中国能耗变动影响因素的LMDI分解

李慧芳，聂 锐

（1.中国矿业大学 管理学院，江苏 徐州 221116；2.太原工业学院 经济与管理，太原 030008）

0 引言

自18世纪60年代以来，能源成为推动经济发展的关键。伴随着中国经济总量的不断上升，国内能源消耗总量也在快速增长，大量能耗引发的碳排放增加、环境恶化等问题成为中国必须面对和需要解决的问题。节能减排成为解决资源约束与环境问题的重要途径。研究中国能耗变动的主要影响因素，探索节能减排的驱动因素，对于促进中国化石能源在一次性能源消耗中的占比下降，以及碳排放强度下降具有现实意义。

围绕能耗影响因素的研究有很多，大致包含以下五个因素：经济规模[1]、产业结构[2]、技术进步[2]、人口规模[3]、居民生活水平[4]。此外，能源消费结构和能源价格、城市化水平、引进外资和国际贸易[4]也是能源消耗变动的影响因素。

能源变动度影响因素分解是测度能源消耗影响因素对能源消耗强度影响程度的一类方法，指数分解法是常见的方法之一。在围绕指数分解分析的方法中被广泛采用的是拉氏指数法和迪氏指数法[5]。其中，拉氏指数分解法存在剩余问题，有不可解释项。但是，对数平均迪氏指数法(Logarithmic Mean Divisia Index,LMDI)[6]的提出，不仅有效解决了拉斯派尔指数存在的上述问题，而且ANG等[7]的研究很好地处理了0值和负值的情况,使得该分解方法可以适用于任何情形的分析。LMDI分解方法又可以分为I型和II型，其中I型是加法形式，II型式乘法形式。

本文从中国内地2006—2015年间的能耗变动入手，采用LMDI I方法对影响国内能耗变动影响因素进行分解，试图从生产能源消耗和生活能源消耗两个方面来分别讨论经济增长、产业结构变动、技术进步、人口规模、居民生活水平对能耗变动的影响程度。

1 模型构建和数据来源

1.1 模型构建

本文将国内总能耗E分成生产能耗E1和生活能耗E2两个组成部分：

其中：

其中，Ei表示中国各个产业的能源消费量，Yi表示中国各个产业的GDP，Y表示中国各产业的GDP总量，P表示中国的人口总量。

于是，中国的能耗变动表示为：

其中：

以式（7）为例，衡量第i行业技术进步对能耗变动的贡献值时，表示该行业报告期的生产能耗，表示该行业基期的生产能耗，eiT表示该行业报告期的能源强度，ei0表示该行业基期的能源强度；以式（10）为例，衡量生活能耗变动中居民生活能源强度对其贡献值时，表示报告期的居民生活能耗，表示基期的居民生活能耗，eT表示报告期的居民生活能源强度，e0表示基期的居民生活能源强度。

1.2 数据来源

本文数据包括中国2006—2015年间能源消费总量和分行业能源消费量，中国各年间生产总值和分行业生产总值，中国历年人口总量。数据来自于中国国家统计局官网统计数据中的年度数据。其中，产业结构的分类采用年度数据中“分行业能源消费总量”的划分方法。将生产能源消耗分为6个部门：①农、林、牧、渔、水利业；②工业；③建筑业；④交通运输、仓储和邮政业；⑤批发、零售和住宿、餐饮业；⑥其他行业。GDP数值中，对应上述部门分类，前4个部门的GDP均来自原始数据，⑤中数据来自批发、零售业，住宿、餐饮业2个行业的原始数据求和得出，⑥中数据源自于金融业、房地产业和其他行业三项原始数据加总。官网公布GDP数值为名义GDP,为了消除价格因素的影响，已经根据分行业增加值指数折算为以2006年为基期的实际GDP。其中，年度总GDP采用上述6个部门GDP加总求和所得。居民生活能耗的数据源自年度数据中的“生活能源消费能源总量”项。

2 中国能耗及结构分析

自2006年以来，中国能源消耗总量（E）表现出持续上升趋势。从能耗构成来看，生产能耗（E1）占比先是持续下降，但是2013年突然上升，此后又开始下降；生活能耗(E2)占比先是上升，然后在2013年下降，此后有所下降，但是2015年占比开始达到最大。从总体趋势来看，近10年来，生活能耗的占比是在不断增长的，这与我国城镇化发展不断推进，城镇居民生活质量提升，家庭能耗增大存在一定联系。具体数据如表1所示。

表1 2004—2015年中国能耗变动及构成

就生产能耗而言，从分行业结构来看，近10年间中国第一产业和工业的能耗占比在不断下降，但是建筑业和交通运输等产业的能耗占比却在逐年上升。其中，交通运输等行业的能耗比重在整个生产能耗中居于第2位。具体情况如表2所示。

表2 分行业生产能耗结构 （单位：%）

3 能耗变动影响因素分解

3.1 生产能耗变动影响因素分解。

依据式（5），将中国近10年间生产能耗分解为3个因素：技术进步、结构变动和经济规模，各因素对逐年能耗变动的影响绝对量如表3所示。根据表3可以看出，中国9年间能耗都是在持续上升。在能耗变动的过程中除了2013年以外，技术进步对于能耗增加到起到了负向影响，而产业结构变动除了2015年是负向影响外都是正向影响，经济规模则完全是正向驱动了能耗的持续增长。

表3 生产能耗变动影响因素因素分解 （单位：万tec）

根据各因素的影响程度来看，经济规模对于能源消耗的正向驱动作用影响重大，这和许多研究结果吻合。历年数据表明了随着中国GDP的增长，中国总能耗呈现上升趋势，2015年中国经济规模相比较2006年增长了2.2倍，能耗增加了1.7倍。

结构变动在许多研究中都被证实具有负向节能作用，但是根据表3数据显示，对于中国来说，产业结构变动几乎没有促进节能。根据表4可以看出，中国10年间产业结构中工业占比几乎一直在增长，截止2015年，较2006年而言工业比重上升了约2个百分点；建筑业比重基本一直在上升；交通运输等行业的占比部分年份有些微下降，但总体占比仍然上升；耗能低的农林牧渔业占比则持续下降。说明近10年间，中国高能耗产业的结构调整效果不佳，这也是结构变动效应并未体现节能效应的主要原因。

表4 产业结构变动情况

反观技术进步效应可以看出，中国9年间技术进步是节能的重要驱动因素，贡献明显。以中国2013年度的能耗变动来看，这一年中国能耗增幅显著，当年能耗强度突然上升，尤其是工业能耗强度比上年增长0.1。但是此后，能耗强度又开始下降，2014年度整体能耗强度基本回到2012年水平，年度能耗增幅也随之下降。根据表5，可以看到各行业能耗强度较2006年基本都有所下降，特别是能耗高的工业和建筑业的能耗强度的下降在一定程度上积极地抑制了中国能耗的增长。但是，要警惕交通运输业的能源强度有增长往复的情况。在分行业能耗中，交通运输业的能耗占比第二，也属于高耗能产业，如果不能有效提高该行业的能源效率，会在很大程度上增加中国的能源消耗。

表5 分行业能耗强度 （单位：tec/万元）

3.2 生活能耗变动影响因素分解

近10年间中国生活能耗相关因素变化情况见表6，表中年度GDP总量已折算成以2006年为基期的实际GDP，为6个部门实际GDP加总所得。

表6 中国居民生活能耗相关因素变化情况

据式（6）可知，本文将中国2006—2015年间的生活能耗分解为3个因素：居民生活能耗强度、居民生活水平和人口规模，各因素对逐年能耗变动的影响绝对量如表7所示。数据显示，10年间中国居民生活能耗总量是在持续增长，但年度增幅不断震荡，在2013年达到最大，2014年下降，2015年又上升。

表7 生活能耗变动影响因素因素分解 （单位：万tec）

从居民生活能耗变动的影响因素来看，居民的生活能耗强度起到了负向抑制作用，居民生活能耗强度一直在持续下降，有效地抑制了生活能耗的增长。从居民生活水平因素来看，人均GDP的增长对于居民生活能耗的增长具有明显驱动作用，说明当居民的生活水平提升了以后，对于能源的需求有显著提升，居民生活能耗的增加主要是受到了人均GDP的影响。从人口规模因素来看，随着人口的增长，居民生活能耗是在持续增加的，但是整体上这种影响的贡献度较小。

4 结论

（1）技术进步是中国能耗减少的显著驱动因素。无论是在中国的生产能耗的变动中，还是在中国的生活能耗的变动中，能源强度的下降始终是有效抑制能耗增长的重要因素。而且，中国工业能源强度高于世界平均水平，具有巨大的进步空间。

（2）结构调整几乎没有促进中国生产能耗的降低。但是，随着中国第三产业结构的上升，结构调整相应对于中国能耗减少的驱动作用将会逐渐显现。

（3）经济规模是推动中国生产能耗持续增长的重要因素。中国是一个化石能源在能源消费结构中占比居高的国家，经济增长主要是建立在煤炭产业等高耗能产业发展的基础之上，所以经济的增长拉动了能耗的增长。

（4）居民生活水平的改善，显著影响了中国居民生活能耗的增加。

（5）人口因素对拉动中国居民生活能耗的增加贡献较小。人口增长会拉动生活能耗的增长，但人口规模效应导致的能耗变化影响较小。