基于投入產出法的我國行業能源消耗分析

姜朗

（西安交通大學經濟與金融學院，陜西西安 710061）

1 引言

我國是世界能源消費大國，2017 年中國能源消費總量占全球能源消費總量的23.2%，并連續17年穩居全球能源增長榜首。我國能源消費的快速增長不但對國內能源的供應形成了巨大的壓力，也造成了大量的環境污染，能源安全日益成為制約我國經濟發展的一個重要因素。為此，我國“十三五”規劃綱要要求到2020 年單位GDP 能耗比2015 年降低15%，能源消費總量控制在50 億t 標準煤以內。

國內外學者利用投入產出法對能源和環境問題進行了廣泛研究。Liu 等測算了中國2007 年工業部門的隱含能［1］。閭浩等利用影響力系數和感應系數對中國2002 年和2007 年各行業能耗進行分析［2］。現有文獻大多是以行業的完全能耗系數為基礎來研究能源消耗及影響，這種方法只考慮了其他行業通過投入產出關系轉移給該行業的能源消耗量，并沒有剔除該行業轉移出去的能源消耗量。因此，本文利用投入產出表，綜合考慮產業鏈之間的能源消耗的轉入及轉出因素，從最終使用的視角出發，分析我國各行業真實能源消耗及產業鏈轉移情況。

2 基于投入產出的行業能源消耗模型

本文的最終使用視角，是利用投入產出方法對行業的產出中用于最終使用部分的產品在整個產業鏈的生產過程中所造成的能源消費進行計算。行業通過中間投入，間接產生了能源消耗，其產出又通過其他行業的中間投入，將其能源消耗轉移給了其他行業，行業的中間投入與其產出之間的轉換，使得各個行業最終使用量所造成的能源消耗將不同于該行業在生產過程中的直接能源消耗，也不同于該行業生產過程中的完全能源消耗。本文認為，基于投入產出的最終使用視角下的能源消耗能夠更加準確地反映各個行業的“真實”能源消耗。

2.1 反映行業直接能源消耗效率的指標

行業直接能源消耗效率表示該行業在生產一單位產品的過程中所產生的直接能源消耗量，其計算公式為：

式中，D 為各行業的能源消耗矩陣；X 為各行業的總產出矩陣；Q（1×n 的行向量）為各行業的直接能耗數據。直接能耗系數反映了各行業在生產本行業產品過程中的直接能耗強度。

2.2 反映行業真實能源消耗效率的指標

行業間的投入產出反映了不同行業之間產品價值轉換的過程，能源消耗將跟隨產業鏈流動轉移。本文參考胡鞍鋼、鄭云峰、高宇寧測算高耗能行業自然資源損耗的公式［3］來計算各行業的真實能源消耗數據：

式中，HT表示行業間直接消耗矩陣的逆矩陣；F 為行業使用的最終品占總產出的比重作為對角線上元素的 n×n 的對角矩陣；I 是單位矩陣；D 是行業直接消耗矩陣；Qout為各部門真實消耗矩陣。

2.3 反映行業能源消耗轉移率的指標

行業能源轉移率表示行業轉移能源消耗的程度，其計算公式為：

式中，δ 為行業能源轉移系數，反映了行業通過產業鏈將能源消耗轉移給其他行業的比率。

2.4 數據的收集及整理

本文計算數據來源于《中國投入產出表（2015年）》《中國統計年鑒（2017 年）》中 2015 年按行業分能源消費量，為便于分析，行業能源消耗采用標準煤折算后的能源消費總量。由于《中國投入產出表（2015 年）》中的行業劃分與《中國統計年鑒（2017年）》不完全一致，需要對投入產出表和能源消耗的行業分類進行相應處理：投入產出表的行業按同類相加合并的方法，對行向、列向進行處理；對于能源消費的行業數據做同類加總，處理后的我國行業分類及代碼如下。

農業：1 農林牧漁產品和服務。

上游產業：2 煤炭采選產品，3 石油和天然氣開采產品，4 金屬礦采選產品，5 非金屬礦和其他礦采選產品，11 石油、煉焦產品和核燃料加工品，12 化學產品，13 非金屬礦物制品，14 金屬冶煉和壓延加工品，25 電力、熱力的生產和供應，26 燃氣生產和供應，27 水的生產和供應。

輕工業：6 食品和煙草，7 紡織品，8 紡織服裝鞋帽皮革羽絨及其制品，9 木材加工品和家具，10 造紙印刷和文教體育用品。

裝備制造業：15 金屬制品，16 通用設備，17 專用設備，18 交通運輸設備，19 電氣機械和器材，20通信設備、計算機和其他電子設備，21 儀器儀表，22其他制造產品，23 廢品廢料，24 金屬制品、機械和設備修理服務。

建筑業：28 建筑。

其他行業：29 交通運輸、倉儲和郵政，30 批發和零售、住宿餐飲，31 服務業及剩余行業。

3 我國行業能源消耗分析

3.1 我國行業直接能源消耗分析

在生產視角下的各行業直接能耗見表1。我國2015 年共消費能源折合42.99 萬t 標準煤，其中上游產業占我國能源消費總量的57.52%，其直接能源消耗系數也較大，輕工業、裝備制造業、建筑業、其他行業直接能源消耗系數較小。從直接能源消耗角度看，我國上游產業貢獻了絕大部分的能源消費量。

表1 行業直接能源消耗量及消耗系數

3.2 我國行業真實能源消耗分析

在最終使用視角下的各行業真實能耗見表2。其中上游產業由總能耗的57.52%下降為7.95%，經過產業鏈間投入產出關系的轉換，上游產業的真實能源消耗大幅下降，而處于下游產業的輕工業、裝備制造業及建筑業，其真實能源消耗大幅增加。

表2 行業真實能源消耗量及消耗系數

3.3 我國行業間能源消耗轉移情況分析

上述計算結果表明，在行業間的產業關聯中能源消耗從產業鏈上游向下游、從生產端向使用端的轉移過程不同，這是由于各行業在投入產出關系中所處的地位不同。如果某行業的真實能源消耗高于該行業在生產過程中的直接能源消耗，即行業能源轉移系數δ＞0，表明該行業在產出環節獲得了其他行業在生產環節的補貼，且δ 越接近1，表示該行業獲得的補貼程度越大；如果某行業的真實能源消耗低于該行業在生產過程中的直接能源消耗，即行業能源轉移系數δ＜0，說明該行業在生產環節補貼了其他行業的產出環節，且δ 越接近-1，表示該行業給其他行業的能源消耗補貼越多，各行業補貼的程度可以由公式（3）測算。

行業能源消耗轉移程度見表3。

表3 行業能源消耗轉移程度

各行業能源消耗及轉移程度數據見圖1。

圖1 各行業能源消耗及轉移程度數據

從測算結果看到，上游產業δ 值為-0.76，這是由于其大量產品用于其他行業的中間投入，上游產業在生產環節消耗的能源實質上是對產業鏈下游及非工業部門的產出環節的補貼，這些補貼使得產業鏈上游行業在最終使用視角下成為相對“低耗能行業”。而處于下游的裝備制造業和建筑業獲得了較多的補貼，尤其是建筑業，其δ 值為0.89，由占我國能源消耗總量的1.79%大幅躍升為30.26%，其真實能源消耗系數為0.64，為全行業最高，遠大于直接能源消耗系數0.04。

4 結論

本文利用我國2015 年投入產出數據及能源消耗數據，對各行業的直接能源消耗數據、基于投入產出的最終使用視角下的真實能源消耗數據以及能耗轉移程度進行了測算，得到如下結論：

（1）在生產視角下，產業鏈上游行業占據了我國能源消費量的57.52%，而在最終使用視角下，產業鏈上游行業僅占我國能源消費量的7.95%，轉變為相對低能耗的行業。產業鏈上游行業為其他行業提供了重要的中間產品，其在生產環節所造成的能源消耗以價值的形式，通過行業間的投入產出關系轉移到各個行業的最終品中，實質上是產業鏈上游行業對其他行業的補貼，而裝備制造業、建筑業成為獲得能源消耗補貼最多的行業。

（2）在投入產出視角下，建筑行業的δ 值為0.89，由占我國能源消耗總量的1.79%大幅躍升為30.26%，而以服務業為主的其他產業的δ 值僅為0.05。為實現降低單位GDP 能耗的目標，調整產業結構，控制固定資產投資規模，轉變發展方式就顯得尤為重要。

（3）為實現降低單位GDP 能耗，不僅要考慮產業鏈上游的高耗能行業在生產過程中的影響，同時要從行業間的投入產出視角，考慮上下游產業的需求供給關系間接導致的能源損耗，要從單純的壓縮高耗能行業能源消耗的生產導向模式轉變為行業間共同而有區別責任的綜合治理模式。