我国省际能耗强度影响因素分析

浦勇超，王 祥，潘祺志

(1.东北财经大学 研究生院，辽宁 大连 116025;2.东北财经大学 数学与数量经济学院，辽宁 大连 116025)

一、引 言

自改革开放以来，我国经济在保持稳定的高速增长同时，在极短的时间内完成了工业化转型并迅速进入工业发展的中后期，借助于对外开放程度的不断推进，通过技术引进、技术模仿和技术创新，有效改善了要素生产效率，提高了国民经济增长的质量和水平。这一特点突出地反映在能源要素的利用上，在1980—2000年间，除个别年份外，能源消费增速一直低于宏观经济总量增速，或者说，我们一直在以不断降低的能源要素投入支撑着经济的高速增长。

但是进入21世纪后，由于我国开始步入以重化工行业高速增长为主要特征的工业化中后期，我国能源消费表现出增长过快的趋势。自2002年开始，我国能源消费总量变化明显出现了拐点，并呈现出一个加速趋势，GDP能耗强度也一改持续下降的变化态势，在2002—2004年连续三年出现上升。在此期间电力短缺、汽油短缺和煤炭短缺等能源供应危机开始显现。我国经济增长的可持续物质基础被动摇，能源要素已经从一个极富竞争力的资源类产品，转变成为制约经济进一步发展的要素瓶颈。

即使在能耗强度持续下降的“十一五”期间，能耗强度指标的异动也说明当前节能机制的脆弱性和节能实现的困难，2009年为应对次贷危机我国启动了四万亿元经济刺激计划后，由于大量政府投资有超过39%集中于铁路、公路和城市基础设施建设，在短时期内迅速放大了钢铁、水泥、石化产品的社会需求，在导致高能耗部门相对膨胀的同时，直接拉高了我国单位产值的能耗水平，2010年上半年，我国单位GDP能耗出现了0.6%的上升。对“十一五”节能减排目标的实现形成了极大压力。

那么，究竟是什么主导了我国经济发展过程能耗强度的稳步下降?又为什么在一些时期，能耗的变化却又表现出不寻常的轨迹?本文正是从这一问题出发，以我国区域能耗强度的变动为对象，考察能源价格、市场化、产业结构、区域及行业发展等诸多因素的作用和实际影响，揭示我国能耗强度变化的机理和影响轨迹，从而为节能减排政策的确立提供参考与启示。

二、能耗强度相关影响因素分析

作为复杂经济系统中的一个指标，能耗强度的变化以及我国经济最终能耗水平的形成实际是多种因素综合作用的结果，因此，技术变化、制度变迁、要素数量与质量、政府规制、产业发展特征、产业结构和经济发展模式等经济系统的方方面面都直接或间接影响于能源投入的多寡以及产出水平的高低，并最终通过能耗强度的变化而表现出来。综合相关文献的分析，我们将能耗强度的影响因素归类为六个方面。

1.技术进步的影响

技术进步与技术配置效率改善或者使得微观主体通过生产边界外移在相同要素投入水平下获得了更多的产出，或者通过成本曲线的压缩在相同产出条件下消耗了更少的要素。因此，其对能耗强度的影响是直接和容易观察的，无论在区域经济体还是行业层面上，技术进步对能耗降低的持续、稳定的影响已为大量的相关研究所证实［1－2］。

但上述分析都是立足于希克斯中性技术进步的假设而展开的，实际上，当有偏技术进步存在时，技术对能源效率改善的作用就变得复杂了。这也在大多数文献中往往被忽略。白重恩等［3］以我国行业样本进行的研究也表明，要素相对价格的变化将产生有偏和诱致性的技术进步，这使得技术进步对实际能源投入量的影响可能出现两种不同方向的作用:技术的改善使得技术效率得以提高，改善了要素边际产出率;但相对低廉的能源要素价格也可能诱使配置环节投入更多的能源以实现成本最优化。其最终的效应将取决于两种影响机制的加总。

此外，回弹效应 (Rebound Effect)的存在也使得技术进步对具体样本能耗强度的影响方向变得不明确了。①回弹效应最早由Khazzoom(1980)提出，即在技术进步改善能源效率减少能源需求的同时，由于相应的社会总产出水平上升，必将产生更多的能源需求，此外，能源需求的减少将反映在能源价格的降低上，同时随着真实收入的增加，都会使得能源需求量加以提高，这部分或全部地抵消了技术进步对能源效率的积极作用。根据回弹效应，随着能源效率的改进，经济系统对能源服务的有效价格下降产生反应，使得期望的对能源强度的有益影响被部分抵消。 “Khazzoom-Brookes”假说证实了一种极端情况:能源效率的改进实际上增加了能源需求，一部分学者进行了回弹效应测算［4］，并认为回弹的极端情况是难以发生的，但技术进步对能源效率的作用有20%—30%被抵消了。

2.结构调整的影响

结构调整的影响同样是易于观察的。从宏观层面衡量，社会总产出中低能耗属性产品的增加确实能够降低从总量意义衡量的能耗强度。这种影响部分地来自于“结构红利假说”，在某些经济体中总生产率的水平超过了构成部门生产率增长的加权和。其原因就在于部门的份额构成即结构发生了变化。当要素从低生产率部门转移和集中到具有较高生产率水平或者生产率增长较快的部门时，将能够有效改善由各部门组成的总的经济体的要素效率。

大量的实证分析，特别是基于完全因素分解模型而展开的研究，都证实了我国经济增长过程中，结构调整对能耗强度的显著影响。尤其是2001—2005年间，我国能耗强度的上升主要来自于工业行业中重工业比重的增加。不过，由于结构调整的衡量标准不一，有使用产业结构加以度量，也有使用重工业比重给予测度，同时结构变化的方向也缺乏稳定的趋势，因而其对能耗强度的实际影响呈现出显著的阶段性特征。

3.能源消费结构的影响

能源消费结构的变化主要指总的能源消费构成中，不同能源品种如煤炭、石油、电力和天然气等资源种类的比重变化。由于不同能源产品在热值转换、运输、储藏和应用成本等方面存在较大差异，因而石油和电力等高效能源对低端能源煤炭的替代，将提高相同消耗数量下净热能的实现，从而改善能源的要素生产率以实现能耗强度的降低。

许多研究都支持了能源消费结构优化［5］，特别是电力消费占总能源消费比重的上升，是能效改善的重要因素。但必须注意的是，由于资源禀赋条件的限制，实际上煤炭占比的持续下降，可能并不是短时期内我国能源消费结构调整的主要方向。煤炭更多地进入转换和发电环节，而不断减少终端能源消费中煤炭的构成，也许才是更为符合我国禀赋特征的优化方向。

4.能源价格的影响及要素替代的发生

能源价格变动对能源消费量和能耗强度的影响是市场经济调节的基本功能和属性。能源价格的变动，在成本最优化的目标约束下，将通过调整要素投入比率来减少能源产品的消耗。实际上，价格调节作用是通过两个途径实现的，一方面，在要素高替代性成立条件下，能源价格的相对上升将诱使生产者倾向于更多地使用低廉的要素，从而降低单位产值的能源消耗;另一方面，如果替代的成本较高或者替代的可能性较低，则价格的变化并不会直接地反映在要素投入组合的变化上，而是通过改变产品的成本进而影响部门利润率，最终由于利润率的降低而挤出生产要素向其他成本变化相对较弱的部门流动，并通过部门结构的影响实现总能耗水平的下降。

5.对外开放与FDI的影响

对外开放及FDI主要从如下途径对能耗强度产生影响。首先表现在技术环节，伴随外资进入而带来的技术扩散和技术外溢效应，如竞争示范效应、人员流动效应和供应链效应［6］，有效改善了我国技术和管理水平，同时加速了先进技术向国内的流动速度。这些都提高了微观领域的技术效率和全要素生产率，此外，由于流入国基于先发优势往往具有较为严苛的环境和生态标准，因而FDI所代表的技术形态总是倾向于使用较国内企业更高效的节能技术，这也刺激了国内相关技术的发展和能源效率的改善。其次FDI的流入集中于工业和制造业环节，因而将加速国内的工业化发展，并改变相应的产业结构和工业部门结构，这也最终反映在能耗强度的变动上。最后是外资的进入有效提升了国内规模经济的水平，这也一定程度上改善了能源要素的产出效率。

6.市场化与所有制改革的影响

市场化改革和市场经济体系的完善对能耗强度的影响，一方面来自于对价格信号调节功能的强化;另一方面则来自于对经济效率的改善。提高资源配置效率的市场化改革对能耗强度产生了持续的积极影响，特别是由此导致的技术和知识存量的变化更成为降低能耗的主要因素。随着市场化改革的深入，人均收入水平得到了很大的提高，其相应地提高了普通消费品在工业产品中的比重，同时第三产业以及服务业的迅速发展，都根本性地影响到我国经济结构的调整，这也当然地反映在能耗强度的降低上。

所有制变革的影响主要来自于不同产权和所有制企业具有差异性的要素生产率。刘小玄和李双杰［7］的分析发现了私有、民营等非国有的产权制度安排往往具有更高的生产率增长。

三、省际能耗强度影响因素的实证分析

1.样本说明

我国能耗强度在2000年前持续下降，特别是1997—1999年，宏观经济的能源消费总量在经济高增长的同时甚至出现了绝对量的减少，而自2000年开始，能耗强度出现拐点，表现出持续的上升态势。屈小娥［8］的研究证实了这一点。考虑到结构计量模型的稳定性，同时面板模型中所涉及的一些相关指标如R＆D投入等也自2000年开始统计，鉴于数据的可得性和完整性，样本区间确定为2000—2008年，共包含29个省份，①在省份中，由于数据缺失，剔除港澳台地区和西藏，同时将重庆并入四川，相应数据进行加总处理。数据资料源自历年各省份统计年鉴及《中国统计年鉴》，还有部分数据源自中经网数据库。

2．指标选择与数据来源

根据前文的分析，我们确定了影响省际能耗强度变动的主要影响因素。

技术进步:在针对能源强度变动的相关文献中，技术进步的度量主要按照以下两条思路展开，一是通过数据包络分析 (DEA)模型或者随机前沿生产函数 (SFA)对全要素生产率加以测算，以此表征技术的变化，再通过构建计量模型分析技术进步的影响［8］。二是利用直接的统计指标从技术投入和技术产出两个视角加以度量，从技术投入视角选择科技支出或者R＆D经费支出、科研人员投入等指标，从技术产出角度选择专利申请数和专利授予数等指标来度量技术进步的发生与变化，基于数据的可得性，本文以各省份历年R＆D经费支出来衡量技术进步及技术的变化，其数据源自历年各省份统计年鉴，利用固定资产投资价格指数换算为2000年可比价。

产业结构:以省际能耗强度为对象展开的研究中，大部分学者采用第二产业占GDP比重或者工业产值占比来度量样本的结构变化［6］，这样的处理是直观且便于理解的，史丹［2］也认为，我国能耗强度在20世纪90年代的持续下降，除了依赖于技术进步以及对外开发所引致的能源效率的改善外，第三产业的迅速发展，工业部门产值份额的不断萎缩也是重要的原因。但是，将之与本文的样本时序期相结合，特别是考虑到节能减排目标的实现，以工业产值份额来度量省际结构变化却无法符合政策需要和结构调整的真实方向。以期在工业化中后期发展时期，在保持工业高增长的同时，将工业推向集约型的创新道路上去。从这个意义上讲，以工业份额或者二产份额代表结构优化方向是存在偏差的，基于这样的考虑，本文分别对各省份高耗能行业的产值进行加总，并采用对应省份的工业品出厂价格指数折算为不变价 (2000年为基期)，再计算其占省际GDP比重，以此来度量样本时序期内各省份增长过程中的结构变化，相关数据源自2001—2009年《中国工业经济年鉴》。

能源相对价格:由于能源实际包含多种产品，且相同产品内部也往往由于质量差异存在不同的市场价格，因而以标煤为统一单位度量的能源价格是难以计算和得到的，在相关研究中，一般均采用燃料、动力购进价格指数度量能源产品的价格变化［2－6］。本文借鉴上述文献同样采用燃料、动力价格指数表征能源价格变化，同时，考虑到资本价格的数据无法直接获取，本文采用能源与劳动力的价格变化率之比来度量能源要素价格的相对变异。其中劳动力价格的计算是采用各省份城乡人均收入水平 (以CPI折算为2000年可比价)以城乡人口为权的加权平均值，并使用CPI转化为可比价，在此基础上推算出劳动力价格的相对变化。然后将上述两种价格指数相比即得到能源要素的相对价格变化。相关数据取自2001—2009年各省份统计年鉴，其中2008年各省份燃料、动力购进价格指数由于资料缺失，因而用2010年《中国统计年鉴》中的数据替代，当然这样的处理实际上使得2008年各省份对应于相同的能源价格。

能源消费结构:相关研究中，对于能源消费结构变化的度量一般均采用如下两种方法，一是以煤炭消费量占能源总量的比重来替代，用其刻画能源消费中低端能源占比［5］。二是以电力消费占比来反映高端及清洁能源的使用状况［6］。一般而言，这两种度量方法是类似的，即没有使用煤炭消费份额意味着石油、电力占总能源消费比率的增加被煤炭比率减少所抵消［1］。本文采用了煤炭消费占能源总量的份额度量能源消费结构。其相关数据源自2001—2010年《中国能源统计年鉴》。

对外开放程度:对外开放程度在已有的研究中度量方法较为统一，普遍采用FDI的规模来度量。本文就利用各省份统计年鉴中的FDI占该地区GDP比重来表征对外开放程度的变化，其中FDI使用固定资产投资价格指数将之折算为不变价 (2000年为基期)。

市场化与所有制变革:市场化的资源配置手段、产权明晰的所有制改革对能源效率改善的作用是显而易见的，但在实证分析中，对其如何度量依然没有形成统一的方法。考虑到数据的完整性和可得性，本文借鉴魏楚［6］的研究，采用国有(及国有控股企业)工业总产值占全部国有 (及规模以上非国有企业)工业总产值比重加以度量，其中2004年由于统计口径调整，工业总产值数据由增加值数据替代。全部数据均来自2001—2009年各省份统计年鉴，其中不变价均采用工业品出厂价格指数来计算。

由于上述解释变量同时包含相对量数据与绝对量数据，为保证量纲统一和经济意义的明晰，我们对所涉的绝对量数据进行了对数变换。表1给出了变量及相关说明。

表1 省际能耗强度计量模型的变量说明

3.省际能耗强度面板模型的估计与检验

考虑到省际经济发展的非均衡特质，我们使用变截距模型来反映省际增长模式差异这一非观测变量的影响，同时考虑到本文的样本已基本覆盖全部省份，且研究结论无需外推，因而选择了固定效应模型进行最终估计，由此可确定我国省际区域能耗强度面板模型为:

考虑到我国经济发展中不同省份在产出水平、开放程度和技术能力方面存在较大差异，可能导致面板模型出现异方差问题，为克服其影响，对(1)式利用横截面SUR加权进行广义迭代最小二乘估计，得到如表2所示的模型估计结果。

表2 省际能耗强度面板模型参数估计结果

对于上述模型GLS得到的残差，最初的估计发现存在自相关 (DW=1.17)，LM检验同样证实了这一点，因此在原模型中加入了AR(1)项给予修正。

4.实证结果分析

(1)技术进步对节能降耗具有突出作用

由省际能耗强度面板模型的估计结果可以看出，以创新投入与R＆D经费支出度量的技术进步与省际能耗强度之间存在显著的负相关关系，相应的弹性系数β1为－0.006，这表明从我国区域经济的平均影响来看，创新投入的增加将有助于节能减排目标的实现，这与预期影响方向一致。具体而言，R＆D经费支出每增加1%，将使省际能耗强度平均降低0.006个单位。

但是，我们也必须注意到，总体看来，我国的技术进步更偏向或者说倾向于技术模仿与技术引进，而非自有技术的培育，即技术进步及生产率的改善还主要依托于物化性技术进步。作为仍旧处于工业化发展中后期的发展中国家，工业结构作为国民经济的核心构成，工业部门的高速增长或者说短时期内的产业结构相对稳定，都使得未来节能减排约束性指标的完成将主要依赖于技术进步的加速，从而通过要素生产率的提高形成节能减排的长效机制。从这个意义上讲，加快技术进步的速度，改善技术进步以外来技术为主的变革模式，逐渐建立和完善我国自主技术产生的激励性机制和市场环境，是未来我国经济实现节能降耗目标的核心所在。

(2)产业结构变动是能耗强度波动的主因

根据表2，产业结构变化对能耗强度存在显著的影响，高能耗行业比重上升1%，将使得区域能耗强度平均增加0.120，从其实际影响大小看，在所有影响因素中最为突出。这与相关文献中基于能耗强度的因素分解而展开的分析形成了一致的结论，即能耗强度的降低主要源自技术进步和效率改善，但结构变动的影响突出且显著。这也对2010年上半年我国能耗强度不降反升提供了解释。由于为应对金融危机而实行的四万亿经济刺激计划，主要投资于公路、铁路以及城市设施等基础建设，使得高耗能行业需求持续旺盛，进而通过高能耗产品的份额变化，影响到了能耗强度的变动。

从这个意义上讲，当前节能减排的政策落实将主要精力集中于对高能耗行业的能耗监督与管制、效率改善和产业抑制上，确实符合能耗变动的实际特征，但也必须清醒地认识到，由于城市化还处于加速过程，基本建设投资依旧是各级政府投资的主要方向，公共设施与公共服务的完善将会在一个相当长时期内成为地方政府的主要工作，高耗能产品的需求环境并没有发生本质变化，因而在短时期内，将政策重心从对高能耗行业的抑制转移到对其技术效率的改善上，更多地鼓励节能方向的技术创新，加快节能性技术装备的应用，逐步去除部分领域的垄断属性，鼓励外资和民营资本的加速进入，特别是逐步将高能耗行业的政府投资为主转向市场化资本为主，进而通过行业要素生产率的改善来缓解节能压力，是短时期内更为可行的政策路径。

(3)能源相对价格的提高并不能够抑制能源消耗的增加

估计结果表明能耗强度并没有随着能源相对价格的上升而降低，能源相对价格每上升1个单位，能耗强度将增加0.002，虽然其影响相对微弱，但却是统计显著的。这样的估算结果与刘畅等［1］和屈小娥［8］的实证分析结论都出现了方向上的偏差，其原因可能是能源消费主要集中于工业部门，而其中大部分又被消耗在高耗能工业和产业链上游的行业部门中，因而具有较强的成本转移能力和议价能力，可以通过成本转移部分甚至全部地稀释掉能源价格上升所引致的成本增加。此外，这些产业和部门往往具有较高的垄断属性且国有经济成分为主体，因而在高利润支持下缺乏节能的微观激励，同时，滞后的能源体制改革和能源价格管制部分地弱化了微观主体对能源要素价格变化的反应。

(4)能源消费结构的优化将对节能产生积极作用

根据模型估计结果，煤炭消费在总体能源消费占比的下降确实对能耗降低产生了积极影响，煤炭消费比重每下降1个百分点，将对能耗强度产生0.041个单位的压制，比较看来，其实际影响除了低于高能耗产业结构份额变动的作用外，甚至超过了技术进步对节能的拉动效应。

但是，我们也必须注意到，我国自然决定的能源禀赋条件中，“富煤、贫油、少气”的基本状况是无法修正和转变的，煤炭在总体能源消费占比处于较高水平仍将是很长一段时期内我国能源消费的主要特征。由于煤炭在热值转换、加工和应用环节具有天然的低效属性，这将严重拉低我国以总体能源消费度量的能耗强度。因而如何有效控制终端能源消费中的煤炭消耗比重，更多地将煤炭消费转移和集中到能源转换和火力发电环节，并加速推进电力生产部门的火电机组规模以及发电技术、输电技术、储能技术的改善和提高，将决定着我国未来能源消费结构的优化速度和调整步伐。

(5)对外开放程度对降耗的作用没有得到数据支持

由表2可知，在模型所引入的相关影响因素中，唯有度量对外开放程度的FDI规模变动对能耗强度的影响没有得到数据支持，虽然其估计数值方向为负，但却无法通过显著性检验，这与部分学者的研究出现了偏差，在他们的研究中，随着FDI的流入，技术扩散、技术外溢的逐渐积累，将随着东道国和地区基础条件、知识能力的完善和提高，有效地影响到生产率的改善上，进而有效地反映在能耗强度的降低上。

(6)所有制变革的方向对能耗强度有重要作用

文中以国有经济成分占地区总产出的比重来度量市场化程度和所有制变革，确实难以涵盖市场经济制度完善过程中我国经济体制变革的全部内涵，但即使这样，在模型中我们依然得到了显著的估计结果。具体而言，国有经济成分在地区GDP中的比重每降低1%，将对能耗强度的降低产生0.001个单位的积极作用。这也进一步说明“国退民进”和民营经济的成长，确实可以从微观上强化稀缺资源的灵活配置能力，形成具有市场化特征和生产者自省为动力源的节能激励与约束机制。

四、结 论

本文立足于我国省际能耗强度的影响因素分析，实证研究了技术、结构、价格、体制等相关指标对能耗水平的影响过程，结论表明技术进步与结构调整确实是当前主导我国能耗强度变动的最关键因素，但由于我国工业化进程方兴未艾，技术进步则有着其内在惯性和作用时滞，考虑到“十二五”节能减排目标的实现，则最终实现节能的关键将更多地依托于能源消费结构的优化等微观环节，特别是如何将当前的节能政策重心从政府管制、能耗监控转移到形成生产者自省，从抑制相关产业发展转移到有利于节能减排的基础制度完善，将决定着未来能否实现增长与节能的均衡发展。

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［5］滕玉华.技术进步与中国能源效率研究文献综述［J］.产业观察，2009，(27).

［6］魏楚.规模效率与配置效率:一个对中国能源低效的解释——基于35个国家(地区)的比较［J］.世界经济，2009，(4).

［7］刘小玄，李双杰.制造业企业相对效率的度量和比较及其外生比较因素［J］.经济学(季刊)，2008，(3).

［8］屈小娥.中国省际全要素能源效率变动分解［J］.数量经济技术经济研究，2009，(8).

(责任编辑:韩淑丽)