能源价格、产业结构、技术进步与能源效率关系研究

陈晓毅

（1.中央财经大学 统计学院，北京100081；2.广西财经学院 信息与统计学院，南宁530003）

0 引言

研究中国能源效率与各影响因素的关系，确定它们之间的互动机制，探寻提升能源效率的方法与途径，从而提出相关的建议，具有很强的现实意义。关于能源效率与其各种影响因素之间的关系，国内外学者从事了大量的研究，得出的结论也不尽相同。由于使用的模型不同，研究的地区以及样本数据的不同，得出的结论也存在差异。已有的文献在研究中大量使用了时间序列的方法，时间序列方法的理论基础之一是渐进理论，要求数据具有大样本特征才能适用，而我国由于统计数据的局限性，可获得的相关样本数据较少，使得要求大样本特征的条件难以满足，因此简单地使用“协整模型—误差修正模型—格兰杰因果关系”的研究范式会造成结果的不准确。为了弥补以往研究方法的局限性，本文尝试利用更具稳健性和小样本特性的自回归分布滞后方法(Auto Regressive Distributed Lag,ARDL)来对能源效率与各影响因素间关系进行均衡性和稳定性研究，揭示它们之间的长期动态关系。

1 研究方法与模型

自回归分布滞后模型(ARDL)是一种近期出现的协整检验模型，最早由Charemza和Deadman在20世纪90年代提出，在Pesaran、Shin、Smith等人的努力下逐步得到了完善和推广，边限检验的ARDL方法具有传统的协整检验无法比拟的优势：（1）只要时间序列变量的单整阶数不大于1，即无论是平稳变量I(0)还是一阶单整变量I(1)，或者是平稳和一阶单整变量的混合，其均可适用；（2）即便解释变量是内生变量，模型的估计也不受影响；（3）突破了传统方法大样本数据的限制，是一种稳健的小样本估计技术。

2 数据说明与实证分析

2.1 数据说明

能源效率用ei表示，本文选取1978～2011年能源强度的倒数来反映能源效率，计算方法为：能源效率ei=不变价格计算的GDP（以1978年为基期）/当期能源消费总量。该比值是个正指标，越大则能源效率越高。能源价格用ep表示，我国现有年鉴中尚未公布能源价格指数，所以本文将构造能源消费的综合价格指数来代替能源价格指数，具体做法为：以每年我国能源消费总量中煤炭、石油、天然气、水电的消耗比例为权重，采用1978年为基期的工业品出厂价格指数，对煤炭行业、石油行业、电力行业进行加权平均。cyjg是产业结构，计算方法为：产业结构cyjg=第二产业增加值/GDP。技术进步tec以劳动生产率指标来反映。所有变量在实证分析前均进行了取对数处理，数据的区间为1978～2011年。所有数据来源于历年《中国统计年鉴》以及《新中国五十五年统计资料汇编》，所有计算均使用Eviews6.0或Microfit4.1软件实现。

2.2 单位根检验

虽然ARDL方法有很多优点，但要求时间序列变量的单整阶数不超过1，所以先采用ADF检验对变量进行平稳性检验。表1给出了Eviews6.0的检验结果。

表1 单位根检验结果

由表1可以看出，在样本期间内，能源效率、能源价格、产业结构、技术进步在5%临界水平下都是非平稳序列，而经过一阶差分后都变成了平稳序列，即这四个序列都是I(1)序列，满足ARDL单整阶数不超过1的应用要求。

2.3 协整检验与参数估计

利用OLS方法对（1）式进行估计，借助Microfit4.1软件计算出F统计量，进行ARDL边限检验，判断变量间是否存在协整关系，在AIC和SBC准则下，同时考虑了自由度的影响后，最终确定最优滞后阶数为2。由表2可以看出，以能源效率为被解释变量，能源价格、产业结构和技术进步为解释变量的F统计量为5.1969，大于Pesaran提供的5%显著性水平下的上限4.35，因此拒绝不存在长期均衡关系的原假设，认为能源效率、能源价格、产业结构和技术进步之间存在协整关系。

在确定了变量之间存在协整关系后，可以通过ARDL模型估计变量间的长期和短期影响系数，根据AIC准则，发现ARDL(2,2,2,0)比较合适。长期系数和短期ECM的估计结果如表3和表4所示。

表2 边限检验结果

表3 ARDL(2,2,2,0)模型估计的长期关系系数

表4 ARDL(2,2,2,0)模型ECM估计结果

表3和表4表明，各影响因素对能源效率的长期影响都是显著的，而短期影响绝大部分也是显著的。其中能源价格ep的长期弹性系数为0.69，表明长期来看，能源价格每提高1%，则能源效率将提高0.69%，这说明了能源市场化改革与能源价格的合理提升长期中会对能源效率带来明显的正向促进作用。而在表4的ECM估计结果中，能源价格的一期滞后对能源效率的影响才显著，表明价格对能源效率的作用存在滞后效应，但滞后一期的能源价格变动对能源效率的影响是负向的，原因是短期内能源与资本、劳动等生产要素的相对比价没有及时体现出能源的相对稀缺性，不能正确反映能源价格对能源效率的提升作用。产业结构cyjg的长期影响系数为正，而短期影响系数为负，这说明了以工业化为重点的产业结构的调整在短期内会带来能源消费的急剧膨胀，从而导致能源效率的下降，但长期中，由于推行的新型工业化战略、工业结构高端化调整政策等，产业结构的优化会对能源效率的提升具有重要促进作用。技术进步tec的长期和短期影响系数均为正值且显著，这说明技术进步无论是在短期还是长期都会对能源效率的改善有显著的拉动作用，技术进步有明显的“回报效应”。

2.4 稳定性检验

为了检验模型最终设定的可靠性，利用基于递归残差的CUSUM稳定性检验方法来检验以上估计的模型系数的稳定性。如图1所示，图中直线代表5%的显著性水平的边界。两张图都表明在整个研究的样本区间内，残差和都没有偏离边界，因此，我们对于能源效率与各影响因素之间长期影响的估计是稳定和可靠的。

图1 递归残差平方累计和

3 结论与建议

本文利用1978～2011年的样本数据，运用更具稳健性和小样本特性的ARDL方法实证研究了能源效率、能源价格、产业结构和技术进步之间的关系，得到结论：

从变量间的协整关系来看，能源效率、能源价格、产业结构和技术进步之间存在长期稳定的均衡关系，进一步的稳定性检验也证实了这种长期关系估计结果的稳健性，为探索各因素对能源效率的长期影响作用提供了依据。

从影响作用的时效性来看，能源价格、产业结构和技术进步对能源效率的提升在长期中均产生有利的积极作用。但短期内，能源价格对能源效率的作用存在滞后效应，难以体现能源价格对能源效率的提升作用。产业结构的调整在短期内同样不利于能源效率的改善。而技术进步即使在短期内对能源效率的提高也具有显著的正向作用。这为今后采取全方位的节能降耗措施指明了方向。

基于本文的结论，我们认为国家在制定节能减排的相关政策时，应重点关注以下几个方面：

第一，推进能源价格改革，构建基于市场的能源价格体系。无可否认，经济的快速增长依赖于强大的能源需求，但长期以来，由于垄断的存在，中国的能源价格一直偏低，并不能对能源需求起到真正的价格杠杆作用。这种带有强烈计划经济色彩的能源价格体系导致价格并不能反映成本，结果必然是高能耗产业盲目的扩大，不利于能源效率的提高。因此，我国应当改革现有能源价格形成机制，从能源的生产、分配、运输以及零售等环节对定价机制进行分解，逐步形成基于市场经济的能源价格体系，发挥能源价格的市场信号作用，抑制不合理的能源需求，从而提升我国能源效率。

第二，努力进行结构优化和调整，促使经济结构由高能耗型向低能耗型转变。产业结构的调整是国家节能减排的主要调控手段。我国的经济结构离理想状态还有很大差距，在工业尤其是重工业中存在着大量高污染、高耗能的现象。在进行结构调整时，应找准突破口，不仅要大力发展第三产业，调整三次产业的比重，还应兼顾轻与重工业比重、资本密集型和劳动密集型企业比重、煤炭和非煤炭能源产品等比重的调整。不仅对新行业、新企业实施更加严格的节能减排准入政策，还要对落后的产能实施关停并转的淘汰机制，同时对现有存量进行能耗评估，督促其升级转型。

第三，大力推进技术进步，提高能源利用水平。本文的研究表明，技术进步对能源效率存在着显著的影响，因此，一方面，应加大对技术进步方面的投资，大规模研发有效的节能减排技术，而研发主体不应仅局限于政府，政府应采取各种措施激励企业成为自主的研发主体，从政府和企业两个层面推动技术进步；另一方面，在加大技术进步投入的同时，还应提升劳动者的学习能力，以利于更好的吸收消化新技术和先进管理方法，提高技术进步的产出率。

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