متعددی به دنبال بررسی اثر تجدید ساختار بازار بر عملکرد صنعت برق کشورهای مختلف بوده­اند. نگاهی اجمالی به نتایج این مطالعات نشان می­دهد که اگرچه در اغلب موارد، وقوع این اصلاحات همراه با بهبود عملکرد عرضه­کنندگان برق بوده اما با این وجود برخی مشاهدات نیز نشان دهنده تأثیر معکوس یا غیر معنی­دار این اصلاحات می­باشد.

در ایران نیز در راستای اصلاح ساختار صنعت برق، بازار برق از اول آبان ماه سال 1382 رسماً راه­اندازی گردید. این بازار مبتنی بر یک مکانیزم برگزاری حراج ساعت به ساعت می­باشد که فروشندگان برق، پیشنهادات خود برای تولید برق و نرخ آن را به شرکت مدیریت شبکه منعکس می­نمایند. شرکت مدیریت شبکه برق نیز پس از دریافت پیشنهادات، بر اساس نیاز خریداران و قیمت پیشنهادی آنها اقدام به تعیین نرخ و مقدار بارگذاری هر فروشنده می­نماید.

اگر چه اصلاحات بازار برق گام مهمی در حرکت کشور به سمت عملکرد کارای این بخش به شمار می­رود، اما باید توجه داشت که آنچه بیش از اعمال یک سیاست اهمیت دارد، اثر بخشی آن می­باشد. بدیهی است که ارزیابی هر سیاستی بر اساس موفقیت آن سیاست در دست‌یابی به اهداف از پیش تعیین شده صورت می­پذیرد. مشاهده میزان حصول این اهداف، شناسایی انحراف از آنها و تشخیص اصلاحات مورد نیاز برای رفع این انحراف­ها نیازمند انجام مطالعات گسترده و دقیق می­باشد. به این منظور این مطالعه به بررسی میزان اثرگذاری سیاست­ تجدید ساختار بازار برق بر کارایی فنی 35 نیروگاه­ حرارتی کشور می­پردازد. در این مطالعه به بررسی اثر تجدید ساختار بازار برق بر کارایی فنی نیروگاه­های حرارتی ایران با استفاده از روش تصادفی ناپارامتریک پوششی داده‌ها (StoNED) و همچنین اطلاعات آماری سال­های 1378 تا 1390 پرداخته خواهد شد.

1-2- بیان مساله

توسعه جوامع همواره با افزایش تقاضا برای انرژی برق همراه بوده است. این موضوع باعث شده­ تا زمینه­سازی برای سرمایه­گذاری کافی و عملکرد کارا در تولید این انرژی از اهمیت ویژه­ای، بخصوص در کشورهای در حال توسعه برخوردار باشد. در چند دهه اخیر، بسیاری از کشورها برای دستیابی به سطح کارایی مناسب اقدام به اصلاح ساختار بازار برق و افزایش رقابت در این بازار نموده­اند­­. در ایران نیز با افتتاح بازار برق در سال 1382 اصلاحات عمده­ای در ساختار بازار برق کشور به وقوع پیوست. اکنون، پس از گذشت حدود یک دهه از اعمال این اصلاحات در ساختار بازار برق کشور، این سوال مطرح است که اجرای این اصلاحات تا چه حد باعث بهبود عملکرد تولیدکنندگان برق کشور شده است.

کارایی فنی یکی از معیارهای اندازه­گیری عملکرد در بنگاه­های اقتصادی می­باشد که یک نمای کلی از وضعیت عملکرد آن بنگاه در مقایسه با

 سایر بنگاه­های مشابه ارائه می­نماید. همواره یکی از چالش‌های موجود در زمینه محاسبه کارایی فنی، انتخاب روش مناسب برای محاسبه این شاخص بوده است. این امر باعث شده تا طیف وسیعی از مطالعات به مقایسه مزیت­ها و کاستی­های روش‌های پارامتریک و ناپارامتریک با یکدیگر و ارایه دلایلی برای انتخاب هر یک از این روش‌ها برای تحلیل شاخص‌های کارایی بپردازند. در سال‌های اخیر محققان تلاش نموده‌اند تا با معرفی روش‌های شبه پارامتریک، مزیت‌های روش‌های پارامتریک و ناپارامتریک را تجمیع و کاستی‌های این روش‌ها را جبران نمایند. یکی از روش‌های شبه پارامتریک که در سال‌های اخیر معرفی شده و مورد استقبال مطالعات تجربی قرار گرفته است روش تصادفی ناپارامتریک پوششی داده‌ها می‌باشد. این مطالعه با بکارگیری این روش در محاسبه کارایی فنی نیروگاه‌های حرارتی کشور به بررسی اثر تجدید ساختار بر کارایی فنی نیروگاه­های حرارتی پرداخته و به صورت ضمنی به معرفی این روش و مزیت‌های آن می‌پردازد.

1-3- اهمیت و ضرورت مطالعه

انرژی برق به عنوان یک نهاده اساسی در فرایند تولید و همچنین یک کالای مصرفی از اهمیت بالایی برخوردار می‌باشد. با پیشرفت تکنولوژی، انرژی برق تبدیل به موتور محرک بخش صنعت، کشاورزی و حتی خدمات شده است. بنابراین، زمینه‌سازی برای عملکرد کارا در تولید این انرژی از طریق کاهش قیمت عرضه این محصول، موجب افزایش رفاه جامعه و همچنین بهبود رقابت­پذیری سایر محصولات خواهد شد. در چند دهه اخیر کشورها با هدف افزایش کارایی تولیدکنندگان برق اقدام به تغییرات ساختاری در صنعت برق نموده و سعی داشته­اند تا با ورود رقابت به بازار­های برق و اصلاح انگیزه تولیدکنندگان برق، زمینه را برای بهبود عملکرد آنها فراهم نمایند. وقوع اصلاحات ساختاری در صنعت برق کشورهای مختلف باعث شده تا بررسی اثرات این تغییرات بر عملکرد تولیدکنندگان برق در اولویت مطالعات تجربی قرار گیرد. بررسی این موضوع در کشورهای در حال توسعه از اهمیت به مراتب بیشتری برخوردار می­باشد. زیرا، در این کشورها به دلیل وجود ضعف نهادی جدی ممکن است اهداف و منافعی که سیاست­های تجدید ساختار به دنبال آن هستند حاصل نشود (پارکر، 2002).

در ایران نیز در سال 1382 با ایجاد بازار برق و تدوین آیین­نامه خرید و فروش در آن گام مهمی به سمت ایجاد رقابت در صنعت برق کشور برداشته شد. مطالعه اثر این سیاست بر کارایی نیروگاه­های برق کشور می­تواند در ادامه مسیر صنعت برق کشور و همچنین اعمال اصلاحات مشابه در سایر صنایع شبکه­ای، راهگشا باشد. همچنین برای برنامه‌ریزی اثر بخش در جهت ارتقای کارایی فنی در تولید انرژی برق، اندازه‌گیری و شناخت شرایط کنونی و سپس تعیین عوامل موثر بر کارایی فنی از اهمیت ویژه­ای برخوردار می­باشد. این مطالعه به دنبال محاسبه کارایی فنی و شناسایی نقش عوامل مختلف در تفاوت کارایی فنی در میان نیروگاه‌های حرارتی کشور و بررسی اثر تجدید ساختار صنعت برق بر آن طی سال‌های 1378 تا 1390 می‌باشد. علت انتخاب نیروگاه‌های حرارتی، سهم بالای این نیروگاه‌ها در تولید و تأمین برق مصرفی کشور می‌باشد. بر اساس آمارهای ارایه شده از سوی وزارت نیرو (1390) این نیروگاه‌ها در سال 1390 نزدیک به 94 درصد تولید برق کشور را بر عهده داشتند.

1-4- اهداف

• محاسبه کارایی فنی در نیروگاه­های حرارتی به روش تصادفی ناپارامتریک پوششی داده‌ها طی سال­های 1378 تا 1390.
• بررسی عوامل موثر بر کارایی فنی نیروگاه­های حرارتی طی سال­های 1378 تا 1390.
• بررسی تأثیر تجدید ساختار بازار برق در سال 1382 بر کارایی فنی نیروگاه­های حرارتی کشور

1-5- فرضیه­ها

• عمر نیروگاه اثر منفی بر کارایی فنی نیروگاه­های حرارتی ایران طی سال­های 1378 تا 1390 داشته است.
• اندازه نیروگاه اثر مثبت بر کارایی فنی نیروگاه­های حرارتی ایران طی سال­های 1378 تا 1390 داشته است.
• نوع سوخت نیروگاه بر کارایی فنی نیروگاه­های حرارتی ایران طی سال­های 1378 تا 1390 اثر داشته است.
• نرخ بهره­برداری از ظرفیت نیروگاه اثر مثبت بر کارایی فنی نیروگاه­های حرارتی ایران طی سال­های 1378 تا 1390 داشته است.
• ایجاد بازار برق در سال 1382 اثر مثبت بر کارایی فنی نیروگاه­های حرارتی ایران داشته است.

1-6- روش تحقیق

این مطالعه یک تحقیق کاربردی است که با بکارگیری داده­های کتابخانه­ای و روش‌های آمار توصیفی و استنباطی به محاسبه و تحلیل کارایی فنی نیروگاه­های حرارتی کشور و بررسی عوامل موثر بر آن از جمله ایجاد بازار برق می­پردازد. منبع آماری مطالعه گزارش­های تفصیلی صنعت برق می­باشد که به صورت سالیانه از سوی وزارت نیرو منتشر می­شود.

برای محاسبه کارایی فنی دو گروه کلی روش­های ناپارامتریک و پارامتریک موجود می­باشد. در روش­های پارمتریک مانند روش مرز تصادفی (SFA) یک رابطه تبعی بین نهاده­ها و محصول در نظر گرفته می­شود و برای تخمین پارامترهای تابع از تکنیک­های آماری استفاده می­شود. این روش دارای جزء خطای دو بخشی است که با یکدیگر ناهمبسته می­باشند. بخش اول جزء اخلال تصادفی نوفه سفید (ناهمبسته با توزیع یکسان) می­باشد و بیانگر عواملی است که تحت کنترل مدیر بنگاه نمی­باشند. بخش دوم یک متغیر تصادفی غیر منفی می­باشد که بیانگر ناکارایی فنی است. یکی از ایرادات روش پارامتریک، داشتن نیاز به فروض اولیه در مورد شکل تبعی تابع تولید می­باشد، این در حالی است که در روش­های ناپارامتریک مانند تحلیل پوششی داده­ها (DEA)، هیچ گونه فرض اولیه­ای در مورد شکل تبعی رابطه بین تولید و نهاده­ها در نظر گرفته نمی­شود. با این وجود در این روش نیز که از برنامه­ریزی خطی برای یافتن مرز حداکثر تولید استفاده می­شود، امکان انجام آزمون‌های آماری به خاطر ماهیت ناپارامتریک آن وجود ندارد.

در سال‌های اخیر برای رفع همزمان ایرادات روش­های SFA و DEA روش جدیدی تحت عنوان روش تصادفی ناپارامتریک پوششی داده‌ها (StoNED) معرفی شده است (کازمنن، 2006). این روش ویژگی‌های روش پارامتریک مرز تصادفی و روش ناپارامتریک تحلیل پوششی داده­ها را در شکل واحدی از تحلیل مرز تولید ترکیب نموده و نشان می‌دهد که مرز ناپارامتریک و جزء خطای ترکیبی تصادفی می­توانند به طور هم زمان به دست آیند.

مزیت این روش آن است که نیازی به فرض وجود فرم تبعی خاص برای تابع تولید در آن وجود نداشته و به جای آن، فرم تبعی انعطاف پذیر با ویژگی­های تقعر، یکنواختی و همگنی معرفی می­گردد. همچنین در این روش برخلاف روش تحلیل پوششی داده­ها همه بنگاه‌ها بر روی شکل مرز تولید تأثیرگذار می­باشند و امکان انجام آزمون‌های آماری نیز وجود دارد (کازمنن، 2006). در روش تصادفی ناپارامتریک پوششی داده‌ها، تکنیک رگرسیون ناپارامتریک جایگزین رگرسیون حداقل مربعات معمولی می­شود که به عنوان حداقل مربعات ناپارامتریک مقعر (CLNS) شناخته می­شود (کازمنن، 2006).

تفاوت روش تصادفی ناپارامتریک پوششی داده‌ها با روش تحلیل پوششی داده­ها آن است که در روش تحلیل پوششی داده­ها کارایی هر یک از واحدها به طور مجزا به دست می­آید، اما در روش تصادفی ناپارامتریک پوششی داده­ها جزء خطاها برای تمامی واحدهای تولیدی به طور هم‌زمان محاسبه می­­شود. همچنین در روش تحلیل پوششی داده­ها، تمامی انحراف­ها از مرز تولید به عنوان جزء ناکارایی در نظر گرفته می­شود و از وجود جزء تصادفی صرف نظر می‌شود ولی در روش تصادفی ناپارامتریک پوششی داده‌ها از جزء خطای ترکیبی استفاده می­شود. در این مطالعه نیز برای محاسبه کارایی فنی عرضه­کنندگان برق در ایران از روش تصادفی ناپارامتریک پوششی داده­ها استفاده شده است.

برای بررسی عوامل موثر بر کارایی فنی از رهیافت داده­های تلفیقی یا همان پنل دیتا استفاده می­شود. با توجه به این که مقدار شاخص کارایی فنی در بازه صفر تا یک قرار دارد، متغیر وابسته در روش پنل دیتا یک متغیر محدود شده بوده و برای تخمین آن از مدل­های سانسور شده مانند توبیت استفاده می­شود. دوره مورد مطالعه در این تحقیق سال­های 1378 تا 1390 است و تحلیل­های آماری این مطالعه با استفاده از دو نرم­افزار استاتا و گمس انجام می­گیرد. انتخاب نیروگاه­ها بر اساس امکان دسترسی به اطلاعات آماری آنها بوده و اسامی این نیروگاه­ها در جدول (1-1) ارائه شده است.

1-7-1- کارایی: کارایی در مفاهیم متفاوتی مانند کارایی اقتصادی، کارایی فنی و کارایی در تخصیص در مطالعات مختلف به کار گرفته شده است. در این بخش به صورت خلاصه این مفاهیم و تفاوت بین آنها را ارائه می­نماییم. کارایی اقتصادی عبارت است از استفاده از منابع اقتصادی به نحوی که بیشترین محصول به دست آید. این متغیر به وسیله نسبت ارزش نهاده­ها به ارزش ستانده اندازه­گیری می­شود. این نوع کارایی متشکل از دو نوع کارایی فنی و کارایی تخصیص می­باشد (کوئلی و همکاران، 2003).

کارایی فنی (TE) عبارت است از توانایی بنگاه برای استفاده از حداقل نهاده برای تولید سطح معین تولید یا حداکثر سازی تولید با توجه به سطح معینی از نهاده و تکنولوژی تولید. کارایی تخصیص (AE) نیز عبارت است از توانایی بنگاه در استفاده از نسبت بهینه نهاده­های تولید با توجه به قیمت نسبی نهاده­ها و تکنولوژی تولید. این نوع کارایی بیشتر مربوط می­شود به انتخاب ترکیب فنی کارای نهاده­ها برای تولید حداکثر تولید قابل دسترس (همان). علاوه بر مفاهیم فوق، مفهوم دیگری که در ادبیات کارایی کاربرد فراوان دارد، کارایی مقیاس (SE) است برای دستیابی به این نوع کارایی بایستی در هر زمان مقیاس تولید بهینه باشد (کوئلی و همکاران، 2005). برای نشان دادن کارایی فنی روش­های مختلفی وجود دارد. این بخش به توضیح مفاهیم کارایی فنی در حالت بازدهی ثابت به مقیاس (TRCRS)، کارایی فنی با بازدهی متغیر به مقیاس (TEVRS) و کارایی مقیاس با استفاده از نموداری که دربردارنده بخش معقول تابع تولید (که با استفاده از روش تحلیل پوششی داده­ها (DEA) به دست آمده) می­باشد، اختصاص داده شده است. در مورد بازدهی به مقیاس می­توان دو فرض در نظر گرفت: وجود بازدهی ثابت به مقیاس (CRS) و وجود بازدهی متغیر به مقیاس (VRS). فرض CRS زمانی مناسب است که تمام بنگاه­ها در مقیاس بهینه عمل می­نمایند. این معیارهای کارایی در نمودار (1-1) نشان داده شده است. فرض کنیم یک نهاده X و یک محصول Y وجود دارد و بنگاه­ها در نقاط C، E، F، G و K عمل می­نمایند. مرز بازدهی ثابت به مقیاس به وسیله خط OJ نشان داده شده است. بنگاه­ها می­توانند روی یا زیر این مرز قرار گیرند. خط DEFGH مرز بازدهی متغیر به مقیاس را نشان می­دهد. کارایی فنی یک بنگاه معین می­تواند به وسیله رابطه بین سطح مشاهده شده و بالقوه تولید تعریف ­شود (گرین، 1993). بنابراین، یک برنامه تولید، زمانی دارای کارایی فنی است که با سطح نهاده آن برنامه نتوان به سطح تولیدی بیشتر از مقدار تولید تحقق یافته در برنامه دست یافت، یا برای دست­یابی به سطح معین شده تولید در برنامه، ترکیب نهاده­ای که کمتر از نهاده برنامه باشد، وجود نداشته باشد. کارایی فنی نهاده­گرا، با ثابت در نظر گرفتن سطح تولید به حداقل سازی هزینه می­پردازد در حالی که کارایی تولید گرا، نهاده­ها را ثابت در نظر گرفته و سطح تولید را حداکثر می­نماید. کارایی فنی بنگاه بین عدد صفر و یک بوده و هرچه امتیاز کارایی به یک نزدیک‌تر باشد به این مفهوم است که واحد تولیدی دارای کارایی فنی بیشتری است. با این اوصاف، در نمودار (1-1) نسبت AB به AC نشان دهنده معیار کارایی فنی نهاده­گرا با بازدهی ثابت به مقیاس برای بنگاه تولیدی C می­باشد. کارایی مقیاس مربوط می­شود به این که آیا بنگاه در بهره­ورترین مقیاس تولید می­نماید یا نه. برای بنگاه C کارایی فنی با بازدهی متغیر برابر نسبت AE به AC می­باشد. مقیاس کارایی مقیاس را می­توان از نسبت کارایی فنی با بازدهی ثابت به کارایی فنی با بازدهی متغیر محاسبه نمود. بنابراین، نسبت AB به AE نشان دهنده کارایی مقیاس می­باشد. اگر این مقدار کمتر از یک باشد نشان دهنده عدم کارایی در مقیاس تولید است.

Regulation