“干中學”內生增長理論視角下能源回彈效應分析

龔新蜀 王世英 胡志高

摘要：以能源效率內生、規模報酬遞增和要素產出彈性可變為條件構建“干中學”內生增長理論模型，對能源回彈效應進行了理論解釋。通過引入包含資本、勞動力和能源消費的三要素柯布-道格拉斯生產函數，對西部省份1978～2014年能源回彈效應進行經驗測算。結果發現：西部各省的經濟發展對投資和能源的依賴性較強；西部各省能源回彈效應處于部分回彈區間；能源回彈效應的大小因時段和地域的不同也存在一定的差異；政策的實施對能源回彈效應的大小能夠產生較大的影響。

關鍵詞：“干中學”；能源回彈效應；技術進步；產出彈性；西部地區

DOI：10.13956/j.ss.1001-8409.2017.04.19

中圖分類號：F206；F127 文獻標識碼：A 文章編號：1001-8409（2017）04-0085-05

Abstract： This paper theoretically explained the energy rebound effect based on setting up endogenous growth theory of ‘learning by doing by theory of energy efficiency of endogenous， increasing scale reward and elements of the output elasticity variable. Through bringing the energy consumption to the CD production function， it estimated the energy rebound effect of the Western provinces from 1978 to 2014. Results showed that， firstly， western provinces dependent more on investment and energy. Secondly， the effect of energy rebound was different from region and period. Finally， policy had an impact on the scale of the rebound effect.

Key words：‘learning by doing； energy rebound effect； technological advances； output elasticity； the Western region

1 問題的引入

能源回彈效應濫觴于“杰文斯悖論”，最早提出了能源效率的提升會加大而非減少對能源的需求[1]。但這一觀點在當時卻受到了廣泛的質疑。100多年后，Brooks和Khazzoom發現能源效率的提高會加快能源的消費速度后[2，3]。Saunders在此基礎上提出了KB假說，并利用柯布-道格拉斯生產函數和固定替代彈性生產函數證實了能源回彈效應的存在[4]。此后，Binswanger又提出了能源回彈效應的不同算法[5]，使得回彈效應的測算在汽車運輸[6～8]、家庭取暖[9]及家電和照明等[10，11]方面被廣泛應用。雖然所采用的樣本數據、研究方法及模型設定存在差異，但都得出能源回彈效應的普遍存在性。國內對能源回彈效應的研究起步較晚，最早涉及能源回彈效應實證分析的是周勇和林源源，利用嶺回歸方法測算了我國整體能源回彈效應[2]。此后，相關經驗研究涉及到了全國整體[13～16]、各省市重要區域[17～19]、重點工業部門[20]等，測算方法也逐步引入LMDI和OLS、聯立方程、CGE模型、狀態空間模型等[21]。

當前我國西部地區經濟發展高度依賴能源，環境污染嚴重，多數學者普遍提出應通過技術來消除上述問題。然而，對技術進步帶來的負面效應，即能源回彈效應卻鮮有關注。因此，本文在“干中學”內生增長理論視角下構建包含能源消費的柯布-道格拉斯生產函數模型，以反映不同條件下西部地區的能源回彈效應。

2 理論分析

“干中學”思想源自于阿羅。他認為生產與服務的經驗能夠轉化為知識，帶來生產效率的提高和資本規模報酬的不變或遞增[22]。羅默在阿羅的基礎上發現了“干中學”效應源于知識的正外部性[23]。將“干中學”思想延伸應用到能源領域：能源的使用在促進地區經濟增長的過程中能獲得提高能源效率的經驗和改進能源效率的知識，從而推動能源產出效率的提高和規模報酬的遞增。基于此，構建“干中學”理論模型的能源回彈效應評價體系。

首先，參考Sanuders[24]和邵帥等[15]的研究，對所構建的模型做出假設：（1）采用包含資本（K）、勞動力（L）和能源（E）三要素在內的新古典生產函數；（2）資本（K）在長期可自由變動且其均衡價格穩定；（3）科技水平的提高主要表現在能源效率（τ）的增加；（4）產品和市場要素均為完全競爭市場且市場出清；（5）能源使用效率（τ）是內生變量，取決于能源消費量；（6）勞動力（L）是內生變量，且均衡價格穩定Saunders H D對能源回彈效應做出了重要貢獻，將能源回彈效應定義為R=1+η，并分為五種情況：超級節能、零回彈、部分回彈、完全回彈和逆反效應。邵帥等沿襲了Saunders H D的假設并作出改進，提出能源效率水平和勞動供給內生的假設。。

模型中能源效率與能源消費的關系設定為：

3.2 變量選取與數據說明

針對所確定的回歸模型，選取西部省份數據相對完整的時間段1978～2014年作為樣本區間。數據選取如下：

地區生產總值采用衡量地區經濟增長的GDP數值，并以1978年為基期進行可比價格換算。資本存量采用單豪杰對中國資本存量的估算方法[25]，對西部各省歷年的資本存量進行計算。勞動力采用各省歷年年末就業人數衡量。能源消費總量采用以萬噸標準煤為單位計算的西部各省歷年能源消費總量。以上數據均來自于各省統計年鑒、中國經濟與社會發展數據庫等，包含廣西、四川、貴州、云南、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆在內的9個省1978～2014年的面板數據由于西藏地區樣本數據缺失，樣本未涵蓋該地區；1996年，重慶被設立為直轄市，為了便于計算，把重慶和四川合并在一起進行處理。。

3.3 面板數據檢驗

為確保估計結果的有效性，避免出現“偽回歸”和估計錯誤，需要對面板數據序列進行平穩性檢驗，即單位根檢驗。本文采用LLC檢驗、Breitung檢驗、IPS檢驗、Fisher-ADF檢驗和Fisher-PP檢驗五種檢驗方法對面板序列數據及其一階差分進行單位根檢驗，結果如表1所示。

檢驗結果表明：在對原序列及其一階差分序列進行單位根檢驗時，原面板數據序列是非平穩的，一階差分序列在5%的顯著性水平下均通過了平穩性檢驗。因此，面板數據序列LNY、LNK、LNL和LNE都是一階單整的，滿足進行協整檢驗條件。

協整檢驗是考察變量間是否存在長期均衡關系的方法。選用適于多變量間協整關系的Johansen Fisher檢驗對面板數據進行協整檢驗，結果見表2。

表2結果顯示，基于Johansen檢驗的Fisher協整檢驗拒絕了不存在協整關系的原假設，面板序列間存在長期均衡關系。

3.4 面板數據的參數估計

在進行模型的參數估計前，需對模型進行選擇，在此采用Hausman檢驗確定影響形式。

由表3可知，Hausman檢驗P值為0，所以拒絕原假設，即模型的設定應為固定效應模型，因此選用虛擬變量最小二乘法對西部各省份1978～2014年的面板數據進行參數估計。估計結果如表4所示。

參數估計結果顯示，R2=0.9024，模型擬合度較好，各參數P值均通過5%顯著性水平檢驗。資本存量、勞動力和能源消費的彈性分別為0.7604、0.1216、0.2147，表明實際投入分別增加1%時，將會帶來相應實際產出增加0.7604%、0.1216%、0.2174%。勞動力投入彈性小于資本存量和能源消費的產出彈性，說明西部地區經濟發展主要依靠投資拉動。西部省份大部分屬于資源豐富地區，依靠能源資源帶動當地經濟發展也是能源消費的產出彈性大于勞動力投入產出彈性的原因之一。此外，資本存量、勞動力投入和能源消費的彈性系數估計值滿足α+β+θ>1，符合本文中關于規模報酬遞增的理論假設。

3.5 經驗測算與效應分析

根據參數估計結果和長期能源回彈效應的計算式（5），測算西部各省份歷年能源回彈效應，見表5（由于1978～1984年部分省份數據有缺失，因此結果略去）。測算結果顯示：第一，1978～2014年西部各省份能源回彈效應總體表現為部分回彈，但不同區域不同年份間仍存在較大差異。大部分省份個別年份出現了回彈效應值大于1的情況（逆反效應），其他年份各省能源回彈效應大部分在70%～90%左右波動，表現為部分回彈。這說明西部地區各省份能源效率的提高雖然降低了能源消費，但所帶來的節能效果并未完全實現，還有較大提升空間。第二，1978～1999年，西部各省份能源回彈效應均值在90%左右波動；2000～2014年，西部各省份能源回彈效應均值在80%左右波動。由此可知，西部大開發政策實施后，西部各省份能源回彈效應均有不同程度降低。第三，1978～2014年西部地區能源回彈效應均值為88.02%，大于全國能源回彈效應（馮烽等（2012）的估算值62.84%；邵帥等（2013）的估算值79.61%；張江山等（2014）的估算值85.89%），表明西部地區能源回彈效應作用較強，尚有較大節能空間。

4 結論與討論

在能源效率內生、規模報酬遞增以及要素產出彈性可變的條件下，通過引入包含資本、勞動力和能源消費的三要素柯布-道格拉斯生產函數對能源回彈效應進行理論解釋，并對西部地區各省份1978～2014年能源回彈效應進行經驗測算，結論如下：

（1）總體而言，西部各省能源回彈效應處于部分回彈區間。除個別年份外，1978～2014年西部各省份的能源回彈效應值在70%～90%上下浮動，表現為部分回彈，能源效率提高所帶來的節能效果很大一部分并沒有實現，尚有較大的節能空間。

（2）時段和地域的不同，能源回彈效應的大小也存在一定的差異。從時間上看，改革開放以來，西部各省能源回彈效應在波動中降低；從空間上看，則表現為能源回彈效應的大小關系為：四川>寧夏>甘肅>云南>青海>貴州>廣西>新疆>陜西。

（3）政策的實施對能源回彈效應的大小能夠產生較大的影響。西部大開發政策實施前后，西部各省份的能源回彈效應值表現出顯著的差異，各省份的能源回彈效應均值由90%左右下降到80%左右，初步證實了政策的實施對能源回彈的程度具有一定的作用。

（4）西部各省的資本產出彈性大于能源產出彈性大于勞動產出彈性。1978～2014年西部各省份的面板數據的參數估計表明，資本存量、勞動力投入和能源消費的產出彈性系數分別是0.7604、0.1216和0.2147，說明西部各省份的經濟發展除了依靠投資拉動外，對能源的依賴性也較強。

以上結論表明：西部地區能源回彈效應普遍偏高，且西部經濟增長對能源的依賴較強，因此，降低西部地區能源回彈效應是其經濟發展的長久之計。從理論上看，能源回彈效應居高不下主要有三方面原因：第一，替代效應。由于能源效率提高，使生產等量產出的能源消費降低，能源服務生產的單位有效價格相對降低。同時可以利用更多因效率提高而變得相對廉價的能源對其他生產要素進行替代，使能源消費量將不斷增加。第二，產出效應。能源產出效率提高意味著生產的成本預算被放松，此時西部各省份有能力生產更多產品使地區的產出水平提高，進而引起包括能源在內的生產要素投入增加。第三，最大利潤效應。在完全競爭市場條件下，能源效率提高所帶來的成本減少使生產者利潤水平提高，從而吸引更多生產者進入該行業，產品供給增加導致包括能源在內的生產要素投入增加。

綜上所述，降低西部地區能源回彈效應，也應從以上方面著手。首先，在推進節能技術研發與應用中要注意涉及領域的均衡與全面，從而減小替代效應的產生。其次，加大對技術創新的保護，對專利和私有技術產權提供完善的法律保障，對使用新能源技術的產品收取專利使用費，從而使得產品價格不會由于節能技術的應用而大幅降低，導致較強的產出效應。最后，健全信息公開體系，完善市場機制，從而實現產品供給的需求導向，在長期中減小產出效應和最大利潤效應。

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（責任編輯：李 鏡）