區域工業能源效率差異研究

摘要：在考慮環境污染的條件下，基于DEA模型對2005-2011年中國省際工業能源效率進行測算，并采用Tobit模型實證分析產業轉移、技術水平對區域工業能源效率差異的影響。結果發現技術效率的差異是造成綜合工業能源效率存在差異的主要原因，地區工業能源效率存在趨同；在東部地區，產業結構和技術水平對工業能源效率的影響高于中、西部地區；經濟發展水平的影響不顯著；除東部地區以外，外商直接投資與工業能源效率呈負相關關系；產業轉移與技術水平的交互項對工業能源效率的影響最為明顯。提高能源效率可以通過產業結構調整、節能技術推廣、引導外資投向節能技術研發等方式帶動區域能源效率的提升以及縮小區域間能源效率的差距。

關鍵詞：工業能源效率；趨同；產業結構；技術進步

文章編號：2095-5960（2014）02-0058-07；中圖分類號：F124；文獻標識碼：A

一、引言

自改革開放以來，中國推行重工業發展的經濟發展戰略，經濟社會發展迅速，成為世界第二大經濟大國。2010年，中國能源消費總量居于世界第一，超過了美國。工業發展對能源的需求巨大，2000年到2011年，工業能源消費總量占全社會能源消費總量的比例為65%以上，工業對能源的巨大消耗帶來日益嚴峻的能源供需矛盾與環境污染，制約著中國經濟的可持續發展。為了提高能源利用效率，中國政府提出了一系列節能降耗的政策措施。針對工業能源利用效率的提高，中國提出推動工業增長方式由粗放型向集約型轉變，走綠色新型工業化發展道路。由此，調整工業行業結構、促進重點產業轉型升級成為重中之重。

圖12005-2011年中國地區工業能源強度比較在國家轉變經濟增長方式、走新型工業化道路的大背景下，地區工業能源有一定程度的變化。如圖1，2005年，西部地區工業能源強度為3.92，遠遠高于東、中部地區，到2011年，西部地區工業能源強度為2.22，與能源強度最低的東部地區相比，絕對差異僅為1.06，各地區間工業能源強度的差異越來越小。

那么地區工業能源利用效率差距會越來越小嗎？地區工業能源利用效率與工業產業結構調整和產業轉型升級有聯系嗎？這是本文所要研究的問題。

關于地區能源利用效率差異及其影響因素的問題，國內外學者已經做了許多的研究，且成果豐富。能源利用效率的差異普遍存在于國家之間、地區之間，甚至各產業部門之間也存在能源效率差異，然而國家、地區、行業之間的能源效率也存在著收斂性，或收斂于同一水平，或收斂于不同水平（Miketa and Mudler，2005； 史丹，2006； 劉則淵，2007； 師博和張良悅，2008； 賀燦飛和王俊松，2009； 梁競和張力小，2010； 徐盈之和管建偉，2011；潘雄鋒等，2012；趙金樓等，2013）。經濟發展水平、產業結構、技術進步、能源價格、對外開放程度、市場化水平等是影響地區能源效率存在差異最主要的因素（史丹，2006；魏楚和沈滿洪，2007；楊紅亮和史丹，2008；楊繼生，2009； 沈能，2010； 屈小娥，2011；陳曉毅，2012；沈能和王群偉，2013）。除此之外，政府行政壟斷、能源消費結構、FDI、人力資本等因素對區域能源效率也有影響（尹宗成，2008；賀燦飛和王俊松，2009； 楊騫，2010；蔡海霞和范如國，2011；宋楓和王麗麗，2012；朱鵬和盧愛珍，2013）。部分學者探討了某一行業能源效率影響因素問題（韓一杰和劉秀麗，2011； 龐瑞芝，2011；王雪青等，2012；王鋒和馮根福，2013）。

在產業結構方面，張唯實（2010）利用SFA分析方法證明產業結構的優化可以促進能源效率的提高，高端制造業和服務業發展好的地區，產業結構越合理，能源效率也越高，由此，東部地區的能源效率高于中、西部地區。劉佳駿等（2011）測算了區域產業結構對能源效率的貢獻率，發現在產業結構較為合理的東部地區，產業結構調整對能源效率帶來的積極影響不太明顯，而中、西部地區產業結構調整對能源效率提高的促進作用比較明顯。沈能（2010）認為產業結構調整對能源效率的影響在時間和空間上都存在差異，從時間上來看，工業產值比重與能源效率呈倒“U”型關系，其原因是規模效應，從空間上來看，工業產值比重的增加加重了環境污染，抑制了能源效率的提升。王維國和范丹（2012）認為產業結構對中、西部地區的能源效率有顯著抑制作用。詹國華和陳治理（2013）運用空間面板模型進行實證分析發現RD投入、人力資本和專利授權數對提高能源利用效率有積極影響，外商直接投資幾乎無影響。

通過對現有研究文獻的總結可以看出，關于區域能源效率影響因素的研究仍然存在一定的缺陷。已有研究對產業結構的衡量主要是第二產業占比或重工業占比，沒有深入到三位數產業的結構變動，并且在對工業能源效率的測算中考慮環境污染等非期望產出的研究并不多。本文將從以下幾個方面進行闡述：（1）將非期望產出納入DEA效率評價模型中，測算區域工業能源效率，并將其進行分解；（2）利用Tobit模型進一步實證分析產業結構、技術水平對區域工業能源效率差異的影響；（3）為提高區域工業能源效率提供政策建議。

二、中國區域工業能源效率差異測度

（一）模型變量選取及數據處理

基于數據的可得性和實證分析需要，本文以2005-2011年中國29個省份作為能源效率的決策單元，其中西藏、海南的數據收集不完整，未納入效率測度的決策單元。實證分析中使用的投入產出數據來源于2006-2012年《中國統計年鑒》和《中國能源統計年鑒》的原始數據加工整理而得。

1.投入要素

工業生產中投入要素包括勞動力、資本、能源。勞動力投入的指標衡量采用當期規模以上工業企業從業人員數，及當期末從業人員數與上期末從業人員數的平均值，不考慮勞動類型和勞動質量。資本投入指標選取各省份規模以上工業固定資產凈值年平均余額衡量工業生產的資本投入，為了實現數據在時間區間上的可比性，將使用1990年各省份固定資產投資價格指數平減，得到資本投入的實際值。能源投入用各省份的工業終端能源消費總量來衡量，計算方法是將各省份主要消費的能源種類（包括煤炭、石油、天然氣、熱力、電力等）換算為統一的單位（標準煤）加總而得。

2.產出要素

本文用規模以上工業總產值作為各地區的期望產出，為了實現數據的可比性，并與資本存量的數據保持一致，需要對規模以上工業總產值用1990年的工業品出廠價格指數進行平減計算得到實際值。選用工業廢水和工業廢氣排放量作為非期望產出的衡量。對非期望產出的處理方法很多，本文將選取污染物作投入處理的方法將非期望產出引入測算模型中。

（二）區域工業全要素能源效率測算結果分析

產業結構中高能耗、低能效產業比重與能源效率呈負相關關系，其占比越高，工業能源效率越低。從地區來看，東部地區低能效產業占比對能源效率的影響程度要低于中、西部地區，可能的原因是東部地區節能技術水平高于中、西部地區，東部地區運用其擁有的節能技術改善低能效產業的能源利用效率。

從技術水平的系數來看，其對能源效率的影響低于產業結構。在三大區域中，技術水平對能源效率的影響在西部地區最為明顯，其次是中部，最后是東部?？赡艿脑蚴悄茉疵芗彤a業大部分集中在中、西部地區，通過技術改進提高工業能源效率在中、西部地區顯得更加重要。

經濟發展水平對工業能源效率的影響不太顯著，經濟發展水平與產業結構和技術水平存在一定程度的共線性，由此會影響其對工業能源效率的影響程度。由于本文主要討論產業結構和技術水平對能源效率的影響，因此這里將經濟發展水平這一變量剔除。

外商直接投資占比對工業能源效率在全國和地區表現出不一樣的影響方向。在東部地區，外商直接投資占比的系數為正，投資占比的增加能夠提高東部地區的工業能源效率。而在中、西部地區以及全國，其系數為負，即外商直接投資的占比增加會使得工業能源效率的下降。東部地區的資源相對中、西部地區來說較少，因此在引進外商投資時更加關注提高能源利用效率，而中、西部地區資源較多，且地方政府更加關注外商投資對當地經濟的拉動，由此產生東、中、西部地區的不同表現。

產業結構與技術水平的交互項對能源效率的影響最大，且在東、中、西部地區以及全國中，其系數都為正。由此可以看出，在產業結構調整過程中，節能技術的共享能夠極大的促進地區能源效率的提高，且提升整體的能源利用效率。中西部地區對產業的引進也不是盲目的追求經濟效益，而是將可能存在的環境污染和高能耗考慮在內，中西部地區因引進東部地區的節能技術其能源效率也有所提升。

四、結論

本文對2005-2011年中國省際工業能源效率差異進行了測算，發現東、中、西部地區的綜合能源效率、技術效率、規模效率都逐年提高，綜合能源效率主要受技術效率的影響。區域間的差異在不斷縮小，存在趨同的變化趨勢。在產業轉移的過程中，東、中、西部地區的工業能源效率都有上升。存在這種情況的原因是在進行產業調整時，不光關注了經濟效益的提升，同時考慮了可能帶來的環境污染和可能帶來的高能源消耗，東部地區將節能技術推廣到中、西部地區帶來了區域能源效率的提升。本文用Tobit模型進行了實證檢驗，產業結構和技術水平的交互項對能源效率的影響最大。產業結構和技術水平單獨對能源效率的影響存在地區差異，對西部地區而言，產業結構和技術水平對能源效率的影響程度高于東、中部地區。經濟發展水平對能源效率的影響不顯著。在東部地區，外商直接投資對能源效率起促進作用，而在中、西部地區及全國，外商直接投資占比越高，工業能源效率越低。

2010年中國成為世界第一大能源消費國。中國的節能減排壓力越來越大，工業能源消耗量占比達到70%以上，提高工業能源效率成為重中之重。在產業結構調整與產業升級過程中，考慮節能技術推廣，整體的能源效率將得到提升。因此，中、西部地區在進行產業調整的過程中，應當引進節能技術，同時，地區在引進外商投資時也應當向技術研發方面引導，或者將國外先進的節能技術引進國內，提高工業生產的能源利用效率。

參考文獻：

[1]Jin-Li Hu， Shi-Chuan Wang. Total-factor Energy Efficiency of Regions in China[J]. Energy Policy， 2006， 34（17）.

[2]Miketa.A.， Mulder.P. Energy Productivity across Developed and Developing Countries in 10 Manufacturing Sectors： Patterns of Growth and Convergence. Energy Economics， 2005（27）：429-453.

[3]查冬蘭，周德群.地區能源效率與二氧化碳排放的差異性[J].系統工程，2007（11）：65-71.

[4]梁競，張力小.基于Theil指數的城市能源消費空間差異測度分析[J].中國人口·資源與環境，2010（03）：85-88.

[5]韓一杰，劉秀麗.基于超效率DEA模型的中國各地區鋼鐵行業能源效率及節能減排潛力分析[J].系統科學與數學，2011（03）：287-298.

[6]汪克亮，楊寶臣，楊力.基于技術差距的中國區域全要素能源效率研究[J].科學學研究，2011（07）：1021-1028.

[7]地區行政壟斷與區域能源效率——基于2000-2006年省際數據的研究[J].經濟評論，2010（06）：70-75.

[8]賀燦飛，王俊松.經濟轉型與中國省區能源強度研究[J].地理科學，2009（08）：461-469.

[9]王群偉，周德群，王思斯.考慮非期望產出的區域能源效率評價研究[J].中國礦業，2009（09）：36-40.

[10]汪克亮，楊寶臣，楊力.考慮環境效應的中國省際全要素能源效率研究[J].管理科學，2010（12）：100-111.

[11]楊紅亮，史丹.能效研究方法和中國各地區能源效率的比較[J].經濟理論與經濟管理，2008（03）：12-20.

[12]沈能.能源投入、污染排放與我國能源經濟效率的區域空間分布研究[J].財貿經濟，2010（01）：107-113.

[13]魏楚，沈滿洪. 能源效率及其影響因素：基于DEA的實證分析[J]. 管理世界，2007，（08）.

[14]屈小娥. 中國省際工業能源效率與節能潛力：基于DEA的實證和模擬[J]. 經濟管理，2011（07）：16-24.

[15]龐瑞芝.經濟轉型期間中國工業增長與全要素能源效率[J].中國工業經濟，2009（03）：49-58.

[16]龐瑞芝.中國省際工業增長模式與提升路徑分析——基于工業部門全要素能源效率視角[J].中國地質大學學報（社會科學版），2011（07）：28-33.

[17]陳德敏，張瑞，譚志雄.全要素能源效率與中國經濟增長收斂性——基于動態面板數據的實證檢驗[J].中國人口·資源與環境，2012（01）：130-137.

[18]汪克亮，楊寶臣，楊力.中國全要素能源效率與能源技術的區域差異[J].科研管理，2012（05）：56-67.

[19]孟曉，孔群喜，汪麗娟.新型工業化視角下“雙三角”都市圈的工業能源效率差異——基于超效率DEA方法的實證研究[J].資源科學，2013（06）：1202-1210.

[20]沈能，王群偉.中國能源效率的空間模式與差異化節能路徑——基于DEA三階段模型的分析[J].系統科學與數學，2013（04）：457-467.