我國制造業能源強度的影響因素分析

王 一 帆，王 俊 松，賀 燦 飛

我國制造業能源強度的影響因素分析

王 一 帆1，3，王 俊 松2，3，賀 燦 飛1，3

（1.北京大學城市與環境學院，北京 100871;2.華東師范大學科技創新與發展戰略研究中心，上海 200062;3.北京大學－林肯研究院城市發展與土地政策研究中心，北京 100871）

基于2003－2007年28個制造業能源消費數據，發現制度因素、能源結構、企業規模顯著影響我國制造業能源強度，產業的經濟開放度和市場化水平越高、煤炭消費比重越低、企業規模越大越有利于降低產業的能源強度。研究還發現，這幾類因素對高耗能產業和低耗能產業能源強度的影響存在差異，對于高耗能產業，應著重提高經濟開放度，降低煤炭消費比重，提高地理集聚度;對于低耗能產業，應努力降低國有化比重，發展技術含量高的重點產業、提高企業規模。

制造業;能源強度;影響因素;面板數據模型

0 引言

當前，我國處于快速城市化和工業化過程中，能源與環境問題十分突出。我國政府日益關注能源與環境問題，在“國家十一五發展規劃綱要”中，首次把單位國內生產總值能源消耗比“十五”期末降低20%左右作為宏觀政策目標。要實現有效的節能降耗目標，促進我國能源消費與經濟增長的協調發展，關鍵在于促進制造業各部門的節能降耗。因此，從產業的角度探討制造業能源強度的影響因素對于我國制定制造業各部門的能源政策與戰略、實施節能減排、走低碳經濟道路以及應對全球氣候變化趨勢具有重要作用。

20世紀90年代以來，國內外關于我國能源強度研究主要集中在能源強度的國際比較、區域能源強度差異以及能源效率與經濟增長關系等方面。在探討我國能源強度變動、如何提高能源利用效率、促進節能減排等方面，國內外學者也做了大量分析。在能源強度影響因素方面，以面板數據為基礎，張少華等［1］對1998－2005年33個工業部門、劉暢等［2］對我國29個工業部門以及梁懷學等［3］對工業、建筑業等6個行業的能源消耗及影響因素進行了實證分析，吳巧生等［4－6］則運用分解法研究了影響我國能源強度變動的主要因素。多數學者將能源強度變動的原因歸納為技術因素、結構因素兩方面，如史丹等［7－10］的研究發現技術進步、產業結構調整影響我國的能源強度。此外，周鴻等［11］運用1993－2002年的工業數據分析了影響我國產業能源強度變動的因素，包括產出因素、強度因素等方面;滕玉華等［12］運用我國1998－2004年31個行業的面板數據模型，發現能源價格、FDI比重、工業結構以及R＆D支出等是影響產業能源強度變動的主要因素。

在已有的研究中，多數集中在基于地區的視角探討影響制造業能源強度變動的因素，缺乏基于產業視角的能源強度研究。由于能源消費存在部門間差異，高耗能產業和低耗能產業的節能減排手段有所不同，目前很少有文獻探討此方面差異。為此，本文首先對1995－2007年我國制造業能源強度進行分析，并采用面板數據回歸模型探討制度、能源結構和企業規模因素對我國28個制造業能源強度的影響;在此基礎上，從產業部門的角度提出降低能源強度的建議。

本文重點關注制度環境、能源結構和規模經濟對產業能源強度的影響，還考慮了技術水平和地理集聚對能源強度的影響，并將這些因素視作控制變量引入模型。由于產業特性不同，能源消耗水平存在較大的差異，制度環境、能源結構和規模經濟對于高耗能和低耗能產業的影響可能存在差異，本文進一步區分高耗能和低耗能產業，探討如何制定針對性的政策，有效降低高耗能產業和低耗能產業的能源強度。

1 我國制造業能源強度現狀

隨著我國對能源問題的關注以及節能減排工作的推進，我國制造業能源利用效率有了一定的提高，1995－2007年我國制造業的能源強度整體上呈逐年下降趨勢，由6.44 t標準煤/萬元降至3.68 t標準煤/萬元，年均下降0.23 t標準煤/萬元，1999－2007年穩定在3.6 t標準煤/萬元左右。近幾年，我國工業化、城鎮化的迅速推進大大帶動了鋼鐵、建材、化工、有色金屬等眾多高耗能行業的迅速發展［13，14］，使得能源強度降幅不大。

制造業各部門的能源強度存在顯著差異（圖1），資源密集型產業能耗明顯高于勞動密集型和技術密集型產業，重工業的能耗明顯高于輕工業。其中，黑色金屬冶煉及壓延加工業、有色金屬冶煉及壓延加工業、化學原料及化學制造制品業、石油加工、煉焦及核燃料加工業、造紙及紙制品業等產業多屬于資源密集型重化工業，能源強度較高。2007年黑色金屬冶煉及壓延加工業、有色金屬冶煉及壓延加工業的能源強度分別為13 t標準煤/萬元和10.1 t標準煤/萬元，化學原料及化學制造制品業、石油加工、煉焦及核燃料加工業的能源強度也高達5 t標準煤/萬元以上。相比較而言，煙草制造業、飲料制造業、文教體育用品制造業、儀器儀表及文化等低耗能產業的能源強度大多低于1 t標準煤/萬元，如煙草制造業在2007年的能源強度僅為0.11 t標準煤/萬元。由于不同產業能源消耗強度存在較大差異，影響高耗能和低耗能產業能源強度的因素也存在差異。本文試圖探討不同產業能源強度影響因素的具體差異，并提出基于產業部門提高能源利用效率的解決辦法。

圖1 2007年制造業各部門能源強度Fig.1 Energy intensity of manufacturing industries in 2007

2 影響我國制造業能源強度的因素

2.1 理論分析與變量設置

首先，制度條件是影響能源強度變化的重要因素，研究表明，制度因素對轉型國家的能源強度影響尤其重要。對外貿易、企業產權、能源相對價格等因素都會影響能源利用效率［14，15］。產業的經濟外向度越強，產業生產越需要滿足國際標準，在一定程度上有利于提高能源利用效率。本文引入產業的出口交貨值占工業總產值比重（EXPT）衡量經濟開放度對能源強度的影響，預期符號為負。我國的制度轉軌促使我國進行市場化轉型，國有企業比重下降，非公有制經濟逐步在經濟中占據重要地位，市場化變革使得企業逐漸重視生產效率，節約能源，使得能源強度下降。本文引入國有企業比重（NCOR）衡量市場化對產業能源強度的影響。我國地方分權的財政體制使得地方政府有極大的熱情發展地方經濟，而且通常選擇有利于地方財政收入的產業或者國家鼓勵發展的產業。政府鼓勵發展的產業可能是技術水平比較高的產業，往往有利于降低能源強度，也可能是一些利稅率較高的重工業，這些產業往往能源強度偏高。為了探討政府政策鼓勵對能源強度的影響，用各年份政府鼓勵發展的產業作為虛擬變量（INDU）來衡量政府政策對能源強度的影響。

其次，能源消費結構可能影響產業能源強度。我國煤炭消費比重占能源總消費量的60%左右，而非化石能源的消費比重較低，使得我國制造業的能源強度偏高。盡管近年來我國天然氣、水力、風力、核能等清潔能源的消費比重有所提高，煤炭消費仍然在我國能源消費中占據絕對比重。筆者認為能源消費結構將顯著影響產業能源利用效率，引入煤炭消費占總能源消費的比重（CPOR）來反映能源結構對制造業能源強度變動的影響，預期符號為正。

第三，規模經濟能夠提高能源效率，降低能源強度。一般大型和特大型企業相對于中小型企業而言具有顯著的規模經濟，能源利用效率相對較高。邵軍等［16］發現隨著企業規模的擴大，設備的使用潛能逐漸發揮，也會相應地降低能源強度。本文引入平均企業規模（ASIZE）探討規模因素對制造業能源強度的影響。

第四，本文引入產業技術水平和產業地理集聚的影響作為能源強度的控制變量。首先控制技術的影響，通常技術進步是影響能源強度的重要因素［17，18］。尤其是在我國以煤炭為主的能源結構下，通過技術進步提高能源利用效率十分重要。本文引入制造業科技活動人員占全部就業人員比重（RD）來控制產業技術水平對能源強度的影響。

最后，產業地理集聚可能會在某種程度上降低能源強度，促進能源效率的提高。我國政府近幾年為了發展和完善產業集聚，興建了一批高新技術開發區、科技園區、創業園區等產業集聚區域。這種借助政府和市場雙重力量造成的產業地理集中，可以使產業獲得更高的生產率和能源利用效率。本文引入省區尺度的產業地理集聚程度（GINI）來分析地理集聚因素對制造業能源強度變動的作用。具體變量設置如表1。

表1 面板模型變量設置Table 1 The variable list of panel data model

2.2 方法與數據

本文采用面板數據模型考察企業規模、能源消費結構、技術水平、產業地理集聚等對我國制造業能源強度的影響。在模型選擇中，LM檢驗可確定采用最小二乘法（OLS）還是面板數據模型，基于霍斯曼檢驗選取固定效應（FEM）或隨機效應模型（REM）。最終面板模型定義如下：

式中：i代表制造業行業;t為年份;u為隨機誤差。

本文選擇2003－2007年28個制造業產業的面板數據進行回歸分析，數據主要來源于《中國能源統計年鑒1995－2008》、《中國統計年鑒1996－2008》、《中國工業經濟統計年鑒1996－2008》、《中國科技統計年鑒2004－2008》。

2.3 計量結果分析

回歸結果見表2。LM檢驗選擇固定效應（FE）模型或隨機效應（RE）模型，Hausman檢驗選擇固定效應（FE）模型。回歸結果基本符合預期。

表2 面板數據回歸結果1Table 2 Regression results of panel data model 1

2.3.1 各類因素對我國能源強度的影響

（1）制度因素影響我國制造業產業的能源強度。衡量開放程度的出口交貨值（EXPT）回歸系數為負。就制造業出口現狀看，我國出口產業主要是勞動密集型和全球化分工較深的產業，其多屬于低耗能產業，因此出口比重越大，越有利于降低我國的能源強度。國有企業比重越高（NCOR），越可能提高能源強度，因為國有企業比重越高，表明市場化水平越低，能源利用效率也越低，符合理論預期。重點產業變量（INDU）的固定效應模型回歸結果不顯著為正，表明國家的重點產業政策對能源強度不存在顯著影響。這可能因為規劃的產業既包括高耗能產業，又包括低耗能產業，如“十五規劃”重點產業中石油加工業、煉焦及核燃料加工業、化學原料及化學制品制造業等都屬于高耗能產業，高耗能產業的過度建設導致我國能源強度不斷升高;而通信設備、計算機及其他電子設備制造業則屬于低耗能產業。因此，在今后制定重點產業政策的同時，要考慮產業的能源利用效率問題。

（2）能源結構系數（CPOR）不顯著為正，表明煤炭為主導的能源消費結構可能提高能源強度;企業規模變量（ASIZE）顯著為負，表明規模因素能夠顯著降低制造業能源強度。產業的平均企業規模越大，其能源強度越低;企業規模越大，越有利于實現規模經濟，提高能源利用效率。但我國多數制造業部門并未實現規模經濟，規模經濟優勢明顯的產業僅限于鋼鐵、汽車等產業部門。因此，我國制造業部門需要積極實現規模經濟，以促進產業能源強度的降低。

（3）產業技術水平（RD）和地理集聚水平（GINI）并未對制造業能源強度產生顯著影響。這表明通過技術進步和產業集聚水平提高對能源效率的影響不顯著，也可能因為指標選擇問題，高耗能產業的技術人員比重較高，不能準確反映該行業的技術水平。而基尼系數盡管能反映產業的集聚水平，但一些高耗能產業由于企業規模大，產業往往集聚在一個地區，在一定程度上提高了能源強度。因此總體上，產業地理集聚水平未能降低能源強度。

2.3.2 高耗能產業和低耗能產業能源強度的影響差異 本文進一步區分高耗能產業和低耗能產業分別進行面板數據回歸，探討兩類產業能源強度影響因素的異同（表3）。根據能耗強度的大小，選擇黑色金屬冶煉及壓延加工業、有色金屬冶煉及壓延加工業、化學原料及化學制品制造業、石油加工、煉焦及核燃料加工業、非金屬礦物制品業、造紙及紙制品業、橡膠制品業、木材加工及木、竹、藤、棕、草制品業、化學纖維制造業、金屬制品業、塑料制品業作為高耗能產業，選擇的低耗能產業包括煙草制品業、皮革、毛皮、羽毛及制品業、紡織服裝、鞋、帽制造業、儀器儀表及文化辦公用機械制造業、文教體育用品制造業、家具制造業、印刷業和記錄媒介的復制、飲料制造業、交通運輸設備制造業、通信設備、計算機及其他電子設備制造業、專用設備制造業。兩類產業回歸模型的Hausman檢驗都傾向于選擇隨機效應模型，表明影響高耗能產業和低耗能產業能源強度的因素存在一定的差異性。

表3 面板數據回歸結果2Table 3 Regression results of panel data model 2

首先，經濟開放度（EXPT）能夠顯著降低高耗能產業的能源強度，對低耗能產業的能源強度影響不顯著。因此，應盡量提高高耗能產業的開放度，使其產品符合國際標準。國有企業比重（NCOR）對兩類企業的能源強度都不存在顯著影響。國家的重點產業政策（INDU）顯著提高高耗能產業的能源強度，另一方面，重點產業能夠顯著降低低耗能產業的能源強度。這是因為兩類重點產業的特性不同，高耗能的重點產業往往是與國家發展息息相關的產業，如石油加工與煉焦業，這類產業往往需要消耗大量的能源，提高能源利用強度。而低耗能的重點產業則是技術水平較高、能源利用效率較高的產業。

其次，煤炭消費比重（CPOR）顯著提高了兩類產業的能源強度，但對高耗能產業能源強度的提升幅度更大，表明高耗能產業更迫切需要改變以煤為主的能源消費，提高清潔能源使用比重。

再次，產業規模（ASIZE）有利于降低兩類產業的能源強度。相比兩個隨機效應（RE）模型結果的回歸系數，對低耗能產業能源強度降幅更大。這是因為一些低耗能產業多為規模較小的企業，提升這類企業的規模對于提高能源利用效率意義重大。地理集聚水平（GINI）顯著降低高能耗產業的能源強度，而對低能耗產業則影響不顯著。

3 結論

本文通過對2003－2007年28個制造業能源強度的面板數據回歸分析，發現制度因素、能源結構、企業規模顯著影響我國制造業能源強度。經濟開放度越高、國企比重越低，越有利于降低產業能源強度;清潔能源比重越高、企業規模越大對能源強度的降低也具有積極作用。要提高能源利用效率，應提高產業的經濟外向度和非國有企業比重，改善以煤為主的能源結構，提高企業規模。研究還發現，這幾類因素對高耗能產業和低耗能產業能源強度的影響存在差異。對于高耗能產業，應著重提高經濟開放度，降低煤炭消費比重，提高地理集聚度;對于低耗能產業，應降低國有化比重，發展技術含量高的重點產業、提高企業規模。

2011年7月，我國通過“十二五”時期節能減排綜合性工作方案，將從結構轉型、經濟杠桿、監管強化等方面推動節能減排工作的實施?！笆濉逼陂g是我國轉變經濟發展方式、加快經濟結構戰略性調整的關鍵時期，節能減排任務艱巨。本文以我國產業發展為視角，從制度、規模和結構等方面提出降低產業能耗的建議，并指出了如何針對產業能耗特點有效降低能源強度的依據，對于國家產業政策的制定具有一定的指導意義。

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Study on Energy Intensity of Manufacturing Industries in China and Its Determinants

WANG Yi－fan1，3，WANG Jun－song2，3，HE Can－fei1，3
（1.CollegeofUrbanandEnvironmentalSciences，PekingUniversity，Beijing100871;2.InstituteofICIChinaInnovation，EastChinaNormalUniversity，Shanghai200062;3.CenterforUrbanDevelopmentandLandPolicy，PekingUniversity-LincolnInstitute，Beijing100871，China）

Using twenty eight manufacturing industries energy consumption data during the period of 2003－2007，it is found in this paper that institution，energy consumption structure，enterprise scale can significantly influence Chinese manufacturing industries energy intensity.The energy intensity will decrease if the economic openness，marketization，enterprise size is increased or the coal consumption proportion is decreased.It is found that these factors influence differently on high and low energy intensity industries.For high energy intensity industries，more attention should be paid on raising economic openness，reducing coal consumption proportion and raising geography agglomeration.For low energy intensity industries，it should put more effort on reducing state owned industries proportion，developing high-tech-key industries and raising enterprise scale.

manufacturing industries;energy intensity;determinants;panel data model

TE 08;F062.1

A

1672－0504（2011）06－0050－05

2011－07- 04;

2011－09－05

國家自然科學基金面上項目（40871065、41071075）

王一帆（1988－），男，碩士研究生，主要研究方向為城市與區域經濟。E－mail：wyfpku＠gmail.com