技术进步与中国能源效率研究文献综述

滕玉华

中图分类号:F416 文献标识码:A

内容摘要:为了缓解中国当前的能源约束,政府与诸多学者提出通过经济结构调整和技术进步等方式来提高中国的能源效率。本文介绍了技术进步与中国能源效率研究的发展状况和脉络,并对其进行了评价与展望,以期为国内学者研究中国的节能降耗问题提供有益思路。

关键词:技术进步 能源效率 文献综述

为了缓解中国当前的能源约束,政府与诸多学者提出通过经济结构调整和技术进步等方式来提高中国的能源效率。技术进步真的能够提高能源效率?如果可以,技术进步能够在多大程度上改善能源效率?本文综述了近年来关于技术进步与中国能源效率的主要理论和实证文献,不仅可以使国内学者了解这一领域的发展状况和脉络,也可以为其研究中国的节能降耗问题提供有益的思路。

技术进步与中国能源效率研究的成果

近年来技术进步与中国能源效率研究领域取得的学术成果,主要体现在以下几个方面:

(一)能源效率的界定

一般认为,能源效率分为经济能源效率和物理能源效率两类。经济能源效率指把能源作为燃料和动力时,能源投入与最终生产成果之比;而把能源作为原材料,经过加工转换生产出另一种形式的能源,这种能源投入与能源产出之比叫做物理能源效率。在经济类文献中,研究的能源效率均是指经济能源效率,本文的能源效率也是指经济能源效率。

目前,能源效率的计算分为单要素能源效率和全要素能源效率。单要素能源效率是反映经济活动中能源消费与有效产出关系的偏要素生产率指标。在文献中较为常用的单要素能源效率指标,包括能源生产率和能源消耗强度,这两者互为倒数。能源消耗强度用单位GDP的能源消费量来表示。采用单因素能源效率指标(能源消耗强度),虽然计算较为简便,却夸大了能源效率,且忽略了各投入要素间的相互替代作用(史丹,2006)。实际上,能源本身并不会带来任何产出,必须结合其他重要相关要素,如资本、劳动力等,且全要素能源效率能更好的反映客观实际,能源效率的提高也依赖于全要素生产效率的改善(Gale等,2000;Hu & Wang,2006)。因此,近年来诸多文献采用的能源效率指标是全要素能源效率。

一般采用非参数的数据包络分析(Data Envelopment Analysis,DEA)来测算全要素能源效率。Charnes, Cooper和Rhoades(1978)提出了第一个DEA基本模型,即CCR模型。该模型建立在规模报酬不变的假设基础上,以线性规划法估计生产边界,然后衡量每一个决策单元(DMU)的相对效率。通过该模型可以测算出目标能源投入量,用目标能源投入量与实际能源投入量的比值来表示全要素能源效率。Hu and Wang(2006)、魏楚和沈满洪(2007) 运用CCR 模型计算了中国省际的全要素能源效率。Mukherjee(2007、2008)提出了测度全要素能源效率的几种模型。李世祥和成金华(2008)采用其中的四个模型测度了中国13个主要工业省份的能源效率。

(二)衡量技术进步的指标

技术进步有广义和狭义两类,狭义技术进步仅指科技创新;广义技术进步除了包括科技创新外,还包括管理创新、制度等新“软”技术进步。本文通过对文献的梳理发现,衡量技术进步的指标基本上可分两大类,第一类是通过数据包络分析测算Malmquist生产率指数,用全要素生产率表示广义的技术进步;第二类是从技术创新投入角度选择“财政科技支出”或者“R&D”支出、科研人员投入等指标,从产出角度选择“专利申请数”、“专利授予数”等指标来表示技术进步。李廉水和周勇(2006)、孙立成等(2008)采用第一类指标分析了技术进步对中国能源效率的影响。史丹等(2008)认为将全部经济活动的技术效率作为能源利用的技术效率,存在一定问题。目前,大多数文献均采用第二类指标来分析技术进步对能源效率的影响。Fisher-Vanden等(2006)、刘畅等(2008)运用第二类指标研究了技术进步与中国能源效率之间的关系。

(三)技术进步与中国能源效率之间关系的研究

技术进步是影响中国能源效率的一个重要因素,因而,诸多学者对技术进步与中国能源效率之间的关系进行了研究。 Fisher-Vanden等(2006)的实证分析发现,能源价格、R&D、产业结构等是降低中国能源强度的主要原因。Karen等(2004)指出企业研发的投入和对人员的培训能促进企业生产和加工活动的革新,对企业能源强度的下降有16.9%的贡献。王群伟、周德群(2008)应用基于DEA的非参数Malmquist指数法研究发现,技术效率比技术进步更有助于能源效率的改善,这可能与技术进步带来的回弹效应有关。刘畅等(2008)对中国29个工业行业的面板数据进行实证研究,结果表明,科技经费支出的增加有助于高能耗行业能源效率的提高。孙立成、周德群和李群(2008)应用DEA-Malmquist方法测算了1997-2006年12个国家的能源利用效率及变动指数,研究发现,能源利用技术进步增长率的下降是中国能源利用效率未得到提高的主要原因。李廉水和周勇(2006)以35个工业行业为样本,用非参数DEA-Malmquist生产率方法分解广义技术进步为科技进步、纯技术效率和规模效率3个部分,然后采用面板技术估算了这3个部分对能源效率的作用,结果表明,技术效率(纯技术效率与规模效率的乘积)是工业部门能源效率提高的主要原因,技术进步的贡献相对低些,但随着时间推移,技术进步的作用逐渐增强,技术效率的作用慢慢减弱。吴巧生和成金华(2006)的研究表明,中国能源消耗强度下降主要是各部门能源使用效率提高的结果,其中,工业部门的技术改进是影响能源消耗强度的主导因素。齐志新和陈文颖(2006)应用拉氏因素分解法,分析了1980-2003年中国宏观能源强度以及1993-2003年工业部门能源强度下降的原因,发现技术进步是中国能源效率提高的决定因素。

(四)研究方法

技术进步对中国能源效率之间关系的研究基本上采用“两步法”。第一步是测算能源效率,通常采用参数法与非参数法这两种方法;第二步是估计技术进步对能源效率的影响,具体步骤是将第一步测算出的能源效率视为因变量,把技术进步指标作为解释变量,并通过考察该项系数的变化确定技术进步对中国能源效率的影响。由于影响技术进步的因素是复杂的,如果仅仅从技术创新投入或产出的角度考察其对能源效率的影响,可能使得估计结果有较大偏差。因此,在一些文献中,通过加入人力资本、企业产权等控制变量,对技术进步与中国能源效率之间关系进行研究。

技术进步与中国能源效率研究评价与展望

通过以上简要回顾与分析,可以归纳出技术进步与中国能源效率研究近年来的主要特点:

(一)研究内容涉及范围比较全面

在技术进步与中国能源效率的理论基础研究中,将能源作为一种投入要素纳入了生产函数,既有从全国整体、地区、行业及企业层面上对技术进步与中国能源效率之间的关系进行深入研究,也有地区能源效率差异、节能潜力应用方面的研究,为制定切实有效的节能政策提供了理论依据;既涉及衡量能源效率、技术进步指标的构建,也注重建立变量之间的函数关系,采用因素分解法(指数因素分解法和结构因素分解法)、计量经济学与数据包络分析方法进行了定量研究。可见,现有的研究已经为技术进步与能源效率研究确定了一个基本的分析框架。

(二)研究过程注重吸收相关学科已有成果

技术进步与中国能源效率之间关系的研究,已经由单纯从技术创新投入与产出角度来考察技术进步对能源效率的影响,发展到注重充分吸收相关学科已有的成果。已有学者将国际贸易学、产权经济学和产业组织理论等引入到能源效率的研究中,以企业产权理论外商直接投资的技术溢出、国际贸易理论为基础来研究技术进步对中国能源效率的影响,解释地区、行业及企业能源效率差异的原因,研究技术进步通过何种途径影响中国的能源效率。

(三)技术进步的途径

内生经济增长理论认为研发投资和国际贸易都是技术进步的发动机(Grossman and Helpman,1991)。许多文献分别从理论方面证实了国际贸易是技术进步的重要原因(Frankel and Romer,1999;Alcal and Ciccone,2004)。此外,诸多文献也证实FDI的技术溢出对一国的技术进步也有促进作用。可见,研发投资与对外开放都会对一国的技术进步产生影响。

然而,现有的文献主要从研发总支出角度来考察技术进步对中国能源效率的影响,由于不同类型的研发支出(自主研发、国内外技术引进)的效果存在着差异,而从细分的研发支出角度来分析其对中国能源效率影响的文献较少。因而,研究自主研发、直接技术引进对能源效率的影响对于提高中国研发投资的质量与效果,制定有效的节能政策有现实意义。

本文分析现有的文献发现,已经有学者研究国际贸易、FDI与中国能源效率之间的关系,主要是采用对外贸易依存度(进、出口依存度)和外商直接投资额指标来分析国际贸易、FDI对中国能源效率的影响,鲜有文献采用其他的国际贸易与FDI的技术溢出指标来研究技术进步对能源效率的影响。中国是一个贸易大国,同时也是全球吸引外商直接投资最多的发展中国家,因而,研究通过国际贸易与FDI途径的技术进步对能源效率的影响,对于制定合理的节能政策及对外开放政策具有一定的指导作用。

(四)衡量技术进步指标的选择

在对技术进步与中国能源效率的验证中,衡量技术进步指标的选择往往并不能全面度量实际的技术进步程度。Cohen and Levin(1989)指出,研究创新和技术变化时的一个基本问题是,缺乏有效的新知识衡量指标,以及难以衡量新知识对技术进步的贡献。因此,寻求更好的衡量指标是研究技术进步与中国能源效率之间关系的学者所面临的挑战。

综上所述,技术进步与中国能源效率研究已经成为中国能源研究的一个重要领域,然而,中国如何通过技术进步来提高能源效率需要更深入的理论和实证研究。

参考文献:

1.刘畅,孔宪丽,高铁梅.中国工业行业能源强度变动及影响因素的实证分析[J].资源科学,2008(9)

2.李廉水,周勇.技术进步能提高能源效率吗?—基于中国工业部门的实证检验[J].管理世界,2006(10)

3.史丹.中国能源效率的地区差异与节能潜力分析[J].中国工业经济,2006(10)

4.齐志新,陈文颖.结构调整还是技术进步—改革开放后我国能源效率提高的因素分析[J].上海经济研究,2006(6)

5.孙立成,周德群,李群.能源利用效率动态变化的中外比较研究[J].数量经济技术经济研究,2008(8)

6.王群伟,周德群.中国全要素能源效率变动的实证研究[J].系统工程,2008(7)

7.吴巧生,成金华.中国能源消耗强度变动及因素分解:1980-2004[J].经济理论与经济管理,2006(10)

8.Fish-Vanden, K., Jefferson, G. H., Liu, H. M., Tao, Q., What is driving Chinas decline in energy intensity?[J].Resource and energy Economics,2004,26

9.Cohen ,W. and D.Levinthal.,1989 ,Innovation and Learning: The Two faces of R&D.Economics Journal ,99