能源要素价格扭曲影响碳强度的传导机制检验——基于能源结构的中介效应分析

王玉梅，芮　源，孙　欣

(安徽财经大学 统计与应用数学学院 安徽 蚌埠233030)



【统计应用研究】

能源要素价格扭曲影响碳强度的传导机制检验
——基于能源结构的中介效应分析

王玉梅，芮源，孙欣

(安徽财经大学 统计与应用数学学院 安徽 蚌埠233030)

通过测算1995—2012年中国27个省市的能源价格的扭曲程度，实证检验了能源价格扭曲基于能源结构制约中国碳强度的传导机制。研究发现，全国视角下的能源价格扭曲阻碍碳强度的降低，但其直接效应不显著，主要是通过抑制能源结构升级继而影响碳强度。从区域角度看，尽管东部地区能源价格扭曲直接效应有助于降低碳强度，但总效应表现为阻碍碳强度的降低，中部地区能源价格扭曲对于能源结构影响不显著，但是两者的扭曲都显著增加了碳强度，西部地区和全国一样，能源价格扭曲通过制约能源结构升级来阻碍中国减排目标的实现。

能源要素价格；碳强度；能源结构；中介效应

一、引 言

国新办《中国应对气候变化规划(2014—2020)》新闻发布会上，解振华指出“截止到2013年，中国碳强度已经下降了28.56%，相当于减少了25亿吨二氧化碳的排放。非化石能源占一次能源的比重，2013年已经达到了9.8%”，他同时强调，中国在发展方式上总体比较粗放，经济结构、产业结构、能源结构仍存在不合理的地方。其中能源方面最大的问题是亟需尽快调整能源的结构。而这结构性的调整不仅需要技术创新、技术革命，也需要强有力的政策来矫正现阶段中国出现的能源要素价格扭曲。20世纪90年代以来，出口导向发展战略一直是中国经济发展的主要路径，为此政府出台一系列价格管制政策以促进出口，这导致中国能源价格一直保持偏离均衡价格的低水平，造成了能源要素的价格扭曲，同时不同种类能源间价格也因此受到扭曲，从而影响了中国能源的消费结构。其中，相较于其他能源，煤炭价格的偏低使得中国煤炭消费比重居高不下，高消耗、高排放、低效率的生产方式使得中国减排道路困难重重。

在众多研究的基础上，本文考虑到能源要素价格扭曲不仅包括能源价格整体的偏离，也存在能源间价格的扭曲，这就使得能源消费结构出现不合理状况。因此进一步考察能源要素价格扭曲影响碳强度(单位GDP二氧化碳排放量)的传导机制，探究能源要素价格扭曲主要是通过价格因素直接作用于单位GDP二氧化碳的排放量，还是由于改变了能源消费结构，降低非煤能源所占比例这一中介因素间接作用于碳强度。

二、文献综述

能源价格扭曲实际上是能源价格偏离均衡价格的体现，既包括能源平均价格的偏离，也包括能源间价格的偏离。林伯强指出由于能源价格管制政策的作用，中国的能源价格一直保持偏离均衡价格的低水平，这对企业会产生增加能源使用的激励[1]。何凌云也指出中国内外部能源价差一直为负，国内能源价格长期保持负向扭曲[2]。张卓元指出中国的生产要素价格和资源产品价格长期受国家管制严重偏低，比价也不合理，导致高投入、高消耗、高排放、低效率的粗放型增长方式难以转变[3]。陶小马等研究发现，中国能源的相对价格存在严重扭曲，能源要素的边际报酬高于能源价格，这导致了中国能源消费大量增加，碳排放量不断提高[4]。夏晓华、李进一指出能源等生产要素的价格被严重低估时，企业在要素选择时就会更偏好于物质投入而不是技术创新，这种选择势必会造成资源使用的结构扭曲，使得资源配置效率下降[5]。陶小马、王必锋等学者从各类能源价格形成市场化程度不一等方向入手，探讨了中国能源之间比价关系不合理现状，研究表明，中国资源性商品比价与国际上资源性商品比价存在相当大的差距。按照国际上通用的热值换算得到的煤炭、石油、天然气等能源比价为1:1.5:1.35，而中国这三种能源比价为1:4:3，煤炭价格明显偏低。因此，中国能源价格形成机制和价格调控机制改革相对滞后，能源价格难以很好地发挥其信号与杠杆作用，能源要素市场价格扭曲严重。关于能源价格对能源结构影响的研究有：Cho等人对韩国工业能源间的替代弹性作出估计，发现能源价格显著影响能源结构[6]。Steinbuks J对英国制造业能源间的替代弹性研究发现，燃料价格的增加导致替代弹性更大[7]。

对于如何降低碳强度，与本文相关的文献主要有两方面，一是提高能源价格以降低碳强度，二是通过优化能源结构以达到减排的目的。王素凤研究表明能源价格对碳强度负相关，提高能源价格能显著降低碳强度，但不同地区碳强度对能源价格变化的反应不同，经济较发达的省域，能源价格相对较高而碳强度相对较低[8]。何凌云实证认为国内外能源价差具有非线性和阶段性特征，在1978-1993年小价差阶段，碳排放总量随着负向价格扭曲增加而有小幅减少；而在1994—2011年大价差阶段，负向价格扭曲碳拉动效用明显，因此国内外能源价差对中国碳排放总量的非对称效应显著[2]。王峰、冯根福表明在经济高速增长情景中，如果“大幅调整”能源结构，在2020年可使碳强度相对2005年下降19%，该情景中的能源结构优化对实现碳强度目标的贡献潜力最大，将达到42.3%～47.6%[9]。

众多学者的研究同时表明，中国能源要素市场不仅存在整体价格偏低的扭曲，也存在能源间价格的扭曲，而提高能源价格以及优化能源消费结构均有助于降低中国碳排放量。但在现有研究中，无法抉择是应优先解决能源整体价格偏低的问题，还是应优先调整能源间价格合理问题。因此，本文将中介效应检验纳入能源经济学分析框架，实证检验1995—2012年间中国能源价格扭曲及其通过能源结构这一中介变量对碳强度的影响，分析能源要素价格扭曲影响碳强度的传导机制。

三、理论模型

改革开放以来，中国逐步由计划经济向市场经济转变，然而在能源行业，在现行的管制下，价格不能充分体现要素产品的价值和稀缺程度，这就导致了中国能源行业出现价格扭曲。能源要素价格扭曲(disE)反映的是能源要素的边际产出(即在完全竞争市场中能源要素应得的报酬)与现实能源要素价格的偏离程度。

(1)

在能源要素市场存在价格扭曲的时候，记第i种能源的价格pi，在该价格下通过市场的作用机制，第i种能源的消费量为ui，此时，市场的能源平均价格为：

(2)

(3)

因此，当能源要素市场是完全竞争市场时，能源要素价格不存在扭曲，此时disE等于1；当现实中的能源要素价格偏低时，disE大于1，说明能源要素价格呈现负向扭曲；当现实中的能源要素价格偏高时，disE小于1，说明能源要素价格呈现正向扭曲。disE偏离1的距离越大，能源要素价格的扭曲程度也就越大。

由公式(3)可知，导致能源要素价格扭曲的原因主要有三种：第一，若能源价格整体同比例偏低(或偏高)，能源价格扭曲影响的仅仅是各类能源消费量，各类能源间不存在替代效应。比如能源的价格过低，使得中国高耗能、高污染、低效率、低附加值企业过度发展，在正常的要素价格下，考虑到治污成本和环境保护等等，企业必须不断开发新技术，以提高竞争力，但是由于能源要素的价格过低，使得企业保持现有的技术即可获得相应的利润而不愿意进行技术创新。此外要素价格偏低时还会导致能源浪费严重，从而降低了能源消费效率，单位产值碳排放量增加。此时可认为，能源价格要素扭曲直接影响能源消费量，进而影响碳强度。第二，能源要素价格间出现扭曲，不同能源间有了替代的可能，比如A企业使用煤炭和电力进行生产活动，相对于电力价格，煤炭价格偏低(该价格指提供相同热量下的能源价格)，那么企业会更偏好于使用含碳量高的煤炭，从而提高了单位GDP碳排放量。第三，以上两种情况兼而有之，不仅存在价格过高或过低，也存在各类能源间的价格扭曲。中国是能源消费大国，经济发展过程中能源缺口大，不少能源需要从国外高价买进，同时中国的能源定价往往只反映了资源的开发成本，且资源税较低，基本没有考虑由于资源开发和利用所造成的环境和生态破坏的补偿，自然也无法真实地反映能源要素市场的供求关系和能源的稀缺程度。因此相对于第一、二种情况，能源价格整体同比例偏低(或偏高)和能源要素价格间扭曲兼而有之更符合中国当前的能源要素市场状况。

故能源要素价格扭曲影响碳排放量主要存在两个途径：首先因为整体价格扭曲，直接影响碳强度；其次各类能源间价格扭曲，导致清洁能源消费占能源总消费比例发生变化，继而影响碳强度。

为了检验这种既存在直接效应，又存在间接效应的传导路径，本文将在以下的实证分析中，引入清洁能源(非煤能源)占比作为中介变量，并进行深入研究。

中介变量是一个重要的统计概念，它是自变量对因变量产生影响的中间媒介，代表一种内在的传递机制，自变量可以通过这种内在机制对因变量起作用。

自James、Baron等提出中介效应的概念、检验方法以来，社会学、心理学、管理学和经济学等各领域均出现了大量的单变量和单层中介效应的实证分析[10-11]。

为了方便理解，本文假定X、M、Y已经标准化，变量间均具有线性关系，且中介变量只有1个。则X对Y的总效应是c，即Y=cX+ε1；而X真正对Y产生影响却是直接效应和中介效应的叠加(见图1)，其中直接效应是指X直接对Y的影响，即Y=c'X+ε2，中介效应是变量X通过影响M变量间接作用于Y，将M变量定义为中介变量，则变量X对中介变量M的影响为M=aX+ε3，中介变量对变量Y的影响为Y=bM+ε4。所以，不考虑扰动因素下，中介效应具有如下关系：

c=c'+ab

(4)

图1　中介效应示意图

本文参考温忠麟等所提出的中介效应检验方法及其一般步骤[12]，如图2所示。依次检验系数a、b，如果全部显著，说明模型必定存在中介效应，进一步检验系数c'，若c'不显著，则说明模型完全中介效应显著，若c'显著，说明模型既存在直接效应又存在中介效应。如果系数a、b至少有一个不显著，则需进行Sobel检验，如果Sobel检验显著，说明中介变量的中介效应显著，反之则不显著，其检验的统计量为：

(5)

(6)

结合本文所研究的问题，记Xit为第t时期第i个省份能源要素价格扭曲度，Yit为第t时期第i个省份的碳排放量，中介变量Mit为第t时期第i个省份所消费绿色能源占总能源消耗的比例，利用面板模

图2　中介效应检验一般步骤图

型，可以得到ait、bit、cit、c'it的估计值，进而可以得到中国能源要素价格扭曲影响碳排放量的相对中介效应程度，继而探究中国能源要素价格扭曲影响碳排放量的传导路径。

四、变量说明和初步经验观察

(一)能源要素价格扭曲度(disE)

生产要素的价格扭曲测算主要有四种方法：成本(生产)函数法、随机前沿和数据包络分析法、影子价格法、可计算一般均衡法。其中，随机前沿以及数据包络分析法利用实际生产点和最优生产点的距离作为价格扭曲的指标，可计算得出技术扭曲度以及配置扭曲度，然而却无法得到具体某种要素的绝对扭曲程度。可计算一般均衡法将要素价格扭曲放置于一个框架内，并进行系统性的分析，但是，该模型对数据规模要求大，且计算复杂。生产函数法作为最常用的估计方法，通过计算要素的边际产出与实际价格的比值来测算要素价格扭曲程度。

现有大多数文献是对中国全国范围的要素价格扭曲进行测定，缺乏对于面板数据各个省市要素价格扭曲度的计算。本文借鉴刘名远、林民书的方法，考虑到中国经济区域经济的空间相关性，利用空间面板计量来构建拓展后的C-D函数*尽管C-D函数存在单位替代弹性的强假设，但是笔者也考察过超越对数形式的生产函数，由于过强的共线性，计算出某些省份的要素产出弹性呈现负值，这违背经济学规律，故采用基本形式C-D函数。，函数形式如下[13]：

Y=AKαLβEγeε

(7)

则能源要素价格的扭曲度为：

根据空间异质性和依存性，Anselin等将空间计量模型主要分为两大类，空间自回归(SAR)和空间误差(SEM)模型[15]。其中，空间权重矩阵表征空间单元之间的相互依赖性和关联程度，李婧等指出在中国实际经济发展过程中，经济发展水平较高的地区较经济发展水平较低地区会产生更强的空间影响和辐射作用[16]，因此本文借鉴其做法，建立经济距离空间权重矩阵，以更好地反映区域间存在的客观经济联系。

表1　空间面板计量模型的检验表

根据表1，空间Moran’s I指数统计量通过了5%的显著性概率检验，表明中国各省经济发展过程中有明显的相关性。对于随机效应和固定效应的选择，空间Hausman检验在5%的显著性水平下，拒绝了随机效应的原假设，故而采用固定效应模型，同样Baltagi也指出当回归分析局限于特定个体时，选择固定效应模型比较合适[17]113-130。另外，空间自回归以及空间误差模型的选择中，按照Anselin等提出的判断准则[15]，LMsar统计值相对于LMeero统计值更为显著，所以选择空间滞后模型(SAR)。

在选定空间面板自回归计量模型后，分别对无固定效应模型(模型1)、地区固定时间不固定模型(模型2)、时间固定地区不固定模型(模型3)以及时间与空间均固定效应模型(模型4)四种效应进行回归分析，结果如表2所示。

表2　经济距离权重下的SAR模型表

注： 表格中的数字表示对应的统计量。***表示在1% 的显著性水平上拒绝单位根的原假设；**表示在5%的显著性水平上拒绝单位根的原假设；*表示在10% 的显著性水平上拒绝单位根的原假设；“-”表示无内容，下同。

从调整后的R2、Sigma2、LogL等统计量来看，模型1和模型3均有较好的拟合度，而模型2中lnL的系数虽然通过10%的显著性检验，但未通过5%的显著性水平检验，模型4的调整后的R2仅为0.413 7，表明经济地理权重可以较好地反映中国区域经济发展过程中的集聚效应，回归所得到的能源弹性可以更好地体现现实情况。考虑到地区固定效应反映的是随着省市区域的变化对经济发展的影响，主要体现在经济结构和自然禀赋的差异，然而随着社会的发展，各类要素在各个区域内不断趋于自由流动，各个省市的要素结构差异不断缩小。并且结合统计量的显著性检验，不考虑地区固定时间不固定、时间与空间均固定效应两类模型。相反，随着技术水平的不断提高，各类要素的生产效率随着时间不断提高，就比如能源效率的提高，不仅会提高当期能源的边际产出，也会对未来经济有影响。对于无固定效应与时间固定效应，两者结果差异不大，鉴于时间对经济效率的影响，本文选择时间固定效应空间面板自回归计量模型的回归结果，并以此测度能源要素价格的扭曲程度。

各个省份历年能源要素价格扭曲度的计算结果显示，中国能源价格扭曲总体呈现先增后减的趋势，能源价格扭曲度与中国逐步放开能源要素价格政策基本吻合，2000年6月开始的国内成品油价格进入到完全与国际市场的接轨阶段，也就是说国内成品油价格完全随着国际成品油价格调整而调整，但仅把新加坡市场成品油价格作为参照目标，这也就导致了能源价格扭曲度在2001年小幅反弹。2001年11月起国内成品油价格接轨机制得到进一步完善，由单纯依照新加坡市场油价确定国内成品油价格改为参照新加坡、鹿特丹、纽约三地石油市场价格调整国内成品油价格。2002年1月1日正式取消电煤指导价政策，煤炭产品完全由市场进行调节，因此2002年开始能源要素价格扭曲程度迅速下降。2007年随着国家发改委《能源发展“十一五”规划》的提出，中国能源效率不断提高，单位地区生产总值能耗不断降低，能源的边际产出随着技术进步而不断提高，而能源价格上升幅度小于能源边际产出的增长幅度，所以能源价格扭曲度出现上升趋势。同样，东部发达地区单位地区生产总值能耗较低，其能源价格扭曲程度相对于西部地区就显得比较高。

(二)单位GDP二氧化碳排放量*《行业企业温室气体排放核算方法与报告指南》指出在钢铁、化工、电解铝、发电、电网、镁冶炼、平板玻璃、水泥、陶瓷、民航等生产领域中也会有CO2释放，而本文所考察的是因能源要素价格扭曲对碳排放的影响，故文中所估计的碳排放量是指能源消费中所释放的CO2。(CI)

参照IPCC(2006)以及中国国家气候变化对策协调小组办公室和国家发改委能源研究所的方法，并借鉴杜立民的CO2测算，将化石能源消费细分为煤炭消费、焦炭消费、石油消费(更进一步细分为汽油、煤油、柴油、燃料油四类)和天然气消费，所有数据皆取自历年《中国能源统计年鉴》中地区能源平衡表，能源消费量数据是终端能源消费量、发电能源消费量、供热能源消费量三类消费的加总[18]。

图3　中国三大区域能源要素价格扭曲度图

化石能源燃烧的CO2排放量计算公式：

COFj×3.6

(9)

其中，ECit表示第i省第t年能源消费产生的CO2总量；j表示能源消费种类，包括煤炭、焦炭、汽油、煤油、柴油、燃料油和天然气共7种；Eijt是第i省第t年第j种能源的消费总量；CFj是第j种能源发热值；CCj是第j种能源碳含量；COFj是第j种能源氧化因子，Ej×CFj×CCj×COFj×3.6被称为二氧化碳排放系数。

由于中国实现强脱钩还有一定差距，未来一定时期内弱脱钩发展趋势仍将持续[19]，因此随着经济发展，二氧化碳排放量呈上升趋势，为了消除因经济发展对碳排放量的影响，采用单位GDP二氧化碳排放量(即碳强度)作为衡量指标。

CIit=ECit/GDPit

(10)

通过计算，中国碳强度整体呈下降趋势，其中东部碳强度低于中西部。1995—2001年中国碳强度下降迅速，其中中部碳强度下降最为明显；2002—2006年，随着中国加入WTO，经济得到迅猛发展，二氧化碳排放量也迅速增加，碳强度下降速度减缓，西部地区甚至有小幅上升趋势；2006年“十一五”规划提出单位国内生产总值能源消耗降低20%左右，中国正式开始提倡节能减排，碳强度下降趋势明显；在2008—2009年金融危机的大背景下，中国颁布了一系列刺激经济发展政策，碳排放强度下降幅度降低；2009年起，随着中国调结构等经济改革，中国各区域碳排放强度有较大幅度的下降。1995—2012年中国三大区域碳排放强度趋势见图4。

图4　中国三大区域单位GDP二氧化碳排放量图

(三)能源结构(ES)

与其它国家相比，中国的能源消费结构是不平衡的，主要是低热量、高污染的煤炭在国内市场的份额很大，而清洁能源如水电、风电等所占比例较小。由于各省市历年一次能源数据不齐，故采用终端能源消费结构进行代替研究，中国终端能源消费结构存在煤炭比例过大的问题，这是由中国的一次能源结构所决定的。大量煤炭被用于终端消费，气、电等清洁能源利用不足。因此，本文采用非煤炭消费量占总能源消费量的比重作为能源结构的指标。

从图5中国三大区域非煤炭能源消费比重来看，中国各区域非煤炭能源消费比重呈波动上升趋势。其中东部能源结构优于中西部，这主要源于东部地区能源主要来自于西气东输和西电东送，主要使用油、气以及电力等能源，煤炭使用量较小；中部地区如山西等都是产煤大省，随着经济发展的需求，煤炭使用比例相对较高；西部地区由于经济发展相对落后，但其蕴含丰富的油气资源，故其能源消费结构略优于中部省份。

图5　中国三大区域非煤炭能源消费所占比重图

五、实证结果分析

本文需构建三个面板模型，第一个模型考察能源价格扭曲程度对单位GDP碳排放量的影响；第二个模型分析能源价格扭曲程度对中介变量能源结构的影响；第三个模型是以能源价格扭曲和能源结构共同作为自变量，单位GDP碳排放量作为因变量的回归分析。

只有当模型一中能源价格扭曲程度对单位GDP碳排放量的回归系数通过了给定的显著性水平检验，才满足中介效应检验的前提条件，可以进一步检验中介效应的显著性。然后检验模型二能源价格扭曲程度的回归系数以及模型三中中介变量能源机构的回归系数，在这两者都显著的情况下，如果模型三中能源价格扭曲程度的回归系数也显著，说明中介效应显著；如果模型三中能源价格扭曲程度的回归系数不显著，则说明是完全中介效应显著。如果模型二中能源价格扭曲程度的回归系数和模型三的中介变量能源结构的回归系数不完全显著，即至少一个不显著的情况下，则需要构造Sobel统计量，并进行Sobel检验，以确认中介变量产生的中介效应是否存在。

(一)模型检验

1.面板单位根检验。在进行中介效应分析前，首先将各个变量标准化。为了保证变量间具有长期均衡关系，在使用数据进行计量分析之前，首先需要对各个变量进行面板单位根检验，通过使用Levin-Lin-Chu、Fisher-ADF方法，考察单位GDP碳排放量(CI)、能源价格扭曲程度(disE)以及能源结构(ES)的平稳性，得到如表3的检验结果。

表3　面板单位根检验表

从表3结果看，单位GDP碳排放量(CI)、能源价格扭曲程度(disE)、能源结构(ES)均在1%的显著性水平下显著，即这三个变量均是平稳变量，无需再进行协整检验。

2.模型选择检验。在分析面板数据时，通常有混合效应模型、固定效应模型和随机效应模型三种形式，本文首先根据F检验拒绝了混合效应模型，然后利用Huasman检验选择固定效应或是随机效应模型。具体见表4。

表4　面板模型选择

为了保持模型的一致性，同时考虑到模型所选取的省份并非从大整体中抽样，故模型统一为个体固定效应变截距模型，并结合截面相关性、异方差等检验，模型最终采用聚类稳健估计的形式以保证估计的有效性。

(二)中介效应分析

1.全国整体视角。从模型一来看，能源要素价格扭曲对碳强度影响在95%的置信水平下显著，能源价格扭曲与单位GDP二氧化碳排放量呈正相关，即降低能源价格的扭曲程度，有助于降低中国的碳强度水平。继而进行模型二的检验，检验结果显示能源价格扭曲回归系数在95%的置信水平下显著，能源价格扭曲阻碍能源结构的升级，这主要因为整体能源价格的偏低使得中国清洁能源发展不足，因此相较其他能源，清洁能源缺乏价格优势，其占总能源消费的比例就会受到影响。根据模型三，可以看出中介变量能源结构的回归系数十分显著，但是能源价格扭曲程度的系数不显著。因此按照中介效应检验的机理，能源要素价格扭曲通过能源结构这一中介效应影响碳强度完全中介效应显著。

表5　能源价格扭曲对碳强度中介效应分析表

这表明1995—2012年间中国能源价格扭曲是通过影响能源结构这一中介变量，来影响碳强度，能源价格扭曲对碳强度的直接影响不显著，换言之，中国能源价格偏低不是影响单位GDP碳排放量的主要原因。产生这种现象的原因是，仅有少部分企业因能源价格扭曲造成较多的能源浪费，绝大多数企业仍然会选择控制成本，能源消费量与产值的共同增加，使得能源价格扭曲对碳强度的直接影响不大，同时随着整体生产技术的提升，全国能源的使用效率不断提高，效率提高所减少能源消耗在一定程度上抵消了因价格较低所增加的能源消费量。因此能源价格偏低并没有直接作用于单位GDP碳排放量。但是能源价格扭曲带来的能源要素内部的价格差异，使得各类能源间存在替代弹性，而现阶段，由于技术等因素的影响，和煤炭等高污染能源相比，清洁能源的价格缺乏优势，能源消费结构因此发生变化。能源消费结构可以反映出清洁能源的普及程度，随着清洁能源所占比例的提升，单位产值所释放的二氧化碳便会降低，自然也就降低了碳强度水平。

尽管能源价格扭曲程度对碳强度的直接影响较小，但是其通过能源结构作用于碳强度的影响不容忽视。随着价格扭曲的加大，能源结构升级受到阻碍，这不但不利于中国能源消费结构的升级，更不利于中国经济可持续发展。从微观层面上说，能源价格扭曲使得企业偏好于廉价的能源，而这类能源往往是低热量或是高污染的，企业根据现在能源价格进行设备投资，这样也就导致能源消费具有延续性，因为企业会权衡再次进行设备投资或继续使用非清洁能源，这些都使得未来能源结构升级受到更大的阻力。

2.三大区域视角。对数据按东中西三大区域进行整合，标准化满足中介效应检验条件后，通过变系数模型检验以及随机系数模型检验，最终选择个体效应随机变系数模型，检验结果见表6。

模型回归结果显示，就东部而言，模型一、模型二中能源价格扭曲度系数显著，模型三中能源价格扭曲度和中介变量能源结构系数均在1%的显著性水平下显著，即存在部分中介效应。这说明在中国东部地区，能源价格扭曲影响碳强度既存在直接作用，又存在通过影响能源结构继而影响碳强度的间接影响。从系数来看，东部地区能源价格扭曲对碳强度总体呈正效应，扭曲程度越大单位GDP碳排放量越大，但在模型三中，能源价格扭曲系数却为负。中介模型中，当直接效应和间接效应有着相反的符号时表现为抑制效应，也就是说东部地区能源价格扭曲对碳强度存在两个不同方向的影响，一方面其阻碍能源消费结构升级，从而阻碍碳强度的降低；另一方面，能源价格扭曲对碳强度的降低有“促进”作用，这主要因为20世纪90年代以来，出口导向发展战略一直是中国经济发展，特别是东部地区经济发展的主要路径，为此政府通过出台一系列价格管制政策，不仅降低了国内能源相对价格，同时也降低了国内相对国际市场的能源价格，与此同时，高度依赖能源投入的工业品出口方面却不存在相应管制，因此出口导向政策降低了能源相对价格，偏低的能源价格又进一步强化了经济增长对工业品出口的依赖。因此东部地区在既有的能源使用效率水平下，能源价格扭曲的直接效应增加地区生产总值，从而降低了单位GDP碳排放量。但随着中国经济增长方式的转变，能源价格扭曲直接刺激经济增长的作用不断降低，从而对碳强度的直接促进效用将逐步消失，因此在未来经济的发展中，能源价格扭曲会进一步阻碍碳强度的降低。

表6　能源价格扭曲对碳强度中介效应分析

中部地区能源价格扭曲对碳强度影响在10%的显著性水平下显著，但是能源价格扭曲对能源结构的影响不显著，但是从整体回归上看，能源结构和扭曲对碳强度的影响都显著。这主要因为中部地区能源价格的扭曲程度对能源结构的影响不显著，因此需构建Sobel统计量进行进一步判断，将Sobel统计量的结果0.075与临界值0.79比较，认为中介效应不明显。其现实原因是，中部地区的省市大多是产煤大省，煤炭占有率高于全国水平(见图5)。因此清洁能源在中部普及缺乏价格和技术优势，且企业长期习惯使用煤炭后，缺乏能源改造的动力。值得注意的是，能源价格扭曲和能源结构对碳强度的联合影响十分显著，能源价格扭曲使得企业在生产过程中浪费或低效率使用大量煤炭，而能源结构因为固有生产习惯以及消费偏好而不断波动，因此在经济发展和降低碳强度的双目标下，中部地区不仅需要降低能源价格扭曲程度，同时也要通过转变企业生产习惯以兼顾提升能源结构。

从模型上看，西部地区和全国整体水平相似，能源价格扭曲对碳强度的影响属于完全中介效应。即能源价格扭曲对碳强度的直接影响很小，价格扭曲通过影响能源结构这一中介变量影响碳强度显著。西部地区拥有丰富的能源禀赋，既有中国天然气最大产区新疆，又有产煤大省内蒙古，且由于西部地区经济相对落后，能源价格扭曲度比较小，但是随着能源的开发，西部地区碳强度超过中部地区。这一方面由于“资源诅咒”使得西部地区能源的开发阻碍了经济发展，另一方面由于价格扭曲使得能源消费结构升级缓慢。在未来的能源经济发展中，需及时扭转能源要素价格扭曲带来的对能源消费结构的阻碍。

尽管政府近年来一直试图通过消除要素价格扭曲以实现经济增长方式转变，但能源价格的市场化改革始终未能取得令人满意的进展。政府对能源拥有绝对的定价权，能源价格低于均衡价格，最终导致能源的边际产出高于市场价格水平，能源价格存在扭曲。相较于其他能源，煤炭价格严重偏低，阻碍中国能源结构升级之路。在较低的能源价格和不合理的能源结构的共同影响下，中国减排道路困难重重。

六、结　论

本文基于中介效应原理，实证分析了1995—2012年间中国能源价格扭曲及其通过能源结构这一中介变量对碳强度的影响。研究结果显示，中国能源价格扭曲显著阻碍中国减排目标的实施，其中价格扭曲对碳强度的直接影响不显著，但是价格扭曲损害了能源结构升级，从而抑制了中国碳强度的降低。分区域来说，1995—2012年间，东部地区出口导向型政策下的能源价格扭曲直接促进了经济发展，有助于降低碳强度，但是能源价格扭曲对碳强度的总效应还是阻碍减排目标的实现；中部地区因已形成了特定的能源消费结构，价格扭曲对于能源结构影响不显著，但是两者的扭曲都显著增加了单位GDP碳排放量；西部地区能源禀赋较丰富，但其发展比较落后，能源价格扭曲对碳强度的直接效用不显著，和全国一样，能源价格扭曲通过阻碍能源结构升级来阻碍碳强度的降低。由此可见，本文认为能源价格扭曲带来的能源结构影响，远远大于整体价格偏低对碳强度的影响。因此，在能源价格改革过程中首要任务即是调整能源内部的价格扭曲。

[1]林伯强，王锋. 能源价格上涨对中国一般价格水平的影响[J]. 经济研究， 2009(12).

[2]何凌云，林祥燕. 能源价格变动对中国碳排放的影响机理及效应研究[J]. 软科学， 2011(11).

[3]张卓元. 深化改革,推进粗放型经济增长方式转变[J]. 经济研究， 2005(11).

[4]陶小马，邢建武，黄鑫，等. 中国工业部门的能源价格扭曲与要素替代研究[J]. 数量经济技术经济研究， 2009(11).

[5]夏晓华，李进一. 要素价格异质性扭曲与产业结构动态调整[J]. 南京大学学报：哲学·人文科学·社会科学版， 2012(3).

[6]Cho W G, Nam K, Pagán J A. Economic Growth and Interfactor/Interfuel Substitution in Korea[J]. Energy Economics, 2004, 26(1).

[7]Steinbuks J. Interfuel Substitution and Energy Use in the U.K. Manufacturing Sector[J]. Energy Journal, 2012, 33(1).

[8]王素凤. 中国省域能源价格与碳强度协整研究:基于1995—2009年的面板数据[J]. 长江流域资源与环境， 2011(8).

[9]王锋，冯根福. 优化能源结构对实现中国碳强度目标的贡献潜力评估[J]. 中国工业经济， 2011(4).

[10]James L R, Brett J M. Mediators, Moderators, and Tests for Mediation[J]. Journal of Applied Psychology, 1984, 69(2).

[11]Baron R M, Kenny D A. The Moderator-mediator Variable Distinction in Social Psychological Research: Conceptual, Strategic, and Statistical Considerations[J]. Journal of personality and social psychology, 1986, 51(6).

[12]温忠麟，张雷，侯杰泰，等. 中介效应检验程序及其应用[J]. 心理学报， 2004(5).

[13]刘名远，林民书. 区际贸易、要素价格扭曲与区域经济利益空间失衡——基于空间面板误差模型的实证分析[J]. 财经科学， 2013(2).

[14]张军，吴桂英，张吉鹏. 中国省际物质资本存量估算:1952—2000[J]. 经济研究， 2004(10).

[15]Anselin L, Varga A, Acs Z. Local Geographic Spillovers Between University Research and High Technology Innovations[J]. Journal of urban economics, 1997, 42(3)

[16]李婧，谭清美，白俊红. 中国区域创新生产的空间计量分析——基于静态与动态空间面板模型的实证研究[J]. 管理世界， 2010(7).

[17] Baltagi B. Econometric Analysis of Panel Data[M]. John Wiley & Sons, 2008.

[18]杜立民. 中国二氧化碳排放的影响因素:基于省级面板数据的研究[J]. 南方经济， 2010(11).

[19]彭佳雯，黄贤金，钟太洋，等. 中国经济增长与能源碳排放的脱钩研究[J]. 资源科学， 2011(4).

(责任编辑：马慧)

Empirical Research of Mediating Effect from Energy Factor Price Distortion to Carbon Dioxide Intensity：Based on Energy Structure

WANG Yu-mei, RUI Yuan, SUN Xin

(Institute of Statistics and Applied Mathematics,Anhui University of Finance&Economics,Bengbu 233030, China)

This paper estimates the energy price distortion of 27 provinces in China from 1995 to 2012, empirically tests the transmission mechanism of energy price distortion obstructs the carbon dioxide intensity based on energy structure. Studies have shown that energy price distortion hinders the carbon intensity`s decline, but the direct effect is not significant, mainly by inhibition of energy structure upgrade which in turn affect the carbon intensity across the country. From the Perspective of Regional, in the eastern region energy, price distortion effect helps to reduce the carbon intensity directly, but the total effect hinders carbon intensity`s decline, in the middle region, energy price distortions have no significant effects on the energy structure, but the distortion is significantly increased the carbon intensity, the same as the whole national, in western areas, energy price distortion also blocks the realization of the targets of reducing the carbon intensity by suppressing the energy structure`s upgrade.

energy factor price；carbon dioxide intensity；energy structure；mediate effect

2015-09-18；修复日期：2016-03-06

国家自然科学基金项目《面向大数据的环境绩效评价理论、方法及其应用研究》(71471001)和《绿色气候基金融资责任分摊机制研究》(71503001)

王玉梅，女，山东烟台人，教授，研究方向：经济统计分析；

F206

A

1007-3116(2016)09-0069-09

芮源，男，江苏宜兴人，硕士生，研究方向：经济统计分析；

孙欣，男，安徽庐江人，副教授，研究方向：资源环境统计。