中國工業(yè)石油效率與節(jié)油潛力的實(shí)證研究

高紅貴，陳 燕

（1.中南財經(jīng)政法大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，武漢430073；2.廣東商學(xué)院 國民經(jīng)濟(jì)研究中心，廣州 510320）

0 引言

低碳經(jīng)濟(jì)是未來國際經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一種新趨勢。發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)不僅要求減少化石燃料的使用，而且要努力提高能源的利用效率，使單位GDP的“碳消耗”逐漸降低，這也是符合我國建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會以及節(jié)能減排工作的需要。要實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)，主要有兩種方法：一是改變能源結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展清潔新能源；一是提高能源的利用效率（通過節(jié)能）來實(shí)現(xiàn)。因?yàn)樵诮窈筝^長一段時間內(nèi)，石油在我國能源結(jié)構(gòu)中的地位無法改變，清潔能源對石油的替代極其有限。所以要保證我國經(jīng)濟(jì)的快速增長，降低石油安全風(fēng)險，同時實(shí)現(xiàn)低碳目標(biāo)，最簡便可行的路徑即提高石油利用效率。本文將從以工業(yè)部門作為分析對象，考慮在社會生產(chǎn)生活中能源、資本和勞動力等要素之間的替代性以及石油資源與非石油資源相互之間的替代性的條件下我國工業(yè)部門的節(jié)油潛力。

1 基于投入角度的工業(yè)部門節(jié)油模型

如圖1所示，等產(chǎn)量包絡(luò)線用SS1表示，投入要素為石油、資本、勞動力、非石油能源等，包絡(luò)線上的點(diǎn)C、D都是有效率的，而點(diǎn)A1存在效率損失，因?yàn)槠湓诎j(luò)線的上方，即需要耗用更大的投入才能產(chǎn)生同樣的產(chǎn)出。根據(jù)Farrell（1957）的定義，A1點(diǎn)的效率可表示為OA/OA1。但點(diǎn)A1的目標(biāo)點(diǎn)并不是A而是帕累托最優(yōu)點(diǎn)C。因?yàn)樵贏點(diǎn)保持產(chǎn)出不變，可以進(jìn)一步降低石油投入AC（也稱為Slack，松弛）而達(dá)到最優(yōu)點(diǎn)C。A1點(diǎn)的效率損失包括兩部分：一部分是由于技術(shù)無效率而導(dǎo)致所有投入要素過量AA1；另一部分是由于配置不當(dāng)所導(dǎo)致的松弛量AC。所以，無效率點(diǎn)A1達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)C所需調(diào)整的石油投入數(shù)量為（AA1+AC）。如果該值為1，則表示該決策單元的石油投入已經(jīng)處于最優(yōu)石油投入點(diǎn)，不需要再調(diào)整。

根據(jù)以上效率的分析，可定義工業(yè)部門全要素石油相對效率為：

其中i為某地區(qū)，t為某年，TOPi,t為第i地區(qū)在t年的工業(yè)部門全要素石油相對效率。TOIi,t（Target Oil Input）表示目標(biāo)石油投入量，AOIi,t（Actual Oil Input）表示生產(chǎn)中實(shí)際石油投入量。而LOIi,t（Loss Oil Input）為該地區(qū)相對邊界而過度投入的石油量，即實(shí)際可節(jié)油量。所以各地區(qū)每年的節(jié)油潛力SPOi,t（Saving Potential of Oil），即

該值越大，說明該地區(qū)的工業(yè)部門的節(jié)油潛力越大。事實(shí)上，從式（1）和式（2）可以看出，TOPi,t+SPOi,t=1。

圖1 基于投入的全要素生產(chǎn)率節(jié)油模型

2 工業(yè)部門的全要素石油相對效率的測算

我們以各省區(qū)為經(jīng)濟(jì)單位，考察四種投入要素與一種產(chǎn)出，即以1998～2008年我國29個省區(qū)工業(yè)部門的資本存量、勞動力、石油消費(fèi)量及非石油能源消費(fèi)量作為投入變量，以各省區(qū)工業(yè)部門的GDP作為產(chǎn)出，利用DEA模型進(jìn)行節(jié)油潛力分析。

2.1 變量選取與數(shù)據(jù)來源

（1）GDP數(shù)據(jù)。各省區(qū)工業(yè)部門GDP產(chǎn)出數(shù)據(jù)及GDP平減指數(shù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒》（1998～2009），將各省區(qū)工業(yè)部門當(dāng)年價格的GDP折算為1997年不變價格。

（2）勞動力數(shù)據(jù)。國外一般取工作小時來作為勞動力投入變量，但該數(shù)據(jù)國內(nèi)不可獲得，我們就簡單采用歷年就業(yè)人數(shù)來替代，數(shù)據(jù)來自《中國統(tǒng)計年鑒》（1999～2009）。

（3）資本存量數(shù)據(jù)。資本存量我們采用常用的“永續(xù)盤存法”來計算。我們首先對各省區(qū)工業(yè)部門的固定資產(chǎn)投資數(shù)據(jù)進(jìn)行平減處理，將其調(diào)整為1997年不變價格的固定資產(chǎn)投資。由于缺乏各省區(qū)工業(yè)行業(yè)固定資產(chǎn)投資價格指數(shù)，我們以各省區(qū)固定資產(chǎn)投資價格指數(shù)來進(jìn)行調(diào)整。“永續(xù)盤存法”的計算公式為Ki,t=Ki,t-1(1-δ)+Ii,t，其中Ki,t為i省區(qū)第t年的工業(yè)部門的資本存量，Ii,t為i省區(qū)第t年平減后的固定資產(chǎn)投資。δ為固定資產(chǎn)折舊率，本文取值5%。由于“永續(xù)盤存法”運(yùn)用的是滯期調(diào)整模型，所以我們必須獲得1997年作為基期的資本存量。這里我們借鑒邵軍等（2010）的做法，假設(shè)1997年基期的資本存量是過去投資的加總，并假定t期的固定資產(chǎn)投資額Ii,t=Ii,0eλit，λi為增長率。那么，基期1997年工業(yè)部門的資本存量可以由下式計算得出：

對式（3）進(jìn)行計算的話，還需要得到Ii0和λi的值才行，我們用1998～2009年平減后交通運(yùn)輸部門和工業(yè)部門固定資產(chǎn)投資額通過線性回歸求得：

表1 1998～2007年我國各省區(qū)工業(yè)部門的GDP以及各投入要素的均值

表2 我國各省區(qū)工業(yè)部門全要素石油相對效率（1998～2007） 單位：%

上述（3）式有了Ii0和λi后，我們用MATLAB軟件可以求得基期K（1997）的值，以后各期的資本存量就可以用“永續(xù)盤存法”計算而得。

（4）石油和非石油消費(fèi)量數(shù)據(jù)。石油消費(fèi)量我們選取工業(yè)部門的終端油品消費(fèi)量的數(shù)據(jù)；非石油消費(fèi)量取終端非油品消費(fèi)量的加總數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)都來自于《中國能源統(tǒng)計年鑒》（1999～2009），其中缺乏部分省區(qū)部分年份的數(shù)據(jù)，我們采用前后年份的平均數(shù)代替。

上述變量的均值統(tǒng)計如表1所示。

2.2 各省區(qū)工業(yè)部門的石油利用效率評價及比較

根據(jù)上述的投入和產(chǎn)出變量，運(yùn)用DEAP2.1軟件，可以測算出各省區(qū)工業(yè)部門的目標(biāo)石油投入量，而全要素石油相對效率=目標(biāo)石油投入量/實(shí)際石油投入量，就可以得出各省區(qū)工業(yè)部門全要素石油相對效率TOPi,t，具體結(jié)果見表2。

從表2的我國各省工業(yè)部門的石油相對利用效率總體來看，工業(yè)部門的石油利用效率比較高，處在85%左右，并且整體呈現(xiàn)穩(wěn)步上升的態(tài)勢。從各省區(qū)來看，上海、江蘇、浙江、廣東、云南等地的石油利用效率最高，一直處在最優(yōu)前沿面上，也就是相對于我國其他省區(qū)來講，其節(jié)油潛力幾乎為零，并且有九個省區(qū)的工業(yè)部門石油利用效率高于90%。工業(yè)部門石油利用效率最低的省區(qū)主要集中在寧夏、遼寧、甘肅、青海等省區(qū)，其全要素生產(chǎn)率效率低于60%，其中最低的是寧夏，其平均石油利用效率僅為42.1%，這些省份中除了遼寧省外，其他都是位于我國經(jīng)濟(jì)相對落后的西北地區(qū)，說明這些地區(qū)的石油效率損失較為嚴(yán)重，未來西北地區(qū)的工業(yè)石油利用效率有待進(jìn)一步提升。

表3 我國各省區(qū)工業(yè)部門節(jié)油潛力及占全國節(jié)油量比重

2.3 各省區(qū)工業(yè)部門的節(jié)油潛力分析

根據(jù)式2，我們可以計算出各省區(qū)的節(jié)油潛力，將部門的目標(biāo)石油投入量和實(shí)際石油使用量之間差額相比即可以得出各省區(qū)的節(jié)油量，以及該地區(qū)當(dāng)年可節(jié)約石油量在全國所占的比重，如表3所示。該處的“節(jié)油量”指的是如果該地區(qū)的部門經(jīng)濟(jì)按照最優(yōu)前沿面的省份模式運(yùn)轉(zhuǎn)的話，在相同的條件下，可以實(shí)現(xiàn)石油減少量。所以處在最優(yōu)前沿面上的省區(qū)，例如上海、山東等地其可節(jié)約石油量應(yīng)該為零，但是這并不意味著該地區(qū)不存在石油效率的損失，而是指該地區(qū)與全國其他地區(qū)相比較，在當(dāng)前的產(chǎn)出水平和技術(shù)條件下，處在帕累托最優(yōu)狀態(tài)，沒有石油投入可供節(jié)約的。但是如果與國際市場上其他國家和地區(qū)相比，其有可能仍然存在著石油效率損失和節(jié)油潛力。

從表3的工業(yè)部門的節(jié)油潛力可以看出，2005～2007年全國的總體節(jié)油潛力不是很高，均值為10.87%，其中上海、江蘇、浙江、山東、河南、廣東、云南等省一直處在最優(yōu)前沿面上，而甘肅、青海、寧夏、貴州、吉林、遼寧等省節(jié)油潛力較大，其中寧夏的節(jié)油潛力最大，均值達(dá)到了55%。

從可節(jié)油的絕對量來看，由于其石油消耗的絕對量較大，所以遼寧、吉林、湖北和新疆等省區(qū)可節(jié)約石油量最多，2005～2007年均可節(jié)油量都在100萬噸以上，其中遼寧省的年可節(jié)油均值達(dá)到了312萬噸，并且呈現(xiàn)上升態(tài)勢，占全國可節(jié)油量的比重24%左右，一方面原因可能是因?yàn)檫|寧省是全國煉油大省，但是同為煉油大省的山東省，其石油相對損失卻為零。青海、寧夏等西部地區(qū)雖然其節(jié)油潛力較大，但是由于其石油消耗量較少，所以可節(jié)油絕對量并不高。從2007年單年情況來看，遼寧、吉林、湖北三省的總計可節(jié)油量占全國比重高達(dá)58%，理應(yīng)成為我國工業(yè)部門未來重點(diǎn)節(jié)油區(qū)域。

3 結(jié)論與政策建議

從表4全國總體節(jié)油規(guī)模來看，工業(yè)部門的可節(jié)油量呈現(xiàn)相對比較平穩(wěn)的態(tài)勢，平均節(jié)油量基本上維持在1300萬噸左右，其中2005～2007年的年節(jié)油量分別為1373.6萬噸、1174.5萬噸和1322.5萬噸，分別占當(dāng)年石油進(jìn)口量的9.34%、6.93%、7.29%。我們工業(yè)石油消耗量一直占全國石油消耗量的40%以上，這個比例比西方國家的比例要大得多，工業(yè)部門的節(jié)油潛力的挖掘?qū)τ谖覈拖目偭康臏p少意義非凡，如果其實(shí)現(xiàn)有效節(jié)油的話，則可以緩解我國石油進(jìn)口的壓力。

表4 1998～2007年我國工業(yè)部門的總節(jié)油潛力 （單位：萬噸）

近期內(nèi)石油仍然是我國第二大能源供給，因此應(yīng)將提高工業(yè)部門石油利用效率放在首要位置。當(dāng)然，以上只是基于國內(nèi)和國際市場上相關(guān)參照系的比較測算出的理論上節(jié)油量，要實(shí)現(xiàn)該節(jié)油量還需要我們提供行之有效的政策支持和保障。

工業(yè)部門石油利用效率的提高受多方面因素影響：政策法規(guī)導(dǎo)向；資金投入情況；節(jié)油技術(shù)應(yīng)用水平；節(jié)油的組織管理水平；以及石油市場機(jī)制完善程度等。所以我們應(yīng)該以節(jié)油財稅和金融政策支持為推動，調(diào)動全社會節(jié)油積極性；以節(jié)油技術(shù)進(jìn)步為主導(dǎo)，加快國內(nèi)和國際市場上已經(jīng)成熟的節(jié)油技術(shù)的推廣；以企業(yè)和消費(fèi)者的節(jié)油管理為保障，變政府主導(dǎo)的強(qiáng)制節(jié)油為企業(yè)和消費(fèi)者自主節(jié)油；建立完善的、長效的節(jié)油市場機(jī)制，實(shí)現(xiàn)“政府推動，企業(yè)主導(dǎo)，消費(fèi)者參與”的節(jié)油優(yōu)先戰(zhàn)略。遠(yuǎn)期來看，石油替代能源將在整個能源供給結(jié)構(gòu)中的比重會逐步提升，所以，在促進(jìn)石油利用效率提升的基礎(chǔ)上，加大替代能源的研發(fā)力度，促進(jìn)其市場化、商業(yè)化，逐步降低石油依賴程度。

[1] Cornillie,J.,Fankhauser,S.The Energy Intensity of Transition Countries[J].Energy Economics,2004,26(3).

[2] Fan Ying,Liao Hua,Wei Yi-Ming.Can Market-oriented Economic Reforms Contribute to Energy Efficiency Improvement?Evidence from China[J].Energy Policy,2007,35(4).

[3] Farla,J.,Cuelenaerall,R.,Blok,K.Energy Efficiency and Structural Change in the Netherlands(1980～1990)[J].Energy Economics,1998,20(1).

[4] Geller,H.,Harrington,P.Rosenfeld,A.,Tanishima,S.,Unander,F.Policies for Increasing Energy Efficiency:Thirty Years of Experience in OECD Countries[J].Energy Policy,2006,34(5).

[5] Jin-Li Hu,Shih-Chuan Wang.Total-factor Energy Efficiency of Regions in China[J].Energy Policy,2006,(34).

[6] Komor,P.,Baldwin,S.Total-factor Energy Efficiency of Regions for Improving Transportation Energy Efficiency in the Developing World,Transportation Research Part A:Policy and Practice[Z].1993.

[7] Richard G,Adam B.The Induced Innovation Hypothesis and Energy-saving Technological Change[J].Quarterly Journal of Economics,1999,(114).

[8] 李廉水，周勇.技術(shù)進(jìn)步能提高能源效率嗎？——基于中國工業(yè)部門的實(shí)證檢驗(yàn)[J].管理世界，2006，（10）.

[9] 史丹.我國經(jīng)濟(jì)增長過程中能源利用效率的改進(jìn)[J].經(jīng)濟(jì)研究，2002，（9）.

[10] 魏楚，沈滿洪.能源效率及其影響因素：基于DEA的實(shí)證分析[J].管理世界，2007，（8）.

[11] 魏楚，杜立民，沈滿洪.中國能否實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)：基于DEA方法的評價與模擬[J].世界經(jīng)濟(jì)，2010，（3）.

[12] 吳巧生，成金華.中國工業(yè)化中的能源消耗強(qiáng)度變動及因素分析[J].財經(jīng)研究，2006，（6）.

[13] 楊紅亮，史丹，肖潔.自然環(huán)境因素對能源效率的影響——中國各地區(qū)的理論節(jié)能潛力和實(shí)際節(jié)能潛力分析[J].中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)，2009，（4）.

[14] 楊敏英.我國動態(tài)節(jié)能潛力的測算[J].中國能源，2010，（3）.

[15] 張雷，黃園淅.中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)節(jié)能潛力分析[J].中國軟科學(xué)，2008，（5）.