能源消費與中國工業生產率增長

摘要 關于能源對經濟增長的作用學術界存在兩種觀點，一種觀點認為能源投入對經濟增長發揮了 基礎性的作用，另一種觀點認為能源對經濟增長沒有作用。本文對能源是否為生產函數中的 生產要素進行證明。首先運用DEA方法測度了1998-2003年中國36個工業行業的Malmqusit生 產率指數、技術效率和技術進步，然后檢驗了能源消費與生產率之間的聯系。主要結論是： 能源應作為相關的投入要素納入生產函數；當能源消費作為投入時，平均Malmqusit生產率 指數比沒有能源投入時上升了0.1％，平均技術進步上升了0.2％，技術效率下降了0.1％； 技術效率下降的原因可能與大多數行業不重視能源節約有關，能源浪費影響了技術效率；各 行業能源投入浪費的程度年平均達到15.07％，并呈現逐年遞增態勢。

關鍵詞 能源消費；工業生產率；技術效率；技術進步

中圖分類號 F206 文獻標識碼 A 文章編號1002-2104（2008）03-0088-05

能源對經濟增長是否有貢獻一直是經濟學領域有爭議的話題。Cottrell（1955），Hudson和Jorgenson （1974），Berndt 和Wood（1979），Allen （1979）都認為能源對于經濟是 至關重要的，能源不能僅看作是一種把其成本追加到最終產品價格上的中間品，而應該和新 古典經濟中的生產要素——資本和勞動一樣是一種價值創造要素。近些年來，有不少學者 把 能源作為投入要素進行了理論和實證的分析。比如Moroney （1992）發現能源強度（能源生 產率的倒數）下降是生產率下降的主要原因，Pokrovski （2003）認為能源投入和勞動投入 是替代關系，能源是經濟增長的推動要素，Ayres et al（2003）的研究認為能源消費是經 濟增長的助推器，并認為電力對以往的經濟增長有顯著的影響，Murillo-Zamorano （2005 ）通過統計檢驗認為能源消費是一種相關的生產性投入。Denison (1985)、Gullickso n 和 Harper (1987)則持另一種觀點。他們認為，能源對 產出增長的作用不大，對全要素生產率的增長沒有影響，他們還說明了1973年和1979年的兩 次能源危機對OECD國家20世紀80年代經濟下滑的影響不大。還有一些學者使用不同的方法研 究能源與生產率的關系，如能源分解法（Hisnanick and Ky er，1995)，動態模型方法（Watkins， 1991），兩步法模型法（Antonio et al， 1992），但 這些研究仍未對能源投入與生產率之間的關系作出明確的判斷。

上述研究基本上把生產率的增長視同為技術進步，并未把技術效率的變動作為生產率變動的 一個來源，并且即使在行業層面研究能源消費與生產率關系時，也未能從量上 分析能源投入 的擁擠程度。為此，本文首先運用基于數據包羅分析（DEA）的Malmqusit生產率 指數對中國 工業部門全要素生產率、技術效率和技術進步進行測算。其次，通過模型檢驗把能源消費作 為相關的投入要素納入生產函數，并分析了工業各行業的能源投入擁擠情況。研 究結果表 明：工業能源消費與工業生產率增長之間存在明顯聯系。同時，能源浪費現象 嚴重。

1 方法、變量與數據

1.1 方法

本文用Caves et al.(1982)介紹的非參數分析方法構造生產前沿計算Malmqusit指 數來考察 工業各行業的生產率。Malmqusit指數的優點在于能把生產率的變動分解為效率的變動和技 術的變動。

Malmquist生產率指數，是用距離函數來定義的，指第t期及第t+1的Malmquist生產 率指數 的幾何平均數。假設(xt ，yt) 和(xt+1，yt+1) 分別為t期和t+1期的投 入產出 關系。投入產出關系從(xt ，yt)向(xt+1，yt+1) 的變化就是生產率的變 化。Mti(xt+1，yt+1，xt，yt)=

生產率的變化不僅來自技術進步， 還來自效率的變化。效率就是生產技術的利用效率， 也就 是生產前沿面和實際產出量之間的距離。假設EC 代表效率變動，則有：

技術水平的變化就是生產前沿面的移動。假設TC代表技術進步，則有：

Malmquist生產率指數可以分解為效率變動及技術進步的乘積，即：

若EC>1，代表效率改善；EC<1，代表效率惡化。效率變動表示產業管理方法的優 劣與管理決 策層的正確與否；當效率改善，表示管理方式與決策正確、得當，使得EC大于1；反之，如 果管理方式與決策不當，會使EC小于1。TC表示產業在t 期至t+1期的生產技術變化程 度，由t+1期的生產技術變動值與以t 期衡量的生產技術變動值的幾何平均數所求得。 代表兩個時期內生產前沿面的移動，表明了技術進步或創新的程度。若TC > 1 ，表示生 產技術有所進步，反之，表示生產技術有衰退的趨勢。

在考察能源消費變動對工業生產率有無影響時，我們采用了面板數據模型（Panel Data）方 法來估計。在使用面板數據模型時，先要進行模型設定檢驗以決定使用哪種形式的面板數據 模型。具體的檢驗方法是首先使用沃爾德F檢驗（原假設是適用OLS），拒絕原假設說明使用 固定影響模型更好。再利用布羅施－帕加（ Breusch and Pagan）的拉格朗日乘數（LM）檢 驗隨機影響模型（原假設是適用OLS），拒絕原假設說明使用隨機影響模型更好。最后再利 用豪斯曼（Hausman）設定檢驗來判斷是選取固定影響模型還是選取隨機影響模型。

解 堊：能源消費與中國工業生產率增長 2008年 第3期1.2 變量的分析和數據處理

本文的基礎數據主要來源于1999-2004年《中國統計年鑒》，包括工業部門36個行 業1998－ 2003年的相關數據。考慮數據的可比性，沒有包括其他采礦業、工藝品及其他制造業和廢棄 資源和廢舊材料回收加工業三個行業。

1.2.1 研究時間段的選擇

以1998－2003年作為研究時段，主要是為了分析20世紀90年代后半期我國的能源消費與工業 生產率增長的關系，同時也是基于準確性（2003年后中國統計年鑒中無法得到各工業行業的 增加值）和不影響性（對于基于數據包絡分析的Malmqusit方法，向前或向后將研究時段擴 展不會影響時段內的某一年份相對其相鄰年份的TFP、技術進步和效率變化，也不會影響原 來研究時段的相應的平均數值）。

1.2.2 分析變量

測算不包括能源投入的Malmqusit指數可以假定每個行業為一個決策單位（DMU）， 使用兩種 要素投入（勞動和資本）生產單個產出（增加值），包括能源投入的Malmqusit指數是使用 三種要素投入（勞動、資本和能源消費）生產單個產出（增加值）。產出是全部國有及規模 以上非國有部門工業增加值。勞動投入其實應該用勞動時間表示，但由于勞動時間數據無法 得到，因而通常用勞動力人數替代。資本存量的度量是一個復雜的過程，不同學者的結果也 不盡相同。目前，國際上通用的資本存量度量方法是永續盤存法和資本租賃價格度量法。近 年來，許多學者對中國的資本存量進行了度量，但是由于統計資料的限制，至今無法得到滿 意的結果，國內更鮮有計算工業部門資產存量的先例。結合已有數據，我們用工業部門固定 資產年平均余額表示工業資本存量。所有地區的工業增加值和固定資產凈值都使用1998年的 不變價，增加值縮減指數可以根據工業總產值的當年價和1990年的不變價數據計算得到。固 定資產凈值用歷年固定資產投資價格指數平減。

2 實證分析結果

2.1 不包含能源投入的生產率分析

我們用DEAP2.1軟件計算了不包括能源投入的1998－2003年中國工業部門逐年Malmqusit生產 率指數及其分解技術效率與技術進步的變化情況。表1給出了這期間的平均值，表2給出了 分行業的平均Malmqusit指數及其分解值。對于整個工業來說，效率數值的環比增長速度的 差別較大，36個行業的效率的標準差出現了逐年減少的趨勢，從1999年的0.277下降到2003 年的0.093。這說明效率低的行業追趕上了最佳實踐面構成的生產前沿面，效率高的行業和 效率低的行業的差異在逐漸減小。使用各個行業1998－2003年的累計效率變化可以看出，效 率顯著提高的有19個行業，其中，效率提高最大的是燃氣生產供應業、黑色金屬礦采選業、 黑色金屬冶煉業、有色金屬冶煉業和交通運輸設備制造業。效率降低的主要是電力、熱力的 生產供應業和非金屬礦采選業。這種效率的不同在一定程度上反映了不同行業對現有技術的利用能力。表1和表2的最后一行表明：1998－2003年的TFP增長是10.2％。通過將TFP增長分 解為技術進步和效率變化，我們可以把從由效率變化帶來的TFP增長部分和由技術進步帶來 的TFP增長部分分離開來。生產率的增長大部分

費作為投 入時，平均Malmqusit生產率指數比沒有能源投入時上升了0.1％（從1.102上升 到1.103），平均技術進步上升了0.2％(從1.093上升到1.095)，技術效率下降了0.1％ (從1. 008下降到1.007)。與不包括能源投入相比，包括能源投入的生產率增長的行業有3個：印 刷 業和記錄媒介復制增長1％，電氣機械及器材制造業增長2.5％，通信設備計算機其他電子 設 備制造業增長0.6％。包括能源投入的生產率下降的有2個行業：儀器儀表文化辦公用機械 制 造業下降0.1%，煙草制品業下降0.2％，生產率出現下降的行業都表現出了技術進步的下 降。其他行業的Malmqusit生產率指數及其分解技術效率與技術進步均沒有發生變化。

另外，當我們用能源消費的年變化率（△Energy）對Malmqusit指數及其分解值進行回歸時 ，發現能源消費的變化值對生產率也有顯著的影響(見表4)，這再次說明，能源消費應該 作為相關的生產投入。 能源消費變動對生產率和技術進步的影響都顯著為正，對技術效率的影響方向為負，這與前 文包含能源的技術效率相對于不包含能源的技術效率下降的結論是吻合的。其下降原因可能 與大多數行業不重視能源節約有關，能源浪費影響了技術效率。

2.3 能源投入擁擠分析

根據投入導向的CCR模型所設定的效率前沿標準，我國工業在增加值不變的情況下，投入應 該大幅度下降。根據DEAP2.1軟件計算出來的能源投入目標值，與實際投入進行比較，我們經 過求平均值計算整理出表5和表6的結果。

樣本數＝180[]0.289(2.38)[]-0.367(-2.46)[]0.667(7.74)注：括號內為t統計值，用STATA軟件計算。表5中的效率目標值是CCR模型根據有效率（指效率分數為1）的行業設定的效率前 沿計算出 來的，是指無效率的行業要達到有效率的標準應該達到的目標值。我們可以看出，目標值要 明顯小于實際值，這說明，在給定產出水平下存在著明顯的能源投入擁擠，即存在明顯的能 源浪費。能源投入浪費的程度年平均達到15.07％。能源浪費程度逐年遞增，2003年，能源 投入的浪費程度更高達20%以上。

3 結 論

關于能源對經濟增長的作用學術界存在兩種觀點：一種觀點認為能源投入對經濟增 長發揮了 基礎性的作用。另一種觀點認為能源對經濟增長沒有作用。我們的實證結果支持前 一種看法，當能源消費作為投入時，平均Malmqusit生產率指數比沒有能源投入時上升了0.1％，平均 技術進步上升了0.2％，技術效率下降了0.1％。技術效率下降的原因可能與我國能源投入浪 費年均高達 15.07％有關，也可能與能源價格變動、能源消費結構變化等因素有關，這有待 于進一步研究。（編輯：田 紅）

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Energy Consumption and Industrial Productivity Growth in China

XIE E

(School of Economics，Shandong University，Jinan Shandong 250100，China)

Abstract The contribution of energy to economic growth is a controversial topic in econom ic theory. One view argues that energy plays a fundamental role in the tempora l evolution of productivity. However， other view demonstratesthat energy has little weight in output growth.The main objective of thispaper is to prove whether energy is treated as productive factor in prod uct ion function by measuring industrial Malmqusit productivity indexes，the technical efficiency the technical progress in 34 industry in China from 1 998-2003 and then estimating the relationship betweenenergy and productivity g rowth. The results show that energy does matter and should be treated as a rele van t input in production function.When energy is a relevant input， average Malmgusit index incheases 0.1% than tha t without energy input，average technical progress increases 0.2%， and technicalefficiency decreases 0.1%.Technical efficiency decrease may caused by energyprodigality. We find that energy input waste degree reaches 15％ per year.

Key words energy consumption; industrial productivity; technica l efficiency; technical progress