پایان نامه برآورد تابع تولید برق در نیروگاه رامین اهواز
چکیده:
این مطالعه بر آن است که با تخمین تابع تولید نیروگاه برق رامین اهواز یک مدل عملی را در زمینه تخمین توابع تولید خاصه تولید برق در نیروگاه های حرارتی که دارای ویژگیهای منحصر به فرد، بخصوص در زمینه محصول تولیدی ( برق) هستند ارائه دهد. علاوه بر این با ارائه دو روش OLS (با گرایش انگل- گرنجر) و یوهانسن- جوسیلیوس در برآورد تابع تولید ضمن مقایسه این دو روش نتایج حاصله از آنها را مورد آزمون و بررسی قرار دهد. برای برآورد تابع مذکور از داده های سری زمانی تولید، نیروی انسانی، سوخت و سرمایه استفاده گردیده است و پس از برآورد انواع توابع تولید چون کاب- داگلاس، متعالی، ترانسلوگ و CES، مدل کاب- داگلاس بعنوان مدل مناسب انتخاب شد. نتایج حاصل از توابع تخمینی نشان می دهد که کشش نهاده های سرمایه، نیروی انسانی و سوخت در مدل بلند مدت به روش انگل- گرنجر به ترتیب برابر 0.158، 0.647، و 0.339 و در مدل بدست آمده به روش یوهانسن- جوسیلیوس به ترتیب بـرابـر بـا 0.086، 0.737 و 0.332 مـی باشند.
به همین ترتیب کشش نهاده های مذکور در مدل کوتاه مدت برآوردی به روش انگل- گرنجر به ترتیب 0.155، 0.735 و 0.288 و به روش یوهانسن جوسیلیوس 0.086، 0.767 و 0.320 می باشند.
جمله تصحیح در مدل کوتاه مدت برآوردی به روش انگل- گرنجر -0.97 و به روش یوهانسن- جوسیلیوس -0.86 است. در ضمن نتایج حاصل از برآورد توابع تولیدی به هر دو روش حاکی از فزاینده بودن بازده نسبت به مقیاس[1] است.
واژه های کلیدی: تابع تولید برق، نیروگاه های حرارتی، نیروگاه برق رامین اهواز، همجمعی[2] ، انگل- گرنجر[3] و یوهانسن- جوسیلیوس[4].
- مقدمه
انرژی علاوه براینکه یکی از نیازهای حیاتی، بلکه از جمله نیازهای اصلی اقتصاد و توسعه است چرا که بعنوان یک عامل بسیار مهم در تولید بخصوص بعد از انقلاب صنعتی تلقی می گردد. اهمیت انرژی همچنین بعد از بحران افزایش قیمت نفت در دهه 1970 میلادی فزونی یـافت و تـوجه اقتصاد دانان و مطالعات اقتصادی را بیشتر بخود جلب نمود.
در ایران از سال 1904 میلادی (بیست و پنج سال پس از اختراع اولین لامپ برق توسط ادیسون) که اولین لامپ با نیروی برق در ایران روشن شد تاکنون انرژی برق توسعه و اهمیت روز افزونی یافته است بطوریکه زندگی بدون آن تقریباً غیر ممکن می نماید.
هدف اساسی این تحقیق تخمین تابع تولید نیروگاه رامین اهواز است. در این برآورد از دو روش انگل- گرنجر و یوهانسن- جوسیلیوس و از دو نرم افزار Eviews و MICROFIT استفاده و نتایج حاصل از دو روش مذکور مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته شده است. از نتایج حاصل از برآورد تابع تولید می توان در عرصه های مختلف استفاده کرد از جمله می توان روابط بین عوامل مختلف تولید و مقدار تولید برق را بررسی نمود همچنین در قیمت گذاری بهینه برق از تابع تولید می توان برای برآورد سمت عرصه محصول برق سود جست از سوی دیگر به دستیابی به شکل مناسبی از ساختار سرمایه ای و انسانی بنگاه تولیدی و افزایش بهره وری و برآورد تابع هزینه کمک می نماید.
- مبانی نظری برآورد تابع تولید برق
نظریه تولید بیان کننده چگونگی ترکیب نهاده ها یا عوامل تولید برای رسیدن به مقادیر مختلف ستانده یا محصول به بهترین وجه ممکن است. اصلی ترین ابزار نظریه تولید، تابع تولید است که نشان دهنده نرخ تبدیل نهاده ها یا عوامل به ستانده یا محصول است.
انگیزه معرفی اولین تابع تولید پارامتری نئوکلاسیک توسط کاب و داگلاس[5] در سال 1928 همان تابع تولید معروف کاب- داگلاس بود که توزیع درآمد مشاهده شده بین دو گروه کارگر و سرمایه دار را توضیح می داد. از آن زمان تاکنون مطالعات بیشماری در این زمینه انجام شده که منجر به ایجاد اشکال گوناگون توابع تولید گردیده است که برخی از آنها عبارتند از: تابع تولید با کشش جانشینی ثابت (CES)، تابع تولید متعالی (Transcendental)، تابع تولید دبرتین (Debertin)، تابع تولید زلنر- ریواکر (Zellner- Revaker)، تابع تولید ترانسلوگ (Translog)، تابع تولید لئونتیف (Leontief) و. . .
2-1- مروری بر پیشینه تابع تولید برق
مدل های اقتصاد سنجی فرایند تولید برق عموماً سه نهاده اولیه را مورد تشخیص قرار داده اند: سوخت، سرمایه و نیروی کار[6] از اولین مطالعات کلاسیک اقتصاد سنجی در رابطه با برق که طی آن تابع تولید و هزینه مورد برآورد واقع گردیده است مطالعه مارس نرلاو[7] می باشد. که بر مبنای تابع کاب-داگلاس می باشد وی پس از فرموله کردن مدل جهت مطابقت با داده های در دسترس به برآورد تابع هزینه و کسب اطلاع راجع به بازدهی نسبت به مقیاس پرداخته است. وی ویژگیهای خاص صنعت برق را بصورت موارد زیر در نظر گرفته است:
- نیروی برق براساس مقدار تقاضا تولید می شود و نمی تواند ذخیره گردد. بنابراین تولید خارج از کنترل بنگاه می باشد.
- نرخ های تعرفه برق از پیش تعیین شده اند.
- دستمزد و حقوق نیز همچون نرخ های تعرفه از پیش تعیین شده اند.
- بازارهای سرمایه به میزان زیادی رقابتی اند.
- تعیین نرخ سوخت ها نیز طبق برنامه بلند مدت صورت می گیرد بنابراین نیروگاه ها از این نظر نیز قیمت پذیرند.
نرلاو برای برآورد تابع هزینه از تولید استفاده کرد و تابع تولید تخمینی خود را بصورت زیر تخمین زد.
(1-2)
که در تبدیل به شکل خطی بصورت زیر در می آید.
(2-2)
وی از الگوی فوق در سال 1955 برای برآورد تابع تولید و به منظور دستیابی به تابع هزینه و بازده نسبت به مقیاس در عرضه برق در رابطه با 145 بنگاه بخش عمومی و براساس داده های مقطعی استفاده کرد.
مطالعه بویز[8] در برگیرنده تخمین های صریح از اثرات مقیاس و جانشینی است و تلاش شده تا تابع تقاضای نهاده برای یک تابع تولیدCRES[9] (نسبت ثابت کشش جانشینی) برآورد گردد. تابع تولید مورد نظر عبارتست از
(3-2)
نمونه مورد استفاده در این مطالعه شامل مشاهدات سالانه روی 60 کارخانه خصوصی احداث شده بین سالهای 1957 تا 1964 بوده است.
کومیا[10] واحدهای تولید برق را در مرحله قبل از احداث مورد مطالعه قرار داده است. مطالعه مذکور با استفاده از داده های 235 نیروگاه جدیدالاحداث بین 1937 تا 1956 صورت گرفته است. نمونه نیروگاه ها مطابق دو عنصر تفکیک گردیده :
- نسل تکنولوژی بکار رفته با تغییرات تکنیکی بین نسلهای مختلف ماشین آلات در یک دوره زمـانـی مشـخص حـاوی چهار زیر گروه (1945-1938، 1950-1946، 1953-1951و1956-1954)
- نوع سوخت (زغال سنگ و غیر زغال سنگ) (چهار گروه)
کومیا با تخمین توابع تولیدی مقطعی برای اولین سال کامل فعالیت برای هر یک از هشت گروه فوق توانست اثرات صرفه اقتصادی مقیاس، جانشینی بین نهاده ها و تغییر فنی را در هر یک از هشت گروه بعنوان تابعی از نسل تکنولوژی و نوع سوخت تفکیک نماید. وی دو نوع مدل را مورد استفاده قرار داد:
یکی تابع تولید کاب- داگلاس به شکل زیر:
(4-2)
و دیگری یک مدل با ضرایب ثابت با توابع نیازمندی نهاده به شکل زیر :
(5-2)
در روابط فوق:
Y: ظرفیت واحدهای تولید کننده نیروگاه برحسب مگاوات
= نهاده نیروی کار برحسب هر واحد تولید برق در ظرفیت کامل
= هزینه سرمایه تجهیزات به دلار ثابت 1943 برحسب هر واحد تولید
= تعداد متوسط شاغلین در هر سال هر واحد تولید
n : تعداد واحدهای تولیدی در نیروگاه است.
عملکرد ضعیف مدل کاب داگلاس کومیا را به این نتیجه رساند که امکان جانشینی بین نهاده ها وجود ندارد، لذا روی مدل با ضرایب ثابت تمرکز یافت. معادلات نیازمندی نهاده برای هر هشت زیر گروه برآورده شد و از نظر تغییر ساختاری بین نسلهای مختلف تکنولوژی و نوع سوخت آزمون گردید.
بطور کلی کومیا از تحقیق خود چنین نتیجه می گیرد که صرفه های مقیاس هم در سطح واحد توليد و هم کارخانه دلیل اصلی مصرف رو به کاهش نهاده بوده است. به نظر وی در اثر مقیاس تولید مصرف سوخت نیز رو به کاهش بوده است.
مصرف سوخت یک نیروگاه زغال سنگ 2 تا 3 درصد کمتر از یک نیروگاه با حجم یکسان غیر زغالی (نفت و گاز طبیعی) بوده است. از مطالعات وی غیر متجانس بودن تابع تولید مستناد می گردد. همچنین کارخانجات استفاده کننده از زغال سنگ سوخت کمتر و سرمایه بیشتر و نیروی کار بیشتری نسبت به کارخانه غیر زغالی با حجم مساوی استفاده می کنند.
مطالعه کورویل برای صنعت برق آمریکا(1974) [11] تخمین مستقيمي از تابع تولید را فراهم آورده است و هدف وی آزمون فرضیه انجام سرمایه گذاری بیش از حد برای بنگاه حداکثر کننده سود مشروط به یک قید نرخ بازدهی است تابع تولید مورد برآورد کورویل عبارتست از
(6-2)
در معادله فوق
Q : معرف تولید، K، F و L : معرف سرمایه، سوخت و نیروی کار،شاخص بکارگیری ظرفیت کارخانه است. داده های وی مشاهده سالانه برای 100 کارخانه جدید است که بین سال های 1948 و 1966 احداث شده اند. معیار نهاده سرمایه (K) هزینه کل کارخانه بجز هزینه های زمین می باشد.
کلیه ضرایب تخمینی وی علائمی را دارا هستند که از نظر تئوریک سازگار می باشند. کشش های تخمین ستاده نسبت به سرمایه () بین 1/0 و 15/0 و کشش تخمین ستاده نسبت به سوخت () تقریباً مساوی 1 می باشد. کشش ستاده نسبت به نیروی کار بطور معنی داری از صفر متفاوت نبوده است. در این شکل فرمول بندی بررسی آزمون امکان جانشینی بین عوامل تولید وجود ندارد. زیرا تابع تولید فوق همگی برحسب نهاده های K، F و L بوده دلالت بر کشش جانشینی واحد برای کلیه جهت های نهاده ها دارد.
کورویل نتایج خود را برحسب دلالت های آن برای تغییر فني مورد بحث قرار نداده است. اما افزایش در پارامتر جابه جایی خنثی A در طول نسل های مختلف ماشین آلات دلالت بر وجود عنصر غیرخنثی در رابطه با سرمایه بوده است زیرا کشش ستاره نسبت به سرمایه در طول نسل های متوالی کاهش یافته و این کاهش در حدود 15 سال معادل 30 درصد بوده است.
متاسفانه مشکل جدی در رابطه با این فرمول بندی تابع تولید وجود دارد. کورویل این مطلب را تشخیص نداده که معین کننده های تولید وی از طریق دو اتحاد دیگر نیز با هم ارتباط دارند یکی از این معادلات مربوط به تعریف نرخ بهره برداری از ظرفیت I بوده و دیگری ناشی از تعریف وی از سرمایه K است[12] دو اتحاد فوق عبارتند از :
Q = blR K=PR.R
که b یک محور ثابت متناسب با 8760 ساعت سالانه است و قیمت هر واحد ظرفیت برحسب دلار برای هر مگاوات است.
[1] Returns to scale
[2] Cointegration
[3] Engle – Granger
[4] Johansen – Juselius
[5] Charles. w. Cobb & Paul. H. Douglas
1 محمدی، تیمور، ” قیمت گذاری بهینه صنعت برق ایران” فصل 9
[7] Marc Nerlove
[8] Boyes, William, 1976, “An Empirical examination of the Averch Johnson Effect” Economic Inquiry, 14 (MARCH): 25-35
2 Constant Relation Elasticity of Substitution در این نوع توابع کشش جانشینی بین نهاده های تولیدی ثابت نست بلکه نسبت کشش جانشینی ثابت است.
[10] Komiya, R, 1962, “Technical Progress and the Production function in the united states steam power industry”, Review of economics & statistics 44, 156-166
[11] Courville, Leon, 1974, “Regulation and efficiency in the electric utility industry,” Bell journal of Economics and management sciences, 5, PP:53-76
[12] محمدی، تیمور، ” قیمت گذاری بهینه صنعت برق ایران” ، فصل 9
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.