中國農業能源效率與能源價格、技術進步

平衛英

[摘要]通過構建VAR模型對我國農業能源利用效率及能源價格、技術進步之間的關系展開實證分析,運用協整理論、脈沖響應函數及方差分解分析了農業能源效率的主要影響因素,并提出了相關政策建議。

[關鍵詞]農業;能源效率;能源價格;技術進步

[中圖分類號] F323 [文獻標識碼] A [文章編號]1673-0461(2012)09-0007-04

一、 引言

能源問題已成為影響我國經濟社會發展全局的重大戰略問題,主要表現在能源供給存在巨大缺口、能源利用效率低下、環境污染嚴重等諸多方面。目前,我國的能源消費還處于快速增長狀態,經濟增長對能源消費的依賴不斷增加,相應的環境污染問題也日益嚴重,使我國面臨著能源短缺和環境約束的雙重壓力。因此努力提高能源利用效率就顯得十分重要。雖然近些年來我國能源利用效率得到了提升,單位GDP能耗由1990年的15.6噸標準煤/萬元下降到2010年的0.82噸標準煤/萬元。但與其它國家相比,我國的能源利用效率尚有很大差距。據2009年BP能源統計,2008年我國的單位GDP能耗是美國的3.0倍,歐盟的5.2倍,日本的4.5倍,印度的1.4倍。因此研究如何有效地推進節能降耗工作,促進經濟社會的可持續發展,具有重大的現實意義。本文主要針對研究關注較少的農業能源利用效率問題展開實證分析,通過構建VAR模型對我國農業能源利用效率及其影響因素進行分析,以期為農業能源策略的制定提供政策建議和改進措施。

二、 文獻綜述

Birol & Keppler(2000)利用經濟學的相關理論分析得出,能源價格和技術進步是影響能源利用效率的兩個主要變量,通過積極手段提高能源價格或引進新技術可以提高單位能源的生產力。Fisher & Vanden(2004)證實了能源生產力(energy productivity)的提高對能源效率的提高起到了關鍵作用,企業能源生產力的提高要歸功于能源價格和企業內部的產品和技術的研發活動,其中能源價格的作用最大[1]。杭雷鳴和屠梅曾(2006)證明能源價格的上升對提高能源效率具有積極的貢獻,提高能源價格是改善能源效率的一個有效政策工具[2]。Hang(2007)分析了中國在1985年~2004年之間對能源價格撤銷管制引起的能源價格變化對總能源效率和煤、石油、電力這三類能源利用效率的影響,發現各類能源的高價格都會導致能源利用效率的提高。楊洋(2008)等運用最小二乘法證明了技術進步和能源價格的提高對能源效率的提高起到了主要作用[3]。胡宗義等(2009)等通過建立中國CGE模型,論證了高能源價格在短期和長期均能顯著提高中國的能源強度,其原因是能源價格提高優化了中國經濟的產業結構,第二產業尤其是重工業在GDP中所占比重的下降,減少了總體的能源消費[4] 。

以上的研究視角均將整個經濟體的子部門(產業、行業或區域)視為具有相同結構和特征的個體,忽略了子部門之間的異質性,得出的結論以及政策建議都是針對整個國家層面而言的。實際上,不同的產業部門在能源消耗及其效率變動方面具有不同的特征,相同的政策調整會對不同的產業及不同的地區產生截然不同的效果,因此本文從農業部門(這里指廣義農業)的角度展開研究,以對能源效率問題獲取更深入的認識。另外,為綜合考察農業能源利用效率、能源價格及技術進步的復雜關系和相互影響,采用了構造VAR模型,并利用脈沖響應函數和方差分解進行綜合分析的方法。

三、實證分析

本文主要選取了農業能源效率、能源價格及技術進步1981年~2009年的時間序列數據,農業能源效率選取的量化指標是能源強度,即能源強度=能源消費量/不變價國內生產總值,能源價格主要采用了燃料、動力類價格指數,技術進步用農業勞動生產率數據反映,各期數據來源于歷年的《中國統計年鑒》,文中的NRE、NP、NT分別表示農業能源效率、能源價格和農業技術進步。

首先采用格蘭杰(Granger)因果關系檢驗法反映三個變量之間的基本關系,Eviews軟件可直接計算出用于檢驗的F統計量及相伴概率。

從上表我們可以看到,在10%的顯著性水平下,NRE和NT之間存在著雙向因果關系。即農業能源效率與技術進步互為促進因素,而技術進步只在單方面促使了能源價格的降低。

接著對以上三個變量NRE、NP、NT進行單位根檢驗,結果如下:

從表2中我們可以看出,在5%的顯著性水平下,所有變量都不能拒絕有單位根,而一階差分后,所有變量都拒絕有單位根。因此,我們可以認為時間序列變量NRE、 NP、 NT不但都是非平穩的隨機變量,而且都是一階單整的(即是I(1)的)。

向量自回歸(VAR:Vector Autoregression)模型通常用于相關時間序列系統的預測和分析隨機擾動對變量系統的動態影響[5]。要建立具有協整關系的向量自回歸模型,首先要確定模型中變量滯后的階數。經過多次試驗,AIC當滯后期為2時最小(-3.53),而SC則在滯后期為1時最小(-3.21),難以確定。此時考慮使用LR檢驗法進行取舍。檢驗的原假設是模型最大滯后期為1,即p=1,檢驗統計由以上協整關系式可以看出,各協整系數均符合經濟意義,即技術進步對農業能源效率具有正效應,而能源效率對能源價格具有負效應,說明農業能源效率、能源價格及技術進步具備長期穩定的協整關系。模型估計的整體效果較好,AIC,SC值均較小,模型的內涵可以通過系統的脈沖響應函數來反映。

利用Eviews軟件分別計算農業能源效率和農業能源價格的脈沖響應曲線,農業能源效率(NRE)對各變量的脈沖響應曲線見下圖1,能源價格(NP)對各變量的脈沖響應曲線見下圖2。

圖2為NRE對各變量沖擊的脈沖響應函數圖。由圖1我們可以看出,當在本期給NRE一個沖擊后,NRE自身存在慣性下降的內力,在第3期以后有恢復性增長的調節機制,在第5期后將保持低水平穩定性增長;當在本期給NP一個沖擊后,NRE當期就有一定程度的下降,但在第2期以后有恢復性增長,在第3期后持續下降,到第5期達到最低值,第6期后又保持低水平穩定性增長,同時可以發現NRE長期來看沒有趨于零的跡象,表明來自能源價格的沖擊對農業能源效率有著長期影響;當在本期給NT一個沖擊后,NRE呈現出低緩的增長,在第4期以后保持在較為固定的水平。

為NP對各變量沖擊的脈沖響應函數圖。由圖2我們可以看出,當在本期給NP一個沖擊后,NP自身在5期內有著慣性上升的內力,在5期之后有恢復性下降的調節機制,并保持在較高水平;當期給NRE一個沖擊后,NP有緩慢增長,但幅度一直較小,在第3期后漸漸趨近于零值,說明來自能源效率的沖擊對能源價格的影響較微弱;當期給NT一個沖擊后,NP在第5期前有較為明顯的下降,但在5期之后變化較為平緩,說明來自技術進步的沖擊對能源價格在長期內都有影響,但影響的力度較為有限。

下面采用方差分解的方法分別計算NRE、NP對各變量的方差分解表和方差分解圖,NRE對各變量的方差分解表和方差分解圖見表4,圖3,NP對各變量的方差分解表和方差分解圖見表5,圖4。

從表4、圖3中我們不難發現:從短期看,農業能源效率的均方誤差主要是由能源效率的過去值、技術進步以及能源價格貢獻的。農業能源效率的過去值貢獻度最大,從長期看呈現下降趨勢。技術進步、能源價格對能源效率的貢獻呈上升趨勢,技術進步較能源價格的貢獻要稍大一些。

從表5、圖4中我們可以發現:對于能源價格的均方誤差,從長期來看,影響最大的是能源價格自身的過去值。農業能源效率和技術進步對能源價格的貢獻呈現微弱的上升態勢,但影響非常小。

四、結論及建議

上述實證分析結果表明:

①通過格蘭杰因果關系檢驗證明:農業能源效率與技術進步互為因果關系,技術進步對于農業能源效率的提高起到了關鍵性作用。而能源價格對農業能源效率提高的作用非常有限,并未形成影響能源效率變化的主要原因。技術進步單方面促使了能源價格的降低,這可能與其作用能源效率進而間接影響能源價格有關。

②基于VAR模型的實證分析說明:農業能源效率、技術進步、能源價格均為一階單整序列,并存在長期穩定的協整關系。從協整關系式可以發現:技術進步對農業能源效率具有顯著的正效應,而能源效率對能源價格具有顯著的負效應。

③由脈沖響應函數的分析結果可以發現:來自能源價格的沖擊對農業能源效率短期內的影響較小,但從長期來看,影響較為持續。來自技術進步的沖擊也對農業能源效率具有較為長遠的影響。而對于來自農業能源效率的沖擊,能源價格的變化卻很不明顯。來自技術進步的沖擊,對能源價格的影響較為持續,但影響力度不大。

④由方差分解的結果來看,農業能源效率的變化主要由自身的過去值、技術進步以及能源價格貢獻,自身過去值的貢獻度最大,技術進步、能源價格對農業能源效率的貢獻雖然影響微弱但隨時間呈上升趨勢。能源價格的變化主要由其自身的過去值、能源效率和技術進步解釋,影響最大的是其自身的過去值,能源效率、技術進步的貢獻非常微弱。

通過以上實證分析結論可以得出以下建議:為提高我國農業整體的能源利用效率,農業先進能源技術的研發和推廣應是工作的重點,應通過優惠貸款、財政補貼和減免稅收等多種手段促進節能技術的開發和利用。另外,由于農業自身的發展特征,能源利用總量非常有限,能源價格體系也尚不完善,很大部分能源價格并不能完全反映能源的生產成本、使用者成本和環境成本等,這些都是可能導致能源價格變化對能源效率影響有限的原因,因此在目前的情況下,依靠能源價格調控手段影響農業能源效率并不適合[7]。總之,農業能源效率的提高,除了重點依靠技術進步外,觀念的改變也非常重要,應在農村中加強節約資源、環境保護的宣傳教育工作,提高環保意識,增強全民生態環境保護的責任感,相關有效利用能源的行政管理規定也亟待建立和完善。