我國化石能源的能源強度變動

李智　董陸然

內容摘要：本文選取30個省1995-2012年的數據為樣本，運用費雪指數方法，分析能源效率和產業結構變化對各省1995-2012能源強度變化的影響。分析顯示：造成能源強度下降的原因，主要是能源效率的提高，除海南省之外，其他各省的能源效率提高均促進了能源強度的降低；各省產業結構對能源強度的影響不一致，但在多數省份，產業結構變化反而導致了能源強度的上升。

關鍵詞：化石能源 能源強度 能源效率 產業結構 費雪理想指數

中圖分類號：F426 文獻標識碼：A

引言及文獻評述

我國人口眾多，人均能源占有量低，正處于迅速發展時期，對能源的依賴嚴重，一些重要的化石能源（如石油）的對外依存度日益提高。以上基本國情使得能源問題必須引起高度重視。當前，我國在能源利用上存在利用率低、產業結構不合理、環境污染嚴重等問題。以上突出問題均與能源強度密切相關。能源強度是衡量一國經濟效率的指標，可定義為每單位產出所投入的能量單位。這里的能源是指用于市場交易的能源，不包括小規模使用的薪柴、木炭、泥炭、水車、風車等能源。本文之所以選擇化石能源作為研究對象，主要是由于化石能源是典型的非可再生能源，而且也是現代社會的主要能源，正在日益面臨短缺甚至枯竭威脅，也更多涉及到能源安全和環境污染等問題。

研究全國及各省能源強度的變化，即產出與能耗間關系的變化，可在一定程度反映出經濟發展質量的差距，測算出各因素對能源強度的影響，得到造成各省能源強度的差異的原因，以及各因素對能源強度的影響權重，有利于根據實際情況制定相關政策，降低能源強度，調整能源結構，轉變經濟發展方式，也有助于環境保護，減少溫室氣體的排放。

國外對能源強度的研究非常全面，主要包括能源強度的變動趨勢、變動原因等。Medlock等（2001）研究了28個發達國家和發展中國家1978-1995年總體和部門能源強度變化，發現工業部門能源強度迅速下降，但總能源強度下降緩慢。Kaufmann（2004）發現自發能源效率的提高（AEEI）降低了能源強度，而能效提高的主要驅動因素是能源替代（尤其是其他能源對煤炭的替代）。Okajima等（2013）發現日本能源強度的降低主要得益于能效提高，而工業和商業能源消費結構的變化造成20世紀90年代以來能源強度的提高。Voigt等（2013）研究了1995-2007年40個主要經濟體能源強度變化發現，對于大多數國家而言，技術變化是造成能源強度下降的主要因素，其次是經濟結構的變化。Metcalf（2008）發現20世紀70年代以來美國能源強度的降低歸功于能源效率的提高而不是經濟結構的轉變，能效的提高主要歸因于人均收入和能源價格的提高。Mulder等（2013）發現服務業比重的提升和提高能效均可降低能源強度。Sadorsky（2013）對發展中國家的研究發現，收入增加降低能源強度而工業化程度提高增加能源強度。

國內對能源強度的研究文獻也日益增多，尤其重視分析能源強度變動原因的分析，但遠未形成基本的共識。齊紹洲、王班班（2013）發現R&D和FDI技術溢出均能促使能源強度的降低。鄭義、徐康寧（2012）認為1994-2008年技術效應是能源強度下降的主要因素。但李國璋、王雙（2008）則發現產業結構是能源強度變動的主要解釋因素，其次才是技術進步。徐麗娜等（2013）認為能源強度受到產業結構的沖擊效應較大。宋楓、王麗麗（2012）發現能源強度的下降趨勢主要得益于能源效率的提高，經濟結構調整的影響較為有限。另外還有部分文獻分析了我國能源強度變動的趨勢。從全國層面來看，1995-2009年間我國能源強度呈下降趨勢。從省際層面來看，1995-2009年各省、市、自治區的能源強度都普遍降低，但各省市區之間的能源強度的絕對水平與變動幅度差距在擴大。中國省區技術水平、產業結構、自然條件以及能源消費結構與消費傾向顯著影響中國能源利用強度（賀燦飛、王俊松，2009）。造成各地區能源強度差異的原因主要在于產業結構差異和行業能源強度的差異。在大多數地區，工業部門的能源效率是決定能源強度差異的主要因素，產業結構差異導致的能源強度差異約占總差異的30%以上（李善同、許召元，2009）。

就國內外文獻的研究來看，絕大多數文獻重點關注能源強度變動的影響因素，但遠未達成一致意見。相關文獻也在一定程度上忽視對能源強度變動趨勢本身的深入剖析。本文側重分省區剖析能源強度變動趨勢本身。

各省及各區域1995-2012年能源強度描述性統計

本文首先計算了我國30個省、直轄市、自治區（港澳臺地區、西藏除外）及各區域1995-2012年化石能源的能源強度，結果如表1所示。

從整體變動趨勢看，1995年以來，各省化石能源的能源強度均呈持續下降趨勢。從省際差異的變動趨勢看，有所縮小，但仍然存在較大差異：1995年，各省化石能源的能源強度的差異非常大，居第一位的山西省的能源強度高達6.35萬噸標準煤/萬元，而海南省僅為0.64萬噸標準煤/萬元，兩者相差10倍；到了2012年，各省化石能源的能源強度的差異有所縮小，但排名第一的寧夏的能源強度仍高達2.62萬噸標準煤/萬元，而北京僅為0.25萬噸標準煤/萬元，兩者的差距甚至超過10倍。

統計結果顯示各省能源強度的差異較大，但呈現逐年縮小的趨勢，東部地區的能源強度明顯低于中、西部和東北地區，但地區之間的能源強度差異在逐年縮小（見表2）。

我國化石能源的能源強度省際變化：基于費雪指數法的分解分析

（一）方法介紹

能源強度的下降，可以分解為兩個方面，一是能源效率的提高（energy efficiency），即GDP相同的條件下，能源消費降低；二是產業結構的變化（economic activity），即高耗能產業的比重降低，低耗能產業比重提高，比如第三產業的比重增加能夠降低總能源強度。

總能源強度（et）能夠表示為能源效率（eit）和行業活動（αit）的函數：

其中Et為t年的總能源消費，Eit為i部門t年的能源消費，Yt為t年的GDP，Yit是i部門t年的經濟活動。

構造費雪指數，首先要構造拉式指數（Laspeyres index）和帕氏指數（Paasche index），拉式指數以基年（t=0）為能源消費和經濟活動的固定權數：

其中Ltact指拉式活動指數（Laspeyres activity index），Lteff指拉式效率指數（Laspeyres efficiency index），帕氏指數（Paasche index）以終年為固定權數（t=T）：

其中ptact是帕氏活動指數（Paasche activity index），pteff是帕氏效率指數（the Paasche efficiency index）。費雪理想指數是拉式指數和帕氏指數的幾何平均數，表示為：

費雪理想指數能把總能源強度指數分解成為效率指數和活動指數，沒有殘差。以e0為基年的總能源強度，可構造能源強度指數，能源強度指數可以分解成為活動指數和效率指數：

結構指數的含義是，若某省t年的結構指數為n則表示該省能源效率不變的情況下，t年的能源強度是基年的n%；效率指數的含義是，若某省t年的效率指數為m則表示該省產業結構不變的情況下，t年的能源強度是基年的m%；能源強度指數表示為t年能源強度與基年能源強度的比。

利用這一方法可以得出各省能源效率和產業結構的變化對能源強度的變化的影響。

（二）數據介紹

本文的數據來源是國家統計局和《中國能源統計年鑒》，總能源強度（et）用化石能源（煤炭、石油、天然氣）總消費量表示，單位是萬噸標煤，能源效率（eit）為三大產業中各產業化石能源消費量與產業增加值的比重，行業活動（αit）為各產業的增加值占GDP的比重。第一產業包括農、林、牧、漁、水利業，第二產業包括工業和建筑業，第三產業包括交通運輸、倉儲和郵政業以及批發、零售業和住宿、餐飲業。

（三）描述性統計結果

1.分省統計結果。1995年以來全國大部分省分能源強度總體呈下降趨勢，且顯著低于基年（1995年）的能源強度，各省強度指數差異呈現先增大后縮小的趨勢。但有幾個省份的情況值得注意：海南省各年的能源強度水平高于1995年；寧夏的能源強度雖然在總體上呈下降趨勢，但曾經在2003年前后出現顯著反彈；福建的能源強度下降速度較慢。

從各省的結構指數看，除京津滬和黑龍江省外，其他省份總體上均高于1995年，排名前五位的省份，呈顯著增長的趨勢，各省的結構指數差異在逐年加大。換而言之，絕大多數省份，產業結構的變動，對于能源強度的降低，反而起著負面作用。只有北京、天津、上海、浙江等少數省份有非常微弱的正面作用。

從各省的效率指數看，全國大部分省效率指數都在下降，各省效率指數與能源強度指數的變化趨勢大體相同。從數值上，絕大多數省份能源強度的下降，主要歸因于能源效率的提升。

2.各區域統計結果。1995年來各區域能源強度指數呈現下降趨勢，中部地區和東北地區能源強度指數下降比東部和西部地區更加明顯（見表3）。

東部地區結構指數在基本保持平穩中略有下降，其他地區均呈現增長趨勢，總體高于基年。換而言之，在中部、西部和東北地區，產業結構的變動，對于能源強度的降低，反而起著負面作用。只有在東部有非常微弱的正面作用（見表4）。

各區域的效率指數變化趨勢和強度指數大體相同，換而言之，所有區域能源強度的下降，主要歸因于能源效率的提升（見表5）。

結論

第一，1995-2012年各省、各地區能源強度整體呈下降趨勢，造成能源強度下降的原因主要是能源效率的提高，除海南省之外，其他各省的能源效率整體上促進了能源強度的降低。從效率指數與能源強度指數的總體一致性可以看出，能源效率的變化是造成能源強度變化的主要因素，這與鄭義、徐康寧（2012）和宋楓、王麗麗（2012）的研究結論基本一致。

第二，各省產業結構對能源強度的影響不一致，有些省份產業結構的變化提高了能源強度，有些省份則相反，多數省份產業結構變化導致了能源強度的上升，這客觀反映了全國大部分省份產業結構不合理，服務業的比重較低，因此需要調整產業結構，增加服務業的比重以降低能源強度。

第三，各省和各區能源效率對能源強度的變化差異近幾年在逐漸縮小，而產業結構對能源強度變化的差異在逐年增大。

參考文獻：

1.Kenneth B. Medlock，Ronald Soligo. Economic Development and End-Use Energy Demand[J].The Energy Journal，2001（2）

2.ShigeharuOkajima，HirokoOkajima.AnalysisofenergyintensityinJapan[J].Energy Policy，2013（3）

3.Abdulkarim Ali Dahan.Economic Growth and its Impact on Energy Consumption and Energy Intensity of Use[J].Advances in Management & Applied Economics，2013（3）

4.Robert K. Kaufmann.The Mechanisms for Autonomous Energy Efficiency Increases： A Cointegration Analysis of the US Energy/GDP Ratio Robert K.[J].The Energy Journal，2004（1）

5.objective：ExaminingthedebateovertheAPECenergyintensitygoal[J].Energy Policy，2013（9）

6.Sebastian Voigt， Enrica De Cian，Michael Schymura，Elena Verdolini.Energy intensity developments in 40 major economies： Structural change or technology improvement？[J].Energy Economics，2013（10）

7.Metcalf，G.，An Empirical Analysis of Energy Intensity and Its Determinants at the State Level[J]，The Energy Journal，2008 （3）

8.樊茂清，鄭海濤，孫琳琳，任若恩.能源價格、技術變化和信息化投資對部門能源強度的影響[J].世界經濟，2012（5）

9.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（8）

10.李國璋，王雙.區域能源強度變動：基于GFI的因素分解分析[J].中國人口·資源與環境，2008（4）

11.李善同，許召元.中國各地區能源強度差異的因素分解[J].中外能源，2009（8）

12.齊紹洲，李鍇.區域部門經濟增長與能源強度差異收斂分析[J].經濟研究，2010（2）

13.齊紹洲，王班班.開放條件下的技術進步、要素替代和中國能源強度分解[J].世界經濟研究，2013（9）

14.宋楓，王麗麗.中國能源強度變動趨勢及省際差異分析[J].資源科學，2012（1）

15.孫廣生，黃，田海峰，王鳳萍.全要素生產率、投入替代與地區間的能源效率[J].經濟研究，2012（9）

16.徐麗娜，趙濤，劉廣為，孫金帥.中國能源強度變動與能源結構、產業結構的動態效應分析[J].經濟問題探索，2013（07）

17.鄭義，徐康寧.中國能源強度不斷下降的驅動因素——基于對數均值迪氏分解法（ LMDI） 的研究[J].經濟管理，2012（2）

作者簡介：

李智（1987-），男，四川人，中國人民大學商學院博士研究生，研究方向為戰略管理與企業文化。

董陸然（1990-），河北唐山人，北京工商大學經濟學院碩士生，研究方向為能源與環境經濟學。