交通運輸業能源消耗強度變化及影響因素分析

摘要：能源是交通運輸業發展的重要基礎，在世界能源出現普遍短缺的背景下，降低運輸業能源消耗強度具有重要意義。文章使用2000年～2013年交通運輸業能源數據，建立拉氏因素分解和分位數回歸模型進行實證分析，結果表明：（1）使用效率的顯著提高是運輸業能源消耗強度降低的主因。（2）各因素對能源消耗強度的影響，取決于能源使用效率的水平。當使用效率處于較低水平時，加大科研投入、提高能源價格，可以顯著的降低運輸業能源消耗強度，但當使用效率提高到一定水平之后，各因素的影響越來越小，而調整能源消費結構則一直是降低消耗強度的有效方法。

關鍵詞：交通運輸業；能源消耗強度；拉氏因素分解；分位數回歸

一、 引言

能源是國家經濟發展必不可少的生產要素，是國民經濟的命脈。交通運輸業作為支撐經濟發展的基礎性產業，對能源有極大的依賴性，只有在能源供應充足的情況下才能對國民經濟起到足夠的支撐作用，才能充分拉動社會經濟中各行業的發展。然而，隨著大量能源的持續消耗，我國的能源儲備和世界能源供應都在不斷減少，能源需求和供給的矛盾正使得交通運輸業和國民經濟面臨巨大挑戰。提高運輸業能源使用效率，調整運輸業產業結構，是我們解決矛盾，保證運輸業和國民經濟持續發展的唯一出路。

關于我國能源消耗強度的變化，國內學者進行了大量的研究。吳巧生（2006）認為中國的能源使用效率與發達國家相比，仍有不小的差距，只要采取合理有效的措施，能源消耗強度仍可以大幅下降。劉暢（2009）認為在影響我國能源消耗強度的因素中，產業結構、能源消費結構和科研水平的作用是顯著的，而能源價格對消耗強度的作用是逆向且不對稱的。但是，針對交通運輸行業進行能源消耗強度分析的研究卻很少。

本文針對交通運輸行業，運用拉氏因素分解模型討論效率和結構兩個內部因素對運輸業能耗強度的影響，然后將有理論影響的外部因素作為解釋變量代入分位數回歸模型，通過實證分析檢驗它們的影響是否顯著。

二、 因素分解模型及結果

1. 模型構建及數據說明。通過拉氏因素分解的計算，可以將交通運輸業能源消耗強度分解為結構份額和效率份額兩個部分。在現實中，交通運輸業的基礎屬性是提供運輸服務，實物產出的能源消耗更具有現實比較意義。所以模型使用單位換算周轉量的能耗評價運輸業的能源消耗強度，我們用C表示能耗總量，用Ci（i=1，2，…，4）表示水路運輸、公路運輸、鐵路運輸、航空運輸的能源消耗量，Ti表示各運輸方式提供的換算周轉量，那么ci=Ci/Ti則表示各運輸方式當前的能耗強度。其中ci0=Ci0/Ti0是基期的情況，cit=Cit/Tit是報告期的情況，ct是運輸業總體能源消耗強度，應表示為：

2. 我國交通運輸業能耗強度分解模型計算結果。表1中顯示的是2000年～2013年運輸業能源消耗強度增量分解的結果。從表1中可以看到，效率份額在絕大多數年份都在降低能源消耗強度，而且這種作用逐年增大。說明21世紀以來，我國交通運輸業能源消耗強度的下降主要是由于使用效率的提高。而結構份額則一直在提高能源消耗強度，說明當前我國的交通運輸業產業結構并不合理，不但沒有對降低能耗做貢獻，反而起到了負作用。只有2003年～2005年比較特殊，這段時期交通運輸業正大規模進行產業結構調整，可能在注重結構變化時忽略了使用效率因素，所以造成了效率份額提高能源消耗強度，而結構份額反而降低消耗強度的情況。

再從結構份額的組成上看，鐵路運輸份額的變化一直在降低能源消耗強度。2000年以來，鐵路運輸的份額從37.4%降到了2013年的21.3%，并且鐵路運輸的能源消耗在運輸業中處于低水平，所以鐵路運輸結構變化降低了運輸業能耗強度。但與此同時，公路結構份額的上升卻起到了反作用，2000年開始，公路運輸份額從14.1%上升到了2013年的34.7%，增長迅速，并快速提高了能源消耗強度，兩者相互抵消使結構份額的作用不明顯。2011年后，水運和航空兩種運輸方式結構份額變化也開始降低能源消耗強度，但由于公路結構的提升效果更為明顯，所以整體結構份額仍未在降低能耗強度上起到顯著作用。針對這種情況，應該加大調整運輸產業結構的力度，在保證運輸能力的同時，大力推進能耗較低的鐵路和水路運輸方式的發展。

三、 影響運輸業能源消耗強度的社會經濟因素分析

1. 預期有顯著影響的社會經濟因素。在實證計算之前，需要先提出可能會產生顯著影響的因素，這些因素的提出主要根據理論分析，理論探討之后，再通過實證方法進行驗證。

（1）科技水平?？茖W技術是第一生產力，在社會經濟生產的各個方面，科技水平都能起到顯著的作用，交通運輸業也不例外?？萍妓綄\輸業能源消耗強度的影響包括兩個部分。首先，隨著科學技術的進步，能源使用效率勢必會大幅提升，運輸企業對能源的需求開始減少，能耗強度也會開始降低。其次，科學技術進步后，很多新興能源可以投入實際使用，運輸業的能源消耗結構會發生改變，使用效率低的傳統能源占比下降，效率高的新興能源占比提升，這樣結構的變化也會降低運輸業的能耗強度。本文采用交通運輸業科研建設投資（萬元）、專利數量（件）、科研工作投入工作量（人年）三個指標評價科技水平。

（2）能源價格水平。在市場化改革逐步深化之前，我國的能源價格一度由國家控制，完全通過行政手段進行能源分配。隨著市場化進程的加快，政府對能源價格的控制開始逐漸放寬，供需情況開始成為價格決定的主要原因。在這個前提下，當能源供應開始減少，能源價格會逐漸提高，運輸企業的經營成本也隨之增長，從而促進企業節約能源，提高能源使用效率，降低能源消耗強度。本文采用石油和天然氣出廠價格指數（%）評價能源價格水平。

（3）能源消耗結構對能源消耗強度的影響。不同的能源消耗結構有不同的能源使用效率。2013年我國交通運輸業能源消耗結構中，原油占87.2%（汽油、航空煤油等按比例折算為原油），煤炭占2.06%，天然氣占6.91%，電力占3.83%?？梢娫腿耘f是交通運輸業主要依賴的能源種類，但其使用效率較低，只有50%左右。相對的，天然氣的使用效率為57%，電力可以達到85%左右，這也是當前政策大力促進電力交通工具發展的原因之一。過于依賴原油能源，能源結構失衡也是當前交通運輸業能源消耗強度較高的原因。

2. 交通運輸業能源消耗強度影響因素實證分析。通過以上理論性分析，可以提出以下兩點經驗性假設，以待檢驗：（1）科技水平的進步、能源價格的提高可以提高能源使用效率，從而降低交通運輸業的能源消耗強度；（2）當前交通運輸業能源消耗結構的失衡會提高能源消耗強度。下面通過實證模型進行檢驗：

我們以交通運輸業的能源消耗強度作為被解釋變量（Y），以交通運輸業科研建設投資（X1）、專利數量（X2）、科研工作投入工作量（X3）、石油和天然氣出廠價格指數（X4）、能源消費結構（Ci）作為解釋變量構建分位數回歸模型，同時與最小二乘回歸的結果進行對比。其中能源消費結構是電力（C1）、原油（C2）、天然氣（C3）和煤炭（C4）在運輸業能源消耗量中的比例，由于它們的比例加起來必等于1，會產生多重共線性，所以本文只將電力（C1）、原油（C2）、天然氣（C3）三項代入分位回歸模型中。我們使用的模型為：

表2列出了R軟件計算出的分位數回歸模型計算結果，選取了10%、25%、50%、75%、90%五處分位點進行回歸，同時給出了最小二乘回歸的結果。由于截距項并不是考察的主要影響因素，所以未單獨列出。

從OLS回歸結果上看，交通運輸業科研建設投資X1、石油和天然氣出廠價格指數X4、電力消耗C1、原油消耗C2的回歸結果是顯著的。其中科研投資和出廠價格指數的系數是負數，說明兩者可以顯著的降低能源消耗強度，提高能源使用效率。電力消耗和原油消耗的系數是正數，說明我國目前的運輸業能耗結構確實在提高能耗強度，這與分解模型中的結果是一致的。

從分位數回歸結果上看，10%分位點處的結果對應的是能源消耗強度很低，使用效率很高時的情況，這時所選的7個變量沒有一個是顯著的，說明各變量并不能在消耗強度低水平時起到顯著的作用，提高能源使用效率的能力還比較有限。在25%分位點處，能源消耗強度相對較低，這時，電力消耗和原油消耗份額的影響是顯著的，說明不合理的能源使用結構在能源使用效率較高時會起到顯著的負面作用，拉高能耗強度。50%分位點時，交通運輸業科研建設投資、科研工作投入工作量以及消耗結構的影響是顯著的。說明在能源使用效率處于一般水平時，科研投入開始可以顯著的降低能耗強度，提高使用效率。在象征使用效率相對較低的75%分位點，石油和天然氣出廠價格指數的回歸結果開始顯著，說明在使用效率處于低水平時，提高能源價格確實能夠有效促進能耗強度的降低。在90%分位點處，能源使用效率處于最低水平，這時交通運輸業科研建設投資、石油和天然氣出廠價格指數和能源結構都是顯著的，說明在這個低水平線上，科研投入、高能源價格可以顯著的提高能源使用效率，而現有的能源結構則起到顯著的負面影響。

綜上所述，各因素對能源消耗強度的影響，取決于能源使用效率的水平。當使用效率處于較低水平時，加大科研開發投入、提高能源價格，可以明顯的降低能源消耗強度；但當能源使用效率提高到一定水平之后，科研投入和能源價格的影響則越來越小，不再是顯著的影響因素了。而無論效率水平如何，不合理的能源消耗結構卻一直都在提高能耗強度。

四、 結語

進入21世紀之后，我國交通運輸業的能源消耗強度大幅度降低。本文通過因素分解法和分位數回歸法對能源消耗強度進行了分析，得到如下結論：第一，相比于結構份額，效率份額對能源消耗強度的下降起到了主要作用，說明能源使用效率的提高是運輸業能耗強度降低的主因。再將結構份額進行分解，發現鐵路份額的變化一直在降低能源消耗強度，但公路份額變化提高能耗強度的作用更強。第二，通過分位數回歸模型我們發現，不合理的能源消耗結構是降低能源使用效率，提高能耗強度的顯著原因。而各因素對運輸業能源消耗強度的影響，取決于能源使用效率的水平。當使用效率處于較低水平時，加大科研開發投入、提高能源價格，可以明顯的降低能源消耗強度，但當能源使用效率提高到一定水平之后，科研投入和能源價格的影響越來越小。因此，在使用效率仍舊較低的現階段，我們應積極加大科研投入，運用合理價格調節能源消費，同時調整產業結構和能耗結構，從效率和結構兩方面入手降低運輸業能源消耗強度。

參考文獻：

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作者簡介：王鵬（1988-），男，漢族，北京市人，中國人民大學統計學院博士生，研究方向為經濟統計學。

收稿日期：2015-04-17。