基于投入產(chǎn)出分析的油氣與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系研究

高 軍 吳 鵬 王 睿 吳欣桐

（西南石油大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院、四川石油天然氣發(fā)展研究中心，四川成都 610500）

能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)物資，在我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭占主要部分，石油天然氣雖然僅占20%左右，但是卻對(duì)各部門的發(fā)展有著重要的影響，油氣共有量的變化、油氣價(jià)格變動(dòng)也直接影響著能源市場(chǎng)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)整體發(fā)展水平。考慮到投入產(chǎn)出表中部門劃分的特點(diǎn)，本文將石油、天然氣合并為一個(gè)部門進(jìn)行計(jì)算分析。計(jì)算各部門對(duì)油氣的直接、完全消耗系數(shù)，并建立油氣價(jià)格變動(dòng)模型，計(jì)算分析了油氣價(jià)格變動(dòng)對(duì)各部門的影響程度。

一、模型的構(gòu)建

（一）投入產(chǎn)出模型介紹

社會(huì)生產(chǎn)的過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)投入產(chǎn)出的過(guò)程，在生產(chǎn)活動(dòng)中既要投入一定的生產(chǎn)要素，也會(huì)生產(chǎn)出一定數(shù)量的產(chǎn)品。企業(yè)或部門在從事產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)，既要考慮自身的需求，也會(huì)為社會(huì)提供商品，這些商品一部分直接提供給消費(fèi)者以滿足他們的生活需要，另一部分則作為中間產(chǎn)品提供給其它企業(yè)或部門以再生產(chǎn)，如此一來(lái)，各企業(yè)各部門之間相互提供商品又相互消耗商品，使得整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)體系內(nèi)部形成了一個(gè)復(fù)雜的投入產(chǎn)出關(guān)系。投入產(chǎn)出分析以整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)為研究對(duì)象，涉及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門，投入產(chǎn)出法就是以這些部門為基礎(chǔ)，根據(jù)一定的平衡式和比例關(guān)系來(lái)描述部門間錯(cuò)綜復(fù)雜的數(shù)量關(guān)系。①楊燦：《國(guó)民核算與分析通論》，中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社2009年版，第104-121頁(yè)。

我國(guó)應(yīng)用投入產(chǎn)出分析相對(duì)比較晚，起初僅限于理論研究，1974年開始，我國(guó)試編了第一張全國(guó)實(shí)物性投入產(chǎn)出表，隨后相繼編制了1981年、1983年、1990年、1992年、1997年、2002年及2007年的投入產(chǎn)出表，部分地區(qū)或部門也嘗試著編制投入產(chǎn)出表。近年來(lái)，我國(guó)編制和應(yīng)用投入產(chǎn)出表得到了很大的發(fā)展，也取得了很好的研究效果，為社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)積極影響。投入產(chǎn)出分析因其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)及對(duì)部門依存關(guān)系的數(shù)量描述，在經(jīng)濟(jì)學(xué)中具有很廣泛的應(yīng)用，不僅可以進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析、經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè)及單個(gè)或多個(gè)部門價(jià)格變動(dòng)影響研究②王微：《基于投入產(chǎn)出分析法的價(jià)格變動(dòng)影響模型的應(yīng)用》，《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)》2011年第8期。，還可以進(jìn)行經(jīng)濟(jì)體制改革及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題分析③Hayashi，Mitsuhiro.Structural changes in the Indonesian industry and trade，The Developing Economies，No.5，2009，PP.87-90.，甚至可以進(jìn)行政策模擬，研究重大決策對(duì)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的影響。

（二）消耗系數(shù)模型

為了便于計(jì)算及分析，本文將歷年的投入產(chǎn)出表中的部門歸類為26個(gè)部門，將電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)以及水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)統(tǒng)稱為電力燃?xì)庾詠?lái)水業(yè)，將交通運(yùn)輸及倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)、郵政業(yè)和信息傳輸、計(jì)算機(jī)服務(wù)和軟件開發(fā)業(yè)統(tǒng)稱為交通運(yùn)輸郵政電信業(yè)，將科學(xué)研究事業(yè)、教育事業(yè)、衛(wèi)生、社會(huì)保障和社會(huì)福利事業(yè)、文化、體育和娛樂(lè)業(yè)等統(tǒng)稱為科教文衛(wèi)及公共管理。本文以石油天然氣開采業(yè)的產(chǎn)品代表油氣產(chǎn)品，計(jì)算各部門對(duì)該部門的直接消耗系數(shù)、完全消耗系數(shù)和油氣產(chǎn)品價(jià)格變動(dòng)對(duì)各部門的影響程度。

1.直接消耗系數(shù)

直接消耗系數(shù)aij是指第j 部門每生產(chǎn)出單位產(chǎn)品時(shí)對(duì)i 部門產(chǎn)品的直接消耗量。其計(jì)算公式為：

式中xij表示第i 部門產(chǎn)品用于第j 部門生產(chǎn)消費(fèi)的數(shù)量，即第j 部門對(duì)第i 部門的直接消耗量，xj表示第j 部門的總產(chǎn)出。將產(chǎn)出方程組用矩陣表示為：

其中A=（aij）n×n，X=（x1，x2，…，xn）T，Y=（y1，y2，…，yn）T，A 又稱作直接消耗系數(shù)矩陣（或投入矩陣）。

2.完全消耗系數(shù)

直接消耗系數(shù)反映的是各部門單位產(chǎn)出對(duì)石油產(chǎn)品的消耗，也就是第一輪消耗，但是在產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中還存在著間接消耗，例如，在建筑業(yè)中消耗了水泥、電力以及煤炭，在水泥生產(chǎn)過(guò)程中也會(huì)消耗大量電力和煤炭，在煤炭開采過(guò)程中也消耗了電力，即在整個(gè)建筑業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，既直接消耗了電力，也多次間接地對(duì)電力進(jìn)行了消耗。完全消耗系數(shù)不僅考慮了某產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)某種其它產(chǎn)品的直接消耗，還考慮了與這種其它產(chǎn)品有關(guān)的各輪次的間接消耗，其數(shù)值等于這兩種消耗系數(shù)之和。

為了提供數(shù)量為Y 的最終產(chǎn)品，需要直接消耗各部門的產(chǎn)量為

為了提供數(shù)量為M1的產(chǎn)品，在其生產(chǎn)過(guò)程中還需要消耗各部門的產(chǎn)品為

以此類推下去，可以得出，為了提供數(shù)量為Y的最終產(chǎn)品，在其生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)各個(gè)部門的完全消耗為

完全消耗系數(shù)所組成的矩陣稱為完全消耗系數(shù)矩陣，用B 表示，則有：

完全消耗系數(shù)矩陣第j 行即是各部門對(duì)j 部門的完全消耗系數(shù)，用bij來(lái)表示。

（三）油氣價(jià)格變動(dòng)模型的構(gòu)建

根據(jù)投入產(chǎn)出表的平衡關(guān)系，建立投入、產(chǎn)出方程組，以pj表示第j 種產(chǎn)品的單價(jià)，建立價(jià)格模型平衡關(guān)系式，然后在公式兩邊同時(shí)除以i 部門的總產(chǎn)量xi，得出新的方程組如下：

假設(shè)第j 部門產(chǎn)品價(jià)格由pj變?yōu)閜j+Δpj，則其他直接或者間接消耗此產(chǎn)品所生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品的價(jià)格都會(huì)受到影響，此時(shí)有：

從公式9 可以看出：

將公式（10）展開并進(jìn)行變形，得到

進(jìn)一步變形，結(jié)合公式（11）中的第2 到第n個(gè)方程得：

公式（12）即是部門1 相關(guān)價(jià)格變動(dòng)Δp1所得到的價(jià)格影響模型，同理可以結(jié)合其他n-1個(gè)方程得到另外n-1個(gè)價(jià)格影響模型。一般地，第k個(gè)產(chǎn)品部門價(jià)格變動(dòng)Δpk對(duì)其他n-1個(gè)部門的價(jià)格影響模型為：

其中bk1，…，bk，k-1，bk，k+1…，bkn為列昂惕夫逆矩陣（I-A）-1的第k 行元素。①何其祥：《投入產(chǎn)出分析》，科學(xué)出版社1999年版，第12-39頁(yè)。

二、基于我國(guó)投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)的計(jì)算

結(jié)合我國(guó)編制的1997年、2002年、2007年投入產(chǎn)出表①國(guó)家統(tǒng)計(jì)局經(jīng)濟(jì)核算司：《中國(guó)2007年投入產(chǎn)出表》，中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社2009年版，第62-66頁(yè)。及2005年延長(zhǎng)表數(shù)據(jù)，根據(jù)公式（1）可以計(jì)算出各部門各年對(duì)油氣的直接消耗系數(shù)，如表1所示。

表1 各部門對(duì)石油天然氣開采業(yè)的直接消耗系數(shù)

直接消耗系數(shù)是對(duì)部門之間相互依賴程度的定量考察，通過(guò)計(jì)算各部門對(duì)石油天然氣開采部門的直接消耗系數(shù)，可以得出各部門對(duì)油氣的依賴程度。從表1 可以看出，各部門的生產(chǎn)運(yùn)行對(duì)石油天然氣的依賴程度存在很大差異，且隨著時(shí)間的推移，同一部門的依賴程度也在發(fā)生變化。油氣直接消耗系數(shù)排在前幾位的部門為：石油煉制煉焦業(yè)、化學(xué)工業(yè)、電力燃?xì)馀c自來(lái)水業(yè)、非金屬開采業(yè)以及石油天然氣開采業(yè)本身。1997—2007年間，直接消耗系數(shù)增長(zhǎng)的部門有21個(gè)部門，占所有部門的80%以上，其中增長(zhǎng)最快的部門為：煤炭開采及洗選業(yè)、紡織工業(yè)、食品工業(yè)、造紙印刷業(yè)、商業(yè)餐飲業(yè)、金屬礦開采業(yè)及金屬制品業(yè)，分別增長(zhǎng)了59.8倍、59.3倍、31.0倍、23.7倍、21.9倍、14.6倍及13.1倍。

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，各部門的產(chǎn)品相互消耗往往很復(fù)雜，不僅有直接消耗，還有通過(guò)中間需求進(jìn)行間接消耗，直接消耗與間接消耗之和是完全消耗②劉干：《關(guān)于投入產(chǎn)出分析中消耗系數(shù)的研究》，《統(tǒng)計(jì)與決策》2009 第2期。，結(jié)合歷年數(shù)據(jù)及相關(guān)公式，計(jì)算出各部門對(duì)石油天然氣的完全消耗系數(shù)，如表2所示，消耗系數(shù)越大，說(shuō)明在其生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)油氣的需求越大，同時(shí)受油氣供應(yīng)變化的影響也越大。

相比直接消耗系數(shù)而言，完全消耗系數(shù)變動(dòng)較小，各部門都有相應(yīng)增長(zhǎng)且增長(zhǎng)幅度相差也不大。如表2所示，1997—2007年間，完全消耗系數(shù)增長(zhǎng)超過(guò)1倍的有16個(gè)部門，超過(guò)2倍的僅兩個(gè)部門，增長(zhǎng)幅度較大的幾個(gè)部門分別為：紡織工業(yè)、服裝皮革制品業(yè)、金屬礦開采業(yè)、化學(xué)工業(yè)、石油天然氣開采業(yè)及造紙印刷業(yè)，增長(zhǎng)幅度分別為：2.15倍、2.10倍、1.85倍、1.68倍、1.62倍及1.61倍。

價(jià)格變動(dòng)對(duì)各部門的生產(chǎn)活動(dòng)會(huì)造成重要影響。近年來(lái)，油氣價(jià)格起伏不定，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)了一定的負(fù)面影響，計(jì)算油氣價(jià)格變動(dòng)對(duì)各部門的影響程度，對(duì)于部門預(yù)防及應(yīng)對(duì)油氣價(jià)格起伏有著重要意義，結(jié)合歷年投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)及價(jià)格變動(dòng)模型，計(jì)算出各年油氣價(jià)格上漲10%時(shí)各部門相關(guān)產(chǎn)品價(jià)格上漲幅度，如表3所示。

表2 各部門對(duì)石油天然氣開采業(yè)的完全消耗系數(shù)

油氣價(jià)格上漲10%時(shí)，各部門相關(guān)產(chǎn)品價(jià)格都有相應(yīng)的上漲，其中石油煉制煉焦業(yè)、化學(xué)工業(yè)、金屬礦開采業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)及電力燃?xì)庾詠?lái)水業(yè)上漲幅度較大。1997—2007年間，受油氣價(jià)格上漲影響幅度增長(zhǎng)最快的幾個(gè)部門為：紡織業(yè)、服裝皮革制品業(yè)、金屬礦開采業(yè)、化學(xué)工業(yè)、造紙印刷業(yè)，增長(zhǎng)幅度分別為：2.02倍、1.98倍、1.73倍、1.57倍及1.53倍。

表3 各部門受石油天然氣開采業(yè)產(chǎn)品價(jià)格波動(dòng)的影響程度（%）

三、計(jì)算結(jié)果分析

為了更好地挖掘數(shù)據(jù)隱含的經(jīng)濟(jì)意義，在進(jìn)行結(jié)果分析時(shí)首先計(jì)算完全、直接消耗系數(shù)的比值。然后重點(diǎn)分析、分類了各部門的完全消耗系數(shù)及其增長(zhǎng)幅度。

（一）完全、直接消耗系數(shù)之比

完全消耗系數(shù)與直接消耗系數(shù)的比值反映了該部門對(duì)油氣的間接消耗程度及其與油氣部門的關(guān)聯(lián)程度。比值越大，說(shuō)明間接消耗油氣越多，中間部門與油氣的關(guān)系越復(fù)雜，油氣消耗的產(chǎn)業(yè)鏈流程越多，同時(shí)油氣消耗結(jié)構(gòu)調(diào)整的空間越大，節(jié)約油氣消耗的潛力相對(duì)也就越大。以2007年為例，計(jì)算完全、直接消耗系數(shù)之比，結(jié)果如表4所示。

如表4所示，農(nóng)業(yè)、制造業(yè)的這一比值最大，說(shuō)明其油氣間接消耗較大，其生產(chǎn)發(fā)展與油氣的關(guān)系較緊密，對(duì)于這些部門，應(yīng)該優(yōu)化中間油氣消耗環(huán)節(jié)，避免油氣的重復(fù)投入和不必要的浪費(fèi)；礦產(chǎn)開采業(yè)、金屬制品業(yè)、化學(xué)工業(yè)等相對(duì)較小，原因主要有：第一，這些部門的直接油氣投入較大，屬于高能耗部門，第二，間接投入相對(duì)較少，中間油氣消耗環(huán)節(jié)較少。對(duì)于這些部門，應(yīng)該控制其油氣直接投入，加快流程改造，減少油氣的投入量，增加能源利用效率。

（二）完全消耗系數(shù)及其增長(zhǎng)幅度

圖1 是各部門的完全消耗系數(shù)及其增長(zhǎng)幅度散點(diǎn)圖，橫坐標(biāo)為2007年的完全消耗系數(shù)，縱坐標(biāo)為1997－2007 完全消耗系數(shù)增長(zhǎng)幅度，由于石油煉制煉焦業(yè)的結(jié)果相對(duì)而言比較特殊，屬于奇異點(diǎn)，因此不將其考慮在內(nèi)。將其他25個(gè)部門的完全消耗系數(shù)及增長(zhǎng)幅度做一平均，按照平均值劃分為四個(gè)象限，其意義及對(duì)應(yīng)的部門如表5所示。

圖1 完全消耗系數(shù)及其增長(zhǎng)幅度散點(diǎn)圖

對(duì)于第一象限內(nèi)的部門，應(yīng)該加大其能源利用效率，淘汰高能耗低技術(shù)環(huán)節(jié)，引進(jìn)新型節(jié)能技術(shù)，降低油氣消耗，緩解油氣增長(zhǎng)速度；第二象限內(nèi)對(duì)應(yīng)的部門油氣投入較少，但是增長(zhǎng)速度較快，在能源日益趨緊的大背景下，其發(fā)展必然要受到很多約束，此外，這些部門都是高污染行業(yè)，對(duì)其能源投入的約束及污染物排放的限制也是社會(huì)發(fā)展的需要，因此這些部門應(yīng)該努力提高能源利用效率，降低對(duì)油氣的依賴，尋找清潔替代能源；第三象限是部門發(fā)展的理想趨勢(shì)，油氣消耗小且增長(zhǎng)緩慢；第四象限所對(duì)應(yīng)的部門，其油氣消耗增長(zhǎng)速度較慢，但是油氣消耗基數(shù)大，同樣不利于其長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，因此也應(yīng)該提早尋求清潔替代能源、提高油氣利用效率，以適應(yīng)社會(huì)、環(huán)境、能源協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的要求。

表5 四個(gè)象限所對(duì)應(yīng)的部門匯總

四、結(jié)論

本文采用投入產(chǎn)出方法建立相關(guān)模型，進(jìn)行了各部門的油氣消耗系數(shù)計(jì)算及油氣價(jià)格變動(dòng)影響程度計(jì)算，能為各部門油氣消耗現(xiàn)狀及趨勢(shì)做出詳細(xì)分析及解釋，同時(shí)為這些部門應(yīng)對(duì)油氣短缺、應(yīng)對(duì)油氣價(jià)格變動(dòng)提供參考。