基于投入產(chǎn)出法的我國行業(yè)能源消耗分析

姜朗

（西安交通大學經(jīng)濟與金融學院，陜西西安 710061）

1 引言

我國是世界能源消費大國，2017 年中國能源消費總量占全球能源消費總量的23.2%，并連續(xù)17年穩(wěn)居全球能源增長榜首。我國能源消費的快速增長不但對國內(nèi)能源的供應(yīng)形成了巨大的壓力，也造成了大量的環(huán)境污染，能源安全日益成為制約我國經(jīng)濟發(fā)展的一個重要因素。為此，我國“十三五”規(guī)劃綱要要求到2020 年單位GDP 能耗比2015 年降低15%，能源消費總量控制在50 億t 標準煤以內(nèi)。

國內(nèi)外學者利用投入產(chǎn)出法對能源和環(huán)境問題進行了廣泛研究。Liu 等測算了中國2007 年工業(yè)部門的隱含能［1］。閭浩等利用影響力系數(shù)和感應(yīng)系數(shù)對中國2002 年和2007 年各行業(yè)能耗進行分析［2］?，F(xiàn)有文獻大多是以行業(yè)的完全能耗系數(shù)為基礎(chǔ)來研究能源消耗及影響，這種方法只考慮了其他行業(yè)通過投入產(chǎn)出關(guān)系轉(zhuǎn)移給該行業(yè)的能源消耗量，并沒有剔除該行業(yè)轉(zhuǎn)移出去的能源消耗量。因此，本文利用投入產(chǎn)出表，綜合考慮產(chǎn)業(yè)鏈之間的能源消耗的轉(zhuǎn)入及轉(zhuǎn)出因素，從最終使用的視角出發(fā)，分析我國各行業(yè)真實能源消耗及產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)移情況。

2 基于投入產(chǎn)出的行業(yè)能源消耗模型

本文的最終使用視角，是利用投入產(chǎn)出方法對行業(yè)的產(chǎn)出中用于最終使用部分的產(chǎn)品在整個產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)過程中所造成的能源消費進行計算。行業(yè)通過中間投入，間接產(chǎn)生了能源消耗，其產(chǎn)出又通過其他行業(yè)的中間投入，將其能源消耗轉(zhuǎn)移給了其他行業(yè)，行業(yè)的中間投入與其產(chǎn)出之間的轉(zhuǎn)換，使得各個行業(yè)最終使用量所造成的能源消耗將不同于該行業(yè)在生產(chǎn)過程中的直接能源消耗，也不同于該行業(yè)生產(chǎn)過程中的完全能源消耗。本文認為，基于投入產(chǎn)出的最終使用視角下的能源消耗能夠更加準確地反映各個行業(yè)的“真實”能源消耗。

2.1 反映行業(yè)直接能源消耗效率的指標

行業(yè)直接能源消耗效率表示該行業(yè)在生產(chǎn)一單位產(chǎn)品的過程中所產(chǎn)生的直接能源消耗量，其計算公式為：

式中，D 為各行業(yè)的能源消耗矩陣；X 為各行業(yè)的總產(chǎn)出矩陣；Q（1×n 的行向量）為各行業(yè)的直接能耗數(shù)據(jù)。直接能耗系數(shù)反映了各行業(yè)在生產(chǎn)本行業(yè)產(chǎn)品過程中的直接能耗強度。

2.2 反映行業(yè)真實能源消耗效率的指標

行業(yè)間的投入產(chǎn)出反映了不同行業(yè)之間產(chǎn)品價值轉(zhuǎn)換的過程，能源消耗將跟隨產(chǎn)業(yè)鏈流動轉(zhuǎn)移。本文參考胡鞍鋼、鄭云峰、高宇寧測算高耗能行業(yè)自然資源損耗的公式［3］來計算各行業(yè)的真實能源消耗數(shù)據(jù)：

式中，HT表示行業(yè)間直接消耗矩陣的逆矩陣；F 為行業(yè)使用的最終品占總產(chǎn)出的比重作為對角線上元素的 n×n 的對角矩陣；I 是單位矩陣；D 是行業(yè)直接消耗矩陣；Qout為各部門真實消耗矩陣。

2.3 反映行業(yè)能源消耗轉(zhuǎn)移率的指標

行業(yè)能源轉(zhuǎn)移率表示行業(yè)轉(zhuǎn)移能源消耗的程度，其計算公式為：

式中，δ 為行業(yè)能源轉(zhuǎn)移系數(shù)，反映了行業(yè)通過產(chǎn)業(yè)鏈將能源消耗轉(zhuǎn)移給其他行業(yè)的比率。

2.4 數(shù)據(jù)的收集及整理

本文計算數(shù)據(jù)來源于《中國投入產(chǎn)出表（2015年）》《中國統(tǒng)計年鑒（2017 年）》中 2015 年按行業(yè)分能源消費量，為便于分析，行業(yè)能源消耗采用標準煤折算后的能源消費總量。由于《中國投入產(chǎn)出表（2015 年）》中的行業(yè)劃分與《中國統(tǒng)計年鑒（2017年）》不完全一致，需要對投入產(chǎn)出表和能源消耗的行業(yè)分類進行相應(yīng)處理：投入產(chǎn)出表的行業(yè)按同類相加合并的方法，對行向、列向進行處理；對于能源消費的行業(yè)數(shù)據(jù)做同類加總，處理后的我國行業(yè)分類及代碼如下。

農(nóng)業(yè)：1 農(nóng)林牧漁產(chǎn)品和服務(wù)。

上游產(chǎn)業(yè)：2 煤炭采選產(chǎn)品，3 石油和天然氣開采產(chǎn)品，4 金屬礦采選產(chǎn)品，5 非金屬礦和其他礦采選產(chǎn)品，11 石油、煉焦產(chǎn)品和核燃料加工品，12 化學產(chǎn)品，13 非金屬礦物制品，14 金屬冶煉和壓延加工品，25 電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)，26 燃氣生產(chǎn)和供應(yīng)，27 水的生產(chǎn)和供應(yīng)。

輕工業(yè)：6 食品和煙草，7 紡織品，8 紡織服裝鞋帽皮革羽絨及其制品，9 木材加工品和家具，10 造紙印刷和文教體育用品。

裝備制造業(yè)：15 金屬制品，16 通用設(shè)備，17 專用設(shè)備，18 交通運輸設(shè)備，19 電氣機械和器材，20通信設(shè)備、計算機和其他電子設(shè)備，21 儀器儀表，22其他制造產(chǎn)品，23 廢品廢料，24 金屬制品、機械和設(shè)備修理服務(wù)。

建筑業(yè)：28 建筑。

其他行業(yè)：29 交通運輸、倉儲和郵政，30 批發(fā)和零售、住宿餐飲，31 服務(wù)業(yè)及剩余行業(yè)。

3 我國行業(yè)能源消耗分析

3.1 我國行業(yè)直接能源消耗分析

在生產(chǎn)視角下的各行業(yè)直接能耗見表1。我國2015 年共消費能源折合42.99 萬t 標準煤，其中上游產(chǎn)業(yè)占我國能源消費總量的57.52%，其直接能源消耗系數(shù)也較大，輕工業(yè)、裝備制造業(yè)、建筑業(yè)、其他行業(yè)直接能源消耗系數(shù)較小。從直接能源消耗角度看，我國上游產(chǎn)業(yè)貢獻了絕大部分的能源消費量。

表1 行業(yè)直接能源消耗量及消耗系數(shù)

3.2 我國行業(yè)真實能源消耗分析

在最終使用視角下的各行業(yè)真實能耗見表2。其中上游產(chǎn)業(yè)由總能耗的57.52%下降為7.95%，經(jīng)過產(chǎn)業(yè)鏈間投入產(chǎn)出關(guān)系的轉(zhuǎn)換，上游產(chǎn)業(yè)的真實能源消耗大幅下降，而處于下游產(chǎn)業(yè)的輕工業(yè)、裝備制造業(yè)及建筑業(yè)，其真實能源消耗大幅增加。

表2 行業(yè)真實能源消耗量及消耗系數(shù)

3.3 我國行業(yè)間能源消耗轉(zhuǎn)移情況分析

上述計算結(jié)果表明，在行業(yè)間的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)中能源消耗從產(chǎn)業(yè)鏈上游向下游、從生產(chǎn)端向使用端的轉(zhuǎn)移過程不同，這是由于各行業(yè)在投入產(chǎn)出關(guān)系中所處的地位不同。如果某行業(yè)的真實能源消耗高于該行業(yè)在生產(chǎn)過程中的直接能源消耗，即行業(yè)能源轉(zhuǎn)移系數(shù)δ＞0，表明該行業(yè)在產(chǎn)出環(huán)節(jié)獲得了其他行業(yè)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的補貼，且δ 越接近1，表示該行業(yè)獲得的補貼程度越大；如果某行業(yè)的真實能源消耗低于該行業(yè)在生產(chǎn)過程中的直接能源消耗，即行業(yè)能源轉(zhuǎn)移系數(shù)δ＜0，說明該行業(yè)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)補貼了其他行業(yè)的產(chǎn)出環(huán)節(jié)，且δ 越接近-1，表示該行業(yè)給其他行業(yè)的能源消耗補貼越多，各行業(yè)補貼的程度可以由公式（3）測算。

行業(yè)能源消耗轉(zhuǎn)移程度見表3。

表3 行業(yè)能源消耗轉(zhuǎn)移程度

各行業(yè)能源消耗及轉(zhuǎn)移程度數(shù)據(jù)見圖1。

圖1 各行業(yè)能源消耗及轉(zhuǎn)移程度數(shù)據(jù)

從測算結(jié)果看到，上游產(chǎn)業(yè)δ 值為-0.76，這是由于其大量產(chǎn)品用于其他行業(yè)的中間投入，上游產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)消耗的能源實質(zhì)上是對產(chǎn)業(yè)鏈下游及非工業(yè)部門的產(chǎn)出環(huán)節(jié)的補貼，這些補貼使得產(chǎn)業(yè)鏈上游行業(yè)在最終使用視角下成為相對“低耗能行業(yè)”。而處于下游的裝備制造業(yè)和建筑業(yè)獲得了較多的補貼，尤其是建筑業(yè)，其δ 值為0.89，由占我國能源消耗總量的1.79%大幅躍升為30.26%，其真實能源消耗系數(shù)為0.64，為全行業(yè)最高，遠大于直接能源消耗系數(shù)0.04。

4 結(jié)論

本文利用我國2015 年投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)及能源消耗數(shù)據(jù)，對各行業(yè)的直接能源消耗數(shù)據(jù)、基于投入產(chǎn)出的最終使用視角下的真實能源消耗數(shù)據(jù)以及能耗轉(zhuǎn)移程度進行了測算，得到如下結(jié)論：

（1）在生產(chǎn)視角下，產(chǎn)業(yè)鏈上游行業(yè)占據(jù)了我國能源消費量的57.52%，而在最終使用視角下，產(chǎn)業(yè)鏈上游行業(yè)僅占我國能源消費量的7.95%，轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬Φ湍芎牡男袠I(yè)。產(chǎn)業(yè)鏈上游行業(yè)為其他行業(yè)提供了重要的中間產(chǎn)品，其在生產(chǎn)環(huán)節(jié)所造成的能源消耗以價值的形式，通過行業(yè)間的投入產(chǎn)出關(guān)系轉(zhuǎn)移到各個行業(yè)的最終品中，實質(zhì)上是產(chǎn)業(yè)鏈上游行業(yè)對其他行業(yè)的補貼，而裝備制造業(yè)、建筑業(yè)成為獲得能源消耗補貼最多的行業(yè)。

（2）在投入產(chǎn)出視角下，建筑行業(yè)的δ 值為0.89，由占我國能源消耗總量的1.79%大幅躍升為30.26%，而以服務(wù)業(yè)為主的其他產(chǎn)業(yè)的δ 值僅為0.05。為實現(xiàn)降低單位GDP 能耗的目標，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，控制固定資產(chǎn)投資規(guī)模，轉(zhuǎn)變發(fā)展方式就顯得尤為重要。

（3）為實現(xiàn)降低單位GDP 能耗，不僅要考慮產(chǎn)業(yè)鏈上游的高耗能行業(yè)在生產(chǎn)過程中的影響，同時要從行業(yè)間的投入產(chǎn)出視角，考慮上下游產(chǎn)業(yè)的需求供給關(guān)系間接導致的能源損耗，要從單純的壓縮高耗能行業(yè)能源消耗的生產(chǎn)導向模式轉(zhuǎn)變?yōu)樾袠I(yè)間共同而有區(qū)別責任的綜合治理模式。