帕累托效率視角下的能源消費與經(jīng)濟增長關(guān)系研究*

◆袁程煒 ◆張 得

一、引言

“十二五”時期是我國深入實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略、繼續(xù)推進(jìn)“兩個加快”、全面建成小康社會的攻堅時期?！笆濉币?guī)劃提出的經(jīng)濟社會發(fā)展各項目標(biāo)值，對深化能源改革、提高能源支撐保障能力、加快轉(zhuǎn)變能源發(fā)展方式提出了更高更新的要求。十八大報告再次強調(diào)要推動能源生產(chǎn)和消費革命，支持可再生能源發(fā)展，確保國家能源安全。然而，能源作為經(jīng)濟增長的基礎(chǔ)性要素之一，一方面通過與勞動力、資本、設(shè)備和土地要素的有機組合促進(jìn)了經(jīng)濟增長，另一方面無限的消耗自身的同時，也是一個能源供求矛盾日益突出、環(huán)境污染日益嚴(yán)重的過程，從而制約著經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。因此，如何在現(xiàn)有條件下通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、經(jīng)濟制度改革和資源重新配置，并通過提高能源利用效率、開發(fā)替代能源、減少環(huán)境污染等綜合手段，尋找經(jīng)濟增長與能源消費的均衡點，從而保障能源供應(yīng)安全，形成能源消費與經(jīng)濟增長的良性互動機制，對經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級、生態(tài)文明建設(shè)和“美麗中國”建設(shè)具有重要意義。

二、文獻(xiàn)綜述

國際上很多學(xué)者利用計量分析方法分析了能源消費與經(jīng)濟增長的關(guān)系。比如Kraft（1978）研究得出：美國的1947年至1974年的國內(nèi)生產(chǎn)總值增長嚴(yán)重依賴于能源消費，而在發(fā)展中國家能源消費只有在短期才能促進(jìn)經(jīng)濟增長。Soytas（2003）就七國集團和新興市場國家能源消費與GDP的關(guān)系做了國際比較，發(fā)現(xiàn)僅阿根廷存在雙向因果關(guān)系。在國內(nèi)，韓智勇和魏一鳴（2004）利用EG兩步法，分析了1978年至2000年我國能耗與經(jīng)濟增長的協(xié)整性和因果關(guān)系，認(rèn)為兩者之間不存在長期的協(xié)整關(guān)系，但存在雙向的Granger因果關(guān)系。陳首麗和馬立平（2010）在基于C-D函數(shù)的基礎(chǔ)上對中國1979年至2007年的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，中國能源消費總量與經(jīng)濟總量具有長期穩(wěn)定關(guān)系且經(jīng)濟增長表現(xiàn)出了對能源的顯著依賴。周江（2010）采用中國經(jīng)濟及能源數(shù)據(jù)對1978年至2008年的時間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)整分析和因果檢驗，得出經(jīng)濟總量對能源消費總量的短期影響大于長期影響。李韌（2010）在利用1978年至2007年時間序列數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，應(yīng)用VAR脈沖響應(yīng)分析表明保持能源消費、固定資本存量和勞動者工資協(xié)調(diào)同步增長對經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展有積極作用。

國內(nèi)外的學(xué)者們應(yīng)用不同方法，研究了國內(nèi)外能源消費與經(jīng)濟增長的關(guān)系，由于數(shù)據(jù)和研究方法的不同，得出來的結(jié)論也有所區(qū)別，但都承認(rèn)能源與經(jīng)濟增長之間的密切關(guān)系，有的存在單項因果關(guān)系，有的存在長期的協(xié)整關(guān)系。本文在實證研究基礎(chǔ)上，從帕累托理論模型這一新的視角分析經(jīng)濟增長與能源消費的關(guān)系，并提出帕累托改進(jìn)的路徑選擇。本文第三部分構(gòu)建了分析經(jīng)濟增長與能源消費的帕累托理論模型，第四部分分析了帕累托視角下能源消費與經(jīng)濟增長的關(guān)系，第五部提出處理能源消費與經(jīng)濟增長的關(guān)系路徑選擇，探索帕累托最優(yōu)的對策措施，第六部分為本文的結(jié)論。

三、經(jīng)濟增長與能源消費的帕累托最優(yōu)理論構(gòu)建

帕累托最優(yōu)理論最早是由意大利經(jīng)濟學(xué)家維弗雷多·帕累托提出，是研究資源配置效率的有效手段。帕累托改進(jìn)是指通過資源稟賦的重新配置，能夠在不使任何人的處境變壞的前提下，使一部分人的福利水平提高。而當(dāng)這一部分人的福利水平提高必須以其他人的福利損失為代價時，即為帕累托最優(yōu)或帕累托效率。帕累托效率實現(xiàn)需要同時滿足三個條件：一是交換的最優(yōu)條件；二是生產(chǎn)的最優(yōu)條件；三是交換和生產(chǎn)的最優(yōu)條件。然而，帕累托最優(yōu)理論同樣可以引入經(jīng)濟增長和能源消費的分析，如圖1所示。

圖1 經(jīng)濟增長與能源消費的帕累托效率分析

假設(shè)生產(chǎn)者有兩個，即能源部門和工業(yè)部門；消費者有兩個，即A和B，其中有兩種生產(chǎn)要素L和K，生產(chǎn)兩種產(chǎn)品工業(yè)品M和能源產(chǎn)品N，且資源生產(chǎn)要素總量和價格既定，人們追求的是效用最大化和利潤最大化。根據(jù)圖1可得，實現(xiàn)消費者A和B的交換最優(yōu)條件是兩者邊際替代率相等，即。而實現(xiàn)工業(yè)部門和能源部門的生產(chǎn)最優(yōu)條件是邊際技術(shù)替代率相等，而混合最優(yōu)條件必須同時實現(xiàn)邊際替代率等于邊際轉(zhuǎn)換率，即然而將圖1擴展到整個社會生產(chǎn)部門和消費部門，意味著能源部門增長要與工業(yè)部門增長同步，固定資本增長要與勞動力增長同步，能源增長要與用地指標(biāo)和能耗要求匹配，意味著帕累托最優(yōu)理論分析經(jīng)濟增長與能源消費具有理論基礎(chǔ)，同時也被李韌（2010）的實證分析所檢驗。因此，不同發(fā)展階段，不同地區(qū)要實現(xiàn)帕累托最優(yōu)原則都是要保持能源消費增長與經(jīng)濟增長同步。

四、帕累托效率視角下能源消費與經(jīng)濟增長關(guān)系

中國經(jīng)濟自改革開放以來保持著高速增長，能源消費對經(jīng)濟增長表現(xiàn)出了一致性，如圖2所示。能源消費的主體是企業(yè)，一方面企業(yè)需要不斷利用能源轉(zhuǎn)化的能量進(jìn)行物質(zhì)生產(chǎn)，通過能源要素投入結(jié)構(gòu)調(diào)整，可以引導(dǎo)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動，從而帶動經(jīng)濟發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級；另一方面能源消費的過程又是污染物的轉(zhuǎn)換和排放過程，要實現(xiàn)經(jīng)濟穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展，必須在節(jié)能減排框架下發(fā)展經(jīng)濟。因此，當(dāng)前中國面臨一定程度的總需求不足和產(chǎn)能過剩局面，迫使產(chǎn)業(yè)部門必須調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級，從第三部分的帕累托效率理論這一新視角分析，可以得出經(jīng)濟增長與能源消費關(guān)系需要遵循的四大規(guī)律：

圖2 中國經(jīng)濟增長與能源消費關(guān)系圖

1.經(jīng)濟增長需要區(qū)域能源稟賦條件與之適應(yīng)。能源是經(jīng)濟生產(chǎn)活動重要的投入要素之一，與資本、勞動力、土地等要素具有同等重要的地位，在經(jīng)濟發(fā)展過程中缺一不可。經(jīng)濟增長必須以一定的空間范圍為載體，而不同的空間范圍具有對內(nèi)的同質(zhì)性和對外的異質(zhì)性。區(qū)域能源的總量、分布和質(zhì)量作為重要的稟賦結(jié)構(gòu)，對經(jīng)濟增長有重要作用。企業(yè)需要在綜合考慮能源供應(yīng)、能源運輸、能源產(chǎn)地等綜合因素下，對能源稟賦條件做一個合理的評估，以決定企業(yè)和產(chǎn)業(yè)的合理布局。因此，經(jīng)濟增長需要權(quán)衡能源稟賦條件，并通過能源儲備、能源運輸、能源效率提高等綜合手段，改善能源利用水平，提高能源利用效率。這種改善不利條件的措施就是帕累托改進(jìn)，經(jīng)濟增長需要充分利用能源稟賦條件實現(xiàn)能源供求平衡，是一個帕累托不斷改進(jìn)的結(jié)果。

2.不同經(jīng)濟發(fā)展階段需要不同能源稟賦與之協(xié)調(diào)。經(jīng)濟的發(fā)展進(jìn)程是由低級向高級，由粗放向密集，由簡單向復(fù)雜不斷積累和壯大的過程，而不同的發(fā)展階段對能源的依存度不同，是一個由能源的依賴由少到多，由單一向多元的過程?？v觀中國幾千年發(fā)展進(jìn)程，能源的演化是不斷升級的過程，從鉆木取火到冷兵器時代中用石油燃燒作為武器，由煤炭的開采利用到電力的廣泛推廣，由國內(nèi)煤、石油、天然氣等能源的利用到國內(nèi)外能源綜合保障體系的建立，都是不同經(jīng)濟發(fā)展階段對能源依賴程度的提高的最好佐證。而發(fā)展到現(xiàn)在，經(jīng)濟增長對能源的依賴有進(jìn)一步加大的趨勢，隨著一次性能源的逐步消耗，已經(jīng)不斷出現(xiàn)如核電、風(fēng)電、光伏等新能源的開發(fā)，經(jīng)濟對能源的依賴已經(jīng)逐步由單一走向縱深。而經(jīng)濟發(fā)展需要能源利用體系的不斷調(diào)整和升級，是一個帕累托改進(jìn)的過程。

3.經(jīng)濟結(jié)構(gòu)升級需要能源消費結(jié)構(gòu)升級。經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整升級是一個第一產(chǎn)業(yè)比重逐步下降，第二、第三產(chǎn)業(yè)比重不斷提高的過程。而第二產(chǎn)業(yè)是能源消費的主體，占能源消費總量的80%以上，因此引導(dǎo)能源利用結(jié)構(gòu)有利于經(jīng)濟結(jié)構(gòu)升級。通過政府宏觀調(diào)控提高“高污染、高排放、高能耗”行業(yè)的用能價格和用能指標(biāo)控制，可以有效地限制其發(fā)展，而通過對高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、新型戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)及知識密集型企業(yè)資金和技術(shù)的優(yōu)惠措施，可以引導(dǎo)其發(fā)展。而關(guān)鍵在于政府在節(jié)能減排框架下，通過能源的供求數(shù)量、價格等調(diào)控手段，制定合理的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，并通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整實現(xiàn)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級。這種過程也是帕累托調(diào)整的過程，需要考慮不同經(jīng)濟發(fā)展階段，以通過能源結(jié)構(gòu)調(diào)整升級達(dá)到經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的宏觀目標(biāo)。

4.能源消費增長需要與用地指標(biāo)和能耗要求相適應(yīng)。經(jīng)濟增長需要能源、資金、土地和勞動等要素的合理投入，能源是經(jīng)濟增長的保障，投資是經(jīng)濟增長的動力，能耗是經(jīng)濟增長的約束。經(jīng)濟增長需要落實到項目投資拉動，然而存在的矛盾是一方面政府為了推動經(jīng)濟增長往往大力鼓勵企業(yè)投產(chǎn)運行，而另一方面受到土地指標(biāo)和環(huán)保要求的嚴(yán)格控制，往往會強行叫停剛開始投產(chǎn)運行的項目，給企業(yè)帶來了巨大經(jīng)濟損失并可能散失搶占市場的先機，這就給企業(yè)帶來了兩難的“囚徒困境”。因此在現(xiàn)有約束條件和管理體制下，經(jīng)濟增長必須要在政府用地指標(biāo)和環(huán)保要求的雙重管制下進(jìn)行，這就要求企業(yè)不斷對生產(chǎn)經(jīng)營、生產(chǎn)管理和投資規(guī)劃等做出帕累托改進(jìn)，使其達(dá)到帕累托最優(yōu)。

五、能源消費與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的帕累托改進(jìn)路徑選擇

能源消費必須保持與經(jīng)濟增長相協(xié)調(diào)，才能保證經(jīng)濟運行要素的優(yōu)化配置，最終起到推動經(jīng)濟發(fā)展的作用。帕累托改進(jìn)的路徑選擇必須遵循不同經(jīng)濟發(fā)展階段能源消費與經(jīng)濟發(fā)展適應(yīng)，遵循不同地區(qū)能源稟賦條件與經(jīng)濟發(fā)展適應(yīng)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級也需要能源結(jié)構(gòu)升級與之配合。因此，能源消費與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展的帕累托路徑選擇包括下面六個方面：

（一）充分挖掘區(qū)域稟賦優(yōu)勢，達(dá)到能源消費的區(qū)域最優(yōu)

合理選擇產(chǎn)業(yè)布局，對區(qū)域能源稟賦優(yōu)勢的地區(qū)，應(yīng)該通過對區(qū)域能源種類和數(shù)量的綜合評估，并考慮能源在企業(yè)生產(chǎn)投入的比重以及變化趨勢，如果企業(yè)生產(chǎn)實際情況屬于能源指向型的，必須將企業(yè)布局在能源產(chǎn)地和附近地區(qū)，以減小企業(yè)經(jīng)營成本，提高產(chǎn)業(yè)運行效率。對區(qū)域能源稟賦不具優(yōu)勢的地區(qū)，能源指向型產(chǎn)業(yè)的布局，應(yīng)該考慮搬遷或轉(zhuǎn)移為首要方案，或者將產(chǎn)業(yè)布局在交通便利、水陸空交通發(fā)展的地區(qū)，以最大限度減少能源運輸?shù)摹氨匠杀尽薄?/p>

（二）調(diào)整產(chǎn)業(yè)能源消費體系，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和提高

產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要不同的能源作為支撐，為通過產(chǎn)業(yè)能源消費體系的調(diào)整從而促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級提供條件。一是要通過能源供應(yīng)管制和價格調(diào)整，調(diào)整產(chǎn)能過剩、裝備陳舊、技術(shù)水平低和污染嚴(yán)重的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，迫使企業(yè)通過引進(jìn)先進(jìn)設(shè)備和固定資產(chǎn)和吸收先進(jìn)的管理經(jīng)驗和技術(shù)，提高企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營效率，從而通過整改實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級。二是要通過優(yōu)惠政策和資金支持，減少新興產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的成本，適度降低科技研發(fā)的風(fēng)險和投入，鼓勵新型產(chǎn)業(yè)發(fā)展，通過新興產(chǎn)業(yè)比重的逐步提高，從而帶動一系列上游產(chǎn)業(yè)、下游產(chǎn)業(yè)和關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，通過新型產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中的比重提高，達(dá)到產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的目標(biāo)。

（三）發(fā)揮企業(yè)技術(shù)資金優(yōu)勢，開發(fā)新型能源和替代能源

鼓勵大型集團公司、企業(yè)投資新能源和替代能源的開發(fā)，在符合科學(xué)發(fā)展觀、節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展的要求下，通過新能源開發(fā)緩解能源供求矛盾，控制國際能源要素價格對本國經(jīng)濟的影響，保持經(jīng)濟的平穩(wěn)健康發(fā)展，通過“開源”的方式增加能源供應(yīng)，合理利用可再生資源。同時，積極開拓國際能源市場和產(chǎn)地，通過股權(quán)投資和債券投資的方式參加能源生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)營管理和利潤分配，避免能源結(jié)構(gòu)的單一性對經(jīng)濟造成的風(fēng)險。同時，需要鼓勵有條件的企業(yè)研發(fā)節(jié)能減排技術(shù)，通過對工藝流程、生產(chǎn)設(shè)計和操作手段的研究利用，達(dá)到節(jié)約用能和合理用能的目標(biāo)，通過“節(jié)流”的方式提高能源利用效率，減少能源消費對經(jīng)濟造成的污染和破壞，以達(dá)到能源消費與經(jīng)濟、社會、生態(tài)和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，促進(jìn)經(jīng)濟的平穩(wěn)運行。

（四）完善能源運輸體系，形成全國能源交換大平臺

一是要建設(shè)智能電網(wǎng)，實現(xiàn)自動管理，加強省際聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)余缺調(diào)劑。應(yīng)積極建設(shè)智能電網(wǎng)，充分利用其堅強的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和強大的電力輸送能力，保障電網(wǎng)的可靠、安全、經(jīng)濟和高效；通過電網(wǎng)自動化和信息化處理，實現(xiàn)電網(wǎng)與用戶有效互動，引導(dǎo)用戶合理安排用電時段，降低高峰負(fù)荷，提高用電效率，保障經(jīng)濟運行。加強省際電網(wǎng)和交換大通道的特高壓工程建設(shè)，開創(chuàng)省級電力余缺調(diào)劑和“枯豐互補”的新模式。二是要合理規(guī)劃油氣管道，建立“適當(dāng)集中、分工合理、決策科學(xué)、執(zhí)行順暢、監(jiān)管有力”的管理體制，加強資金監(jiān)管，確保工程質(zhì)量，確保管道運輸與各地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展形成良性互動的格局，保障能源消費與經(jīng)濟增長協(xié)調(diào)同步發(fā)展。

（五）大力推廣清潔能源，積極開發(fā)和探索新型能源

一是要利用核能技術(shù)，籌備發(fā)展核電。利用全國核電人才科研、實驗設(shè)計、裝備制造、核燃料制造等優(yōu)勢，在兼顧安全和效益雙重目標(biāo)的前提下，在能源供求矛盾突出的省份科學(xué)規(guī)劃和選址，積極做好前期準(zhǔn)備工作，并在國家戰(zhàn)略和政策需要的情況下，迅速啟動核電站建設(shè)。二是要充分利用風(fēng)能，合理規(guī)劃風(fēng)電。在有風(fēng)力資源豐富的西部地區(qū)和其他有條件的地區(qū)重點規(guī)劃布局風(fēng)電場，積極開展風(fēng)能資源監(jiān)測，在人口居住集中且電力基礎(chǔ)設(shè)施或無電地區(qū)適當(dāng)布局風(fēng)電場，保證生產(chǎn)生活基本用電需求，以生產(chǎn)清潔電力大力推廣使用作為能源保障，帶動區(qū)域發(fā)展。還要積極探索太陽能、地?zé)崮堋⒊毕艿刃滦湍茉?，把握國家?jié)能減排的重要機遇，充分利用國家產(chǎn)業(yè)扶持政策和產(chǎn)業(yè)扶持資金，大力發(fā)展新型能源產(chǎn)業(yè)。

（六）積極推行金融市場改革，大力開展各項金融產(chǎn)品創(chuàng)新

政府應(yīng)該進(jìn)一步深化金融市場改革，加強金融創(chuàng)新，不斷開發(fā)金融產(chǎn)品和金融衍生產(chǎn)品，在國家宏觀政策和清潔發(fā)展機制框架下，開展企業(yè)間的二氧化碳排放權(quán)交易，使得企業(yè)有壓力和動力完善經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，通過碳金融交易完善碳金融市場。通過國家發(fā)改委對各個區(qū)域的能耗指標(biāo)控制，充分鼓勵企業(yè)改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)和節(jié)能技術(shù)，然后將超額完成的污染物排放指標(biāo)通過產(chǎn)權(quán)市場管理和交易的收益，達(dá)到補貼技術(shù)更新成本的目的。同時還應(yīng)該大力鼓勵銀行、證券、期貨等金融機構(gòu)參加碳金融和環(huán)保指標(biāo)產(chǎn)權(quán)交易經(jīng)營管理機制設(shè)計，給予金融機構(gòu)準(zhǔn)入許可證，通過金融創(chuàng)新和金融監(jiān)管的有效配合，發(fā)展各項指標(biāo)產(chǎn)權(quán)交易市場，達(dá)到完善金融市場的目的。

六、結(jié)論

能源消費與經(jīng)濟增長存在密切關(guān)系，不同經(jīng)濟發(fā)展階段對能源利用水平、程度和效率不同，經(jīng)濟對能源的增長表現(xiàn)出階段性，且能源消費具有區(qū)域特征，經(jīng)濟發(fā)展需要充分利用區(qū)域能源結(jié)構(gòu)的比較優(yōu)勢。因此，必須充分應(yīng)用區(qū)域能源稟賦，通過能源消費體系的調(diào)整和能源運輸體系的完善，帶動經(jīng)濟發(fā)展方式轉(zhuǎn)變和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，消化過剩產(chǎn)能，通過大力發(fā)展戰(zhàn)略性新型能源，大大減輕經(jīng)濟對國外石油、天然氣等能源進(jìn)口的依賴，控制中國經(jīng)濟運行風(fēng)險。并嚴(yán)格執(zhí)行節(jié)能減排政策，提高能源利用技術(shù)水平和能源綜合利用效率，減少能源消費對經(jīng)濟造成的環(huán)境污染，為美麗中國的建設(shè)作出積極貢獻(xiàn)。

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