基于云理论的我国光伏产业产能过剩评估研究

凌四立　潘红玉　祝平衡　吴艳

摘要基于云理论的评价方法，构建指标体系，利用云重心理论求出各指标的云模型，计算与理想状态向量的加权偏离度，以此衡量我国光伏产业产能过剩程度.该评价理论提高了评价结果的准确性，评价结果与实际情况吻合，表明该评价指标与评价方法具有较强的可操作性和科学性，并就此对光伏产业产能过剩的治理，提出了政策建议.

关键词光伏产业；产能过剩；云理论；指标体系

中图分类号F264.9 文献标识码A

AbstractBased on research methods of the cloud theory， this paper constructed the index system to calculate the weighted deviation of vector quantity from that in the ideal status by making the cloud model of each index in the use of cloud gravity theory， so as to assess the excess capacity degree of the photovoltaic industry of China. This kind of assessing theory increases the accuracy of the results. The coincidence between the assessing results and the actual conditions indicates that the index and methods of this assessment enjoy relatively high operability and scientificity. In addition， policies and advices on the governing of the excess capacity of the photovoltaic industry have been given.

Key wordsphotovoltaic industry；excess capacity；cloud theory；the indicator system

1引言

产能过剩使供给与需求失衡，扭曲资源配置，影响和干扰企业生产.我国战略性新兴产业在发展不久之后就出现产能过剩，已经成为制约该种类产业快速和健康发展所面临的突出问题.该问题如果不能及时和有效解决，将对我国其他战略性新兴产业发展带来极大的负面作用和消极影响.因此，亟须研究战略性新兴产业产能过剩评估与治理对策问题，科学测评战略性新兴产业产能过剩程度，把握战略性新兴产业产能的合理配置，提供战略性新兴产业产能过剩治理措施，推动战略性新兴产业向着正方向发展.

我国战略性新兴产业当中的光伏产业、风电产业和装备制造产业，均出现产能过剩，尤其以光伏产业最为严重.以硅材料形成的光伏产业的核心产业链，包括原料生产高纯度多晶硅，单晶硅或多晶硅绘制定向铸造，硅片切割，电池片制造，组装和系统包装及应用等多个部分.能源和环境问题是实现可持续发展所必须解决的问题，作为一种利用太阳电池直接把光能转换为电能的环保型新能源产业，该产业以其优越的环保性能、丰富的资源和可再生性，受到世界各国的普遍青睐.近年来，该产业在我国的扩展速度大幅度加快.2001年，我国光伏电池产量仅为3兆瓦，到2008年就已经达到2 000兆瓦，位居世界第一.然而，在2008年全球金融危机和2009年欧债危机的持续冲击下，过于依赖出口的中国光伏产业遭受到沉重打击，中国光伏产业在达到行业市场阶段性巅峰以后急剧掉入下滑的坡路.与急剧的市场变化相比，来自中国光伏产业联盟的数据表明，整个光伏市场目前仍保持着两位数的增长.在光伏产业的快速发展和光伏市场的大幅度起降变化当中，由于需求与供给的不匹配，产品需求市场没有跟得上产品的生产，如果不能够采取措施及时解决这些供求问题，我国光伏产业将很难得到快速发展和处于健康成长状况之中.

2文献综述

产能过剩这一现象，学界关注较早.1933年，张伯伦在其《垄断竞争理论》一书中指出，产能过剩表现为企业实际生产能力相对于市场需求的生产能力过剩1.显然，张伯伦是从微观经济学的角度观察和解释产能过剩.随着产业经济实践的不断发展，学界进一步发展和深化了产能过剩理论.例如近年来，有些学者就经济背景方面对产能过剩与生产过剩加以区分，认为产能过剩是生产力发展到一定阶段而出现经济现象，而现代生产力的发展程度与发达程度是其主要的影响因素2-4.有些学者认为，产能过剩是发生在微观经济中的一种现象，专门针对特定的产品和行业.其对产能过剩的定义是：主要发生在工业部门的闲置富余产能超过某种合理界限时的现象5-7.可见，不同学者对产能过剩现象的理解有所不同.本文所研究的产能过剩是指实际或者预期的产能远远大于市场实际需求的现象.

对于产能过剩究竟该如何去衡量，国内外学者虽然有一定的研究，但是，至今还未有一个统一的标准与方法8-11.为了合理配置光伏产业产能，需要科学测评光伏产业产能过剩程度，而对评价理论与评价方法的选取就显得至关重要.通过对光伏产业与传统产业产能过剩内涵的比较，发现在评价光伏产业的产能过剩时，不能停留在传统行业的评价方法及测度指标层面，应该根据中国现有特殊国情，以及光伏产业发展特殊阶段进行综合评价.指标设计方面，定性指标容易带来评价的模糊性，定量指标则存在着选择的随机性，这就导致评价工作存在着不确定性.模型选择方面，常用的评价模型隶属度函数、模糊综合评价等方法，缺少对模糊性或随机性的研究，从而导致模型的不确定性研究不足.上述评价的不足之处，云理论可以有效地加以克服.云理论基于模糊论和概率论，为事物或人类知识中概念提供定性概念与定量数值分布转换的模型.在云模型中，熵既是研究定性概念的可度量工具，亦可表示定性概念取值范围的模糊度；超熵则是对云模型结果不确定性状态变化的度量，揭示模糊性与随机性之间的关联.云理论提供的模型，使定性分析和定量分析得到转换，为系统评估结果提供了定量化的置信度计算模型.由于云理论传承和发展了传统的模糊理论以及概率论理论，因而成为一种很好的定性定量综合评估方法.云理论评估自从1995年提出以来，中国学者已成功地应用于目标识别、效能评估、可靠性评估、空间数据分析、智能控制与优化、知识表示、数据挖掘等多个领域12-15.本文拟在我国光伏产业产能评估中，运用云理论及方法开展一些有价值的研究.采用云理论作为评价模型，将研究过程中的模糊性与随机性结合起来，对光伏产业产能过剩作综合评价.endprint

就产能过剩问题的既有研究来看：一是现有文献对光伏产业产能过剩现状研究较多16-19，还未从光伏产业产能过剩的产业共性层面（主要是：弱小性、爆发性、产能产量不稳定性、新兴性、成长性、政府政策扶持性等产业共性特征）进行研究；二是研究传统产业或光伏产业产能过剩概念与特征的文献虽多，但国内文献并不偏重于定量分析，仅限于一些时间段内特定产品产能产量变化的表层分析20，21，依据哪些评价理论与评价方法，对光伏产业进行产能过剩综合评估，尚待探索；三是如何汲取传统行业产能过剩治理经验，结合光伏产业自身特性，有针对性的制定宏观与微观治理措施，并对措施进行效应评价，其研究还有待深化.

基于上述考虑，本文依据云理论建立一套完整的评价体系，使用云评估方法衡量光伏产业产能过剩程度.本文在充分调研的基础上，邀请一批专业人员进行指标的选定和权值的给定，并通过云重心评判法评价光伏产业产能过剩程度，有利于实现定量分析与定性分析的有机结合.

3云理论分析产能过剩的理论框架

3.1云理论

模糊性和随机性是把握不确定性的两个主要工具，但是两者在处理不确定性方面均存在不足.云模型充分集成模糊性和随机性，集中了定性表达和定量表示的优点，一方面能够从定性的语言信息中，获得定量数据的范围和分布规律，另一方面还可以从确切数值有效转换为恰当的定性语言值22.

设U是给定域中的一个精确的定量值，C是U上的定性概念，若定量值x∈U，且x是定性概念C的一次随机实现，x对C的确定度μ（x）∈0，1.是具有稳定倾向的随机数.若μ：U→0，1.x∈Ux→μ（x）.则x在论域U上的分布称为云，每个x被称为云滴.许许多多的云滴构成云，云滴定量描述定性概念，反映定性概念和定量值之间的不确定性映射.

云的整体特性可以用云的数字特征来反映.期望Ex（expected value）、熵En（entropy）和超熵He（hyper entropy）三个数字特征，融合了模糊性和随机性，既有定性表达也有定量表示.

期望Ex是概念在论域的中心值，是最能代表定性概念的值，它的隶属度是1.熵En是定性概念不确定性的度量，是由定性概念的随机性和模糊性共同决定的，代表了这个定性概念云滴的离散程度；En既反映了代表语言值的数域空间的点的概率，表示定性概念的云滴出现的随机性.又体现定性概念亦此亦彼性的程度，反映论域空间中可被定性概念接受的云滴的取值范围，是对定性概念模糊性的测量.En越大，定性概念就越模糊，同时定性概念所接受的云滴的取值范围与En正相关.用相同的数字特征来反映随机性和模糊性，也必然反映在它们之间的相关性.超熵He是熵的熵，它是对熵的不确定性的度量，反映了云滴的离散程度，超熵He越小，云滴的离散程度也就越小.同时它的大小间接地反映云的厚度.将云重心表示为T=ab.其中，a、b分别为云重心的位置与高度.期望值代表云重心位置，反映定性概念在论域中的中心值，云重心变化（云重心高度）表现为云的期望值和权重的变化，反映相应的云在系统中的重要程度.

3.2基于云理论的评估方法

云重心评价方法过程，分为五个步骤.

第五步，分析评价结果.

计算出基于N个定性指标的综合云重心加权偏离度之后，与理想状态下指标的加权偏离度进行比较，结合表1中的评语值及其相应变化区间，分析云重心的变化；根据各个评估对象云重心变化的不同，对评估对象进行排序，然后按照排序结果进行评估决策.

4我国光伏产业产能过剩的实证分析

基于上述理论框架，以2013年我国光伏产业为例说明云重心评价的具体应用，同时验证该方法的有效性和可操作性.

4.1建立评价指标的原则

按照原则建立指标体系.这些原则主要有三个：一是科学合理性，要求各指标的选取必须具有先进性，指标的设计应当符合法律和法规的规定，且指标的定义无交叉重.把影响光伏产业产能过剩的宏微观因素，作为设计指标的依据.二是可操作性.指标的设计不但要涵义明确，便于数据采集，而且能够满足我国光伏产业未来的发展要求.三是指导性.评价指标体系的设置，要围绕我国光伏产业产能过剩评价目的展开.

4.2建立评价指标体系

基于上述评价原则和方法，本文从固定资本、产需与库存、行业绩效、劳动方面和生产成本五个方面，构建评价指标体系，如图1所示.

1）固定资本.在固定资本方面，产能过剩形成的直接原因因素最具有代表性的有企业数量，固定资产投资，年末生产能力.其中，固定资产投资容易受到国家宏观调控产能过剩政策的影响，其规模大小在很大程度上能够影响着行业生产能力的形成.

2）产需与库存.在产需与库存方面，产能利用率，也叫设备利用率，是工业总产出对生产设备的比率.简单的理解，就是实际生产能力到底有多少在运转发挥生产作用.产能利用率既是生产能力的指标，更是反映产能利用情况最为直接的指标，因此可以用来分析工业经济发展状况及其发展趋势.产能利用率的公式：产能利用率=实际产能/设计产能×100%.现实生活中，几乎没有产能利用率为100%的情况，通常所说的充分利用的生产能力，实际上是指在一个合理范围内的产能利用率.企业库存变化率也是考察产能是否过剩的一个较为直接的可靠指标.企业存货水平是指生产厂商、批发商和零售商保存在他们库房里的产品数量，产能利用率波动时，企业库存变化率表现较为明显，这在很大程度上反映了产能过剩的特点；供需比反映市场的供求情，它是了解供需状况的一个较为直接的指标.在光伏产业出现产能过剩时，这三个指标均具有较为明显的表现特征.

3）行业绩效.在行业绩效方面，行业总产值是一定时期内行业生产总规模和总水平的反映，销售利润率是衡量企业销售收入的收益水平的指标，代表企业某一生产时期的经营成果.反映光伏产业经济效益的指标还有亏损状况，它是亏损企业所占整个行业的比例.这3个指标可以较全面地反映产能利用状况对行业经济效益的影响.endprint

4）劳动.在劳动方面，可以较好地反映产能利用水平给企业职工带来影响的指标有劳动人员数，劳动工资水平，劳动生产率.

5）生产成本.在生产成本方面，较好地反映行业生产所耗费的资源成本的指标是原材料购进价格，该指标在一定程度上影响企业的生产与产能利用状况.

4.3专业人员评判各指标状态值

为了说明问题，只对指标体系中的产需与库存进行评估.由指标体系图1可知，产需与库存指标包括3个二级指标：产能利用率，库存变化率，供需比.在对评语集进行选择时，评语数越多，最后的结果也就越精确；但是评语数过多，使专业人员难以区分评语之间的差别.本文的评语集是：

4.7分析评测结果

在理想状态下，产需与库存的加权偏离度为0.由以上计算结果可以看出，光伏产业产能过剩的产需与库存指标的综合云重心向量的加权偏离度为θ=0.464，表明了该状态距离理想状态的偏离度为0.464，而进入评测云发生器之后，综合每个语言值的变化区间（见表3），云滴正好落在“一般”云对象的范围内，则产需与库存用语言表示为“一般”.结合我国光伏产业产能过剩的具体情况来看，评价结果符合实际情况5，7，证明该方法是可行和有效的.

5结束语

上述计算结果可以看出，我国光伏产业产能过剩程度一般.与传统产业相比，产品市场高风险、技术研发前沿性、技术路线模糊性是光伏产业的特点，由此决定光伏产业的发展没有既定的发展模式可循.中国光伏产业的发展道路，是本国新兴产业发展道路不断探寻的一种尝试.在此遇到的产能过剩问题都是发展过程中需要克服的障碍，中国企业探寻的脚步仍在继续.

基于上述分析和评价，对我国光伏产业的发展，提出政策建议：坚持技术创新，增强产业的市场竞争力，以此化解产能过剩问题.产品质量的提高和成本的降低是企业市场竞争力的主要体现，技术创新能力是企业持久发展的原动力.目前，我国光伏产业链发展不平衡，与其他国家相比，该产业的技术和研发实力还比较落后，光伏产业链的各个环节还不完善.要增强我国光伏产业在全球的竞争力，就必须使技术取得突破.由于光伏产业早期的市场需求强劲，中国企业都把企业发展重点集中于采购原材料和扩大产能，相对忽视了技术开发、产品品质控制和精细化生产管理.我国光伏企业应建立一支高水准的技术研发中心，推动该产业关键技术进步，使其成为一个重要的技术进步平台.通过技术创新，最终使光伏产能得到充分利用，缓解我国光伏产业产能过剩.我国光伏产业的再发展，还会面临着许多新困难，如果能够克服技术方面的瓶颈，该产业依然前途无限.

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