基于投入产出模型的能源内涵价值的测度

李 杨，刘 硕

（1.北京石油化工学院 经济管理学院，北京 102617；2.北京印刷学院 经济管理学院，北京 102600）

0 引言

优化能源消费结构以降低污染物和碳排放实现低碳绿色可持续发展已经成为世界各国发展路径的必然选择。中国是煤炭生产消费、石油进口消费大国，具有高污染高排放特性的化石能源一直处于能源消费的核心地位，在环境问题日益突出的背景下，我国已明确提出优化能源结构、协调社会经济发展与环境关系的可持续发展战略。因此，掌握我国能源市场实际状况，探讨市场机制对能源消费结构优化调整的预期效果，对于能源政策的确定实施是十分必要的。

本文通过构建混合型能源投入产出简表对中国能源产品内涵价值进行科学测度，同时核算能源市场价格水平，在二者进行对比的基础上分析能源市场实际状况及市场机制对能源消费结构优化调整的预期效果。结果表明，具有高污染高排放特征的化石能源市场价格水平逐年下降，最终显著低于其内涵价值；天然气、电力这两类清洁能源的市场价格水平低于其内涵价值，但考虑到清洁能源总体的消费比例很低，可以判断中国当前的能源市场状况不利于通过市场机制实现我国能源消费结构优化调整的目标，还应以行政措施作为主要能源调节手段。

1 混合型能源投入产出模型

投入产出表最大的作用一是在于解析国民经济行业部门之间的依赖关系，二是在于能够测度支撑行业部门生产经营活动的投入和产出之间的数量关系。混合型能源投入产出表编制初始即将国民经济各行业部门划分为能源部门和非能源部门，主要功能之一即是测度能源生产部门经营活动获得的各种投入和产出数量关系，即能源产品的内涵价值。混合型能源投入产出简表如表1所示。

表1 混合型能源投入产出表简表

如表1所示，国民经济系统依行业部门性质被划分为能源部门和非能源部门，投入被划分为产品中间投入和增加值初始投入。通过能源投入产出简表可以计算出能源直接实物消耗系数、能源直接费用消耗系数和完全费用消耗矩阵，就可以测算能源产品当中所蕴含的产品价值和增加值，即能源的内涵价值。

1.1 能源直接实物消耗系数

能源直接实物消耗系数为某种能源产品投入量除以该能源产品总产出量，所形成的矩阵即为能源产品（部门）之间的直接消耗系数矩阵，这里用A表示，如果测算m种能源的内涵价值，其矩阵式表述如式（1）所示：

其中Xij(i，j=1，2，...，m)为能源产品（部门）中间使用流量矩阵；为能源产品产出总量的对角阵，对角线上元素为对应能源产品的总产出量，为其逆矩阵。

1.2 能源直接费用消耗系数

能源直接费用消耗系数为能源产品（部门）的非能源部门投入、增加值（劳动者报酬、生产税净额、固定资产折旧、营业盈余）投入价值量除以该能源的总产出量，所形成的矩阵即为能源直接消耗系数矩阵，这里用D表示，如表1所示的能源投入产出简表，其矩阵式表述如式（2）所示：

其中Vij(i=1，2，...，5;j=1，2，...，m)为非能源部门价值和增加值（价值）使用流量矩阵；与能源直接实物消耗系数矩阵中的意义相同。

1.3 完全费用消耗矩阵

通过能源产品的列昂惕夫逆矩阵（完全需要系数矩阵）(I-A)-1即可求得能源产品的完全费用消耗矩阵，这里用B表示，如表1所示的能源投入产出简表，其矩阵式表述如式（3）所示：

其中D为能源直接消耗系数矩阵，(I-A)-1即为投入产出分析中非常重要的列昂惕夫逆矩阵，即完全需要系数矩阵。

2 中国2012年混合型能源投入产出简表的编制

本文研究涉及的能源包括原煤（煤炭）、原油、天然气、燃料油、汽油、煤油、柴油、焦炭和电力9种，涉及中国统计年鉴分行业能源消费统计中的“煤炭开采和洗选业”、“石油和天然气开采业”、“燃气生产和供应业”、“石油加工、炼焦和核燃料加工业”、“电力、热力生产和供应业”五个行业部门，这里将这五个行业部门作为能源生产部门，其他行业部门作为非能源部门。不难看出，这五个能源生产行业部门并未将9种能源生产进行明细划分，因此还需要进行适当拆分与合并。

第一，关于成品油。能源行业的成品油是经过炼制加工可直接用于消费的油品，通常包括燃料油、汽油、煤油和柴油，因此，在本文中将这四种油品进行合并统称为“成品油”。

第二，关于行业部门与能源产品的对应关系。原煤（煤炭）对应“煤炭开采和洗选业”；原油对应“石油和天然气开采业”中的原油部分；天然气对应“石油和天然气开采业”中的天然气部分和“燃气生产和供应业”；成品油对应“石油加工、炼焦和核燃料加工业”中的石油加工部分；焦炭对应“石油加工、炼焦和核燃料加工业”中的炼焦部分；电力对应“电力、热力生产和供应业”。

第三，关于行业数据拆分。由于同一行业大部门中的产品性状较为接近，因此将同一行业大部门中的类似明细部门按照产值相对规模进行数据拆分的效果较好，测算结果比较准确。利用中国2012年投入产出表中对应的139个明细部门产值在各自大项产值中所占的比重进行数据拆分，分品种能源拆分系数及数据拆分结果如表2所示。

表2 分品种能源拆分系数及数据拆分结果

第四，关于能耗数据。通过拆分比，可以计算每种能源在各能源部门和非能源部门的消费情况。通过中国统计年鉴（2013）提供的按行业分能源消费量（2012年）基础数据进行能耗数据的采集，具体操作如下：

（1）原煤（煤炭）在各能源部门消耗量=“煤炭开采和洗选业”对应的各种能源消费量

（2）原油在各能源部门消耗量=“石油和天然气开采业”对应的各种能源消费量×原油拆分比

（3）天然气在各能源部门消耗量=“石油和天然气开采业”对应的各种能源消费量×天然气拆分比+“燃气生产和供应业”对应的各种能源消费量

（4）成品油消耗量=燃料油消费量+汽油消费量+煤油消费量+柴油消费量

（5）成品油在各能源部门消耗量=“石油加工、炼焦和核燃料加工业”对应的各种能源消费量×成品油拆分比

（6）焦炭在各能源部门消耗量=“石油加工、炼焦和核燃料加工业”对应的各种能源消费量×焦炭拆分比

（7）电力在各能源部门消耗量=“电力、热力生产和供应业”对应的各种能源消费量

（8）非能源部门各种能源消耗量是剔除了能源部门“煤炭开采和洗选业”、“石油和天然气开采业”、“燃气生产和供应业”、“石油加工、炼焦和核燃料加工业”、“电力、热力生产和供应业”以及“生活消费”后，其他行业部门对应的各种能源消费量的总和。

第五，关于其他数据。劳动者报酬、生产税净额、固定资产折旧、营业盈余及其他投入产出价值型数据均来源于中国2012年投入产出表。进行相应的行业部门合并后，编制的中国2012年混合型能源投入产出简表如下页表3所示。

观察混合型能源投入产出简表，通过拆分能源部门能耗数据并分配到相应的能源产品，便可分析生产能源需要的能源消耗，这部分数据的计量单位均为实物单位；此外，生产能源除了消耗能源以外，还需要其他部门产品或服务的价值投入，在简表中将非能源生产部门合并为一大项，其消耗、中间投入也进行相应合并，其中能耗数据采用实物单位计量，其他数据采用价值单位计量。

表3 中国2012年混合型能源投入产出表

3 能源产品内涵价值测算与市场价格对比分析

3.1 能源产品内涵价值测算

与传统的投入产出分析类似，在计算能源产品内涵价值时也需要进行直接和完全系数的计算，以把握能源产品（部门）与非能源部门之间的直接和潜在的间接联系，本文所计算的直接与完全消耗系数更为细化，将消耗系数细分为能源产品（部门）间的直接消耗系数和投入费用（增加值）消耗系数，以更为接近现实生产环境的能源实物投入和价值投入两个部分之和作为测度能源内涵价值的依据。

通过矩阵运算即可得我国2012年能源产品（部门）直接消耗系数表，如表4所示。

表4 中国2012年能源产品（部门）直接消耗系数表

表4上半部分为能源产品单位产出的直接实物消耗，采用的是实物量计量单位，下半部分为能源产品单位产出的直接费用消耗，采用的是价值量计量单位。

能源产品的内涵价值包括能源产品生产过程中对其他生产部门产品或服务的消耗价值，以及投入到生产过程中的劳动者报酬等增加值，其具体数值即为能源产品完全费用消耗系数矩阵中的对应元素，将各部分元素（费用）求和汇总即可得出能源产品中应包含的价值总量，即能源的内涵价值，不同种类能源的内涵价值及构成如表5所示。

表5 我国2012年分品种能源内涵价值及构成

实际上表5中各项能源产品的价格构成要素组成的矩阵即为能源产品完全费用消耗系数矩阵，能源产品的内涵价值即为每一种价值构成要素的总和。由于国民经济产业结构和产能的调整通常需要持续数年时间，因此，能源产品的内涵价值将在较长时间内稳定在测算结果水平。

3.2 能源市场价格的核算

（1）煤炭（原煤）和焦炭

中国是煤炭生产大国，煤炭种类质量不一，目前煤炭行业通常将动力煤（5500大卡）作为煤炭基准种类，本文使用大宗商品动力煤现货价格来体现我国煤炭（原煤）市场价格，利用每一年月度价格的算数平均值来表示煤炭的年平均价格水平。与煤炭（原煤）市场价格确定类似的，采用大宗商品一级冶金焦每一年的月度价格算数平均值作为度焦炭市场平均价格水平。2012—2015年煤炭和焦炭市场价格如表6所示。

表6 2012—2015年煤炭（原煤）、焦炭市场价格水平 （元/吨）

（2）原油

中国是原油进口大国，原油对外依存度很高并且仍呈现逐年上升的趋势，因此，原油的进口价格能够比较合理地体现其在我国的市场价格水平。2012—2015年中国原油进口基础数据及市场价格总体水平如表7所示。

表7 2012—2015年中国原油进口基础数据及市场价格

（3）成品油

本文将成品油设定为汽油、柴油、煤油和燃料油四种，对于这四种成品油市场价格的确定采用了不同方法。

第一，汽油和柴油年度价格的确定。我国汽柴油共有0#柴油、-10#柴油、90#无铅汽油、93#无铅汽油、97#无铅汽油五种规格，那么汽油市场的价格则利用三种规格汽油的月度平均零售价格十二个月的算数平均值作为其年度总体价格水平；柴油市场价格的确定采用相同的方法。

第二，煤油价格的确定。在现有的较为权威的统计资料中，仅有航空煤油相关数据，故本文选择国家发展改革委办公厅发布的历次航空煤油到岸完税价的月度平均价格作为其年度总体价格水平。

第三，燃料油价格的确定。燃料油的价格数据统计较少，国家发展改革委办公厅仅公布了供海军用燃料油的价格规定，这一价格并不适合作为燃料油的市场价格，本文选择上海期货交易所燃油连续（fu0001）月度收盘价格作为燃料油市场价格数据。该期货燃料油规格为180CST燃料油，是燃料油市场最为常用的规格，而且上海期货交易所的交易数据能够较好地反应燃料油市场的变动和预期，因此，利用这一数据能够更好地体现燃料油的市场价格水平，将每年十二个月度的收盘价格进行算术平均作为燃料油各年度的总体市场价格水平。

通过数据整理计算，2012—2015年各种成品油年度价格总体水平如表8所示。

不同种类的成品油年度价格水平确定后，将利用编制能源投入产出简表过程中，利用不同种类能源（部门）产出（产值）所占比重作为拆分权重的思路，这里将不同种类成品油的产量在成品油总量中的占比作为权重，进行四种成品油年度价格的加权平均，以获得成品油这一大类能源各年度的综合市场价格水平，如表9所示。

表8 2012—2015年中国分品种成品油年度价格总体水平 （元/吨）

表9 2012—2015年中国成品油年度价格总体水平 （元/吨）

（4）天然气与电力

天然气的市场价格包括工业用天然气、公共服务业用天然气和生活消费用天然气三种不同价格分类，本文主要是研究生产部门对天然气的消费，同时生产部门对于天然气的需求占国民经济总体需求的最大比重，这里就选用工业用天然气价格作为天然气这类能源的市场价格。电力价格的划分更为细致，包括居民生活用电、大工业用电、一般商业及其他等，同时还分不同时段不同用量进行分时段阶梯型电价设置。与天然气市场价格确定类似的，仍利用国民经济用电大户的工业用电价格来代表电力能源的总体价格水平。本文采用北京地区2012年工商业天然气价格3.23元/立方米、普通工业用电0.78元/千瓦时作为这两类能源的总体价格水平。由于天然气和电力价格调整次数少、幅度小，总体价格水平变动不明显，本文设定天然气和电力价格在研究期间保持稳定。

3.3 能源内涵价值与市场价格对比分析

由于价格因素的影响，还需对各年度的能源市场价格进行折算，以使得能源产品内涵价值与各年度市场价格具有可比性。自2011年起原材料、燃料、动力购进价格指数改为工业生产者购进价格指数，本文即选用该指数进行各年度能源市场价格实际值的折算，各种能源产品以2012年为基期的内涵价值和实际价格水平如下页表10所示。

各年度能源内涵价值与市场价格的差异实物量与百分比如下页表11所示，差异百分比变动趋势如下页图1所示。

如表11和图1所示，煤炭（原煤）、原油、成品油、焦炭四种化石能源的市场价格（实际值）与其内涵价值之间的差异逐渐降低，并由高于内涵价值持续下降到2015年明显低于其内涵价值的状态；天然气的市场价格（实际值）一直明显低于其内涵价值，且每年相差的幅度缓慢扩大；电力的市场价格（实际值）与其内涵价值的差异较小且差异逐年缩小，其市场价格实际水平由略高于内涵价值逐渐降低至略低于其内涵价值。截至2015年，煤炭（原煤）、原油、成品油、焦炭四种化石能源的市场实际价格水平低于其内涵价值的幅度分别为-29.97%、-45.85%、-35.59%和-41.25%，清洁能源的代表天然气和电力，其市场实际价格水平分别低于各自内涵价值的-41.19%和-6.13%。

表10 2012—2015年中国能源产品内涵价值和价格总体水平实际值

表11 2012—2015年中国能源产品内涵价值与实际价格差异

图1 2012—2015年中国能源产品内涵价值与实际价格差异百分比变动趋势

4 结论

本文利用最新核算的中国投入产出表和能源消费统计数据编制了由能源部门和非能源部门构成的能源投入产出简表，测算了不同种类能源产品的内涵价值，同时核算了能源产品的实际市场价格水平，并进行了比较分析，结论如下：

（1）煤炭（原煤）、原油、成品油、焦炭的市场价格实际水平逐年下降，由最初高于内涵价值降至显著低于其内涵价值；天然气市场价格实际水平持续低于其内涵价值，差距幅度逐年小幅扩大；电力市场价格实际水平与其内涵价值比较接近，由最初的略高于降低至略低于其内涵价值。

（2）具有高污染高排放特征的化石能源，即煤炭（原煤）、焦炭、原油、成品油的实际价格持续走低，降低了各行业部门的用能成本，使得经济系统更倾向于消费此类能源，这种情况使得依靠市场机制调节优化我国能源消费结构以实现绿色低碳发展的目标困难重重。

（3）天然气价格实际水平的持续降低、电力价格实际水平的缓慢降低，将使得各行业部门对于这两类清洁能源具有更强的消费偏好，即市场机制能够在一定程度上优化国民经济系统的能源消费结构。

（4）总体而言，鉴于我国目前仍是以煤炭、石油类化石能源作为主要能源消费品种，从近年来能源产品的市场价格实际水平与其内涵价值差距变动趋势层面分析，是无法完全依靠市场化手段实现我国各行业部门能源消费结构优化目标的，还应通过法规、政策等行政措施直接管控经济社会的能源消费，降低高污染、高排放能源的消费总量和比例，提升清洁能源利用率，实现国民经济的绿色低碳可持续发展。