帕累托效率视角下的能源消费与经济增长关系研究*

◆袁程炜 ◆张 得

一、引言

“十二五”时期是我国深入实施西部大开发战略、继续推进“两个加快”、全面建成小康社会的攻坚时期。“十二五”规划提出的经济社会发展各项目标值，对深化能源改革、提高能源支撑保障能力、加快转变能源发展方式提出了更高更新的要求。十八大报告再次强调要推动能源生产和消费革命，支持可再生能源发展，确保国家能源安全。然而，能源作为经济增长的基础性要素之一，一方面通过与劳动力、资本、设备和土地要素的有机组合促进了经济增长，另一方面无限的消耗自身的同时，也是一个能源供求矛盾日益突出、环境污染日益严重的过程，从而制约着经济的可持续发展。因此，如何在现有条件下通过产业结构调整、经济制度改革和资源重新配置，并通过提高能源利用效率、开发替代能源、减少环境污染等综合手段，寻找经济增长与能源消费的均衡点，从而保障能源供应安全，形成能源消费与经济增长的良性互动机制，对经济结构调整、产业结构升级、生态文明建设和“美丽中国”建设具有重要意义。

二、文献综述

国际上很多学者利用计量分析方法分析了能源消费与经济增长的关系。比如Kraft（1978）研究得出：美国的1947年至1974年的国内生产总值增长严重依赖于能源消费，而在发展中国家能源消费只有在短期才能促进经济增长。Soytas（2003）就七国集团和新兴市场国家能源消费与GDP的关系做了国际比较，发现仅阿根廷存在双向因果关系。在国内，韩智勇和魏一鸣（2004）利用EG两步法，分析了1978年至2000年我国能耗与经济增长的协整性和因果关系，认为两者之间不存在长期的协整关系，但存在双向的Granger因果关系。陈首丽和马立平（2010）在基于C-D函数的基础上对中国1979年至2007年的数据进行分析后发现，中国能源消费总量与经济总量具有长期稳定关系且经济增长表现出了对能源的显著依赖。周江（2010）采用中国经济及能源数据对1978年至2008年的时间序列数据进行协整分析和因果检验，得出经济总量对能源消费总量的短期影响大于长期影响。李韧（2010）在利用1978年至2007年时间序列数据基础上，应用VAR脉冲响应分析表明保持能源消费、固定资本存量和劳动者工资协调同步增长对经济的稳定发展有积极作用。

国内外的学者们应用不同方法，研究了国内外能源消费与经济增长的关系，由于数据和研究方法的不同，得出来的结论也有所区别，但都承认能源与经济增长之间的密切关系，有的存在单项因果关系，有的存在长期的协整关系。本文在实证研究基础上，从帕累托理论模型这一新的视角分析经济增长与能源消费的关系，并提出帕累托改进的路径选择。本文第三部分构建了分析经济增长与能源消费的帕累托理论模型，第四部分分析了帕累托视角下能源消费与经济增长的关系，第五部提出处理能源消费与经济增长的关系路径选择，探索帕累托最优的对策措施，第六部分为本文的结论。

三、经济增长与能源消费的帕累托最优理论构建

帕累托最优理论最早是由意大利经济学家维弗雷多·帕累托提出，是研究资源配置效率的有效手段。帕累托改进是指通过资源禀赋的重新配置，能够在不使任何人的处境变坏的前提下，使一部分人的福利水平提高。而当这一部分人的福利水平提高必须以其他人的福利损失为代价时，即为帕累托最优或帕累托效率。帕累托效率实现需要同时满足三个条件：一是交换的最优条件；二是生产的最优条件；三是交换和生产的最优条件。然而，帕累托最优理论同样可以引入经济增长和能源消费的分析，如图1所示。

图1 经济增长与能源消费的帕累托效率分析

假设生产者有两个，即能源部门和工业部门；消费者有两个，即A和B，其中有两种生产要素L和K，生产两种产品工业品M和能源产品N，且资源生产要素总量和价格既定，人们追求的是效用最大化和利润最大化。根据图1可得，实现消费者A和B的交换最优条件是两者边际替代率相等，即。而实现工业部门和能源部门的生产最优条件是边际技术替代率相等，而混合最优条件必须同时实现边际替代率等于边际转换率，即然而将图1扩展到整个社会生产部门和消费部门，意味着能源部门增长要与工业部门增长同步，固定资本增长要与劳动力增长同步，能源增长要与用地指标和能耗要求匹配，意味着帕累托最优理论分析经济增长与能源消费具有理论基础，同时也被李韧（2010）的实证分析所检验。因此，不同发展阶段，不同地区要实现帕累托最优原则都是要保持能源消费增长与经济增长同步。

四、帕累托效率视角下能源消费与经济增长关系

中国经济自改革开放以来保持着高速增长，能源消费对经济增长表现出了一致性，如图2所示。能源消费的主体是企业，一方面企业需要不断利用能源转化的能量进行物质生产，通过能源要素投入结构调整，可以引导企业生产经营活动，从而带动经济发展和产业结构的升级；另一方面能源消费的过程又是污染物的转换和排放过程，要实现经济稳定持续发展，必须在节能减排框架下发展经济。因此，当前中国面临一定程度的总需求不足和产能过剩局面，迫使产业部门必须调整产业结构，实现产业结构优化升级，从第三部分的帕累托效率理论这一新视角分析，可以得出经济增长与能源消费关系需要遵循的四大规律：

图2 中国经济增长与能源消费关系图

1.经济增长需要区域能源禀赋条件与之适应。能源是经济生产活动重要的投入要素之一，与资本、劳动力、土地等要素具有同等重要的地位，在经济发展过程中缺一不可。经济增长必须以一定的空间范围为载体，而不同的空间范围具有对内的同质性和对外的异质性。区域能源的总量、分布和质量作为重要的禀赋结构，对经济增长有重要作用。企业需要在综合考虑能源供应、能源运输、能源产地等综合因素下，对能源禀赋条件做一个合理的评估，以决定企业和产业的合理布局。因此，经济增长需要权衡能源禀赋条件，并通过能源储备、能源运输、能源效率提高等综合手段，改善能源利用水平，提高能源利用效率。这种改善不利条件的措施就是帕累托改进，经济增长需要充分利用能源禀赋条件实现能源供求平衡，是一个帕累托不断改进的结果。

2.不同经济发展阶段需要不同能源禀赋与之协调。经济的发展进程是由低级向高级，由粗放向密集，由简单向复杂不断积累和壮大的过程，而不同的发展阶段对能源的依存度不同，是一个由能源的依赖由少到多，由单一向多元的过程。纵观中国几千年发展进程，能源的演化是不断升级的过程，从钻木取火到冷兵器时代中用石油燃烧作为武器，由煤炭的开采利用到电力的广泛推广，由国内煤、石油、天然气等能源的利用到国内外能源综合保障体系的建立，都是不同经济发展阶段对能源依赖程度的提高的最好佐证。而发展到现在，经济增长对能源的依赖有进一步加大的趋势，随着一次性能源的逐步消耗，已经不断出现如核电、风电、光伏等新能源的开发，经济对能源的依赖已经逐步由单一走向纵深。而经济发展需要能源利用体系的不断调整和升级，是一个帕累托改进的过程。

3.经济结构升级需要能源消费结构升级。经济结构调整升级是一个第一产业比重逐步下降，第二、第三产业比重不断提高的过程。而第二产业是能源消费的主体，占能源消费总量的80%以上，因此引导能源利用结构有利于经济结构升级。通过政府宏观调控提高“高污染、高排放、高能耗”行业的用能价格和用能指标控制，可以有效地限制其发展，而通过对高新技术产业、新型战略产业及知识密集型企业资金和技术的优惠措施，可以引导其发展。而关键在于政府在节能减排框架下，通过能源的供求数量、价格等调控手段，制定合理的产业规划，并通过产业结构的不断调整实现经济结构的优化升级。这种过程也是帕累托调整的过程，需要考虑不同经济发展阶段，以通过能源结构调整升级达到经济结构转型的宏观目标。

4.能源消费增长需要与用地指标和能耗要求相适应。经济增长需要能源、资金、土地和劳动等要素的合理投入，能源是经济增长的保障，投资是经济增长的动力，能耗是经济增长的约束。经济增长需要落实到项目投资拉动，然而存在的矛盾是一方面政府为了推动经济增长往往大力鼓励企业投产运行，而另一方面受到土地指标和环保要求的严格控制，往往会强行叫停刚开始投产运行的项目，给企业带来了巨大经济损失并可能散失抢占市场的先机，这就给企业带来了两难的“囚徒困境”。因此在现有约束条件和管理体制下，经济增长必须要在政府用地指标和环保要求的双重管制下进行，这就要求企业不断对生产经营、生产管理和投资规划等做出帕累托改进，使其达到帕累托最优。

五、能源消费与经济协调发展的帕累托改进路径选择

能源消费必须保持与经济增长相协调，才能保证经济运行要素的优化配置，最终起到推动经济发展的作用。帕累托改进的路径选择必须遵循不同经济发展阶段能源消费与经济发展适应，遵循不同地区能源禀赋条件与经济发展适应，产业结构升级也需要能源结构升级与之配合。因此，能源消费与经济协调发展的帕累托路径选择包括下面六个方面：

（一）充分挖掘区域禀赋优势，达到能源消费的区域最优

合理选择产业布局，对区域能源禀赋优势的地区，应该通过对区域能源种类和数量的综合评估，并考虑能源在企业生产投入的比重以及变化趋势，如果企业生产实际情况属于能源指向型的，必须将企业布局在能源产地和附近地区，以减小企业经营成本，提高产业运行效率。对区域能源禀赋不具优势的地区，能源指向型产业的布局，应该考虑搬迁或转移为首要方案，或者将产业布局在交通便利、水陆空交通发展的地区，以最大限度减少能源运输的“冰山成本”。

（二）调整产业能源消费体系，促进产业结构升级和提高

产业发展需要不同的能源作为支撑，为通过产业能源消费体系的调整从而促进产业结构升级提供条件。一是要通过能源供应管制和价格调整，调整产能过剩、装备陈旧、技术水平低和污染严重的产业发展，迫使企业通过引进先进设备和固定资产和吸收先进的管理经验和技术，提高企业的生产经营效率，从而通过整改实现产业结构升级。二是要通过优惠政策和资金支持，减少新兴产业生产的成本，适度降低科技研发的风险和投入，鼓励新型产业发展，通过新兴产业比重的逐步提高，从而带动一系列上游产业、下游产业和关联产业的发展，通过新型产业在国民经济中的比重提高，达到产业结构升级的目标。

（三）发挥企业技术资金优势，开发新型能源和替代能源

鼓励大型集团公司、企业投资新能源和替代能源的开发，在符合科学发展观、节能减排和可持续发展的要求下，通过新能源开发缓解能源供求矛盾，控制国际能源要素价格对本国经济的影响，保持经济的平稳健康发展，通过“开源”的方式增加能源供应，合理利用可再生资源。同时，积极开拓国际能源市场和产地，通过股权投资和债券投资的方式参加能源生产企业的经营管理和利润分配，避免能源结构的单一性对经济造成的风险。同时，需要鼓励有条件的企业研发节能减排技术，通过对工艺流程、生产设计和操作手段的研究利用，达到节约用能和合理用能的目标，通过“节流”的方式提高能源利用效率，减少能源消费对经济造成的污染和破坏，以达到能源消费与经济、社会、生态和环境的协调发展，促进经济的平稳运行。

（四）完善能源运输体系，形成全国能源交换大平台

一是要建设智能电网，实现自动管理，加强省际联网，实现余缺调剂。应积极建设智能电网，充分利用其坚强的网架结构和强大的电力输送能力，保障电网的可靠、安全、经济和高效；通过电网自动化和信息化处理，实现电网与用户有效互动，引导用户合理安排用电时段，降低高峰负荷，提高用电效率，保障经济运行。加强省际电网和交换大通道的特高压工程建设，开创省级电力余缺调剂和“枯丰互补”的新模式。二是要合理规划油气管道，建立“适当集中、分工合理、决策科学、执行顺畅、监管有力”的管理体制，加强资金监管，确保工程质量，确保管道运输与各地区经济发展形成良性互动的格局，保障能源消费与经济增长协调同步发展。

（五）大力推广清洁能源，积极开发和探索新型能源

一是要利用核能技术，筹备发展核电。利用全国核电人才科研、实验设计、装备制造、核燃料制造等优势，在兼顾安全和效益双重目标的前提下，在能源供求矛盾突出的省份科学规划和选址，积极做好前期准备工作，并在国家战略和政策需要的情况下，迅速启动核电站建设。二是要充分利用风能，合理规划风电。在有风力资源丰富的西部地区和其他有条件的地区重点规划布局风电场，积极开展风能资源监测，在人口居住集中且电力基础设施或无电地区适当布局风电场，保证生产生活基本用电需求，以生产清洁电力大力推广使用作为能源保障，带动区域发展。还要积极探索太阳能、地热能、潮汐能等新型能源，把握国家节能减排的重要机遇，充分利用国家产业扶持政策和产业扶持资金，大力发展新型能源产业。

（六）积极推行金融市场改革，大力开展各项金融产品创新

政府应该进一步深化金融市场改革，加强金融创新，不断开发金融产品和金融衍生产品，在国家宏观政策和清洁发展机制框架下，开展企业间的二氧化碳排放权交易，使得企业有压力和动力完善经济结构调整和产业结构升级，通过碳金融交易完善碳金融市场。通过国家发改委对各个区域的能耗指标控制，充分鼓励企业改进生产技术和节能技术，然后将超额完成的污染物排放指标通过产权市场管理和交易的收益，达到补贴技术更新成本的目的。同时还应该大力鼓励银行、证券、期货等金融机构参加碳金融和环保指标产权交易经营管理机制设计，给予金融机构准入许可证，通过金融创新和金融监管的有效配合，发展各项指标产权交易市场，达到完善金融市场的目的。

六、结论

能源消费与经济增长存在密切关系，不同经济发展阶段对能源利用水平、程度和效率不同，经济对能源的增长表现出阶段性，且能源消费具有区域特征，经济发展需要充分利用区域能源结构的比较优势。因此，必须充分应用区域能源禀赋，通过能源消费体系的调整和能源运输体系的完善，带动经济发展方式转变和产业结构升级，消化过剩产能，通过大力发展战略性新型能源，大大减轻经济对国外石油、天然气等能源进口的依赖，控制中国经济运行风险。并严格执行节能减排政策，提高能源利用技术水平和能源综合利用效率，减少能源消费对经济造成的环境污染，为美丽中国的建设作出积极贡献。

[1]Kraft J., Kraft A..On the Relationship between Energy and GNP[J].Energy Development,1978,(3).

[2]Soytas U., Sari R..Energy Consumption and GDP: Causality Relationship in G-7 Countries and Emerging Market [J].Energy Economies, 2003,25(l).

[3]Asafu-Adjaye J..The Relationship between Electricity Consumption, Electricity Price and Economic Growth: Time Series Evidence from Asian Developing Countries[J]. Energy Economics,2000,(22).

[4]丁继红,年 艳.经济增长与环境污染关系剖析——以江苏省为例[J].南开经济研究，2010,(2).

[5]齐绍洲,罗 威.中国地区经济增长与能源消费强度差异分析[J].经济研究，2007,(7).

[6]李 韧.中国经济增长中的综合能耗贡献分析[J].数量经济技术经济研究，2010,(10).

[7]张 炜，夏泽义.中国能源消费与人口、经济增长关系实证研究[J].人口与经济，2009,(5).

[8]韩智勇，魏一鸣，焦建玲，范 英，张九天.中国能源消费与经济增长的协整性与因果关系分析[J].系统工程，2004,(12).

[9]陈首丽,马立平.我国能源消费与经济增长效应的统计分析[J].管理世界，2010,(1).

[10]周 江.我国能源消费总量与经济总量的关系[J].财经科学，2010,(10).