Quantitative Analysis of the Hierarchical Characteristics of Photovoltaic Industry Innovation Policy Based on R language Theme Model

Guo Pibin1，2,Shi Tao1,Wu Qinglong1

(1.School of Economics and Management, North University of China, Taiyuan 030051,China;2.Department of Management, Taiyuan University, Taiyuan 030032, China)

Abstract：Taking the photovoltaic solar energy industry as an example, using the R language theme model, this paper conducts theme mining and quantitative analysis on the photovoltaic industry innovation policies of the state, Shanxi Province and Datong City in 2007-2019, and studies the correlation characteristics between different levels of industrial innovation policies.The results show that: the national level policies are mainly focused on macro price control and financial subsidy system, and the guiding characteristics of the policies are obvious; the provincial level policies in Shanxi are focused on the micro and medium supporting policies, and the directive characteristics of the policies are obvious; the municipal level policies in Datong are mainly focused on the specific micro operation mechanism, and the control attributes of the policies are more obvious; the above policy characteristics and industrial innovation The overall requirements of the policy are consistent, but there are still some problems among the three levels of policy hot topics, such as the correlation is not strong enough, the interaction between policies is not enough, and the transmission and penetration characteristics of industrial innovation policies are ignored.

Key Words:Photovoltaic Industry; Innovation Policy; Policy Synergy; Text Analysis; Policy Evaluation

DOI：10.6049/kjjbydc.2020040652

开放科学(资源服务)标识码(OSID)：

中图分类号：F260

文献标识码：A

文章编号：1001-7348(2021)02-0128-09

收稿日期：2020-06-28

修回日期：2020-07-10

基金项目：国家自然科学基金项目(71874119)；教育部人文社会科学研究规划基金项目(17YJA630025)；山西省软科学研究计划重点项目(2017042017)；山西省高等学校创新人才支持计划项目(晋教科函[2018]32号)

作者简介：郭丕斌(1969-)，男，山西五寨人,博士,中北大学经济与管理学院、太原学院管理系教授,研究方向为能源技术创新；施涛(1996-)，男，山西朔州人，中北大学经济与管理学院硕士研究生，研究方向为区域能源；吴青龙(1978-),男，山西翼城人,中北大学经济与管理学院副教授,研究方向为区域经济与能源经济。本文通讯作者：郭丕斌。

0 引言

国家发展和改革委员会在《可再生能源发展“十三五”规划》中提出，要加快可再生能源开发利用以及对一次能源的替代，力争2020年和2030年实现非化石能源一次能源消费占比达到15%、20%的目标[1]。在当前政策驱动下，光伏太阳能作为一种潜力巨大的可再生能源获得了快速发展。在政府颁布的《2019年第一批风电、光伏发电平价上网项目的通知》中，光伏发电项目达到168个，装机容量共计1 478万Kw[2]。截至2019年底，我国光伏总装机量已经达到20 430万Kw，发展势头强劲。目前，我国光伏产业已经发展成为世界级产业[3]。

光伏太阳能产业作为一个新兴产业，其发展壮大与产业创新政策支持密不可分。国家层面自2005年以来出台了30余项与光伏产业发展相关的政策，各省、市相应政策出台更多，这些政策对光伏产业发展起到了重要推动作用。然而，由于公共政策具有层次性特征[4]，各层级政策主体、政策对象、关注重点不同，可能存在不同层次政策间一致性与匹配性问题，影响政策效果的系统性发挥。为此，从国家、省级和市级等不同层级出发，分析光伏产业政策特征，对判断我国光伏产业政策系统性和有效性具有重要意义。

本文针对我国光伏产业政策现状及需要明确的科学问题，在现有研究成果的基础上，应用R语言文本挖掘技术，对国家、山西和大同3个层级间的产业创新政策进行文本挖掘，通过jiebaR分词技术对政策文本进行分词处理并提取高频词汇，再应用LDA模型找出不同层级间的热门主题，研究3个层级政策制定过程中热门主题间的关联，进而评价3个层级政策关联属性及问题，可为将来光伏产业创新政策制定提供参考。本文主要贡献如下：①在研究方法上，应用R语言对光伏产业创新政策进行系统性主题分析，运用LDAvis将政策文本主题可视化，使结果分析更加直观；②在研究对象上，区别于以往研究集中于对政策分类的评价，本文从国家和典型省、典型市3个层级出发，对产业创新政策层次性特征进行分析与评价；③在研究结果上，既总结从上到下的指导性、指令性和管控性政策分工特征，也揭示了部分政策的衔接性漏洞。

1 文献综述

随着光伏产业的迅猛发展，学者对光伏产业创新政策的研究日益增多。从研究对象看，国家层面及多国政策比较是学者们关注的一个重要领域。如Zander等[5]将光照率较高的国家澳大利亚作为研究对象，运用选择模型考察客户在财政激励政策影响下对未来屋用光伏的安装意愿，结果表明政策了解度、教育与收入等因素对户用光伏安装具有正面影响，而年龄与安装意愿则呈现负相关。在多国政策比较方面，Dusonchet &Telaretti[6]运用经济学分析法对光伏产业发展较好的英国、希腊、法国、德国和意大利光伏产业创新政策进行分析，发现电力补偿机制可以有效促进光伏产业发展；Polo & Haas[7]对国际光伏并网政策进行研究，综合对比德国、日本、西班牙、意大利、瑞士、法国、美国等国家的光伏并网政策发现，政府补贴是促进光伏自发自用的有效政策；冯楚建、谢其军[8]应用三阶段DEA模型对中国、美国、德国等18个国家的光伏产业创新政策进行聚类分析与比较，得出我国光伏产业创新政策效率处于中等水平，且我国光伏产业规模大但不经济的结论。随着我国光伏产业的迅速发展，对我国光伏产业创新政策的研究也日益增多。如Wang等[9]利用中国光伏上市公司数据，对下游发电上网电价政策效果进行实证分析；郭本海等[10]提出光伏产业创新政策评估标准基础，构造协同度模型对我国光伏产业创新政策效力进行分析；陈斯琴等[11]将中国光伏产业政策与德、美、日、韩4国进行对比分析。

在研究内容方面，学者主要针对政策效果进行评价。如Li等[12]对中国光伏扶贫项目定性分析后发现，单一实行信息公开政策或鼓励性政策均对光伏扶贫项目实施具有促进作用，但两项政策共同实行对光伏产业鼓励性作用更显著；周丽婷[13]分析台湾地区光伏产业创新政策发展演进历程发现，台湾地区光伏产业存在标准设置不明确、产业链分布不均衡等问题。还有学者对政策文本系统性进行分析。如陈剑、刘红[14]将我国光伏产业作为创新政策文本，应用政策变迁动态演进和多源流理论分析发现，在政策变迁过程中，补贴资金拖欠、电力体制壁垒及光照资源和用电需求分布不均衡是制约政策变迁的主要因素；章激扬等[15]、王思聪[16]通过分析3个阶段政策文本，提出光伏产业发展要形成竞争政策为主、产业政策为辅的政策体系。在投资政策和光伏扶贫政策方面，Yuan等[17]以中国光伏产业作为研究对象，建立反馈模型仿真发现，光伏产业投资政策对企业扩张影响不大，产业投资政策的出台应与企业研发水平相适应；Li等[12]提出一个复杂网络中基于代理的模型，发现光伏扶贫项目可提升第三方投资者社会声誉，并带来潜在利润。

梳理上述研究可以发现，目前对光伏产业创新政策的研究从对象上主要集中在单个国家或国家间宏观层面上的政策比较，或者从研究内容上对政策效果、上网电价补贴、投资政策、光伏扶贫等政策进行讨论。对政策主体间横向比较多、纵向比较少，对政策内容个别关注点较多、系统性衔接分析较少。事实上，对我国这种自上而下纵向落实政策特征明显的政策体系而言，政策体系纵向分析与评价更具现实意义。因此，本文从政策文本出发，对我国光伏产业创新政策从国家、省级、市级不同层级间的政策关联进行探究，评价政策系统性和层次性特征。

2 研究方法与数据来源

2.1 研究方法

文本挖掘技术是指从文本中获得隐含知识和潜在价值信息的一类技术，研究对象从最开始的非结构化文本至半结构化网页再发展为政策、报告等特殊种类的非结构化文本[18]。政策文本挖掘技术在20世纪90年代逐渐兴起，是一种从政策文本中获取深层次含义及政策主题的技术。由于政策文本量化分析需求逐渐增加，有些学者开始研究用R语言实现政策文本挖掘。

本文利用政策文本挖掘方法的技术特点，结合纵向光伏产业创新政策属性，将政策文本挖掘流程分析拆解为四大部分，见图1。第一部分筛选处理政策文本，去除与光伏产业创新政策关联度不大的文本，在保留下来的文本中去除与本次研究无关的空格、数字、字母等，并进行停用词处理，再运用jiebaR分词工具对文本进行分词处理；第二部分计算核心词汇和核心词组，得出高频词汇并绘制云图；第三部分构建LDA模型参数；第四部分计算主题强度分布。

2.1.1 预处理政策文本

筛选已有政策文本，找出与光伏产业关联度大的政策文本，结合哈尔滨工业大学停用词词库、四川大学机器学习智能实验室停用词库、百度停用词表，整理去重后融合为一个全面的停用词表，运用JiebaR进行中文分词。

2.1.2 核心词汇与词组计算

在计算核心词汇和核心词组时，只分析单个词语在政策文本挖掘中不能满足相关需求，且针对某些词语的单独分析毫无意义。N-gram 模型能够有效避免单词分析缺陷，基本思想为：假设由k个特征项组成句子s= x1、x2、x3、…、xk，且某一特征项出现的概率仅与前k-1项有关，第i项概率公式如(1)所示。

(1)

2.1.3 LDA模型与参数构建

Blei等[19]于2004年提出LDA 模型，其是包括词、主题、文档的三层贝叶斯概率模型，公式一般为：

p(x|d)=∑p(x|z)*p(z|d)

(2)

p(x|z)为主题-词分布,p(z|d)为文档-主题分布，二者相乘为词-主题-文档模型。LDA模型可对自然语言建模，引入超参数对p(z|d)进行建模，无论有多少文档，最外层只显示一个超参数。确定最优化主题数目是LDA模型的难点，本文采用Gibbs采样技术，将LDA模型的两个超参数设置为α=0.10，β=0.02，迭代次数为5 000[20]，主题个数通过绘制复杂度变化曲线并应用对数似然值曲线检验，得到国家层级主题数为20个，山西层级主题数为20个，大同层级主题数为20个。

2.1.4 主题强度分布

主题强度分布可帮助了解3个层级各主题在语料库中的相对分量，相对分量计算公式如下：

(3)

其中，PK表示第k个词的主题强度，θki表示第k个词在第i个文本中的概率，N表示政策文本个数。

2.2 数据来源

本文国家级层次政策主要从国务院、国家发展改革委及国家能源局3个部门官方网站收集整理；山西省光伏产业政策主要从山西省人民政府办公厅、山西省扶贫办、山西省发展改革委、山西省能源局和山西省经济信息委员会官方网站收集，根据政策文件题目与内容筛选，选取与光伏产业关联度较大的政策文本；大同市级光伏产业政策主要从大同市人民政府办公厅、大同财政局等官网收集而来。国家级层次光伏产业政策是对2007年至今的所有政策进行筛选，共整理出21个文件。2007年出台的《国家发展改革委办公厅关于开展大型并网光伏示范电站建设有关要求的通知》中，为实现可再生能源中长期规划提出的发展目标，开始注重光伏全产业链发展，故从2007年开始收集国家级层次光伏产业政策。山西省级层次政策与大同市级层次政策分别整理出15个文件，选取时间均为2013年至今，因为山西在2013年印发了《山西省新兴能源产业发展“十二五”规划》的通知，才开始将光伏产业作为山西重点发展项目[21]。

3 结果分析

3.1 政策文本高频词汇

本文对国家、山西及大同市政策文本提取高频词汇，将3个层级高频词汇绘制云图，如图2、图3、图4所示，并将高频词汇进行排序后截取前20个汇总成表1。根据前20个高频词汇即可直观看出3个层次政策文本呈现的焦点，其余词频较低的词汇不作考虑。

从表1和图2、图3、图4中可以看出，3个层次政策文本中“项目”和“发展”词频都很高，表明政策在制定过程中目的统一且明确，但各有侧重。在国家级层次政策文本中，“发电”、“发展”、“能源”等词汇出现频次较高，表明国家对能源进行了宏观把控。不可再生能源的不断消耗表明，能源危机是未来需要面对的问题[22]。通过可再生能源发电，走绿色发展道路，切合国家绿色发展理念。对于山西省而言，政策文本中出现频次较高的词是“扶贫”，将光伏政策与地方发展特征相结合，表明山西对光伏扶贫工程的重视。山西通过落实光伏产业建设条件、保障配套服务等政策，鼓励光伏产业发展，建立健全带动贫困户、贫困村脱贫增收的利益联结机制[23]。大同市级层次政策文本中频次较高的几个词为“项目”、“发展”、“建设”，更加明确地反映了政策落地的微观运行特征。大同按照市委、市政府“转型发展，绿色崛起”以及实施“十大工程”的战略部署，以市场为导向，以政策为保障，引导各类市场主体投资新兴能源产业[24]，推进大同集中式光伏发电项目、分布式光伏发电项目建设与发展。

3.2 政策文本主题强度分布

主题强度是指主题自身关注度及研究热度[25]，本文中政策主题强度是指主题在所有政策文本中出现的频次以及主题在政策中的关注度。通过对国家、山西及大同政策文本各个主题以公式(3)进行强度计算，将主题强度以表2的形式呈现，可以直观看出主题强度分布大小。

将3个层级的20个主题分别进行LDAvis可视化，图中左半部分20圆圈表示20主题，圆圈中的数字代表主题序号，圆圈大小表示包含该主题的文档数，圆圈间的距离表示主题关联度强弱，若两个圆圈存在重合部分，说明两个主题关联度很大。图中右半部分表示该主题排名前n个词项，浅灰色长条表示该词项属于该主题概率的大小，深色条形表示该词项与该主题的关联度大小[26]。以国家级层次光伏产业创新政策主题3(平价上网项目)为例，图5所示为国家光伏产业创新政策主题3的LDAvis可视化图，从中可见，主题3与主题2(太阳能项目)关联度最强，与主题10(许可服务监管)关联度最弱，且包含该主题的文档较多。

根据表2三个层级主题强度分布，从中找出3个分布最高的主题作为热门主题进行分析。结果发现，国家级层次光伏产业创新政策热门主题为(3,7,18)，山西级层次光伏产业创新政策热门主题为(8,10,20)，大同级层次光伏产业创新政策热门主题为(5,17,18)，各层级政策热门主题词频分布如表3、表5、表7所示。

(1)国家级层次政策特征分析。由表3可以看出，国家级层次光伏产业创新政策文本热门主题分别为主题3“平价上网项目”、主题7“分布式光伏发电”及主题18“标杆上网电价”。其中，关于主题3国家于2019年出台的《国家发展改革委、国家能源局关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》，提出开展平价上网项目和低价上网试点项目建设以及优化平价上网项目和低价上网项目投资环境等政策，通过优先配置平价上网消纳能力，鼓励平价上网项目建成[27]。主题7中关于分布式光伏发电，国家一方面不断出台政策降低补贴力度，另一方面鼓励分布式光伏资源配置市场化，允许地方出台竞争性招标办法配置分布式光伏发电项目，加大市场化交易力度[28]。对于主题18“标杆上网电价”，国家于2011年出台了《国家发展改革委关于完善太阳能光伏发电上网电价政策的通知》，制定全国统一的太阳能光伏发电标杆上网电价，对非招标太阳能光伏发电项目实行全国统一的标杆上网电价[29]。随后，2015年出台的《国家发展改革委关于完善陆上风电光伏发电上网标杆电价政策的通知》提出，随着陆上风电、光伏发电发展规模不断扩大，标杆上网电价逐步降低[30]。2016年，《国家发展改革委关于调整光伏发电陆上风电标杆上网电价的通知》提出，根据当前新能源产业技术进步及光伏组件成本降低情况，降低2017年1月1日之后新建光伏标杆上网电价[31]。近几年，国家不断出台政策调整光伏标杆上网电价，积极引导光伏产业健康发展。这些都表明，国家层面政策主要从电价、入网、补贴等方面进行宏观指导与协调。

由表4可以看出，国家级层次光伏产业创新政策热门主题3“平价上网项目”在2013-2018年主题强度比较平稳，在2019年主题强度达到最大，是因为国家先后出台了《关于积极推进风电、光伏发电无补贴平价上网有关工作的通知》和《关于完善光伏发电上网电价机制有关问题的通知》鼓励平价上网项目发展。2013年12月5日，欧委员作出反倾销反补贴终裁[32]，导致主题7和主题18在2014年主题强度达到最低。

(2)山西省级层次政策特点分析。从表5可以看出，山西省级层次热门主题分别为主题8“光伏扶贫”、主题10“各市光伏发电项目”、主题20“光伏企业建设”。对于主题8“光伏扶贫”，山西省人民政府办公厅出台《关于开展光伏扶贫工作的指导意见》，对光伏扶贫对象、扶贫模式、运营管理体系及收益分配提出详细要求，同时出台多条支持政策，且对保障措施都有详尽规定[33]。主题10“各市光伏发电项目”方面，山西省人民政府协调国土、林业、环保等有关部门，配合项目落实有关建设条件和建设资金，完善项目开工手续，督促项目单位开工建设[34]。主题20光伏企业建设，山西省政府出台一系列政策鼓励企业注册专业化公司，通过众筹等融资方式参与集中式村级光伏电站建设和企业地面集中电站建设，通过“以小带大”方式带动周围分布式光伏发展[35]。从主题和词频分布可以看出，山西省级政策既体现了落实国家注重光伏发电的特征，又体现了结合地方特点进行光伏扶贫、项目发展、企业建设等具有中观属性的指令性特征。

由表6可以看出，主题8总体呈上升趋势，表明山西对光伏扶贫日益重视，并将光伏扶贫作为扶贫工程的重要手段[36]。主题10在近7年主题强度平稳，表明山西省政府正持续推进各市光伏发电项目发展，同时对光伏企业建设也比较重视。主题20在2014年强度最大。2014年中国光伏产业遭受美欧“双反”制裁，光伏产业面临前所未有的危机[37]，很多光伏企业濒临破产。为鼓励山西省光伏企业发展，山西省人民政府出台《关于加快促进光伏产业健康发展的实施意见》，从财税、金融、土地支持政策等方面为山西光伏产业发展提供保障。根据热门主题随时间变迁情况看，山西省人民政府在引导光伏市场发展的同时，积极调动多方资源，当光伏产业陷入危机时，发挥政府宏观调控职能，推动本省光伏产业向好发展。

(3)大同市级层次政策特点分析。大同市级层次热门主题分别为主题5“光伏基地建设”、主题17“林地改革试点”、主题18“生态保护”(见表7)。对于主题5“光伏基地建设”，大同市由于长期开采煤矿，造成植被大量破坏，引起水土流失、耕种条件破坏。所以，大同于2014年印发了《大同采煤沉陷区光伏发电基地建设工作方案》，各级各部门积极响应政府号召，按照年度实施方案要求，利用当地得天独厚的光照资源及煤矿开采造成的沉陷区，努力发展光伏产业，全力推进光伏领跑者基地建设[38]。主题17“林地改革试点”，大同出台政策规定林地改革试点前置要求，规范林地占用审批条件，确保林地科学规划、全面保护、合理利用。对于主题18“生态保护”，大同在确保项目顺利开展的同时，还要保证林地质量提升及生态环境保护。现如今，大同“林光互补一体化”模式正如火如荼进行[39]，光伏产业发展和生态保护做到了两全其美。大同近几年利用采煤沉陷区进行光伏基地建设，在改变本市能源结构的同时，积极落实绿色发展理念、推进生态文明建设，出台多项政策对林地占用及生态保护作出明确规定。这些政策均表明，大同政策管控特征明显。

虽然大同市光伏产业从全局看在向前发展，但就3个热门主题时间变迁可以看出大同市光伏产业的脆弱性。从表8可以看出，大同在2014年及2018年3个热门主题的强度均为0。在2014年美欧“双反”制裁中，全国有61个光伏企业受影响，各大企业利润下滑，大同光伏产业整体发展情况不容乐观。2018年的“531新政”，全国性光伏行业急刹车使得行业问题暴露无遗[40]，整个行业处于不稳定状态,大同也受到极大的影响。由此可见，大同光伏产业在面对市场需求、政府政策等外部环境变化时，系统生存能力不足，还需要通过政策提高产业整体实力和市场抗风险能力。

4 结论与建议

4.1 研究结论

通过对国家、山西和大同光伏产业政策进行文本挖掘，得出3个层级政策主题，运用LDAvis可视化并计算每个主题的强度分布，分别选取强度最高的3个主题作为热门主题进行分析，得出如下结论：①国家级层次政策主要集中在光伏平价上网、分布式光伏发电补贴及标杆上网电价等宏观价格管制和财政补贴制度上，政策指导性特征明显；②山西省级层次政策集中于光伏扶贫、各市光伏发电项目及光伏企业扶持等中微观扶持性政策上，政策指令性特征显现；③大同市级层次政策主要集中于光伏基地建设、林地改革试点和生态保护等更加具体的微观运行机制上，政策管控属性明显；④整体而言，这些政策特征与产业创新政策总体要求一致，但3个层级政策热门主题间相关性不强、政策间互动作用不足，忽视了产业创新政策的传导渗透性特征。如大同市级层次光伏扶贫政策主题强度偏低，与山西省级层次热门主题偏差较大，最终在政策执行效果方面可能无法达到一致。

4.2 政策建议

根据上述结论及3个层次政策间的关系，本文提出如下政策建议：

(1)充分考虑产业创新政策的系统属性，增强各个层级沟通与反馈能力。在光伏政策制定过程中，应充分考虑产业链系统性，不仅要制定针对某一环节某一生产工艺的具体政策，更要统筹全局，制定整个行业的指导性政策。因此，应加强不同层级间的联系，积极与其它层级共同探讨制定和落实政策的有效方法。各层次根据其它层级所提建议或需要，因地制宜，制定针对性、完善性政策。在政策执行期间，下级主动将政策执行效果向上级反馈，上级通过搜集政策执行效果，不断调整政策制定方向，使得政策执行更加有效。

(2)尊重各层级政策属性特征，充分发挥各层级政策的有效促进作用。高层级产业创新政策在发挥宏观指导作用的同时，应尽量保持政策稳定性；低层级产业创新政策根据高层级政策变化和产业发展态势增强灵活性，适时积极引导产业健康发展。当高层级产业创新政策在规范市场运作过程中引起市场波动时，低层级政策应根据各地市场培育程度、资源禀赋、产业基础、发展态势等作出策略性调整[41]。如在2014年美国对中国光伏产业的“双反”制裁中，以及2018年全国性光伏产业急刹车的“531”新政中，大同层次光伏产业政策热门主题强度均为0，且大同在这两年没有出台关于光伏产业的政策文本。大同市政府在本市光伏产业遇到困境时，没有积极引导当地光伏产业发展。鉴于此，大同市政府应该寻求政府干预与市场调节的最佳结合点，发挥政府服务性与社会性职能，积极引导光伏市场发展，同时积极完善光伏产业市场机制及市场体系建设。

(3)政策制定应重视光伏产业集群建设，有效增强产业系统自身创新与发展能力。国际产业创新实践表明，产业集群内企业间竞争与协同可提高产业研发能力，使其成为推动整个行业进步的不竭动力。产业集群政策可有效促进产业集群形成和产业系统内生性发展，尤其对推动新兴产业培育与发展意义重大。目前，我国光伏发展政策在产业集群建设方面指导性及鼓励性文件较少。因此，应通过各层级产业创新政策调整，集聚科研机构、高等学校、政府、企业形成创新网络和产业集群，推动各创新要素在产业集群内部形成创新生态链[42]，从而加快产业集群创新发展，提高光伏产业自主创新能力、发展能力和竞争力。

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(责任编辑：王敬敏)