能源對(duì)GDP貢獻(xiàn)度的測(cè)算

李舒翔，黃章樹(shù)

（福州大學(xué) 管理學(xué)院，福州350108）

0 引言

加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)，發(fā)展資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，既是各個(gè)國(guó)家、各個(gè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主流模式，也是對(duì)接國(guó)家政策、提高區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)力的必行之舉。眾所周知，綠色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展很大程度上依賴于能源的開(kāi)發(fā)和利用。這在微觀層面上可以反映為能源對(duì)于GDP的貢獻(xiàn)程度。能源、自然資源與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系以及綠色GDP核算這兩方面近來(lái)成為國(guó)內(nèi)外綠色經(jīng)濟(jì)研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。

本文將構(gòu)建能源對(duì)于福建省GDP的貢獻(xiàn)度測(cè)算模型，進(jìn)行結(jié)果分析，最后將對(duì)福建省如何合理利用能源加快綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展提出政策建議。

1 模型介紹

1.1 C-D生產(chǎn)函數(shù)基本介紹

柯布—道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)(Cobb-Douglas production function，簡(jiǎn)稱C-D生產(chǎn)函數(shù))是20世紀(jì)后期，由美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家P.H.Douglass和數(shù)學(xué)家C.W.Cobb在共同探討投入和產(chǎn)出的關(guān)系時(shí)，根據(jù)美國(guó)制造業(yè)統(tǒng)計(jì)資料，為解釋從1899～1922年間，美國(guó)國(guó)民收入中工資所占份額始終保持相對(duì)穩(wěn)定的現(xiàn)象，創(chuàng)造的一種生產(chǎn)函數(shù)，此函數(shù)以二人的名字命名。C-D生產(chǎn)函數(shù)改進(jìn)了一般形式的生產(chǎn)函數(shù)，引入了技術(shù)資源這一因素，是經(jīng)濟(jì)學(xué)中使用最為廣泛的一種生產(chǎn)函數(shù)，其在建立經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)模型以及衡量各投入在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中的作用等方面有著廣泛的應(yīng)用。

式中Y表示產(chǎn)出，A是常數(shù)（包含了諸如技術(shù)進(jìn)步、制度進(jìn)步等影響產(chǎn)出的因素），L是投入的勞動(dòng)力數(shù)，K是投入的資本，是資本產(chǎn)出的彈性系數(shù)，β是勞動(dòng)產(chǎn)出的彈性系數(shù)。

雖然C-D生產(chǎn)函數(shù)具備了許多優(yōu)良的性質(zhì)，但由于柯布和道格拉斯處理的是1899～1922年間現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)，而如果以工業(yè)時(shí)代測(cè)算生產(chǎn)力的方法去考察現(xiàn)代中各種要素對(duì)生產(chǎn)力的作用的話，將無(wú)法對(duì)其做出比較準(zhǔn)確的判斷。所以，原有的柯布一道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)已經(jīng)不能再適應(yīng)新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形態(tài)。

1.2 構(gòu)建基于改進(jìn)C-D函數(shù)的GDP貢獻(xiàn)度測(cè)算模型

本文對(duì)于傳統(tǒng)柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)進(jìn)行了擴(kuò)展，引入了能源這一變量，表達(dá)式如下：

其中Y表示GDP，A代表綜合要素生產(chǎn)率（常數(shù)），e是自然對(duì)數(shù)的底，r代表技術(shù)進(jìn)步率，t表示時(shí)間；K是投入的資本；L是投入的勞動(dòng)力數(shù)；S代表能源消耗量；α是資本產(chǎn)出的彈性系數(shù)，β是勞動(dòng)產(chǎn)出的彈性系數(shù)，γ是能源消耗量的彈性系數(shù)。

經(jīng)過(guò)C-D生產(chǎn)函數(shù)的拓展之后，采用Solow生產(chǎn)函數(shù)法對(duì)改進(jìn)的C-D函數(shù)進(jìn)行分解，對(duì)式（2）兩邊取對(duì)數(shù)得：

其中ΔY/Y、ΔL/L、ΔK/K、ΔS/S分別表示GDP增長(zhǎng)率、勞動(dòng)投入增長(zhǎng)率、資本投入增長(zhǎng)率以及能源消耗量增長(zhǎng)率。兩邊同時(shí)除以ΔY/Y，得：

從上式已經(jīng)可以清楚地看出，技術(shù)進(jìn)步、勞動(dòng)、資本、能源對(duì)于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率依次是：

只要求出α、β、γ的值，就能求出勞動(dòng)、資本、能源的貢獻(xiàn)率，之后也可求出技術(shù)進(jìn)步的貢獻(xiàn)率。

實(shí)際上，彈性刻畫(huà)了用自變量X作尺度單位去“度量”因變量Y時(shí),自變量X與因變量Y之間關(guān)系的復(fù)雜程度。也就是說(shuō)α可看作以勞動(dòng)力為尺度去“度量”GDP所表現(xiàn)出的二者關(guān)系的復(fù)雜程度；β表示以資本為尺度去“度量”GDP時(shí)，資本與GDP間的復(fù)雜關(guān)系；同樣γ表示以能源和環(huán)保為尺度去“度量”GDP時(shí)，所表現(xiàn)出來(lái)的它們之間關(guān)系的復(fù)雜程度。這種關(guān)系我們既非一無(wú)所知，也不是完全清楚掌握，介于“黑”與“白”之間，是“灰”的。因此，本文將采用灰色系統(tǒng)理論中的灰色關(guān)聯(lián)度的方法來(lái)測(cè)算α、β、γ的估計(jì)值。

1.2.1 乳酸菌的分離和純化 在無(wú)菌操作下取10 g待測(cè)青貯料樣品，剪碎放入裝有100 mL無(wú)菌生理鹽水的三角瓶，用震蕩儀器充分振蕩，使樣品附著的乳酸菌分散在液體中，靜置后取上清液配置成7個(gè)梯度的乳酸菌稀釋液。然后取各稀釋液分別涂布在MRS平板培養(yǎng)基上，靜置約30 min，倒置于20℃恒溫培養(yǎng)箱中低溫厭氧培養(yǎng)48 h，選擇菌落密度適中、生長(zhǎng)良好、溶鈣圈明顯的菌落進(jìn)行革蘭氏染色和過(guò)氧化氫酶實(shí)驗(yàn)。確定的乳酸菌菌落采用平板劃線法再進(jìn)行純化培養(yǎng)，最后將分離純化后的乳酸菌按1∶1比例保藏在30%的甘油中，-80℃低溫冰箱保存。

可以計(jì)算出GDP和勞動(dòng)力、資本、能源指標(biāo)分別的鄧氏灰色關(guān)聯(lián)度γoi，并按照降序排列，ξ通常取值為0.5。

2 實(shí)證研究

2.1 實(shí)證分析

文本以福建省為例進(jìn)行實(shí)證分析，數(shù)據(jù)來(lái)源于2003～2012年福建省統(tǒng)計(jì)年鑒。為展現(xiàn)出最新的趨勢(shì)，本文選取了2002～2011年福建省的年度數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證分析。其中投入的資本將使用全社會(huì)固定資產(chǎn)投資額來(lái)替代；投入的勞動(dòng)力數(shù)將使用從業(yè)人員數(shù)來(lái)替代；能源的消耗量則取規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)能源消費(fèi)量進(jìn)行計(jì)算。由于規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)能源消費(fèi)量沒(méi)有現(xiàn)成數(shù)值，本文依據(jù)GB/T 2589～2008《綜合能耗計(jì)算通則》所制定的換算標(biāo)準(zhǔn)，將福建統(tǒng)計(jì)年鑒現(xiàn)有的原煤、焦炭、原油等二十二種能源項(xiàng)目的歷年消費(fèi)量進(jìn)行換算與加總，并將單位統(tǒng)一為噸標(biāo)準(zhǔn)煤，具體數(shù)值見(jiàn)表1。

通過(guò)表1可以初步判斷，從業(yè)人員數(shù)、全社會(huì)固定資產(chǎn)投資額、規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)能源消費(fèi)量都與福建省GDP增長(zhǎng)呈現(xiàn)較高的正相關(guān)性。由灰色關(guān)聯(lián)度公式（8）、（9），通過(guò)灰色系統(tǒng)理論建模系統(tǒng)軟件,可以求得三者與福建省GDP的灰色關(guān)聯(lián)度分別為0.7429、0.6715以及0.9224。假設(shè)規(guī)模報(bào)酬不變（即α+β+γ=1），可求得資本產(chǎn)出的彈性系數(shù)α的值為0.3179，勞動(dòng)產(chǎn)出的彈性系數(shù) β的值為0.2874，能源產(chǎn)出的彈性系數(shù)γ的值為0.3947。

求得彈性系數(shù)的值之后，我們利用公式（2）～（7），并結(jié)合表1中的數(shù)值，可以分別求得2003～2011年勞動(dòng)、資本、能源以及技術(shù)進(jìn)步對(duì)于福建省GDP的總體貢獻(xiàn)率以及歷年貢獻(xiàn)率，歷年貢獻(xiàn)率見(jiàn)表2。

表1 2002～2011年福建省GDP及勞動(dòng)、資本、能源投入表

表2 2003～2011年福建省GDP增長(zhǎng)率及勞動(dòng)、資本、能源、技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)率表（單位：%）

圖1 2003～2011年福建省勞動(dòng)、資本、能源、技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)率圖

實(shí)際上，資本這一變量和能源這一變量的概念有交叉的地方，由于要完全將能源因素從資本因素中剝離出去比較困難，這一問(wèn)題暫時(shí)難以得到解決，但是鑒于本文提出的算法具有較強(qiáng)的實(shí)用性和科學(xué)性，而且隨著綠色GDP核算的發(fā)展和完善，此問(wèn)題應(yīng)該能夠較好的解決。

首先，經(jīng)過(guò)計(jì)算可知，能源投入對(duì)于福建省GDP總體的貢獻(xiàn)度達(dá)到了30.98%，屬于對(duì)福建省經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)較大的因素。

其次，結(jié)合表2和圖1進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)：（1）2003、2004年能源對(duì)于福建省GDP的貢獻(xiàn)率超過(guò)了60%，而同年技術(shù)進(jìn)步的貢獻(xiàn)率卻為負(fù)數(shù)，這表明2005～2006年福建經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的強(qiáng)勁勢(shì)頭伴隨著前期的高能源消耗，而同期的技術(shù)進(jìn)步則無(wú)法滿足經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的需求。（2）2003～2011年勞動(dòng)對(duì)于福建省GDP的貢獻(xiàn)率穩(wěn)定在20%以內(nèi)，而資本的貢獻(xiàn)率均高于30%，這表明資本一直對(duì)于福建省經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著主要的貢獻(xiàn)作用，相較之下，勞動(dòng)對(duì)福建省經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)并不明顯。（3）技術(shù)進(jìn)步對(duì)于福建省GDP的貢獻(xiàn)并不穩(wěn)定，在2008年技術(shù)進(jìn)步的貢獻(xiàn)率達(dá)到了43.39%；而由于滯后周期的存在，同年的金融危機(jī)導(dǎo)致2009年的技術(shù)進(jìn)步率跌至-3.57%，跌幅將近50%。而能源的貢獻(xiàn)率雖然也有較大的波動(dòng)，但十年來(lái)一直保持在10%以上，這說(shuō)明能源對(duì)于福建省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的作用較技術(shù)進(jìn)步的作用更為明顯。一方面，由于資本因素和能源因素概念的交叉，導(dǎo)致資本與能源的貢獻(xiàn)率也有一定相互參照的價(jià)值，因此能源貢獻(xiàn)率的數(shù)值并非完全準(zhǔn)確，可能存在偏大的狀況；另一方面，應(yīng)看到福建省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)依賴于高能耗的現(xiàn)狀雖有所改觀，但其經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式仍未完全轉(zhuǎn)變。

2.2 政策建議

從上述結(jié)果分析來(lái)看，能源對(duì)于福建省GDP增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)度一直處于較高的水平，節(jié)約能源、高效利用能源、合理分配能源將會(huì)對(duì)福建省經(jīng)濟(jì)跨越式發(fā)展起到非常重要的作用。結(jié)合現(xiàn)狀來(lái)看，福建省環(huán)境承載壓力較大。節(jié)能減排，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，建設(shè)綠色海西，發(fā)展低碳綠色經(jīng)濟(jì)成為福建經(jīng)濟(jì)工作的當(dāng)務(wù)之急。有鑒于此，提出以下兩點(diǎn)建議：

（1）保證經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)所必需的能源需求。福建經(jīng)濟(jì)發(fā)展正處于轉(zhuǎn)型期，石化、電力、冶金等領(lǐng)域的發(fā)展使得能源需求增速加快，這使得能源是福建經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。要使經(jīng)濟(jì)不斷增長(zhǎng)，就必須有充足的能源供給。福建省是無(wú)油、無(wú)氣、少煤的省份，能源自給率低，能源自產(chǎn)量遠(yuǎn)滿足不了能源的需求量，常規(guī)能源短缺，大多礦產(chǎn)資源的人均占有量比全國(guó)平均水平還低，甚至一些關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要礦種的保障度也較低，能源對(duì)外依賴程度高。因此，福建省應(yīng)利用以下方法保證經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)所必需的能源需求：一要防止能源消費(fèi)僅限于常規(guī)能源消費(fèi)的惡性循環(huán)，增加新能源在消費(fèi)中的比重，尤其是要提高可再生能源消費(fèi)。二要加快技術(shù)創(chuàng)新，積極開(kāi)發(fā)新能源，彌補(bǔ)常規(guī)能源的不足，解決因能源短缺對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)產(chǎn)生的負(fù)面影響。三要從根本上轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)所占比重（2011年第三產(chǎn)業(yè)GDP僅占福建省GDP比重的29.5%）；加快能源價(jià)格體制改革，調(diào)整能源戰(zhàn)略和能源政策，加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，落實(shí)好節(jié)能減排的各項(xiàng)措施。

（2）加快發(fā)展知識(shí)密集型和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，使經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)盡量不依賴于能源消費(fèi)。由于福建省正處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型期，在此階段能源對(duì)于福建經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)才會(huì)如此之大。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變之后，高耗能行業(yè)不再是工業(yè)的主導(dǎo)部門(mén)，取而代之的是知識(shí)密集型低耗能的產(chǎn)業(yè)成為經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)部門(mén)，能源作為一種生產(chǎn)要素對(duì)GDP的貢獻(xiàn)應(yīng)該逐漸下降。福建省應(yīng)加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，大力發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)并使之成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主導(dǎo)部門(mén)，減少經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)能源消費(fèi)的依賴；重視能源消費(fèi)產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題，使得經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類(lèi)環(huán)境相協(xié)調(diào)。要全面科學(xué)地認(rèn)識(shí)GDP和能源消費(fèi)的關(guān)系，還應(yīng)該從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)創(chuàng)新的角度去考察。技術(shù)創(chuàng)新從技術(shù)上節(jié)約能源消費(fèi)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和優(yōu)化則從需求結(jié)構(gòu)上減少能源消費(fèi)。

3 結(jié)論

本文通過(guò)引入能源變量改進(jìn)C-D函數(shù)模型，并利用該模型測(cè)算能源因素對(duì)福建省GDP的貢獻(xiàn)率，研究結(jié)果表明：能源的貢獻(xiàn)率雖然波動(dòng)較大，但十年來(lái)一直保持高貢獻(xiàn)率，能源顯然是福建省綠色經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)不可或缺的要素。福建省需要保證能源供給、提高能源利用率、多采用清潔能源、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，以此達(dá)到轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、大力發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)的目的。至于福建省綠色經(jīng)濟(jì)相關(guān)的其他重要問(wèn)題，筆者將另文探討。

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