中國成品油需求增長的驅動因素研究

摘要：運用二階KLEM（即資本、勞動、能源、原料）投入產出結構分解法，本文將汽油、煤油、柴油和燃料油的需求增長分解為各種驅動因素的加權平均貢獻之和。研究結果表明：1997-2007年，導致全社會四種成品油需求增長10 200萬噸的正向驅動因素及其貢獻率，為國內最終需求因素（165.9%）、國內中間需求因素（28.3%）和出口貿易因素（94.5%），負向驅動因素為技術進步因素（-178.6%）和進口替代因素（-10.0%）。

關鍵詞：成品油消費；KLEM；投入產出結構分解法；驅動因素

中圖分類號：F426 文獻標識碼：A

Driving Factors for Increment of Refined Oil Demand in China

WU Ya， ZHANG Li

(School of Economics， Xiamen University， Xiamen 361005， China)

Abstract：In this paper， input-output structural decomposition analysis incorporating a two-tier KLEM (i.e.， Capital， Labor， Energy， Material) production function framework is used to decompose the refined oil demand in China into the weighted contribution from different kinds of driving factors. The refined oil includes gasoline， kerosene， diesel oil and fuel oil. The results show that the total demand of four kinds of refined oil products in China experienced an increase of 102 million tons from1997 to 2007. The positive driving factors are final demand (average contribution， 165.9%)， intermediate demand (28.3%) and export (94.5%)， the negative driving factors are technological progress (-178.6%) and import substitution (-10.0%).

Key words:refined oil demand; KLEM; input-output structural decomposition analysis; driving factors

一、引言

近年來，國際原油價格不斷高企，對中國乃至世界經濟的發展均產生了深遠的影響。隨著經濟的迅速發展和人民生活水平的日益提高，我國石油需求量呈逐年增長的態勢。從2003年起，我國已成為繼美國之后的世界第二大石油消費國，但是國內石油資源相對貧乏影響了石油供給能力的提高，造成我國對進口石油的依賴性越來越大。例如2009年中國石油對外依存度達到51.29%，已超過50%的國際警戒線。國際石油價格波動的長期和短期特征事實表明，在可預見的未來一段時期內，國際油價的持續上漲將有一個不可逆轉的趨勢（陳宇峰，2010）［1］。中國石油需求基數大，對石油進口的過度依賴必將進一步推高國際石油價格。

由于油價的上漲對中國經濟有著明顯的影響，油價與我國經濟增長之間存在單向的因果關系，油價上漲對中國經濟活動的負面影響大于油價下跌的積極影響（周杰琦，2010）［2］。由此可見，石油短缺、油價高企風險等一系列問題已經成為危及中國經濟可持續增長的重要因素。中國石油需求的剛性和經濟發展的階段性，決定了中國保障石油安全與低碳經濟轉型戰略只能從節能與發展石油替代入手（林伯強，2010）［3］。從產業需求的角度，如何正確認識中國石油需求增長的驅動因素，將是制定節能節“油”政策的先決條件。

目前，對中國石油需求影響因素的研究較多。如殷建平（1997）定性分析了石化工業、汽車工業等部門對我國未來石油需求前景的影響［4］，He等（2005）使用一個自下而上的模型估計了1997-2002年中國交通部門的石油消費及其相關的CO2排放量［5］。Tao（2010）將人均石油消費分解成人均GDP、能源強度、石油在能源消費中的比重（能源需求結構）三個因素，并結合系統動力學的方法，模擬了中國未來人均石油消費的不同情景［6］。陳海濤（2010）利用系統動力學方法構建了我國石油需求系統模型，從供給與需求兩個角度建立正負反饋關系，從而預測了國民經濟發展速度、三次產業對中國石油需求的影響［7］。王雙英等（2011）基于對數平均迪氏指數（LMDI）分解法，研究了化石能耗結構、非清潔能耗、能源強度和經濟規模效應對石油需求的影響［8］。綜合這些文獻，眾多學者對中國石油需求的研究方法和視角都在不斷深入，并對石油需求影響因素的探討也在不斷地深化。其中的一個顯著的特點是，許多的研究都將“產業部門”或“產業結構”因素視為影響石油需求的重要因素之一，這為當前中國工業化特殊階段的石油需求研究提供了很有價值的參考。但是，也應注意到上述文獻僅僅考慮了“產業部門”或“產業結構”對石油需求的直接影響，還缺乏各產業之間的投入產出關系對石油需求間接影響的考察。因此，對石油需求驅動因素的研究有待進一步的深入。

投入產出結構分解法是從產業結構變動背后，細微考察一定時期內經濟變量變化的一種經驗方法。這一方法的特點是不僅考慮了經濟變量在產業間直接的技術效應、終端需求效應等，還可以考察變量在其他部門的間接效應，因此該方法對驅動經濟變量變動影響因素的研究更為嚴謹（Hoekstra 和van den Bergh，2003）［9］。目前，國內外已有部分針對中國能源消費變化的結構分解研究。如Lin 和 Polenske（1995）研究了中國1981-1987年能源消費變化的影響因素［10］，Garbaccio 等（1999）研究了中國1987-1992年能源強度的變化［11］。房斌等（2011）則基于投入產出結構分解的IPAT模型，研究了人口增長、能源強度、生產結構、最終使用結構、人均GDP對中國1992-2007年能源消費的影響［12］。這些研究都為能源需求的分解分析提供了很有價值的參考。本文試圖對中國成品油需求驅動因素進行研究。

二、理論模型和數據來源

（一） 二階KLEM投入產出結構分解法

基本的二階KLEM函數:

Y0 = F［K，L，E(E1，E2，…，Eg)，M(M1，M2，…，Mh)］(1)

假設該生產函數為非負的、二階可微和嚴格擬凹的，其中Y0為總產出；K，L，E，M分別為資本、勞動、能源和原料，此四種生產要素屬于第一階層，第二階層為不同種類的能源Ei(i=1，…，g)和原料Mj(j=1，…，h)。根據二階KLEM投入產出的理論模型，考慮進口和出口的產出方程可寫為：

Y0= ［I-(I-M)A］-1［(I-M)Y+EX］(2)

其中Y=(Y01，Y02，…，Y0n)’為總產出矩陣，Y0i為第i部門的總產出，n為投入產出模型中部門的總數，且n=g+h+2;Y=(Y1，Y2，…，Yn)’為國內最終需求的系數矩陣，包括居民消費、政府消費、固定資本形成總額、存貨增加和其它需求等；EX=(EX1，EX2，…，EXn)’為出口系數矩陣，Ei為第i部門的出口數量；M=(M1，M2，…，Mn)’為對角的進口系數矩陣，若i=j，則Mii為第i部門產品的進口數量占第i部門產品國內總需求的比例；若i不等于j，則Mij=0。A為包含資本部門和居民生活部門的直接消耗系數矩陣，其具體描述如下:

A=A0[]0[]0

D[]0[]0

W[]0[]0(3)

其中A0為傳統的直接消耗系數矩陣；D為各部門每單位產出所需要的資本投入量；W為各部門每單位產出所需要的勞動投入量。根據進出口的產出方程(2)，中國在第t年的石油需求總量可寫為：

TOt= Bt(I-RtAt)-1(RtYt+EXt)(4)

其中B=(B1，B2，…，Bn)為各部門石油消費的系數矩陣，Bj為第j部門單位產出所消費的石油數量；R=I-M。根據石油需求方程，中國在第t年和第t-n年之間的石油需求增長可分解為：

△TO= Bt(I-RtAt)-1(RtYt+EXt)-Bt-n(I-Rt-nAt-n)-1(Rt-nYt-n+EXt-n)(5)

= Bt(I-RtAt)-1［Rt(Yt-Yt-n)+EXt］ (國內最終需求因素)(5a)

+ Bt(I-RtAt)-1(RtYt-n+EXt-EXt-n) (出口貿易因素)(5b)

+(Bt-Bt-n)(I-RtAt)-1(RtYt-n+EXt-n) (技術進步因素)(5c)

+ Bt-n［(I-RtAt)-1-(I-RtAt-n)-1］(RtYt-n+EXt-n) (國內中間需求因素)(5d)

+ Bt-n(I-RtAt-n)-1(RtYt-n+EXt-n)- Bt-n(I-Rt-nAt-n)-1(Rt-nYt-n+EXt-n) (進口替代因素)(5e)

國內最終需求因素、國內中間需求因素以及出口貿易因素又可以進一步分解如下：

Bt(I-RtAt)-1［Rt(Y-Yt-n)+EXt］ （國內最終需求因素）（6）

=Bt(I-RtAt)-1［Rt(Yt-Yt-n(t))+EXt］ (最終需求的結構因素)（6a）

+Bt(I-RtAt)-1［Rt(Yt-n(t)-Yt-n)+EXt］ (最終需求的成長因素)（6b）

Bt-n［(I-RtAt)-1-(I-RtAt-n)-1］(RtYt-n+EXt-n) （國內中間需求因素） （7）

=Bt-n［(I-RtAt)-1-(I-RtAt-n(t))-1］(RtYt-n+EXt-n) (中間需求的替代因素)（7a）

+Bt-n(I-RtAt-n(t))-1-(I-RtAt-n)-1］(RtYt-n+EXt-n) (中間需求的成長因素)（7b）

Bt(I-RtAt)-1(RtYt-n+EXt-EXt-n) (出口貿易因素)（8）

=Bt(I-RtAt)-1(RtYt-n+EXt-EXt-n(t)) (出口的結構因素)（8a）

+Bt(I-RtAt)-1(RtYt-n+EXt-n(t)-EXt-n) (出口的成長因素) (8b)

其中Yt-n(t)表示以t年的國內最終需求為控制總量，但最終需求的比例則為t-n年的比例，用數學公式描述為：Yit-n(t)=Yit-n×∑iYit÷∑iYit-n(9)

其中EXt-n(t)表示以t年的總出口額為控制總量，各部門的出口比例則仍為t-n年的比例；At-n(t)表示各部門以t年的總消耗系數為控制總量，各種要素的消耗比例仍為t-n年的比例。

以上利用二階KLEM投入產出結構分解法，分解出了石油需求增長的驅動因素，這些因素均可以歸結為國內需求、技術進步和進出口貿易三個方面。值得注意的是，隨著分解順序的不同，每一個影響因素效果的取值可能也會有不同。石油需求的投入產出結構分解涉及到5個矩陣變量，分別是為產業部門的石油消費系數矩陣（B），與進口系數有關的矩陣（R）①，國內最終需求的系數矩陣（Y），直接消耗系數矩陣（A），出口矩陣（E）。因此，本文的投入產出結構分解存在著25，即32種分解方法。也就是說二階KLEM投入產出結構分解法存在“路徑依賴”問題。為避免這個問題，本文采用平均值法計算各驅動因素的效果量，即對每一個驅動因素所有可能的“路徑”上的效果量取平均值。

（二） 數據來源

本文主要研究1997-2007年中國石油需求增長的驅動因素。根據1997和2007年中國42部門投入產出表，能源部門包括煤炭開采和洗選業（煤炭行業），石油加工、煉焦及核燃料加工業（石油加工），電力和熱力的生產供應業（電力行業），石油和天然氣開采業，煤氣生產和供應業；非能源部門為其余37個產業部門的總稱，也即原料生產部門。一般地將資本按照用途可以分為更新資本和擴張資本，前者用于保證工業活動的連續性，或者用于擴大公司或企業的規模。在本文的投入產出結構分解中，主要考慮更新資本作為生產函數的要素投入到各部門商品之間的相互交換。因此，在本文的直接消耗系數矩陣A中，資本一項的橫列D為投入產出表中各部門固定資產折舊(Wolff，1994) ［13］，勞動一項的橫列W為投入產出表中勞動者報酬。為了消除價格的影響，2007年的投入產出表根據各產業部門的價格指數平減至1997年。本文對汽油、煤油、柴油和燃料油四種主要的油料品種的需求增長均做了詳細研究，各產業部門以及居民生活的石油消費量來源于分行業的能源消費表。

三、實證結果分析

根據中國統計年鑒的數據，1997年中國的原油消費約為17 367萬噸，到2007年增長到34 032萬噸，增長了16 665萬噸，年均增長率約為7%。原油通過提煉可以生產出多種成品油，主要包括汽油、煤油、柴油和燃料油等。就用途而言，原油主要用作石油加工部門或化工行業的原料，而其提煉的汽油、煤油等成品油才是各個產業以及居民消費部門的主要需求。1997-2007年，中國的汽油、煤油、柴油和燃料油的需求分別增長了2 207萬噸，562萬噸，7 202萬噸和229萬噸。從數據中可以發現汽油和柴油的需求增長較大，而煤油和燃料油的需求增長相對較小。為了更清晰地把握中國石油需求增長的驅動因素，并為未來的節油政策提供實證依據，本文主要研究汽油、煤油、柴油和燃料油這四種成品油需求增長的驅動因素，把各驅動因素變化對成品油需求的影響大小稱為驅動效果。總體來看，國內需求和進出口貿易為四種成品油需求增長的正向影響因素，而技術進步則是抑制成品油需求增長的負向影響因素。

（一）國內需求因素

國內需求分為國內最終需求和中間需求。由于政府、居民等終端消費者對各部門產品消費需求的變化，從而導致成品油消費需求的變化，稱為國內最終需求的驅動效果。由于各部門在生產過程中對各種產品消費需求的變化，從而導致成品油消費需求的變化，稱為國內中間需求的驅動效果。1997-2007年，中國經濟迅速發展，國內需求水平也得到了很大的提升。國內需求的變化導致四種成品油消費增長了共計19 804萬噸，對四種成品油消費增長的貢獻率為194.1%，其中國內最終需求和中間需求的變化分別導致成品油消費增長16 920萬噸和2 884萬噸，貢獻率分別為165.9%和28.3%。

從國內最終需求的結構效果方面分析，其對四種成品油的正向增長影響較小，貢獻率僅為2.3%。這主要是由于該因素對柴油需求起了明顯的抑制作用，直接減少了643萬噸的柴油需求量。這表明國內消費結構的總體轉變是有利于節約柴油消費的，但同時也應注意到該因素對其他三種成品油的需求增長都有一定的促進作用，這意味著未來對汽油、柴油和燃料油的節約利用還需要國內需求結構的進一步調整。國內最終需求的成長效果增加了16 682萬噸的成品油消費，貢獻率約為163.5%，是驅動成品油消費增長最大的正向因素。其中柴油和汽油的需求成長效果最為顯著，分別增加了7 817萬噸和4 049萬噸，貢獻率約為108.5%和183.4%。由于各成品油需求總量的變化不同，國內最終需求的成長對各種油品的貢獻率也有很大的差別。如燃料油，盡管只增加了3 995萬噸，但相對于229萬噸的需求增長總量而言，國內最終需求的成長對燃料油需求增長的效果高達1 742.4%。由于中間需求的替代效果增加了四種成品油的消費量，這表明研究期間中間生產過程中資本、勞動、原料及能源之間的替代效果還不足以降低各類成品油的需求。橫向對比，中間需求的替代效果對煤油需求的“抑制”相對明顯，僅增加了93萬噸。這可能與我國煤油的利用特點有著內在的一致性。

我國煤油消費結構相對穩定，煤油利用主要是在航空運輸部門，而其他領域的煤油利用不但較少，并且消費量還在逐步減少（李永芹，2007）［14］。因而，除了技術進步的節油效果之外，中間需求的替代效果也為煤油需求的緩慢增長提供了一種解釋上的可能。隨著經濟的不斷增長，與國內最終需求的成長效果類似，中間需求的成長效果正向驅動各種成品油需求的增長也具有其必然性。1997-2007年中間需求的成長增加了2 283萬噸的成品油需求，對成品油需求增長的貢獻率為22.4%。其中中間需求的成長效果對柴油需求的絕對增量最高，為928萬噸，這與柴油在國民經濟中的使用特點直接相關：與其他油品相比，柴油在經濟生活中不僅用途廣泛，而且需求量也相對較大。尤其是需求增量，研究期間除石油開采部門和電力行業的柴油需求量下降之外，基本上我國其他所有行業部門的柴油需求量都在增加，其中農業、機械制造業、輕工業、建筑業、服務業、交通運輸業的柴油消費增量分別是這些部門其他三種油品增量之和的11.7倍、11.6倍、3.9倍、3.4倍、2.8倍和1.7倍。因此，在國內最終需求成長的同時，中間需求的成長效果對柴油需求的增長效果比較明顯。

（二）技術進步因素

技術進步因素對成品油需求的影響主要通過成品油強度的變化得以體現。成品油強度是指單位產出的成品油消費量。一般地認為成品油強度的下降反映了生產技術的進步，因此在生產過程中，由于成品油強度的下降所引起的成品油需求的變化，稱為技術進步效果。與Lin 和 Polenske（1995）［10］以及Garbaccio等（1999）［11］的研究結論一致，在本文的研究期間內，技術進步效果減少了18 220萬噸的成品油消費，對成品油消費增長的貢獻率為-178.6%，是有利于節約成品油消費的最大的影響因素，其中燃料油與汽油的技術進步節油效果比較明顯。研究期間，技術進步效果減少了7 486萬噸的燃料油和5 000萬噸的汽油，貢獻度分別為-3 264.7%與-226.5%。對于柴油而言，雖然技術進步因素直接減少了4 606萬噸的需求量，但由于柴油需求增長總量較大，因此柴油技術進步節油效果比較小，其貢獻度僅為-64.0%。這里需要指出的是，盡管柴油技術進步的節油效果較小，但不能因此判定柴油利用效率也相應較低。事實上，對于公路運輸車輛，由于熱效率高、油耗低、能量利用率高等方面的優勢，柴油車的節能效果往往會比汽油車要明顯。由于柴油車的經濟性明顯高于汽油車，柴油轎車在歐洲的銷售份額從1998年的24.8%上升到了2002年的40.3%；2004年法國、西班牙等國柴油轎車的銷量都已超過了汽油車，達到50%以上；到2006年整個歐洲柴油車占新車銷售中的比重也達到50%。即使在日本，2004年柴油轎車占在用轎車中的比重已接近10%。相比而言，我國柴油轎車的發展就相當緩慢，2004年柴油轎車保有量在我國汽車總量的比重僅為0.2%（羅偉歡和熊銳，2007）［15］。隨著我國私人擁有轎車的不斷增加，從節約能源角度出發，適當發展柴油轎車應是未來我國交通運輸業的主要方向之一。

（三）進出口貿易因素

進出口貿易因素對成品油消費增長的影響可以分為出口貿易效果和進口替代效果，出口貿易效果是指由于出口貿易的變化所導致的成品油消費需求的變動，進口替代效果是指進口產品與國內產品之間的替代對成品油消費需求的影響。一般而言，出口產品中所包含的成品油消費屬于中國的成品油消費，而進口產品中所包含的成品油消費不屬于中國的成品油消費。因此，出口貿易增加會導致中國成品油消費的增長，而進口產品消費對國有產品的替代則有利于減少中國的成品油消費。

研究顯示我國進口替代對于抑制成品油消費的增長效果較為明顯：1997-2007年進口替代直接減少了1 024萬噸的成品油消費，對成品油消費增長的貢獻率約為-10.0%。其中柴油的節約量最高，達492萬噸；汽油節約量次之，為261萬噸。從驅動因素貢獻率的角度分析，由于各種成品油消費基數的不同，對各自需求增長的貢獻度也存在較大的差異。如燃料油的節約量雖然僅為208萬噸，但由于燃料油的需求增長總量最少（約為229萬噸），因而對自身需求增長的貢獻度最高，達到-90.7%。隨著我國進口貿易的增長，進口替代對抑制成品油消費增長的效果較為明顯有其必然性。

雖然進口替代因素減少了成品油消費，但出口貿易因素成為拉動我國成品油消費增長的第二大正向影響因素：1997-2007年間，出口的成長增加了9 791萬噸的成品油消費，對成品油消費增長的貢獻率約為96.0%。其中出口成長效果對柴油和燃料油的需求增長產生了較大的影響，需求增量及貢獻率分別為4 169萬噸（57.9%）和2 882萬噸（1230.9%）。出口成長對柴油需求增長的影響與前述柴油的生產用途和相應的產品出口成長有直接的關聯性，這里不再累述，只是著重分析對燃料油的影響。從用途角度分析，燃料油主要用于電力、石化、交通運輸、建材和輕工業。國家統計年鑒的統計資料表明，1997-2007年燃料油需求的增長主要體現在建材行業與輕工業，這兩個行業的燃料油需求分別增長305.8萬噸和62.8萬噸，對同期我國燃料油需求增長的貢獻分別為133.5%和27.4%。以建材行業中燃料油消費較多的兩種產品—平板玻璃和生活陶瓷（舒云，2007）［16］的出口為例，1997-2007年兩種產品的出口實物量分別增長了6.8倍和1.8倍。由此可見，出口成長對燃料油需求的增長也是較為明顯的。

出口的結構效果在1997-2007年減少了150萬噸的成品油消費，對成品油消費增長的負向貢獻大約為-1.5%，這表明我國出口結構整體上正朝著節油的方向調整。在具體油品方面，出口結構變化對抑制柴油和燃料油需求增長的效果較為明顯，尤其減少了249萬噸的柴油需求量。對于汽油和煤油而言，出口結構效果非但沒有降低其消費量，反而正向驅動了其消費的增長，這意味著我國的出口結構中內含汽油與煤油的產品還占有較高的比重。

四、結論及政策建議

運用二階KLEM投入產出結構分解法，本文從國內需求、技術進步、進出口貿易等角度，將1997-2007年中國汽油、煤油、柴油和燃料油的需求增長分解為8種驅動因素的加權平均貢獻，研究結果表明：1997-2007年，全社會四種成品油的需求增長共計10 200萬噸；正向驅動因素為國內最終需求因素、國內中間需求因素和出口貿易因素，對四種成品油需求增長的貢獻率之和分別為165.9%，28.3% 和94.5%；負向驅動因素為技術進步因素和進口替代因素，貢獻率分別為-178.6%和-10.0%。所以，各種驅動因素的影響為各種成品油的節約利用提供了政策方向：首先，針對國內需求對成品油消費有很強的正向驅動作用，通過產業結構的調整、落后工業產能的淘汰，壓縮生產部門不合理的用油，是降低成品油需求對外依存度的基本政策。其次，技術進步對抑制成品油迅速增長的效果最為明顯。因此，在生產部門進一步提高節油技術水平；在交通部門繼續鼓勵與支持節油率更高的運輸工具的研發與應用，積極發展電動汽車與新型混合燃料技術是未來進一步增強技術進步節油效果與實現石油替代戰略的重點。第三，積極調整商品的出口結構，鼓勵“低油耗”產品的出口與“高耗油”產品的進口替代是扭轉當前進出口貿易總體增加成品油需求局面的主要方向。為此，對“高耗油”的出口產品征收出口關稅可能會是一個比較好的政策選擇。此外，為緩解迅速增長的交通用油需求壓力，大力發展公共交通，倡導低碳出行的生活方式也將是今后節油政策的重要保障。

注釋：

① 矩陣R與進口系數矩陣M是一一對應的，R=I-M。

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（責任編輯：關立新）