全要素能源效率的影響因素與區(qū)域比較

■ 謝秀梅 孫 鵬 譚小景（、暨南大學(xué)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)研究院 廣州506、海南大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院 ?？?57000、中國(guó)建設(shè)銀行授信審批部 北京 000）

引言

能源是一個(gè)國(guó)家居民生活與生產(chǎn)不可或缺的投入要素，能源因素是制約一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素?，F(xiàn)階段，我國(guó)能源供需矛盾日益加劇，其中能源效率低下是重要原因之一，李蘭冰（2012）對(duì)2005-2009年中國(guó)省級(jí)區(qū)域的能源效率現(xiàn)狀進(jìn)行了實(shí)證研究，結(jié)果表明我國(guó)全要素能源效率總體上仍處于較低水平，能源節(jié)約潛力大約為能耗現(xiàn)值的30%至40%。提高能源效率日益成為保持我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的迫切需要。大量的學(xué)者對(duì)能源效率進(jìn)行了廣泛研究，主要著重在以下三個(gè)方面：

其一，能源效率的衡量方式。目前學(xué)者衡量能源效率主要有兩種方式，其中一種就是單要素能源效率指標(biāo)，有些學(xué)者簡(jiǎn)單地以能源強(qiáng)度的導(dǎo)數(shù)看作是衡量能源效率的高低指標(biāo)（史丹，2006），有的則將單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗作為衡量指標(biāo)（陳軍、成金華，2010）。然而單要素能源效率指標(biāo)存在很大缺陷，其只考慮了某一種要素與產(chǎn)出之間的關(guān)系，而忽略了其他要素對(duì)于產(chǎn)出的影響，可能導(dǎo)致分析結(jié)果出現(xiàn)偏差。為此，Hu和Wang（2006）率先提出了用全要素能源效率指標(biāo)研究中國(guó)能源效率問(wèn)題。全要素能源效率指標(biāo)綜合考慮了一個(gè)地區(qū)其資源稟賦對(duì)能源效率的影響，具有單要素能源效率方法所無(wú)法替代的優(yōu)勢(shì)。自此，大量學(xué)者采用這一指標(biāo)進(jìn)行研究，魏楚和沈滿洪（2007）基于DEA方法構(gòu)建出全要素能源效率指標(biāo)，并將它同傳統(tǒng)的能源生產(chǎn)率指標(biāo)進(jìn)行了區(qū)分和比較；范丹和王維國(guó)（2013）基于四階段DEA和Bootstrapped DEA對(duì)中國(guó)省際工業(yè)全要素能源效率進(jìn)行了測(cè)算分析。

其二，對(duì)能源效率影響因素的研究。眾多學(xué)者對(duì)能源效率的影響因素進(jìn)行了理論和實(shí)證方面的研究，大量研究結(jié)果表明能源價(jià)格、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進(jìn)步和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)是影響能源效率的主要因素。Chunbo和David（2008）研究中國(guó)能源效率的提升，認(rèn)為技術(shù)進(jìn)步是提高能源效率的主要因素，而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變動(dòng)反而阻礙了能源效率提升；李春發(fā)等（2012）運(yùn)用Tobit模型對(duì)天津市能源效率進(jìn)行研究，同樣認(rèn)為技術(shù)進(jìn)步是能源效率提升的主要推動(dòng)因素，而工業(yè)化水平、技術(shù)進(jìn)步、進(jìn)出口貿(mào)易和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的調(diào)整對(duì)工業(yè)行業(yè)能源效率的提升具有不同程度的促進(jìn)作用。Kambara（1992）研究認(rèn)為產(chǎn)業(yè)升級(jí)能夠有效促進(jìn)總體能源效率的提升。肖興志、姜萊（2014）研究結(jié)果表明，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)主要指標(biāo)的增長(zhǎng)提高了能源效率，進(jìn)一步證實(shí)了Kambara的觀點(diǎn)。張兵兵（2014）研究則表明FDI、出口、市場(chǎng)化進(jìn)程、人力資本、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)省際能源效率具有顯著的正向影響，投資和政府干預(yù)則會(huì)產(chǎn)生顯著的負(fù)向影響；另外區(qū)域間經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等因素差異，也必將導(dǎo)致能源效率區(qū)域間巨大差異。袁曉玲等（2009）則認(rèn)為能源效率的主要的影響因素有產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、工業(yè)結(jié)構(gòu)、所有權(quán)結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、能源稟賦以及能源價(jià)格，而孫鵬和聶普炎（2013）在研究研發(fā)補(bǔ)貼與支持價(jià)格的相機(jī)抉擇的情況下對(duì)能源效率的研究認(rèn)為：研發(fā)補(bǔ)貼是真正提高新能源產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的最關(guān)鍵手段，同時(shí)孫鵬和聶普炎（2014）還認(rèn)為可再生能源對(duì)不可再生能源替代率的不斷增加在很大程度上促進(jìn)能源效率的提高，加速經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。

表1 地理區(qū)域劃分（東部、中部、西部）

其三，對(duì)能源效率區(qū)域間差別的研究。大量學(xué)者研究一致認(rèn)為能源效率與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在明顯的空間依賴性和集群特征（鄒艷芬、陸宇海，2005；徐國(guó)泉、劉則淵，2007），然而，導(dǎo)致能源效率區(qū)域間差異的因素很多，不同學(xué)者的側(cè)重點(diǎn)不盡相同。高振宇和王益（2006）分析了經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、投資情況以及能源價(jià)格等因素對(duì)能源生產(chǎn)率的影響。史丹（2006）則通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析探究了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、對(duì)外開(kāi)放程度和地理區(qū)位對(duì)能源效率的影響，結(jié)果表明地理區(qū)位對(duì)我國(guó)能源效率有較大影響，我國(guó)東南沿海地區(qū)能源效率較高，而煤炭資源豐富的內(nèi)部地區(qū)則能源效率偏低。

以往文獻(xiàn)關(guān)于能源效率的因素研究往往局限于特定地區(qū)，而缺乏區(qū)域間影響因素的差異分析，這可能導(dǎo)致研究結(jié)果的局限性，進(jìn)而會(huì)提出無(wú)效的政策建議。本文則創(chuàng)新性地進(jìn)行區(qū)域間能源效率影響因素比較分析。本文以全要素能源效率作為衡量能源效率的標(biāo)準(zhǔn)，提出了測(cè)度全要素能源效率的投入指標(biāo)、產(chǎn)出指標(biāo)，并據(jù)此算出我國(guó)30個(gè)省份的全要素能源效率；然后對(duì)能源效率的影響因素進(jìn)行計(jì)量分析，并進(jìn)行區(qū)域間比較；最后得出結(jié)論，并提出相關(guān)政策建議。

表2 中國(guó)各地區(qū)全要素能源效率（2000——2010年）

圖1 2000-2010年?yáng)|部、中部、西部平均全要素能源效率比較

表3 變量指標(biāo)說(shuō)明

全要素能源效率的測(cè)度

（一）指標(biāo)選取與樣本選擇

為了避免單要素能源效率指標(biāo)存在的局限性，本文基于DEA方法采用全要素能源效率指標(biāo)來(lái)測(cè)度能源效率。本文以2000-2010年間我國(guó)30個(gè)省、直轄市、自治區(qū)的數(shù)據(jù)作為樣本（由于數(shù)據(jù)的不可得性，西藏、香港、澳門、臺(tái)灣將不在本文討論范圍內(nèi)）。全要素能源效率的測(cè)度指標(biāo)為：

投入指標(biāo)：資本資源，用地區(qū)每年資本形成總額來(lái)衡量資本資源這一指標(biāo)；人力資源，用就業(yè)人員總數(shù)來(lái)度量人力資源，其中就業(yè)人員總數(shù)取年初與年末平均值；能源消費(fèi)，用各地區(qū)每年能源消費(fèi)總量來(lái)衡量。

產(chǎn)出指標(biāo)：以各省當(dāng)年的GDP作為產(chǎn)出指標(biāo)。

其中資本形成總額、就業(yè)人員總數(shù)和GDP三項(xiàng)指標(biāo)的數(shù)據(jù)主要來(lái)源于2000-2010年的《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》，能源消費(fèi)總量的數(shù)據(jù)主要來(lái)源于《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》。

（二）區(qū)域劃分

為了便于進(jìn)行能源效率區(qū)域間差異的分析，本文按照傳統(tǒng)的區(qū)域劃分，將30個(gè)省、直轄市、自治區(qū)分為東、中、西三部分，具體劃分如表1所示。

（三）全要素能源效率測(cè)度結(jié)果

根據(jù)DEAP2.1軟件包，可以計(jì)算得到我國(guó)30 個(gè)省份在2000-2010年間的能源效率數(shù)據(jù)，具體見(jiàn)表2所示。

通過(guò)表2可以發(fā)現(xiàn)，全要素能源效率在區(qū)域間存在顯著差異，以2010年為例，全要素能源效率最高的地區(qū)為北京、廣州、上海，能源效率為1，而全要素能源效率最低的地區(qū)為寧夏，能源效率僅為0.447。從總體上來(lái)看，能源效率最高的省份為上海和廣東，其能源效率在2000-2010年間均處于前沿曲線上，能源效率最低的地區(qū)為陜西、青海和寧夏，其平均值均只在0.5左右。

為了更好地分析全要素能源效率的區(qū)域間差異，本文比較了2000-2010年?yáng)|部、中部、西部平均全要素能源效率（為了計(jì)算方便，簡(jiǎn)單地以各省、直轄市、自治區(qū)的全要素能源效率加總?cè)∑骄担?，結(jié)果如圖1所示。

由圖1可以看出，東部、中部、西部在全要素能源效率方面存在顯著差異，其中能源效率最高的是東部，其次是中部，能源效率最低的是西部。這與史丹（2006）的研究結(jié)果相吻合，即地理區(qū)位對(duì)我國(guó)能源效率有較大影響，我國(guó)東南沿海地區(qū)能源效率較高，而煤炭資源豐富的內(nèi)部地區(qū)則能源效率偏低。

能源效率影響因素的實(shí)證研究與區(qū)域分析

（一）變量選取與模型設(shè)定

通過(guò)以上各地區(qū)能源效率的比較可以看出，各個(gè)地區(qū)能源效率差異非常之大，那么如何理解不同地區(qū)能源效率的差異呢？能源效率的影響因素又有哪些？眾多學(xué)者對(duì)能源效率的影響因素進(jìn)行了研究，一致認(rèn)為能源價(jià)格、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進(jìn)步和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)是影響能源效率的主要因素。另外，袁曉玲等（2009）研究認(rèn)為工業(yè)程度也是影響能源效率的關(guān)鍵因素。本文并未討論技術(shù)水平對(duì)能源效率的影響，主要原因是，目前學(xué)術(shù)界缺乏統(tǒng)一的技術(shù)進(jìn)步衡量指標(biāo)，技術(shù)進(jìn)步指標(biāo)雖然可以通過(guò)Malmquist指數(shù)進(jìn)行分解，但其分解出的為指數(shù)值，如何將其他變量進(jìn)行轉(zhuǎn)化為相同度量及如何進(jìn)行不同地區(qū)的比較也是一個(gè)較難解決的問(wèn)題。因此，本文主要討論工業(yè)化水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、工業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)、能源價(jià)格以及能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)于全要素能源效率的影響（如表3所示）。根據(jù)本文所選取的數(shù)據(jù)特征，我們采用固定效應(yīng)模型，其基本計(jì)量模型如下：

其中i、t分別代表不同年份和不同地區(qū)，C為常數(shù)項(xiàng)，εi,t為隨機(jī)誤差項(xiàng)。

（二）回歸結(jié)果及分析

本文主要數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》、《新中國(guó)六十年統(tǒng)計(jì)資料匯編》以及各省的統(tǒng)計(jì)年鑒，實(shí)證分析結(jié)果如表4所示。

回歸結(jié)果分析：

1.從全國(guó)范圍來(lái)看，工業(yè)化水平對(duì)能源效率的影響為正，即工業(yè)化水平每提高1%水平，將會(huì)導(dǎo)致全要素能源效率相應(yīng)提高0.23%單位，然而，工業(yè)化水平對(duì)能源效率的影響卻存在區(qū)域間差異。其中，對(duì)東部地區(qū)而言，與全國(guó)情況相同，也即在東部地區(qū)中工業(yè)化水平每增加1%單位將使得其全要素能源效率提高0.207%單位，但對(duì)中部地區(qū)以及西部地區(qū)而言，工業(yè)化水平變量對(duì)其能源效率具有負(fù)的影響，這可能是因?yàn)橹形鞑康貐^(qū)相對(duì)于東部地區(qū)而言其經(jīng)濟(jì)相對(duì)較弱，技術(shù)水平較低，且第一產(chǎn)業(yè)比重明顯高于東部地區(qū)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，中西部地區(qū)自然條件和區(qū)位優(yōu)勢(shì)以及政策制度都弱于東部地區(qū)。

2.從全國(guó)范圍來(lái)看，第三產(chǎn)業(yè)增加值在GDP中所占比重每增加1%，能源效率將增加0.23%，即表明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)能源效率具有正的影響作用。然而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變量對(duì)全要素能源效率的影響卻存在區(qū)域間差異，其中，東部地區(qū)與中部地區(qū)的情況類似，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)其能源效率的影響皆為正，并且產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變量對(duì)中部地區(qū)的影響較東部地區(qū)更為顯著；而在西部地區(qū)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)全要素能源效率則具有負(fù)的影響，這可能是因?yàn)槲鞑康貐^(qū)工業(yè)化水平較低、工業(yè)經(jīng)濟(jì)的規(guī)模相對(duì)來(lái)說(shuō)較小，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)影響的區(qū)域性差異。

3.工業(yè)結(jié)構(gòu)變量對(duì)全要素能源效率具有負(fù)的影響，這無(wú)論從全國(guó)來(lái)看還是從各地區(qū)來(lái)看都是一樣的。雖然工業(yè)結(jié)構(gòu)變量對(duì)各地區(qū)的作用均為負(fù)，且都通過(guò)顯著性檢驗(yàn)，但其作用大小是不一樣的。其中，對(duì)中部地區(qū)的作用最大，中部地區(qū)中重工業(yè)占工業(yè)總產(chǎn)值的比重每增加1%，其能源效率將降低0.761%，而對(duì)東部地區(qū)的作用最小。

4.無(wú)論從全國(guó)來(lái)看還是按地區(qū)來(lái)看，其他因素不變的情況下，能源價(jià)格越高，全要素能源效率就越高。其中能源價(jià)格對(duì)中部地區(qū)的能源效率影響最大，對(duì)東部地區(qū)的影響作用最小，這與袁曉玲（2009）研究一致，進(jìn)一步證實(shí)了能源效率與能源稟賦有一定關(guān)系。

5.在其他因素不變的情況下，各地區(qū)原煤消費(fèi)量在總能源消費(fèi)量中的比重越大，則全要素能源效率將越小。這主要是因?yàn)樵合鄬?duì)于其他能源，其效率偏低，為此，應(yīng)積極開(kāi)發(fā)使用新型高效能源替代原煤，進(jìn)而提高我國(guó)能源效率。

結(jié)論與建議

表4 GLS回歸結(jié)果（2000年——2010年）

本文基于DEA方法建立了全要素能源效率指標(biāo)，計(jì)算出我國(guó)30個(gè)省份2000年到2010年間的能源效率，并以這些全要素能源效率值為因變量，以能源價(jià)格、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、工業(yè)化水平、工業(yè)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)等為自變量，進(jìn)行了實(shí)證分析，實(shí)證結(jié)果發(fā)現(xiàn)：

第一，從全國(guó)范圍來(lái)看，工業(yè)化水平越高，能源效率就越高，然而從各個(gè)區(qū)域間卻存在顯著差異，東部地區(qū)工業(yè)化水平與能源效率成正比，而中部地區(qū)和西部地區(qū)工業(yè)化水平與能源效率呈反比；第二，從全國(guó)范圍來(lái)看，第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP的比重越高，能源效率也就越高，東部地區(qū)和中部地區(qū)與全國(guó)范圍的結(jié)論一致，而西部地區(qū)，第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重越高，能源效率反而越低；第三，重工業(yè)產(chǎn)值占工業(yè)總產(chǎn)值的比重越高，能源效率越低，各個(gè)地區(qū)所得出的結(jié)論相一致；不論是全國(guó)，還是各個(gè)地區(qū)，能源價(jià)格的提高均能有效地提升能源效率；第四，在其他因素不變的情況下，各地區(qū)原煤消費(fèi)量在總能源消費(fèi)量中的比重越大，則全要素能源效率將越小。

綜上，本文提出以下政策建議：

因地制宜地制定能源政策，避免“一刀切”。由于能源效率影響因素在區(qū)域間存在顯著差異，所以當(dāng)?shù)卣仨毟鶕?jù)當(dāng)?shù)鼐唧w情況，因地制宜地制定有效的能源政策，進(jìn)而提高能源效率。例如在東部地區(qū)和中部地區(qū)，第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重越高，能源效率就越高，而在西部地區(qū)則相反，因此，為提高能源效率，中部地區(qū)和東部地區(qū)可采用加快發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)的政策，而這一政策在西部地區(qū)卻不適用。

加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，走新型工業(yè)化道路。為了提高我國(guó)能源效率，我們要盡快擺脫傳統(tǒng)的粗放型發(fā)展戰(zhàn)略，擺脫以重工業(yè)為主導(dǎo)的發(fā)展模式，加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)步伐，提升自主研發(fā)與創(chuàng)新能力，走新型工業(yè)化道路。

適當(dāng)發(fā)揮價(jià)格調(diào)節(jié)機(jī)制，提升能源效率。價(jià)格機(jī)制是市場(chǎng)機(jī)制中最敏感最有效的調(diào)節(jié)機(jī)制，我們應(yīng)在考慮社會(huì)各領(lǐng)域承受能力的情況下，通過(guò)適當(dāng)提高能源價(jià)格，通過(guò)影響市場(chǎng)供求來(lái)反映資源稀缺程度，進(jìn)而激勵(lì)各單位提高能源使用效率。

積極探索新能源開(kāi)發(fā)。實(shí)證結(jié)果表明原煤消費(fèi)占能源消費(fèi)總量的比例每增加1%，將導(dǎo)致能源效率降低0.149，說(shuō)明我國(guó)必須擺脫傳統(tǒng)的粗放型增長(zhǎng)方式，向集約型、創(chuàng)新型方式發(fā)展，減少對(duì)煤炭資源的依賴性，積極發(fā)展清潔能源，減輕環(huán)境污染，緩解能源供需矛盾。

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