中國(guó)居民能源消費(fèi)間接回彈效應(yīng)測(cè)算：基于投入產(chǎn)出和再分配模型的研究

劉 朝，周宵宵，張 歡，朱于珂

(1.湖南大學(xué) 工商管理學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410082； 2.湖南大學(xué) 資源與環(huán)境管理研究中心，湖南 長(zhǎng)沙 410082)

一、引言

1997-2016年間，中國(guó)居民能源消耗量逐年增加(見圖1)，成為中國(guó)工業(yè)部門之外的第二大能源消耗部門，引起廣泛關(guān)注[1]。據(jù)《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》的統(tǒng)計(jì)，1995-2010年，我國(guó)居民生活能源消耗量占終端消費(fèi)總量的比重已達(dá)11%左右。但根據(jù)《中國(guó)家庭能源消費(fèi)研究報(bào)告(2014)》，當(dāng)前我國(guó)居民能源消費(fèi)量仍遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家的水平。我國(guó)居民2012年的生活用能是美國(guó)居民2009年生活用能的44%，是歐盟27國(guó)2008年生活用能的38%[注]http://www.tanjiaoyi.com/article-7200-1.html.。因此，我國(guó)居民能源消費(fèi)仍有較大的增長(zhǎng)空間。此外，當(dāng)前中國(guó)仍處于工業(yè)化和城鎮(zhèn)化發(fā)展階段，對(duì)能源有較高的需求[2]。我國(guó)“十三五”的城鎮(zhèn)化率目標(biāo)為 60%，而城鎮(zhèn)化率每提高一個(gè)百分點(diǎn)，每年將增加8000 萬噸標(biāo)煤的能源消費(fèi)量[注]http://www.ndrc.gov.cn/fzgggz/fzgh/ghwb/gjjgh/201706/t20170607_850207.html.，因?yàn)檗r(nóng)村居民轉(zhuǎn)化為城鎮(zhèn)居民后會(huì)造成生活用能結(jié)構(gòu)的改變，進(jìn)而增加能源消費(fèi)[3]。同時(shí)根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，即使完成了工業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，由于居民能源消費(fèi)的不斷增長(zhǎng)，節(jié)能形勢(shì)依然嚴(yán)峻。因此，加強(qiáng)我國(guó)居民部門的節(jié)能減排工作勢(shì)在必行。

目前能源的節(jié)約主要是通過提高能源使用效率技術(shù)來實(shí)現(xiàn)[4]。能源消費(fèi)強(qiáng)度作為反映能源消費(fèi)水平和節(jié)能降耗狀況的主要指標(biāo)，在一定程度上可以反映一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中對(duì)能源的利用效率。2012年中國(guó)單位GDP能耗是世界平均水平的2.5倍、美國(guó)的3.3倍、日本的7倍，同時(shí)高于巴西、墨西哥等發(fā)展中國(guó)家[5]。鑒于此，中國(guó)政府積極采取采取措施降低能源強(qiáng)度。圖2展示了中國(guó)1997-2016年能源消費(fèi)強(qiáng)度的變化，我們可以看到，除了2002-2008年的小幅上升外，中國(guó)的能源消耗強(qiáng)度整體上呈下降趨勢(shì)。而中國(guó)能源消費(fèi)強(qiáng)度不斷下降的同時(shí)居民能源消費(fèi)量也在逐年增加(見圖1和圖2)，這一方面是由于中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)，另一方面則是由于能源回彈效應(yīng)的存在[6]?；貜椥?yīng)的大小在很大程度上決定著提高能源效率對(duì)于降低能源消費(fèi)的有效程度[7]。發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)表明，能源效率提高所實(shí)現(xiàn)的節(jié)能效果可能與最初的節(jié)能潛力不一致，回彈效應(yīng)的存在會(huì)導(dǎo)致實(shí)際節(jié)能量低于預(yù)期節(jié)能量，這增加了預(yù)測(cè)能源效率提高所產(chǎn)生節(jié)能減排效果的難度[8-9]?；貜椥?yīng)已經(jīng)在能源經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域得到廣泛的認(rèn)可，但是在其來源和大小方面仍存在爭(zhēng)議[10]。由于直接回彈效應(yīng)比較直觀，易于理解與觀測(cè)，所以多數(shù)學(xué)者聚焦于直接回彈的研究，造成了間接回彈效應(yīng)的研究被忽視或擱置。而且以往對(duì)間接回彈效應(yīng)的研究忽視了對(duì)其變化趨勢(shì)以及不同群體間差異性的評(píng)估，導(dǎo)致對(duì)間接回彈效應(yīng)產(chǎn)生原因的分析不夠全面，適用性有待商榷。

本文的貢獻(xiàn)主要有以下三點(diǎn)：首先，現(xiàn)有對(duì)居民能源消費(fèi)回彈效應(yīng)的測(cè)算主要集中在直接回彈及總和回彈方面，對(duì)間接回彈效應(yīng)的研究較少。而隨著居民可支配收入的增加，對(duì)能源的直接需求逐漸飽和，居民間接能源消費(fèi)的回彈效應(yīng)問題會(huì)更凸顯。為此，本文以直接回彈效應(yīng)為基礎(chǔ)，測(cè)算了中國(guó)1997-2012年居民對(duì)電力、汽油和天然氣3種能源消費(fèi)的間接回彈效應(yīng)，豐富了居民能源消費(fèi)間接回彈的研究；其次，本文基于不同的直接回彈效應(yīng)情況測(cè)算了居民3種能源消費(fèi)的間接回彈效應(yīng)值，更加準(zhǔn)確地描述了間接回彈值的變化范圍，展現(xiàn)了其對(duì)直接回彈值變化的敏感程度，對(duì)未來直接和間接回彈效應(yīng)的關(guān)系研究有一定的啟示作用。最后，多數(shù)研究只側(cè)重于間接回彈值的測(cè)算，本文在此基礎(chǔ)上從變化趨勢(shì)以及城鄉(xiāng)對(duì)比的角度更加深入地對(duì)其進(jìn)行探討，提供了對(duì)間接回彈效應(yīng)更全面的認(rèn)識(shí)。

圖1 1997-2016年中國(guó)居民能源消耗量及總增長(zhǎng)率

圖2 1997-2016年中國(guó)能源消費(fèi)強(qiáng)度

接下來的章節(jié)安排如下：第二部分是文獻(xiàn)綜述，第三部分是研究方法和數(shù)據(jù)說明，第四部分是實(shí)證結(jié)果及分析，最后是主要結(jié)論與政策建議。

二、文獻(xiàn)綜述

能源回彈效應(yīng)的概念，最早由Jevons[11]在1865年于《煤炭問題》一書中提出，被稱為“杰文斯悖論”。所謂能源回彈效應(yīng)，是指當(dāng)一項(xiàng)新技術(shù)提高能源效率之后，刺激消費(fèi)者和生產(chǎn)者使用更多的能源，結(jié)果可能不會(huì)達(dá)到預(yù)期能源消費(fèi)的減少量，甚至可能帶來能源消費(fèi)的增加。當(dāng)最終結(jié)果增加了能源消費(fèi)時(shí)，將這種回彈稱之為回火效應(yīng)[12]。

Greening等[13]根據(jù)回彈的機(jī)制將回彈效應(yīng)分為：直接回彈效應(yīng)、間接回彈效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)范圍的回彈效應(yīng)。本文是在直接回彈效應(yīng)的基礎(chǔ)上來測(cè)算間接回彈效應(yīng)，因此將從這兩個(gè)方面分別進(jìn)行綜述。

(一)直接回彈效應(yīng)

關(guān)于居民能源消費(fèi)的回彈效應(yīng)，現(xiàn)有相關(guān)研究主要聚焦于直接回彈效應(yīng)。從研究對(duì)象上劃分，國(guó)外文獻(xiàn)主要集中在私人交通[14-18]、家庭供暖[19-23]、空間制冷[24]等領(lǐng)域的回彈效應(yīng)問題。由于選擇的模型和數(shù)據(jù)以及研究對(duì)象的不同，回彈效應(yīng)的結(jié)果也有著很大的差異。學(xué)者們的研究結(jié)果表明，大部分領(lǐng)域的直接回彈效應(yīng)值都介于0～100%之間，即屬于部分回彈。對(duì)于OECD國(guó)家，Sorrell等[25]認(rèn)為其家庭能源服務(wù)的直接回彈效應(yīng)應(yīng)低于30%。

近年來，國(guó)內(nèi)學(xué)者也對(duì)中國(guó)居民能源消費(fèi)的直接回彈效應(yīng)進(jìn)行了研究，表1對(duì)相關(guān)研究進(jìn)行了匯總。表1顯示，由于研究樣本期、研究對(duì)象以及研究方法的不同，同一地區(qū)同一部門回彈效應(yīng)的研究結(jié)果也存在差異，直接回彈效應(yīng)的取值從-25.47%～106.81%。

(二)間接回彈效應(yīng)

最早對(duì)間接回彈效應(yīng)進(jìn)行測(cè)算的是Lenzen等[33]，他采用投入產(chǎn)出法對(duì)澳大利亞的能源服務(wù)業(yè)進(jìn)行了分析，得出能源效率的提高使得消費(fèi)者的能源消費(fèi)不僅沒有減少反而增加了，即產(chǎn)生了“回火效應(yīng)”。

目前關(guān)于間接回彈效應(yīng)的研究主要集中在家庭部門和交通部門，而對(duì)家庭部門間接回彈效應(yīng)的測(cè)算大多采用投入產(chǎn)出模型和再分配模型。例如，Thomas和Azevedo[34-35]采用環(huán)境擴(kuò)展型投入產(chǎn)出模型以及2004年消費(fèi)者支出調(diào)查對(duì)美國(guó)的間接回彈效應(yīng)進(jìn)行評(píng)估，發(fā)現(xiàn)在10%的直接回彈效應(yīng)下，由于不同的收入水平和能源效率導(dǎo)致一次能源消費(fèi)和二氧化碳排放的間接回彈值介于5%～15%，而天然氣服務(wù)的能源效率的提高導(dǎo)致氮氧化物或二氧化硫排放的間接回彈值高達(dá)30%～40%。Chitnis和Sorrell[36]結(jié)合家庭需求模型和多區(qū)域投入產(chǎn)出模型來評(píng)估英國(guó)居民溫室氣體排放的直接和間接回彈效應(yīng)，得到居民天然氣、電力和車輛燃油消費(fèi)的直接回彈效應(yīng)分別為59%、41%和56%，總回彈效應(yīng)分別為41%、48%和78%。Jaume Freire-Gonzalez[37]提出了一種基于直接回彈效應(yīng)和能源投入產(chǎn)出系數(shù)測(cè)算直接和間接回彈效應(yīng)的新方法，并提出了三種風(fēng)險(xiǎn)和敏感性回彈指標(biāo)，以反映家庭能源效率提高對(duì)總能耗的影響。Druckman等[38]指出3種“綠色”家庭減排行動(dòng)的再分配回彈效應(yīng)約為34%。Antal和Bergh[39]計(jì)算了不同國(guó)家、多種能源的二氧化碳排放和能源再分配回彈效應(yīng)，研究結(jié)果表明，新興國(guó)家的再分配回彈效應(yīng)大于OECD國(guó)家，而且汽油的再分配回彈效應(yīng)要大于天然氣和電力。Yu等[27]結(jié)合Logit模型和資源分配模型通過計(jì)算自彈性和交叉彈性得到北京不同家庭用具的直接和間接回彈效應(yīng)。Wang等[28]同時(shí)運(yùn)用七部門環(huán)境型能源投入產(chǎn)出模型與再分配模型評(píng)估了北京居民電力使用的間接回彈效應(yīng)，長(zhǎng)期和短期的間接回彈效應(yīng)值分別為56%和37%。此外，一些學(xué)者還采用其他方法來研究間接回彈效應(yīng)。Lin等[1]根據(jù)Slutsky方程將總回彈效應(yīng)分解為直接效應(yīng)和間接效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)中國(guó)城鎮(zhèn)居民能源消費(fèi)的回彈效應(yīng)約為22%。Lin和 Liu[40]使用LA-AIDS模型得到中國(guó)城鎮(zhèn)居民電力消費(fèi)的直接加間接回彈效應(yīng)為165.22%，但當(dāng)中國(guó)實(shí)行了階梯電價(jià)政策之后，回彈值將為132.3%。

綜上所述，國(guó)內(nèi)外對(duì)居民消費(fèi)的回彈效應(yīng)的研究取得了較多成果，但是仍存在以下不足。一方面，大部分研究主要聚焦于直接回彈效應(yīng)或總回彈效應(yīng)，而對(duì)間接回彈效應(yīng)的研究不足。另一方面，現(xiàn)有研究更多的是對(duì)回彈效應(yīng)大小的測(cè)算，而對(duì)其變化趨勢(shì)、城鄉(xiāng)差異等定性分析不足。鑒于我國(guó)居民能源消費(fèi)占總能耗的比重不斷攀升，本文采用Jaume Freire-González[41-42]提出的將能源投入產(chǎn)出模型和再分配模型相結(jié)合的方法來測(cè)算1997-2012年中國(guó)居民電力、汽油和天然氣消費(fèi)的間接回彈效應(yīng)，并對(duì)其變化趨勢(shì)進(jìn)行分析，以期為中國(guó)家庭部門的節(jié)能減排工作提供依據(jù)和啟示。

表1 中國(guó)居民能源消費(fèi)直接回彈效應(yīng)研究

三、研究方法和數(shù)據(jù)說明

(一)研究方法

當(dāng)前，學(xué)者們對(duì)間接回彈效應(yīng)的研究主要采用投入產(chǎn)出分析法、近似理想需求分析法以及生命周期評(píng)價(jià)法等，而投入產(chǎn)出分析方法應(yīng)用最廣泛。相對(duì)于其他方法，投入產(chǎn)出分析方法考慮了社會(huì)生產(chǎn)以及消費(fèi)的各個(gè)部門，對(duì)間接回彈效應(yīng)的測(cè)算更加精確[43]。其中，Jaume Freire-González[41-42]將能源需求函數(shù)的計(jì)量評(píng)估、再分配模型以及廣義的能源投入產(chǎn)出模型結(jié)合起來，通過按照收入彈性分配、按支出比例分配的方式以及兩種衡量上界和下界的極端分配方式(將由于能源效率提高而節(jié)省的支出全部分配給某一個(gè)部門)來度量居民能源消費(fèi)的直接和間接回彈效應(yīng)，結(jié)構(gòu)化地展現(xiàn)了回彈效應(yīng)。因此，本文采用Jaume Freire-González提出的方法來測(cè)算1997-2012年中國(guó)居民電力、汽油和天然氣消費(fèi)的間接回彈效應(yīng)，并對(duì)間接回彈效應(yīng)的變化趨勢(shì)進(jìn)行評(píng)估；之后對(duì)城鄉(xiāng)居民用能的間接回彈效應(yīng)進(jìn)行對(duì)比分析，尋找差異形成的原因；最后，通過敏感性分析探索直接回彈效應(yīng)和間接回彈效應(yīng)的關(guān)系，對(duì)間接回彈效應(yīng)進(jìn)行多角度研究。下文以居民電力消費(fèi)為例，闡述間接回彈效應(yīng)測(cè)算的方法。

1.直接回彈效應(yīng)的計(jì)算公式

學(xué)術(shù)界關(guān)于回彈效應(yīng)的定義存在爭(zhēng)議，不同的定義對(duì)應(yīng)不同的度量指標(biāo)。Saunders[44-45]基于宏觀經(jīng)濟(jì)層面對(duì)能源回彈效應(yīng)的度量指標(biāo)是最具代表性的一種，他們將能源效率提高產(chǎn)生的節(jié)能定義成能源消費(fèi)對(duì)能源效率的彈性，即

RED=ηε(S)=ηε(E)+1

(1)

在本文中，RED(direct rebound effect)為電力消費(fèi)的直接回彈效應(yīng)，ηε(S)為電力服務(wù)的效率彈性，ηε(E)是電力需求的效率彈性。

這種測(cè)算方式的關(guān)鍵在于計(jì)算出能源效率及其變化，但測(cè)算能源效率的提高通常是很困難的，為了解決這一問題，Mizobuchi[8]和Graham 和Glaister[46]在對(duì)稱性假設(shè)和外生性假設(shè)基礎(chǔ)上利用能源服務(wù)對(duì)能源服務(wù)價(jià)格的彈性代替能源消費(fèi)對(duì)能源效率的彈性后作為能源回彈效應(yīng)的度量指標(biāo)。

同時(shí)，在考慮了數(shù)據(jù)的可得性的情況下，本文選取電力需求的價(jià)格彈性ηPE(E)來估計(jì)中國(guó)居民電力消費(fèi)的直接回彈效應(yīng)，如式(2)所示：

RED=-ηpE(E)=ηε(E)+1

(2)

本文綜合表1中學(xué)術(shù)界對(duì)中國(guó)居民能源消費(fèi)的直接回彈效應(yīng)的研究，參考Ouyang等[29]的測(cè)算，選取30%以及70%作為中國(guó)居民能源消費(fèi)的直接回彈效應(yīng)值進(jìn)行后續(xù)研究。

2.能源投入產(chǎn)出模型

能源投入產(chǎn)出模型主要是對(duì)經(jīng)濟(jì)-能源的相互影響進(jìn)行研究，通過投入產(chǎn)出的方法可以把終端消費(fèi)模式的改變轉(zhuǎn)化為能源消耗量的變化從而計(jì)算出間接回彈效應(yīng)。能源投入產(chǎn)出模型如下所示：

E=eX=e(1-A)-1Y

(3)

其中，E為22個(gè)部門的電力消耗量矩陣[注]部門分類見表2。，e為各部門電力消費(fèi)強(qiáng)度向量，X為各部門生產(chǎn)投入矩陣，Y為居民消費(fèi)支出矩陣，(1-A)-1為里昂惕夫逆矩陣[47]。為了便于后文的計(jì)算，我們令

L=e(1-A)-1

(4)

線性算子L為后向關(guān)聯(lián)系數(shù)，即能源效率的提高導(dǎo)致終端消費(fèi)的變化最終引起的能源消耗量的變化，這是本文計(jì)算間接回彈效應(yīng)的關(guān)鍵。

3.再分配模型下的間接回彈效應(yīng)測(cè)算方法

對(duì)于間接回彈效應(yīng)的測(cè)算，我們參照Wang等[28]的做法，可以得到

(5)

在建立了能源投入產(chǎn)出框架后，我們需要通過一定的方式去量化能源效率提高時(shí)居民終端需求的變化。本文通過計(jì)算由于能源效率提高而節(jié)省的支出，并把其作為可支配收入“再分配”到其他的需要消耗能源的產(chǎn)品和服務(wù)當(dāng)中來解決這一問題。這部分節(jié)省的支出可以有多種分配方式，既可以分配到消費(fèi)中，也可以分配到儲(chǔ)蓄中。本文假設(shè)將將節(jié)省的該部分支出全部再分配到消費(fèi)中(當(dāng)所有的儲(chǔ)蓄變?yōu)橥顿Y進(jìn)入到經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中時(shí)，那么儲(chǔ)蓄和最終消費(fèi)對(duì)能源的消耗產(chǎn)生相同的影響)[41]。

首先，根據(jù)家庭預(yù)算的平衡性可以得到

(6)

當(dāng)電力使用效率提高后，電力消耗量變化ΔXE(ΔXE<0)，則根據(jù)能源的效率彈性定義可得

(7)

由式(2)和式(7)可得

(8)

所以

(9)

由式(9)可得電力使用效率提高而節(jié)省的支出

(10)

在得到由于電力使用效率提高而節(jié)省的支出后，我們考慮四種不同的情景來分配這些增加的“可支配收入”。

(1)收入彈性情景

在按收入彈性分配的情景下，節(jié)省的貨幣資金通過各部門不同的收入彈性來分配，以測(cè)算出各部門支出的變化，進(jìn)而計(jì)算間接回彈效應(yīng)。

首先，第i部門的收入彈性為

(11)

電力使用效率提升后第i部門的消費(fèi)支出為

(12)

由式(11)、式(12)和式(10)可得

(13)

由式(13)可得第i部門增加的消費(fèi)支出為

(14)

根據(jù)回彈的定義以及式(5)可以得到間接回彈效應(yīng)為

(15)

由于各部門商品和服務(wù)的數(shù)量Xi的數(shù)據(jù)不能獲得，參照J(rèn)aume Freire-González[41]的研究，用各部門的支出XiPi來代替Xi計(jì)算收入彈性。

(2)比例情景

在按比例分配的情景下，節(jié)省的貨幣資金通過各部門支出占總支出的比例來分配，進(jìn)而測(cè)算出各部門支出的變化，并計(jì)算出間接回彈效應(yīng)。

對(duì)于部門i，其支出占總支出的比例為

(16)

則電力使用效率提升后第i部門的消費(fèi)支出為

(17)

由式(17)可得第i部門增加的消費(fèi)支出為

(18)

根據(jù)回彈的定義以及式(5)可以得到間接回彈效應(yīng)為

(19)

(3)最好情景

最好的情景下，把所有節(jié)省的貨幣資金全部分配給某一個(gè)非能源部門，這個(gè)部門的后向關(guān)聯(lián)系數(shù)是最小的。這意味著在相同的支出下，這個(gè)部門的能源消耗是最少的，即由于能源效率提高而帶來的間接回彈效應(yīng)是最小的。

例如，2012年電力后向相關(guān)系數(shù)最小的非能源部門為食品和煙草部門j(見表2)，則電力使用效率提升后j部門的消費(fèi)支出為

(20)

對(duì)于除了j部門外的其他部門，電力使用效率提升后其消費(fèi)支出為

(21)

根據(jù)回彈的定義以及式(5)可以得到間接回彈效應(yīng)為

(22)

(4)最壞情景

在最壞的分配情景下，把所有節(jié)省的貨幣資金全部分配給某一個(gè)非能源部門，這個(gè)部門的后向關(guān)聯(lián)系數(shù)是最大的。這意味著在相同的支出下，這個(gè)部門的能源消耗是最多的。也就是說，由于能源效率提高而帶來的間接回彈效應(yīng)是最大的。

例如，2012年電力后向相關(guān)系數(shù)最大的非能源部門為金屬制品部門k(見表2)。在此種情境下，其間接回彈效應(yīng)的推導(dǎo)過程與最好情景類似，因此間接回彈效應(yīng)為

(23)

以上就是給予不同的分配方式對(duì)由于能源效率提高而節(jié)省的支出進(jìn)行再分配的情況，前兩種分配方式是在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中常見的分配方式，反映了經(jīng)濟(jì)理性人不同的消費(fèi)行為和觀念；后兩種分配方式是兩種極端的情況，在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中一般不會(huì)發(fā)生，但是其為回彈值提供了一個(gè)變動(dòng)范圍，即下界和上界。兩種接近于真實(shí)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的分配方式和兩種極端的分配方式的展現(xiàn)讓我們對(duì)間接回彈效應(yīng)有一個(gè)結(jié)構(gòu)化的認(rèn)知。

(二)數(shù)據(jù)來源說明

根據(jù)1997-2012年的42部門基本流量表以及《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》中的分行業(yè)電力、汽油、天然氣消耗量表的部門匹配性將42部門合并為22部門(去除歷年居民消費(fèi)支出為0的部門)，其中包括4個(gè)能源部門以及18個(gè)非能源部門。具體分類如表2所示。

各部門居民消費(fèi)支出來源于投入產(chǎn)出表，各部門電力、汽油、天然氣消耗量來源于《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》，電價(jià)、汽油(90#)、天然氣價(jià)格(從2002年開始)來自于《中國(guó)物價(jià)年鑒》，居民可支配收入來源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》。

四、實(shí)證結(jié)果及分析

本文主要基于1997-2012年中國(guó)投入產(chǎn)出表以及《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》的數(shù)據(jù)，探討居民電力、汽油、天然氣消費(fèi)的間接回彈效應(yīng)問題。

(一)居民能源消耗間接回彈效應(yīng)總體分析

根據(jù)方程(3)-方程(24)我們分別測(cè)算了1997-2012年在按收入彈性分配以及按支出比例分配的方式下的居民電力、汽油、天然氣消耗的間接回彈效應(yīng)，具體結(jié)果如表3所示：

總體上，1997-2012年居民電力消耗的間接回彈效應(yīng)最大，其次是居民汽油消耗，最小的是居民天然氣消耗。這是因?yàn)橄啾扔谄秃吞烊粴獾膬r(jià)格，由于水電關(guān)乎民生問題，電價(jià)相對(duì)較低，致使居民的電力節(jié)約意識(shí)比較弱[40]，因此當(dāng)能源效率提高時(shí)，電價(jià)的相對(duì)降低會(huì)促使人們會(huì)消費(fèi)更多的電力；而對(duì)于汽油來說，其價(jià)格受國(guó)際油價(jià)的影響波動(dòng)性較大，而且汽油是3種能源中價(jià)格最高的，一般來說，能源價(jià)格越高，能源效率提升后會(huì)節(jié)省的支出越多，導(dǎo)致間接回彈越大[39]。但是，燃油稅的存在會(huì)在一定程度上抑制消費(fèi)者對(duì)汽油消費(fèi)的需求，因?yàn)槿加投惖恼魇兆裱岸嘤枚嗾?，少用少征”的原則[注]http://finance.sina.com.cn/focus/zgkzrys/.。所以，能源效率提升而節(jié)省的支出會(huì)減少，最終導(dǎo)致汽油消費(fèi)的間接回彈效應(yīng)變小。相對(duì)于電力和汽油較長(zhǎng)的發(fā)展歷史以及較大的可使用量，我國(guó)天然氣發(fā)展歷史很短而且可使用量較小，再加上目前我國(guó)的管道天然氣建設(shè)還在快速發(fā)展中，到2016年年底覆蓋全中國(guó)的油氣管網(wǎng)才初步形成[注]https://www.qianzhan.com/analyst/detail/220/171129-b204c845.html.。因此在2012年之前，管道天然氣的供給是十分有限的，即使能源效率提高，受總供給量和總需求量的限制，節(jié)省的支出也就比較少，因此其間接回彈效應(yīng)值比較小。Chitnis 和Sorrell[36]得出英國(guó)居民居民汽油消費(fèi)的間接回彈值大于電力和天然氣， Antal和 Bergh[39]的研究也表明居民電力消費(fèi)的間接回彈值大于汽油和天然氣不一致。但本研究指出居民電力消費(fèi)的間接回彈值大于汽油和天然氣，與上述兩個(gè)研究不同。一個(gè)非常重要的原因是中國(guó)特有的低居民電價(jià)，由于資源稟賦的不同，相對(duì)于其他OECD國(guó)家，中國(guó)居民電價(jià)處于較低的水平[注]http://power.in-en.com/html/power-2263157-2.shtml.，因此，居民電力消費(fèi)有較高的間接回彈效應(yīng)。

具體來說，居民電力消耗的間接回彈效應(yīng)為1.51%～6.85%，居民汽油消耗的間接回彈效應(yīng)為0.61%～2.63%，居民天然氣消耗的間接回彈效應(yīng)為0.17%～0.84%。這意味著，相對(duì)于能源類產(chǎn)品，能源效率的提高對(duì)于與其他產(chǎn)品和服務(wù)相關(guān)的能源消耗量影響較小，即中國(guó)居民能源消費(fèi)的回彈效應(yīng)主要是由于能源效率提升后居民增加了對(duì)能源的直接消費(fèi)所導(dǎo)致的，中國(guó)居民能源消費(fèi)仍然面臨需求空間巨大與實(shí)際需求不足的雙重困境[48]。此外，在直接回彈效應(yīng)為70%的情況下，2007年居民電力消耗的間接回彈值介于1.51%～2.94%，相較于盧密林[49]18.4%～20.8%的居民電力消費(fèi)能源回彈值較小，這是因?yàn)檠芯克捎玫牟块T劃分不同，導(dǎo)致不同生產(chǎn)部門的回彈效應(yīng)有較大不同[50]。盧密林[49]將135部門投入產(chǎn)出表合并為8大部門，而本文為了提高研究的準(zhǔn)確性，將42部門投入產(chǎn)出表合并為22部門(表2)，并細(xì)分為能源部門和非能源部門。部門劃分的不同一方面導(dǎo)致通過能源投入產(chǎn)出模型計(jì)算出來的后向關(guān)聯(lián)系數(shù)存在較大差異，進(jìn)而使得間接回彈值的測(cè)算值不同。另一方面，對(duì)多數(shù)部門來說，技術(shù)進(jìn)步帶來的能源效率提高會(huì)帶來能源的節(jié)約，但是由于不同部門的技術(shù)進(jìn)步的速度不同使得其對(duì)能源節(jié)約的影響不同[51]，因此考慮到各部門之間的相互作用，部門劃分的差異會(huì)影響間接回彈效應(yīng)值的大小。

表3 1997-2012年中國(guó)居民能源消耗的間接回彈值

(a)

(b)

(二)居民能源消耗間接回彈效應(yīng)趨勢(shì)分析

由圖3可知，在按收入彈性分配時(shí)，1997-2012年，居民電力和汽油消費(fèi)的間接回彈效應(yīng)均呈先上升再下降再上升的趨勢(shì)，而居民天然氣消費(fèi)的間接回彈效應(yīng)在2002-2007年呈上升狀態(tài)。這與能源消費(fèi)強(qiáng)度的變化趨勢(shì)完全相反(圖2)，與能源效率的變化趨勢(shì)基本一致。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是：1997-2002以及2007-2012年間，能源強(qiáng)度逐年降低，能源效率逐年提高，在直接回彈效應(yīng)以及可支配收入一定的情況下，節(jié)省的支出不斷增加，產(chǎn)生的間接回彈效應(yīng)也就越來越大[35]。而2002-2007年的能源效率一直是低于2001年，導(dǎo)致此期間間接回彈效應(yīng)較小。然而在此期間，天然氣開發(fā)處于高速發(fā)展階段，每年產(chǎn)量的增速在20%左右，而在1997-2001年及2008-2012年間，增速幾乎都在10%以下[注]http://www.chyxx.com/industry/201703/505495.html，總供給在此期間的大幅增加使得對(duì)天然氣的需求得到快速釋放，同時(shí)各種商品和服務(wù)的生產(chǎn)中所消耗的天然氣也大幅增加，最終導(dǎo)致間接回彈效應(yīng)呈上升趨勢(shì)。而當(dāng)將能源效率提高而節(jié)省的資金按照支出比例分配時(shí)，居民電力和天然氣消費(fèi)的間接回彈效應(yīng)呈先上升再下降的趨勢(shì)(見圖3)。這主要是因?yàn)樵?997-2012年，農(nóng)林牧漁產(chǎn)品和服務(wù)和其他非物質(zhì)行業(yè)占總支出的比例較大，而且在此期間，農(nóng)林牧漁業(yè)的電力后向關(guān)聯(lián)系數(shù)和其他非物質(zhì)行業(yè)的天然氣后向關(guān)聯(lián)系數(shù)都是先變大后變小。由式(24)可知，在其他變量一定的情況下，后向關(guān)聯(lián)系數(shù)越大，間接能源回彈值越大。并且Wu等[52]的研究指出，有較高前向關(guān)聯(lián)系數(shù)的領(lǐng)域有較高的間接回彈效應(yīng)。

圖3 1997-2012年中國(guó)居民能源消費(fèi)的間接回彈效應(yīng)變化趨勢(shì)

整體來看，相對(duì)于按收入彈性分配的情況，將能源效率提高而節(jié)省的資金按支出比例分配時(shí)的間接回彈更大。對(duì)于居民汽油消耗的間接回彈效應(yīng)，兩種分配方式下的變化趨勢(shì)有很大差異。前10年變化趨勢(shì)完全相反，后五年呈相同變化趨勢(shì)(見圖3b)。圖3c顯示，2012年，我國(guó)居民天然氣消費(fèi)的間接回彈效應(yīng)兩種分配方式下的間接回彈值基本一樣。不同分配方式下的間接能源回彈值及變化趨勢(shì)不同，主要是由各部門的支出占比和各部門支出變化與收入變化的比值的關(guān)系變化造成的，但總體上各部門的支出占比要大于各部門支出變化與收入變化的比值。

(三)城鄉(xiāng)間接回彈效應(yīng)對(duì)比分析

由于生活方式、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、可支配收入等存在差異，城鄉(xiāng)居民能源消費(fèi)間接回彈效應(yīng)也存在差異。我們以2012年為例，對(duì)比分析城鄉(xiāng)居民能源消費(fèi)的間接回彈效應(yīng)。結(jié)果如表4和表5所示。

在兩種不同的分配方式下，中國(guó)城鎮(zhèn)居民能源消費(fèi)的間接回彈效應(yīng)大多高于農(nóng)村居民，原因如下：第一，一般來說，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的能源效率也高[53]。城鎮(zhèn)化帶來的居住集中使得城市居民的能源利用效率要高于農(nóng)村居民，而有較高能源效率的部門會(huì)產(chǎn)生較低的直接回彈效應(yīng)[52]。因此，由于技術(shù)進(jìn)步而給城鄉(xiāng)居民帶來相同的能源效率提升時(shí)，城鎮(zhèn)居民由于其較低的直接回彈效應(yīng)值而產(chǎn)生較多的資金節(jié)約，最后導(dǎo)致其間接回彈效應(yīng)大于農(nóng)村居民。第二，農(nóng)村居民的人均可支配收入要低于城鎮(zhèn)居民，Milne 和 Boardman[54]在其研究中指出，由于低收入群體對(duì)能源商品服務(wù)的需求沒有滿足，致使其能源回彈效應(yīng)相對(duì)較高。所以，當(dāng)能源價(jià)格相對(duì)降低時(shí)，農(nóng)村居民傾向于把將節(jié)省的資金更多分配給能源商品和服務(wù)，而分配給非能源商品和服務(wù)的資金較少，因此其間接回彈效應(yīng)較小。第三，生活方式對(duì)能源消費(fèi)的間接回彈效應(yīng)的影響主要表現(xiàn)在對(duì)能源消費(fèi)的依賴性上，城鎮(zhèn)居民對(duì)能源消費(fèi)的依賴度要高于農(nóng)村居民。2012年，中國(guó)城鎮(zhèn)居民平均每百戶空調(diào)(臺(tái))、彩色電視機(jī)(臺(tái))和電冰箱(臺(tái))的擁有量分別為126.81、136.1和98.48，而農(nóng)村居民平均每百戶空調(diào)(臺(tái))、彩色電視機(jī)(臺(tái))和電冰箱(臺(tái))的擁有量只有25.36、116.9和67.32[注]http://data.stats.gov.cn/.。依賴性越強(qiáng)，其在能源方面的消費(fèi)支出越穩(wěn)定，因此，能源效率提高后引起的能源消費(fèi)的增加就較少，能源價(jià)格相對(duì)降低而節(jié)省的支出更多花費(fèi)在其他商品和服務(wù)上，即間接回彈效應(yīng)越大。

表4 2012年城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村居民能源消耗間接回彈值(按收入彈性分配)

表5 2012年城鎮(zhèn)和鄉(xiāng)村居民能源消耗間接回彈值(按支出比例分配)

表4表明，在按收入彈性分配的方式下，鄉(xiāng)村居民電力消費(fèi)的間接回彈值大于全國(guó)和城鎮(zhèn)居民電力消費(fèi)的間接回彈值。這意味著，受電價(jià)和可支配收入的影響居民用電領(lǐng)域的能源效率的提高會(huì)使鄉(xiāng)村居民比城鎮(zhèn)居民在除能源外的其他商品和服務(wù)上增加更高的需求。在農(nóng)村居民可支配收入一定，電價(jià)較低，汽油和管道天然氣的價(jià)格要遠(yuǎn)高于電價(jià)的情況下，要滿足同樣的效用，電力消費(fèi)的支出占總收入的比例較小。因此，農(nóng)村居民的電力消費(fèi)的需求得到相對(duì)充分的滿足。當(dāng)居民用電能源效率提高而帶來的可支配收入增加時(shí)，農(nóng)村居民增加的電力消費(fèi)較少，其更愿意將這些節(jié)省的資金花費(fèi)在其他商品和服務(wù)上。其他兩種能源由于價(jià)格比較高，對(duì)于低收入的農(nóng)村居民來說，其需求沒有得到充分的滿足，因此能源效率的提升會(huì)帶來更多的能源消費(fèi)。

(四)間接回彈效應(yīng)對(duì)直接回彈值的敏感性分析

圖4展示了2012年中國(guó)居民電力、汽油、天然氣消費(fèi)的間接回彈效應(yīng)在不同分配方式下隨著直接回彈值的變化而變化的情況。由圖4可知：

第一，居民能源消耗的直接回彈效應(yīng)與間接回彈效應(yīng)的結(jié)果呈反方向變化，即直接回彈效應(yīng)越大，間接回彈效應(yīng)越小。這是因?yàn)橹苯踊貜椥?yīng)越大，由于能源效率提高會(huì)導(dǎo)致能源價(jià)格相對(duì)降低，進(jìn)而引起的能源需求增加，在總收入一定的情況下，節(jié)省的支出越少，那么可分配給其他產(chǎn)品和服務(wù)的資金越少，間接回彈值就越小，即直接回彈效應(yīng)和間接回彈效應(yīng)的線性關(guān)系[55]。這是由于投入產(chǎn)出建模中生產(chǎn)函數(shù)所含的固定投入比例的假設(shè)，及本研究沒有考慮替代效應(yīng)只考慮了收入效應(yīng)的結(jié)果。

第二，當(dāng)直接能源回彈效應(yīng)為0(不存在直接回彈效應(yīng))，并把所有由于電力能源效率提高而節(jié)省的支出全部分配給后向關(guān)聯(lián)系數(shù)最大的部門——金屬制品部門(見表2)時(shí)，居民電力消費(fèi)的間接回彈值可達(dá)到110%左右(見圖4a)，即產(chǎn)生了回火效應(yīng)。這時(shí)，居民電力消費(fèi)的間接回彈效應(yīng)是按收入彈性或者支出比例分配時(shí)的14-22倍。這意味著技術(shù)進(jìn)步帶來的能源效率提高不僅沒有節(jié)約能源，反而大幅增加了消費(fèi)者的能源消耗。同時(shí)，圖4a顯示，隨著直接回彈值的變化，在將節(jié)約的支出全部分配到后向關(guān)聯(lián)系數(shù)最大的部門時(shí)，居民電力消費(fèi)的直接和間接能源回彈效應(yīng)總是大于100%，而居民汽油和天然氣消費(fèi)的直接和間接回彈效應(yīng)在最壞情況下均低于100%(見圖4b、4c)，所以相對(duì)于另外兩種能源，中國(guó)居民電力消費(fèi)應(yīng)作為節(jié)能減排的重點(diǎn)。

第三，當(dāng)直接回彈值設(shè)定為100%，即由于能源效率提高而節(jié)省的能源全部被增加的需求抵消時(shí)，消費(fèi)者就沒有多余的支出分配給其他領(lǐng)域，此時(shí)的間接回彈效應(yīng)值為0。從圖4c我們可以看到，在將節(jié)約的支出全部分配到后向關(guān)聯(lián)系數(shù)最小的部門時(shí)，隨著直接能源回彈效應(yīng)的提高，居民天然氣消費(fèi)的間接回彈效應(yīng)很小，可以忽略不計(jì)。

第四，相對(duì)于將節(jié)省的支出全部分配給后向關(guān)聯(lián)系數(shù)最大的部門，將節(jié)省的支出按收入彈性分配和按支出比例分配時(shí)，其間接回彈值隨著直接回彈值變化的幅度較小。說明在正常的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中，各部門間的相互作用使得間接回彈值穩(wěn)定在一個(gè)較小的范圍中，而一部門獨(dú)大使得間接回彈值波動(dòng)性較大。因此，各部門的統(tǒng)籌發(fā)展顯得極為重要。

五、結(jié)論與建議

基于能源投入產(chǎn)出模型和再分配模型，本文首先測(cè)算了不同分配方式下中國(guó)居民不同種類能源消費(fèi)的間接回彈效應(yīng)，并刻畫了其變化趨勢(shì)；然后對(duì)比分析了城鄉(xiāng)居民能源消費(fèi)間接回彈效應(yīng)的差異；最后研究了間接回彈效應(yīng)對(duì)直接回彈值變化的敏感性?；诒疚牡难芯?，得到如下結(jié)論：

第一，1997-2012年，在電力、汽油和天然氣三種能源中，居民電力消費(fèi)的間接回彈效應(yīng)最大，其次是汽油，最小的是天然氣。同時(shí)，對(duì)于這3種能源，居民消費(fèi)的間接回彈效應(yīng)都在10%以內(nèi)。

第二，在按收入彈性分配的方式下，居民對(duì)電力、汽油和天然氣消費(fèi)的間接回彈效應(yīng)變化趨勢(shì)基本一致，呈先上升再下降再上升的趨勢(shì)。在按支出比例分配的方式下，居民電力和天然氣消費(fèi)的的間接回彈效應(yīng)均呈先上升再下降的趨勢(shì)，而居民汽油消費(fèi)的間接回彈效應(yīng)則呈相反的變化趨勢(shì)。

圖4 2012年中國(guó)居民能源消費(fèi)間接回彈效應(yīng)的敏感性

第三，在按收入彈性分配和按支出比例分配的兩種方式下，中國(guó)城鎮(zhèn)居民能源消費(fèi)的間接回彈效應(yīng)基本上高于農(nóng)村居民。但是，由于電價(jià)和可支配收入的影響，在按收入彈性分配的方式下，中國(guó)鄉(xiāng)村居民電力消費(fèi)的間接回彈值大于全國(guó)及城鎮(zhèn)居民水平。

第四，在將節(jié)約的支出全部分配到后向關(guān)聯(lián)系數(shù)最大和最小的部門時(shí)，居民能源消費(fèi)的間接回彈效應(yīng)有較大的差異。具體來說，在將節(jié)約的支出全部分配到后向關(guān)聯(lián)系數(shù)最大的部門時(shí)，居民電力消費(fèi)的直接和間接能源回彈效應(yīng)總是大于100%，即產(chǎn)生了“回火效應(yīng)”；同時(shí)在此方式下，居民對(duì)汽油和天然氣消費(fèi)的直接和間接回彈效應(yīng)都是低于100%。而在將節(jié)約的支出全部分配到后向關(guān)聯(lián)系數(shù)最小的部門時(shí)，隨著直接能源回彈效應(yīng)的提高，居民對(duì)天然氣消費(fèi)的間接回彈效應(yīng)很小，可以忽略不計(jì)。

由于能源價(jià)格、可支配收入、環(huán)境意識(shí)以及生活方式等方面的差異，居民能源消費(fèi)的間接回彈效應(yīng)在不同能源種類、不同時(shí)間段、不同群體以及不同分配方式下存在著差異。基于此，本文提出以下建議。

第一，雖然居民能源消耗的間接回彈效應(yīng)相對(duì)較小，但是基于中國(guó)龐大的基礎(chǔ)能源消耗量，政府應(yīng)該給予足夠的重視，特別是居民電力的消費(fèi)。同時(shí)，隨著管道天然氣的建設(shè)越來越完善，被天然氣總供給量抑制的能源需求會(huì)得到釋放，居民天然氣消費(fèi)的直接和間接回彈效應(yīng)都有可能增加，因此，政府在通過技術(shù)發(fā)展提高天然氣使用效率的同時(shí)，還要抑制回彈效應(yīng)。

第二，部門支出占總支出的比例越大，其對(duì)總體能源消費(fèi)間接回彈效應(yīng)的影響越大。因此，在提升科技水平增強(qiáng)能源效率的同事，政府還要將那些占比較大且能源強(qiáng)度高的非能源部門作為節(jié)能減排的重點(diǎn)對(duì)象，采取相應(yīng)措施降低其能源強(qiáng)度以抑制間接回彈效應(yīng)。

第三，相對(duì)于其他因素來說，收入對(duì)回彈效應(yīng)具更長(zhǎng)久而持續(xù)的影響[38]。因此，一方面，政府要繼續(xù)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)建設(shè)，關(guān)注民生，縮小城鄉(xiāng)收入差距，提高農(nóng)村居民可支配收入，能源效率提高而產(chǎn)生的能源節(jié)約不會(huì)因?yàn)槟茉葱枨鬀]有得到充分滿足而被大量抵消；另一方面，要繼續(xù)堅(jiān)持階梯電價(jià)制度，在居民的基本能源需求得到滿足之后，即使可支配收入增加，也不會(huì)因?yàn)殡娏r(jià)格較低而浪費(fèi)能源。

第四，居民能源消費(fèi)很大程度上受其消費(fèi)習(xí)慣影響，為了減少間接回彈效應(yīng)，政府應(yīng)該引導(dǎo)居民將消費(fèi)轉(zhuǎn)向低能源強(qiáng)度領(lǐng)域以及投資于低碳行業(yè)[38]。如果投資更多被用于更新改造節(jié)能減排設(shè)備，那么設(shè)備更新所帶來的能源效率改善將有利于能源消耗的減少[56]。

未來的研究方向有以下兩個(gè)方面：一方面，由于投入產(chǎn)出建模中的生產(chǎn)函數(shù)隱含固定投入比例的假設(shè)，本研究只考慮了收入效應(yīng)沒有考慮替代效應(yīng)，會(huì)造成總回彈被低估的可能[36]，未來的研究會(huì)將替代效應(yīng)加入到回彈的計(jì)算中，識(shí)結(jié)果更加精確；另一方面，由于數(shù)據(jù)的可獲得性，沒有對(duì)不同收入群體的間接回彈效應(yīng)進(jìn)行對(duì)比分析，未來隨著數(shù)據(jù)的健全和可獲取，可以更詳細(xì)深入地探討收入與間接回彈效應(yīng)的關(guān)系。