我國化石能源的能源強(qiáng)度變動(dòng)

李智　董陸然

內(nèi)容摘要：本文選取30個(gè)省1995-2012年的數(shù)據(jù)為樣本，運(yùn)用費(fèi)雪指數(shù)方法，分析能源效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化對各省1995-2012能源強(qiáng)度變化的影響。分析顯示：造成能源強(qiáng)度下降的原因，主要是能源效率的提高，除海南省之外，其他各省的能源效率提高均促進(jìn)了能源強(qiáng)度的降低；各省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對能源強(qiáng)度的影響不一致，但在多數(shù)省份，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化反而導(dǎo)致了能源強(qiáng)度的上升。

關(guān)鍵詞：化石能源 能源強(qiáng)度 能源效率 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 費(fèi)雪理想指數(shù)

中圖分類號(hào)：F426 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言及文獻(xiàn)評(píng)述

我國人口眾多，人均能源占有量低，正處于迅速發(fā)展時(shí)期，對能源的依賴嚴(yán)重，一些重要的化石能源（如石油）的對外依存度日益提高。以上基本國情使得能源問題必須引起高度重視。當(dāng)前，我國在能源利用上存在利用率低、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題。以上突出問題均與能源強(qiáng)度密切相關(guān)。能源強(qiáng)度是衡量一國經(jīng)濟(jì)效率的指標(biāo)，可定義為每單位產(chǎn)出所投入的能量單位。這里的能源是指用于市場交易的能源，不包括小規(guī)模使用的薪柴、木炭、泥炭、水車、風(fēng)車等能源。本文之所以選擇化石能源作為研究對象，主要是由于化石能源是典型的非可再生能源，而且也是現(xiàn)代社會(huì)的主要能源，正在日益面臨短缺甚至枯竭威脅，也更多涉及到能源安全和環(huán)境污染等問題。

研究全國及各省能源強(qiáng)度的變化，即產(chǎn)出與能耗間關(guān)系的變化，可在一定程度反映出經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量的差距，測算出各因素對能源強(qiáng)度的影響，得到造成各省能源強(qiáng)度的差異的原因，以及各因素對能源強(qiáng)度的影響權(quán)重，有利于根據(jù)實(shí)際情況制定相關(guān)政策，降低能源強(qiáng)度，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式，也有助于環(huán)境保護(hù)，減少溫室氣體的排放。

國外對能源強(qiáng)度的研究非常全面，主要包括能源強(qiáng)度的變動(dòng)趨勢、變動(dòng)原因等。Medlock等（2001）研究了28個(gè)發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家1978-1995年總體和部門能源強(qiáng)度變化，發(fā)現(xiàn)工業(yè)部門能源強(qiáng)度迅速下降，但總能源強(qiáng)度下降緩慢。Kaufmann（2004）發(fā)現(xiàn)自發(fā)能源效率的提高（AEEI）降低了能源強(qiáng)度，而能效提高的主要驅(qū)動(dòng)因素是能源替代（尤其是其他能源對煤炭的替代）。Okajima等（2013）發(fā)現(xiàn)日本能源強(qiáng)度的降低主要得益于能效提高，而工業(yè)和商業(yè)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變化造成20世紀(jì)90年代以來能源強(qiáng)度的提高。Voigt等（2013）研究了1995-2007年40個(gè)主要經(jīng)濟(jì)體能源強(qiáng)度變化發(fā)現(xiàn)，對于大多數(shù)國家而言，技術(shù)變化是造成能源強(qiáng)度下降的主要因素，其次是經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的變化。Metcalf（2008）發(fā)現(xiàn)20世紀(jì)70年代以來美國能源強(qiáng)度的降低歸功于能源效率的提高而不是經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，能效的提高主要?dú)w因于人均收入和能源價(jià)格的提高。Mulder等（2013）發(fā)現(xiàn)服務(wù)業(yè)比重的提升和提高能效均可降低能源強(qiáng)度。Sadorsky（2013）對發(fā)展中國家的研究發(fā)現(xiàn)，收入增加降低能源強(qiáng)度而工業(yè)化程度提高增加能源強(qiáng)度。

國內(nèi)對能源強(qiáng)度的研究文獻(xiàn)也日益增多，尤其重視分析能源強(qiáng)度變動(dòng)原因的分析，但遠(yuǎn)未形成基本的共識(shí)。齊紹洲、王班班（2013）發(fā)現(xiàn)R&D和FDI技術(shù)溢出均能促使能源強(qiáng)度的降低。鄭義、徐康寧（2012）認(rèn)為1994-2008年技術(shù)效應(yīng)是能源強(qiáng)度下降的主要因素。但李國璋、王雙（2008）則發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是能源強(qiáng)度變動(dòng)的主要解釋因素，其次才是技術(shù)進(jìn)步。徐麗娜等（2013）認(rèn)為能源強(qiáng)度受到產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的沖擊效應(yīng)較大。宋楓、王麗麗（2012）發(fā)現(xiàn)能源強(qiáng)度的下降趨勢主要得益于能源效率的提高，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的影響較為有限。另外還有部分文獻(xiàn)分析了我國能源強(qiáng)度變動(dòng)的趨勢。從全國層面來看，1995-2009年間我國能源強(qiáng)度呈下降趨勢。從省際層面來看，1995-2009年各省、市、自治區(qū)的能源強(qiáng)度都普遍降低，但各省市區(qū)之間的能源強(qiáng)度的絕對水平與變動(dòng)幅度差距在擴(kuò)大。中國省區(qū)技術(shù)水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、自然條件以及能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)與消費(fèi)傾向顯著影響中國能源利用強(qiáng)度（賀燦飛、王俊松，2009）。造成各地區(qū)能源強(qiáng)度差異的原因主要在于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)差異和行業(yè)能源強(qiáng)度的差異。在大多數(shù)地區(qū)，工業(yè)部門的能源效率是決定能源強(qiáng)度差異的主要因素，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)差異導(dǎo)致的能源強(qiáng)度差異約占總差異的30%以上（李善同、許召元，2009）。

就國內(nèi)外文獻(xiàn)的研究來看，絕大多數(shù)文獻(xiàn)重點(diǎn)關(guān)注能源強(qiáng)度變動(dòng)的影響因素，但遠(yuǎn)未達(dá)成一致意見。相關(guān)文獻(xiàn)也在一定程度上忽視對能源強(qiáng)度變動(dòng)趨勢本身的深入剖析。本文側(cè)重分省區(qū)剖析能源強(qiáng)度變動(dòng)趨勢本身。

各省及各區(qū)域1995-2012年能源強(qiáng)度描述性統(tǒng)計(jì)

本文首先計(jì)算了我國30個(gè)省、直轄市、自治區(qū)（港澳臺(tái)地區(qū)、西藏除外）及各區(qū)域1995-2012年化石能源的能源強(qiáng)度，結(jié)果如表1所示。

從整體變動(dòng)趨勢看，1995年以來，各省化石能源的能源強(qiáng)度均呈持續(xù)下降趨勢。從省際差異的變動(dòng)趨勢看，有所縮小，但仍然存在較大差異：1995年，各省化石能源的能源強(qiáng)度的差異非常大，居第一位的山西省的能源強(qiáng)度高達(dá)6.35萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元，而海南省僅為0.64萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元，兩者相差10倍；到了2012年，各省化石能源的能源強(qiáng)度的差異有所縮小，但排名第一的寧夏的能源強(qiáng)度仍高達(dá)2.62萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元，而北京僅為0.25萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元，兩者的差距甚至超過10倍。

統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示各省能源強(qiáng)度的差異較大，但呈現(xiàn)逐年縮小的趨勢，東部地區(qū)的能源強(qiáng)度明顯低于中、西部和東北地區(qū)，但地區(qū)之間的能源強(qiáng)度差異在逐年縮小（見表2）。

我國化石能源的能源強(qiáng)度省際變化：基于費(fèi)雪指數(shù)法的分解分析

（一）方法介紹

能源強(qiáng)度的下降，可以分解為兩個(gè)方面，一是能源效率的提高（energy efficiency），即GDP相同的條件下，能源消費(fèi)降低；二是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化（economic activity），即高耗能產(chǎn)業(yè)的比重降低，低耗能產(chǎn)業(yè)比重提高，比如第三產(chǎn)業(yè)的比重增加能夠降低總能源強(qiáng)度。

總能源強(qiáng)度（et）能夠表示為能源效率（eit）和行業(yè)活動(dòng)（αit）的函數(shù)：

其中Et為t年的總能源消費(fèi)，Eit為i部門t年的能源消費(fèi)，Yt為t年的GDP，Yit是i部門t年的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。

構(gòu)造費(fèi)雪指數(shù)，首先要構(gòu)造拉式指數(shù)（Laspeyres index）和帕氏指數(shù)（Paasche index），拉式指數(shù)以基年（t=0）為能源消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的固定權(quán)數(shù)：

其中Ltact指拉式活動(dòng)指數(shù)（Laspeyres activity index），Lteff指拉式效率指數(shù)（Laspeyres efficiency index），帕氏指數(shù)（Paasche index）以終年為固定權(quán)數(shù)（t=T）：

其中ptact是帕氏活動(dòng)指數(shù)（Paasche activity index），pteff是帕氏效率指數(shù)（the Paasche efficiency index）。費(fèi)雪理想指數(shù)是拉式指數(shù)和帕氏指數(shù)的幾何平均數(shù)，表示為：

費(fèi)雪理想指數(shù)能把總能源強(qiáng)度指數(shù)分解成為效率指數(shù)和活動(dòng)指數(shù)，沒有殘差。以e0為基年的總能源強(qiáng)度，可構(gòu)造能源強(qiáng)度指數(shù)，能源強(qiáng)度指數(shù)可以分解成為活動(dòng)指數(shù)和效率指數(shù)：

結(jié)構(gòu)指數(shù)的含義是，若某省t年的結(jié)構(gòu)指數(shù)為n則表示該省能源效率不變的情況下，t年的能源強(qiáng)度是基年的n%；效率指數(shù)的含義是，若某省t年的效率指數(shù)為m則表示該省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不變的情況下，t年的能源強(qiáng)度是基年的m%；能源強(qiáng)度指數(shù)表示為t年能源強(qiáng)度與基年能源強(qiáng)度的比。

利用這一方法可以得出各省能源效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化對能源強(qiáng)度的變化的影響。

（二）數(shù)據(jù)介紹

本文的數(shù)據(jù)來源是國家統(tǒng)計(jì)局和《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》，總能源強(qiáng)度（et）用化石能源（煤炭、石油、天然氣）總消費(fèi)量表示，單位是萬噸標(biāo)煤，能源效率（eit）為三大產(chǎn)業(yè)中各產(chǎn)業(yè)化石能源消費(fèi)量與產(chǎn)業(yè)增加值的比重，行業(yè)活動(dòng)（αit）為各產(chǎn)業(yè)的增加值占GDP的比重。第一產(chǎn)業(yè)包括農(nóng)、林、牧、漁、水利業(yè)，第二產(chǎn)業(yè)包括工業(yè)和建筑業(yè)，第三產(chǎn)業(yè)包括交通運(yùn)輸、倉儲(chǔ)和郵政業(yè)以及批發(fā)、零售業(yè)和住宿、餐飲業(yè)。

（三）描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果

1.分省統(tǒng)計(jì)結(jié)果。1995年以來全國大部分省分能源強(qiáng)度總體呈下降趨勢，且顯著低于基年（1995年）的能源強(qiáng)度，各省強(qiáng)度指數(shù)差異呈現(xiàn)先增大后縮小的趨勢。但有幾個(gè)省份的情況值得注意：海南省各年的能源強(qiáng)度水平高于1995年；寧夏的能源強(qiáng)度雖然在總體上呈下降趨勢，但曾經(jīng)在2003年前后出現(xiàn)顯著反彈；福建的能源強(qiáng)度下降速度較慢。

從各省的結(jié)構(gòu)指數(shù)看，除京津滬和黑龍江省外，其他省份總體上均高于1995年，排名前五位的省份，呈顯著增長的趨勢，各省的結(jié)構(gòu)指數(shù)差異在逐年加大。換而言之，絕大多數(shù)省份，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變動(dòng)，對于能源強(qiáng)度的降低，反而起著負(fù)面作用。只有北京、天津、上海、浙江等少數(shù)省份有非常微弱的正面作用。

從各省的效率指數(shù)看，全國大部分省效率指數(shù)都在下降，各省效率指數(shù)與能源強(qiáng)度指數(shù)的變化趨勢大體相同。從數(shù)值上，絕大多數(shù)省份能源強(qiáng)度的下降，主要?dú)w因于能源效率的提升。

2.各區(qū)域統(tǒng)計(jì)結(jié)果。1995年來各區(qū)域能源強(qiáng)度指數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢，中部地區(qū)和東北地區(qū)能源強(qiáng)度指數(shù)下降比東部和西部地區(qū)更加明顯（見表3）。

東部地區(qū)結(jié)構(gòu)指數(shù)在基本保持平穩(wěn)中略有下降，其他地區(qū)均呈現(xiàn)增長趨勢，總體高于基年。換而言之，在中部、西部和東北地區(qū)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變動(dòng)，對于能源強(qiáng)度的降低，反而起著負(fù)面作用。只有在東部有非常微弱的正面作用（見表4）。

各區(qū)域的效率指數(shù)變化趨勢和強(qiáng)度指數(shù)大體相同，換而言之，所有區(qū)域能源強(qiáng)度的下降，主要?dú)w因于能源效率的提升（見表5）。

結(jié)論

第一，1995-2012年各省、各地區(qū)能源強(qiáng)度整體呈下降趨勢，造成能源強(qiáng)度下降的原因主要是能源效率的提高，除海南省之外，其他各省的能源效率整體上促進(jìn)了能源強(qiáng)度的降低。從效率指數(shù)與能源強(qiáng)度指數(shù)的總體一致性可以看出，能源效率的變化是造成能源強(qiáng)度變化的主要因素，這與鄭義、徐康寧（2012）和宋楓、王麗麗（2012）的研究結(jié)論基本一致。

第二，各省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對能源強(qiáng)度的影響不一致，有些省份產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化提高了能源強(qiáng)度，有些省份則相反，多數(shù)省份產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化導(dǎo)致了能源強(qiáng)度的上升，這客觀反映了全國大部分省份產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，服務(wù)業(yè)的比重較低，因此需要調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，增加服務(wù)業(yè)的比重以降低能源強(qiáng)度。

第三，各省和各區(qū)能源效率對能源強(qiáng)度的變化差異近幾年在逐漸縮小，而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對能源強(qiáng)度變化的差異在逐年增大。

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作者簡介：

李智（1987-），男，四川人，中國人民大學(xué)商學(xué)院博士研究生，研究方向?yàn)閼?zhàn)略管理與企業(yè)文化。

董陸然（1990-），河北唐山人，北京工商大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院碩士生，研究方向?yàn)槟茉磁c環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)。