我國能源消耗強度影響因素區域差異比較

□文/王傳榮 范文潮 李 俁

一、引言與文獻回顧

在目前我國大力推行節能減排、發展低碳經濟的背景下，如何提高能源利用效率成為了我國能源戰略的關鍵。衡量能源利用效率的主要指標是能源消耗強度，即單位GDP的能源消耗量。然而，能源消耗系統是一個復雜的系統，不同地區由于能源資源狀況的不同、經濟發展水平的差異，使得地區之間能源消耗強度存在著巨大的差異。因此，對能源消耗強度影響因素的分析須考慮到地區的差異，不能照搬一個模式，否則很難實現我國不同節能降耗的目標。

隨著對能源利用效率差異性的重視，國內少數學者開始對我國不同地區的能源消耗強度的差異進行了研究。這些文獻可分為兩類：第一類是雖考慮了不同地區的能源消耗具有差異性，但未考慮到不同地區的能源利用效率影響因素的具體差異。如，高振宇、王溢（2006）對我國1995～2003年各省區的能源生產率影響因素計量分析，發現人均實際國內生產總值、第二和第三產業比重、能源價格對能源生產率有顯著的正面影響；當期全社會固定資產投資率、原材料價格對能源生產率有顯著的負影響。董利（2008）基于我國30省區1998～2004年面板數據分析了能源效率變化趨勢，發現產業結構、對外開放、市場化程度、能源消費結構等一系列因素對能源效率的變化有重要影響。第二類則是考慮了能源消耗強度的影響因素具有地區差異。如，劉暢和崔艷紅（2008）通過建立面板數據模型，研究了不同區域各種經濟因素與能源消耗強度之間的協整關系，考察了短期調整效應。孔婷等（2010）運用1998～2007年30個省市區的年度數據，建立區域面板數據模型，結果表明6個區域工業能源消耗強度的關鍵影響因素各不相同。

綜上，國內學者對我國能源消耗強度及其影響因素的地區差異已經做了有益的探索，然而，雖有研究考慮了不同地區在能源消強度上存在差異，但其一般通過能源消耗強度的簡單排序或根據地理位置進行地區劃分。本文嘗試通過動態聚類分析的計量方法將我國各省市區劃分為高能耗、中能耗和高能耗三個區域，并在此基礎上考察各區域能源消耗影響因素的差異。這種方法更具科學性，從而可使研究結論更具嚴謹性和可靠性。

二、我國能源消耗強度區域劃分

考慮到統計數據的一致性和可獲性，本文選取的樣本只考慮了我國大陸30個省市區的數據，西藏地區由于統計年鑒中數據暫缺未納入考察范圍。

為了解決同一區域不同省份間存在能源利用效率差別較大的問題，本文采用了動態聚類分析方法。動態聚類分析的基本思想是首先將n個樣品隨機分成k個類（每個類中至少有一個樣品），然后按照某種準則選擇k個凝聚點，并用每個凝聚點代表相應的類。本文對30個省市區2000～2009年能源生產率情況進行分層聚類分析就是將能源消耗強度接近的地區劃歸為同一類。通過STATA統計軟件即可實現這一過程。

以2000～2009年平均能源消耗強度為標準，動態聚類分析的結果為：分類1包括：北京、天津、上海、江蘇、浙江、安徽、福建、江西、山東、湖南、廣東、廣西、海南等13個省市區；分類2包括：河北、遼寧、吉林、黑龍江、河南、湖北、重慶、四川、云南、陜西、新疆等11個省市區；分類3包括：山西、內蒙古、貴州、甘肅、青海、寧夏等6個省區。圖1為三種分類在2000～2009年期間的平均能源消耗強度情況。如圖所示，分類1～3分別對應于低能耗、中能耗和高能耗區域。（圖1）從圖1可以看出：首先，隨著時間的增長，三個區域單位GDP的能源消耗量有逐漸下降趨勢，即能源效率呈上升趨勢；其次，從曲線的斜率可以看出，高能耗區域效率提高速度最快，中能耗區域次之，低能耗區域提速最慢。這可能是由規模效應引起的，即當能源效率提高到一定程度時，增速減緩。

圖1 分區域能源消耗強度比較

三、我國能源消耗強度區域差異面板數據分析

（一）影響能源消耗強度因素的理論分析。利用聚類分析，把我國各省份按能源消耗強度劃分為低、中、高能耗區后，本文進一步利用不同區域內的面板數據，分析影響能源消耗強度的各因素對不同能源消耗強度區域的影響程度是否存在差異。根據對能源使用過程的分析和已有的相關研究成果，本文選擇經濟發展水平、產業結構、投資情況、能源結構、能源價格等作為影響能源消耗強度的主要影響因素。

1、產業結構。不同行業在能源消耗強度存在較大的差異，能源消費能力最強的是第二產業中的工業，其他行業的能源消費相對于工業的能源消費要小的多，第三產業中的交通運輸、倉儲及郵電通訊業位居第二，且與第一產業差異不大，建筑業的能源消費能力最小。

2、投資率和消費率。GDP增長中投資、消費和出口占比對能源效率也有一定影響。其中，投資對能源生產率的影響體現在兩個方面：一方面當期投資所使用的大量高能耗物品會使高能耗物品占當期產出的比重增加，導致總能源生產率下降；另一方面投資行為由于往往伴隨著技術更新而成為能源生產率提高的物質載體，因而投資行為有助于能源生產率的提高。

3、經濟發展水平。隨著經濟發展，一些先進技術會被逐漸采用，從而對能源生產率的提高有積極作用；同時，生產的不斷重復進行使熟練程度增加，產生“學習效應”，同一生產過程中所使用的能源會相應下降。

4、能源價格。能源價格從兩個方面對能源消耗強度產生影響：一是產出效應。能源價格上升會使生產成本提高，使企業減少產出，進而減少能源需求，降低能源消耗強度；二是替代效應。能源價格上升將促進節能技術的發展，使企業通過使用更節能的設備和技術來降低生產成本，提高能源使用效率。

5、能源消費結構。煤炭在中國的能源消費結構中一直居主導地位，煤炭的利用效率遠低于石油和天然氣，因此降低煤炭的消費比重，采取優化和多元化能源結構的能源發展戰略，有利于能源效率提高。

（二）計量模型設定。如果假設上述因素都以線性關系影響著能源生產率，計量模型可以設定為：

其中，EC表示各省市區的年能源消費總量，單位為噸標準煤；GDP為各省市區的年生產總值，單位為萬元；EC/GDP即為能源消耗強度指標；RS和RT分別為各省市區第二產業增加值和第三產業增加值占當年GDP的比重，用來描述產業結構特征；RI和RC分別表示全社會固定資產投資和消費占當年GDP比重，用來描述GDP的結構構成；PerGDP為人均GDP，單位為元，對其取對數，用來衡量各區域經濟發展的水平；EP是燃料、動力相對價格指數，用來描述能源價格情況，由于各省市區數據不可獲得，我們以全國數據代替。此外，各省市區能源消費中的構成數據不可獲取，本文將這個因素放到殘差項中予以考慮。以上各省市區GDP總量和人均GDP均按2000年不變價格進行了折算。本文數據主要來自國家統計局《中國統計年鑒》和各年度《能源統計年鑒》。

表1 各變量對各地區能源消耗強度的影響

（三）實證結果分析。本文在面板回歸模型中，分別對全國30個省市區以及低能耗區域13個省市區、中能耗區域11個省市區和高能耗區域6個省區進行了回歸分析。結果如表1所示。（表1）

在運用面板回歸模型進行計量分析前，須先根據Hausman檢驗選擇是采用固定效應模型還是隨機效應模型。本文在四個模型的回歸中，都事先采用Hausman檢驗進行了判斷，判斷結果顯示：對全國范圍和低能耗區域采用固定效應模型，中能耗區域與高能耗區域則采用隨機效應模型。

1、能源消耗強度影響因素分析。首先，我們先從影響能源消耗強度各因素的角度對實證結果進行分析。產業結構對能源消耗強度的影響是比較明顯的，不管是全國范圍，還是低能耗、中能耗、高能耗區域，第二產業比例和第三產業比例的系數至少有一個是顯著的，說明調整產業結構對提高我國能源利用效率會有比較顯著的作用。

GDP結構對能源消耗強度的影響主要體現在投資率上。在全國范圍以及低能耗區域、中能耗區域內，較高的投資率均顯著提高了能源消耗強度，而消費率對能源消耗強度未見顯著性的影響。

人均GDP對能源消耗強度的影響，在全國范圍以及低能耗區域、中能耗區域內均較顯著負相關，說明較高的經濟發展水平可以帶來更高的能源利用率。而從分層聚類分析的結果上看，能源利用效率較高的省市區，如北京、天津、上海、江蘇、浙江、福建、海南等也確實分布在我國中東部等經濟較為發達的地區，這些地區的技術水平、人均生產效率相對較高可能是能源利用效率較高的原因。

能源價格對能源消耗強度的影響并不如預期的顯著，且在高能耗區域甚至出現了符號與理論預期相反的結果。這可能由以下兩種因素造成：一方面我國對能源價格，如石油、電力價格等還實行一定的管控，未能充分發揮價格在能源消費中的調節作用，企業或居民等節能動力不足；另一方面高能耗區域的能源價格出現反向影響，可能和這些區域的資源稟賦有一定聯系，如山西、內蒙古是我國煤炭資源較為豐富的地區，能源價格上漲，這些地區在一定程度上受益，其促進節能減排的動機會受一定影響。

2、能源消耗強度影響因素區域比較。從全國范圍上看，第三產業比重、投資率和人均GDP分別通過了5%、1%、1%顯著性水平下的檢驗，對能源消耗強度有較顯著的影響，因此，優化我國產業結構、推動我國經濟增長從投資驅動型向需求帶動型轉變，對提高我國整體能源利用效率具有積極作用。

低能耗區域中，第二產業比重、投資率和和人均GDP對能源消耗強度有較顯著影響。其中，第二產業比重影響最大，投資率次之。有鑒于此，低能耗區域在提高能源利用效率上應從調整工業行業結構進行努力，進一步擴大電子信息業、電器機械制造業等高附加值低能耗產業的發展；并改變粗放型投資的現狀，促進投資結構的改變。

中能耗區域中，第二、第三產業比重、投資率和人均GDP對能源消耗強度均有顯著影響。其中，第三產業比重的影響最大（-4.0471），甚至高于全國水平（-3.5332）；投資率影響次之。因此，針對這一結果，中能耗區域在提高能源利用效率方面除了改善投資結構外，更重要的是應大力發展第三產業，促進產業結構的優化升級。

而高能耗區域，只有第三產業比重對能耗強度有顯著影響，與我們的預期有一定偏差，這可能和這些地區的能源消費結構有一定的關系，能源效率較低的區域往往是煤炭消費比重較大的地區。從能源效率與能源資源的匹配關系來看，中國能源效率與能源資源豐裕度成反比。從世界范圍上看，能源資源并不豐富的日本，成為世界上能源利用效率最高的國家。但是，調整這些省區的產業結構仍是提高能源利用效率的當務之急。

四、結論與建議

本文實證結果表明，能源消耗強度是多種因素綜合作用的結果，且影響各區域能耗的因素各不相同。從全國范圍來看，影響能源消耗強度的因素主要為：第三產業比重、投資率和人均GDP；影響低能耗區域能源消耗強度的主要因素為：第二產業比重、投資率和和人均GDP；影響中能耗區域的能耗強度的主要因素為：第二、第三產業比重、投資率和人均GDP；第三產業比重是影響高能耗區域能耗強度的主要因素。

綜合上述結果，我國在實施節能減排的政策上應因地制宜：對于低能耗區域，應從調整工業行業結構進行努力，進一步擴大電子信息業、電器機械制造業等高附加值低能耗產業的發展，并改變粗放型投資的現狀，促進投資結構的改變；對于中能耗區域，除了通過改善投資結構來提高能源利用效率外，更重要的是應大力發展第三產業，促進產業結構的優化升級；對于高能耗區域，應從調整產業結構方面進行努力。

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