陜西省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)對(duì)能源利用效率的影響研究

摘 要：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)是影響能源效率提高的重要因素。本文基于DEA方法，從投入的角度和規(guī)模報(bào)酬不變的假設(shè)條件下構(gòu)建能源效率指標(biāo)。以資本存量、勞動(dòng)力和能源消耗量為投入要素，以GDP為產(chǎn)出要素，運(yùn)用陜西省1990-2014年各個(gè)要素的數(shù)據(jù)測(cè)算出其每年的能源效率，并與陜西省各個(gè)產(chǎn)業(yè)的變動(dòng)情況進(jìn)行對(duì)比分析，具體分析各個(gè)產(chǎn)業(yè)對(duì)能源效率的影響，結(jié)果表明：陜西省第一產(chǎn)業(yè)對(duì)其能源效率的增長(zhǎng)無明顯作用甚至可能存在反作用；第二產(chǎn)業(yè)對(duì)能源效率的增長(zhǎng)存在積極作用，且為最主要的影響因素；第三產(chǎn)業(yè)也對(duì)其存在積極作用，作用僅次于第二產(chǎn)業(yè)。陜西省各個(gè)產(chǎn)業(yè)對(duì)提高其能源效率的貢獻(xiàn)排序?yàn)椋旱诙a(chǎn)業(yè)>第三產(chǎn)業(yè)>第一產(chǎn)業(yè)。最后根據(jù)研究結(jié)果對(duì)提高陜西省能源效率提出相關(guān)可行性對(duì)策及建議。

關(guān)鍵詞：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) 能源效率 陜西省 DEA

陜西省作為能源大省處于我國(guó)西部腹地，2014年礦產(chǎn)探明保有數(shù)量：煤炭1642.72（萬億噸）位于全國(guó)第4；石油36300.8（萬噸）位于全國(guó)第3；天然氣8037.88（億立方米）位于全國(guó)第4。目前GDP達(dá)到了18021.86（2015），位于全國(guó)第16位，同時(shí)化工等高能源消耗類主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)使得陜西省能源消費(fèi)量巨大，2014年達(dá)到了11728.08萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，“十三五”期間，陜西處在新的起點(diǎn)，但也仍處在追趕超越階段，進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高能源效率將對(duì)陜西省的發(fā)展起到關(guān)鍵作用。

一、文獻(xiàn)綜述

我國(guó)對(duì)于能源與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的研究主要開始于20世紀(jì)90年代，路正南（1999）根據(jù)我國(guó)能源消費(fèi)總量，國(guó)內(nèi)各產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值利用TSP建立能源消費(fèi)模型證明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與能源消費(fèi)存在相關(guān)性，證明了優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的必要性。史丹（1999）在對(duì)影響我國(guó)能源消費(fèi)的主要因素進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，認(rèn)為我國(guó)在能源彈性較小的條件下實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)主要是因?yàn)榻?jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變動(dòng)降低了單位GDP能耗。（2006）基于單要素能源效率與全國(guó)30個(gè)地區(qū)的國(guó)民生產(chǎn)總值建立了節(jié)能潛力測(cè)算模型，并根據(jù)洛倫茲曲線（中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2005）得出，我國(guó)第三產(chǎn)業(yè)能源消費(fèi)最不符合效率原則，第二產(chǎn)業(yè)對(duì)能源效率的偏離影響程度最大，從而證明了中國(guó)的節(jié)能潛力。關(guān)于近年來對(duì)陜西省方面的研究，張?jiān)?、王琴梅?011）運(yùn)用時(shí)間序列方法對(duì)陜西省能源消耗與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化分析得出，第一產(chǎn)業(yè)是導(dǎo)致能源消費(fèi)增長(zhǎng)的格蘭杰原因，二、三產(chǎn)業(yè)與能源消費(fèi)存在雙向格蘭杰因果關(guān)系。劉俊俊、任夢(mèng)麟（2013）根據(jù)ADF檢驗(yàn)法、Granger因果檢驗(yàn)法以及誤差修正模型研究了能源轉(zhuǎn)換率等能因素對(duì)能源利用效率長(zhǎng)期與短期波動(dòng)的內(nèi)在聯(lián)系，得出煤炭比重、第二產(chǎn)業(yè)比重對(duì)能源利用效率存在反作用。

本文綜合上述文獻(xiàn)的研究成果，基于DEA方法，通過DEAP軟件測(cè)算出陜西省1990-2014年的能源效率。從第一、二、三產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)著手，通過各自的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)情況與同時(shí)期能源效率變動(dòng)情況對(duì)比，根據(jù)相關(guān)情況對(duì)陜西省未來能源的發(fā)展提出相關(guān)對(duì)策和可行性建議。

二、基礎(chǔ)理論分析

1.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，是指國(guó)民經(jīng)濟(jì)的部門機(jī)構(gòu)，指的是產(chǎn)業(yè)的構(gòu)成及各產(chǎn)業(yè)之間的聯(lián)系和比例關(guān)系。按照三次產(chǎn)業(yè)分類法，是個(gè)人根據(jù)社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)歷史發(fā)展的順序?qū)Ξa(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的劃分。產(chǎn)品直接取自自然界的部門稱為第一產(chǎn)業(yè)，對(duì)初級(jí)產(chǎn)品進(jìn)行再加工的部門稱為第二產(chǎn)業(yè)，未生產(chǎn)和消費(fèi)提供各種服務(wù)的部門稱為第三產(chǎn)業(yè)。

2.能源效率。能源效率，是指給定投入能源條件下實(shí)現(xiàn)最大經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的能力，即指單位能源所帶來的經(jīng)濟(jì)效益多少的問題。關(guān)于能源效率的研究可分為能源經(jīng)濟(jì)效率和能源環(huán)境效率，對(duì)能源效率的計(jì)量方法主要分為單要素能源效率和全要素能源效率，前者計(jì)算較為簡(jiǎn)便但誤差較大，而全要素能源效率充分考慮了各投入要素對(duì)能源效率所產(chǎn)生的實(shí)際影響，結(jié)果較為實(shí)際、精準(zhǔn)，為現(xiàn)在較普遍的能源效率計(jì)算方法。

3.DEA方法。DEA方法指利用線性規(guī)劃構(gòu)建有效率的生產(chǎn)前沿邊界，與此前沿相比可以識(shí)別有效率的決策單元（DMU）和其效率值大小。用DEA方法可以從兩種角度來測(cè)算能源效率。一是投入角度即在產(chǎn)出固定條件下所能實(shí)現(xiàn)最小投入；二是產(chǎn)出角度即如何使用相同投入得到最大產(chǎn)出。在規(guī)模報(bào)酬不變（CRS）假設(shè)下，兩種方法核算出的效率水平是完全相等的；而在可變規(guī)模報(bào)酬（VRS）假設(shè)下，則結(jié)果可能不同。本文從投入角度和基于規(guī)模報(bào)酬不變的假設(shè)條件下，來說明DEA模型測(cè)算能源效率。

三、陜西省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)對(duì)能用效率影響實(shí)證研究

1.陜西省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)趨勢(shì)分析。

圖3-1 是陜西省1990-2014年的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)趨勢(shì)（數(shù)據(jù)來源：陜西省統(tǒng)計(jì)年鑒）。第一產(chǎn)業(yè)的比重持續(xù)下降，至2014年已不足10%。第二產(chǎn)業(yè)占比穩(wěn)中有升，2001年起上升明顯，穩(wěn)固陜西省第一大產(chǎn)業(yè)地位，第三產(chǎn)業(yè)則有升有降，在2001年達(dá)到最高水平，與第二產(chǎn)業(yè)比重相當(dāng)，但之后開始回落，總之基本穩(wěn)定在30%-40%之間?？傮w來看，符合產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)演變規(guī)律，處于優(yōu)化升級(jí)階段。

2.陜西省能源效率的變動(dòng)分析。能源效率是度量在產(chǎn)出固定條件下實(shí)現(xiàn)最小投入或在固定條件下能達(dá)到最大產(chǎn)出的的程度，是一個(gè)不大于1的正數(shù)，不受變量單位變化影響。本文使用非參數(shù)估計(jì)的DEA方法，來研究陜西省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)對(duì)能源效率的影響分析。

根據(jù)CRS假設(shè)下基于投入的DEA模型（模型解析參考Farrell（1957），本文不做贅述）可以定義能源效率為：

EEs，t=（AEIs，t-LEIs，t）/AEIs，t=1-LEIs，t/AEIs，t=TEIs，t/AEIs，t

其中，s為陜西省，t為時(shí)間，EE為能源效率，AEI為實(shí)際的能源投入數(shù)量，LEI為損失的能源投入數(shù)量，TEI為目標(biāo)能源投入，指在當(dāng)前生產(chǎn)技術(shù)水平下，為實(shí)現(xiàn)一定產(chǎn)出所需要的最優(yōu)（最少）的能源投入數(shù)量。此外，從方程<1>可以計(jì)算陜西省在某一年的能源效率：

SEEs，t=RTEI/RAEI=∑TEIs，t/∑AEIs，t

其中SEEs，t為陜西省在第t年的能源效率，它等于陜西省的目標(biāo)能源投入之和與實(shí)際能源投入之和的比值。本文以1990-2014年間陜西省資本存量、勞動(dòng)力和能源消費(fèi)量為投入要素，以GDP作為產(chǎn)出要素來進(jìn)行能源效率分析，其中GDP產(chǎn)出，勞動(dòng)力投入，能源消費(fèi)量數(shù)據(jù)均來源于《陜西省統(tǒng)計(jì)年鑒》。資本存量：用“永續(xù)盤存法”來估計(jì)每年的實(shí)際資本存量，本文參考張軍等人（2000）的研究成果。基于以上投入、產(chǎn)出要素利用DEAP2.1軟件，測(cè)算出能源效率，作陜西省1990-2014能源效率折線圖如下：

根據(jù)折線圖顯示，1990-1997年能源利用效率處于比較低的水平，但已開始快速上升。1997-2003年中，有小幅波動(dòng)，大體維穩(wěn)。2003-2008年，又進(jìn)入了快速發(fā)展階段，2008年能源效率達(dá)到1。2008-2009年有較明顯下降，但保持在0.9以上，其后至2014年，逐漸恢復(fù)到1的高能源利用效率水平?？傮w來看，陜西的能源利用效率在這階段保持上升狀態(tài)，發(fā)展趨勢(shì)良好。陜西省作為能源大省，前期能源利用效率較低，原因可能在于：（1）第一產(chǎn)業(yè)占比較高，二、三產(chǎn)業(yè)占比不足，巨大的能源的潛力還沒有充分利用；（2）工業(yè)化質(zhì)量較低，工業(yè)技術(shù)處于較低水平，能源利用能力較低；（3）經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整過渡時(shí)期的粗放式發(fā)展行為。

3.陜西省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)對(duì)能源效率的影響分析。

基于DEA方法測(cè)算出的陜西省能源效率變動(dòng)趨勢(shì)結(jié)合產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)對(duì)比情況如圖四所示，從總體情況看，第一產(chǎn)業(yè)比重持續(xù)下降，第二產(chǎn)業(yè)占比明顯上升，第三產(chǎn)業(yè)比重持續(xù)波動(dòng)，大體平穩(wěn)，同階段能源效率大幅上升。其中第一產(chǎn)業(yè)占比自1990年出現(xiàn)下降趨勢(shì)，平均以每年0.72%的速度遞減，自1990至2014持續(xù)下降時(shí)，能源效率保持上升，第一產(chǎn)業(yè)的占比對(duì)能源效率可能無明顯作用或存在反作用。第二產(chǎn)業(yè)在1990-2012持續(xù)上升，在2012-2014年出現(xiàn)了小幅的下降，總體以每年0.54%均速上升，在1997-2002階段，第二產(chǎn)業(yè)增速減緩，甚至出現(xiàn)小幅下降，此時(shí)第一產(chǎn)業(yè)持續(xù)下降，第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展較快，能源效率基本保持在0.78-0.79范圍，說明能源效率在上升過程中的波動(dòng)與第二產(chǎn)業(yè)波動(dòng)趨勢(shì)基本符合。后期，第二產(chǎn)業(yè)進(jìn)入穩(wěn)步增長(zhǎng)階段，逐漸確立為陜西省第一大產(chǎn)業(yè)，而此時(shí)一、三產(chǎn)業(yè)占比緩慢下降，能源效率同樣保持增長(zhǎng)趨勢(shì)，可發(fā)現(xiàn)第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)能源效率存在積極作用，并可以推測(cè)第二產(chǎn)業(yè)對(duì)能源效率影響較大。第三產(chǎn)業(yè)占比在1990-2002年穩(wěn)步上升，在2002-2011年逐漸下降，2012年后又有上升趨勢(shì)，雖有波動(dòng)但總體以0.18%平均速度上升，對(duì)比同階段能源效率變動(dòng)情況，第三產(chǎn)業(yè)占比上升時(shí)能源效率也快速上升，在其逐漸下降或保持平穩(wěn)時(shí)，能源效率增速有減緩甚至波動(dòng)下降趨勢(shì)，尤其在2012-2014階段，第三產(chǎn)業(yè)扭轉(zhuǎn)下降趨勢(shì)，開始以約1.2%的速度遞增，此時(shí)第一產(chǎn)業(yè)仍然持續(xù)下降，作為陜西省產(chǎn)業(yè)支柱的第二產(chǎn)業(yè)也有了平均0.8%的下降時(shí)，能源效率卻保持在1的最優(yōu)效率，說明第三產(chǎn)業(yè)對(duì)能源利用效率可能存在積極作用。

四、對(duì)策建議

根據(jù)上述分析結(jié)論，本文認(rèn)為應(yīng)利用勞動(dòng)與資本要素在產(chǎn)業(yè)間配置結(jié)構(gòu)的變化提高能源效率，降低產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中不合理的部分對(duì)能源效率的抑制與阻礙作用，充分發(fā)揮產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)級(jí)化的促進(jìn)作用，具體建議如下：

1.加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整升級(jí)。在第一產(chǎn)業(yè)方面，應(yīng)加快農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、科技農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)，鞏固加強(qiáng)農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)地位，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。在第二產(chǎn)業(yè)方面，以自主創(chuàng)新提升產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平作為調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，建立以企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的技術(shù)創(chuàng)新體系，大力提高原始創(chuàng)新能力和再創(chuàng)新能力。堅(jiān)持走中國(guó)特色新型工業(yè)化道路，推進(jìn)信息化與工業(yè)化融合。以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化，走科技含量高、經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少、安全有保障、人力資源優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮的發(fā)展道路，努力推進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的根本轉(zhuǎn)變。在第三產(chǎn)業(yè)方面，加快發(fā)展現(xiàn)代服務(wù)業(yè)，堅(jiān)持市場(chǎng)化、產(chǎn)業(yè)化、社會(huì)化的方向，加強(qiáng)分類指導(dǎo)和有效監(jiān)管，進(jìn)一步創(chuàng)新、完善服務(wù)業(yè)發(fā)展的體制和機(jī)制，建立公開、平等、規(guī)范的行業(yè)準(zhǔn)入制度。

2.形成勞動(dòng)力的產(chǎn)業(yè)間與產(chǎn)業(yè)內(nèi)動(dòng)態(tài)流動(dòng)機(jī)制，改善勞動(dòng)要素的配置結(jié)構(gòu)。截止2014年底，三次產(chǎn)業(yè)就業(yè)人口所占比重分別為37.8%、16.2%和25.5%，第二產(chǎn)業(yè)比重最低，第一產(chǎn)業(yè)仍存在大量剩余勞動(dòng)力，因此還需要促進(jìn)勞動(dòng)人口從第一產(chǎn)業(yè)向第二、第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移。進(jìn)一步放寬戶籍制度對(duì)人口流動(dòng)的限制，推進(jìn)人口城市化進(jìn)程，形成勞動(dòng)力在產(chǎn)業(yè)間與產(chǎn)業(yè)內(nèi)的動(dòng)態(tài)流動(dòng)機(jī)制。區(qū)域間人口流動(dòng)通過取消對(duì)產(chǎn)業(yè)間與的限制，促進(jìn)第一產(chǎn)業(yè)人口向第二產(chǎn)業(yè)部門轉(zhuǎn)移，促進(jìn)熟練勞動(dòng)力從不再具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)業(yè)向戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和高端服務(wù)業(yè)轉(zhuǎn)移。

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作者簡(jiǎn)介：第一作者：張西曉（1998—）男，陜西楊凌人。西安石油大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院本科生。研究方向：產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)。第二作者：馮文靜（1996—）女，陜西延安人。西安石油大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院本科生。研究方向：產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)。第三作者：王琪（1994—）女，山東淄博人。西安石油大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院本科生。研究方向：產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì) 。