我國(guó)能源效率評(píng)價(jià)及與城鎮(zhèn)化的關(guān)系分析

徐誠(chéng)

內(nèi)容摘要：本文在全要素能源效率框架下，利用DEA方法測(cè)算了我國(guó)30個(gè)省、市和自治區(qū)2005-2009年間的能源效率，并利用Tobit回歸模型探索城鎮(zhèn)化對(duì)能源效率的影響機(jī)制。研究表明，中國(guó)省際能源效率水平較低，且各省水平差異很大，還有微幅擴(kuò)大趨勢(shì)；城鎮(zhèn)化水平與能源效率有正向關(guān)系，城鎮(zhèn)化水平每增加1%，能源效率平均上升0.41%。

關(guān)鍵詞：能源效率 城鎮(zhèn)化 DEA Tobit模型

引言

能源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的原動(dòng)力，提高能源效率是經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。改革開放30多年來，中國(guó)經(jīng)濟(jì)一直保持高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，粗放的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式一直沒有得到根本改善，導(dǎo)致能源利用效率明顯低于其他發(fā)達(dá)國(guó)家。隨著世界能源儲(chǔ)備量的減少和我國(guó)能源需求量的增加，能源供需矛盾加劇，提高能源效率已刻不容緩。同時(shí)城鎮(zhèn)化發(fā)展對(duì)能源所產(chǎn)生的需求及其利用，也導(dǎo)致了一系列問題。城鎮(zhèn)化是步入發(fā)達(dá)國(guó)家行列的必經(jīng)之路，目前中國(guó)正處于城鎮(zhèn)化的高速發(fā)展階段，有效解決城鎮(zhèn)化進(jìn)程中的能源難題，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的城鎮(zhèn)化目標(biāo)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)于能源效率問題，學(xué)者已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究，但是大多是基于能源消耗強(qiáng)度指標(biāo)來進(jìn)行分析的。這是一種單要素能源效率方法，它僅考慮了能源投入與產(chǎn)出之間的關(guān)系，忽略了在生產(chǎn)過程中其他投入要素的作用，無法全面準(zhǔn)確的度量潛在的能源技術(shù)效率。為了彌補(bǔ)這一缺陷，近年來，DEA方法開始應(yīng)用于能源效率的研究，這對(duì)于原來主要利用能源消耗強(qiáng)度指標(biāo)分析能源效率是一大進(jìn)步和突破。Hu和Wang（2006）在全要素生產(chǎn)框架下利用DEA模型對(duì)中國(guó)各地區(qū)1995-2002年間的能源效率做了對(duì)比分析，這是目前文獻(xiàn)中最早嘗試用全要素方法分析中國(guó)各地區(qū)能源效率。魏楚、沈滿洪（2007）延續(xù)了 Hu和Wang的研究方法，將它與傳統(tǒng)的能源效率指標(biāo)加以區(qū)分，采用1995-2004年的省際數(shù)據(jù)對(duì)能源效率的影響因素進(jìn)行了實(shí)證分析。

從以上的研究文獻(xiàn)來看，關(guān)于城鎮(zhèn)化和能源效率的研究還不太多，城鎮(zhèn)化水平的提高是否能夠提高能源效率，作用的機(jī)制又是什么？本文將根據(jù)Hu和Wang（2006）的分析方法，運(yùn)用全要素生產(chǎn)框架測(cè)算中國(guó)2005-2009年間能源效率，同時(shí)分析中國(guó)各省能源效率的內(nèi)在差異性和收斂性，并使用Tobit模型來重點(diǎn)研究城鎮(zhèn)化對(duì)能源效率的影響機(jī)制。這是本文的研究目的，也是本文與其他實(shí)證研究的不同之處，以期對(duì)相關(guān)研究有所助益。

研究方法

（一）數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）是著名運(yùn)籌學(xué)家Charnes A，ERhodes和Cooper W W等學(xué)者于1978年創(chuàng)建。DEA方法不需要已知生產(chǎn)函數(shù)的具體形式，只要知道投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)即可通過線性規(guī)劃模型來度量效率，具有黑箱子方法的特色。

本文采用規(guī)模報(bào)酬不變條件下的投入導(dǎo)向模式來測(cè)算能源效率。設(shè)有n個(gè)同類型的評(píng)價(jià)對(duì)象，對(duì)于每個(gè)對(duì)象有m種類型的輸入以及s種類型的輸出，其中第j個(gè)對(duì)象的輸入輸出向量分別是Xj=（x1j， x2j，…， xmj）T

>0和Yj=（y1j， y2j，…， ysj）T>0，j=1，2，...，n。DEA模型如下：

θ是一個(gè)標(biāo)量，代表技術(shù)效率，而λ是n×n維向量。

（二）Tobit回歸模型

Tobit回歸模型主要用來尋找投入產(chǎn)出以外的影響決策單元效率的因素，其回歸模型為：

如果因變量是部分連續(xù)或部分離散的數(shù)據(jù)時(shí)，普通最小二乘法就不再適用，因?yàn)榇藭r(shí)參數(shù)的估計(jì)是有偏且非一致的，要解決這類問題需要采用基于極大似然估計(jì)原理的Tobit模型。

實(shí)證研究

（一）DEA模型

1. DEA模型指標(biāo)體系的確定。本文的研究范圍為我國(guó)30個(gè)省、市和自治區(qū)，不包括西藏、臺(tái)灣省、香港和澳門特別行政區(qū)。樣本區(qū)間為2005-2009年，數(shù)據(jù)均來自《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》和中經(jīng)網(wǎng)。

本文選取能源消費(fèi)、資本投入、勞動(dòng)投入作為投入指標(biāo)，以地區(qū)生產(chǎn)總值作為產(chǎn)出指標(biāo)，建立DEA模型。

2.省際能源效率對(duì)比評(píng)價(jià)。本文利用DEAP2.1軟件計(jì)算出中國(guó)各省能源效率值見表1。從平均值角度看，效率較高的省份是北京、上海和廣東；其次是浙江、天津、海南、江蘇和福建，這些省份無論在城市的發(fā)展建設(shè)還是在能源的開發(fā)利用方面，都位居全國(guó)前列；能源效率較低的省份是云南、貴州、內(nèi)蒙古、青海和寧夏，能源效率一直處在0.3至0.4之間，說明這些省份離最佳能源效率前沿面還很遠(yuǎn)。再?gòu)恼w的角度看，中國(guó)省際能源效率水平較低，效率的平均值為0.609，且呈現(xiàn)逐年下降的趨勢(shì)。 為了反映各省能源效率的收斂趨勢(shì)，我們計(jì)算30個(gè)省、市和自治區(qū)在2005-2009年間能源效率的變異系數(shù)。結(jié)果表明，2005-2009年間，中國(guó)省際能源效率差異并沒有呈現(xiàn)顯著的收斂態(tài)勢(shì)，除2007年外，其他年份的省際能源效率差異呈現(xiàn)出微幅擴(kuò)大的趨勢(shì)。

同時(shí)我們通過計(jì)算各個(gè)省份自身在2005-2009年間能源效率的變異系數(shù)，反映各個(gè)省份內(nèi)部收斂特征和趨勢(shì)。其中，北京、上海和廣東的收斂趨勢(shì)最為明顯，收斂速度最慢的四個(gè)省份是河北、山西、黑龍江和甘肅。分析發(fā)現(xiàn)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)的能源效率高，這些城市也是最早進(jìn)行城鎮(zhèn)化改革的地區(qū)，相反依托能源儲(chǔ)備優(yōu)勢(shì)的地區(qū)，能源效率波動(dòng)性比較大，且能源效率并不高，這是一種低效率水平下的波動(dòng)差異。

（二）能源效率影響因素的Tobit回歸模型

本文建立模型時(shí)將直接影響因素作為能源效率的關(guān)鍵影響因素，同時(shí)對(duì)城鎮(zhèn)化進(jìn)行特別考慮，具體的Tobit的回歸模型如下：

其中EE代表能源效率，urban代表城鎮(zhèn)化水平，industry代表產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，energy代表能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，technic代表技術(shù)進(jìn)步，

β0是常數(shù)項(xiàng)系數(shù)，β1、β2、β3和β4是對(duì)應(yīng)變量的系數(shù)。endprint

運(yùn)用Eviews6.0軟件進(jìn)行Tobit回歸，輸出結(jié)果如表2所示。

Tobit模型的擬合優(yōu)度為0.68，變量在5%的顯著性水平下顯著。模型回歸結(jié)果表明城鎮(zhèn)化率水平每增加1%，能源效率平均上升0.41%。這說明城鎮(zhèn)化水平越高的地區(qū)，能源效率水平也相應(yīng)越高。城鎮(zhèn)化對(duì)能源效率的提升作用僅次于技術(shù)進(jìn)步，這說明在堅(jiān)持引進(jìn)外資，吸收外來先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，也應(yīng)關(guān)注城鎮(zhèn)化對(duì)能源效率的改善作用。第三產(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中地位的提升，也有利于改善能源利用的效率，城鎮(zhèn)化的推進(jìn)，會(huì)給農(nóng)村人口帶來新的就業(yè)機(jī)會(huì)，兩者的促進(jìn)作用會(huì)進(jìn)一步提高能源的利用效率。相反，煤炭在能源消費(fèi)中的比重越大，能源利用的效率就越低。

結(jié)論及建議

綜上所述，本文運(yùn)用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法研究中國(guó)30個(gè)省、市和自治區(qū)的2005-2009年間的能源效率水平，并對(duì)中國(guó)各個(gè)省份能源效率的總體特征進(jìn)行了分析，最后建立計(jì)量模型重點(diǎn)分析了能源效率和城鎮(zhèn)化之間的關(guān)系，得到以下主要結(jié)論及建議：

中國(guó)各省的能源效率總體水平不高，在2005-2009年間，全國(guó)能源效率的平均值僅為0.609，尚具有較大的改善空間。從能源效率的收斂趨勢(shì)看，總體處于低位運(yùn)行，但是有擴(kuò)大的趨勢(shì)。

中國(guó)城鎮(zhèn)化的步伐是堅(jiān)定的，各個(gè)省份的能源效率和城鎮(zhèn)化率水平具有較強(qiáng)的正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為0.746，能源效率變化趨勢(shì)具有明顯的城鎮(zhèn)化特征。通過對(duì)比2005-2009年間各個(gè)省份的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的省份，城鎮(zhèn)化水平高，能源的效率也高，而落后的欠發(fā)達(dá)地區(qū)，城鎮(zhèn)化水平低，能源效率也相對(duì)較低。

城鎮(zhèn)化對(duì)能源效率的改善作用在統(tǒng)計(jì)上顯著成立。技術(shù)進(jìn)步仍然是提高能源效率的最有效途徑，但不是唯一途徑。各個(gè)地區(qū)在加大技術(shù)投入的同時(shí)，應(yīng)該注重城鎮(zhèn)化的穩(wěn)步推進(jìn)，輔以減少煤炭使用量和增加第三產(chǎn)業(yè)的占比。農(nóng)村人口向城市人口的轉(zhuǎn)變會(huì)增加能源的消耗總量，同時(shí)城鎮(zhèn)化又可以改變?nèi)藗兊哪茉聪M(fèi)結(jié)構(gòu)和促進(jìn)第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這就在一定程度上緩解了能源消耗的壓力。

參考文獻(xiàn)：

1.史丹.我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)過程中能源利用效率的改進(jìn)[J].經(jīng)濟(jì)研究，2002（9）

2.Charnes A， Cooper W.W， Rhodes E. Measuring the Efficiency of Decision Making Unites[J]. European Journal of Operation Research， 1978

3.Jin-Li Hu， Shih-Chuan Wang. Total-factor energy efficiency of regions in China[J].Energy Policy，2006（17）

4.魏楚，沈滿洪.能源效率及其影響因素：基于DEA的實(shí)證研究[J].管理世界，2007（8）

5.唐玲，楊正林.能源效率與工業(yè)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型：基于中國(guó)1998-2007年行業(yè)數(shù)據(jù)的實(shí)證分析[J].數(shù)量經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究，2009（10）

6.王玉燕.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、城市化與能源效率的動(dòng)態(tài)關(guān)系：基于VAR模型的實(shí)證研究[J].中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)研究生學(xué)報(bào)，2011（5）

7.李世祥，成金華.中國(guó)能源效率評(píng)價(jià)及其影響因素分析[J].統(tǒng)計(jì)研究，2008（10）endprint

運(yùn)用Eviews6.0軟件進(jìn)行Tobit回歸，輸出結(jié)果如表2所示。

Tobit模型的擬合優(yōu)度為0.68，變量在5%的顯著性水平下顯著。模型回歸結(jié)果表明城鎮(zhèn)化率水平每增加1%，能源效率平均上升0.41%。這說明城鎮(zhèn)化水平越高的地區(qū)，能源效率水平也相應(yīng)越高。城鎮(zhèn)化對(duì)能源效率的提升作用僅次于技術(shù)進(jìn)步，這說明在堅(jiān)持引進(jìn)外資，吸收外來先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，也應(yīng)關(guān)注城鎮(zhèn)化對(duì)能源效率的改善作用。第三產(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中地位的提升，也有利于改善能源利用的效率，城鎮(zhèn)化的推進(jìn)，會(huì)給農(nóng)村人口帶來新的就業(yè)機(jī)會(huì)，兩者的促進(jìn)作用會(huì)進(jìn)一步提高能源的利用效率。相反，煤炭在能源消費(fèi)中的比重越大，能源利用的效率就越低。

結(jié)論及建議

綜上所述，本文運(yùn)用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法研究中國(guó)30個(gè)省、市和自治區(qū)的2005-2009年間的能源效率水平，并對(duì)中國(guó)各個(gè)省份能源效率的總體特征進(jìn)行了分析，最后建立計(jì)量模型重點(diǎn)分析了能源效率和城鎮(zhèn)化之間的關(guān)系，得到以下主要結(jié)論及建議：

中國(guó)各省的能源效率總體水平不高，在2005-2009年間，全國(guó)能源效率的平均值僅為0.609，尚具有較大的改善空間。從能源效率的收斂趨勢(shì)看，總體處于低位運(yùn)行，但是有擴(kuò)大的趨勢(shì)。

中國(guó)城鎮(zhèn)化的步伐是堅(jiān)定的，各個(gè)省份的能源效率和城鎮(zhèn)化率水平具有較強(qiáng)的正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為0.746，能源效率變化趨勢(shì)具有明顯的城鎮(zhèn)化特征。通過對(duì)比2005-2009年間各個(gè)省份的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的省份，城鎮(zhèn)化水平高，能源的效率也高，而落后的欠發(fā)達(dá)地區(qū)，城鎮(zhèn)化水平低，能源效率也相對(duì)較低。

城鎮(zhèn)化對(duì)能源效率的改善作用在統(tǒng)計(jì)上顯著成立。技術(shù)進(jìn)步仍然是提高能源效率的最有效途徑，但不是唯一途徑。各個(gè)地區(qū)在加大技術(shù)投入的同時(shí)，應(yīng)該注重城鎮(zhèn)化的穩(wěn)步推進(jìn)，輔以減少煤炭使用量和增加第三產(chǎn)業(yè)的占比。農(nóng)村人口向城市人口的轉(zhuǎn)變會(huì)增加能源的消耗總量，同時(shí)城鎮(zhèn)化又可以改變?nèi)藗兊哪茉聪M(fèi)結(jié)構(gòu)和促進(jìn)第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這就在一定程度上緩解了能源消耗的壓力。

參考文獻(xiàn)：

1.史丹.我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)過程中能源利用效率的改進(jìn)[J].經(jīng)濟(jì)研究，2002（9）

2.Charnes A， Cooper W.W， Rhodes E. Measuring the Efficiency of Decision Making Unites[J]. European Journal of Operation Research， 1978

3.Jin-Li Hu， Shih-Chuan Wang. Total-factor energy efficiency of regions in China[J].Energy Policy，2006（17）

4.魏楚，沈滿洪.能源效率及其影響因素：基于DEA的實(shí)證研究[J].管理世界，2007（8）

5.唐玲，楊正林.能源效率與工業(yè)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型：基于中國(guó)1998-2007年行業(yè)數(shù)據(jù)的實(shí)證分析[J].數(shù)量經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究，2009（10）

6.王玉燕.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、城市化與能源效率的動(dòng)態(tài)關(guān)系：基于VAR模型的實(shí)證研究[J].中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)研究生學(xué)報(bào)，2011（5）

7.李世祥，成金華.中國(guó)能源效率評(píng)價(jià)及其影響因素分析[J].統(tǒng)計(jì)研究，2008（10）endprint

運(yùn)用Eviews6.0軟件進(jìn)行Tobit回歸，輸出結(jié)果如表2所示。

Tobit模型的擬合優(yōu)度為0.68，變量在5%的顯著性水平下顯著。模型回歸結(jié)果表明城鎮(zhèn)化率水平每增加1%，能源效率平均上升0.41%。這說明城鎮(zhèn)化水平越高的地區(qū)，能源效率水平也相應(yīng)越高。城鎮(zhèn)化對(duì)能源效率的提升作用僅次于技術(shù)進(jìn)步，這說明在堅(jiān)持引進(jìn)外資，吸收外來先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，也應(yīng)關(guān)注城鎮(zhèn)化對(duì)能源效率的改善作用。第三產(chǎn)業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中地位的提升，也有利于改善能源利用的效率，城鎮(zhèn)化的推進(jìn)，會(huì)給農(nóng)村人口帶來新的就業(yè)機(jī)會(huì)，兩者的促進(jìn)作用會(huì)進(jìn)一步提高能源的利用效率。相反，煤炭在能源消費(fèi)中的比重越大，能源利用的效率就越低。

結(jié)論及建議

綜上所述，本文運(yùn)用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法研究中國(guó)30個(gè)省、市和自治區(qū)的2005-2009年間的能源效率水平，并對(duì)中國(guó)各個(gè)省份能源效率的總體特征進(jìn)行了分析，最后建立計(jì)量模型重點(diǎn)分析了能源效率和城鎮(zhèn)化之間的關(guān)系，得到以下主要結(jié)論及建議：

中國(guó)各省的能源效率總體水平不高，在2005-2009年間，全國(guó)能源效率的平均值僅為0.609，尚具有較大的改善空間。從能源效率的收斂趨勢(shì)看，總體處于低位運(yùn)行，但是有擴(kuò)大的趨勢(shì)。

中國(guó)城鎮(zhèn)化的步伐是堅(jiān)定的，各個(gè)省份的能源效率和城鎮(zhèn)化率水平具有較強(qiáng)的正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為0.746，能源效率變化趨勢(shì)具有明顯的城鎮(zhèn)化特征。通過對(duì)比2005-2009年間各個(gè)省份的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的省份，城鎮(zhèn)化水平高，能源的效率也高，而落后的欠發(fā)達(dá)地區(qū)，城鎮(zhèn)化水平低，能源效率也相對(duì)較低。

城鎮(zhèn)化對(duì)能源效率的改善作用在統(tǒng)計(jì)上顯著成立。技術(shù)進(jìn)步仍然是提高能源效率的最有效途徑，但不是唯一途徑。各個(gè)地區(qū)在加大技術(shù)投入的同時(shí)，應(yīng)該注重城鎮(zhèn)化的穩(wěn)步推進(jìn)，輔以減少煤炭使用量和增加第三產(chǎn)業(yè)的占比。農(nóng)村人口向城市人口的轉(zhuǎn)變會(huì)增加能源的消耗總量，同時(shí)城鎮(zhèn)化又可以改變?nèi)藗兊哪茉聪M(fèi)結(jié)構(gòu)和促進(jìn)第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這就在一定程度上緩解了能源消耗的壓力。

參考文獻(xiàn)：

1.史丹.我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)過程中能源利用效率的改進(jìn)[J].經(jīng)濟(jì)研究，2002（9）

2.Charnes A， Cooper W.W， Rhodes E. Measuring the Efficiency of Decision Making Unites[J]. European Journal of Operation Research， 1978

3.Jin-Li Hu， Shih-Chuan Wang. Total-factor energy efficiency of regions in China[J].Energy Policy，2006（17）

4.魏楚，沈滿洪.能源效率及其影響因素：基于DEA的實(shí)證研究[J].管理世界，2007（8）

5.唐玲，楊正林.能源效率與工業(yè)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型：基于中國(guó)1998-2007年行業(yè)數(shù)據(jù)的實(shí)證分析[J].數(shù)量經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究，2009（10）

6.王玉燕.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、城市化與能源效率的動(dòng)態(tài)關(guān)系：基于VAR模型的實(shí)證研究[J].中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)研究生學(xué)報(bào)，2011（5）

7.李世祥，成金華.中國(guó)能源效率評(píng)價(jià)及其影響因素分析[J].統(tǒng)計(jì)研究，2008（10）endprint