我國能源效率評價及與城鎮化的關系分析

徐誠

內容摘要：本文在全要素能源效率框架下，利用DEA方法測算了我國30個省、市和自治區2005-2009年間的能源效率，并利用Tobit回歸模型探索城鎮化對能源效率的影響機制。研究表明，中國省際能源效率水平較低，且各省水平差異很大，還有微幅擴大趨勢；城鎮化水平與能源效率有正向關系，城鎮化水平每增加1%，能源效率平均上升0.41%。

關鍵詞：能源效率 城鎮化 DEA Tobit模型

引言

能源是經濟發展的原動力，提高能源效率是經濟可持續發展的重要途徑。改革開放30多年來，中國經濟一直保持高速增長的態勢，粗放的經濟增長模式一直沒有得到根本改善，導致能源利用效率明顯低于其他發達國家。隨著世界能源儲備量的減少和我國能源需求量的增加，能源供需矛盾加劇，提高能源效率已刻不容緩。同時城鎮化發展對能源所產生的需求及其利用，也導致了一系列問題。城鎮化是步入發達國家行列的必經之路，目前中國正處于城鎮化的高速發展階段，有效解決城鎮化進程中的能源難題，實現可持續發展的城鎮化目標，具有重要的現實意義。

關于能源效率問題，學者已經進行了大量的研究，但是大多是基于能源消耗強度指標來進行分析的。這是一種單要素能源效率方法，它僅考慮了能源投入與產出之間的關系，忽略了在生產過程中其他投入要素的作用，無法全面準確的度量潛在的能源技術效率。為了彌補這一缺陷，近年來，DEA方法開始應用于能源效率的研究，這對于原來主要利用能源消耗強度指標分析能源效率是一大進步和突破。Hu和Wang（2006）在全要素生產框架下利用DEA模型對中國各地區1995-2002年間的能源效率做了對比分析，這是目前文獻中最早嘗試用全要素方法分析中國各地區能源效率。魏楚、沈滿洪（2007）延續了 Hu和Wang的研究方法，將它與傳統的能源效率指標加以區分，采用1995-2004年的省際數據對能源效率的影響因素進行了實證分析。

從以上的研究文獻來看，關于城鎮化和能源效率的研究還不太多，城鎮化水平的提高是否能夠提高能源效率，作用的機制又是什么？本文將根據Hu和Wang（2006）的分析方法，運用全要素生產框架測算中國2005-2009年間能源效率，同時分析中國各省能源效率的內在差異性和收斂性，并使用Tobit模型來重點研究城鎮化對能源效率的影響機制。這是本文的研究目的，也是本文與其他實證研究的不同之處，以期對相關研究有所助益。

研究方法

（一）數據包絡分析方法

數據包絡分析（DEA）是著名運籌學家Charnes A，ERhodes和Cooper W W等學者于1978年創建。DEA方法不需要已知生產函數的具體形式，只要知道投入產出數據即可通過線性規劃模型來度量效率，具有黑箱子方法的特色。

本文采用規模報酬不變條件下的投入導向模式來測算能源效率。設有n個同類型的評價對象，對于每個對象有m種類型的輸入以及s種類型的輸出，其中第j個對象的輸入輸出向量分別是Xj=（x1j， x2j，…， xmj）T

>0和Yj=（y1j， y2j，…， ysj）T>0，j=1，2，...，n。DEA模型如下：

θ是一個標量，代表技術效率，而λ是n×n維向量。

（二）Tobit回歸模型

Tobit回歸模型主要用來尋找投入產出以外的影響決策單元效率的因素，其回歸模型為：

如果因變量是部分連續或部分離散的數據時，普通最小二乘法就不再適用，因為此時參數的估計是有偏且非一致的，要解決這類問題需要采用基于極大似然估計原理的Tobit模型。

實證研究

（一）DEA模型

1. DEA模型指標體系的確定。本文的研究范圍為我國30個省、市和自治區，不包括西藏、臺灣省、香港和澳門特別行政區。樣本區間為2005-2009年，數據均來自《中國能源統計年鑒》和中經網。

本文選取能源消費、資本投入、勞動投入作為投入指標，以地區生產總值作為產出指標，建立DEA模型。

2.省際能源效率對比評價。本文利用DEAP2.1軟件計算出中國各省能源效率值見表1。從平均值角度看，效率較高的省份是北京、上海和廣東；其次是浙江、天津、海南、江蘇和福建，這些省份無論在城市的發展建設還是在能源的開發利用方面，都位居全國前列；能源效率較低的省份是云南、貴州、內蒙古、青海和寧夏，能源效率一直處在0.3至0.4之間，說明這些省份離最佳能源效率前沿面還很遠。再從整體的角度看，中國省際能源效率水平較低，效率的平均值為0.609，且呈現逐年下降的趨勢。 為了反映各省能源效率的收斂趨勢，我們計算30個省、市和自治區在2005-2009年間能源效率的變異系數。結果表明，2005-2009年間，中國省際能源效率差異并沒有呈現顯著的收斂態勢，除2007年外，其他年份的省際能源效率差異呈現出微幅擴大的趨勢。

同時我們通過計算各個省份自身在2005-2009年間能源效率的變異系數，反映各個省份內部收斂特征和趨勢。其中，北京、上海和廣東的收斂趨勢最為明顯，收斂速度最慢的四個省份是河北、山西、黑龍江和甘肅。分析發現，中國經濟發達的地區的能源效率高，這些城市也是最早進行城鎮化改革的地區，相反依托能源儲備優勢的地區，能源效率波動性比較大，且能源效率并不高，這是一種低效率水平下的波動差異。

（二）能源效率影響因素的Tobit回歸模型

本文建立模型時將直接影響因素作為能源效率的關鍵影響因素，同時對城鎮化進行特別考慮，具體的Tobit的回歸模型如下：

其中EE代表能源效率，urban代表城鎮化水平，industry代表產業結構，energy代表能源消費結構，technic代表技術進步，

β0是常數項系數，β1、β2、β3和β4是對應變量的系數。endprint

運用Eviews6.0軟件進行Tobit回歸，輸出結果如表2所示。

Tobit模型的擬合優度為0.68，變量在5%的顯著性水平下顯著。模型回歸結果表明城鎮化率水平每增加1%，能源效率平均上升0.41%。這說明城鎮化水平越高的地區，能源效率水平也相應越高。城鎮化對能源效率的提升作用僅次于技術進步，這說明在堅持引進外資，吸收外來先進技術的同時，也應關注城鎮化對能源效率的改善作用。第三產業在國民經濟中地位的提升，也有利于改善能源利用的效率，城鎮化的推進，會給農村人口帶來新的就業機會，兩者的促進作用會進一步提高能源的利用效率。相反，煤炭在能源消費中的比重越大，能源利用的效率就越低。

結論及建議

綜上所述，本文運用數據包絡分析方法研究中國30個省、市和自治區的2005-2009年間的能源效率水平，并對中國各個省份能源效率的總體特征進行了分析，最后建立計量模型重點分析了能源效率和城鎮化之間的關系，得到以下主要結論及建議：

中國各省的能源效率總體水平不高，在2005-2009年間，全國能源效率的平均值僅為0.609，尚具有較大的改善空間。從能源效率的收斂趨勢看，總體處于低位運行，但是有擴大的趨勢。

中國城鎮化的步伐是堅定的，各個省份的能源效率和城鎮化率水平具有較強的正相關性，相關系數為0.746，能源效率變化趨勢具有明顯的城鎮化特征。通過對比2005-2009年間各個省份的數據發現，經濟發達的省份，城鎮化水平高，能源的效率也高，而落后的欠發達地區，城鎮化水平低，能源效率也相對較低。

城鎮化對能源效率的改善作用在統計上顯著成立。技術進步仍然是提高能源效率的最有效途徑，但不是唯一途徑。各個地區在加大技術投入的同時，應該注重城鎮化的穩步推進，輔以減少煤炭使用量和增加第三產業的占比。農村人口向城市人口的轉變會增加能源的消耗總量，同時城鎮化又可以改變人們的能源消費結構和促進第三產業的發展，這就在一定程度上緩解了能源消耗的壓力。

參考文獻：

1.史丹.我國經濟增長過程中能源利用效率的改進[J].經濟研究，2002（9）

2.Charnes A， Cooper W.W， Rhodes E. Measuring the Efficiency of Decision Making Unites[J]. European Journal of Operation Research， 1978

3.Jin-Li Hu， Shih-Chuan Wang. Total-factor energy efficiency of regions in China[J].Energy Policy，2006（17）

4.魏楚，沈滿洪.能源效率及其影響因素：基于DEA的實證研究[J].管理世界，2007（8）

5.唐玲，楊正林.能源效率與工業經濟轉型：基于中國1998-2007年行業數據的實證分析[J].數量經濟技術經濟研究，2009（10）

6.王玉燕.產業結構、城市化與能源效率的動態關系：基于VAR模型的實證研究[J].中南財經政法大學研究生學報，2011（5）

7.李世祥，成金華.中國能源效率評價及其影響因素分析[J].統計研究，2008（10）endprint

運用Eviews6.0軟件進行Tobit回歸，輸出結果如表2所示。

Tobit模型的擬合優度為0.68，變量在5%的顯著性水平下顯著。模型回歸結果表明城鎮化率水平每增加1%，能源效率平均上升0.41%。這說明城鎮化水平越高的地區，能源效率水平也相應越高。城鎮化對能源效率的提升作用僅次于技術進步，這說明在堅持引進外資，吸收外來先進技術的同時，也應關注城鎮化對能源效率的改善作用。第三產業在國民經濟中地位的提升，也有利于改善能源利用的效率，城鎮化的推進，會給農村人口帶來新的就業機會，兩者的促進作用會進一步提高能源的利用效率。相反，煤炭在能源消費中的比重越大，能源利用的效率就越低。

結論及建議

綜上所述，本文運用數據包絡分析方法研究中國30個省、市和自治區的2005-2009年間的能源效率水平，并對中國各個省份能源效率的總體特征進行了分析，最后建立計量模型重點分析了能源效率和城鎮化之間的關系，得到以下主要結論及建議：

中國各省的能源效率總體水平不高，在2005-2009年間，全國能源效率的平均值僅為0.609，尚具有較大的改善空間。從能源效率的收斂趨勢看，總體處于低位運行，但是有擴大的趨勢。

中國城鎮化的步伐是堅定的，各個省份的能源效率和城鎮化率水平具有較強的正相關性，相關系數為0.746，能源效率變化趨勢具有明顯的城鎮化特征。通過對比2005-2009年間各個省份的數據發現，經濟發達的省份，城鎮化水平高，能源的效率也高，而落后的欠發達地區，城鎮化水平低，能源效率也相對較低。

城鎮化對能源效率的改善作用在統計上顯著成立。技術進步仍然是提高能源效率的最有效途徑，但不是唯一途徑。各個地區在加大技術投入的同時，應該注重城鎮化的穩步推進，輔以減少煤炭使用量和增加第三產業的占比。農村人口向城市人口的轉變會增加能源的消耗總量，同時城鎮化又可以改變人們的能源消費結構和促進第三產業的發展，這就在一定程度上緩解了能源消耗的壓力。

參考文獻：

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3.Jin-Li Hu， Shih-Chuan Wang. Total-factor energy efficiency of regions in China[J].Energy Policy，2006（17）

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5.唐玲，楊正林.能源效率與工業經濟轉型：基于中國1998-2007年行業數據的實證分析[J].數量經濟技術經濟研究，2009（10）

6.王玉燕.產業結構、城市化與能源效率的動態關系：基于VAR模型的實證研究[J].中南財經政法大學研究生學報，2011（5）

7.李世祥，成金華.中國能源效率評價及其影響因素分析[J].統計研究，2008（10）endprint

運用Eviews6.0軟件進行Tobit回歸，輸出結果如表2所示。

Tobit模型的擬合優度為0.68，變量在5%的顯著性水平下顯著。模型回歸結果表明城鎮化率水平每增加1%，能源效率平均上升0.41%。這說明城鎮化水平越高的地區，能源效率水平也相應越高。城鎮化對能源效率的提升作用僅次于技術進步，這說明在堅持引進外資，吸收外來先進技術的同時，也應關注城鎮化對能源效率的改善作用。第三產業在國民經濟中地位的提升，也有利于改善能源利用的效率，城鎮化的推進，會給農村人口帶來新的就業機會，兩者的促進作用會進一步提高能源的利用效率。相反，煤炭在能源消費中的比重越大，能源利用的效率就越低。

結論及建議

綜上所述，本文運用數據包絡分析方法研究中國30個省、市和自治區的2005-2009年間的能源效率水平，并對中國各個省份能源效率的總體特征進行了分析，最后建立計量模型重點分析了能源效率和城鎮化之間的關系，得到以下主要結論及建議：

中國各省的能源效率總體水平不高，在2005-2009年間，全國能源效率的平均值僅為0.609，尚具有較大的改善空間。從能源效率的收斂趨勢看，總體處于低位運行，但是有擴大的趨勢。

中國城鎮化的步伐是堅定的，各個省份的能源效率和城鎮化率水平具有較強的正相關性，相關系數為0.746，能源效率變化趨勢具有明顯的城鎮化特征。通過對比2005-2009年間各個省份的數據發現，經濟發達的省份，城鎮化水平高，能源的效率也高，而落后的欠發達地區，城鎮化水平低，能源效率也相對較低。

城鎮化對能源效率的改善作用在統計上顯著成立。技術進步仍然是提高能源效率的最有效途徑，但不是唯一途徑。各個地區在加大技術投入的同時，應該注重城鎮化的穩步推進，輔以減少煤炭使用量和增加第三產業的占比。農村人口向城市人口的轉變會增加能源的消耗總量，同時城鎮化又可以改變人們的能源消費結構和促進第三產業的發展，這就在一定程度上緩解了能源消耗的壓力。

參考文獻：

1.史丹.我國經濟增長過程中能源利用效率的改進[J].經濟研究，2002（9）

2.Charnes A， Cooper W.W， Rhodes E. Measuring the Efficiency of Decision Making Unites[J]. European Journal of Operation Research， 1978

3.Jin-Li Hu， Shih-Chuan Wang. Total-factor energy efficiency of regions in China[J].Energy Policy，2006（17）

4.魏楚，沈滿洪.能源效率及其影響因素：基于DEA的實證研究[J].管理世界，2007（8）

5.唐玲，楊正林.能源效率與工業經濟轉型：基于中國1998-2007年行業數據的實證分析[J].數量經濟技術經濟研究，2009（10）

6.王玉燕.產業結構、城市化與能源效率的動態關系：基于VAR模型的實證研究[J].中南財經政法大學研究生學報，2011（5）

7.李世祥，成金華.中國能源效率評價及其影響因素分析[J].統計研究，2008（10）endprint