我國能源消耗強度影響因素區(qū)域差異比較

□文/王傳榮 范文潮 李 俁

一、引言與文獻回顧

在目前我國大力推行節(jié)能減排、發(fā)展低碳經(jīng)濟的背景下，如何提高能源利用效率成為了我國能源戰(zhàn)略的關鍵。衡量能源利用效率的主要指標是能源消耗強度，即單位GDP的能源消耗量。然而，能源消耗系統(tǒng)是一個復雜的系統(tǒng)，不同地區(qū)由于能源資源狀況的不同、經(jīng)濟發(fā)展水平的差異，使得地區(qū)之間能源消耗強度存在著巨大的差異。因此，對能源消耗強度影響因素的分析須考慮到地區(qū)的差異，不能照搬一個模式，否則很難實現(xiàn)我國不同節(jié)能降耗的目標。

隨著對能源利用效率差異性的重視，國內(nèi)少數(shù)學者開始對我國不同地區(qū)的能源消耗強度的差異進行了研究。這些文獻可分為兩類：第一類是雖考慮了不同地區(qū)的能源消耗具有差異性，但未考慮到不同地區(qū)的能源利用效率影響因素的具體差異。如，高振宇、王溢（2006）對我國1995～2003年各省區(qū)的能源生產(chǎn)率影響因素計量分析，發(fā)現(xiàn)人均實際國內(nèi)生產(chǎn)總值、第二和第三產(chǎn)業(yè)比重、能源價格對能源生產(chǎn)率有顯著的正面影響；當期全社會固定資產(chǎn)投資率、原材料價格對能源生產(chǎn)率有顯著的負影響。董利（2008）基于我國30省區(qū)1998～2004年面板數(shù)據(jù)分析了能源效率變化趨勢，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構、對外開放、市場化程度、能源消費結(jié)構等一系列因素對能源效率的變化有重要影響。第二類則是考慮了能源消耗強度的影響因素具有地區(qū)差異。如，劉暢和崔艷紅（2008）通過建立面板數(shù)據(jù)模型，研究了不同區(qū)域各種經(jīng)濟因素與能源消耗強度之間的協(xié)整關系，考察了短期調(diào)整效應?？祖玫龋?010）運用1998～2007年30個省市區(qū)的年度數(shù)據(jù)，建立區(qū)域面板數(shù)據(jù)模型，結(jié)果表明6個區(qū)域工業(yè)能源消耗強度的關鍵影響因素各不相同。

綜上，國內(nèi)學者對我國能源消耗強度及其影響因素的地區(qū)差異已經(jīng)做了有益的探索，然而，雖有研究考慮了不同地區(qū)在能源消強度上存在差異，但其一般通過能源消耗強度的簡單排序或根據(jù)地理位置進行地區(qū)劃分。本文嘗試通過動態(tài)聚類分析的計量方法將我國各省市區(qū)劃分為高能耗、中能耗和高能耗三個區(qū)域，并在此基礎上考察各區(qū)域能源消耗影響因素的差異。這種方法更具科學性，從而可使研究結(jié)論更具嚴謹性和可靠性。

二、我國能源消耗強度區(qū)域劃分

考慮到統(tǒng)計數(shù)據(jù)的一致性和可獲性，本文選取的樣本只考慮了我國大陸30個省市區(qū)的數(shù)據(jù)，西藏地區(qū)由于統(tǒng)計年鑒中數(shù)據(jù)暫缺未納入考察范圍。

為了解決同一區(qū)域不同省份間存在能源利用效率差別較大的問題，本文采用了動態(tài)聚類分析方法。動態(tài)聚類分析的基本思想是首先將n個樣品隨機分成k個類（每個類中至少有一個樣品），然后按照某種準則選擇k個凝聚點，并用每個凝聚點代表相應的類。本文對30個省市區(qū)2000～2009年能源生產(chǎn)率情況進行分層聚類分析就是將能源消耗強度接近的地區(qū)劃歸為同一類。通過STATA統(tǒng)計軟件即可實現(xiàn)這一過程。

以2000～2009年平均能源消耗強度為標準，動態(tài)聚類分析的結(jié)果為：分類1包括：北京、天津、上海、江蘇、浙江、安徽、福建、江西、山東、湖南、廣東、廣西、海南等13個省市區(qū)；分類2包括：河北、遼寧、吉林、黑龍江、河南、湖北、重慶、四川、云南、陜西、新疆等11個省市區(qū)；分類3包括：山西、內(nèi)蒙古、貴州、甘肅、青海、寧夏等6個省區(qū)。圖1為三種分類在2000～2009年期間的平均能源消耗強度情況。如圖所示，分類1～3分別對應于低能耗、中能耗和高能耗區(qū)域。（圖1）從圖1可以看出：首先，隨著時間的增長，三個區(qū)域單位GDP的能源消耗量有逐漸下降趨勢，即能源效率呈上升趨勢；其次，從曲線的斜率可以看出，高能耗區(qū)域效率提高速度最快，中能耗區(qū)域次之，低能耗區(qū)域提速最慢。這可能是由規(guī)模效應引起的，即當能源效率提高到一定程度時，增速減緩。

圖1 分區(qū)域能源消耗強度比較

三、我國能源消耗強度區(qū)域差異面板數(shù)據(jù)分析

（一）影響能源消耗強度因素的理論分析。利用聚類分析，把我國各省份按能源消耗強度劃分為低、中、高能耗區(qū)后，本文進一步利用不同區(qū)域內(nèi)的面板數(shù)據(jù)，分析影響能源消耗強度的各因素對不同能源消耗強度區(qū)域的影響程度是否存在差異。根據(jù)對能源使用過程的分析和已有的相關研究成果，本文選擇經(jīng)濟發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構、投資情況、能源結(jié)構、能源價格等作為影響能源消耗強度的主要影響因素。

1、產(chǎn)業(yè)結(jié)構。不同行業(yè)在能源消耗強度存在較大的差異，能源消費能力最強的是第二產(chǎn)業(yè)中的工業(yè)，其他行業(yè)的能源消費相對于工業(yè)的能源消費要小的多，第三產(chǎn)業(yè)中的交通運輸、倉儲及郵電通訊業(yè)位居第二，且與第一產(chǎn)業(yè)差異不大，建筑業(yè)的能源消費能力最小。

2、投資率和消費率。GDP增長中投資、消費和出口占比對能源效率也有一定影響。其中，投資對能源生產(chǎn)率的影響體現(xiàn)在兩個方面：一方面當期投資所使用的大量高能耗物品會使高能耗物品占當期產(chǎn)出的比重增加，導致總能源生產(chǎn)率下降；另一方面投資行為由于往往伴隨著技術更新而成為能源生產(chǎn)率提高的物質(zhì)載體，因而投資行為有助于能源生產(chǎn)率的提高。

3、經(jīng)濟發(fā)展水平。隨著經(jīng)濟發(fā)展，一些先進技術會被逐漸采用，從而對能源生產(chǎn)率的提高有積極作用；同時，生產(chǎn)的不斷重復進行使熟練程度增加，產(chǎn)生“學習效應”，同一生產(chǎn)過程中所使用的能源會相應下降。

4、能源價格。能源價格從兩個方面對能源消耗強度產(chǎn)生影響：一是產(chǎn)出效應。能源價格上升會使生產(chǎn)成本提高，使企業(yè)減少產(chǎn)出，進而減少能源需求，降低能源消耗強度；二是替代效應。能源價格上升將促進節(jié)能技術的發(fā)展，使企業(yè)通過使用更節(jié)能的設備和技術來降低生產(chǎn)成本，提高能源使用效率。

5、能源消費結(jié)構。煤炭在中國的能源消費結(jié)構中一直居主導地位，煤炭的利用效率遠低于石油和天然氣，因此降低煤炭的消費比重，采取優(yōu)化和多元化能源結(jié)構的能源發(fā)展戰(zhàn)略，有利于能源效率提高。

（二）計量模型設定。如果假設上述因素都以線性關系影響著能源生產(chǎn)率，計量模型可以設定為：

其中，EC表示各省市區(qū)的年能源消費總量，單位為噸標準煤；GDP為各省市區(qū)的年生產(chǎn)總值，單位為萬元；EC/GDP即為能源消耗強度指標；RS和RT分別為各省市區(qū)第二產(chǎn)業(yè)增加值和第三產(chǎn)業(yè)增加值占當年GDP的比重，用來描述產(chǎn)業(yè)結(jié)構特征；RI和RC分別表示全社會固定資產(chǎn)投資和消費占當年GDP比重，用來描述GDP的結(jié)構構成；PerGDP為人均GDP，單位為元，對其取對數(shù)，用來衡量各區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的水平；EP是燃料、動力相對價格指數(shù)，用來描述能源價格情況，由于各省市區(qū)數(shù)據(jù)不可獲得，我們以全國數(shù)據(jù)代替。此外，各省市區(qū)能源消費中的構成數(shù)據(jù)不可獲取，本文將這個因素放到殘差項中予以考慮。以上各省市區(qū)GDP總量和人均GDP均按2000年不變價格進行了折算。本文數(shù)據(jù)主要來自國家統(tǒng)計局《中國統(tǒng)計年鑒》和各年度《能源統(tǒng)計年鑒》。

表1 各變量對各地區(qū)能源消耗強度的影響

（三）實證結(jié)果分析。本文在面板回歸模型中，分別對全國30個省市區(qū)以及低能耗區(qū)域13個省市區(qū)、中能耗區(qū)域11個省市區(qū)和高能耗區(qū)域6個省區(qū)進行了回歸分析。結(jié)果如表1所示。（表1）

在運用面板回歸模型進行計量分析前，須先根據(jù)Hausman檢驗選擇是采用固定效應模型還是隨機效應模型。本文在四個模型的回歸中，都事先采用Hausman檢驗進行了判斷，判斷結(jié)果顯示：對全國范圍和低能耗區(qū)域采用固定效應模型，中能耗區(qū)域與高能耗區(qū)域則采用隨機效應模型。

1、能源消耗強度影響因素分析。首先，我們先從影響能源消耗強度各因素的角度對實證結(jié)果進行分析。產(chǎn)業(yè)結(jié)構對能源消耗強度的影響是比較明顯的，不管是全國范圍，還是低能耗、中能耗、高能耗區(qū)域，第二產(chǎn)業(yè)比例和第三產(chǎn)業(yè)比例的系數(shù)至少有一個是顯著的，說明調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構對提高我國能源利用效率會有比較顯著的作用。

GDP結(jié)構對能源消耗強度的影響主要體現(xiàn)在投資率上。在全國范圍以及低能耗區(qū)域、中能耗區(qū)域內(nèi)，較高的投資率均顯著提高了能源消耗強度，而消費率對能源消耗強度未見顯著性的影響。

人均GDP對能源消耗強度的影響，在全國范圍以及低能耗區(qū)域、中能耗區(qū)域內(nèi)均較顯著負相關，說明較高的經(jīng)濟發(fā)展水平可以帶來更高的能源利用率。而從分層聚類分析的結(jié)果上看，能源利用效率較高的省市區(qū)，如北京、天津、上海、江蘇、浙江、福建、海南等也確實分布在我國中東部等經(jīng)濟較為發(fā)達的地區(qū)，這些地區(qū)的技術水平、人均生產(chǎn)效率相對較高可能是能源利用效率較高的原因。

能源價格對能源消耗強度的影響并不如預期的顯著，且在高能耗區(qū)域甚至出現(xiàn)了符號與理論預期相反的結(jié)果。這可能由以下兩種因素造成：一方面我國對能源價格，如石油、電力價格等還實行一定的管控，未能充分發(fā)揮價格在能源消費中的調(diào)節(jié)作用，企業(yè)或居民等節(jié)能動力不足；另一方面高能耗區(qū)域的能源價格出現(xiàn)反向影響，可能和這些區(qū)域的資源稟賦有一定聯(lián)系，如山西、內(nèi)蒙古是我國煤炭資源較為豐富的地區(qū)，能源價格上漲，這些地區(qū)在一定程度上受益，其促進節(jié)能減排的動機會受一定影響。

2、能源消耗強度影響因素區(qū)域比較。從全國范圍上看，第三產(chǎn)業(yè)比重、投資率和人均GDP分別通過了5%、1%、1%顯著性水平下的檢驗，對能源消耗強度有較顯著的影響，因此，優(yōu)化我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構、推動我國經(jīng)濟增長從投資驅(qū)動型向需求帶動型轉(zhuǎn)變，對提高我國整體能源利用效率具有積極作用。

低能耗區(qū)域中，第二產(chǎn)業(yè)比重、投資率和和人均GDP對能源消耗強度有較顯著影響。其中，第二產(chǎn)業(yè)比重影響最大，投資率次之。有鑒于此，低能耗區(qū)域在提高能源利用效率上應從調(diào)整工業(yè)行業(yè)結(jié)構進行努力，進一步擴大電子信息業(yè)、電器機械制造業(yè)等高附加值低能耗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展；并改變粗放型投資的現(xiàn)狀，促進投資結(jié)構的改變。

中能耗區(qū)域中，第二、第三產(chǎn)業(yè)比重、投資率和人均GDP對能源消耗強度均有顯著影響。其中，第三產(chǎn)業(yè)比重的影響最大（-4.0471），甚至高于全國水平（-3.5332）；投資率影響次之。因此，針對這一結(jié)果，中能耗區(qū)域在提高能源利用效率方面除了改善投資結(jié)構外，更重要的是應大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構的優(yōu)化升級。

而高能耗區(qū)域，只有第三產(chǎn)業(yè)比重對能耗強度有顯著影響，與我們的預期有一定偏差，這可能和這些地區(qū)的能源消費結(jié)構有一定的關系，能源效率較低的區(qū)域往往是煤炭消費比重較大的地區(qū)。從能源效率與能源資源的匹配關系來看，中國能源效率與能源資源豐裕度成反比。從世界范圍上看，能源資源并不豐富的日本，成為世界上能源利用效率最高的國家。但是，調(diào)整這些省區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構仍是提高能源利用效率的當務之急。

四、結(jié)論與建議

本文實證結(jié)果表明，能源消耗強度是多種因素綜合作用的結(jié)果，且影響各區(qū)域能耗的因素各不相同。從全國范圍來看，影響能源消耗強度的因素主要為：第三產(chǎn)業(yè)比重、投資率和人均GDP；影響低能耗區(qū)域能源消耗強度的主要因素為：第二產(chǎn)業(yè)比重、投資率和和人均GDP；影響中能耗區(qū)域的能耗強度的主要因素為：第二、第三產(chǎn)業(yè)比重、投資率和人均GDP；第三產(chǎn)業(yè)比重是影響高能耗區(qū)域能耗強度的主要因素。

綜合上述結(jié)果，我國在實施節(jié)能減排的政策上應因地制宜：對于低能耗區(qū)域，應從調(diào)整工業(yè)行業(yè)結(jié)構進行努力，進一步擴大電子信息業(yè)、電器機械制造業(yè)等高附加值低能耗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并改變粗放型投資的現(xiàn)狀，促進投資結(jié)構的改變；對于中能耗區(qū)域，除了通過改善投資結(jié)構來提高能源利用效率外，更重要的是應大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構的優(yōu)化升級；對于高能耗區(qū)域，應從調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構方面進行努力。

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