基于省际面板数据的我国能源效率影响因素分析

姚小剑 杨光磊 高 丛

(西安石油大学 油气资源经济与管理研究中心，陕西 西安 710065)

基于省际面板数据的我国能源效率影响因素分析

姚小剑 杨光磊 高 丛

(西安石油大学 油气资源经济与管理研究中心，陕西 西安 710065)

目前我国能源短缺和环境污染问题日益严峻。利用我国1998—2013年的省际面板数据分析了影响我国能源效率的主要因素。结果发现：产业结构升级、能源消费结构优化及技术进步中的专利审批项目增加对于能源效率有正向作用，而人均专利授权数量与能源效率无关，人民生活水平与能源效率为负相关。最后提出了提高我国能源效率的具体措施，以期实现我国经济的持续稳定发展。

能源效率； 产业结构； 技术进步； 能源消费结构； 人民生活水平

0 引 言

改革开放以来，伴随着我国经济的持续快速增长，能源消耗量不断上升，尤其是落后的能源使用方式进一步加大了我国能源的消耗，从而使我国的能源短缺和环境污染问题日益严峻，这对我国经济的持续发展极为不利。虽然我国已步入世界能源生产大国行列，但目前无论是我国的能源消费结构，还是我国能源利用效率都与世界平均水平或发达国家存在较大差距。就我国能源结构来说，我国尽管煤炭资源较为丰富，但开采方式比较落后，开采成本较高，技术渗透度较低，由此带来的环境污染问题也比较严重。目前我国经济正处于转型与升级的关键时期，提高能源效率已成为我国经济发展的必然选择，同时也是我国实现绿色经济增长的必由之路。因此，在未来一个较长的时期内，提高能源利用效率，调整能源消费结构，加大环境污染的治理力度则成为我国经济持续稳定发展的重要保障。

1 相关文献综述

世界能源委员会在1995年出版的《应用高技术提高能效》一书中，把“能源效率”定义为减少提供同等能源服务的能源投入，一般用能源强度和能源生产率表示。近年来，伴随着我国经济的快速崛起，国内外众多学者对中国的能源效率问题从以下四个方面进行了研究。

(1)关于产业结构变动对能源效率的影响研究。Fisheretal利用部分工业企业的面板数据，得出了1997—1999年中国能源效率提高的主要因素为能源价格的上升、能源R&D支出、企业产权改革以及产业结构调整等[1]77- 97。张意翔等运用对数平均D氏指数方法分析了我国能源效率变化的原因和发展趋势，研究发现：随着产业结构重型化的逐渐形成和发展，我国能源效率有降低的趋向，并认为提高能源效率、降低能源消耗应该从改变经济结构标准、完善能源价格体系和加快发展现代服务业等方面入手[2]818-822。刘佳骏等从空间角度探讨了产业结构变动对提高区域能源效率的贡献，分析得出：中国大陆31个省(市、自治区)产业结构变动对能源效率提高贡献的空间差异较大，产业结构合理且经济基础较好的省(市、自治区)、经济发展起步较晚的省(市、自治区)以及处于产业结构调整初期的中国中西部欠发达的省(市、自治区)产业结构变动对区域能源效率提高的贡献明显，而经济基础薄弱且尚未形成主导产业的省(市、自治区)与形成较为合理低端产业结构的省(市、自治区)，产业结构变动对区域能源效率提高的贡献不明显[3]19-20。薛文骏和徐瑞扬在分析了1995—2009年中国产业结构变动对经济增长和能源效率的影响后认为：中国产业结构变动同经济增长和能源效率分别互为格兰杰因果关系，且能够促进经济增长和能源效率的提高，体现出中国的生产要素正在向生产率和能源效率较高的产业进行转移[4]44-51。

(2)关于技术进步对能源效率的影响研究。Garbaccioetal等运用投入—产出法分析了1978—1995年中国能源效率下降的主要原因。他们将影响能源效率上升的因素分解为技术变更以及结构变更两个因素，并认为产业的技术创新是中国能源效率上升的主要原因，尤其是在1987—1992年间，除电力消耗强度略有增加之外，其他四类能源产品消耗强度均明显下降，而使消耗强度下降的主要原因是技术进步，其影响程度均在40%～120%之间[5]3。成金华和李世祥通过研究认为：经济结构、技术进步以及能源市场化改革是影响中国工业化进程的主要因素。而在经济结构相对稳定的时期，技术进步是提升能源效率的重要因素[6]35-42。徐士元利用研究与发展经费投入、外商直接投资、人力资本和国外技术外溢等因素来衡量技术进步，然后对技术进步和能源效率进行了协整分析和格兰杰因果关系分析，结果表明：上述四个因素与能源效率之间存在一定的长期均衡关系，且研究与发展经费投入和外商直接投资与能源效率构成单向因果关系，因此增加科技投入，促进FDI吸收和利用，对中国能源效率的提高具有长期效应[7]16-24。

(3)关于人民生活水平对能源效率的影响研究。曾胜和黄登仕在揭示了能源消费与经济增长之间的内在比例关系以后，又测算了由能源消费增量所带来的GDP增量，由此进行能源效率评价，并根据经济惯性原理发现了能源效率的变化趋势[8]17-28。张唯实分析比较了我国及我国三大区域的全要素能源效率，并在此基础上利用时间序列模型对其进行了计量分析，结果表明：中国的能源和经济增长存在双向因果和长期协整关系[9]13-16。

(4)关于能源消费结构对能源效率的影响研究。曾胜和靳景玉通过对能源效率与能源结构关系的分析发现：降低煤炭的使用量，增加石油、电力、天然气的使用量可以提高能源效率，由此验证了“能源效率的惯性”现象，表明我国未来一段时间能源效率将在高位波动运行[10]81-88。

通过以上文献的梳理，笔者发现，以上学者仅仅是从产业结构、技术进步、人民生活水平和能源消费结构四个因素中的某个单一因素对能源效率的影响作了分析，但现实中影响能源效率的因素不仅多种多样，而且这些因素相互交织，共同影响能源效率。为此，本文运用全面的FGLS回归方法分析影响我国能源效率的具体因素，以促使我国能源效率能够进一步提高。

2 我国能源效率影响因素的实证分析

2.1 模型设计与指标选择

由于我国各省份的经济发展水平、资源禀赋、人口规模和地域面积等存在较大差异，因此，本文对部分数据采用相对指标，以避免绝对指标差异过大而影响能源效率结果的准确性。

下面本文利用干春晖等提出的泰尔指数与结构高级化指数来衡量产业结构合理化及产业结构高级化程度[11]16，泰尔指数作为衡量产业结构合理化指数，其计算公式为：

(1)

(1)式中，TL表示泰尔指数，Y表示总产值，L表示总就业，Yi表示各产业产值，Li表示各产业就业人数，i表示产业部门。当Yi/Li=Y/L，说明经济处于均衡状态，此时，若TL=0，说明产业结构合理；当TL不为 0 时，表明产业结构偏离均衡状态，此时产业结构不合理。

下面本文在(1)式和以往研究的基础上，利用多元线性回归方程建立以下模型，详见(2)式。

Eit=α0+β1TLit+β2TSit+β3TECHit+β4ESit+β5LNGDPit+β6LNPATit+εit

(2)

(2)式中，E表示能源效率，i表示除西藏自治区以外的我国其他省份，t代表年份，α0、β1、β2、β3、β4、β5、β6为待估计系数向量，ε为随机扰动项。

下面本文将产业结构、技术能力、人民生活水平和能源消费结构作为解释变量，将能源效率作为被解释变量，进而探讨影响我国能源效率的具体因素，详见表1所示。

表1 影响我国能源效率的具体指标

为了进一步明确影响能源效率的主要因素，本文特对我国GDP按照2010年不变价格进行处理，然后利用能源消费总量与处理后的不变价格GDP比值作为能源效率进行测算，其结果详见表2所示。

表2 我国1998—2013年能源效率测算结果

注：数据来源于1999—2014年的《中国能源统计年鉴》和《中国统计年鉴》。

由表2可知，我国能源效率从1998年的1.225吨标准煤/万元下降至2013年的0.726吨标准煤/万元，说明我国能源效率整体处于上升趋势，虽然在2002—2005年我国能源效率开始出现下降趋势，但在2006—2013年我国能源效率却在不断上升。在此不可忽视的是，2013年我国能源效率虽达到了1998—2013年的最高水平，但从2013年来看，1万元的产出仍需要消耗0.726吨标准煤。由此可见，我国能源效率总体上仍旧处于较低水平。

2.2 描述性统计

本文利用1998—2013年我国30个省(直辖市、自治区)的面板数据(因西藏自治区的数据无法获取而从样本中剔除)作为研究样本，并利用Stata12.1软件对我国480个样本数据进行描述性统计，结果详见表3所示。

由表3可以看出以下两点：第一，被解释变量中，我国能源效率的标准差、平均值、最小值和最大值分别为0.533、1.202、0.380和3.216，标准差说明我国各省能源效率呈现出一定的变异性，同时，还可以从平均值、最大值以及最小值看出我国能源效率总体偏低，且差异较大。第二，解释变量中，泰尔指数、TS指数、技术创新(TECH)、能源消费结构(ES)、人民生活水平(GDP)和技术进步(RAT)的标准差分别为0.533、0.493、0.411、0.972、0.337、9 702和12 586，其中，最小标准差大于0.3，说明以上指标的变异性较强，样本数据适合进行回归分析。

表3 各变量描述性统计

注：数据来源于《中国统计年鉴》、《中国工业统计年鉴》、《中国科技统计年鉴》、《wind数据库》以及我国相关 省份统计年鉴。

2.3 实证检验及分析

考虑到我国不同省份或同一省份不同年份间的经济活动会相互影响，样本数据之间可能存在组间异方差、组内自相关和组间同期相关等问题，本文分别又对我国30个省(直辖市、自治区)的面板数据做了修正的Wald检验、Woodridge检验和prsaran检验，其结果详见表4所示。

表4 异方差及相关性检验

从表4可以看出，修正的Wald检验和Woodridge检验均强烈拒绝“不存在组间异方差”和“不存在组内自相关”的原假设，由此说明我国各省(直辖市、自治区)之间存在组间异方差，且同一时期内的经济活动具有相关性。而pesaran检验在10%的水平上拒绝“不存在组间同期相关”的原假设，同样说明我国各省(直辖市、自治区)之间存在组间异方差。虽然广义最小二乘法估计提供了组间异方差与同期相关稳健的面板校正标准误差，但本文在进行FGLS估计时仅针对组内自相关，并未考虑组间异方差和同期相关的问题，因此，本文再运用全面FGLS回归方法，同时考虑组间异方差、组内自相关和组间同期相关三个因素进行多元回归，结果详见表5所示。

表5 影响我国能源效率因素的全面FGLS回归结果

续表5：

能源效率(E)E1E2E3E4E5E6技术进步(LNPAT)0.0234***(3.39)常数项1.974***1.565***1.718***1.608***4.530***4.643***(503.65)(95.83)(97.53)(68.51)(37.95)(33.42)N480480480480480480调整的R20.6610.6610.6670.6680.6960.699

注：括号内为T检验值，*、**及***分别表示在10%、5%及1%情况下的显著性水平。

由表5可以得出以下结论：

(1)产业结构的合理化与能源效率为正相关。能源效率对产业结构合理化指数的弹性系数为0.141，且通过了1%的显著性水平检验。说明产业结构合理化指数每提高1个单位，能源效率会增加0.141。

(2)产业结构高级化与能源效率为正相关。能源效率对产业结构高极化指数的弹性系数为0.282，表明当产业结构高极化指数提高1个单位，能源效率会提升0.282，且在1%的显著性水平上显著。

(3)技术创新对能源效率的影响较弱。能源效率对技术创新的弹性系数仅为0.009，虽然能源效率对其弹性系数为正，但其即使在10%显著水平上也无法显著，说明技术创新对能源效率的影响不大。

(4)能源消费结构与能源效率为正相关。能源效率对能源消费结构的弹性系数为0.169，说明当能源消费结构提高1个单位，能源效率会提高0.169，且通过了1%的显著性水平检验，说明能源消费结构的合理化会促进能源效率的提高。

(5)人民生活水平与能源效率为负相关。能源效率对人民生活水平的弹性系数为-0.404，且在1%的显著性水平上显著，说明若人民生活水平提高1%，能源效率会降低0.404%。

(6)技术进步与能源效率显著正相关。能源效率对技术进步的弹性系数为0.023 4，且通过了1%的显著性水平检验，说明当技术进步提高1%，能源效率就会提高0.023 4%。

3 我国能源效率较低的原因及其提高措施

3.1 我国能源效率较低的原因

本文通过对我国1998—2013年30个省(直辖市、自治区)能源效率的分析发现，我国能源效率之所以比较低，主要是我国与一般发达国家在能源开发与利用方面存在较大差距，具体表现在以下几个方面。

(1)产业结构不合理。产业结构是否合理直接影响着生产要素的配置是否能够达到最优状态，但目前我国三次产业的比例严重失衡。首先，作为第一产业的农业基础薄弱。尤其是改革开放以来我国农村土地，包括一些耕地大量被侵占，致使农民离开祖祖辈辈赖以生存的土地而出外谋生，使得本来就千疮百孔的农业生产又处于风雨飘摇之中；其次，第二产业比重过高。由于我国工业相对于西方发达国家来说比较落后，改革开放后我国企业开始了应有尽有、无所不包的引进。同时，我国急于发展经济，因此，乱砍、乱伐、乱挖的现象随处可见，从而造成了能源的大量浪费；最后，第三产业比重虽然不断提升，但仍处于较低水平。第三产业作为国民经济的主要组成部分，以其特有的服务功能推动着第一、二产业和整个国民经济的发展。尤其是在经济体制转轨、工业化加速发展的关键时期，提升第三产业比重及其发展水平，不仅能够满足人民日益增长的文化生活需要，为众多的失业者提供广阔的就业门路，提高服务业的社会化、专业化水平，而且对于我国市场经济的发展、资源的合理配置、产业结构的调整以及国民经济的长期稳定和快速发展具有重要的现实意义。

(2)能源消费结构不合理。目前，能源的消费结构不合理、区域分布不均衡、利用效率不高等问题已成为制约我国社会经济发展的主要因素，尤其是目前仍然以煤炭为主的能源消费结构严重制约了我国经济的发展。据有关部门统计，目前我国煤炭消费占能源消费总量的70%左右，而清洁能源的消费比重则偏低，这对于我国能源效率的提升极为不利，由此可见，能源消费结构不合理是制约我国能源效率提升的主要因素之一。

(3)能源利用技术水平偏低。目前我国能源利用技术水平远远落后于发达国家，其原因主要有两个；其一，改革开放后，我国技术创新基本陷入了FDI陷阱，长期实施的 “以市场换技术”，以引进国外技术为主导的发展战略严重影响了我国的技术创新动力，进而造成了我国自主创新能力的疲软；其二，劳动密集型企业缺乏技术创新的压力，其市场竞争优势不是依靠先进的技术而是依靠廉价的劳动力支撑。可以说，偏低的技术水平从根本上制约了我国能源效率的提升。

(4)经济发展结构失衡。目前虽说我国已经成为全球第二大经济体，但“高投入、高消耗、高污染、低效益”的发展模式并没有得到根本改变，能源的过度投入仍是维持我国经济增长的主要驱动力，由此不仅造成了经济发展结构的失衡，而且还影响了产业结构以及能源消费结构等的平衡，从而间接造成了我国能源效率长期处于低水平状态的局面。

3.2 提高我国能源效率的具体措施

通过以上分析，基本明确了影响我国能源效率的具体因素，下面本文则从产业结构、能源消费结构、技术进步以及人民生活水平四个方面提出提高我国能源效率的具体措施。

(1)加大产业结构的优化升级。产业结构的优化调整作为我国目前能源发展的核心，能使经济结构由传统的“三高一低”转变为“三低一高”，从而推进第三产业的发展。具体来说，首先，应鼓励和促进农村中拥有“一技之长”的人才向高端制造业与高技术第二产业转移，第二产业中的优秀人才应该积极向第三产业中高附加值的现代高科技服务业转移，政府及有关部门应该尽可能降低或消除人才转移壁垒，使人才在三次产业间自由流动；其次，优先发展技术含量高、能耗低的电子、信息、装备制造业等高技术产业，积极改造煤炭、石油化工等高耗能产业技术；最后，在实现三次产业结构优化的过程中，必须注意三次产业的质量以及三次产业间的协调。

(2)加大能源消费结构的调整。一直以来，我国的能源消费都以煤炭为主，但煤炭的过度消费会对环境造成严重的污染，因此，国家近年来对煤炭的消费采取了严格的限制政策。对此，我国只有在降低煤炭消费比重，提高石油天然气消费比重的同时，注重煤炭不同种类的消费结构，并在煤炭消费方面按照“绿色、高效、集约、多次利用”的原则，淘汰“技术差、设备落后、效率低”的相关产业，引进先进的、高端的以及能够有效地降低煤炭污染问题的生产设备。同时，政府部门应该尽快制定出防止环境污染的具体措施以限制粉尘、二氧化硫等的排放，加大环境规制力度。

(3)加快科学技术的发展。要加快发展科学技术，就必须促使各方齐心合力，共同为我国的科学研究搭好平台。具体来讲：首先，政府及相关职能部门应当增加科学技术研发支出，建立相应的科学技术研发基金，提供充分的金融支持政策等；其次，借助政府技术红利政策，优先发展能源利用技术，建立一套从能源开发到生产加工的配套设施。另外，为了缩短技术进步的周期，可以适当地引进发达国家能源利用技术和高科技设备，同时加大科研人才的培养，尤其是加大科研院所及高校人才库的建设。

(4)抓住经济转型机遇，优化经济发展结构。我国长期以来 “高投入、高消耗、高污染、低效益”的经济发展模式，严重制约了我国能源消费水平，为此，政府及企业有关部门应当抓住经济转型机遇，并通过积极优化经济结构和不断改变投入产出模式，促使能源在不同经济部门间充分流动，实现资源最优配置，使经济发展结构不断优化，以实现我国能源效率的稳步提升。

4 结 语

由于我国是一个人口众多而能源短缺的国家，尤其缺乏清洁能源，因此，我们必须注重能源效率水平。本文利用我国1998—2013年的省际面板数据分析了影响我国能源效率的一些因素。结果发现：产业结构升级、能源消费结构优化及技术进步中的专利审批项目增多对于能源效率有正向作用，但人均专利授权数量与能源效率无关，人民生活水平与能源效率为负相关。最后，本文在分析了我国能源效率低的原因的基础上，提出了提高我国能源效率的具体措施，以期使我国的能源消费结构更为合理，能源利用效率不断提高。

[1] Fisher Vanden,K Jefferson,Liu H M.What Is Driving China's Energy Intensity[J].Resourceand Energy Economics,2004(3).

[2] 张意翔，刘捷，成金华.我国能源效率变化趋势及调整政策：基于产业结构重型化视角的实证分析[J].管理学报,2009(6).

[3] 刘佳骏，董锁成，李宇.产业结构对区域能源效率贡献的空间分析：以中国大陆31省(市、自治区)为例[J].自然资源学报,2011(4).

[4] 薛文骏，徐瑞扬.产业结构对中国区域经济增长与能源效率的异质性影响[J].首都经济贸易大学学报,2013(5).

[5] Richard F Garbaccio，Mun S,HoDale W.Jorgenson.Why Hasthe Energy Output Ratio Fallenin China?[J].Energy Journal,1999(4).

[6] 成金华，李世祥.结构变动、技术进步以及价格对能源效率的影响[J].中国人口·资源与环境,2010(4).

[7] 徐士元.技术进步对能源效率影响的实证分析[J].科研管理,2009(6).

[8] 曾胜，黄登仕.中国能源消费、经济增长与能源效率：基于1980—2007年的实证分析[J].数量经济技术经济研究,2009(8).

[9] 张唯实.能源效率与中国经济增长关系研究[J].经济问题,2010(8).

[10] 曾胜，靳景玉.能源消费结构视角下的中国能源效率研究[J].经济学动态,2013(4).

[11] 干春晖，郑若谷，余典范.中国产业结构变迁对经济增长和波动的影响[J].经济研究,2011(5).

(责任编辑 王栓芹)

Analyses on the Influence Factors of Chinese Energy Efficiency Based on the Provincial Panel Data

YAOXiaojian,YANGGuanglei,GaoCong

(TheResearchCenterofEconomyManagementofOil-GasResources,Xi`anShiyouUniversity,Xi`an,Shaanxi,710065,China)

At present,China's energy shortage and environmental pollution are becoming more and more serious.This paper analyzes some main factors affecting China's energy efficiency based on the provincial panel data over the period from 1998 to 2013.Results show that the upgrade of industrial structure,optimization of energy consumption structure and the increase of patent approval projects in technological progress have positive effect on energy efficiency,while the per capita number of patents has nothing to do with the energy efficiency,and the level of people's life and energy efficiency is negatively correlated.At last,some concrete measures to improve the energy efficiency of our country are put forward so as to realize the sustainable and stable development of our country's economy.

energy efficiency;industrial structure;technology progress;energy consumption structure;people's living standard

2016-04-05

姚小剑，男，陕西临潼人，西安石油大学油气资源经济与管理研究中心副教授，硕士生导师，研究方向：能源经济、石油金融。

陕西省教育厅专项科研计划项目(15JK1569)；陕西省社会科学基金项目(2014D37)；2014年陕西省科技厅软科学项目(2014KRM57)；2014年陕西省高校哲学社会科学重点研究基地科研计划项目(14JZ034)；陕西省教育厅2015年专项科研项目(15JK1027)。

F407.2

F224A

1008-5645(2016)06-0001-07