中國能耗變動影響因素的LMDI分解

李慧芳，聶 銳

（1.中國礦業(yè)大學 管理學院，江蘇 徐州 221116；2.太原工業(yè)學院 經(jīng)濟與管理，太原 030008）

0 引言

自18世紀60年代以來，能源成為推動經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵。伴隨著中國經(jīng)濟總量的不斷上升，國內(nèi)能源消耗總量也在快速增長，大量能耗引發(fā)的碳排放增加、環(huán)境惡化等問題成為中國必須面對和需要解決的問題。節(jié)能減排成為解決資源約束與環(huán)境問題的重要途徑。研究中國能耗變動的主要影響因素，探索節(jié)能減排的驅(qū)動因素，對于促進中國化石能源在一次性能源消耗中的占比下降，以及碳排放強度下降具有現(xiàn)實意義。

圍繞能耗影響因素的研究有很多，大致包含以下五個因素：經(jīng)濟規(guī)模[1]、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)[2]、技術(shù)進步[2]、人口規(guī)模[3]、居民生活水平[4]。此外，能源消費結(jié)構(gòu)和能源價格、城市化水平、引進外資和國際貿(mào)易[4]也是能源消耗變動的影響因素。

能源變動度影響因素分解是測度能源消耗影響因素對能源消耗強度影響程度的一類方法，指數(shù)分解法是常見的方法之一。在圍繞指數(shù)分解分析的方法中被廣泛采用的是拉氏指數(shù)法和迪氏指數(shù)法[5]。其中，拉氏指數(shù)分解法存在剩余問題，有不可解釋項。但是，對數(shù)平均迪氏指數(shù)法(Logarithmic Mean Divisia Index,LMDI)[6]的提出，不僅有效解決了拉斯派爾指數(shù)存在的上述問題，而且ANG等[7]的研究很好地處理了0值和負值的情況,使得該分解方法可以適用于任何情形的分析。LMDI分解方法又可以分為I型和II型，其中I型是加法形式，II型式乘法形式。

本文從中國內(nèi)地2006—2015年間的能耗變動入手，采用LMDI I方法對影響國內(nèi)能耗變動影響因素進行分解，試圖從生產(chǎn)能源消耗和生活能源消耗兩個方面來分別討論經(jīng)濟增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動、技術(shù)進步、人口規(guī)模、居民生活水平對能耗變動的影響程度。

1 模型構(gòu)建和數(shù)據(jù)來源

1.1 模型構(gòu)建

本文將國內(nèi)總能耗E分成生產(chǎn)能耗E1和生活能耗E2兩個組成部分：

其中：

其中，Ei表示中國各個產(chǎn)業(yè)的能源消費量，Yi表示中國各個產(chǎn)業(yè)的GDP，Y表示中國各產(chǎn)業(yè)的GDP總量，P表示中國的人口總量。

于是，中國的能耗變動表示為：

其中：

以式（7）為例，衡量第i行業(yè)技術(shù)進步對能耗變動的貢獻值時，表示該行業(yè)報告期的生產(chǎn)能耗，表示該行業(yè)基期的生產(chǎn)能耗，eiT表示該行業(yè)報告期的能源強度，ei0表示該行業(yè)基期的能源強度；以式（10）為例，衡量生活能耗變動中居民生活能源強度對其貢獻值時，表示報告期的居民生活能耗，表示基期的居民生活能耗，eT表示報告期的居民生活能源強度，e0表示基期的居民生活能源強度。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本文數(shù)據(jù)包括中國2006—2015年間能源消費總量和分行業(yè)能源消費量，中國各年間生產(chǎn)總值和分行業(yè)生產(chǎn)總值，中國歷年人口總量。數(shù)據(jù)來自于中國國家統(tǒng)計局官網(wǎng)統(tǒng)計數(shù)據(jù)中的年度數(shù)據(jù)。其中，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的分類采用年度數(shù)據(jù)中“分行業(yè)能源消費總量”的劃分方法。將生產(chǎn)能源消耗分為6個部門：①農(nóng)、林、牧、漁、水利業(yè)；②工業(yè)；③建筑業(yè)；④交通運輸、倉儲和郵政業(yè)；⑤批發(fā)、零售和住宿、餐飲業(yè)；⑥其他行業(yè)。GDP數(shù)值中，對應(yīng)上述部門分類，前4個部門的GDP均來自原始數(shù)據(jù)，⑤中數(shù)據(jù)來自批發(fā)、零售業(yè)，住宿、餐飲業(yè)2個行業(yè)的原始數(shù)據(jù)求和得出，⑥中數(shù)據(jù)源自于金融業(yè)、房地產(chǎn)業(yè)和其他行業(yè)三項原始數(shù)據(jù)加總。官網(wǎng)公布GDP數(shù)值為名義GDP,為了消除價格因素的影響，已經(jīng)根據(jù)分行業(yè)增加值指數(shù)折算為以2006年為基期的實際GDP。其中，年度總GDP采用上述6個部門GDP加總求和所得。居民生活能耗的數(shù)據(jù)源自年度數(shù)據(jù)中的“生活能源消費能源總量”項。

2 中國能耗及結(jié)構(gòu)分析

自2006年以來，中國能源消耗總量（E）表現(xiàn)出持續(xù)上升趨勢。從能耗構(gòu)成來看，生產(chǎn)能耗（E1）占比先是持續(xù)下降，但是2013年突然上升，此后又開始下降；生活能耗(E2)占比先是上升，然后在2013年下降，此后有所下降，但是2015年占比開始達到最大。從總體趨勢來看，近10年來，生活能耗的占比是在不斷增長的，這與我國城鎮(zhèn)化發(fā)展不斷推進，城鎮(zhèn)居民生活質(zhì)量提升，家庭能耗增大存在一定聯(lián)系。具體數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 2004—2015年中國能耗變動及構(gòu)成

就生產(chǎn)能耗而言，從分行業(yè)結(jié)構(gòu)來看，近10年間中國第一產(chǎn)業(yè)和工業(yè)的能耗占比在不斷下降，但是建筑業(yè)和交通運輸?shù)犬a(chǎn)業(yè)的能耗占比卻在逐年上升。其中，交通運輸?shù)刃袠I(yè)的能耗比重在整個生產(chǎn)能耗中居于第2位。具體情況如表2所示。

表2 分行業(yè)生產(chǎn)能耗結(jié)構(gòu) （單位：%）

3 能耗變動影響因素分解

3.1 生產(chǎn)能耗變動影響因素分解。

依據(jù)式（5），將中國近10年間生產(chǎn)能耗分解為3個因素：技術(shù)進步、結(jié)構(gòu)變動和經(jīng)濟規(guī)模，各因素對逐年能耗變動的影響絕對量如表3所示。根據(jù)表3可以看出，中國9年間能耗都是在持續(xù)上升。在能耗變動的過程中除了2013年以外，技術(shù)進步對于能耗增加到起到了負向影響，而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動除了2015年是負向影響外都是正向影響，經(jīng)濟規(guī)模則完全是正向驅(qū)動了能耗的持續(xù)增長。

表3 生產(chǎn)能耗變動影響因素因素分解 （單位：萬tec）

根據(jù)各因素的影響程度來看，經(jīng)濟規(guī)模對于能源消耗的正向驅(qū)動作用影響重大，這和許多研究結(jié)果吻合。歷年數(shù)據(jù)表明了隨著中國GDP的增長，中國總能耗呈現(xiàn)上升趨勢，2015年中國經(jīng)濟規(guī)模相比較2006年增長了2.2倍，能耗增加了1.7倍。

結(jié)構(gòu)變動在許多研究中都被證實具有負向節(jié)能作用，但是根據(jù)表3數(shù)據(jù)顯示，對于中國來說，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動幾乎沒有促進節(jié)能。根據(jù)表4可以看出，中國10年間產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中工業(yè)占比幾乎一直在增長，截止2015年，較2006年而言工業(yè)比重上升了約2個百分點；建筑業(yè)比重基本一直在上升；交通運輸?shù)刃袠I(yè)的占比部分年份有些微下降，但總體占比仍然上升；耗能低的農(nóng)林牧漁業(yè)占比則持續(xù)下降。說明近10年間，中國高能耗產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整效果不佳，這也是結(jié)構(gòu)變動效應(yīng)并未體現(xiàn)節(jié)能效應(yīng)的主要原因。

表4 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動情況

反觀技術(shù)進步效應(yīng)可以看出，中國9年間技術(shù)進步是節(jié)能的重要驅(qū)動因素，貢獻明顯。以中國2013年度的能耗變動來看，這一年中國能耗增幅顯著，當年能耗強度突然上升，尤其是工業(yè)能耗強度比上年增長0.1。但是此后，能耗強度又開始下降，2014年度整體能耗強度基本回到2012年水平，年度能耗增幅也隨之下降。根據(jù)表5，可以看到各行業(yè)能耗強度較2006年基本都有所下降，特別是能耗高的工業(yè)和建筑業(yè)的能耗強度的下降在一定程度上積極地抑制了中國能耗的增長。但是，要警惕交通運輸業(yè)的能源強度有增長往復(fù)的情況。在分行業(yè)能耗中，交通運輸業(yè)的能耗占比第二，也屬于高耗能產(chǎn)業(yè)，如果不能有效提高該行業(yè)的能源效率，會在很大程度上增加中國的能源消耗。

表5 分行業(yè)能耗強度 （單位：tec/萬元）

3.2 生活能耗變動影響因素分解

近10年間中國生活能耗相關(guān)因素變化情況見表6，表中年度GDP總量已折算成以2006年為基期的實際GDP，為6個部門實際GDP加總所得。

表6 中國居民生活能耗相關(guān)因素變化情況

據(jù)式（6）可知，本文將中國2006—2015年間的生活能耗分解為3個因素：居民生活能耗強度、居民生活水平和人口規(guī)模，各因素對逐年能耗變動的影響絕對量如表7所示。數(shù)據(jù)顯示，10年間中國居民生活能耗總量是在持續(xù)增長，但年度增幅不斷震蕩，在2013年達到最大，2014年下降，2015年又上升。

表7 生活能耗變動影響因素因素分解 （單位：萬tec）

從居民生活能耗變動的影響因素來看，居民的生活能耗強度起到了負向抑制作用，居民生活能耗強度一直在持續(xù)下降，有效地抑制了生活能耗的增長。從居民生活水平因素來看，人均GDP的增長對于居民生活能耗的增長具有明顯驅(qū)動作用，說明當居民的生活水平提升了以后，對于能源的需求有顯著提升，居民生活能耗的增加主要是受到了人均GDP的影響。從人口規(guī)模因素來看，隨著人口的增長，居民生活能耗是在持續(xù)增加的，但是整體上這種影響的貢獻度較小。

4 結(jié)論

（1）技術(shù)進步是中國能耗減少的顯著驅(qū)動因素。無論是在中國的生產(chǎn)能耗的變動中，還是在中國的生活能耗的變動中，能源強度的下降始終是有效抑制能耗增長的重要因素。而且，中國工業(yè)能源強度高于世界平均水平，具有巨大的進步空間。

（2）結(jié)構(gòu)調(diào)整幾乎沒有促進中國生產(chǎn)能耗的降低。但是，隨著中國第三產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的上升，結(jié)構(gòu)調(diào)整相應(yīng)對于中國能耗減少的驅(qū)動作用將會逐漸顯現(xiàn)。

（3）經(jīng)濟規(guī)模是推動中國生產(chǎn)能耗持續(xù)增長的重要因素。中國是一個化石能源在能源消費結(jié)構(gòu)中占比居高的國家，經(jīng)濟增長主要是建立在煤炭產(chǎn)業(yè)等高耗能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)之上，所以經(jīng)濟的增長拉動了能耗的增長。

（4）居民生活水平的改善，顯著影響了中國居民生活能耗的增加。

（5）人口因素對拉動中國居民生活能耗的增加貢獻較小。人口增長會拉動生活能耗的增長，但人口規(guī)模效應(yīng)導(dǎo)致的能耗變化影響較小。