中国工业石油效率与节油潜力的实证研究

高红贵，陈 燕

（1.中南财经政法大学 经济学院，武汉430073；2.广东商学院 国民经济研究中心，广州 510320）

0 引言

低碳经济是未来国际经济发展的一种新趋势。发展低碳经济不仅要求减少化石燃料的使用，而且要努力提高能源的利用效率，使单位GDP的“碳消耗”逐渐降低，这也是符合我国建设资源节约型、环境友好型社会以及节能减排工作的需要。要实现这个目标，主要有两种方法：一是改变能源结构，大力发展清洁新能源；一是提高能源的利用效率（通过节能）来实现。因为在今后较长一段时间内，石油在我国能源结构中的地位无法改变，清洁能源对石油的替代极其有限。所以要保证我国经济的快速增长，降低石油安全风险，同时实现低碳目标，最简便可行的路径即提高石油利用效率。本文将从以工业部门作为分析对象，考虑在社会生产生活中能源、资本和劳动力等要素之间的替代性以及石油资源与非石油资源相互之间的替代性的条件下我国工业部门的节油潜力。

1 基于投入角度的工业部门节油模型

如图1所示，等产量包络线用SS1表示，投入要素为石油、资本、劳动力、非石油能源等，包络线上的点C、D都是有效率的，而点A1存在效率损失，因为其在包络线的上方，即需要耗用更大的投入才能产生同样的产出。根据Farrell（1957）的定义，A1点的效率可表示为OA/OA1。但点A1的目标点并不是A而是帕累托最优点C。因为在A点保持产出不变，可以进一步降低石油投入AC（也称为Slack，松弛）而达到最优点C。A1点的效率损失包括两部分：一部分是由于技术无效率而导致所有投入要素过量AA1；另一部分是由于配置不当所导致的松弛量AC。所以，无效率点A1达到目标点C所需调整的石油投入数量为（AA1+AC）。如果该值为1，则表示该决策单元的石油投入已经处于最优石油投入点，不需要再调整。

根据以上效率的分析，可定义工业部门全要素石油相对效率为：

其中i为某地区，t为某年，TOPi,t为第i地区在t年的工业部门全要素石油相对效率。TOIi,t（Target Oil Input）表示目标石油投入量，AOIi,t（Actual Oil Input）表示生产中实际石油投入量。而LOIi,t（Loss Oil Input）为该地区相对边界而过度投入的石油量，即实际可节油量。所以各地区每年的节油潜力SPOi,t（Saving Potential of Oil），即

该值越大，说明该地区的工业部门的节油潜力越大。事实上，从式（1）和式（2）可以看出，TOPi,t+SPOi,t=1。

图1 基于投入的全要素生产率节油模型

2 工业部门的全要素石油相对效率的测算

我们以各省区为经济单位，考察四种投入要素与一种产出，即以1998～2008年我国29个省区工业部门的资本存量、劳动力、石油消费量及非石油能源消费量作为投入变量，以各省区工业部门的GDP作为产出，利用DEA模型进行节油潜力分析。

2.1 变量选取与数据来源

（1）GDP数据。各省区工业部门GDP产出数据及GDP平减指数来源于《中国统计年鉴》（1998～2009），将各省区工业部门当年价格的GDP折算为1997年不变价格。

（2）劳动力数据。国外一般取工作小时来作为劳动力投入变量，但该数据国内不可获得，我们就简单采用历年就业人数来替代，数据来自《中国统计年鉴》（1999～2009）。

（3）资本存量数据。资本存量我们采用常用的“永续盘存法”来计算。我们首先对各省区工业部门的固定资产投资数据进行平减处理，将其调整为1997年不变价格的固定资产投资。由于缺乏各省区工业行业固定资产投资价格指数，我们以各省区固定资产投资价格指数来进行调整。“永续盘存法”的计算公式为Ki,t=Ki,t-1(1-δ)+Ii,t，其中Ki,t为i省区第t年的工业部门的资本存量，Ii,t为i省区第t年平减后的固定资产投资。δ为固定资产折旧率，本文取值5%。由于“永续盘存法”运用的是滞期调整模型，所以我们必须获得1997年作为基期的资本存量。这里我们借鉴邵军等（2010）的做法，假设1997年基期的资本存量是过去投资的加总，并假定t期的固定资产投资额Ii,t=Ii,0eλit，λi为增长率。那么，基期1997年工业部门的资本存量可以由下式计算得出：

对式（3）进行计算的话，还需要得到Ii0和λi的值才行，我们用1998～2009年平减后交通运输部门和工业部门固定资产投资额通过线性回归求得：

表1 1998～2007年我国各省区工业部门的GDP以及各投入要素的均值

表2 我国各省区工业部门全要素石油相对效率（1998～2007） 单位：%

上述（3）式有了Ii0和λi后，我们用MATLAB软件可以求得基期K（1997）的值，以后各期的资本存量就可以用“永续盘存法”计算而得。

（4）石油和非石油消费量数据。石油消费量我们选取工业部门的终端油品消费量的数据；非石油消费量取终端非油品消费量的加总数据，数据都来自于《中国能源统计年鉴》（1999～2009），其中缺乏部分省区部分年份的数据，我们采用前后年份的平均数代替。

上述变量的均值统计如表1所示。

2.2 各省区工业部门的石油利用效率评价及比较

根据上述的投入和产出变量，运用DEAP2.1软件，可以测算出各省区工业部门的目标石油投入量，而全要素石油相对效率=目标石油投入量/实际石油投入量，就可以得出各省区工业部门全要素石油相对效率TOPi,t，具体结果见表2。

从表2的我国各省工业部门的石油相对利用效率总体来看，工业部门的石油利用效率比较高，处在85%左右，并且整体呈现稳步上升的态势。从各省区来看，上海、江苏、浙江、广东、云南等地的石油利用效率最高，一直处在最优前沿面上，也就是相对于我国其他省区来讲，其节油潜力几乎为零，并且有九个省区的工业部门石油利用效率高于90%。工业部门石油利用效率最低的省区主要集中在宁夏、辽宁、甘肃、青海等省区，其全要素生产率效率低于60%，其中最低的是宁夏，其平均石油利用效率仅为42.1%，这些省份中除了辽宁省外，其他都是位于我国经济相对落后的西北地区，说明这些地区的石油效率损失较为严重，未来西北地区的工业石油利用效率有待进一步提升。

表3 我国各省区工业部门节油潜力及占全国节油量比重

2.3 各省区工业部门的节油潜力分析

根据式2，我们可以计算出各省区的节油潜力，将部门的目标石油投入量和实际石油使用量之间差额相比即可以得出各省区的节油量，以及该地区当年可节约石油量在全国所占的比重，如表3所示。该处的“节油量”指的是如果该地区的部门经济按照最优前沿面的省份模式运转的话，在相同的条件下，可以实现石油减少量。所以处在最优前沿面上的省区，例如上海、山东等地其可节约石油量应该为零，但是这并不意味着该地区不存在石油效率的损失，而是指该地区与全国其他地区相比较，在当前的产出水平和技术条件下，处在帕累托最优状态，没有石油投入可供节约的。但是如果与国际市场上其他国家和地区相比，其有可能仍然存在着石油效率损失和节油潜力。

从表3的工业部门的节油潜力可以看出，2005～2007年全国的总体节油潜力不是很高，均值为10.87%，其中上海、江苏、浙江、山东、河南、广东、云南等省一直处在最优前沿面上，而甘肃、青海、宁夏、贵州、吉林、辽宁等省节油潜力较大，其中宁夏的节油潜力最大，均值达到了55%。

从可节油的绝对量来看，由于其石油消耗的绝对量较大，所以辽宁、吉林、湖北和新疆等省区可节约石油量最多，2005～2007年均可节油量都在100万吨以上，其中辽宁省的年可节油均值达到了312万吨，并且呈现上升态势，占全国可节油量的比重24%左右，一方面原因可能是因为辽宁省是全国炼油大省，但是同为炼油大省的山东省，其石油相对损失却为零。青海、宁夏等西部地区虽然其节油潜力较大，但是由于其石油消耗量较少，所以可节油绝对量并不高。从2007年单年情况来看，辽宁、吉林、湖北三省的总计可节油量占全国比重高达58%，理应成为我国工业部门未来重点节油区域。

3 结论与政策建议

从表4全国总体节油规模来看，工业部门的可节油量呈现相对比较平稳的态势，平均节油量基本上维持在1300万吨左右，其中2005～2007年的年节油量分别为1373.6万吨、1174.5万吨和1322.5万吨，分别占当年石油进口量的9.34%、6.93%、7.29%。我们工业石油消耗量一直占全国石油消耗量的40%以上，这个比例比西方国家的比例要大得多，工业部门的节油潜力的挖掘对于我国石油消耗总量的减少意义非凡，如果其实现有效节油的话，则可以缓解我国石油进口的压力。

表4 1998～2007年我国工业部门的总节油潜力 （单位：万吨）

近期内石油仍然是我国第二大能源供给，因此应将提高工业部门石油利用效率放在首要位置。当然，以上只是基于国内和国际市场上相关参照系的比较测算出的理论上节油量，要实现该节油量还需要我们提供行之有效的政策支持和保障。

工业部门石油利用效率的提高受多方面因素影响：政策法规导向；资金投入情况；节油技术应用水平；节油的组织管理水平；以及石油市场机制完善程度等。所以我们应该以节油财税和金融政策支持为推动，调动全社会节油积极性；以节油技术进步为主导，加快国内和国际市场上已经成熟的节油技术的推广；以企业和消费者的节油管理为保障，变政府主导的强制节油为企业和消费者自主节油；建立完善的、长效的节油市场机制，实现“政府推动，企业主导，消费者参与”的节油优先战略。远期来看，石油替代能源将在整个能源供给结构中的比重会逐步提升，所以，在促进石油利用效率提升的基础上，加大替代能源的研发力度，促进其市场化、商业化，逐步降低石油依赖程度。

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