能源生態(tài)效率評價及其與經(jīng)濟增長脫鉤分析
——以黃河流域9省區(qū)為例

關偉，王超男，許淑婷

（遼寧師范大學a.海洋可持續(xù)發(fā)展研究院；b.地理科學學院，遼寧大連 116029）

能源作為工業(yè)的血液，是經(jīng)濟發(fā)展的重要支撐。黃河流域作為我國重要的能源儲備和生產(chǎn)基地，其能源的建設與發(fā)展是我國經(jīng)濟發(fā)展的重要動力。在資源稟賦方面，黃河流域煤炭儲量豐富，占全國煤炭總量的50%以上；在能源生產(chǎn)力方面，黃河流域及附近地區(qū)億噸級大型煤炭基地數(shù)量占全國總數(shù)量的50%，千萬千瓦級大型煤電基地數(shù)量占全國總數(shù)量的66.7%。綜合來看，黃河流域能源具有顯著優(yōu)勢，但與此同時，能源生產(chǎn)具有資源消耗過重、工業(yè)污染大、能源效率低、供需不平衡的問題。因此，解決黃河流域現(xiàn)實問題，提高能源效率，對促進黃河流域經(jīng)濟增長和高質量發(fā)展具有重要意義。

能源效率的研究主要包括效率測度、研究尺度、影響因素及與經(jīng)濟發(fā)展進行的評價。在效率測度上，以能源效率指標體系的構建為基礎。傳統(tǒng)能源效率的指標體系構建中多為期望產(chǎn)出GDP，如師博、魏楚、屈小娥等［1－3］的研究，但僅用期望產(chǎn)出而忽略非期望產(chǎn)出的能源效率指標體系具有一定的局限性。非期望產(chǎn)出是衡量能源生態(tài)發(fā)展的關鍵因素。當前的全要素能源效率測度符合經(jīng)濟社會發(fā)展要求，更加注重能源生產(chǎn)帶來的生態(tài)環(huán)境效益。如，錢爭鳴與劉曉晨［4］將工業(yè)廢水、工業(yè)廢氣、工業(yè)固體廢棄物總量作為非期望產(chǎn)出納入指標體系；許士春與龍如銀［5］將碳排放總量作為非期望產(chǎn)出納入指標體系，對于非期望產(chǎn)出的融入更加符合生態(tài)理念與能源生產(chǎn)的客觀現(xiàn)實。在研究尺度上，宏觀區(qū)域層面具體表現(xiàn)為“一帶一路”沿線國家［6］、金磚國家［7］、亞太地區(qū)［8］、20 國集團［9］、中國省際［10，11］等宏觀區(qū)域；具體行業(yè)層面，如工業(yè)行業(yè)［12］、電力行業(yè)［13］、制造業(yè)［14］等研究；能源特性層面，曹虹劍、王必哲、李科［15］從要素市場與產(chǎn)品市場的雙重視角研究了能源行業(yè)資源扭曲的情況，對經(jīng)濟學和能源資源的配置特性進行研究；在影響因素上，研究多集中于經(jīng)濟領域，如產(chǎn)業(yè)結構［16］、要素市場［17］、能源價格［18，19］、技術進步［20，21］、對外直接投資［22］等。此外，部分學者還將研究視角聚焦于社會因素、環(huán)境心理因素等，如國家能源補貼政策［8］、環(huán)境與人的行為等，但這些方面的研究較為薄弱。在能源與經(jīng)濟之間關系的研究方面，多是以能源效率測度為切入點，通過優(yōu)化指標體系與改進計量模型探索“能源—經(jīng)濟”雙線并行發(fā)展模式，表現(xiàn)有能源效率與經(jīng)濟增長之間互為促進和相互抑制的不同作用。葉祥松、劉敬、王江波［24］研究表明，經(jīng)濟增長質量受能源效率影響頗大，經(jīng)濟增長率的提高抑制了能源效率提升；楊彥紅［25］認為三次產(chǎn)業(yè)結構分別對能源效率產(chǎn)生不同影響；陳夕紅、李長青、張國榮等［26］對經(jīng)濟增長與能源效率關系機理進行了研究，表明技術進步與產(chǎn)業(yè)結構升級促進了能源效率的提高；吳丹與曹思奇［27］運用脫鉤評價方法發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展與能源消耗呈弱脫鉤狀態(tài)，預測了經(jīng)濟發(fā)展與能源消耗保持絕對脫鉤態(tài)勢的可能性。

鑒于此，本文從能源效率影響因素的綜合性、能源與經(jīng)濟發(fā)展要求的可持續(xù)性、能源研究對象的代表性、能源本質的獨特性出發(fā)，著重考慮其現(xiàn)實價值和理論意義。在對黃河流域的研究文獻中，具體有對黃河流域個別省區(qū)的人口、經(jīng)濟、資源、環(huán)境之間的時空耦合［28］，或能源強度下降的驅動因素［29］的研究，能源綜合效率［30］或西部六省的能源消費與經(jīng)濟發(fā)展的［31］研究。本文從多種環(huán)境污染、工業(yè)排放的角度對黃河流域的能源生態(tài)效率進行了全面系統(tǒng)的評價，以期為我國及黃河流域的能源利用與經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展提供借鑒。

1 黃河流域經(jīng)濟增長與能源強度

1.1 經(jīng)濟增長情況

我國各省區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平以人均GDP 進行初步衡量，本文以此為基礎繪制了1997—2019 年黃河流域9 省區(qū)經(jīng)濟增長趨勢圖（圖1）。在我國深化改革、技術進步、產(chǎn)業(yè)結構調整等背景之下，黃河流域各省區(qū)經(jīng)濟在過去的23 年取得了不同程度的增長，總體呈穩(wěn)步上升的趨勢。其中，內(nèi)蒙古自治區(qū)的增幅最大，甘肅省的增幅最小。2008 年內(nèi)蒙古自治區(qū)的人均GDP超過山東省并穩(wěn)居黃河流域9 省區(qū)的第一位，但在2016 年出現(xiàn)下降趨勢，并逐漸被山東省超過，退居二位；山西省在2013—2015 年出現(xiàn)緩慢下滑，之后快速回彈。2017—2019 年，除內(nèi)蒙古出現(xiàn)經(jīng)濟波動趨勢外，其他省區(qū)經(jīng)濟呈快速增長趨勢。總體上來看，黃河流域各省區(qū)經(jīng)濟水平不斷增長，且增長速度不斷加快。

圖1 1997—2019 年黃河流域各省區(qū)經(jīng)濟增長趨勢Figure 1 Economic growth trend of 9 provinces in the Yellow River Basin from 1997 to 2019

1.2 能源強度情況

以能源強度作為對經(jīng)濟單元能源效率的初步評價，本文用能源消費量與GDP比值代替能源強度，并以此刻畫各省區(qū)能源強度的時間變化趨勢（圖2）。

圖2 1997—2019 年黃河流域各省區(qū)能源強度趨勢Figure 2 Energy intensity trend of 9 provinces in the Yellow River Basin from 1997 to 2019

黃河流域9 省區(qū)能源強度總體呈下降趨勢，單位GDP能耗逐漸減少，能源效率逐步提升。其中，山西、寧夏、青海、甘肅、內(nèi)蒙古的能源強度水平起點較高，下降幅度較為劇烈。究其原因，5 個省區(qū)為煤炭大省，煤炭資源豐富，投入多、污染重，但通過后期技術升級、產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化，能源強度呈下降趨勢；陜西、四川、河南、山東位于中東部地區(qū)，技術水平高、經(jīng)濟基礎較好，能源強度起點較低，通過后期技術進步、注重生態(tài)保護，能源強度不斷下降。綜合來看，2008 年之前9 省區(qū)之間能源強度差距較大，2008 年之后差異逐漸縮小且能源強度逐漸降低。

1.3 經(jīng)濟增長與能源強度趨勢

將圖1 與圖2 進行對比分析后可知，黃河流域9省區(qū)的經(jīng)濟增長與能源強度時間序列變化呈相反的趨勢，黃河流域各省區(qū)在經(jīng)濟發(fā)展水平不斷增長的同時，其能源強度水平卻在不斷降低。能源強度水平雖然能夠初步反映能源利用水平，但是僅從單位GDP能耗的角度對能源效率進行初步評價，未考慮生態(tài)環(huán)境等因素，且存在高能耗投入促進經(jīng)濟增長的可能性，具有一定的局限性。而納入生態(tài)要素非期望產(chǎn)出的能源生態(tài)效率，更符合可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟高質量發(fā)展的要求。本文在以往研究的基礎上，統(tǒng)籌考慮經(jīng)濟效益與環(huán)境效益，探究黃河流域9 省區(qū)能源效率的時空演變規(guī)律。

2 研究方法與數(shù)據(jù)來源

2.1 研究方法

本文采用Super—SBM 模型對能源生態(tài)效率進行測度［32］，彌補了傳統(tǒng)SBM 模型的不足，且對有效DMU進行了排序和區(qū)分，能夠有效解決松弛變量的問題［33］。計算公式為：

為進一步分析能源生態(tài)效率，本文采用GML 模型分析決策單元一定時期的效率動態(tài)變化趨勢。利用Fare［34］分解方法，可分解為追趕效率（EC）與技術進步（TC）對能源生態(tài)效率變化的貢獻［35］。GML、EC和TC分別為生產(chǎn)決策單元在時間樣本期內(nèi)的投入產(chǎn)出效率、追趕效率和技術進步的變化趨勢，若它們的值大于1，表示投入產(chǎn)出效率提高、追趕效率提升、技術進步，反之亦然。

在脫鉤研究方面，實現(xiàn)資源環(huán)境壓力與經(jīng)濟增長的有效脫鉤是經(jīng)濟、資源、人口構建良好關系，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。本文采用的脫鉤評價指標為Tapio模式，能有效規(guī)避依賴基期選擇的局限性，從而提高脫鉤分析的準確性與客觀性［36］。Tapio模式將脫鉤分為相對脫鉤與絕對脫鉤，又稱為弱脫鉤與強脫鉤。其中，弱脫鉤是指經(jīng)濟和環(huán)境變量均為正向變化，且經(jīng)濟增長速度大于環(huán)境變量的正向變化速度；強脫鉤是指經(jīng)濟增長的同時環(huán)境變量保持不變或者質量下降的現(xiàn)象。考慮現(xiàn)實經(jīng)濟發(fā)展中出現(xiàn)個別經(jīng)濟體經(jīng)濟衰退的現(xiàn)象，借鑒車亮亮、韓雪、趙良仕等［37］煤炭資源效率評價體系與彭佳雯、黃賢金、鐘太洋等［38］的脫鉤類別劃分標準，構建經(jīng)濟增長與能源消耗、能源生態(tài)效率的脫鉤分析模型（圖3），探討黃河流域省區(qū)經(jīng)濟增長與能源利用水平之間的時空序列演變關系。

圖3 經(jīng)濟高質量增長與能源消耗、能源生態(tài)效率的脫鉤分析模型Figure 3 Decoupling analysis model between high－ quality economic growth and energy consumption and energy ecological efficiency

根據(jù)上述脫鉤模型，需以能源消耗量、能源生態(tài)效率的年變化率計算能源消耗量、能源生態(tài)效率的GDP彈性，通過能源消耗量變化率、GDP 增長率、能源消耗的GDP 彈性三者的變化狀態(tài)得出能源消耗與經(jīng)濟增長的脫鉤關系。同理，通過能源生態(tài)效率變化率、GDP增長率、能源生態(tài)效率的GDP 彈性三者的變化狀態(tài)得出能源生態(tài)效率與經(jīng)濟增長的脫鉤關系。具體計算公式為：

2.2 數(shù)據(jù)來源

本文使用的數(shù)據(jù)來源于《中國能源統(tǒng)計年鑒》《中國統(tǒng)計年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》。其中，資本投入采用張軍、吳桂英、張吉鵬［39］算法下的資本存量，技術投入采用3 種專利授權數(shù)。3 種專利授權數(shù)涉及方面廣泛，是衡量經(jīng)濟高質量發(fā)展水平高低的重要指標之一，因此3 種專利授權數(shù)作為一個地區(qū)技術投入的衡量具有代表性。此外，能源工業(yè)生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生的二氧化碳、“三廢”、二氧化硫等給環(huán)境帶來了重大負面影響，因此將環(huán)境污染和環(huán)境影響的指標作為非期望產(chǎn)出并進行熵權（表2）。

表1 能源生態(tài)效率投入產(chǎn)出指標的描述性統(tǒng)計情況Table 1 Descriptive statistics of input－ output indicators of energy ecological efficiency

3 結果及分析

3.1 能源生態(tài)效率分析

本文通過MaxDEA 軟件測算出1997—2019 年黃河流域9省區(qū)的能源生態(tài)效率年均變化趨勢（圖4）。從圖4 可見，1997—2019 年黃河流域各省區(qū)能源生態(tài)效率呈波動上升趨勢，即增長—下降—增長的演變趨勢，各省區(qū)之間效率值差異較小。簡言之，能源與經(jīng)濟發(fā)展處于不斷向上的良好態(tài)勢，且各省區(qū)發(fā)展具有一定的同步性和協(xié)調性，資源和經(jīng)濟流通的通達度較高。1997—2008 年，黃河流域9 省區(qū)能源生態(tài)效率呈上升趨勢并伴有小幅度的波動。具體來看，1997—1999 年出現(xiàn)部分省區(qū)能源生態(tài)效率值下降的現(xiàn)象，如山東、河南、青海、山西，4 省早期因經(jīng)濟發(fā)展起步加快出現(xiàn)能源消耗過重、能源結構不合理、能源利用的生態(tài)問題重視不足的問題，導致能源生態(tài)效率降低。1999—2008 年能源生態(tài)效率總體呈緩慢上升趨勢，但青海通過技術進步、產(chǎn)業(yè)結構調整，2007 年后能源生態(tài)效率由減轉增。綜上所述，該階段黃河流域9 省區(qū)經(jīng)濟基礎參差不齊，技術效率、能源利用、產(chǎn)業(yè)結構、具體影響要素等有所不同，引起各省區(qū)能源生態(tài)效率時間趨勢變化不同和小幅度的波動。2008—2011 年，黃河流域9 省區(qū)能源生態(tài)效率呈先下降后上升的趨勢。2008 年受金融危機影響，黃河流域的經(jīng)濟發(fā)展受到制約，能源生態(tài)效率下降。2009—2011 年，國家實行產(chǎn)業(yè)振興計劃，經(jīng)濟逐漸復蘇，能源生態(tài)效率迅速提高。2011—2019年，黃河流域各省區(qū)能源生態(tài)效率值呈先平穩(wěn)下降后較大幅度上升的趨勢。2012 年，金融危機再次爆發(fā)，我國經(jīng)濟增長速度暫緩，導致能源生態(tài)效率降低。2015—2019 年，國家出臺《能源發(fā)展“十三”五規(guī)劃》《可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃》《關于加快推進生態(tài)文明建設的意見》等，促進能源利用水平提升，加強可再生能源的建設發(fā)展和生態(tài)保護，黃河流域能源生態(tài)效率得到提升。

圖4 1997—2019 年黃河流域各省區(qū)及整體的能源生態(tài)效率年均值趨勢Figure 4 Annual average trends of energy and ecological efficiency of 9 provinces and the whole from 1997 to 2019

3.2 GML測度結果分析

為了探究黃河流域各省區(qū)能源生態(tài)效率提高的內(nèi)在因素，本文依托GML模型測度了1997—2019 年黃河流域9 省區(qū)的能源生態(tài)效率及其分解項的演變趨勢，并分別以GML指數(shù)的累積變化值與幾何平均值反映能源效率的累積變化和年均變化情況，結果見表2。①從表2 的GML 指數(shù)測度結果來看，整體上黃河流域能源生態(tài)效率在1997—2019 年累積增長了15.3%，年均增長0.5%，能源與經(jīng)濟發(fā)展處于良好的發(fā)展關系，同圖4 呈現(xiàn)的整體能源生態(tài)效率上升趨勢大致趨同。具體來看，在累積變化和幾何平均變化上，陜西能源生態(tài)效率增幅最多，其次是四川，青海、甘肅、寧夏存在累積增長不足。各省區(qū)能源生態(tài)效率累積變化的差異受經(jīng)濟基礎、產(chǎn)業(yè)結構、技術水平和生態(tài)保護等多種因素的制約，如經(jīng)濟基礎雄厚、能耗過少、生態(tài)較優(yōu)越等條件會促進能源生態(tài)效率的提升。因此，在不同發(fā)展基礎之下，各省區(qū)能源生態(tài)效率增幅不同。②從追趕效率（EC）看，黃河流域各省區(qū)的追趕效率整體上呈現(xiàn)較強增長，說明黃河流域的能源經(jīng)濟發(fā)展對能源的過度投入和規(guī)模效應仍有較大依賴性，存在資源浪費和虛耗問題，技術創(chuàng)新性不足，在改善管理水平、靈活配置資源、轉變產(chǎn)業(yè)結構等方面做出相應努力之外，應注重技術水平的提高。但對于追趕效率不足的省區(qū)，適當發(fā)揮追趕效率即資源的投入和規(guī)模效應對經(jīng)濟增長的積極作用不可或缺。具體來看，在累積變化和幾何平均變化上，追趕效率增長的地區(qū)為青海、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、山西，說明這5 個省區(qū)通過投入能耗、擴大占有規(guī)模、配置資源、改善管理水平等對能源生態(tài)效率的提升具有重要貢獻。根據(jù)“資源詛咒”理論，該5 省區(qū)能源資源相對豐富、煤炭資源開采歷史悠久且規(guī)模龐大，依靠擴大資源投入獲得經(jīng)濟提升，形成路徑依賴，造成資源過剩和浪費較重、技術進步緩慢。追趕效率不足的為四川、甘肅、河南，這3 個省份應注重資源的流動性和空間溢出效應，加強分工與協(xié)作，提高追趕效率，促進能源效率的提高。③從技術進步（TC）看，黃河流域各省區(qū)的能源生態(tài)效率整體上技術進步不足，說明黃河流域的能源經(jīng)濟發(fā)展較為不協(xié)調，技術進步仍有較大上升空間。清潔能源、節(jié)能技術等技術進步雖然促進了能源生態(tài)效率的提高，但是仍處于較不成熟階段且份額較小，需進行長期建設發(fā)展。具體來看，在累積變化和幾何平均變化上，部分省區(qū)實現(xiàn)整體的技術進步，如四川、陜西、河南、山東技術進步都取得了不同程度的提高，4 省地理位置較優(yōu)越、人才引進和技術水平較高。其中，技術進步最大的為河南。河南通過大力建設風電、光伏發(fā)電，關停落后煤電機組，熱電聯(lián)產(chǎn)，能源大數(shù)據(jù)運用等，技術進步得到大幅度提升，對能源生態(tài)效率提升的作用顯著。山東位于東部地區(qū)，石油儲量豐富、技術先進，技術進步顯著，而部分省區(qū)技術進步不足。由此可見，黃河流域能源經(jīng)濟發(fā)展技術支撐力較弱，需加大能源技術科研投入，多方位引進相關人才，提高技術自主創(chuàng)新能力，充分發(fā)揮技術進步對能源生態(tài)效率提高的潛力，進而提高能源利用水平。

表2 黃河流域9 省區(qū)的GML指數(shù)及其分解值Table 2 GML index and its decomposition value of 9 provinces in the Yellow River Basin

綜合來看，黃河流域9 省區(qū)在1997—2019 年能源生態(tài)效率呈增長趨勢，促進各省區(qū)能源生態(tài)效率提升的內(nèi)在主要因素有所差異且增長幅度差別較大。其中，僅陜西能源生態(tài)效率的提高為追趕效率和技術進步共同促進的結果，其他省區(qū)能源生態(tài)效率的提升僅依靠追趕效率或僅依靠技術進步推動。由此可見，追趕效率和技術進步對黃河流域各省區(qū)能源生態(tài)效率的提高發(fā)揮了不同的作用，因此需協(xié)調資源規(guī)模和技術進步的關系，促進資源的靈活配置和政策體制的完善，大力提高技術創(chuàng)新水平，促使追趕效率和技術進步科學合理地共同促進黃河流域能源生態(tài)效率的提高。

3.3 脫鉤分析

為了更好地研究黃河流域各省區(qū)能源消耗、能源生態(tài)效率與經(jīng)濟增長的關系，本文根據(jù)圖4 中的能源生態(tài)效率值，將1997—2019 年以3 年作為一單位樣本均值，依據(jù)Tapio 脫鉤彈性模型，通過對能源消耗的GDP 彈性、能源生態(tài)效率的GDP 彈性的計算，并根據(jù)圖3 脫鉤分析模型判定標準，獲得黃河流域省區(qū)經(jīng)濟增長與能源消耗、能源生態(tài)效率的脫鉤狀態(tài)（表3、表4）。

表3 1997—2019 年黃河流域各省區(qū)經(jīng)濟增長與能源消耗的脫鉤分析結果Table 3 Analysis results of decoupling between economic growth and energy consumption of 9 provinces in the Yellow River Basin from 1997 to 2019

表4 1997—2019 年黃河流域各省區(qū)經(jīng)濟增長與能源生態(tài)效率的脫鉤分析結果Table 4 Analysis results of decoupling between economic growth and energy ecological efficiency of 9 provinces in the Yellow River Basin from 1997 to 2019

從脫鉤結果看，1997—2019 年黃河流域各省區(qū)經(jīng)濟增長與能源消耗處于弱脫鉤狀態(tài)，占比50/72，說明1997—2019 年黃河流域整體發(fā)展的耗能較大，經(jīng)濟增長以能耗投入為代價，偏向于粗放型的經(jīng)濟發(fā)展方式，但能耗增加的速度低于經(jīng)濟增長的速度；部分省區(qū)經(jīng)濟增長與能耗處于擴張性負脫鉤狀態(tài)，即能耗投入的增長速度大于經(jīng)濟增長的速度，說明1997—2019 年黃河流域部分省區(qū)的發(fā)展情況不容樂觀，面臨效率低下、資源浪費、能源虛耗、經(jīng)濟增長疲軟等問題。除上述經(jīng)濟增長與能源消耗的不理想關系占據(jù)多數(shù)之外，存在少量經(jīng)濟增長與能源消耗處于理想的脫鉤關系即經(jīng)濟增長，能耗降低的強脫鉤狀態(tài)，占比9/72，說明黃河流域在降低能耗、節(jié)約資源、提高能源利用方便仍需做出巨大的努力。綜上，1997—2019 年間黃河流域能源消耗與經(jīng)濟發(fā)展的關系大多處于能源消耗過重與經(jīng)濟發(fā)展不協(xié)調的狀態(tài)，且此不良關系具有一定時間持續(xù)性和穩(wěn)固性，需力求突破，向強脫鉤的理想關系轉變。

從脫鉤狀態(tài)時序看，1997—1999 年黃河流域各省區(qū)經(jīng)濟增長與能源消耗主要處于強脫鉤狀態(tài)，即能耗降低、經(jīng)濟增長。原因是：經(jīng)濟發(fā)展初期，經(jīng)濟基礎較弱，能源需求少、污染低，經(jīng)濟增長未進入高耗能投入模式。2000—2011 年，經(jīng)濟增長與能源消耗主要處于弱脫鉤狀態(tài)，即能耗增加而經(jīng)濟增長。原因是：進入21 世紀，受經(jīng)濟發(fā)展需求的影響，能源消費速度加快、能耗不斷增加，但能耗增加的速度低于經(jīng)濟增長的速度。2012—2019 年，經(jīng)濟增長與能源消耗雖然弱脫鉤仍占據(jù)主要地位，但是出現(xiàn)部分強脫鉤態(tài)勢，即能耗降低而經(jīng)濟增長。強脫鉤狀態(tài)開始復蘇的原因在于：隨著經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài)，全國生態(tài)保護力度加強，尤其加大了對黃河流域的生態(tài)保護治理，加之技術水平上升、清潔能源發(fā)展，能耗逐步降低，從而促進了經(jīng)濟高質量增長。綜合來看，1997—2019 年黃河流域各省區(qū)經(jīng)濟增長與能源消耗主要呈現(xiàn)強脫鉤—弱脫鉤—強脫鉤的發(fā)展態(tài)勢，強脫鉤的良好發(fā)展態(tài)勢仍處于較薄弱地位。

從脫鉤結果來看，1997—2019 年黃河流域各省區(qū)經(jīng)濟增長與能源生態(tài)效率主要處于弱脫鉤的良好狀態(tài)，占比45/72，能源生態(tài)效率隨著經(jīng)濟增長而增長，且經(jīng)濟增長的速度大于能源生態(tài)效率增長的速度。經(jīng)濟增長與能源生態(tài)效率部分處于強脫鉤狀態(tài)，占比為23/72，呈經(jīng)濟增長但能源生態(tài)效率下降趨勢，側面反映經(jīng)濟發(fā)展依靠資源的加大投入，存在資源虛耗、環(huán)境污染等問題，致使能源生態(tài)效率不斷降低。經(jīng)濟增長與能源生態(tài)效率出現(xiàn)個別擴張性負脫鉤的良好狀態(tài)，占比3/72，經(jīng)濟和能源生態(tài)效率增長且能源生態(tài)效率增長的速度大于經(jīng)濟增長的速度。綜合來看，黃河流域省區(qū)經(jīng)濟增長與能源生態(tài)效率主要處于良好發(fā)展關系，但能源生態(tài)效率下降的省區(qū)數(shù)量較多仍不容忽視，需注意“木桶效應”危害，促進黃河流域的區(qū)域整體協(xié)調發(fā)展和互相幫扶，調整產(chǎn)業(yè)結構、提高技術水平，致力轉變部分省區(qū)的經(jīng)濟增長與能源生態(tài)效率的強脫鉤不利狀態(tài)，充分發(fā)揮各省區(qū)發(fā)展的協(xié)調性和帶動性。

從脫鉤狀態(tài)時序看，1997—1999 年經(jīng)濟增長與能源生態(tài)效率的關系處于強脫鉤狀態(tài)的數(shù)量占據(jù)1/2，是不理想的發(fā)展關系，即經(jīng)濟增長而能源生態(tài)效率下降。說明此階段的經(jīng)濟增長是以不斷增加能源投入為動力的粗放型經(jīng)濟增長方式。之后，不理想的發(fā)展關系有所改善，2000—2008 年經(jīng)濟增長與能源生態(tài)效率處于弱脫鉤階段，即能源生態(tài)效率提高且經(jīng)濟增長，能源生態(tài)效率對經(jīng)濟發(fā)展起重要推動作用。此良好轉變歸功于一系列政府和產(chǎn)業(yè)措施，限制煤炭消費、發(fā)展水電、調整產(chǎn)業(yè)結構、改革能源企業(yè)等措施使能源生態(tài)效率提高，促進了經(jīng)濟增長。但能源改革和生態(tài)保護的深化推進一定程度上約束了能源建設的發(fā)展，進而造成暫時性的能源生態(tài)效率降低現(xiàn)象，因此2009—2014 年經(jīng)濟增長與能源生態(tài)效率處于強脫鉤，經(jīng)濟增長而能源生態(tài)效率降低，能源生態(tài)效率制約了經(jīng)濟發(fā)展。隨著時間的推進，生態(tài)保護和能源的可持續(xù)性發(fā)展等一系列舉措的實施使能源與經(jīng)濟的良好發(fā)展關系開始顯著體現(xiàn)。2015—2019 年經(jīng)濟增長與能源生態(tài)效率處于弱脫鉤的良好關系，該階段能源生態(tài)效率隨著經(jīng)濟增長而增長，但經(jīng)濟增長速度大于能源生態(tài)效率增長速度，包括能源價格改革、燃煤發(fā)電企業(yè)整改，大氣污染防治法實施等一系列措施促進能源生態(tài)效率提高并與經(jīng)濟增長形成良性互動。綜合來看，1997—2019年黃河流域各省區(qū)經(jīng)濟增長與能源生態(tài)效率呈強脫鉤—弱脫鉤—強脫鉤—弱脫鉤的發(fā)展態(tài)勢，其中弱脫鉤的良好發(fā)展態(tài)勢占據(jù)主導地位。

將經(jīng)濟增長與能源消耗、能源生態(tài)效率的脫鉤結果綜合來看，1997—1999 年黃河流域省區(qū)經(jīng)濟增長與能源消耗、能源生態(tài)效率處于強脫鉤狀態(tài)，經(jīng)濟增長而能耗降低，但能源生態(tài)效率有所降低，說明此階段能源消耗量有所減少，能耗規(guī)模有所規(guī)制，但仍以能耗作為經(jīng)濟增長的主要動力，環(huán)境保護意識薄弱、生態(tài)破壞、資源浪費、技術水平有限，能源生態(tài)效率不斷下滑。2000—2008 年經(jīng)濟增長與能源消耗、能源生態(tài)效率處于弱脫鉤狀態(tài)，即經(jīng)濟增長而能耗不斷增加，但能源生態(tài)效率有所提高。一方面，經(jīng)濟發(fā)展迅速、市場需求旺盛、產(chǎn)能增長，能耗多；另一方面，隨著產(chǎn)業(yè)結構調整和技術水平提升，風能、太陽能等清潔能源的建設與發(fā)展，能源生態(tài)效率不斷提高。2009—2014 年經(jīng)濟增長與能源消耗處于弱脫鉤狀態(tài)，與能源生態(tài)效率處于強脫鉤狀態(tài)，能耗增加且能源生態(tài)效率下降。2015—2019 年經(jīng)濟增長與能源消耗、能源生態(tài)效率處于弱脫鉤狀態(tài)，經(jīng)濟增長而能耗投入增加，能源生態(tài)效率有所提升，追趕效率和技術效率共同促進經(jīng)濟發(fā)展。

綜上，黃河流域僅部分省區(qū)實現(xiàn)了經(jīng)濟增長與能源消耗強脫鉤的良好狀態(tài)，多數(shù)省區(qū)經(jīng)濟發(fā)展以較高強度的能源消耗為代價。經(jīng)濟增長與能源生態(tài)效率之間脫鉤關系良莠不齊，弱脫鉤的良好狀態(tài)和強脫鉤的不良好狀態(tài)占據(jù)重要地位。黃河流域各省區(qū)在降低能耗、促進經(jīng)濟發(fā)展方面仍有較大提升空間，具體策略可從黃河流域能源與經(jīng)濟發(fā)展的數(shù)量和空間變化時序上探索規(guī)律，積極發(fā)揮政策導向、法規(guī)約束、技術支撐、人才帶領等的作用，促進黃河流域能源與經(jīng)濟發(fā)展關系向更理想化轉變。

4 結論與建議

結論如下：①黃河流域各省區(qū)在1997—2019 年期間能源生態(tài)效率整體呈上升趨勢，能源與經(jīng)濟是不斷向上的良好關系。具體來看，各省區(qū)之間能源生態(tài)效率值差異較小且水平波動趨勢大體一致，反映出各省區(qū)之間溢出效應、規(guī)模效應顯著。能源生態(tài)效率波動趨勢受世界經(jīng)濟體系、國家政策、環(huán)境約束、產(chǎn)業(yè)結構、技術水平等因素影響。②黃河流域能源生態(tài)效率累計增長了15.3%，年均增長了0.5%，表現(xiàn)出能源與經(jīng)濟良好的發(fā)展態(tài)勢。具體來看，大多數(shù)省區(qū)增長幅度有所差異，但部分省區(qū)增幅水平較為一致。影響各省區(qū)增幅水平的內(nèi)在因素有所不同，部分省區(qū)追趕效率和技術進步共同促進能源生態(tài)效率提升，部分省區(qū)呈現(xiàn)出追趕效率或技術進步單項推動模式。追趕效率與技術進步對黃河流域能源生態(tài)效率提升具有重要促進作用。③黃河流域各省區(qū)的經(jīng)濟增長與能源消耗脫鉤狀態(tài)處于弱脫鉤，即經(jīng)濟增長以高耗能為代價，存在資源浪費、能源虛耗的問題，仍處于粗放的經(jīng)濟增長方式。經(jīng)濟增長與能源生態(tài)效率處于弱脫鉤狀態(tài)，即能源生態(tài)效率促進經(jīng)濟增長，但不理想的強脫鉤狀態(tài)的省區(qū)數(shù)量仍占較大比例，能源生態(tài)效率下降的問題依然存在。通過時間序列分析，黃河流域9 省區(qū)經(jīng)濟增長與能耗由呈現(xiàn)強脫鉤—弱脫鉤—強脫鉤的發(fā)展趨勢，經(jīng)濟增長與能源生態(tài)效率呈現(xiàn)強脫鉤—弱脫鉤—強脫鉤—弱脫鉤的發(fā)展態(tài)勢，具有不穩(wěn)定性。

建議：①在區(qū)域層面，黃河流域各省區(qū)之間應加強要素流動和區(qū)域合作，充分發(fā)揮集聚效應、規(guī)模效應，提高能源利用率，促進各省區(qū)的技術交流與信息互通，以此發(fā)揮優(yōu)勢省區(qū)的帶動作用，減少各省區(qū)能源生態(tài)效率水平差異，落后省區(qū)的能源生態(tài)效率下降幅度和波動頻次，促使能源生態(tài)效率不斷穩(wěn)步提升。宏觀層面，應發(fā)揮國家的政策導向作用，健全生態(tài)保護的法律法規(guī)，對高污染工業(yè)企業(yè)進行嚴格規(guī)范，調整產(chǎn)業(yè)結構，發(fā)展清潔能源，促使能源生態(tài)效率向更高水平邁進。②對黃河流域能源生態(tài)效率的提升，可從技術進步和追趕效率兩方面做出調整。青海、寧夏、內(nèi)蒙古、山西依賴追趕效率提升能源生態(tài)效率，而技術進步帶來的效率提高不足問題，需要加強科研投入，推動技術提升，促進經(jīng)濟增長；四川、河南、山東在提升追趕效率方面，應優(yōu)化資源配置、減少能耗投入、提升利用效率、調整企業(yè)規(guī)模、加強經(jīng)濟基礎設施建設與專業(yè)人員培訓、提升管理水平，發(fā)揮追趕效率在能源效率提升中的重要作用；甘肅追趕效率與技術進步存在增長不足，需在能源投入、資源配置、管理水平、科研技術投入上雙管齊下，推動能源生態(tài)效率的提升；陜西是追趕效率與技術進步共同促進能源生態(tài)效率的提升，應注重發(fā)揮追趕效率與技術進步之間的平衡性、協(xié)調性和潛力，通過最優(yōu)組合促進能源生態(tài)效率最大化的提升。③從黃河流域經(jīng)濟增長與能耗主要處于弱脫鉤即能耗不斷增長促進經(jīng)濟發(fā)展的關系角度出發(fā)，積極轉變當前的粗放型經(jīng)濟增長方式，加大能源相關科研經(jīng)費投入，提升技術水平，發(fā)展水電、風電、光伏發(fā)電等清潔能源，熱電聯(lián)產(chǎn)，關閉小型發(fā)電廠等，以此減少對煤炭能耗的過度消耗和依賴，實現(xiàn)經(jīng)濟增長與能源消耗的強脫鉤良好關系。從黃河流域能源生態(tài)效率仍有較大部分處于強脫鉤，即能源生態(tài)效率出現(xiàn)下降的角度分析，各省區(qū)應著重技術創(chuàng)新、建設智能化能源體系，促進風電、水電、光伏發(fā)電等清潔能源發(fā)展，加大技術創(chuàng)新投入力度，實現(xiàn)經(jīng)濟增長與能源生態(tài)效率的弱脫鉤或擴張性負脫鉤，充分發(fā)揮能源生態(tài)效率對經(jīng)濟增長的促進作用。從經(jīng)濟增長與能源消耗、能源生態(tài)效率的脫鉤狀態(tài)變化時序不穩(wěn)定的性質出發(fā)，應積極把控每個階段能源與經(jīng)濟增長發(fā)展變化的規(guī)律性，掌握政策導向、經(jīng)濟發(fā)展規(guī)律、市場需求等對能源與經(jīng)濟發(fā)展狀態(tài)變化的影響，促進各省區(qū)減少能耗投入，堅持生態(tài)制約與可持續(xù)發(fā)展理念，提高技術水平，以促進能源生態(tài)效率提升，使黃河流域在時空發(fā)展上向更積極的狀態(tài)轉變。