區(qū)域能源強度變動：基于ＧＦＩ的因素分解分析

摘要 使用指數(shù)分解分析 進行能源強度變動的因素分解是研究能源變動的主要研究方法。拉氏指數(shù)和D氏指 數(shù)法各自都有其自身缺陷，費雪指數(shù)法則能折衷這兩種指數(shù)方法，并能很好 地克服拉氏指數(shù)和D氏指數(shù)法的缺點，因此其在實踐中越來越多地被用來進行能源強度變動 的因素分解分析。本文基于廣義費雪指數(shù)（GFI）方法，將影響區(qū)域能源強度變動的因素分 解分：技術 進步效應、結構變動效應和經(jīng)濟規(guī)模效應，并利用1995-2005年間中國30個省（自治區(qū)、直 轄市）的相關數(shù)據(jù)對區(qū)域能源強度變動進行了因素分解分析，發(fā)現(xiàn)區(qū)域結構因素是能源強度 變動的主要解釋因素，其次是區(qū)域技術進步，而區(qū)域經(jīng)濟規(guī)模的解釋力較弱。

關鍵詞 區(qū)域能源強度變動；因素分解；廣義費雪指數(shù)；區(qū)域結構變動

中圖分類號 F062.1 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104(2008)04-0062-05 

分析經(jīng)濟活動如何影響能源強度變動，最初由Myers 和Nakamura（1978）提出，目前已成為 能源強度實證分析的重要部分。近年來，使用指數(shù)分解分析（IDAIndex Decomposition A n alysis）進行能源強度變動的因素分解是研究能源變動的主要研究方法。目前，最常用的包 括拉氏指數(shù)及D氏指數(shù)法（Ang 和Zhang，2000）。

有關指數(shù)分解中存在的殘差項及拉氏指數(shù)和D氏指數(shù)何為最優(yōu)的分解方法爭論較大。當指數(shù) 分解存在殘差項時，說明能源強度變動的部分不能為模型所解釋。拉氏指數(shù)法及絕大部分D 氏指數(shù)都存在著這個缺陷。如果殘差項很大，進行因素分解意義不大（Boyd和 Roop，2004 ）。Ang和Zhang（2000）的研究顯示，不同方法的殘差大小差異很大，有些方法的殘差項甚 至超過了能源強度變動的比例，這將導致結論說服力下降。Sun（1998），Ang和Liu（2001 ）相繼給出了改進方法，提出了限制的Laspeyres方法及LMDIⅠ（Log Mean Divisia Method Ⅰ，對數(shù)平均D氏指數(shù)法Ⅰ）、LMDIⅡ（Log Mean Divisia MethodⅡ，對數(shù)平均D氏指數(shù)法 Ⅱ）。

相對于拉氏指數(shù)和D氏指數(shù)法各自都有其自身缺陷，費雪指數(shù)法（Fisher Index）則能折衷 這兩種指數(shù)方法，并能很好地克服拉氏指數(shù)和D氏指數(shù)法的缺點，因此其在實踐中越來越多 地被用來進行能源強度變動的因素分解分析。本文擬采用費雪指數(shù)法對中國區(qū)域能源強度的 變動進行因素分解，即分析區(qū)域技術進步效應，區(qū)域結構效應和區(qū)域經(jīng)濟規(guī)模效應對中國區(qū) 域能源強度變動的影響。

本文結構安排如下：第二部分是對能源強度因素分解的文獻回顧；第三部分介紹進行能源強 度因素分解的廣義費雪指數(shù)（GFI）方法；第四部分利用1995-2005年數(shù)據(jù)具體分解中國區(qū)域 能源強度變動的因素，并對結果進行解釋；最后給出結論和政策建議。

1 文獻綜述

Huang（1993）利用乘法代數(shù)平均D氏指數(shù)分解了中國第二產(chǎn)業(yè)（分為六個次部門：造紙、化 學、建筑、鋼鐵、機械—電力—電子，其他部門）1980-1988年的能源強度變化，分解為結 構變動效應和能源強度改進效應。他發(fā)現(xiàn)能源強度下降的主要貢獻來源于次部門能源強度的 改進，而由次部門產(chǎn)品結構變動引起的產(chǎn)業(yè)結構變動對于能源強度變動貢獻不大。Zhang（2 003）利用改進的拉氏指數(shù)計算了中國工業(yè)部門1990-1997年的能源使用情況。他將工業(yè)能源 消費分解為規(guī)模效應、實際的強度效應和結構效應，他發(fā)現(xiàn)實際的強度效應（即技術效應） 是主導因素。Chunbo Ma，David I. Stern（2006）利用對數(shù)平均D氏指數(shù)（Logarithmic Me an Divisia Index，LMDI）技術對中國1980-2003年能源強度變動進行因素分解，發(fā)現(xiàn)2000 年以來的能源強度增加源于負的技術進步，能源內(nèi)部替代效應對能源強度變動的貢獻不大。

對影響能源強度變動的因素進行分解分析時，分解方法的選擇至關重要。Lorna A. Greenin g 等（1997）利用六種不同方法，即：固定基年和移動基年的拉氏指數(shù)（Fixed and Rollin g Base Year Specifications of the Laspeyres）、固定基年及移動基年的簡單平均D氏指 數(shù)（Fixed and Rolling Base Year Specifications of Simple Average Divisia）、固定 基年及移動基年的權數(shù)變動D氏指數(shù)（Fixed and Rolling Base Year Specifications of A WD——Adaptive Weighting Divisia）對10個OECD國家1970-1992年制造業(yè)的能源強度進行 分 解，比較了不同方法之間的殘差項大小、殘差項變動和方法實現(xiàn)的難易程度，發(fā)現(xiàn)權數(shù)變動 D氏指數(shù)（AWD）和移動基年的簡單平均D氏指數(shù)法殘差項的大小及變動最小。固定和移動基 年的拉氏指數(shù)低估了能源強度及分部門能源強度效應，而固定基年簡單平均D氏指數(shù)則高估 了前兩者。他們提出根據(jù)結構變動和能源強度對解釋總體能源強度變動中的作用進行方法選 擇，應該依據(jù)殘差項的大小和變動進行排序，選擇殘差項及其變化最小的方法。雖然Lorna

A. Greening等人提出了選擇的標準，但是這種標準較為粗略，沒有經(jīng)過嚴格的計量檢驗， 無法完全區(qū)分各種方法之間的差異，因此在具體實踐中難以提供準確的選擇標準。

（2004）進一步比較了廣義費雪指數(shù)（Generalized Fisher Index）與其他五種常用 的IDA方法，即：拉氏指數(shù)（Laspeyres Index）、帕氏指數(shù)（Passche Index）、AMDI（Ari thmetic Mean Divisia Index，算術平均D氏指數(shù)）、LMDIⅠ（Log Mean Divisia methodⅠ ，對數(shù)平均D氏指數(shù)法Ⅰ）、LMDIⅡ（Log Mean Divisia methodⅡ，對數(shù)平均D氏指數(shù)法Ⅱ ），并利用Fisher（1922）提出的因子互換檢驗（Factorreversal Test）、時間互換檢 驗 （Timereversal Test）和比例檢驗（Proportionality Test）；Vartia（1976）、Balk （ 1996）提出的總量檢驗（Aggregation Test）；Ang和Choi（1997）提出的零值穩(wěn)健檢驗（Z erovalue Robust Test）；Chung和Rhee（2001）提出的負值穩(wěn)健檢驗（Negativevalue

Test）對各種方法進行了上述檢驗，給出了檢驗結果，為選擇合理的因素分解方法提供了有 力的依據(jù)。這六種方法檢驗結果如下表所示：

從表中看出，廣義費雪指數(shù)只在總量檢驗中未通過，其他檢驗均通過，而其他方法均有兩個 或更多的檢驗未通過，因此廣義費雪指數(shù)表現(xiàn)出優(yōu)良的因素分解特性，綜合來看其是進行因 素分解的最佳方法。

從上述文獻可看出，對能源強度變動的因素分解分析多為針對中國總體能源強度，缺乏中國 各個區(qū)域能源強度變動的因素分解，且多選用拉氏指數(shù)和D氏指數(shù)方法，存在一定的缺陷（A ng 等，2004）。本文擬利用Ang、Liu等（2004）提出的廣義費雪指數(shù)（GFIGeneralized Fisher Index）對中國區(qū)域能源強度變動進行因素分解分析。

3 數(shù)據(jù)處理及結果

首先，區(qū)域的劃分標準采用《中國統(tǒng)計年鑒》（2006年）的標準：東部地區(qū)——北京市、天 津 市、河北省、上海市、江蘇省、浙江省、福建省、山東省、廣東省、海南省、遼寧省、吉林 省、黑龍江省（將東北地區(qū)歸入東部地區(qū)）；中部地區(qū)——山西省、安徽省、江西省、河南 省 、湖北省、湖南省；西部地區(qū)——內(nèi)蒙古自治區(qū)、廣西壯族自治區(qū)、重慶市、四川省、貴州 省 、云南省、陜西省、甘肅省、青海省、寧夏回族自治區(qū)、新疆維吾爾自治區(qū)（西藏地區(qū)能源 數(shù)據(jù)缺失，因此剔除）。其次，產(chǎn)業(yè)劃分為第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)，標準仍是《中 國統(tǒng)計年鑒》（2006年）的標準。為保持區(qū)域數(shù)據(jù)計算的一致性，能源強度都采用歷年能源 消費總量與歷年可比價GDP（以1981為基年，以下均同）的比值計算得到。

式（3）、（4）、（5）中計算需要的指標如下：

X1i——某省能源使用的技術進步，即單位GDP能耗，用該省能源消費總量與 其GDP的比值表示 ；X2i——某省結構因素，采用第二產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)出份額表示結構因素 這里，用第二產(chǎn)業(yè)比重表示區(qū)域結構因素，原因在于：第二產(chǎn)業(yè)對能源的消耗較多，占 總能源消耗的比重較大，其對能源消耗的影響較大。，用某 省第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占 本省GDP的比重表示；X3i——某省經(jīng)濟規(guī)模，用某省GDP 占區(qū)域GDP（本區(qū)域各地區(qū)GDP加總值）比重表示。

利用公式（3）（4）（5），我們分別計算了東、中、西部地區(qū)技術進步、結構變動及經(jīng)濟 規(guī)模對能源強度變動的影響，結果如下：

表2、表3及表4是區(qū)域能源強度變動的GFI因素分 解結果。我們發(fā)現(xiàn)，結構變動因 素對區(qū)域能 源強度變動貢獻最多，東部、中部和西部地區(qū)累積的結構因素效應分別為10.029 22（占34. 0 %）、10.077 16（占35.1%）和10.191 25（占35.3%），這與史丹（1999），張宗成、 周猛（ 2004）的研究結果一致。技術進步的影響次之，而經(jīng)濟規(guī)模對區(qū)域能源強度變動的影響最小 。其中，西部地區(qū)結構因素對能源強度的貢獻大于東、中部地區(qū)，說明西部地區(qū)產(chǎn)業(yè)結構的 優(yōu)化升級在逐步加快，由于消耗能源的第二產(chǎn)業(yè)比重不斷上升，從而帶動能源 強度增大。從技術進步對能源強度變動的影響看，西部地區(qū)累積的技術進步效應為9.554 08 9（占33.1%），東部為9.480 525（占32.1%），中部地區(qū)則為9.422 4（占32.8%），顯 示出西部地區(qū)技術進步對增加能源強 度的效應高于東部和中部地區(qū)，說明西部地區(qū)能源使用的技術 水平落后于東、中部地區(qū)。從經(jīng)濟規(guī)模上看，東部地區(qū)累積的經(jīng)濟規(guī)模對區(qū)域能源強度變動 的作用大小為9.980 1（占33.8%） ，中部和西部地區(qū)分別為9.205 823（占32.1% ）和9.123 026 （占31.6%），這與實際相符。東部地區(qū)經(jīng)濟規(guī)模在三大區(qū)域中最大，由于產(chǎn)出基數(shù)較大， 對能源的需求和消耗也相應較大。

4 結論和政策建議

利用GFI方法，我們將區(qū)域能源強度變動分解分區(qū)域技術進步（以區(qū)域能源強度表示）、區(qū) 域結構變動、區(qū)域經(jīng)濟規(guī)模，分別反映區(qū)域強度效應、區(qū)域結構效應和區(qū)域規(guī)模效應，根據(jù) Aug等（2004）的分析框架，分析了1995-2005年間中國區(qū)域能源強度變動的影響因素，得到 結論：區(qū)域結構因素是能源強度變動的主要解釋因素，其次是區(qū)域技術進步，而區(qū)域經(jīng)濟規(guī) 模的解釋力較弱。因此，由區(qū)域結構變動所顯示的區(qū)域結構效應是能源強度變動的主要因素 。由此，得出的政策含義是：

第一，由于區(qū)域產(chǎn)業(yè)結構變動顯示的結構效應是能源強度變動的決定因素，因此進一步調(diào)整 產(chǎn)業(yè)結構，逐步降低能源密集型的第二產(chǎn)業(yè)在產(chǎn)業(yè)結構中的比重，是降低區(qū)域能源強度的關 鍵。第二，區(qū)域技術進步效應不突出，說明三大區(qū)域能源使用的技術進步效應不能夠及時降 低能源強度。因此加快產(chǎn)業(yè)技術進步，提升產(chǎn)業(yè)能源產(chǎn)出水平，促進各產(chǎn)業(yè)能源節(jié)約使用是 區(qū)域能源使用戰(zhàn)略的重要任務。第三，區(qū)域經(jīng)濟規(guī)模對能源強度變動的解釋力相對最弱，說 明經(jīng)濟規(guī)模不是決定能源使用的主要因素，因此 各個區(qū)域應關注經(jīng)濟增長過程中技術和結構 因素對能源消耗的作用，將注意力放在增長質(zhì)量上，而不是單純追求增長的數(shù)量目標。 （編輯：劉呈慶）

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