工業(yè)能源效率的變動(dòng)趨勢(shì)及影響因素

柴飛飛

摘要：提升工業(yè)能源效率對(duì)于可持續(xù)發(fā)展道路有重要意義。本文構(gòu)建了經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、工業(yè)產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)等十個(gè)指標(biāo)對(duì)工業(yè)能源效率可能性影響的猜想，運(yùn)用面板托賓模型加以驗(yàn)證，研究發(fā)現(xiàn)：長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶工業(yè)能源效率自下游至上游存在梯度差異，工業(yè)能源效率內(nèi)部差異由趨異向趨同轉(zhuǎn)變；長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶工業(yè)能源效率與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、對(duì)外開(kāi)放水平、政府影響力、電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)、地區(qū)科技投入呈正相關(guān)，與工業(yè)產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)、地區(qū)能源需求水平、煤炭消費(fèi)結(jié)構(gòu)、外商直接投資呈負(fù)相關(guān)，其中增強(qiáng)地區(qū)科技投入是促進(jìn)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶工業(yè)能源效率提升最有效的方式，而能源消費(fèi)水平的持續(xù)增長(zhǎng)是阻礙長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶各地區(qū)工業(yè)能源效率提升的最重要因素。最后，根據(jù)研究結(jié)論得到若干啟示。

關(guān)鍵詞：工業(yè)能源效率；面板托賓模型；長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶

能源是社會(huì)化生產(chǎn)不可完全替代的投入要素，能源效率作為國(guó)家或地區(qū)能源安全戰(zhàn)略的重要組成部分，在節(jié)能減排、穩(wěn)定增長(zhǎng)的可持續(xù)發(fā)展道路上有重要支撐作用。工業(yè)是能源消費(fèi)的主要產(chǎn)業(yè)部門(mén)，而工業(yè)能源消費(fèi)質(zhì)量是衡量能源效率高低的主要標(biāo)準(zhǔn)。長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶是我國(guó)現(xiàn)階段區(qū)域開(kāi)發(fā)“三大戰(zhàn)略”之一，生產(chǎn)總值和能源消費(fèi)在全國(guó)總量中占比均接近40%，是我國(guó)主要經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)極和耗能區(qū)。

提升工業(yè)能源效率首要解決的是能源效率衡量尺度問(wèn)題。當(dāng)前學(xué)者對(duì)能源效率測(cè)算方法分為兩大類(lèi)：一類(lèi)為單要素指標(biāo)，主要可分為熱力學(xué)指標(biāo)、物理-熱量指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)-熱量指標(biāo)[2]，但在國(guó)民生產(chǎn)過(guò)程中，能源的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出并不是由能源投入單一決定，還需考慮其他生產(chǎn)要素投入的影響，如勞動(dòng)力、資本存量等；另一種為全要素指標(biāo)[1]，是指包括能源投入在內(nèi)的多種生產(chǎn)要素對(duì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的影響，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)技術(shù)進(jìn)步效率、純技術(shù)效率及規(guī)模效率對(duì)能源綜合效率的影響，但是各要素對(duì)能源效率的影響程度無(wú)法判定，并且投入指標(biāo)選擇性空間很大，難以形成統(tǒng)一的區(qū)域和行業(yè)比較標(biāo)準(zhǔn)。本文對(duì)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶工業(yè)能源效率影響因素的研究，重點(diǎn)考慮國(guó)民經(jīng)濟(jì)環(huán)境因素對(duì)工業(yè)能源效率的影響程度，分析方法采用線(xiàn)性回歸參數(shù)估計(jì)，因而采用單要素指標(biāo)更為科學(xué)合理。

已有文獻(xiàn)可以歸納出兩個(gè)基本事實(shí)：一是能源效率與經(jīng)濟(jì)實(shí)力高度正相關(guān)，二是能源效率受到國(guó)民經(jīng)濟(jì)中眾多因素影響。本文以長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶省域?qū)用婷姘鍞?shù)據(jù)為例，綜合考察工業(yè)能源效率的省域差異和變動(dòng)趨勢(shì)，并深入分析長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶省域?qū)用婀I(yè)能源效率影響因素，這對(duì)于長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶能源戰(zhàn)略的頂層設(shè)計(jì)具有參考借鑒的理論及現(xiàn)實(shí)價(jià)值。

一、分析框架

（一）指標(biāo)體系

本文建立了包含經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等十個(gè)因素在內(nèi)的工業(yè)能源效率影響因素指標(biāo)體系，并將指標(biāo)計(jì)算方式及數(shù)據(jù)來(lái)源整理成表，如表1所示。

（二）影響因素猜想

本文引出的猜想分為兩個(gè)方面，其一是基于長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶工業(yè)能源效率獨(dú)立影響因素的假設(shè)，主要考察工業(yè)能源的經(jīng)濟(jì)因素、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)因素、產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)因素、市場(chǎng)化水平因素、政府制度因素、科技水平因素、能源需求水平與能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)因素等；其二是考慮變量間交互影響后對(duì)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶工業(yè)能源效率影響程度的變化。

猜想一：能源需求水平與工業(yè)能源效率呈負(fù)相關(guān)。

猜想二：科技投入水平與工業(yè)能源效率呈正相關(guān)。

猜想三：在能源消費(fèi)分類(lèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭消費(fèi)比例越大，工業(yè)能源效率越低，電力消費(fèi)比例提高，有利于工業(yè)能源效率提升。

猜想四：煤炭、電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)地區(qū)能源需求水平造成影響，其中煤炭消費(fèi)結(jié)構(gòu)與地區(qū)能源需求水平的交互影響不利于工業(yè)能源效率提升，電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)與地區(qū)能源需求水平的交互影響有利于工業(yè)能源效率的提升。

猜想五：科技投入與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、地區(qū)能源需求水平、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的交互影響對(duì)工業(yè)能源效率提升有積極作用。

（三）實(shí)證檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?/p>

根據(jù)本文對(duì)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶工業(yè)能源效率影響因素的猜想，建立長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶工業(yè)能源效率多因素影響的面板托賓模型，構(gòu)建方式如下：

二、長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶省域工業(yè)能源效率的影響因素分析

（一）工業(yè)能源效率的變動(dòng)趨勢(shì)

圖1顯示，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶省域?qū)用婀I(yè)能源效率自下游至上游存在梯度差異，且工業(yè)能源效率內(nèi)部差異由趨異向趨同轉(zhuǎn)變。從（a）、（b）、（c）圖的工業(yè)能源效率省域差異上看，下游地區(qū)長(zhǎng)期保持在工業(yè)能源較高效率及高效率狀態(tài)，上海市、江蘇省是目前長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶工業(yè)能源效率高效地區(qū)；中游地區(qū)處于工業(yè)能源效率較高效率及中等效率水平，但發(fā)展態(tài)勢(shì)向好，湖南省由較低效率步入中等效率行列，江西省由中等效率步入較高效率行列；上游地區(qū)是工業(yè)能源效率較低效率及低效率聚集區(qū)，貴州省、云南省工業(yè)能源效率落后于其他地區(qū)，工業(yè)能源效率的回旋余地大，重慶市工業(yè)能源效率較高，對(duì)其他上游省份的工業(yè)能源效率提升有示范作用。（a）、（b）、（c）圖分別給出了1999、2007、2013年的工業(yè)能源效率離散系數(shù)，以反映長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶工業(yè)能源效率的趨異或趨同態(tài)勢(shì)，離散系數(shù)由1999年的0.612上升到2007年的0.686，表示長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶省域之間工業(yè)能源效率變動(dòng)趨異，但2013年離散系數(shù)為0.475，省域之間工業(yè)能源效率差異降低，呈現(xiàn)工業(yè)能源效率變動(dòng)趨同態(tài)勢(shì)。

（二）影響因素猜想的實(shí)證檢驗(yàn)

依據(jù)上述長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11省市1999～2013年工業(yè)能源效率影響因素指標(biāo)體系的面板數(shù)據(jù)，借助統(tǒng)計(jì)軟件stata13.1進(jìn)行面板托賓模型回歸分析，模型結(jié)果省略。

猜想一的驗(yàn)證結(jié)果：能源需求水平對(duì)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶工業(yè)能源效率有負(fù)向影響。模型結(jié)果顯示，在所選取的三個(gè)指標(biāo)當(dāng)中，X1、X2對(duì)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶工業(yè)能源效率的影響分別為8.1、-1.691，而X5對(duì)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶工業(yè)能源效率的影響系數(shù)為-11.004，高于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)這兩項(xiàng)項(xiàng)基礎(chǔ)性、自含性指標(biāo)，這表明在長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶工業(yè)能源效率提升過(guò)程中，改良能源需求水平是關(guān)鍵目標(biāo)。

猜想二的驗(yàn)證結(jié)果：長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶科技投入水平是工業(yè)能源效率提升的瓶頸因素。面板托賓模型結(jié)果表明，X1、X2、X5、X7等四個(gè)指標(biāo)中，地區(qū)科技投入對(duì)工業(yè)能源效率影響因素最為突出，遠(yuǎn)高于其他三個(gè)影響因素對(duì)工業(yè)能源效率的作用程度。科技水平對(duì)工業(yè)能源效率提升既有直接影響，也有間接影響。直接影響體現(xiàn)在科技對(duì)能源集約利用上，間接影響是指科技投入能夠增加經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，而工業(yè)部門(mén)對(duì)技術(shù)的依賴(lài)比其他生產(chǎn)性部門(mén)更高，科技投入能夠增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展動(dòng)力，從而積累資本進(jìn)行新一輪的技術(shù)改進(jìn)，工業(yè)能源效率則會(huì)在這種循環(huán)累積中得到提升。

猜想三的驗(yàn)證結(jié)果：模型III和IV的結(jié)果顯示，在能源消費(fèi)分類(lèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭消費(fèi)比例越多，工業(yè)能源效率越低；電力消費(fèi)比例越多，工業(yè)能源效率越高。模型III中加入煤炭和電力能源消耗結(jié)構(gòu)指標(biāo)，結(jié)果顯示煤炭對(duì)工業(yè)能源效率的回歸系數(shù)為-1.591（結(jié)果顯著），電力對(duì)工業(yè)能源效率的回歸系數(shù)為-0.721（結(jié)果不顯著），能夠判斷在長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭消費(fèi)結(jié)構(gòu)比重越大，越不利工業(yè)能源效率的提升。為厘清電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)工業(yè)能源效率的具體影響，單獨(dú)將煤炭消費(fèi)結(jié)構(gòu)、電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)與工業(yè)能源效率進(jìn)行面板托賓回歸，結(jié)果如模型IV所示，煤炭消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)工業(yè)能源效率回歸系數(shù)為負(fù)，為-4.264（顯著），電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)工業(yè)能源效率回歸系數(shù)為正，為19.002（顯著）。

猜想四的驗(yàn)證結(jié)果：模型V和VI的結(jié)果顯示，煤炭、電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)地區(qū)能源需求水平造成影響，其中煤炭消費(fèi)結(jié)構(gòu)與地區(qū)能源需求水平交互影響后不利于工業(yè)能源效率的提升，電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)與地區(qū)能源需求水平交互影響后有利于工業(yè)能源效率的提升。在長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭和電力是地區(qū)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中最重要組成部分，二者在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占75%以上，因而煤炭和電力在能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的分配會(huì)直接影響到地區(qū)能源需求水平，進(jìn)而對(duì)工業(yè)能源效率造成影響。模型的結(jié)果顯示，煤炭能源消費(fèi)比例的擴(kuò)大是能源效率降低的表現(xiàn)，而用電力能源來(lái)逐步替代煤炭能源將會(huì)提升工業(yè)能源效率。

猜想五的結(jié)果驗(yàn)證：模型VII、VIII和IX分別顯示，科技投入與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的交互作用對(duì)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶工業(yè)能源效率有積極影響，科技投入與能源消費(fèi)水平的交互作用對(duì)其有積極影響，科技投入與煤炭消費(fèi)結(jié)構(gòu)的交互作用對(duì)其有負(fù)面影響，科技投入與電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)的交互作用對(duì)其有積極影響。隨著技術(shù)研發(fā)力量的持續(xù)投入，工業(yè)部門(mén)生產(chǎn)方式方法將會(huì)得到有效改進(jìn)，單位生產(chǎn)要素產(chǎn)生的邊際收益更高，在能源投入不變的條件下產(chǎn)生更多的經(jīng)濟(jì)收益，進(jìn)而激勵(lì)科技投入持續(xù)增加。科技投入對(duì)能源使用效率會(huì)起到積極的作用，尤其是能源科技發(fā)展將有力提升能源集約利用率。

三、結(jié)論及啟示

本文選取1999～2013年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11省市工業(yè)能源效率的面板數(shù)據(jù)，運(yùn)用描述統(tǒng)計(jì)方法來(lái)分析工業(yè)能源效率的省域差異和變動(dòng)趨勢(shì)，運(yùn)用面板托賓模型來(lái)檢驗(yàn)影響因素對(duì)工業(yè)能源效率提升的影響特征。主要結(jié)論及啟示歸納如下：

第一，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶省域?qū)用婀I(yè)能源效率自下游至上游存在梯度差異，工業(yè)能源效率內(nèi)部差異由趨異向趨同轉(zhuǎn)變。從離散系數(shù)的變動(dòng)趨勢(shì)可以發(fā)現(xiàn)，工業(yè)能源效率提升軌跡存在“拐點(diǎn)”，工業(yè)能源效率在初期階段變化率有遞增趨勢(shì)，在中期階段達(dá)到變化率的最大值，在后期階段變化率遞減，從而表現(xiàn)出長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶省域工業(yè)能源效率變動(dòng)先趨異再趨同的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象。

第二，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶工業(yè)能源效率與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、電力消費(fèi)結(jié)構(gòu)、地區(qū)科技投入呈正相關(guān)，與地區(qū)能源需求水平、煤炭消費(fèi)結(jié)構(gòu)、外商直接投資呈負(fù)相關(guān)，其中增強(qiáng)地區(qū)科技投入是促進(jìn)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶工業(yè)能源效率提升最有效的方式，而能源消費(fèi)水平的持續(xù)增長(zhǎng)是阻礙長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶各地區(qū)工業(yè)能源效率提升的最重要因素。長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶經(jīng)濟(jì)發(fā)展動(dòng)力強(qiáng)勁，由此帶來(lái)的工業(yè)能源消耗居高不下，隨著能源消費(fèi)量增加而能源儲(chǔ)量減少的持續(xù)“剪刀差”，使得能源開(kāi)采和生產(chǎn)面臨巨大壓力。解決長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶工業(yè)能源效率“剪刀差”的問(wèn)題，從而促進(jìn)工業(yè)能源效率持續(xù)穩(wěn)定提升，關(guān)鍵在于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和層次?，F(xiàn)階段我國(guó)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩問(wèn)題嚴(yán)重，依靠能源投入帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和經(jīng)濟(jì)效益提升已經(jīng)行不通，降低產(chǎn)品的邊際成本，淘汰落后產(chǎn)能是促進(jìn)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶工業(yè)能源效率提升的關(guān)鍵。

第三，創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)是長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶工業(yè)能源效率提升的基石。長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶之所以能夠長(zhǎng)期作為世界的加工廠，并非源于國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需求的驅(qū)力，也不是由于該區(qū)域擁有產(chǎn)品中高端的生產(chǎn)線(xiàn)，而是由廉價(jià)的勞動(dòng)力成本、粗放的能源消費(fèi)模式、寬松的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)以及不完善的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)制度等所導(dǎo)致。隨著長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶用工成本上升，能源生產(chǎn)和質(zhì)量不能滿(mǎn)足能源消耗時(shí)，以往的要素優(yōu)勢(shì)逐漸減弱，產(chǎn)業(yè)發(fā)展和投資的動(dòng)力不足有可能會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)型衰退，將進(jìn)一步加劇工業(yè)能源效率提升的艱難步伐。創(chuàng)新是解決產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)力不足的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，也是提升長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶工業(yè)能源效率的瓶頸因素。

第四，工業(yè)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)亟待調(diào)整。長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶工業(yè)能源效率提升需擺脫對(duì)煤炭能源的過(guò)度依賴(lài)，加大對(duì)電力能源生產(chǎn)方式的改進(jìn)，擴(kuò)大電力生產(chǎn)規(guī)模，用電力來(lái)逐漸替代煤炭能源，并加大對(duì)新能源、清潔能源的研發(fā)力度?？刂泼汉牧康耐瑫r(shí)，改革能源價(jià)格體系，強(qiáng)化市場(chǎng)配置資源的決定性作用，減少能源價(jià)格扭曲現(xiàn)象，倒逼企業(yè)改良能源消費(fèi)方式，從而優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，提升長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶工業(yè)能源效率。（作者單位：重慶工商大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院）

參考文獻(xiàn)：

[1]孫巍，劉陽(yáng).能源效率常用測(cè)度指標(biāo)的比較研究[J].經(jīng)濟(jì)縱橫，2014，10：68-71.

[2]楊冕，楊福霞，陳興鵬.中國(guó)能源效率影響因素研究——基于VEC模型的實(shí)證檢驗(yàn)[J].資源科學(xué)，2011，01：163-168.

[3]譚忠富，張金良.中國(guó)能源效率與其影響因素的動(dòng)態(tài)關(guān)系研究[J].中國(guó)人口·資源與環(huán)境，2010，04：43-49.

[4]王強(qiáng)，樊杰，伍世代.1990-2009年中國(guó)區(qū)域能源效率時(shí)空分異特征與成因[J].地理研究，2014，01：43-56.

[5]張江山，張旭昆.技術(shù)進(jìn)步、能源效率與回彈效應(yīng)——來(lái)自中國(guó)省際面板數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)測(cè)算[J].山西財(cái)經(jīng)大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，11：50-59.

[6]Hu J L，Wang S C.Total-factor energy efficiency of regions in China [J].Energy Policy，2006，34（17）：3206-3217.

[7]屈小娥.中國(guó)省際工業(yè)能源效率與節(jié)能潛力：基于DEA的實(shí)證和模擬[J].經(jīng)濟(jì)管理，2011，07：16-24.

[8]王兆華，豐超.中國(guó)區(qū)域全要素能源效率及其影響因素分析——基于2003-2010年的省際面板數(shù)據(jù)[J].系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，2015，06：1361-1372.