中國(guó)工業(yè)能源效率探析

一、引言

多年來(lái)，工業(yè)在中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中起到了重要作用，占國(guó)民經(jīng)濟(jì)比重始終維持在40%左右，但能源消耗卻超過(guò)了70%1根據(jù)《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》中相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算，2005年～2010年工業(yè)能源消耗占全國(guó)能源消耗的平均比重為71%。。中國(guó)如何應(yīng)對(duì)能源過(guò)快過(guò)度消耗，如何提高能源利用效率已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展面臨的一個(gè)重大挑戰(zhàn)。從電力消費(fèi)來(lái)看，2012年，中國(guó)工業(yè)用電量占全社會(huì)用電量比重高達(dá)72.7%2數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)。，可見(jiàn)，工業(yè)作為能源消耗的主體，在中國(guó)的可持續(xù)發(fā)展過(guò)程中應(yīng)對(duì)能源問(wèn)題將扮演至關(guān)重要的角色。然而，從現(xiàn)階段的研究成果來(lái)看，學(xué)術(shù)界關(guān)于能源效率的研究大多著眼于宏觀經(jīng)濟(jì)視角，如王群偉和周德群（2008）、屈小娥（2009）、陳德敏（2012）等，而針對(duì)工業(yè)領(lǐng)域的研究還相對(duì)較少。王珊珊和屈小娥（2011）對(duì)基于環(huán)境效應(yīng)的中國(guó)制造業(yè)全要素能源效率變動(dòng)情況進(jìn)行了研究，王喜平和姜曄（2012）對(duì)碳排放約束下中國(guó)工業(yè)行業(yè)全要素能源效率及其影響因素進(jìn)行了研究。

從目前已有成果來(lái)看，現(xiàn)有的研究方法比較成熟，大多數(shù)學(xué)者均采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）等非參數(shù)方法進(jìn)行研究，但研究方向上還存在一定差異，如針對(duì)工業(yè)全要素生產(chǎn)率以及考慮環(huán)境因素等方面的研究相對(duì)較多，而針對(duì)工業(yè)能源效率的研究還相對(duì)較少?？紤]到工業(yè)對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)所做出的巨大貢獻(xiàn)，以及在能源消耗方面的實(shí)際情況，本文針對(duì)中國(guó)工業(yè)領(lǐng)域的能源利用效率進(jìn)行深入研究，以期為能源利用效率的提升提供對(duì)策參考。

二、研究方法與指標(biāo)選取

（一）研究方法

由于能源效率受到諸多因素影響，難以用傳統(tǒng)的參數(shù)方法來(lái)測(cè)度，因此應(yīng)選擇預(yù)先不需要設(shè)定生產(chǎn)函數(shù)的非參數(shù)方法來(lái)研究。DEA方法雖然是一種非參數(shù)方法，可以通過(guò)構(gòu)造生產(chǎn)前沿面給出效率評(píng)價(jià)結(jié)果，但其經(jīng)典的C2R，BC2等模型都是對(duì)各決策單元3DEA模型中參與評(píng)價(jià)的對(duì)象稱(chēng)為決策單元（Decision Making Unit, DMU）。在同一時(shí)點(diǎn)上的狀況進(jìn)行橫向比較分析，缺乏動(dòng)態(tài)比較。而Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)則克服了這一缺陷，不僅能夠分析不同時(shí)期決策單元的效率演化，還可以將全要素生產(chǎn)率（TFP）分解為技術(shù)進(jìn)步（TECH）和技術(shù)效率（EFFCH），技術(shù)效率又可進(jìn)一步分解為純技術(shù)效率（PECH）和規(guī)模效率（SECH），這一方法可以從更深層次探討中國(guó)工業(yè)領(lǐng)域能源利用效率及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)最早是由瑞典經(jīng)濟(jì)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)家Sten Malmquist在構(gòu)造消費(fèi)數(shù)量指數(shù)時(shí)提出，29年后，Caves（1982）等將Malmquist指數(shù)與DEA理論相結(jié)合，利用Malmquist投入和產(chǎn)出距離函數(shù)定義了全要素生產(chǎn)率，即Malmquist指數(shù)。在目前的實(shí)證分析中，學(xué)者們普遍采用的是F?re（1994）等構(gòu)建的基于DEA的Malmquist生產(chǎn)率變化指數(shù)。本文中，TFP變化指數(shù)代表工業(yè)能源的全要素生產(chǎn)率增長(zhǎng)水平，即工業(yè)全要素能源效率增長(zhǎng)，記為IETFPCH（Industry Energy TFP Change）。

（二）指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)說(shuō)明

投入產(chǎn)出指標(biāo)的選取必須能夠客觀反映工業(yè)能源使用效率的外部情況。關(guān)于產(chǎn)出指標(biāo)，首先考慮工業(yè)增加值4由于2007年以后國(guó)家統(tǒng)計(jì)局不再公布規(guī)模以上工業(yè)增加值的具體數(shù)值，利用增速估算的結(jié)果與實(shí)際相差較大，故本文采用國(guó)民經(jīng)濟(jì)核算中的全部工業(yè)增加值，該指標(biāo)雖擴(kuò)大了能源消耗的產(chǎn)出口徑，但在橫向比較時(shí)仍能夠反映本質(zhì)問(wèn)題；計(jì)算過(guò)程中工業(yè)增加值調(diào)整為以2005年為不變價(jià)。，因?yàn)檫@是衡量工業(yè)產(chǎn)出水平最直接、最有效的指標(biāo)。關(guān)于投入指標(biāo)，根據(jù)經(jīng)濟(jì)學(xué)理論以及已有的文獻(xiàn)資料，要考慮到勞動(dòng)、資本以及能源投入水平，其中，勞動(dòng)投入采用工業(yè)從業(yè)人員年平均人數(shù)；資本投入采用工業(yè)固定資產(chǎn)凈值5固定資產(chǎn)原值是指建造或購(gòu)置該固定資產(chǎn)時(shí)所發(fā)生的全部支出，固定資產(chǎn)凈值是原值中扣除累計(jì)折舊值以后的價(jià)值，本文采用固定資產(chǎn)投資價(jià)格指數(shù)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。；能源投入采用工業(yè)能源消費(fèi)量，其中2011年的全國(guó)數(shù)據(jù)采用當(dāng)年能源消耗總量和2005年～2010年工業(yè)能耗占全部能源消耗比重的均值估算得到，30個(gè)省市的工業(yè)能耗是根據(jù)各省市2012年統(tǒng)計(jì)年鑒中的2011年工業(yè)增加值及指數(shù)、《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2012》中的單位工業(yè)增加值能耗變化測(cè)算得到。

由于未收集到西藏的工業(yè)耗能數(shù)據(jù)，故未參與分析，最終確定30個(gè)省份為決策單元。文中涉及到工業(yè)增加值的各指標(biāo)均調(diào)整為2005年不變價(jià)，數(shù)據(jù)全部來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2012》、各省市2012年統(tǒng)計(jì)年鑒。

三、實(shí)證分析

根據(jù)中國(guó)30個(gè)省份2005年至2011年工業(yè)的投入產(chǎn)出面板數(shù)據(jù)，采用Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)分析方法，利用Coelli開(kāi)發(fā)的DEAP 2.1軟件，計(jì)算得到全國(guó)及各地區(qū)工業(yè)全要素能源效率增長(zhǎng)水平，結(jié)果見(jiàn)表1和表2。為進(jìn)一步分析中國(guó)東部、中部、西部以及東北四大區(qū)域的工業(yè)能源效率情況6本文的四大區(qū)域劃分方式為：東部10?。ㄊ校┌ū本?、天津、河北、上海、江蘇、浙江、福建、山東、廣東和海南；中部6省包括山西、安徽、江西、河南、湖北和湖南；西部12?。▍^(qū)、市）包括內(nèi)蒙古、廣西、重慶、四川、貴州、云南、西藏（未參與分析）、陜西、甘肅、青海、寧夏和新疆；東北3省包括遼寧、吉林和黑龍江。，將歷年的評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行整理，繪制在圖1中。

圖1 2005年～2011年中國(guó)四大區(qū)域工業(yè)全要素能源效率變化指數(shù)及其分解

（一）整體分析

2005年至2011年，中國(guó)工業(yè)能源全要素生產(chǎn)率平均增長(zhǎng)5.5%，表明中國(guó)工業(yè)能源利用效率水平整體有所提升。其中，技術(shù)進(jìn)步和規(guī)模效率變化指數(shù)大于1，而技術(shù)效率和純技術(shù)效率變化指數(shù)小于1，表明工業(yè)全要素能源效率的增長(zhǎng)是由技術(shù)進(jìn)步驅(qū)動(dòng)，而技術(shù)效率起到了微弱的抑制作用；技術(shù)效率的下降主要來(lái)自純技術(shù)效率的下降，2005年～2011年下降0.7%，規(guī)模效率起促進(jìn)作用，2005年～2011年增長(zhǎng)0.5%。

從技術(shù)進(jìn)步變化指數(shù)來(lái)看，本文所研究的30個(gè)省市全部大于1，表明中國(guó)各省市工業(yè)能源利用的技術(shù)進(jìn)步水平均明顯提高。其中，內(nèi)蒙古、海南、云南、青海、寧夏和新疆的工業(yè)能源技術(shù)進(jìn)步增速均超過(guò)10%，表現(xiàn)出明顯的提升。出現(xiàn)這種情況可能的原因在于：第一，近些年來(lái)，中國(guó)對(duì)能源的使用以及環(huán)境的保護(hù)越發(fā)重視，對(duì)于提高資源能源利用水平、降低環(huán)境污染等方面給予了大力支持，通過(guò)政策制定和實(shí)施，為工業(yè)和生態(tài)的和諧發(fā)展?fàn)I造了良好環(huán)境；第二，技術(shù)進(jìn)步表現(xiàn)較好的省份，大多分布在中西部地區(qū)，這些省份是現(xiàn)階段中國(guó)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)入的重要地區(qū)，同時(shí)依托自身能源的豐厚儲(chǔ)備以及利用先進(jìn)地區(qū)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，借助后發(fā)優(yōu)勢(shì)使得工業(yè)實(shí)力得到較快提升，能源使用效率和環(huán)境保護(hù)程度較先行工業(yè)化國(guó)家和地區(qū)有了明顯改善。

但結(jié)合技術(shù)效率變化指數(shù)來(lái)看，筆者認(rèn)為，現(xiàn)階段中國(guó)工業(yè)能源的利用應(yīng)該更加注重管理水平的提高，即針對(duì)不同產(chǎn)業(yè)、不同地區(qū)的能源利用特點(diǎn)，重點(diǎn)協(xié)調(diào)能源的分配與利用，實(shí)現(xiàn)節(jié)約用能、有序用能、科學(xué)用能，從而實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)效率雙輪驅(qū)動(dòng)工業(yè)全要素能源效率持續(xù)提高的可持續(xù)發(fā)展態(tài)勢(shì)。

（二）地區(qū)分析

在所研究的30個(gè)省市中，有27個(gè)省市的IETFPCH指數(shù)大于1，僅河北、河南和湖南3個(gè)省份小于1但下降程度較小，表明在2005年～2011年期間，中國(guó)地區(qū)工業(yè)全要素能源效率是普遍增長(zhǎng)的。其中，河北和河南工業(yè)全要素能源效率的下降是由純技術(shù)效率和規(guī)模效率下降引發(fā)的技術(shù)效率下降而導(dǎo)致，湖南則是由純技術(shù)效率下降引發(fā)的技術(shù)效率下降所致，這表明，中部省份在承接?xùn)|部產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，除了注重規(guī)?？偭康臄U(kuò)大，也應(yīng)該重視能源利用的行業(yè)管理，理順用能機(jī)制。北京、內(nèi)蒙古、海南和青海的工業(yè)能源利用效率增長(zhǎng)較快，增長(zhǎng)速度均在10%以上，除內(nèi)蒙古外，其余3個(gè)省市2005年～2011年的工業(yè)能源消耗總量排在全國(guó)最后三位，較小的能源消耗規(guī)模更容易使其靠近前沿面，從而表現(xiàn)出高效率。

（三）結(jié)構(gòu)分析

工業(yè)全要素能源效率增長(zhǎng)較快的省份，大部分都實(shí)現(xiàn)了技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)效率的同步均衡增長(zhǎng)；其它增長(zhǎng)的省份，表現(xiàn)為技術(shù)進(jìn)步的明顯增長(zhǎng)，而技術(shù)效率、純技術(shù)效率和規(guī)模效率的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有一定差異，說(shuō)明技術(shù)進(jìn)步是推動(dòng)工業(yè)全要素能源效率增長(zhǎng)的主要因素；結(jié)合表1來(lái)看，工業(yè)全要素能源效率下降的3個(gè)省份中，均是由技術(shù)效率下降引起，而其中的純技術(shù)效率下降成為突出問(wèn)題。

進(jìn)一步，從中國(guó)東部、中部、西部和東北四大區(qū)域來(lái)看，圖1顯示，各區(qū)域工業(yè)全要素能源效率增長(zhǎng)及其分解整體走勢(shì)基本一致。全要素生產(chǎn)率增長(zhǎng)方面，2005年～2011年，中國(guó)四大區(qū)域整體呈“V”字型走勢(shì)，即在2009年出現(xiàn)一個(gè)谷底，僅中部地區(qū)在2011年出現(xiàn)小幅下降，其余三大區(qū)域均呈現(xiàn)連續(xù)2年增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。從分解來(lái)看，技術(shù)進(jìn)步變化方面，四大區(qū)

域整體呈上升態(tài)勢(shì)，近兩年來(lái)始終保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，技術(shù)進(jìn)步提升明顯；技術(shù)效率變化方面，四大區(qū)域整體呈緩中微降態(tài)勢(shì)，其中東部和中部近期有所下降，西部和東北地區(qū)上升，但幅度較小。上述走勢(shì)表明，中國(guó)工業(yè)能源利用過(guò)程中，更多的是技術(shù)水平提升，而組織管理水平提升并不明顯。

表1 2005年～2011年各地工業(yè)全要素能源效率增長(zhǎng)測(cè)算結(jié)果

表2 歷年工業(yè)全要素能源效率變化指數(shù)測(cè)算結(jié)果

（四）動(dòng)態(tài)分析

盡管2005年～2011年，中國(guó)工業(yè)全要素能源效率平均增長(zhǎng)了5.5%，但是這期間也有波動(dòng)。為更加清晰地看出工業(yè)能源效率變化指數(shù)的動(dòng)態(tài)變化特征，繪制了圖2。

圖2顯示，工業(yè)全要素能源效率變化指數(shù)在2005年至2007年呈上升態(tài)勢(shì)，2007年至2009年則出現(xiàn)明顯下降，2009年至2011年又持續(xù)回升。在工業(yè)全要素能源效率變化指數(shù)下降的年份中，主要是技術(shù)進(jìn)步下降，這再一次表明，技術(shù)進(jìn)步是影響中國(guó)工業(yè)全要素能源效率變化的重要因素。

從分解來(lái)看，2008年以前，純技術(shù)效率、規(guī)模效率與技術(shù)效率走勢(shì)基本一致，表明這段時(shí)間純技術(shù)效率和規(guī)模效率共同驅(qū)動(dòng)了技術(shù)效率的增長(zhǎng)。2008年以后，規(guī)模效率與技術(shù)效率走勢(shì)幾乎完全一致，純技術(shù)效率與技術(shù)效率幾乎不相關(guān)，這表明2008年國(guó)際金融危機(jī)之后，中國(guó)工業(yè)技術(shù)效率變化，主要是來(lái)自勞動(dòng)、資本以及工業(yè)能源大規(guī)模投入的影響，由規(guī)模產(chǎn)出擴(kuò)大引起的規(guī)模效率增加成為影響技術(shù)效率變化的主要因素。

此外，從表2和圖2中我們也可以發(fā)現(xiàn)，技術(shù)效率和技術(shù)進(jìn)步均呈現(xiàn)波動(dòng)趨勢(shì)，但技術(shù)進(jìn)步的變化幅度更大。主要原因在于，工業(yè)能源利用的技術(shù)進(jìn)步是一個(gè)不穩(wěn)定的發(fā)展過(guò)程，在國(guó)家大力提倡節(jié)能環(huán)保、低碳和諧發(fā)展的情形下，工業(yè)領(lǐng)域愈發(fā)傾向于較新的生產(chǎn)技術(shù)，但很多環(huán)節(jié)的研發(fā)難度較大，周期長(zhǎng)短不一，很有可能在未來(lái)幾年甚至更長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)才能夠收到成效，從而導(dǎo)致了較大的波動(dòng)。

通過(guò)分析我們發(fā)現(xiàn)，第一，工業(yè)全要素能源效率增長(zhǎng)較快的省份其工業(yè)實(shí)力并不一定強(qiáng)，從表1中可以看到，海南、青海等工業(yè)規(guī)模較小的省份，其IETFPCH指數(shù)較高，工業(yè)能源效率實(shí)現(xiàn)了較快增長(zhǎng)；第二，中國(guó)工業(yè)全要素能源效率的前沿面趨向穩(wěn)定，“增長(zhǎng)效應(yīng)”逐漸減弱，技術(shù)效率將會(huì)發(fā)揮更大的作用，“追趕效應(yīng)”逐漸顯現(xiàn)，這也預(yù)示著中國(guó)在工業(yè)能源消耗強(qiáng)度不斷變化的過(guò)程中，后發(fā)技術(shù)優(yōu)勢(shì)漸漸喪失，自主創(chuàng)新、結(jié)構(gòu)調(diào)整、效率增進(jìn)將是工業(yè)能源利用下一輪發(fā)展的核心內(nèi)容。

圖2 2005年～2011年中國(guó)工業(yè)全要素能源效率變化指數(shù)及其分解指數(shù)走勢(shì)圖

四、啟示

通過(guò)對(duì)中國(guó)30個(gè)省份2005年～2011年工業(yè)全要素能源效率增長(zhǎng)水平分析，在提升能源利用效率方面，我們主要得到以下兩點(diǎn)啟示。

第一，在加強(qiáng)資源投入同時(shí)注重提升管理水平。擴(kuò)大投入始終是增加產(chǎn)出的一個(gè)重要方式。從本文的分析可以看到，以技術(shù)進(jìn)步驅(qū)動(dòng)的“增長(zhǎng)效應(yīng)”已經(jīng)極大地促進(jìn)了中國(guó)工業(yè)全要素能源效率的增長(zhǎng)，而技術(shù)效率驅(qū)動(dòng)的“追趕效應(yīng)”發(fā)揮的作用卻十分有限，這表明，未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)，中國(guó)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，不僅僅要提高勞動(dòng)、資本和能源的投入規(guī)模，與此同時(shí)更應(yīng)該注重組織管理水平的提升。一方面，各地應(yīng)主動(dòng)建立工業(yè)能效監(jiān)控平臺(tái)，大力推進(jìn)企業(yè)建設(shè)能源管理中心，通過(guò)建立可視化監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)重點(diǎn)用能單位節(jié)能進(jìn)行在線監(jiān)控。另一方面，應(yīng)大力推廣合同能源管理，培育發(fā)展專(zhuān)業(yè)節(jié)能服務(wù)機(jī)構(gòu)，使政府、企業(yè)和第三方機(jī)構(gòu)共同參與工業(yè)節(jié)能，促使組織結(jié)構(gòu)合理化，管理方式規(guī)范化，從而推動(dòng)技術(shù)效率提升，激發(fā)“追趕效應(yīng)”。

第二，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率是提升能源利用效率的重要抓手。人才，始終是企業(yè)持久發(fā)展的原動(dòng)力，高素質(zhì)的勞動(dòng)者是工業(yè)企業(yè)能源效率提高的關(guān)鍵。一方面，專(zhuān)業(yè)人才能夠在生產(chǎn)管理過(guò)程中實(shí)現(xiàn)節(jié)能；另一方面，這些專(zhuān)業(yè)人才能夠開(kāi)發(fā)先進(jìn)適用的節(jié)能技術(shù)，提高能源效率。因此，各地區(qū)工業(yè)企業(yè)在注重引進(jìn)人才的同時(shí)，也更應(yīng)注重培養(yǎng)人才，針對(duì)生產(chǎn)工藝、節(jié)能技術(shù)、管理科學(xué)等方面加大培訓(xùn)力度，培育與本企業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)相關(guān)的技術(shù)工人和管理人才，構(gòu)建企業(yè)持久發(fā)展的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

[1] 王群偉, 周德群.中國(guó)全要素能源效率變動(dòng)的實(shí)證研究[J].系統(tǒng)工程, 2008, 6 (2):74-80.

[2] 屈小娥.中國(guó)省際全要素能源效率變動(dòng)分解——基于Malmquist指數(shù)的實(shí)證研究[J].數(shù)量經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究, 2009, 8: 29-43.

[3] 陳德敏, 張瑞, 譚志雄.全要素能源效率與中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)收斂性——基于動(dòng)態(tài)面板數(shù)據(jù)的實(shí)證檢驗(yàn)[J].中國(guó)人口·資源與環(huán)境,2012, 22 (1): 130-137.

[4] 王珊珊，屈小娥.基于環(huán)境效應(yīng)的中國(guó)制造業(yè)全要素能源效率變動(dòng)研究[J].中國(guó)人口·資源與環(huán)境，2011, 21(8): 130-137.

[5] 王喜平，姜曄.碳排放約束下中國(guó)工業(yè)行業(yè)全要素能源效率及其影響因素研究[J].軟科學(xué)，2012, 26(2): 73-78.

[6] Caves, D.W., Christensen, L.R.and Diewert, W.E.Multilateral Comparison of Output, Input and Productivity Using Superlative Index Numbers [J].Economic Journal, 1982, 92 (365): 73-86.

[7] Caves, D.W., Christensen, L.R.and Diewert, W.E.The Economic Theory of Index Numbers and the Measurement of Input,Output and Productivity [J].Econometrica, 1982, 50 (6): 1393-1414.

[8] F?re, R., Grosskoff, S., Norris, M.and Zhang, Z.Productivity Growth, Technical Progress and Efficiency Change in Industrialized Countries [J].American Economic Review, 1994, 84 (1): 66-83.