技術進步與中國能源效率研究文獻綜述

滕玉華

中圖分類號:F416 文獻標識碼:A

內容摘要:為了緩解中國當前的能源約束,政府與諸多學者提出通過經濟結構調整和技術進步等方式來提高中國的能源效率。本文介紹了技術進步與中國能源效率研究的發展狀況和脈絡,并對其進行了評價與展望,以期為國內學者研究中國的節能降耗問題提供有益思路。

關鍵詞:技術進步 能源效率 文獻綜述

為了緩解中國當前的能源約束,政府與諸多學者提出通過經濟結構調整和技術進步等方式來提高中國的能源效率。技術進步真的能夠提高能源效率?如果可以,技術進步能夠在多大程度上改善能源效率?本文綜述了近年來關于技術進步與中國能源效率的主要理論和實證文獻,不僅可以使國內學者了解這一領域的發展狀況和脈絡,也可以為其研究中國的節能降耗問題提供有益的思路。

技術進步與中國能源效率研究的成果

近年來技術進步與中國能源效率研究領域取得的學術成果,主要體現在以下幾個方面:

(一)能源效率的界定

一般認為,能源效率分為經濟能源效率和物理能源效率兩類。經濟能源效率指把能源作為燃料和動力時,能源投入與最終生產成果之比;而把能源作為原材料,經過加工轉換生產出另一種形式的能源,這種能源投入與能源產出之比叫做物理能源效率。在經濟類文獻中,研究的能源效率均是指經濟能源效率,本文的能源效率也是指經濟能源效率。

目前,能源效率的計算分為單要素能源效率和全要素能源效率。單要素能源效率是反映經濟活動中能源消費與有效產出關系的偏要素生產率指標。在文獻中較為常用的單要素能源效率指標,包括能源生產率和能源消耗強度,這兩者互為倒數。能源消耗強度用單位GDP的能源消費量來表示。采用單因素能源效率指標(能源消耗強度),雖然計算較為簡便,卻夸大了能源效率,且忽略了各投入要素間的相互替代作用(史丹,2006)。實際上,能源本身并不會帶來任何產出,必須結合其他重要相關要素,如資本、勞動力等,且全要素能源效率能更好的反映客觀實際,能源效率的提高也依賴于全要素生產效率的改善(Gale等,2000;Hu & Wang,2006)。因此,近年來諸多文獻采用的能源效率指標是全要素能源效率。

一般采用非參數的數據包絡分析(Data Envelopment Analysis,DEA)來測算全要素能源效率。Charnes, Cooper和Rhoades(1978)提出了第一個DEA基本模型,即CCR模型。該模型建立在規模報酬不變的假設基礎上,以線性規劃法估計生產邊界,然后衡量每一個決策單元(DMU)的相對效率。通過該模型可以測算出目標能源投入量,用目標能源投入量與實際能源投入量的比值來表示全要素能源效率。Hu and Wang(2006)、魏楚和沈滿洪(2007) 運用CCR 模型計算了中國省際的全要素能源效率。Mukherjee(2007、2008)提出了測度全要素能源效率的幾種模型。李世祥和成金華(2008)采用其中的四個模型測度了中國13個主要工業省份的能源效率。

(二)衡量技術進步的指標

技術進步有廣義和狹義兩類,狹義技術進步僅指科技創新;廣義技術進步除了包括科技創新外,還包括管理創新、制度等新“軟”技術進步。本文通過對文獻的梳理發現,衡量技術進步的指標基本上可分兩大類,第一類是通過數據包絡分析測算Malmquist生產率指數,用全要素生產率表示廣義的技術進步;第二類是從技術創新投入角度選擇“財政科技支出”或者“R&D”支出、科研人員投入等指標,從產出角度選擇“專利申請數”、“專利授予數”等指標來表示技術進步。李廉水和周勇(2006)、孫立成等(2008)采用第一類指標分析了技術進步對中國能源效率的影響。史丹等(2008)認為將全部經濟活動的技術效率作為能源利用的技術效率,存在一定問題。目前,大多數文獻均采用第二類指標來分析技術進步對能源效率的影響。Fisher-Vanden等(2006)、劉暢等(2008)運用第二類指標研究了技術進步與中國能源效率之間的關系。

(三)技術進步與中國能源效率之間關系的研究

技術進步是影響中國能源效率的一個重要因素,因而,諸多學者對技術進步與中國能源效率之間的關系進行了研究。 Fisher-Vanden等(2006)的實證分析發現,能源價格、R&D、產業結構等是降低中國能源強度的主要原因。Karen等(2004)指出企業研發的投入和對人員的培訓能促進企業生產和加工活動的革新,對企業能源強度的下降有16.9%的貢獻。王群偉、周德群(2008)應用基于DEA的非參數Malmquist指數法研究發現,技術效率比技術進步更有助于能源效率的改善,這可能與技術進步帶來的回彈效應有關。劉暢等(2008)對中國29個工業行業的面板數據進行實證研究,結果表明,科技經費支出的增加有助于高能耗行業能源效率的提高。孫立成、周德群和李群(2008)應用DEA-Malmquist方法測算了1997-2006年12個國家的能源利用效率及變動指數,研究發現,能源利用技術進步增長率的下降是中國能源利用效率未得到提高的主要原因。李廉水和周勇(2006)以35個工業行業為樣本,用非參數DEA-Malmquist生產率方法分解廣義技術進步為科技進步、純技術效率和規模效率3個部分,然后采用面板技術估算了這3個部分對能源效率的作用,結果表明,技術效率(純技術效率與規模效率的乘積)是工業部門能源效率提高的主要原因,技術進步的貢獻相對低些,但隨著時間推移,技術進步的作用逐漸增強,技術效率的作用慢慢減弱。吳巧生和成金華(2006)的研究表明,中國能源消耗強度下降主要是各部門能源使用效率提高的結果,其中,工業部門的技術改進是影響能源消耗強度的主導因素。齊志新和陳文穎(2006)應用拉氏因素分解法,分析了1980-2003年中國宏觀能源強度以及1993-2003年工業部門能源強度下降的原因,發現技術進步是中國能源效率提高的決定因素。

(四)研究方法

技術進步對中國能源效率之間關系的研究基本上采用“兩步法”。第一步是測算能源效率,通常采用參數法與非參數法這兩種方法;第二步是估計技術進步對能源效率的影響,具體步驟是將第一步測算出的能源效率視為因變量,把技術進步指標作為解釋變量,并通過考察該項系數的變化確定技術進步對中國能源效率的影響。由于影響技術進步的因素是復雜的,如果僅僅從技術創新投入或產出的角度考察其對能源效率的影響,可能使得估計結果有較大偏差。因此,在一些文獻中,通過加入人力資本、企業產權等控制變量,對技術進步與中國能源效率之間關系進行研究。

技術進步與中國能源效率研究評價與展望

通過以上簡要回顧與分析,可以歸納出技術進步與中國能源效率研究近年來的主要特點:

(一)研究內容涉及范圍比較全面

在技術進步與中國能源效率的理論基礎研究中,將能源作為一種投入要素納入了生產函數,既有從全國整體、地區、行業及企業層面上對技術進步與中國能源效率之間的關系進行深入研究,也有地區能源效率差異、節能潛力應用方面的研究,為制定切實有效的節能政策提供了理論依據;既涉及衡量能源效率、技術進步指標的構建,也注重建立變量之間的函數關系,采用因素分解法(指數因素分解法和結構因素分解法)、計量經濟學與數據包絡分析方法進行了定量研究。可見,現有的研究已經為技術進步與能源效率研究確定了一個基本的分析框架。

(二)研究過程注重吸收相關學科已有成果

技術進步與中國能源效率之間關系的研究,已經由單純從技術創新投入與產出角度來考察技術進步對能源效率的影響,發展到注重充分吸收相關學科已有的成果。已有學者將國際貿易學、產權經濟學和產業組織理論等引入到能源效率的研究中,以企業產權理論外商直接投資的技術溢出、國際貿易理論為基礎來研究技術進步對中國能源效率的影響,解釋地區、行業及企業能源效率差異的原因,研究技術進步通過何種途徑影響中國的能源效率。

(三)技術進步的途徑

內生經濟增長理論認為研發投資和國際貿易都是技術進步的發動機(Grossman and Helpman,1991)。許多文獻分別從理論方面證實了國際貿易是技術進步的重要原因(Frankel and Romer,1999;Alcal and Ciccone,2004)。此外,諸多文獻也證實FDI的技術溢出對一國的技術進步也有促進作用。可見,研發投資與對外開放都會對一國的技術進步產生影響。

然而,現有的文獻主要從研發總支出角度來考察技術進步對中國能源效率的影響,由于不同類型的研發支出(自主研發、國內外技術引進)的效果存在著差異,而從細分的研發支出角度來分析其對中國能源效率影響的文獻較少。因而,研究自主研發、直接技術引進對能源效率的影響對于提高中國研發投資的質量與效果,制定有效的節能政策有現實意義。

本文分析現有的文獻發現,已經有學者研究國際貿易、FDI與中國能源效率之間的關系,主要是采用對外貿易依存度(進、出口依存度)和外商直接投資額指標來分析國際貿易、FDI對中國能源效率的影響,鮮有文獻采用其他的國際貿易與FDI的技術溢出指標來研究技術進步對能源效率的影響。中國是一個貿易大國,同時也是全球吸引外商直接投資最多的發展中國家,因而,研究通過國際貿易與FDI途徑的技術進步對能源效率的影響,對于制定合理的節能政策及對外開放政策具有一定的指導作用。

(四)衡量技術進步指標的選擇

在對技術進步與中國能源效率的驗證中,衡量技術進步指標的選擇往往并不能全面度量實際的技術進步程度。Cohen and Levin(1989)指出,研究創新和技術變化時的一個基本問題是,缺乏有效的新知識衡量指標,以及難以衡量新知識對技術進步的貢獻。因此,尋求更好的衡量指標是研究技術進步與中國能源效率之間關系的學者所面臨的挑戰。

綜上所述,技術進步與中國能源效率研究已經成為中國能源研究的一個重要領域,然而,中國如何通過技術進步來提高能源效率需要更深入的理論和實證研究。

參考文獻:

1.劉暢,孔憲麗,高鐵梅.中國工業行業能源強度變動及影響因素的實證分析[J].資源科學,2008(9)

2.李廉水,周勇.技術進步能提高能源效率嗎?—基于中國工業部門的實證檢驗[J].管理世界,2006(10)

3.史丹.中國能源效率的地區差異與節能潛力分析[J].中國工業經濟,2006(10)

4.齊志新,陳文穎.結構調整還是技術進步—改革開放后我國能源效率提高的因素分析[J].上海經濟研究,2006(6)

5.孫立成,周德群,李群.能源利用效率動態變化的中外比較研究[J].數量經濟技術經濟研究,2008(8)

6.王群偉,周德群.中國全要素能源效率變動的實證研究[J].系統工程,2008(7)

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9.Cohen ,W. and D.Levinthal.,1989 ,Innovation and Learning: The Two faces of R&D.Economics Journal ,99