中國(guó)中部六省能源效率影響因素研究

劉麗麗

(安徽財(cái)經(jīng)大學(xué) 統(tǒng)計(jì)與應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)院，安徽 蚌埠 233030)

我國(guó)中部六省由于地理位置的特殊性，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)與發(fā)展模式與沿海地區(qū)差異較大，導(dǎo)致其能源效率存在著較為顯著的差異，因此，如何在有限的資源下結(jié)合自身的特征條件，提高能源的利用效率，已經(jīng)成為當(dāng)前追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大課題。本文將環(huán)境因素引入，在考慮非期望產(chǎn)出的基礎(chǔ)上研究六省的能源效率，在尋求期望產(chǎn)出最大化的同時(shí)，使非期望產(chǎn)出盡量最小。

1 文獻(xiàn)綜述

一直以來(lái)，對(duì)于我國(guó)的能源效率問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者都做過(guò)研究。單要素能源效率通俗易懂，特別是能源生產(chǎn)率和能源強(qiáng)度，應(yīng)用比較廣泛，但僅僅以能源作為單一投入要素指標(biāo)存在一定的局限性，無(wú)法反映出在實(shí)際生產(chǎn)中各種不同要素間(如資本和勞動(dòng)力)的替代作用。而全要素能源效率恰好可以彌補(bǔ)這方面的不足。Jin－Li Hu，Shih － Chuan Wang(2006)［1］(P3206～3217)最先提出全要素能源效率這一概念，他們將能源效率定義為目標(biāo)能源投入和實(shí)際能源投入之比，將能源消費(fèi)量作為數(shù)據(jù)包絡(luò)模型的投入指標(biāo)，GDP作為產(chǎn)出指標(biāo)，通過(guò)構(gòu)建全要素能源效率模型，利用1995～2002年的數(shù)據(jù)研究中國(guó)的能源效率，并將結(jié)果與傳統(tǒng)能源效率作比較，這是目前利用全要素分析方法，考察中國(guó)能源效率問(wèn)題的探索之作。

針對(duì)我國(guó)能源效率影響因素這一問(wèn)題，學(xué)者們提出了很多影響能源效率的因素。歸結(jié)起來(lái)主要有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、技術(shù)進(jìn)步、國(guó)際貿(mào)易量、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、能源價(jià)格等多種因素的影響。董鋒等(2010)［2］(P53～58)通過(guò)面板數(shù)據(jù)分析方法分區(qū)域研究了技術(shù)進(jìn)步每個(gè)組成部分對(duì)于能源效率產(chǎn)生的影響，指出科技進(jìn)步對(duì)于能源效率的提高貢獻(xiàn)率最大，規(guī)模效率和純技術(shù)效率的貢獻(xiàn)率基本一致。

在研究方法上，由于面板數(shù)據(jù)的特殊性，使用普通最小二乘法會(huì)造成較大誤差，故有的學(xué)者采用變截距的固定效應(yīng)模型，如魏楚、沈滿洪(2007)［3］(P66～76)使用此模型研究得出地區(qū)間能源效率差異大致呈現(xiàn)逐漸減少趨勢(shì)，能源效率存在一定趨同性?？紤]到應(yīng)變量能源效率取值在(0，1)，故本文采用Tobit模型，提高估計(jì)精度。

在研究范圍上，多數(shù)文章研究我國(guó)29個(gè)省市區(qū)的能源效率，或是分區(qū)域來(lái)研究區(qū)域間能源效率差異，本文著重研究中部六省的能源效率差異，李臣，張瑞(2012)［4］(P42～46)基于我國(guó)中部六省 1996 ～2008年的數(shù)據(jù)，運(yùn)用動(dòng)態(tài)面板模型探索碳排放的影響因素。

2 中部六省全要素能源效率測(cè)算

2.1 考慮非期望產(chǎn)出的全要素能源

這里，用 Xj=(x1j，x2j，…，xmj)T表示決策單元j的非能源投入向量，如資本和勞動(dòng)力，ej用來(lái)表示 DMUj的能源投入，Yj=(y1j，y2j，…，ysj)' 表示 DMUj的期望產(chǎn)出向量，Zj=(z1j，z2j，…，zkj)'表示 DMUj的非期望產(chǎn)出向量。

模型(2－1)的經(jīng)濟(jì)含義在于:在期望產(chǎn)出不低于Yj0、非期望產(chǎn)出不高于Zj0的情況下，盡可能使所有要素投入量縮減。若θ＜1，說(shuō)明可以找到一個(gè)假想決策單元，它可以用低于DMUj0的能源投入，獲得不低于DMUj0的期望產(chǎn)出及不高于DMUj0的非期望產(chǎn)出，說(shuō)明該決策單元是非DEA有效的。若 θ =1，φi=1(i=1，2，…，m)，說(shuō)明DMUj0的所有的投入要素都不能再縮減，進(jìn)而說(shuō)明決策單元j0是DEA有效，這也就說(shuō)明該決策單元的能源有效。

2.2 數(shù)據(jù)來(lái)源、變量測(cè)算與處理

2.2.1 投入指標(biāo)

本部分DEA模型測(cè)算被評(píng)估單元(中部六省)的能源效率，投入指標(biāo)共設(shè)計(jì)3個(gè)，分別為資本、勞動(dòng)力和能源消費(fèi)量。資本指標(biāo)選取1998～2010年固定資本投資總額，，單位為億元。勞動(dòng)力指標(biāo)經(jīng)過(guò)調(diào)整:當(dāng)期勞動(dòng)力投入 =(當(dāng)年年底就業(yè)人數(shù) +效率模型

本文在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)模型基礎(chǔ)上，基于全要素框架構(gòu)建考慮非期望產(chǎn)出的非徑向能源效率評(píng)價(jià)模型:上年底就業(yè)人數(shù))/2得到，不考慮各省的勞動(dòng)力質(zhì)量差異，單位為萬(wàn)人。能源消費(fèi)量指標(biāo)，根據(jù)王群偉等研究，本文選取六省每年的能源消費(fèi)總量作為能源投入的指標(biāo)，單位為萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

2.2.2 產(chǎn)出指標(biāo)

本文的產(chǎn)出指標(biāo)分為期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出，其中期望產(chǎn)出選取六省的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值來(lái)衡量，單位為億元。非期望產(chǎn)出選取廢氣、廢水、固體廢棄物排放量作為指標(biāo)。選取六省工業(yè)廢水排放總量作為廢水污染物排放量;由于二氧化硫(SO2)是廢氣的主要代表性污染物，因此本文選取包括工業(yè)SO2和生活SO2在內(nèi)作為廢氣污染指標(biāo);選取工業(yè)固體廢物排放量作為固體廢物排放量指標(biāo)，單位均為萬(wàn)噸。

中部六省是指居于我國(guó)大陸腹地的六個(gè)省份，其中包括山西、河南、湖北、湖南、江西和安徽在內(nèi)。本文采用1998～2010年中國(guó)中部六省的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以上數(shù)據(jù)來(lái)自《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒(1998～2010)》、《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒(1998～2010)、《新中國(guó)五十五年統(tǒng)計(jì)資料匯編》。

1998～2010年中部六省投入產(chǎn)出指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)描述如表1:

表1 中國(guó)中部六省1998～2010年投入產(chǎn)出指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)特征

2.3 中部六省能源效率分析

將6個(gè)省看作被評(píng)價(jià)的決策單元，利用MAXDEA軟件包，結(jié)合模型2－1計(jì)算出我國(guó)中部六省1998～2010年的能源效率，結(jié)果見表2:

表2 我國(guó)中部六省全要素能源效率(1998～2010年)

根據(jù)表2，從時(shí)間趨勢(shì)上看，山西能源效率從1998～2010均為1，每一年均達(dá)到DEA有效，這說(shuō)明在考慮環(huán)境因素的情況下，山西的能源在這13年里得到了充分的利用，資源配置也相對(duì)比較合理。其余地區(qū)的能源效率每一年大多都在變化，且效率值高低不一，從整體上影響著我國(guó)的能源效率。從均值效率及排名上看，除了能源效率值始終為1、排名最靠前的山西外，達(dá)到0.9以上的只有江西，江西在技術(shù)水平或資源配置上稍加改進(jìn)，即可達(dá)到完全有效，而安徽、河南、湖北、湖南能源效率值偏低，說(shuō)明這四個(gè)地區(qū)的能源利用率不高，能源利用存在較大的損耗，資源配置也有待于進(jìn)一步改善。中部六省整體的能源效率不高，可能跟其經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平相關(guān)，當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)可能還是粗放型經(jīng)濟(jì)，一味地追求經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，而忽略了環(huán)境保護(hù)。為了經(jīng)濟(jì)迅猛增長(zhǎng)，引進(jìn)一些污染較大的企業(yè)，加劇了當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境污染。從1998～2010年，除山西始終為1外，其余5個(gè)省，能源效率并沒(méi)有呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，反而有所下降，說(shuō)明在生產(chǎn)技術(shù)、能源配置方面做的還不夠，需要加強(qiáng)重視，進(jìn)一步提高能源利用效率，促使當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

3 全要素能源效率的影響因素分析

3.1 變量選取和數(shù)據(jù)說(shuō)明

本文對(duì)影響能源效率因素的研究重點(diǎn)放在下面幾個(gè)方面。(1)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)(IS)，選取第三產(chǎn)業(yè)占GDP的比重來(lái)表征產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)更為合理。(2)對(duì)外開放度(OL)，選取進(jìn)出口貿(mào)易總額占GDP比重來(lái)衡量。(3)技術(shù)進(jìn)步(TP)，本文選取R＆D經(jīng)費(fèi)支出占各省財(cái)政支出比重作為考量技術(shù)進(jìn)步的指標(biāo)。(4)能源價(jià)格(EP)，選取六個(gè)省的工業(yè)品出廠價(jià)格指數(shù)作為能源價(jià)格的考量指標(biāo)。(5)政府影響力(GOV)，選取各省財(cái)政支出占地區(qū)GDP比重作為衡量政府影響力的指標(biāo)。

本文選取我國(guó)中部六省(山西、安徽、江西、河南、湖北、湖南)1998～2010年的面板數(shù)據(jù)，因變量為以測(cè)算出的六省的能源效率，自變量為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、對(duì)外開放度、技術(shù)進(jìn)步、能源價(jià)格、政府影響力。以上數(shù)據(jù)均由來(lái)自于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒(1999～2011年)》和《新中國(guó)55年統(tǒng)計(jì)資料匯編》經(jīng)過(guò)換算得到。

1998～2010年中國(guó)中部六省各變量的統(tǒng)計(jì)描述如表3:

表3 中國(guó)中部六省1998～2010年各影響因素變量的統(tǒng)計(jì)特征

3.2 面板數(shù)據(jù)單位根檢驗(yàn)

我們分別利用Eviews6.0中LLC、FADF、F－PP三種面板單位根檢驗(yàn)方法對(duì)以上變量的平穩(wěn)性進(jìn)行檢驗(yàn)，變量的檢驗(yàn)結(jié)果見表4，可以得出所有的變量數(shù)據(jù)都是平穩(wěn)的。

表4 各個(gè)變量面板單位根的檢驗(yàn)結(jié)果

3.3 模型建立

由于中部六省能源效率值最低界限值為0，數(shù)據(jù)被截?cái)?，如果我們用傳統(tǒng)的線性方法來(lái)對(duì)模型直接進(jìn)行回歸，有可能會(huì)得到負(fù)的擬合值(師博，沈坤榮，2008)。因此，本文采用Tobit模型來(lái)研究中部六省能源效率的影響因素。

Yi=Y*，如果 Y*i＞0

Yi=0，如果Y*i=0其中，Y*為潛變量(latent dependent variable)，Yi為觀察到的因變量，Xi為自變量向量，B為相關(guān)系數(shù)向量，εi.～i.dN(0，R)因此 Y*～ N(X，BR)。ii

3.4 實(shí)證結(jié)果及分析

以中部六省全要素能源效率為因變量，通過(guò)換算得到的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、對(duì)外開放度、技術(shù)進(jìn)步、能源價(jià)格以及政府影響力為自變量，將變量數(shù)據(jù)代入Tobit模型進(jìn)行線性回歸，利用STATA12.0得到能源效率影響因素Tobit結(jié)果，其系數(shù)估計(jì)見表5:

表5 中部六省能源效率影響因素Tobit估計(jì)結(jié)果

表中分別列出了我國(guó)中部六省每個(gè)影響因素的系數(shù)估計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)差，z值以及z檢驗(yàn)結(jié)果，反映了上面5個(gè)影響因素對(duì)能源效率的影響方向以及影響程度。下面我們將對(duì)每個(gè)影響因素進(jìn)行詳細(xì)分析。Tobit回歸分析的結(jié)果顯示，中部六省的能源影響因素基本相同，除能源價(jià)格對(duì)能源效率影響不顯著外，余下四個(gè)影響因素:產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、對(duì)外開放度、技術(shù)水平和政府影響力對(duì)于中部六省的影響均是顯著的。具體分析如下:

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)中部六省的能源效率影響顯著為正，估計(jì)系數(shù)為0.861，表明第三產(chǎn)業(yè)比重每增加1%，相應(yīng)的能源效率提高0.86%。第三產(chǎn)業(yè)比重的增加引起能源效率增加，可能是因?yàn)榈谌a(chǎn)業(yè)屬于每單位能耗較少的產(chǎn)業(yè)。對(duì)外開放度對(duì)中部六省的能源效率的影響顯著為正，估計(jì)系數(shù)為1.642，說(shuō)明進(jìn)出口貿(mào)易總額占GDP比重每上升1%，能源效率將提高1.642%。這意味著通過(guò)對(duì)外開放，我國(guó)中部六省引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的設(shè)備、節(jié)能技術(shù)以及管理經(jīng)驗(yàn)，從而提高了能源效率。隨著我國(guó)2001年加入世界貿(mào)易組織(WTO)，國(guó)外的技術(shù)壁壘在一定程度上推動(dòng)了我國(guó)節(jié)能減耗技術(shù)的推廣。技術(shù)進(jìn)步對(duì)中部能源效率有顯著的正向影響，且是最主要的影響因素，其系數(shù)估計(jì)為3.392，這說(shuō)明R＆D經(jīng)費(fèi)支出占各省財(cái)政支出比重每增加1%，中部六省能源效率增加3.392%。這表明通過(guò)科技創(chuàng)新，改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，能夠促進(jìn)能源效率的顯著提高。從表中數(shù)據(jù)我們可以看出，能源價(jià)格對(duì)于中部六省的能源效率的影響為負(fù)向的，但是不顯著，這表明隨著能源價(jià)格的提高，能源效率反而下降，但是這種負(fù)向影響并不明顯。說(shuō)明中部六省的能源價(jià)格的市場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)制還不是很完善，還不能夠利用能源價(jià)格自身變化達(dá)到優(yōu)化資源配置的目的。政府影響力也即政府對(duì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的干預(yù)程度對(duì)中部六省的能源效率的影響顯著為負(fù)，估計(jì)系數(shù)為－1.208，這說(shuō)明政府干預(yù)對(duì)市場(chǎng)機(jī)制的影響越大，反而經(jīng)濟(jì)效率越低。

［1］HU JL.and WANG SC.Total－ factor energy efficiency of regions in China［J］.Energy Policy，2006，(34).

［2］董鋒，譚清美，周德群，李曉暉.技術(shù)進(jìn)步對(duì)能源效率的影響—基于考慮環(huán)境因素的全要素生產(chǎn)率指數(shù)和面板計(jì)量分析［J］.科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理，2010，(6).

［3］魏楚，沈滿洪.能源效率及其影響因素——基于DEA的實(shí)證分析［J］.管理世界，2007，(8).

［4］李臣，張瑞.中部六省碳排放影響因素的動(dòng)態(tài)面板數(shù)據(jù)分析［J］.廣西財(cái)經(jīng)學(xué)院學(xué)報(bào)，2012，(2).