基于迪氏指數理論的內蒙古能源消費與經濟結構調整研究

馮利英，張耀元

(內蒙古財經學院 統計與數學學院，內蒙古 呼和浩特 010051)

能源是國家戰略性資源，是一個國家經濟增長和社會發展的重要物質基礎，也是社會可持續發展的物質基礎。人類社會的發展歷史與人類認識和利用能源的歷史密切相關，社會越發展，人類對能源的依賴程度就越強烈。隨著社會經濟的快速發展，能源消費迅速增長的趨勢越來越明顯，1980年到2000年二十年中，中國以能源消費翻一番支撐了GDP翻兩番的增長，成為繼美國之后的世界第二大能源消費國。

改革開放以來，內蒙古能源工業逐步形成了以大中型企業為骨干、門類比較齊全、結構比較合理，具有民族和地域特色的能源工業經濟體系。隨著近年來內蒙古重點建設的西電東送、城鄉電網改造、煤炭深加工和轉換及出口煤基地，西氣東輸，新能源開發利用和熱電聯產六大能源工程的開展，能源工業正成為拉動自治區經濟發展的重要支柱產業。與此同時，出現了通過能源的大量消耗維持經濟增長、能源消耗過度、能源消費結構不合理的現狀。處在工業化發展重要階段的內蒙古地區，其國民經濟的快速增長必然導致能源消費需求巨大。只有了解能源消費現狀，及時調整能源消費結構，才能保證內蒙古經濟又好又快的發展。

為此，本文依據經濟結構內涵，結合第二產業即工業的能耗量是內蒙古總能耗量決定因素的現狀，利用迪氏因素分解法(LMDI)，量化了規模、結構、效率與能源消費的關系，綜合分析了內蒙古能源消費不合理的癥結所在，目標是為自治區經濟結構的調整以及能源戰略的制訂提供理論依據。

一、問題的提出

經濟結構指國民經濟的組成和構造，理論界主要有三個層次的分類:其一，產業結構分類，即按照工業、農業、服務業等各個部門、各個行業劃分;其二，技術結構分類，即按照各行業間技術水平的層次狀況分類，對此進行研究可以直觀體現出各個行業不同的效率水平;其三，規模結構分類，即依照各個企業或產業實際經濟規模量的多寡進行的分類，規模結構在產業中是必不可缺的，對產業的投入必然會伴隨著規模結構的增長。

能源消費是指生產和生活所消耗的能源。能源消費按人平均的占有量是衡量一個國家經濟發展和人民生活水平的重要標志。在發達國家里，能源消費強度變化與工業化進程密切相關，隨著經濟的增長，工業化階段初期和中期能源消費一般呈緩慢上升趨勢，當經濟發展進入后工業化階段后，經濟增長方式發生重大改變，能源消費強度開始下降。

二十世紀中后期，指數因素分解法在分析技術水平、規模水平和經濟結構調整對能源消費影響方面嶄露頭角，被經濟學家廣為接受，其原理為，計算某個變量變化值的同時保持其他變量基年值不變。如Jenne C運用因素分解法分析了英國和美國的工業的能源消耗趨勢;Jhung HK，Kuala Lumpur和Kibune H對亞洲部分國家的能耗情況進行了研究。在這段時期指數因素分解法經歷了一系列演變:從早期的拉氏因素分解法到對數均值權數迪氏分解法(LMDI II)再到對數均值迪氏分解法(LMDI I)。早期的學者采用的都是拉氏因素分解法，但是這種方法有一個缺陷，采用早期拉氏因素分解法會面臨余值過大的問題。經過不斷的探索，終于有人在1997年將此方法改進為對數均值權數迪氏分解法(LMDI II)，克服了早期余值過大的問題，但是分解式依舊復雜。直到有人提出對數均值迪氏分解法(LMDI I)這些問題才最終得到了圓滿的解決，不僅能夠避免余值過大問題，又可以簡化分解式。自此，LMDI I法被廣泛接受，其優越性也得到了不斷的證實。

在我國，有學者采用LMDI I法對中國80年代末90年代初的能源強度的下降的原因做了分析;也有學者利用拉氏指數因素分析法，把中國產業分為六大產業，分析了從二十世紀八十年代開始的宏觀能源強度以及工業部門能源強度下降的原因;還有學者從三次產業角度出發，計算了經濟結構變化和部門能源效率變化分別對能源強度下降的影響份額。然而，這些研究成果或者只適用于特殊年份，或者受制于經濟體制、統計口徑影響，其分析均缺乏分行業特別是工業內部不同行業結構變化對能源消費的影響分析。

改革開放以來，內蒙古地區經濟快速發展，經濟增長強勁態勢明顯。與此同時，能源消費也呈現強勁的上升趨勢。那么，內蒙古地區能源消費與經濟增長二者之間關系是否均衡?能源消費與經濟增長之間的關系是否優化?能源增長速度是否可以滿足高速經濟增長對其需求量增加的速度要求?這是本文探討的焦點問題。

二、內蒙古能源消費與產業結構變動現狀

從產業經濟的視角，一個地區經濟發展的過程，不僅體現為經濟總量的增長，而且伴隨著產業結構的不斷演進，許多經濟問題甚至只能從部門的角度去分析和理解。雖然在表面上一國經濟增長是其能源消費水平的決定性因素，能源供應能力是制約經濟發展與能源協調的主要因素。但更內在、更本質的問題，卻在于產業與能源的協調發展問題，特別是產業結構演進方式的調整問題。

近年來，內蒙古自治區第一、二、三次產業產值比重由2000年的22.8:37.9:39.3調整為2008年的11.7:55.0:33.3，2008年第二產業產值所占比重較2000上升幅度較大，上升了17.1個百分點。

可見，內蒙古經濟的飛速發展帶動了產業結構的調整。一般來說第二產業在能源消費總量中占據了較大分量，依賴二次產業的經濟模式必然會引起能源的過度消耗，從而大幅度提升了整體國民經濟的能耗總量，是能源消費量快速提升的主要因素。

由圖1可以看出，2008年第二產業的能源消費量較2000年相比的增長幅度是最大的，由2000年的5353萬噸標煤增長到2008年的20557萬噸標煤，凈增長15204萬噸標煤。

圖1 2000年和2008年各產業能源消費量

本文將產業結構變動對能源消費的影響進行模型驗算:若產業結構變動對能源消費的影響有意義，那么加入結構因素后，回歸分析應該更為有效;否則，有效性不變或降低。

選擇指標:國內生產總值(GDP)反映內蒙古經濟增長，S1表示第一產業在GDP中的百分比，S2表示工業在GDP中的百分比，S3表示建筑業在GDP中的百分比，S4表示交通運輸、倉儲和郵政業在GDP中的百分比，S5表示批發、零售業和住宿、餐飲業在GDP中的百分比，單位均為%。選用能源消費量(E)、原煤消費量、原油消費量、水電消費量反應內蒙古能源消費狀況。

表1 內蒙古能源消費總量及其構成 單位:萬噸標準煤

表2 內蒙古各產業占GDP的比重統計表 單位:億元

下式(1)的回歸分析中，GDP為解釋變量，被解釋的能源消費選取四類:原煤消費量、原油消費量、能源消費總量以及水電消費量。式(2)的回歸分析主要是分析產業結構變動對能源消費的影響。為形成對比，被解釋變量仍選取四類能源消費:能源消費總量、原煤消費量、原油消費量以及水電消費量。GDP、Sn分別為解釋變量。a為能源消費彈性系數。

首先，先計算出未考慮結構變動時所計算的能源消費彈性系數。采用線性回歸模型，E分別代表能源消費總量、原煤消費量、原油消費量、水電消費量，分別對它們進行回歸:

采用Eviews軟件得出分析結果如表3所示。

表3 未考慮結構因素的能源消費彈性系數

其次，計算出考慮結構變動時的能源消費彈性系數。采用以下回歸分析模型，再次對能源消費量、原煤消費量、原油消費量、水電消費量進行分別分析:

采用Eviews軟件得出分析結果如表4所示。

表4 考慮結構變動因素的能源消費彈性系數

在顯著性水平α=0.20的條件下，剔除一些不合理的解釋變量后，綜合能源消費的回歸結果，可以看出:

第一，加入產業結構變動因素后，回歸分析的相關度較未加入時有所改進，未考慮結構變動因素前的能源消費量、原煤消費量、原油消費量以及水電消費量對GDP的相關度分別是0.986、0.979、0.830和0.252。而考慮結構變動因素后各相關度分別是0.993、0.986、0.942和0.618。這說明產業結構變動對能源消費會產生一定的影響。

第二，加入結構因素后，水電消費量與各因素的相關度與未加變動因素之前變化較大，證明結構變動對水電消費的影響最大。

第三，總體上，原煤、原油和水電的消費需求主要受第二產業尤其是工業的影響，第二產業比重的上升一方面減少電力消費需求，另一方面則增加對原煤和原油消費需求。

第四，就不同的能源品種來說，經濟規模的變動對原油消費的影響最大，其次是原煤。

三、基于迪氏指數理論的內蒙古能源消費與經濟結構變動分析

(一)對數均值迪氏指數因素分解法簡介

在經濟系統中，很多變量都受到多個因素的影響，因此把各個因素的影響區分開來非常有意義。國外學者對因素分解法的討論逐步形成了拉氏和迪氏因素分解法。因素分解法早期研究重點主要是針對如何消除分解余值展開，針對指數因素分解結果的余值和數據處理的零值問題，首先產生了對數均值迪氏指數因素分解II法(LMDI II)，該方法通過定義一種新的函數克服了分解法的余值問題，但是該法的一個缺陷是分解形式復雜，實際應用中難以推廣。之后，學者們進一步提出了對數均值迪氏指數因素分解I法(LMDl I)，該法能滿足分解不產生余值的要求且分解形式更為簡單。為此，在本文中采用LMDI I法對能源消費量指標進行分解，分解形式如公式(1)所示:

其中Ei，t代表第i個行業第t年的能源消費量;Et代表第t年工業能源消費總量;Yi，t代表第 i個行業第t年的工業生產總值;Yt代表某國家或地區工業生產總值，同時代表假定其他變量不變僅由產出變動產生的規模效應代表假定其他變量不變第i個行業第t年由于產值變動產生的結構效應;代表假定其他變量不變第 i 個行業第 t年由于技術進步產生的效率效應。對應公式(3)的各項的分解式如下:

根據LMDI法，從0年到t年的總能耗差值稱為總效應△Etot。△Etot由三部分組成，由生產規模擴大或者縮小的規模效應△Eact，生產規模的改變反映了一個國家或者地區在一定時間內經濟規模的大小;由經濟結構調整導致能耗變化的結構效應△Estr，經濟結構的調整反映一個國家或地區經濟增長方式;由能耗強度改變而引起的能耗效率效應△Eint，能耗強度是指一個國家或地區在一定時間內單位產值消耗的能源量，反映了經濟對能源的依賴程度，以及能源的利用效率。因此，得出公式:

(8)式稱為LMDI法的加法分解式，其中△Ersd是分解余值，由于LMDI法是完全分解法，故上式中△Ersd=0，其中各個效應分解值的含義如表5。

表5 能源消費量及影響因素“正負值”含義

(二)工業能源消費量增量因素分解分析

本文選擇2000年為基準口徑，收集了2000年到2008年的內蒙古工業分行業的終端能源消費及工業總產值數據，參照《國民經濟行業分類》(GB/T 4754－2002)標準，將工業劃分為40個行業，各個行業數據按照2000年基準口徑統一換算。另在實際數據整理過程中發現文體教育用品制造業數據不全，所以實際操作時工業劃分為39個行業，數據取自《內蒙古統計年鑒2000－2009》。根據公式(3)－(8)，將內蒙古能源消費量增量分解為規模效應、結構效應、效率效應，分解結果如表6。

表6 內蒙古工業能源消費量增量的因素分解結果 單位:萬噸標準煤

1.規模效應的持續增長帶動了工業能源消費量的快速攀升。內蒙古工業部門能源消費量各影響因素中，假定其他變量不變僅由工業總產值變動帶來的工業能源消費量的增量即規模效應的分解值在分析期內均為正值，說明內蒙古工業部門能源消費的增長主要是由工業產出的增長拉動的。2000到2008年，內蒙古的工業總產值年均增長率高達30%，而工業是能源消費大戶，工業規模的持續擴大是工業能源消費量快速攀升的主要影響因素。

2.結構效應總體上抑制了工業能源消費量的增長。結構效應分解值的變動可以分為兩個階段，第一階段:結構效應分解值為負值，此階段包括2002－2008年，此分析期內結構效應的分解值為負值，說明其對工業能源消費量的增長起到了抑制作用，特別是2007年，結構效應分解值(絕對值)高達308.28(萬噸標煤)，遠遠超過當年效率效應的分解值，是抑制當年工業能源消費量增長的主要因素，從2002年開始，結構效應的分解值均為負值，而結構效應的含義為行業產值變動帶來的工業能源消費量增量的變動，說明2001年以后工業的產業結構調整對能源消費的過快增長起到了抑制作用，產業的結構調整是有效的;第二階段:結構效應的分解值為正值，此階段為2001年，結構效應為正值，說明其對工業能源消費量的增長起到了推動作用，這也說明了2002年之前沒有實行有效的工業產業結構調整，使得2001年尚未顯現出抑制能源消費快速增長的作用，但同時可以看出的是，2001年的結構效應的分解值為6.909283萬噸標煤，絕對值量非常小，可見，工業的產業結構調整開始初見成效。總體看來，除了2001年結構效應在分析期內有效地抑制了工業能源消費量的快速增長。

3.效率效應持續抑制工業能源消費量的快速增長。如表6，假定其他變量不變由行業內技術進步帶來的工業能源消費量增量變動的效率效應的分解值在分析期內均為正值(除2008年外)，說明分析期內內蒙古工業行業能源使用效率的低下是促使其能源消費量快速攀升的因素之一。以工業能源消費強度為指標來衡量能源利用效率的話可以看出，內蒙古能源消費強度從2000年到2008年為先抑后揚的態勢，因此從整個分析期內來看內蒙古能源利用效率依舊較低，從2006年到2008年能源利用效率逐年提高，能源消費強度逐年下降，2008年效率效應分解值為負值，絕對值量為272.595，大于同年結構效應絕對值量214.124，說明2008年由于技術進步帶來的影響比產業結構調整帶來的影響更有效地抑制了能源消費增量的增長。雖然從全國范圍來看，2008年內蒙古的能源消費強度依然大于全國平均水平，但以技術進步提高能源利用效率的良好發展趨勢已經初步顯現。

(三)工業分行業能源消費增量因素分解分析

以2000年為基期，對2000－2008年內蒙古工業分行業的能源消費量變動進行分解分析，將其分解為規模效應、結構效應和效率效應，研究中將工業行業合并為14個大行業，分解結果如表7所示。

表7 內蒙古行業能源消費量增量分解結果 單位:萬噸標準煤

圖2 內蒙古工業行業能源消費量增量因素分解的結構效應與效率效應

由圖2和表7可知，2000－2008年，內蒙古采掘業的結構效應和效率效應的變化分別使能源消費總量增加了577.2443562萬噸標煤，降低了 －623.0045萬噸標煤，效率效應對其能源消費的降低產生了重要影響，內蒙古是一個資源大省，這說明在長期的資源開采過程中內蒙古已經具備了較為先進的開采技術，通過技術進步提高了其能源利用效率。值得一提的是，紡織業是內蒙古所有工業行業中總效應為負值的行業，對能源消費量的降低起到了積極的作用和范例。

紡織業的結構效應和效率效應的變化分別使能源消費總量下降了233.0087451萬噸標煤、141.36447萬噸標煤，均對其能源消費的降低產生了重要的影響，紡織業是內蒙古的傳統支柱產業，在發展過程中，紡織業的產業結構的調整和能源利用效率均取得了理想的效果。

石油工業能源消費中的結構效應比較明顯，使能源消費下降了353.6229882萬噸標煤，而石油工業的效率效應使能源消費下降了273.05192萬噸標煤，說明2000－2008年間，石油工業的產業結構調整和能源利用效率均取得了效果，對能源消費的增長起到了比較有效的抑制作用。

化學工業的結構效應和效率效應的變化分別使能源消費總量下降了390.6457032萬噸標煤，增加了1736.86464萬噸標煤，結構效應對其能源消費的降低產生了重要影響，而化學工業的效率效應對能源消費量的增加在所有工業行業中是最大的，說明內蒙古化學工業存在著嚴重的技術落后、能源利用效率嚴重低下的問題。

有色金屬的冶煉及壓延工業的結構效應和效率效應的結果都不理想，分別使能源消費總量增加了554.3002764萬噸標煤、1191.04601萬噸標煤，可以明顯看出無論是在產業結構調整方面還是能源利用效率方面，其表現都差強人意，作為內蒙古特色產業之一，有色金屬的冶煉及壓延工業應該重新審視自身發展方式。

電力煤氣及水的生產和供應業，在分析期內發展速度相對較快，結構效應的結果促使其能源消費下降，且其效率效應的變化使能源消費總量下降達到1093.401萬噸標煤，成績表現為內蒙古所有工業行業中最佳，對其能源消費的降低產生了重要影響，能源利用效率獲得了提高。

四、結論及建議

以上分析表明，從2001年至2008年，內蒙古能源消費增量總效應一直呈上升態勢，規模效應增長速度不斷增大，結構效應與效率效應相對平穩，并有下降趨勢，可見，使內蒙古能源消耗量攀升的最主要因素是近年來內蒙古急速擴張的產業規模。總體來看，總效應自2005年后已經明顯放緩了攀升的速度，說明政府相關調整政策初見成效，經濟發展離不開產業規模的擴張，以適當的能源消耗換取飛速的經濟增長看起來也無可厚非，但是在內蒙古工業結構中必定存在著與不合理消耗能源與長期可持續發展宗旨相背離的行業。

規模效應方面，由成產規模擴大和產能增加所引起的能源消耗增長稱之為能源消耗的規模效應。內蒙古規模效應龐大，并且是逐年遞增的發展趨勢，其主要原因是內蒙古的工業能耗比重大，“十五”期間工業產能規模不斷擴大，尤其是工業內部的高能耗產業所造成的規模效應迅速擴大所帶來的結果，如采掘業、石油工業、化學工業、非金屬礦物制品業、黑色金屬冶煉及壓延工業、電力煤氣及水的生產供應業。

從結構效應來看，內蒙古總體發展態勢要優于全國水平，我國1996年至2005年即“九五”與“十五”期間工業內部的產業結構并沒有發揮出應有的調節作用，反而助長了能源消耗的增長，另外500萬元以上的投資項目，鋼鐵投資增長96.6%，電解鋁投資增長92.9%，水泥投資增長121.9%，汽車投資增長87.2%，我國的工業投資結構也助長了工業能耗迅速增長。相比之下內蒙古各行業結構效應處于較低水平，紡織業、皮革工業、造紙工業、石油工業、化學工業、非金屬礦物制品業、黑色金屬冶煉制造業、金屬制品業、電力煤氣及水的生產供應業等行業的結構調整均對能源消耗的降低起到了顯著的作用。

從工業能源消費的總分解效應中來看，效率效應呈現出逐年穩步遞減趨勢，并且在工業各行業中已經顯現出有效抑制能源消耗增長的趨勢，例如紡織工業、造紙工業、石油工業、化學工業、黑色金屬冶煉及壓延工業等。可見在這些行業中，引入先進的工藝技術及管理方式有效提高生產效率，對能源消耗的增速抑制效果明顯。

針對內蒙古能源消費效應，結合各行業特點，本文建議如下:

第一，內蒙古工業行業中“羊煤土氣”是四大優勢行業，從本文的圖表分析中可以看出“羊氣”即紡織工業與電力煤氣及水的生產供應業結構效應分別為－233.0087451，－81.94891799，效率效應分別為－141.36447，－1093.401，發展態勢良好，應當在擴大生產規模的同時繼續深入發掘結構調整與技術管理的潛力，用以抵消規模效應對能源消耗帶來的負面影響。

第二，“煤土”即采掘業與有色金屬冶煉及壓延工業。采掘業的結構效應與效率效應分別為577.2443562，－623.0045，結構效應為正值;有色金屬冶煉及壓延工業的結構效應與效率效應分別為:554.3002764，1191.04601均為正值。在今后的發展中，應當注重深化調整“煤土”兩大行業內部產業結構，以有效降低結構效應，繼續提高采掘業的工業技術水平及管理水平加強效率效應優勢，在“土”行業中，效率效應偏大，應引入先進的加工技術并同時完成產品粗加工到精加工的工業化升級。“煤土”這兩個行業產品作為不可再生資源，對我國乃至世界長期可持續發展具有意義重大，因此，建議在今后可以適當降低“煤土”行業的開采及加工規模，這樣做一方面有利于資源的長期利用開采，另一方面通過生產規模的降低從而有效地降低這兩個行業的規模效應。

第三，淘汰產能落后、不利于長期可持續發展的行業——森林行業。內蒙古目前草場、森林覆蓋面積已被過度開采、放牧破壞殆盡，保護生態平衡，停止暴力破壞型行業已經迫在眉睫。森林行業在近些年里對內蒙古經濟發展的貢獻相比此行業破壞環境所帶來的經濟損失簡直微不足道，并且森林行業技術落后、產業結構不合理，對能源有不合理消耗的發展趨勢，因此，建議將森林行業下馬。

第四，工業產品加工向深加工升級。石油工業、化學工業、非金屬礦物制品業、黑色金屬冶煉及壓延工業、有色金屬冶煉及壓延工業、金屬制品業、機械工業，其中石油工業產業結構合理、技術管理水平先進，數據顯示是內蒙古化工產品類的標桿性行業，應當大力推廣石油工業的管理經驗與技術。其余的行業效率效應都為正值，這主要是因為行業產品加工主要以初級加工為主，管理效率低下造成的，為了促進產業升級及工業階段轉型，必須將這些產業與先進技術相結合，初級加工升級成深加工，以技術換效益，打破曾經賣苦力賣資源換取GDP的局面。因此，建議在下個階段的政府主要工作目標是大力提高加工業的技術與管理水平，制訂工業化轉型時間表，不僅提高能源利用效率，同時令內蒙古在工業階段邁上一個新的臺階。

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