交通運(yùn)輸業(yè)能源消耗強(qiáng)度變化及影響因素分析

摘要：能源是交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，在世界能源出現(xiàn)普遍短缺的背景下，降低運(yùn)輸業(yè)能源消耗強(qiáng)度具有重要意義。文章使用2000年～2013年交通運(yùn)輸業(yè)能源數(shù)據(jù)，建立拉氏因素分解和分位數(shù)回歸模型進(jìn)行實(shí)證分析，結(jié)果表明：（1）使用效率的顯著提高是運(yùn)輸業(yè)能源消耗強(qiáng)度降低的主因。（2）各因素對(duì)能源消耗強(qiáng)度的影響，取決于能源使用效率的水平。當(dāng)使用效率處于較低水平時(shí)，加大科研投入、提高能源價(jià)格，可以顯著的降低運(yùn)輸業(yè)能源消耗強(qiáng)度，但當(dāng)使用效率提高到一定水平之后，各因素的影響越來(lái)越小，而調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)則一直是降低消耗強(qiáng)度的有效方法。

關(guān)鍵詞：交通運(yùn)輸業(yè)；能源消耗強(qiáng)度；拉氏因素分解；分位數(shù)回歸

一、 引言

能源是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展必不可少的生產(chǎn)要素，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的命脈。交通運(yùn)輸業(yè)作為支撐經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，對(duì)能源有極大的依賴性，只有在能源供應(yīng)充足的情況下才能對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)起到足夠的支撐作用，才能充分拉動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)中各行業(yè)的發(fā)展。然而，隨著大量能源的持續(xù)消耗，我國(guó)的能源儲(chǔ)備和世界能源供應(yīng)都在不斷減少，能源需求和供給的矛盾正使得交通運(yùn)輸業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)面臨巨大挑戰(zhàn)。提高運(yùn)輸業(yè)能源使用效率，調(diào)整運(yùn)輸業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，是我們解決矛盾，保證運(yùn)輸業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的唯一出路。

關(guān)于我國(guó)能源消耗強(qiáng)度的變化，國(guó)內(nèi)學(xué)者進(jìn)行了大量的研究。吳巧生（2006）認(rèn)為中國(guó)的能源使用效率與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍有不小的差距，只要采取合理有效的措施，能源消耗強(qiáng)度仍可以大幅下降。劉暢（2009）認(rèn)為在影響我國(guó)能源消耗強(qiáng)度的因素中，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和科研水平的作用是顯著的，而能源價(jià)格對(duì)消耗強(qiáng)度的作用是逆向且不對(duì)稱的。但是，針對(duì)交通運(yùn)輸行業(yè)進(jìn)行能源消耗強(qiáng)度分析的研究卻很少。

本文針對(duì)交通運(yùn)輸行業(yè)，運(yùn)用拉氏因素分解模型討論效率和結(jié)構(gòu)兩個(gè)內(nèi)部因素對(duì)運(yùn)輸業(yè)能耗強(qiáng)度的影響，然后將有理論影響的外部因素作為解釋變量代入分位數(shù)回歸模型，通過(guò)實(shí)證分析檢驗(yàn)它們的影響是否顯著。

二、 因素分解模型及結(jié)果

1. 模型構(gòu)建及數(shù)據(jù)說(shuō)明。通過(guò)拉氏因素分解的計(jì)算，可以將交通運(yùn)輸業(yè)能源消耗強(qiáng)度分解為結(jié)構(gòu)份額和效率份額兩個(gè)部分。在現(xiàn)實(shí)中，交通運(yùn)輸業(yè)的基礎(chǔ)屬性是提供運(yùn)輸服務(wù)，實(shí)物產(chǎn)出的能源消耗更具有現(xiàn)實(shí)比較意義。所以模型使用單位換算周轉(zhuǎn)量的能耗評(píng)價(jià)運(yùn)輸業(yè)的能源消耗強(qiáng)度，我們用C表示能耗總量，用Ci（i=1，2，…，4）表示水路運(yùn)輸、公路運(yùn)輸、鐵路運(yùn)輸、航空運(yùn)輸?shù)哪茉聪牧?，Ti表示各運(yùn)輸方式提供的換算周轉(zhuǎn)量，那么ci=Ci/Ti則表示各運(yùn)輸方式當(dāng)前的能耗強(qiáng)度。其中ci0=Ci0/Ti0是基期的情況，cit=Cit/Tit是報(bào)告期的情況，ct是運(yùn)輸業(yè)總體能源消耗強(qiáng)度，應(yīng)表示為：

2. 我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)能耗強(qiáng)度分解模型計(jì)算結(jié)果。表1中顯示的是2000年～2013年運(yùn)輸業(yè)能源消耗強(qiáng)度增量分解的結(jié)果。從表1中可以看到，效率份額在絕大多數(shù)年份都在降低能源消耗強(qiáng)度，而且這種作用逐年增大。說(shuō)明21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)能源消耗強(qiáng)度的下降主要是由于使用效率的提高。而結(jié)構(gòu)份額則一直在提高能源消耗強(qiáng)度，說(shuō)明當(dāng)前我國(guó)的交通運(yùn)輸業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)并不合理，不但沒(méi)有對(duì)降低能耗做貢獻(xiàn)，反而起到了負(fù)作用。只有2003年～2005年比較特殊，這段時(shí)期交通運(yùn)輸業(yè)正大規(guī)模進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，可能在注重結(jié)構(gòu)變化時(shí)忽略了使用效率因素，所以造成了效率份額提高能源消耗強(qiáng)度，而結(jié)構(gòu)份額反而降低消耗強(qiáng)度的情況。

再?gòu)慕Y(jié)構(gòu)份額的組成上看，鐵路運(yùn)輸份額的變化一直在降低能源消耗強(qiáng)度。2000年以來(lái)，鐵路運(yùn)輸?shù)姆蓊~從37.4%降到了2013年的21.3%，并且鐵路運(yùn)輸?shù)哪茉聪脑谶\(yùn)輸業(yè)中處于低水平，所以鐵路運(yùn)輸結(jié)構(gòu)變化降低了運(yùn)輸業(yè)能耗強(qiáng)度。但與此同時(shí)，公路結(jié)構(gòu)份額的上升卻起到了反作用，2000年開(kāi)始，公路運(yùn)輸份額從14.1%上升到了2013年的34.7%，增長(zhǎng)迅速，并快速提高了能源消耗強(qiáng)度，兩者相互抵消使結(jié)構(gòu)份額的作用不明顯。2011年后，水運(yùn)和航空兩種運(yùn)輸方式結(jié)構(gòu)份額變化也開(kāi)始降低能源消耗強(qiáng)度，但由于公路結(jié)構(gòu)的提升效果更為明顯，所以整體結(jié)構(gòu)份額仍未在降低能耗強(qiáng)度上起到顯著作用。針對(duì)這種情況，應(yīng)該加大調(diào)整運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的力度，在保證運(yùn)輸能力的同時(shí)，大力推進(jìn)能耗較低的鐵路和水路運(yùn)輸方式的發(fā)展。

三、 影響運(yùn)輸業(yè)能源消耗強(qiáng)度的社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素分析

1. 預(yù)期有顯著影響的社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素。在實(shí)證計(jì)算之前，需要先提出可能會(huì)產(chǎn)生顯著影響的因素，這些因素的提出主要根據(jù)理論分析，理論探討之后，再通過(guò)實(shí)證方法進(jìn)行驗(yàn)證。

（1）科技水平?？茖W(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的各個(gè)方面，科技水平都能起到顯著的作用，交通運(yùn)輸業(yè)也不例外?？萍妓綄?duì)運(yùn)輸業(yè)能源消耗強(qiáng)度的影響包括兩個(gè)部分。首先，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，能源使用效率勢(shì)必會(huì)大幅提升，運(yùn)輸企業(yè)對(duì)能源的需求開(kāi)始減少，能耗強(qiáng)度也會(huì)開(kāi)始降低。其次，科學(xué)技術(shù)進(jìn)步后，很多新興能源可以投入實(shí)際使用，運(yùn)輸業(yè)的能源消耗結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變，使用效率低的傳統(tǒng)能源占比下降，效率高的新興能源占比提升，這樣結(jié)構(gòu)的變化也會(huì)降低運(yùn)輸業(yè)的能耗強(qiáng)度。本文采用交通運(yùn)輸業(yè)科研建設(shè)投資（萬(wàn)元）、專利數(shù)量（件）、科研工作投入工作量（人年）三個(gè)指標(biāo)評(píng)價(jià)科技水平。

（2）能源價(jià)格水平。在市場(chǎng)化改革逐步深化之前，我國(guó)的能源價(jià)格一度由國(guó)家控制，完全通過(guò)行政手段進(jìn)行能源分配。隨著市場(chǎng)化進(jìn)程的加快，政府對(duì)能源價(jià)格的控制開(kāi)始逐漸放寬，供需情況開(kāi)始成為價(jià)格決定的主要原因。在這個(gè)前提下，當(dāng)能源供應(yīng)開(kāi)始減少，能源價(jià)格會(huì)逐漸提高，運(yùn)輸企業(yè)的經(jīng)營(yíng)成本也隨之增長(zhǎng)，從而促進(jìn)企業(yè)節(jié)約能源，提高能源使用效率，降低能源消耗強(qiáng)度。本文采用石油和天然氣出廠價(jià)格指數(shù)（%）評(píng)價(jià)能源價(jià)格水平。

（3）能源消耗結(jié)構(gòu)對(duì)能源消耗強(qiáng)度的影響。不同的能源消耗結(jié)構(gòu)有不同的能源使用效率。2013年我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)能源消耗結(jié)構(gòu)中，原油占87.2%（汽油、航空煤油等按比例折算為原油），煤炭占2.06%，天然氣占6.91%，電力占3.83%?？梢?jiàn)原油仍舊是交通運(yùn)輸業(yè)主要依賴的能源種類，但其使用效率較低，只有50%左右。相對(duì)的，天然氣的使用效率為57%，電力可以達(dá)到85%左右，這也是當(dāng)前政策大力促進(jìn)電力交通工具發(fā)展的原因之一。過(guò)于依賴原油能源，能源結(jié)構(gòu)失衡也是當(dāng)前交通運(yùn)輸業(yè)能源消耗強(qiáng)度較高的原因。

2. 交通運(yùn)輸業(yè)能源消耗強(qiáng)度影響因素實(shí)證分析。通過(guò)以上理論性分析，可以提出以下兩點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)性假設(shè)，以待檢驗(yàn)：（1）科技水平的進(jìn)步、能源價(jià)格的提高可以提高能源使用效率，從而降低交通運(yùn)輸業(yè)的能源消耗強(qiáng)度；（2）當(dāng)前交通運(yùn)輸業(yè)能源消耗結(jié)構(gòu)的失衡會(huì)提高能源消耗強(qiáng)度。下面通過(guò)實(shí)證模型進(jìn)行檢驗(yàn)：

我們以交通運(yùn)輸業(yè)的能源消耗強(qiáng)度作為被解釋變量（Y），以交通運(yùn)輸業(yè)科研建設(shè)投資（X1）、專利數(shù)量（X2）、科研工作投入工作量（X3）、石油和天然氣出廠價(jià)格指數(shù)（X4）、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)（Ci）作為解釋變量構(gòu)建分位數(shù)回歸模型，同時(shí)與最小二乘回歸的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。其中能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)是電力（C1）、原油（C2）、天然氣（C3）和煤炭（C4）在運(yùn)輸業(yè)能源消耗量中的比例，由于它們的比例加起來(lái)必等于1，會(huì)產(chǎn)生多重共線性，所以本文只將電力（C1）、原油（C2）、天然氣（C3）三項(xiàng)代入分位回歸模型中。我們使用的模型為：

表2列出了R軟件計(jì)算出的分位數(shù)回歸模型計(jì)算結(jié)果，選取了10%、25%、50%、75%、90%五處分位點(diǎn)進(jìn)行回歸，同時(shí)給出了最小二乘回歸的結(jié)果。由于截距項(xiàng)并不是考察的主要影響因素，所以未單獨(dú)列出。

從OLS回歸結(jié)果上看，交通運(yùn)輸業(yè)科研建設(shè)投資X1、石油和天然氣出廠價(jià)格指數(shù)X4、電力消耗C1、原油消耗C2的回歸結(jié)果是顯著的。其中科研投資和出廠價(jià)格指數(shù)的系數(shù)是負(fù)數(shù)，說(shuō)明兩者可以顯著的降低能源消耗強(qiáng)度，提高能源使用效率。電力消耗和原油消耗的系數(shù)是正數(shù)，說(shuō)明我國(guó)目前的運(yùn)輸業(yè)能耗結(jié)構(gòu)確實(shí)在提高能耗強(qiáng)度，這與分解模型中的結(jié)果是一致的。

從分位數(shù)回歸結(jié)果上看，10%分位點(diǎn)處的結(jié)果對(duì)應(yīng)的是能源消耗強(qiáng)度很低，使用效率很高時(shí)的情況，這時(shí)所選的7個(gè)變量沒(méi)有一個(gè)是顯著的，說(shuō)明各變量并不能在消耗強(qiáng)度低水平時(shí)起到顯著的作用，提高能源使用效率的能力還比較有限。在25%分位點(diǎn)處，能源消耗強(qiáng)度相對(duì)較低，這時(shí)，電力消耗和原油消耗份額的影響是顯著的，說(shuō)明不合理的能源使用結(jié)構(gòu)在能源使用效率較高時(shí)會(huì)起到顯著的負(fù)面作用，拉高能耗強(qiáng)度。50%分位點(diǎn)時(shí)，交通運(yùn)輸業(yè)科研建設(shè)投資、科研工作投入工作量以及消耗結(jié)構(gòu)的影響是顯著的。說(shuō)明在能源使用效率處于一般水平時(shí)，科研投入開(kāi)始可以顯著的降低能耗強(qiáng)度，提高使用效率。在象征使用效率相對(duì)較低的75%分位點(diǎn)，石油和天然氣出廠價(jià)格指數(shù)的回歸結(jié)果開(kāi)始顯著，說(shuō)明在使用效率處于低水平時(shí)，提高能源價(jià)格確實(shí)能夠有效促進(jìn)能耗強(qiáng)度的降低。在90%分位點(diǎn)處，能源使用效率處于最低水平，這時(shí)交通運(yùn)輸業(yè)科研建設(shè)投資、石油和天然氣出廠價(jià)格指數(shù)和能源結(jié)構(gòu)都是顯著的，說(shuō)明在這個(gè)低水平線上，科研投入、高能源價(jià)格可以顯著的提高能源使用效率，而現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)則起到顯著的負(fù)面影響。

綜上所述，各因素對(duì)能源消耗強(qiáng)度的影響，取決于能源使用效率的水平。當(dāng)使用效率處于較低水平時(shí)，加大科研開(kāi)發(fā)投入、提高能源價(jià)格，可以明顯的降低能源消耗強(qiáng)度；但當(dāng)能源使用效率提高到一定水平之后，科研投入和能源價(jià)格的影響則越來(lái)越小，不再是顯著的影響因素了。而無(wú)論效率水平如何，不合理的能源消耗結(jié)構(gòu)卻一直都在提高能耗強(qiáng)度。

四、 結(jié)語(yǔ)

進(jìn)入21世紀(jì)之后，我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的能源消耗強(qiáng)度大幅度降低。本文通過(guò)因素分解法和分位數(shù)回歸法對(duì)能源消耗強(qiáng)度進(jìn)行了分析，得到如下結(jié)論：第一，相比于結(jié)構(gòu)份額，效率份額對(duì)能源消耗強(qiáng)度的下降起到了主要作用，說(shuō)明能源使用效率的提高是運(yùn)輸業(yè)能耗強(qiáng)度降低的主因。再將結(jié)構(gòu)份額進(jìn)行分解，發(fā)現(xiàn)鐵路份額的變化一直在降低能源消耗強(qiáng)度，但公路份額變化提高能耗強(qiáng)度的作用更強(qiáng)。第二，通過(guò)分位數(shù)回歸模型我們發(fā)現(xiàn)，不合理的能源消耗結(jié)構(gòu)是降低能源使用效率，提高能耗強(qiáng)度的顯著原因。而各因素對(duì)運(yùn)輸業(yè)能源消耗強(qiáng)度的影響，取決于能源使用效率的水平。當(dāng)使用效率處于較低水平時(shí)，加大科研開(kāi)發(fā)投入、提高能源價(jià)格，可以明顯的降低能源消耗強(qiáng)度，但當(dāng)能源使用效率提高到一定水平之后，科研投入和能源價(jià)格的影響越來(lái)越小。因此，在使用效率仍舊較低的現(xiàn)階段，我們應(yīng)積極加大科研投入，運(yùn)用合理價(jià)格調(diào)節(jié)能源消費(fèi)，同時(shí)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能耗結(jié)構(gòu)，從效率和結(jié)構(gòu)兩方面入手降低運(yùn)輸業(yè)能源消耗強(qiáng)度。

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作者簡(jiǎn)介：王鵬（1988-），男，漢族，北京市人，中國(guó)人民大學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)院博士生，研究方向?yàn)榻?jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)學(xué)。

收稿日期：2015-04-17。