能源消費的DEA模型下中國工業發展效率探究

成霄霞 陳 靜

（安徽農業大學，安徽 合肥 230036；南京大學，江蘇 南京 211102）

一 引 言

中國是能源消費的第二大國和二氧化碳的第一排放國，長期以來中國傳統的“高投入、高消耗、高污染、低質量、低效益、低產出”經濟增長模式，資源依賴度較大，而且根據聯合國工業發展組織對工業化階段的劃分方法，我國目前處于工業化的加速階段，特別是重化工業和交通運輸業的快速發展，能源和資源短缺、環境污染、生態失衡等日益突出。外在環境嚴峻，又存在能源要素的瓶頸，節能減排提高自主創新能力以提高工業發展水平，實現生態、經濟和環境的可持續發展成為工業發展的主要目標。

二 中國工業發展效率的DEA模型分析

數據包絡分析（Data Envelopment Analysis，DEA）是運籌學、管理科學和數理經濟學相互交叉的研究領域。國內利用DEA方法，在能源效率分析這一塊，取得了豐富的研究成果。分析層面涵蓋了全國、地區、行業與企業，既分析能源效率、技術進步、又分析松弛量和影響因素，為制定切實有效的政策提供了理論依據。本文利用DEA模型對我國工業發展的能源效率進行分析。

（一）中國工業能源效率

為了研究能源要素的使用效率，本文選取了1994-2011年工業（包括采掘業、制造業以及電氣煤氣及水生產供應業）總產值為輸出變量，工業能源消費量為輸入變量。工業總產值單位為億元，能源消費量單位為萬噸標準煤，數據來源于《中國統計年鑒》。

1.指標衡量法下的能源效。指標衡量法下的單位工業產值的能源消耗=工業能源消費/折算后工業總產值，計算結果顯示1994-2011年，工業總產值和能源消費量都是遞增的，2011年工業總產值較1994年增長了5.46倍，工業能源消費量較1994年增長了1.805倍。[1]雖然總量上是遞增的，但1994年-1999年單位工業產值的能源消費量是遞減的，表明能源的效率提高，單位能源的投入產生更多的工業產值。2000-2005年單位工業產值的能源消耗在2000年有個突然變高后有小幅下降，這5年能源效率變化較1999年提高不明顯。2006-2011年單位工業產值的能源消費是持續遞減的，不過幅度較之1994-1999年要小，能源效率持續提高。[2]

2.基于DEA-BCC模型的能源效率。DEA方法可以從投入的角度也可以從產出的角度來核算效率?；谕度虢嵌群饬康氖钱a出一定情況下投入最小的技術效率；基于產出角度的核算則有助于發現如何使用相同的投入得到最大的產出。

文章從投入角度基于DEA——BCC模型測量能源消費單一要素投入下的工業能源效率。在規模報酬可變（VRS）的假設下多階段方法（MALT-STAGE），運用DEAP2.1軟件輸出以下結果（見表1）。

從能源效率的時間趨勢來看，綜合來看2011年的工業能源效率最高，綜合技術效率值，純技術效率以及規模效率均為1，為綜合技術有效的決策單元。規模效率值（scale）逐年遞增，說明我國工業在1994-2011年間工業發展對于能源投入這一生產要素一直處于規模報酬遞增階段，具有較大的增產減排潛力。但現階段能源投入不足，工業產值受到影響，能源效率較低。[3]因此，為促進工業產值需要進一步提高資源投入。因此在能源供應緊張的現實條件下如何通過加大投入以實現高效利用是需要研究和探索的問題。

綜合技術效率值（crste）基本上呈現逐年上升趨勢，2000年突然降低，小幅升高后又跌落，這一變化趨勢與上文指標衡量法下的能源效率結論相同。[4]綜合技術效率（vrste）始終處于規模效率的上方，表明綜合技術效率上升主要是由于規模效率上升的作用。

表1.1994-2011年中國工業能源效率

（二）工業能源效率的變化趨勢

通過指標衡量法簡單核算能源效率的時間變化趨勢，發現能源效率在2000-2005年改進不明顯，其余年份能源效率都大幅度提高，不過2006-2011年能源效率的提高小于1995-2000年能源效率。[5]上述結論與國家政策與國際經濟形勢是密不可分的，1995年之前的國家的八五計劃中重點優化了產業結構，其中就有加快能源和重要原材料工業的發展，加快能源工業的發展，重點是加快煤炭工業和電力工業的發展。[6]所以，九五年之后的幾年能源效率提高得很快，而到了1999年政府工作報告中在大力推進國有企業改革政策中指出要壓縮煤炭、冶金、機電等過剩生產力，淘汰產能落后的小企業，關停了很多能源高耗企業，從而對能源效率指標有所影響，因此改進不是很明顯，而之后2008年世界性金融危機的爆發，在一定程度上也不利于能源效率的提高。[7]

三 提高能源效率的政策建議

提高能源利用效率，國家政策是主導，應從產業結構的調整和優化、經濟增長方式的轉變和推進能源價格的市場化著手，在節約能源投入的同時，提高能源的利用效率，從而促進經濟的可持續發展。

（一）加快產業結構調整

加快產業結構的調整，促進第三產業的發展，降低資源和環境依托型產業的比重，特別是耗能高的重工業比重，促進產業結構的優化升級對能源可持續發展有著重大意義。[8]加大服務業比重，一方面可使中國的經濟增長更多地依賴于資源耗費少、附加值高的增值產業；另一方面又能發揮服務業吸納勞動力，減輕城鎮化帶來的就業壓力，為經濟生態和環境的可持續發展創造條件。

（二）轉變經濟增長方式

轉變經濟增長方式，提高經濟增長質量和效量，提高能源利用效率，推進經濟增長方式由粗放型向集約型轉變。能耗高是設備陳舊、技術落后、管理不力等多方面原因造成的，堅決壓縮低水平的重復建設，鼓勵提升產品結構、降低資源消耗水平的技術改造，更多依靠人力資本、技術要素等在內的非物質要素的投入，走資源消耗低，環境污染少的新型工業化道路。[9]同時，加快企業改革的步伐，形成有利于提高經濟增長質量和效益的社會環境。

（三）推進能源價格改革

價格作為市場配置資源的機制，要建立長效的節能減排機制，就必須推進能源價格改革。實踐證明，如果能源的相對價格還是過低，僅依靠行政手段將很難抑制能源需求的增長。能源價格管制導致價格扭曲，這將會導致經濟主體行為與合意目標的更大偏離，產生更大的社會成本。[10]抑制能源需求增長的最有效辦法就是傳遞真實的價格信號，發揮價格杠桿的作用。

通過利用效率分析中最常用的DEA模型對我國工業能源利用效率進行了時間序列分析，分析結果顯示我國在不同發展階段上能源的利用效率有增有減，這主要是受到了國家政策的實施的影響，因此，在今后的發展中提高能源的利用效率是我國經濟發展重點要解決的問題，必須通過產業結構的優化升級，促進第三產業和高新技術產業的發展，從而提高能源利用效率，還有能源價格制度的市場化，讓市場做為能源配置的基礎方式，來促進有限能源的合理配置。從而推動經濟增長方式的真正轉變，實現我國經濟的可持續發展。

[1]呂紅星.中低速增長將成為世界經濟新常態[N].中國經濟時報,2012-12-25.

[2]崔民選.中國能源發展報告(2012)[R].北京:中國能源研究會,2012

[3]張美云.工業化階段劃分理論綜述——兼談對我國目前工業化所處階段的判斷[J].三峽職業技術學院學報,2012,(1).

[4]Charnes,A.W.W.Cooper andE.Rhodes.Measuring——The efficiency of decision making units[J].European Journal of Operational Rescarch,1978,(2).

[5]魏權齡,岳明.DEA概論與CCR模型——數據包絡分析(一)[J].系統工程理論與實踐,1989,(1).

[6]雷茜基.基于DEA方法中國各省能源效率評價及影響因素分析[J].中南財經政法大學研究生學報,2010,(6).

[7]吳琦,武春友.基于超效率DEA的能源效率評價模型研究[J].管理科學,2009,(1).

[8]董毅.基于數據包絡分析方法的安徽省地區間工業發展差異的實證研究[J].華東經濟管理,2010,(10).

[9]郭亞軍.基于三階段DEA模型的工業生產效率研究[J].科研管理,2012,(11).

[10]Patterson M G.What Is Energy Efficiency?Concepts,Indicators and Methodological Issues[J].Energy Policy,1996,(5).