能源效率研究方法的比較分析

趙婷

摘 要：本文通過收集大量相關(guān)文獻(xiàn)資料，主要針對能源效率的概念做了界定，對于兩種評價方法：單要素能源效率評價方法和全要素能源效率評價方法做了分析。總結(jié)述評，為今后的研究發(fā)展提供方向。

關(guān)鍵詞：能源效率；全要素生產(chǎn)率；DEA方法

隨著中國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市化進(jìn)程的進(jìn)一步推進(jìn)，未來面臨的主要問題將是能源和環(huán)境的問題。一方面能源供給不足，不能滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要；另一方面能源又存在能源效率低以及能源浪費嚴(yán)重的情況。因此，研究如何提高能源效率是解決上面兩個問題的關(guān)鍵所在。

對比國內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，國外研究作于國內(nèi)，并且在能源效率的研究方面取得了一定的研究成果。從時間上看，國內(nèi)的研究從20世紀(jì)90年代開始的，雖然取得了一定的研究成果，但是與國外的研究比較而言，還是存在一定的差距。因此，對能源效率研究方法的比較就顯得尤為重要。

一、有關(guān)能源效率的界定

世界能源委員會于 1995 年對能源效率進(jìn)行了定義，即能源效率是為減少同樣經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的能源投入。而此后，學(xué)者們的研究大都是從基本定義出發(fā)，進(jìn)行拓展和補(bǔ)充。1997年，Bosseboeuf 等將能源效率定義為：經(jīng)濟(jì)上的能源效率和技術(shù)上的能源效率，前者是指用同樣或較少的能源獲得更好的生活質(zhì)量或更多產(chǎn)出。之后者是由于生活方式、管理的改善以及技術(shù)進(jìn)步的改變等，導(dǎo)致某些能源使用的減少；后 Hu 和 Wang依據(jù)全要素生產(chǎn)率的分析框架重新定義了全要素能源效率指標(biāo)。即能源效率的投入不只有能源還包括人力、資本等其他投入，能源效率的產(chǎn)出也同時包括經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出和環(huán)境影響。吳琦、武春友通過理論分析，從能源利用過程角度將能源效率解釋為綜合投入、利用效率和有效產(chǎn)出的結(jié)合；從產(chǎn)出角度將能源效率定義為能源經(jīng)濟(jì)效率和能源環(huán)境效率的綜合效率。

二、基于單要素生產(chǎn)率框架的方法與局限

通過對文獻(xiàn)的分析發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)能源效率的研究采用的是單要素生產(chǎn)率方法，依據(jù)投入產(chǎn)出的研究框架，這類研究采用的能源效率指標(biāo)包括了經(jīng)濟(jì)—熱量指標(biāo)、純經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、物理—熱量指標(biāo)和熱力學(xué)指標(biāo)。其中的經(jīng)濟(jì)—熱量指標(biāo)是指能耗強(qiáng)度和能源生產(chǎn)率指標(biāo)。這些指標(biāo)的缺陷是對于能源投入和產(chǎn)出的觀點各不相同。對于計算能源真實產(chǎn)出方面：比如能源的負(fù)產(chǎn)出—環(huán)境污染方面也有爭議。由于投入產(chǎn)出指標(biāo)不相同，因此研究結(jié)論差距比較大。以對中國的能源效率研究為例：如果利用單位產(chǎn)品能耗指標(biāo)進(jìn)行分析比較，2004 年我國7個行業(yè)16 種產(chǎn)品的能耗指標(biāo)平均比國際先進(jìn)水平高40%；如果采用熱效率指標(biāo)進(jìn)行分析比較，2002 年中國能源效率為33%，比國際先進(jìn)水平（日本）低10 %左右，大致相當(dāng)于歐洲20世紀(jì)90 年代初、日本20 世紀(jì)90年代中期水平；如果利用匯率法進(jìn)行能耗強(qiáng)度的分析比較，則中國的能耗強(qiáng)度是日本的7—9倍，是世界平均水平的3—4倍；但如果采用PPP 法進(jìn)行能耗強(qiáng)度比較，則中國低于美國的能耗水平，為OECD 國家平均水平的12-15倍，僅比日本高2%左右。

三、基于全要素生產(chǎn)率框架的研究方法與實證應(yīng)用

國內(nèi)關(guān)于能源效率評價的研究主要建立在2006 年 Hu 和 Wang在全要素生產(chǎn)率框架下能源效率指標(biāo)的研究基礎(chǔ)上，大多采用EDA方法對我國能源效率進(jìn)行了探討。

魏楚、沈滿洪運用 DEA 方法定義了一個能源效率指標(biāo)，這個指標(biāo)能夠反映內(nèi)在技術(shù)效率的變化。師博、沈坤榮運用超效率 DEA 模型評價了我國各省的全要素能源效率，并把知識存量加入到生產(chǎn)函數(shù)中，并認(rèn)為市場分割拉低了各省的能源效率水平。吳琦、武春友利用 DEA 方法對我國 30 個省市（自治區(qū)）的能源效率進(jìn)行了分析研究，在指標(biāo)選取上，利用固定資產(chǎn)折舊、從業(yè)人員總數(shù)和能源消費總量作為投入指標(biāo)，選取環(huán)境影響和經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出作為產(chǎn)出指標(biāo)，來構(gòu)成省域全要素能源效率評價體系。李國璋、霍宗杰運用 DEA 模型，通過 1998-2007 年中國省際面板數(shù)據(jù)評價了環(huán)境約束下中國各省市全要素能源效率，通過研究得出全要素能源效率在采樣期處于整體持續(xù)下滑狀態(tài)，并且能源效率最高的地區(qū)是東部地區(qū)，中部其次，西部最低。王喜平、汪義國、杜蕾等采用DEA方法測算了2005-2009年環(huán)境約束下河北省36個工業(yè)行業(yè)的全要素能源效率，發(fā)現(xiàn)其能源效率整體偏低。

四、有關(guān)能源效率評價方法的研究

當(dāng)前對能源效率的評價方法，主要分為單要素能源效率評價法和全要素能源效率評價法。前者在評價能源效率時，只考慮能源要素和產(chǎn)出，沒有將其他生產(chǎn)要素納入考量；后者被稱為多要素能源效率評價法，在評價能源效率時往往考慮多種投入要素，認(rèn)為能源效率產(chǎn)出是由多種投入要素共同作用的結(jié)果。當(dāng)前被廣泛接納的是根據(jù) Farrell提出的非參數(shù)估計和參數(shù)函數(shù)估計兩種確定效率前沿的方法演化而來的。本項目主要采用的是非參數(shù)方法，即數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（data envelopment analysis DEA）。DEA是一種評價多投入多產(chǎn)出的非參數(shù)分析法，由美國著名運籌學(xué)家ACharnes和WCooper等人于1978年提出的評價具有多個輸入和多個輸出的決策單元（DMU）相對有效性的方法。由于不需要預(yù)先估計參數(shù)，因此，在避免主觀因素和簡化運算、減少誤差等方面有著不可低估的優(yōu)越性，本文主要介紹和采用CCR模型進(jìn)行能源效率的衡量。是 DEA 方法的第一個模型，用于技術(shù)效率評價，是一種規(guī)模報酬不變的DEA模型?；谕度雽?dǎo)向的CCR-DEA模型表達(dá)式為：

θ*=minθ

五、今后研究趨勢

今后研究的主要趨勢是針對能源效率的影響因素的分析。這一分析涉及很多變量、哪個變量將是最根本的影響因素將是問題的關(guān)鍵。有些文獻(xiàn)認(rèn)為，能源價格是最關(guān)鍵的因素，價格的變動可導(dǎo)致各個要素之間的替代。但在F sher-Vanden 等學(xué)者看來，市場改革帶來結(jié)構(gòu)調(diào)整和技術(shù)進(jìn)步。所以，如何運用理論模型和技術(shù)分析工具找出最重要和最根本的影響因素就會避免出現(xiàn)解釋變量多而缺乏有力的證據(jù)現(xiàn)象。這樣分析也是實證研究的一個好的方向。

另一方面的研究趨勢將是對于環(huán)境與經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系研究、污染物指標(biāo)的選取以及構(gòu)建能源與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系模型，并在此基礎(chǔ)上尋求可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。既能解決能源供應(yīng)不足、能源消費過渡，又能解決環(huán)境惡化和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系問題。（作者單位：西安職業(yè)技術(shù)學(xué)院經(jīng)濟(jì)管理系）

基金來源：西安職業(yè)技術(shù)學(xué)院2016年度青年基金課題：基于DEA的陜西省能源效率評價研究，課題編號：2016QN03

參考文獻(xiàn)：

[1] Collins C.Transport Energy Management Policies：Potential in New Zealand[R].Wellington：Ministry of Commerce，1992.

[2] Hu J.L.and Wang S.C..Total-factor energy efficiency of regions in China[J].Energy Policy，2006，Vol.34：3206-3217.

[3] Ghali K.H..Energy use and output growth in Canada：a multivariate cointegration analysis.Energy Economics，2004，Vol.26（2）：225-238.

[4] Abbott M.The productivity and efficiency of the Australian electricity supply industry[J].Energy Economics，2006，Vol.28：444-454.

[5] 魏楚，沈滿洪.能源效率與能源生產(chǎn)率：基于 DEA 方法的省際數(shù)據(jù)比較[J].數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究，2007（9）：110-121.

[6] 師博，沈坤榮.市場分割下的中國全要素能源效率：基于超效率 DEA 方法的經(jīng)驗分析[J].世界經(jīng)濟(jì)，2008，（9）：49-59.

[7] 吳琦，武春友.基于 DEA 的能源效率評價模型研究[J].管理科學(xué)，2009，01：103-112.

[8] 王喜平，汪義國，杜蕾.環(huán)境約束下河北省工業(yè)能源效率實證研究[A].Information