基于技術(shù)進(jìn)步分解的西部地區(qū)能源消費(fèi)回彈效應(yīng)研究

董　梅,徐璋勇

(1.西北大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，陜西　西安　710127;2.西北大學(xué)中國西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究中心，陜西　西安　710127;3.江蘇師范大學(xué)商學(xué)院，江蘇　徐州　221116)

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基于技術(shù)進(jìn)步分解的西部地區(qū)能源消費(fèi)回彈效應(yīng)研究

董梅1,2,3,徐璋勇1,2

(1.西北大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，陜西西安710127;2.西北大學(xué)中國西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究中心，陜西西安710127;3.江蘇師范大學(xué)商學(xué)院，江蘇徐州221116)

摘要：基于DEA-Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)法和LMDI分解法，量化技術(shù)進(jìn)步對能源效率的影響作用，進(jìn)而構(gòu)建回彈效應(yīng)測算的改進(jìn)模型，實(shí)證測算1995—2012年西部地區(qū)能源消費(fèi)回彈效應(yīng)的變化趨勢。結(jié)果表明，西部地區(qū)能源回彈效應(yīng)總體呈現(xiàn)逐漸下降趨勢。其中，廣義技術(shù)進(jìn)步計(jì)算的回彈效應(yīng)為37%，狹義技術(shù)進(jìn)步計(jì)算的回彈效應(yīng)為52%，技術(shù)效率改進(jìn)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整計(jì)算的回彈效應(yīng)缺乏規(guī)律。西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對較好的省份能源回彈效應(yīng)呈現(xiàn)增加趨勢。西部地區(qū)制定能源政策的重心應(yīng)向提高技術(shù)效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整方向傾斜。

關(guān)鍵詞：能源效率；回彈效應(yīng)；DEA-Malmquist指數(shù)；LMDI分解法；西部地區(qū)

1引言及文獻(xiàn)回顧

中國當(dāng)前正處于工業(yè)化和城市化發(fā)展的重要時(shí)期，能源消費(fèi)量日益增長。2012年中國能源消費(fèi)總量為36.17億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中西部11省(西藏除外)能源消費(fèi)總量為11.67億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。按當(dāng)年價(jià)格計(jì)算，全國和西部平均能源強(qiáng)度分別為0.64噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元和1.02噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元，西部能源強(qiáng)度是全國的1.6倍。要實(shí)現(xiàn)“十二五”規(guī)劃提出的全國能源強(qiáng)度和能源消費(fèi)總量雙控制的目標(biāo)，西部無疑是重點(diǎn)控制區(qū)域，因此本文以西部能源回彈效應(yīng)為研究對象。

大量理論證明，能源效率提高所節(jié)約的能源，可能會通過經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張而產(chǎn)生新的能源消費(fèi)需求而被抵消，即能源消費(fèi)的回彈效應(yīng)。能源回彈效應(yīng)的思想最早源于英國經(jīng)濟(jì)學(xué)家Jevons在《煤炭問題》中提出的杰文斯悖論(Jevons Paradox)[1]。Saunders首次提出回彈效應(yīng)的概念，認(rèn)為技術(shù)進(jìn)步會抵消節(jié)約的能源消費(fèi)[2]。Ray Galvin對老牌歐盟國家估算的能源回彈效應(yīng)為0%～50%，而新歐盟國家為100%～550%[3]。近年來，一些國際學(xué)者也熱衷于中國能源回彈的研究。B.Lin測算中國能源回彈效應(yīng)為53.2%[4]。Z.Wang研究中國公路貨運(yùn)部門，得出全國、東部、中部和西部的能源回彈分別為84%、52%、80%和78%[5]。

國內(nèi)學(xué)者對能源回彈效應(yīng)的研究起步較晚，其測算方法大致分為四類。第一類是基于索羅余值的思想估算技術(shù)進(jìn)步率，進(jìn)而計(jì)算能源回彈效應(yīng)。周勇和林源源測算中國能源消費(fèi)的回彈效應(yīng)在30%～80%波動，且回彈效應(yīng)越來越低[6]。劉源遠(yuǎn)和劉鳳朝得出中國能源消費(fèi)的回彈效應(yīng)1986—2005年平均為53.68%[7]。第二類是采用指數(shù)分解法，再結(jié)合技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)率共同測算能源回彈效應(yīng)。王群偉和周德群得出中國能源回彈效應(yīng)整體穩(wěn)步下降[8]。趙楠對省級層面的能源回彈效應(yīng)進(jìn)行聚類分析[9]。第三類是采用可計(jì)算的一般均衡(CGE)模型。查冬蘭和周德群通過CGE模型，模擬能源效率提高4%時(shí)，煤炭、石油和電力的能源效率回彈效應(yīng)分別為32.17%、33.06%和32.28%[10]。胡秋陽利用CGE模型模擬改善高、低耗能產(chǎn)業(yè)的能源效率對中國總體能耗的影響[11]。第四類是采用構(gòu)造內(nèi)生經(jīng)濟(jì)增長模型進(jìn)行分析。邵帥等基于“干中學(xué)”思想，測算中國改革開放前和改革開放期間能源分別為逆反回彈和部分回彈，且呈下降趨勢[12]。

以上模型構(gòu)建中，周勇[6]認(rèn)為廣義技術(shù)進(jìn)步包括“硬”技術(shù)進(jìn)步(狹義的技術(shù)進(jìn)步)和“軟”技術(shù)進(jìn)步(產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及技術(shù)效率改進(jìn))。在能源回彈效應(yīng)的經(jīng)典定義中，技術(shù)進(jìn)步主要是指“硬”技術(shù)進(jìn)步。已有文獻(xiàn)對能源回彈測算主要采用廣義技術(shù)進(jìn)步。若將廣義技術(shù)分解，可在已有研究的基礎(chǔ)上對能源回彈效應(yīng)測算進(jìn)行改進(jìn)。本文以此切入，運(yùn)用DEA-Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)及LMDI分解方法細(xì)分廣義技術(shù)進(jìn)步，對1995—2012年西部地區(qū)的廣義技術(shù)進(jìn)步、“硬”技術(shù)進(jìn)步和“軟”技術(shù)進(jìn)步引起的能源消費(fèi)回彈效應(yīng)分別測算，為西部地區(qū)制定合理的能源政策提供客觀依據(jù)。

2能源回彈效應(yīng)的測算模型

2.1回彈效應(yīng)值的確定

廣義技術(shù)進(jìn)步普遍采用全要素生產(chǎn)率(TFP)來衡量。設(shè)Y為總產(chǎn)出，E為能源消費(fèi)量，I為能源強(qiáng)度I=E/Y，RE為能源回彈效應(yīng)。ρ表示TFP增長率對經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)率，ρ1表示技術(shù)進(jìn)步的貢獻(xiàn)率，ρ2表示技術(shù)效率改善的貢獻(xiàn)率。δ表示技術(shù)效應(yīng)貢獻(xiàn)率，1-δ表示結(jié)構(gòu)效應(yīng)貢獻(xiàn)率。由ρ導(dǎo)致的能源消費(fèi)增加量和能源強(qiáng)度變動的節(jié)約量分別為式(1)和式(2)，TFP改進(jìn)帶來的能源回彈效應(yīng)為式(3)：

ΔE1=It+1(Yt+1-Yt)ρ

(1)

ΔE2=Yt+1(It-It+1)

(2)

(3)

若將技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)效率改善因素分開，可以形成以下改進(jìn)公式：

(4)

(5)

式(4)和式(5)分別看作是“硬”技術(shù)進(jìn)步和“軟”技術(shù)進(jìn)步帶來的能源回彈效應(yīng)。RE>1時(shí)為逆反效應(yīng)，表示技術(shù)進(jìn)步對節(jié)約能源完全無效。RE=1時(shí)為充分回彈效應(yīng)，技術(shù)進(jìn)步對節(jié)約能源也無效。0

2.2技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)率的確定

根據(jù)DEA-Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)法，TFPch代表TFP變化，可分解為技術(shù)進(jìn)步Techch和技術(shù)效率變化Effch兩部分。即：

TFPch=Techch×Effch

(6)

ρ、ρ1和ρ2的計(jì)算式如下：

ρ=(TFPch-1)/實(shí)際GDP增長率

(7)

ρ1=(Techch-1)/實(shí)際GDP增長率

(8)

ρ2=(Effch-1)/實(shí)際GDP增長率

(9)

2.3技術(shù)效應(yīng)貢獻(xiàn)率的確定

對數(shù)平均迪氏指數(shù)(LMDI)是指數(shù)分解法中Divisia(迪氏)指數(shù)的一種，公式如下：

(10)

其中，It、Et、Yt分別表示實(shí)際能源強(qiáng)度、能源消耗和實(shí)際總產(chǎn)出。Ei,t、Yi,t、Ii,t、Si,t分別表示第t期i產(chǎn)業(yè)的能源消耗量、產(chǎn)出水平、實(shí)際能源強(qiáng)度和該產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出比重。假定加法形式的實(shí)際能源強(qiáng)度變化ΔItot表述為：

(11)

ΔItec代表技術(shù)效應(yīng)，衡量產(chǎn)業(yè)內(nèi)部能源強(qiáng)度變化對總能源強(qiáng)度的影響；ΔIstr代表結(jié)構(gòu)效應(yīng)，衡量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動對總能源強(qiáng)度的影響。其中，wi,t=Ii,t×Si,t，L(wi,t-1,wi,t)稱為對數(shù)平均權(quán)數(shù)，其定義為：

(12)

技術(shù)效應(yīng)貢獻(xiàn)率δ如下：

δ=ΔItec/ΔItot

(13)

3西部能源回彈效應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)測算

3.1數(shù)據(jù)來源及處理

測算采用1995—2012年的西部各省年度數(shù)據(jù)。因西藏統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的缺失較多，因此只包括11省(內(nèi)蒙古、廣西、重慶、四川、貴州、云南、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆)。假定生產(chǎn)投入要素有資本、勞動和能源，表述為Y=f(K,L,E)，Y為地區(qū)生產(chǎn)總值(億元)，K為資本存量(億元)，L為年末就業(yè)人員數(shù)(萬人)，E為能源消費(fèi)量(萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤)。測算資本存量采用永續(xù)盤存法，即Kt=It+(1-δt)*Kt-1，δt為固定資產(chǎn)折舊率，張軍[13]估算9.6%為折舊率，單豪杰估算10.96%為折舊率[14]，本文參考折中，取10%為折舊率。

采用LMDI方法對能源強(qiáng)度分解時(shí)，由于西部各省的分行業(yè)能源消費(fèi)數(shù)據(jù)缺失，根據(jù)李國璋[15]對中國各區(qū)域分行業(yè)能源強(qiáng)度與全國能源強(qiáng)度變動趨勢比較，得知西部分行業(yè)能源強(qiáng)度變動趨勢與全國趨勢近似，因此采用全國分行業(yè)能源消費(fèi)及分行業(yè)增加值的數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果代替西部指標(biāo)。行業(yè)劃分i為農(nóng)林牧漁業(yè)、工業(yè)、建筑業(yè)、交運(yùn)倉儲郵政業(yè)和其他五大行業(yè)。

表1　 1996—2012年西部能源消費(fèi)回彈效應(yīng)

續(xù)表1

3.2能源消費(fèi)回彈效應(yīng)的估計(jì)結(jié)果

由表1可以看出，TFP的能源回彈有4年存在逆反效應(yīng)。2003—2005年為過度儲存，主要是該年能源強(qiáng)度上升造成的。2009—2012年能源回彈效應(yīng)為負(fù)，是因?yàn)?007年金融危機(jī)導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)蕭條，使得能源需求總量隨經(jīng)濟(jì)萎縮而減小。其他年份均為部分回彈。1996—2012年平均回彈效應(yīng)為37%，其中，1996—2005年平均回彈效應(yīng)為76%，這與劉源遠(yuǎn)[7]計(jì)算的62%近似，且TFP的能源回彈效應(yīng)存在下降趨勢?！坝病奔夹g(shù)進(jìn)步的能源回彈效應(yīng)有3年為逆反效應(yīng)，有7年為過度儲存，其余年份為部分回彈?！坝病奔夹g(shù)進(jìn)步的平均回彈效應(yīng)為52%，且也呈現(xiàn)下降趨勢?！败洝奔夹g(shù)進(jìn)步的能源回彈效應(yīng)在個別年份超出解釋范圍?！败洝奔夹g(shù)進(jìn)步回彈效應(yīng)整體變動缺乏規(guī)律性。

綜合以上分析，三種回彈效應(yīng)變動趨勢說明技術(shù)進(jìn)步在降低能源消費(fèi)方面的效果越來越顯著。西部地區(qū)“硬”技術(shù)進(jìn)步主要依靠承接?xùn)|中部地區(qū)技術(shù)的轉(zhuǎn)移，對能源回彈起主要作用。“軟”技術(shù)進(jìn)步的能源回彈缺乏規(guī)律，這與技術(shù)效率以及結(jié)構(gòu)效應(yīng)對能源消費(fèi)下降的作用微弱有關(guān)，同時(shí)也說明西部地區(qū)在生產(chǎn)技術(shù)效率、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等方面存在不足。

表2　1996—2012年西部各省平均能源消費(fèi)回彈效應(yīng)

注：將西部各省2006—2012年與1996—2005年的平均能源回彈效應(yīng)值相減，若差值為正記為↑，差值為負(fù)記為↓，差值為0未做標(biāo)記。

3.3西部各省能源回彈效應(yīng)比較

橫向來看，1996—2012年西部各省之間的平均能源消費(fèi)回彈效應(yīng)差異較大(見表2)。重慶在三種回彈效應(yīng)計(jì)算下都存在逆反回彈，內(nèi)蒙古、四川、云南和陜西都存在過度儲存。寧夏和甘肅在TFP能源回彈效應(yīng)中表現(xiàn)出部分回彈，而在“硬”技術(shù)進(jìn)步的能源回彈中表現(xiàn)為過度儲存。廣西、青海和新疆都存在能源回彈效應(yīng)。從各省變動趨勢來看，能源回彈上升的省份有內(nèi)蒙古、四川、陜西和新疆，其余七省均呈現(xiàn)下降。

4結(jié)論

本文利用1995—2012年西部11省面板數(shù)據(jù)，對能源回彈效應(yīng)進(jìn)行實(shí)證分析，結(jié)果表明：

(1)西部地區(qū)能源消費(fèi)中存在明顯的回彈效應(yīng)，這使能源政策選擇及節(jié)能減排目標(biāo)受到阻礙。為保證西部能源服務(wù)提供并降低能源消費(fèi)量，一方面，需要提高能源效率，另一方面，要配合多種宏觀調(diào)控因素共同作用，如合理的能源補(bǔ)貼，放開競爭性環(huán)節(jié)能源價(jià)格等。

(2)西部地區(qū)能源回彈效應(yīng)整體呈現(xiàn)下降趨勢，特別是“十一五”規(guī)劃之后，在節(jié)能降耗和大力發(fā)展可再生能源的政策引領(lǐng)下，西部地區(qū)的能源回彈效應(yīng)出現(xiàn)顯著降低。

(3)西部地區(qū)節(jié)能降耗的重心應(yīng)向提高技術(shù)效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整方向傾斜，促進(jìn)西部地區(qū)集約型經(jīng)濟(jì)增長方式的形成，這將對西部經(jīng)濟(jì)增長產(chǎn)生長期的推動作用。

(4)西部各省的能源回彈效應(yīng)差異較大，經(jīng)濟(jì)發(fā)展較好、重工業(yè)比重較大的省份，在能源節(jié)約方面應(yīng)合理把握能源消費(fèi)總量，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

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(責(zé)任編輯譚果林)

Energy Consumption Rebound Effects of Western Region Based on Decomposition of Technological Progress

Dong Mei1,2,3，Xu Zhangyong1,2

(1.School of Economic & Management，Northwest University,Xi’an 710127，China;

2.Center for Studies of China Western Economic Development，Northwest University，Xi’an 710127，China；

3.Business School,Jiangsu Normal University,Xuzhou 221116,China)

Abstract：DEA-Malmquist productivity index method and LMDI decomposition method are adopted to quantify the influences of technological progress over energy efficiency.Thus it builds the improvement model for rebound effect calculation and predicts the trends of changes in the energy consumption rebound effects of western region from 1995 to 2012.The outcome shows that the energy rebound effects take on a gradual downward trend.The rebound effect of technological progress is 37%,the rebound effect of narrow technological progress is 52%.Provinces with better economic development show the trend of increasing energy rebound effects.The energy policies formulated should focus on improvement of technological efficiency and industrial structure adjustment.

Key words:Energy efficiency；Rebound effect；DEA-Malmquist；LMDI；The west area

中圖分類號:F206

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

作者簡介：董梅(1980-)，女，甘肅人，西北大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院博士研究生，江蘇師范大學(xué)講師;研究方向：國民經(jīng)濟(jì)學(xué)與能源經(jīng)濟(jì)學(xué)。

收稿日期：2015-03-10

基金項(xiàng)目：教育部人文社科基地重大招標(biāo)項(xiàng)目“中國特色社會主義發(fā)展經(jīng)濟(jì)學(xué)理論與西部區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)踐研究”(11JJD790022)。