产业结构变动、地区市场化水平与能源消费

2017-05-26纪玉俊赵娜

软科学 2017年5期

纪玉俊++赵娜

摘要：基于中国2000～2013年的省际面板数据，以第三产业与第二产业产值之比度量产业结构变动，在将地区市场化水平纳入分析框架的前提下，采用门槛回归分析方法，对产业结构变动与能源消费之间的关系进行实证考察。结果表明，产业结构变动对能源消费存在显著的基于地区市场化水平的“双门槛效应”，即产业结构变动与能源消费之间存在显著的非线性关系，随着地区市场化水平的提高，产业结构变动对降低能源消费的作用越来越大。

关键词：产业结构变动；地区市场化水平；能源消费

DOI：10.13956/j.ss.1001-8409.2017.05.04

中图分类号：F062.9 文献标识码：A 文章编号：1001-8409（2017）05-0016-05

Change of Industrial Structure， Regional Marketization Level and Energy Consumption

JI Yujun， ZHAO Na

（School of Economics， Ocean University of China， Qingdao 266100）

Abstract： Based on Chinese provincial panel data from 2000 to 2013， this paper measured the industrial structure change with the ratio of the third industry and secondary industry output value. Under the premise of taking the regional marketization level into the analysis framework， it used the threshold regression analysis method to make empirical research about the relationship between the change of industrial structure and energy consumption. The results showed that， the effect of the industrial structure changed on the energy consumption lies in the “double threshold effect” of the marketization level， it meant that there was significant nonlinear relationship between the industrial structure change and energy consumption， and with the improvement of regional marketization level， the effect of the industrial structure change to reduce energy consumption gets greater.

Key words：change of industrial structure； regional marketization level； energy consumption

引言

改革开放以来，我国经济快速发展，已成长为全球第二大经济体，但同时所面临的能源资源环境约束不断加强，制约着我国经济的持续健康发展。能源经济学认为产业结构的变化能够引起能耗的变化。产业结构的变动是生产要素在不同产业部门之间的重新配置，生产要素在产业部门之间的流动引起了产业结构的变动[1]，而市场化水平影响着要素流动的自由性、配置的合理性及有效性。因此，在某种程度上，地区市场化水平会影响产业结构的变动，进而间接影响能源消费。近年来，我国不断加强市场化改革，市场化程度不断提高，同时通过加快产业结构的转型升级，优先发展生产性和生活性服务业，以实现产业结构由中低端向中高端发展。

关于产业结构变动与能源消费关系的探讨，国内外学者已做了相关研究。Mukhopadhyay和Chakraborty研究1973/74年到1991/92年印度能源消费变化，发现能源密集型产业的快速发展是能源消费增加的主要原因[2]。Krausmann和Haberl分析了澳大利亚1830～1995年间由农业国向工业国转变过程中能源结构的变化状况，指出工业化过程引起的结构转变影响能源消费结构及消费总量[3]。Yaya Keho在研究驱动发展中国家能源消费的因素时发现，在大多数发展中国家，工业产出的增加对能源消费有显著正向作用[4]。國内在产业结构与能源消费关系的研究方面主要分为两类：一类是对二者之间的关系进行定性分析。张丽峰运用经济增长和产业结构理论分析了三次产业及工业内部结构与能源消费的关系，发现我国能源消费特点与产业结构特点一致，提出通过产业结构调整节能降耗[5]；而李姝和姜春海从能源消费结构优化与产业结构调整之间的内生关系出发，分析战略性新兴产业的发展对能源消费结构的优化作用，指出单一推进能源消费结构或产业结构优化都无法降低能耗[6]。另一类是通过采用不同的数据类型、不同的方法对产业结构与能源消费的关系进行定量分析。一是基于截面数据进行研究，姜磊和季民河采用截面数据运用空间变系数的地理加权回归模型进行实证研究，发现工业以及工业重型化不利于降低能源消耗强度[7]。二是基于时间序列数据进行研究，主要代表东方社奇和杨瑞雪[8]、尹硕等[9]等。东方社奇和杨瑞雪通过建立双对数模型和关联模型，研究发现能源消费与三次产业之间的变动及各产业内部结构变动密切有关[8]。尹硕等构建误差修正模型研究产业结构对能源消费的影响，结果显示，从长期看，能源消费和产业结构的变动呈正向关系[9]。三是基于面板数据进行研究。石秀华和刘伦采用灰色关联分析法对我国能源消费与三次产业的关系进行研究，利用比较分析法观察产业结构调整对能源市场的影响，并提出了相应的产业结构优化政策[10]。

在市场化水平与能源消费关系方面，部分学者也进行了相关研究[11，12]。姜磊利用空间计量经济模型研究发现，在市场化调节机制作用下，外商直接投资和对外开放能有效降低能源消费强度，而市场化调节机制下的能源价格未能有效降低能源强度[13]。张三峰和吉敏运用面板Tobit模型和系统GMM方法进行实证研究，结果显示市场化水平的提高能有效改善能源效率[14]。

就已有研究而言，多是将产业结构变动、市场化水平与能源消费分裂开来，也就是分别研究产业结构变动对能源消费或市场化水平对能源消费的影响。同时，关于产业结构变动对能源消费的影响，多数是考虑产业结构变动与能源消费之间的线性关系。现实中，市场化水平的高低影响着生产要素的自由流动与配置，而要素的再配置会引致产业结构的变动，进而影响能源消费。鉴于此，本文旨在揭示不同市场化水平下产业结构变动对能源消费的影响效应，主要贡献在于：将市场化水平、产业结构变动与能源消费置于一个统一的框架下，采用门槛回归方法，以地区市场化水平为门槛变量，分析在不同的市场化水平下产业结构变动对能源消费的作用差异。

①考虑到当前我国经济面临能源环境约束问题，节能减排在一定程度上会使企业成本相应上升，因此，文中的生产率并非指传统的生产率，而是指在能源环境约束下的生产率。

1 模型构建与变量选取

1.1 模型构建的理论基础

能源经济学认为产业结构变动引起的能耗变化是结构节能的重要途径。因为第二产业大多数是高耗能产业，而第一、三产业能源消耗相对较少，在以第二产业为主的产业结构下，整个国民经济的能源消费总量会较高。相反，若以能源消耗较少的第三产业为主，则整个国民经济的能源消费总量会较低。在市场化水平较高的情况下，生产要素的自由流动程度高，要素自身的逐利性会使其从生产率①

和附加值相对较低的第一、二产业流向生产率与附加值较高的第三产业，促进第三产业的发展，而这种产业结构变动将有利于降低能源消费；而低市场化水平下，地方政府干预过多，出于政绩考虑，会扭曲生产要素的配置，重点发展见效较快的第二产业，进而导致较高的能源消费。所以，地区市场化水平影响着产业结构变动对能源消费的作用。

首先，市场化水平的高低影响着生产要素流动的难易程度，进而影响产业结构变动。生产要素的流动具有逐利性，追求收益最大化[15]，而高市场化水平为生产要素的自由流动营造了良好的外部环境。产业间要素的边际生产率存在差异，当某一产业生产要素的边际生产率低，而另一产业要素的边际生产率较高时，在要素可自由流动的高市场化水平下，生产要素会流向边际生产率较高的产业，促进该产业的发展，进而引起产业结构的变动，而不同产业能源消耗存在差异，从而会对能源消费产生影响（如图1和图2所示）。

假设有两个产业A和B，产业A是高耗能产业，产业B是低耗能产业，生产过程中都使用的生产要素用W表示，横轴表示生产要素W的数量，纵轴表示生产要素W的边际生产率。起初，假设产业A占有的生产要素W的数量为OAW，产业B拥有生产要素W的数量为OBW，则A产业生产要素W的边际生产率为OAH，B产业生产要素W的边际生产率为OBG。显然，B产业生产要素的边际生产率高于A产业，但在市场化水平低的情况下，生产要素难以自由流动，从而更多的生产要素被高耗能产业A占有而不易流向产业B，导致产业A在整个国民经济中占有较大比重，进而对能源消费需求较高。而市场化水平高时，情况会有所不同，如图2所示。

在高市场化水平条件下，生产要素可以自由流动，B产业相对较高的边际生产率会对生产要素W产生吸引力，从而吸引生产要素W流向B产业。随着越来越多的生产要素W由A产业流向B产业，在边际报酬递减规律作用下，B产业生产要素的边际生产率会下降，A产业生产要素的边际生产率会上升，最终在Q点达到均衡，此时生产要素得到了优化配置，有助于提高生产率，进而减少能源消耗。同时，生产要素的流动使得两个产业A和B 在整个国民经济中的比重发生变化，低耗能的B产业所占比重会上升甚至超过高耗能的A产业，从而整个国民经济的能源消费总量会有所下降。因此，高市场化水平条件下通过促进生产要素流动影响产业结构变动，从而影响能源消费。

其次，市场化水平的高低影响外资进入的难易程度及其作用的发挥。市场化水平较高的地区其地方保护较弱，有利于外商直接投资等进入及其效应的发挥。根据钱纳里的“双缺口”理论及赫尔希曼的“三缺口”理论，外资进入能够填补资本与技术缺口。而产业结构变动，特别是产业结构高级化需要大量的资本与先进技术，外商直接投资所带来的资本供给效应及技术溢出效应等可以促进产业结构的高级化[16，17]，最终减少整个国民经济的能源消费。相反，一个地区市场化水平低往往意味着该地区地方保护主义色彩浓厚或政府干预过多，而这两者均不利于地区经济的发展与产业结构的优化升级。一方面，基于财政收入与政治收益的考虑，地方政府会大力发展见效快、实施易且回报高的工业，而对服务业的发展缺乏动力[18]，由于工业中绝大多是高耗能行业，从而导致能源消费的增加。另一方面，地方保护主义色彩浓厚的地区不利于外商直接投资的进入，故其促进产业优化升级的技术外溢效应及资本供给效应无法实现。同时，地方保护主义下的产业通常缺乏竞争力，优胜劣汰机制得不到很好发挥，导致一些本应淘汰的低生产率、高耗能产业仍能存续，而高生产率、低耗能产业发展缓慢，造成资源错配，妨碍生产率的提高，最终不利于降低能源消费。

1.2 计量模型构建

考虑到市场化水平的差异会引起产业结构变动对能源消费总量影响程度或方向的不同。因此，本文采用Hansen提出的門槛回归方法[19]，充分考察不同的市场化水平区间内，产业结构变动对能源消费总量的影响。以市场化水平为门槛变量，单一门槛回归模型可表示为：

其中，ECit为被解释变量，为减少异方差的影响，对其取自然对数，表示第i个地区第t年的能源消费量，EPit、TEit、EXit和INCit分别表示能源价格、技术水平、出口依存度和收入水平，ISTit为核心解释变量，表示第i个地区第t年的产业结构变动状况。μit为随机扰动项。MPit为表示市场化水平的门槛变量，η为待估计的门槛值，I（·）为示性函数，模型（1）等价于：即模型（1）相当于分段函数，当MPit≤η时，ISTit的系数为β1；当MPit>η时，ISTit的系数为β2。对模型（1）进行估计，首先要确定门槛值的大小。模型（1）中，给定门槛值η，可以对模型参数进行估计得到模型的残差平方和SSR（η）。依据Hansen的门槛回归理论，最优的门槛值应该使SSR（η）在所有残差平方和中最小，即=argminSSR（η）。因此，以门槛变量中的每一个观测值作为可能的门槛值，将满足最优门槛条件的观测值确定为门槛值。在门槛值确定之后，一是进行门槛效应的显著性检验，即使用“自抽样法”检验模型（1）的回归结果中β1和β2是否有显著性差异；二是对门槛估计值的真实性进行检验，即使用极大似然估计量检验门槛的估计值是否等于其真实值。存在多重门槛的情况下，门槛值的估计与门槛效应的相关检验与单一门槛类似，此处不再赘述。

1.3 变量选取

（1）被解释变量EC：能源消费总量。以一定地区内国民经济各行业和居民家庭在一定时期内消费的各种能源的总和作为能源消费总量衡量指标。

（2）核心解释变量IST：产业结构变动。干春晖等采用第三产业产值与第二产业产值之比度量产业高级化[20]。本文目的在于研究二三产业之间的变动引起的产业结构变化对能源消费的影响，因此借鉴上述做法，用产业高级化，即第三产业产值与第二产业产值之比来表示产业结构变动。

（3）控制变量。选取以下3个变量作为控制变量，分别为能源价格（EP）、技术水平（TE）、出口贸易（EX）、居民收入水平（INC）。

能源价格（EP）：以全国燃料、动力购进价格指数与地区工业生产者出厂价格指数之比衡量能源价格，以此分析能源价格对能源消费总量的影响。

技术水平（TE）：参考孙庆刚等的方法，用每万人拥有的专利数度量技术水平[21]。技术水平高，有助于提高能源利用效率，进而降低能源消费数量。

出口依存度（EX）：出口贸易可以拉动一国经济增长，进而扩大对能源消费的需求，增加能源消费量，由此本文以地区出口贸易额占地区国内生产总值的比重衡量出口依存度，分析出口贸易对能源消费的影响。

收入水平（INC）：根据微观经济理论，收入是影响消费的重要因素。由此，以地区人均国内生产总值度量地区收入水平状况，探析收入水平对能源消费总量的影响。

（4）门槛变量MP：市场化水平。一个地区政府干预越多，相对而言该地区的市场化水平就越低，从而不利于资源的优化配置。张志辉用各省份的地方财政支出与地区GDP之比表示政府干预[22]，白重恩等利用利税率，即国有企业税收与利润之和占总销售额的比重，测度地方保护程度[23]。借鉴上述两者的做法，采用地方财政支出与地区生产总值之比CZ和各地区国有及国有控股工业企业的利润及增值税之和与销售产值之比LS表示地区市场化水平，其值越小，则说明市场化水平越高。

文中所有数据来自于《中国统计年鉴2001～2014》《中国能源统计年鉴2001～2014》《中国科技统计年鉴2001～2014》《中国人口和就业统计年鉴2001～2013》，以及各省份的2014年统计年鉴。由于西藏相关数据缺失，将其剔除后，以2000～2013年其余30个省份为研究对象。

2 计量结果分析

2.1 门槛效果检验和门槛值估计

本文采用Stata12.0进行实证研究。根据Hansen的研究思路[19]，首先，进行门槛效应的检验。表1显示了以利税率（LS）為门槛变量的显著性检验，单门槛效应在1%的显著性水平下显著，双门槛效应在10%的显著性水平下显著，而三重门槛效应在各显著性水平下均不显著，因此，本文采用双门槛面板模型进行计量分析。

2.2 实证检验结果及分析

在门槛值估计出之后，可以对双门槛模型进行参数估计，参数估计结果如表3所示。

由表3 的回归结果可以看出，产业结构变动对能源消费的影响存在基于市场化水平的双重门槛效应，即在不同的市场化水平区间内，产业结构变动对能源消费的影响存在显著差异。具体而言，在高市场化水平区间[0.0009，0.1050]内，产业结构变动对能源消费的影响效应较高，其系数绝对值高达0.4128；在中等市场化水平区间（0.1050，0.1783]内，产业结构变动对能源消费的影响效应有所下降，作用系数绝对值降为0.3571；在低市场化水平区间（0.1783，0.3703]内，产业结构变动对降低能源消费的影响效应进一步下降，其系数绝对值降为0.2703。之所以出现这样的结果，原因在于产业结构变动使得降低能源消费成为可能，但是产业结构的变动受地区市场化水平影响。具体分析如下：在低市场化水平下，一方面，地方政府干预过多，限制了生产要素的自由流动。地方政府在现行政绩考核体系的激励下，会大力发展短期内能带来显著经济绩效的工业，而对耗费执政资源更多、见效更慢的服务业过于“冷淡”[24]，长期如此将会使得第二产业的比重越来越大，而服务业比重趋缓或有所降低，然而第二产业中的大多数行业是高耗能行业，因此地方政府的这种产业偏好引致的产业结构变动将导致能源消费上升。李姝和姜春海研究指出，忽视生产要素市场配置资源，以政府主导的产业结构调整收效甚微，而且一些地方政府将产业结构调整政策作为获得中央财政支持的手段，为追求短期经济增长，将用于发展新兴产业的财政资金投放于高耗能产业，加大了能源消费压力[6]。另一方面，生产要素市场扭曲，资源配置失当。在扭曲的要素市场中，生产要素价格的低估使得一些本应淘汰的低附加值、高耗能产业仍能存续，而同时生产要素的低成本使企业增加要素投入便可获利，这在一定程度上抑制了企业进行研发创新的动力，不利于整个产业向价值链的中高端发展。正如林伯强和杜克锐所认为的，要素市场扭曲会阻碍地区产业的转型升级，形成粗放的增长模式，影响能源效率的提升，进而影响能源消费[25]。

随着市场化水平的提高，政府干预逐渐减少，市场在资源配置中越来越占主导地位，生产要素的自由流动性也逐渐增强。现实中，不同产业部门生产率存在差异，生产要素的逐利性使其往往向生产率高的产业部门流动。庞瑞芝和邓忠奇研究发现无论是在传统的全要素框架下还是在考虑环境污染的绿色框架下，我国的服务业生产率（效率）均高于工业[26]。张辉也研究指出2009年以后我国第三产业全要素生产率开始超过第二产业，成为拉动经济增长的主要因素[27]。加之建国以来我国一直注重发展工业的政策使得过多的生产要素集中于工业行业，造成了产能过剩的现状，在边际报酬递减规律作用下，要素的生产效率也会有所下降。因此，生产要素会更倾向于流向第三产业，而高市场化水平为生产要素的自由流动创造了条件，促进了第三产业的发展，由此引起的产业结构变动将更有助于降低能源消费。除此之外，高市场化水平下，优胜劣汰的竞争机制能够得到有效发挥，一些低效、高能耗的落后产能难以为继，而高效低能耗、高附加值、创新能力强的企业得到很好的发展，有助于整个产业向中高端迈进，实现产业转型升级，有利于生产率的提高，进而降低能源消耗。由此可见，产业结构变动对能源消费的影响受市场化水平制约。

控制变量中，能源价格（EP）对能源消费的影响系数为负，根据微观经济理论，商品的需求量与商品的价格成反比。能源价格越高，企业对能源的需求就会相应地减少，整个国民经济的能源消费就会下降。但能源价格对能源消费的作用系数未通过显著性检验，可能的原因是，目前我国能源价格机制还未完全实现市场化，从而不能有效调节能源的消费行为。收入水平（INC）、出口（EX）对能源消费的影响为正，技术水平（TE）对能源消费的影响为负，且均通过了1%的显著性水平检验。收入水平（INC）方面，依据新古典经济学理论，收入是影响消费的重要因素。随着收入的增加，人们生活水平提高，对汽车、家用电器等耗能产品的需求就会增加，由此会扩大对能源的消费需求。出口（EX）方面，目前我国出口的产品大多是能耗密集型的加工贸易品，出口的增加将会拉动我国相关工业行业的发展，进而增加能源消费。技术水平（TE）方面，技术进步一方面能够改进生产设备，提高生产率，从而提高能源利用率，减少能源消费。另一方面，技术进步可以开发利用清洁能源，优化能源消费结构，降低能源消费。

2.3 稳健性检验

为了进一步验证回归结果的可靠性，本文采用财政占比（CZ）作为门槛变量，进行进一步的稳健性检验。表4显示了财政占比（CZ）作为门槛变量的回归结果，将表4的回归结果与表3的回归结果进行比较，不难发现，除能源价格（EP）符号发生变化外，其余变量结果均与表3保持一致，只是具体数值发生轻微变化。而能源价格（EP）符号发生变化的原因在于，目前我国能源价格还未完全实现市场化，政府在一定程度上仍主导能源价格，使得能源价格未能有效调节消费需求，从而其作用系数的符号具有不确定性。但这并没有改变本文的主要结论，即产业结构变动对能源消费的作用效果受市场化水平高低的影响，随着市场化水平的提高，产业结构变动对降低能源消费的作用越来越大，计算结果是稳健的，说明本文的实证结果具有可靠性。

3 结论及启示

本文基于2000～2013年中国省际面板数据，以市场化水平为门槛变量，运用门槛回归模型研究不同的市场化水平下产业结构变动对能源消费的影响。实证结果表明，产业结构变动对能源消费的作用程度取决于市场化水平的高低。当市场化水平较低时，产业结构变动对降低能源消费的作用较小，随着市场化水平的提高，产业结构变动对降低能源消费的作用越来越大。忽视市场化发展水平，单纯考虑产业结构变动对能源消费的影响会有失偏颇。

这一结论的政策启示在于，通过提高市场化水平充分发挥产业结构变动的作用，对于市场化水平较低地区的节能降耗具有重要意义。在经济新常态和中央提出发挥市场在资源配置中的决定作用的大背景下，要深化市场改革，特别是要素市场的市场化改革，实现要素定价机制市场化，以价格引导要素的供给与需求，遵循价格规律、竞争规律，减少政府的不当干预，充分发挥市场机制配置资源的作用，以市场主导产业结构的转型升级。政府在这一过程中，要保障公平的竞争环境，加强市场监管，维护市场秩序，为市场机制的充分有效发挥创造良好的外部环境。除此之外，要注重改善出口产品结构，减少能源密集型产品的出口，提高低能耗、高技术附加值产品出口占比；加大节能科技投入，鼓励技术创新，构建以企业为主体、产学研相结合的科技创新体系，促进节能技术的进步，开发利用清洁能源，以减少化石能源的消费数量。

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