自主研發對中國工業能源效率的影響研究

姜彩樓　查穎

摘要 在環境問題不斷惡化的形勢下，對中國工業能源效率進行測度并發現提升動力顯得尤為重要。現有研究大多采用全要素生產率（Total factor productivity，TFP）方法進行測度，其不足之處在于無法獲得方向性距離函數優勢并提高測算效率。在中國工業能源效率改善的動力方面，由于缺乏對中國工業自主研發和資本形成內生性特征的認識，現有研究難以揭示其對中國工業能源效率的微觀作用機理。鑒于此，本文采用在Malmquist指數基礎上發展起來的Luenberger生產率指數，測算了中國工業部門1997-2011年的能源效率變化，然后根據內生增長理論構建自主研發和工業資本影響中國工業能源效率的內生檢驗模型，并采用系統矩估計（GMM）方法重點檢驗了自主研發對中國工業能源效率的影響。研究發現中國工業部門全要素能源效率在1996-2011年的改善率達到9.7%。其中，技術進步的整體均值為-0.56%，技術效率的整體均值達到15.3%，反映出中國工業能源效率的生產前沿面在不斷退化，而中國工業能源效率距生產前沿面的距離在不斷縮小。在計量檢驗中，發現企業研發支出更容易改善全要素能源效率，而政府研發支出容易抑制全要素能源效率。在分樣本檢驗中，政府研發對重工業技術前沿面移動的促進效應更加顯著，但是對輕工業技術前沿面移動的促進效應不明顯。資本形成顯示出抑制中國工業能源全要素生產率的傾向，而資本深化則發揮著促進作用。根據研究結論，認為應該在能源技術等重工業共性應用領域加大政府研發資助力度；在輕工業領域完善以企業為主體的研發資助體系，通過市場力量傳導研發需求壓力；通過引進國外先進技術和高技術資本等方式改善中國工業資本結構和質量。

關鍵詞 自主研發；工業能源效率； Luenberger指數； 系統矩估計

中圖分類號 F426 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104（2015）11-0082-06

“世界工廠”在為中國經濟帶來增長奇跡的同時，也帶來了嚴重的能源消耗問題，被認為是“不可持續的增長”[1]。據測算，中國工業能源消耗占國民經濟比重長期在50%以上[2]，尤其是自1998年進入工業化加速階段以來，能源消耗速度明顯上升，成為制約中國工業進一步發展的關鍵因素[3-4]。隨著中國工業自主研發的持續深入，中國工業能源效率提升的內生性動力逐步增強。根據《中國科技統計年鑒》統計，2011年中國工業自主研發投入高達5904.1億元，較1993年增長了24.1倍，在能源環境技術和工業共性技術方面積累了重要優勢。在我國自主創新戰略不斷深入的情況下，研究中國工業自主研發促進工業能源效率提升的內在機制和效應，對于探索中國工業可持續發展具有重要的理論意義和實踐價值。現有研究大多采用全要素生產率（Total factor productivity，TFP）來測量中國工業能源效率及其變化。李子奈等[5]將能源消耗視作中間投入要素引入生產函數方程，提出了基于生產函數的能源全要素生產率分析框架。在這一框架下，陳詩一采用隨機前沿方法，在測算中國工業能源效率的同時，還對相關影響因素進行了檢驗[6]。由于生產函數法對能源消耗等投入要素進行了嚴格的線性關系假設，與現實情況存在一定差異，而采用線性規劃技術的數據包絡分析（Data Envelopment Analysis，DEA）能夠回避該嚴格假設條件，因此，基于DEA的Malmqmuist指數方法等在實踐中被大量運用[7-8]。在Malmqmuist指數的基礎上，研究者還采用加法結構的Luenberger生產率指標測度能源效率[9]，能夠獲得方向性距離函數優勢并提高測度效率。由于研發活動和生產活動分屬于兩個完全不同的環節，如果直接將自主研發作為投入要素測度能源全要素生產率，容易產生偏差。在馮根福[10]和成力為[11]等人的研究中，對于研發活動的研究也僅限于測度中國工業研發效率。考慮到現有研究的不足，本研究做了如下改進：在綜合非參數技術優勢的基礎上，構建Luenberger指數測度中國工業能源效率；從內生性視角出發，構建自主研發影響中國工業能源效率的內在機制，并采用系統矩估計（GMM）方法對相應的傳導機制進行檢驗，為中國工業實現可持續發展提供決策依據。

1 中國工業能源效率測度

1.1 方法與數據

生產函數法對生產投入要素和相關影響因素進行了嚴格的線性關系設定，測算結果受研究經驗的影響較大。而非參數方法將生產過程視為“黑箱”，可以計算不同條件下的距離函數以獲得效率值。在非參數方法中，盡管擴展的ML指數繼承了Malmquist指數的乘法特征，但是卻犧牲了方向性距離函數的優勢。Chambers et al.[9]根據方向性距離函數的特點，發展了一種新的加法結構測度生產率，即Luenberger生產率指標。

設定無效率值為IE，可以設定t期和t+1期之間的Luenberger生產率指標：

其中，LPTPt+1t表示純技術進步，LTPSCt+1t表示技術規模變化，兩者相加等于技術前沿面進步（LTPt+1t）。LPECt+1t表示純效率變化，LSECt+1t則表示規模效率變化，兩者相加等于技術效率變化（LECt+1t）。這樣，就可以對能源全要素生產率來源進行準確界定。

由于中國在20世紀80年代才開始使用國民經濟核算體系（SNA） 代替物質產品平衡表體系（MPS），如果以中國工業兩位數目錄進行分析，將會出現數據統計口徑不一致的情況。所以我們選擇36個一級行業（包括12個輕工業和24個重工業）規模以上企業作為樣本，以保證數據的統計口徑一致。研究樣本年限為1997-2011年，研究數據主要來源于《中國統計年鑒》（1998-2012）和《中國工業經濟統計年鑒》（1998-2012），并以1978年為基期剔除了價格因素。通過Matlab軟件計算式（3）中的四個線性規劃方程，可獲得相應的Luenberger生產率指數。