信息化對我國產業能源強度影響的測算

王溪薇

（北京師范大學 經濟與資源管理研究院，北京100875）

0 引言

信息化已經上升為我國的重要戰略，在相關政策中也不乏以信息化促進節能降耗的多項舉措。但我國的信息化節能究竟效果如何，還需有相應測算評估。

關于信息化對能效影響的實證分析方法，既有計量模型分析[1,2]，也有基于投入產出方法的探索[3]。一般而言，計量模型在長期動態分析中具有較大優勢，適合從長期趨勢方面論證信息化對能源強度存在積極作用，但難點在于選取合適的代理變量。受統計數據的局限，計量方法中信息化代理變量的選擇容易存在一定的片面性，也易使研究結論不夠準確。而投入產出方法則能更為清晰地反映部門間要素消耗及技術聯系，在擁有若干年度的投入產出數據且可比的情況下，也可反映出一定的變化趨勢。同時，這一方法較計量方法而言，還具有政策導向方面的優勢，可發現信息技術在提升能效的應用中存在的具體問題，便于完善相關的政策。本文嘗試在Machado和Miller(1997)[3]研究的基礎之上，進一步利用投入產出方法分析信息化對產業能源強度的影響。

1 數據來源及處理

1.1 數據處理

林毅夫（2003）[4]認為信息化對經濟社會的影響是建立在信息技術在各部門擴散的基礎之上。因此，信息化對產業能源強度的影響也是通過信息技術在各行業中擴散、傳導來實現的。本文擬利用投入產出分析方法以信息技術行業對其他行業的要素投入作為信息技術在國民經濟中發生技術擴散的衡量指標，以反映這一行業受信息化的影響程度。數據主要來自《中國投入產出表》（2002年、2007年、2012年）（以下簡稱《投入產出表》）中（42部門及139部門）投入產出表基本流量表的各行業增加值數據、能源投入數據和信息技術要素投入數據。

1.2 行業分類處理

本文以《國民經濟行業分類GB/T 4754-2011》為主要參照標準，對三個年度《投入產出表》的行業劃分進行了統一處理，并盡可能保持行業的細化程度，最終形成包含46個行業的細分行業范圍（2012年還包括“金屬制品、機械和設備修理服務業”）。在數據計算時，本文盡可能保持了國民經濟行業的完整性，將農副食品加工和食品制造業合并為“農副食品加工和食品制造業”。第三產業行業劃分為：交通運輸倉儲和郵政業、信息傳輸計算機服務和軟件業、批發和零售業、住宿和餐飲業、金融業、房地產業、其他服務業八個行業。本文所指的“信息技術行業”一般包含通信設備、計算機及其他電子設備制造業及信息傳輸、計算機服務和軟件業兩個行業。

1.3 價格因素處理

為剔除價格因素的影響，使不同年度《投入產出表》中的數據可比，本文處理了三類問題：

第一，價格基期問題。自2003年起，《中國統計年鑒》開始發布細分工業行業的工業品出廠價格指數（后改稱“工業生產者出廠價格指數”），為了便于在不太長的分析時段（2002—2012年）中一致地采用該指數進行價格處理，本文選擇采用2002年作為價格基期。

第二，工業產品部門和工業產業部門的價格指數轉換問題。劉起運等（2010）[5]使用產出表將按行業公布的工業價格指數轉換為工業產品部門價格指數，本文借鑒這種方法，將工業分行業工業品出廠價格指數轉換為工業產品部門的工業品價格指數。

第三，關于農業、建筑業和三產價格的處理。本文使用了國家統計局網站上統計數據庫中的農林牧漁業增加值指數、建筑業增加值指數進行不變價處理。在處理分行業第三產業增加值時，信息傳輸計算機服務和軟件業的不變價增加值則采用“通信服務類居民消費價格指數”進行計算。其他行業的不變價增加值以采用相關的分行業增加指數計算即可，而在計算其他服務業的不變價增加值時，采用從“其他行業增加值指數”中剔除信息傳輸計算機服務和軟件業實際增速后的新的指數。計算方法如下：

式中，I2002為2002年信息傳輸計算機服務和軟件業增加值；Q2002為2002年其他服務業增加值；θt為其他行業增加值指數；?t為通信服務類居民消費價格指數。

1.4 產業能源強度計算

本文采用能耗強度這一常用指標衡量能源利用效率。為保持數據口徑一致，本文使用的是《投入產出表》中煤炭開采和洗選業、石油和天然氣開采業、石油加工煉焦及核燃料加工業、電力熱力的生產和供應業、燃氣生產和供應業五個行業對國民經濟46個行業的中間投入數據，剔除價格因素后，再分46個行業逐一就五大能源行業對其的投入進行加總，得出每個行業所消耗的能源投入量。由于這樣得出的能耗和增加值同為價值型數據，所以本文中得到的“能源強度”都是無單位的比例，其實際的含義是“各行業生產每單位增加值所消耗的能源成本”。

2 實證方法和結果

Hicks（1970）[6]首次對中性技術進步和要素偏向型技術進步進行了區分。王班班和齊紹洲（2014）[7]據此進一步將技術進步對能源強度的影響分為兩種：一是在要素投入不變的情況下技術進步對產出的增進，二是當存在有偏技術進步時，能源和其他要素之間會發生替代作用，從而改變各類要素的相對投入量。信息化對產業能源強度的影響也分為替代能源要素和增進要素生產率兩種方式。其中，信息技術對能源要素的替代是指給定要素投入總量情況下，要素間投入比例的改變；而信息化對生產率的促進則表現為信息技術在生產應用后，單位要素投入量所得到的產出量增進，或單位產出水平下，要素投入總量減少。

2.1 實證方法

在投入產出分析中，總產出由中間要素投入和增加值兩部分構成，各組成部分之間的比例關系反映了一定的生產技術水平，可將這種投入與產出間的技術關系視為一種生產組合，生產組合中各類要素及產出間比例的變化反映了技術的改變。由此，以第0期為基期，第t期為分析的報告期，將國民經濟中的生產要素分為信息技術要素投入(xI)、能源要素投入(xE)以及其他要素投入(xj)三類，設總產出為X，增加值為Y，則有：

其中,Δxk，ΔY≠0，k=I,E,j。由比例性假定，當且僅當Δxk、ΔY為不按基期及報告期要素投入比例關系的要素投入變化量時有上述關系成立。

接下來，定義投入產出關系中要素間的替代效應為：在產出每一增加值所使用的中間要素投入中，因信息技術要素投入、能源要素投入以及其他要素投入的相對投入比例變化所帶來的投入量的改變；對增加值的影響為：在一定中間要素投入水平下，因要素投入與增加值產出比變化而帶來的增加值的改變。由此可得：

信息技術要素投入變化量：

能源要素投入變化量：

其他要素投入變化量：

對生產效率（增加值）的影響為：

由于在式（4）中，要素配比所引起增加值的變化是在中間要素總投入不變的情況下，信息技術、能源以及其他要素三種要素投入配比變化的共同結果，因此，在分析信息技術要素投入對能源強度的影響時，還需要將信息技術要素投入引起的增加值變化抽離出來，令：

式（5）中，Δy為單位中間投入產生增加值的變化，αI、αE、αj分別為因三種要素在中間投入中占比的變化而產生的對增加值的影響。

從要素投入角度看，生產效率的變化也可以視為是產出每單位增加值使用的中間要素投入的變化，由此有：

式（6）中，Δm為產出每單位增加值所使用的中間要素投入量，ΔmI、ΔmE和Δmj分別為產出每單位增加值所使用的信息技術要素、能源要素和他要素投入量的變化，βI、βE和βj分別為信息技術要素、能源要素和其他要素在中間投入中的比重變化對單位增加值中間要素投入變化的貢獻。

由式（6）有：

且有αI=βI、αE=βE、αj=βj成立（證明過程略），由此，三種要素在中間投入中占比的變化對增加值產生的影響也可以分別計算。

2.2 實證結果

依照上文的計算方法，就可以從信息技術要素投入是否對能源要素形成替代和是否促進了增加值增長兩個方面，分析信息化對產業能源強度的影響。

其中，信息技術要素投入對能源要素投入的替代情況如表1所示，而信息技術要素投入增加對增加值的影響如表2所示。

表1 要素投入的變化和替代情況分析 （單位：億元）

表2 信息、能源及其他要素投入變化帶動的增加值變化 （單位：億元）

根據上述計算結果和上文有關數據可計算2002—2012年中信息技術要素投入對能源強度的影響。設受信息技術要素投入變化影響的能源強度為(E Y)I，可知：2002—2007年，信息技術要素投入和能源要素投入共同對其他要素產生了替代，未對能源要素投入量產生影響。信息技術要素投入的增長引起增加值減少10520.15億元；其他要素投入下降引起的增加值減少的45469.18億元也可以按照信息技術要素與能源要素分別替代其他要素投入的比例，分解為因信息技術要素替代其他要素帶來的增加值減少和因能源要素替代其他要素帶來的增加值減少兩個部分，經計算分別為36548.88億元和8920.30億元。因而，此時信息技術要素投入增加對能源強度的影響是使能源強度由2002年的0.1684變為：

可見2002—2007年，能源強度從0.1684上升為0.2254，信息技術要素投入增加導致了能源強度的上升，對能源強度上升的貢獻為：

2007—2012年，信息技術要素對能源要素的替代量為9880.11億元，信息技術要素投入增加引起的增加值減少量為6018.11億元；能源要素投入下降引起的增加值增加6058.20億元，而能源要素投入下降正是因為信息技術要素與其他要素對其形成了替代。因此這部分增加值變化量也可以按照信息技術要素與其他要素分別替代的能源要素投入的比例，分解為因信息技術要素替代能源要素

可見2007—2012年，能源強度從0.2254降為0.1919，信息技術要素投入替代能源要素投入在其中產生的貢獻為：帶來的增加值增加和因其他要素替代能源要素帶來的增加值增加兩個部分，經計算分別為4009.46億元和2048.74億元。由此可知，在信息技術要素投入對能源要素投入的替代作用之下，能源強度將由2007年的0.2254變為：

3 結論

本文利用投入產出分析方法，測算了2002—2012年我國信息化對產業能源強度的影響。主要結論有：

第一，2002—2012年，信息技術要素對能源要素和其他要素的使用形成了替代，其中2007—2012年間，信息技術要素替代能源要素對能源強度下降的貢獻達到其總降幅的80.30%。可見2007年以后，信息化在促進我國產業能效提升中發揮了十分重要的作用。

第二，雖然信息技術要素對能源要素產生了替代，但單位要素產出的增加值在減少。可見信息技術要素、能源要素、其他要素間的配比變化沒能帶來要素生產率的提升，雖然信息技術要素在生產中的投入在不斷增長，但存在信息技術的“生產率悖論”[8]。

總體來說，2007年以后信息化對能效的促進還未能超過2002—2007年這段時間中能效下滑的幅度。而信息技術的“生產率悖論”的存在也表明我國的信息化與生產過程的融合深度還很不夠。

參考文獻:

[1]Wing I S,Eckaus R S.Explaining Long-run Changes in the Energy In?tensity of the U.S.Economy[R].MIT Joint Program on the Science and Policy of Global Change Report NO.116,Cambridge MA,2004,(9).

[2]樊茂清，鄭海濤，孫琳琳，任若恩.能源價格、技術變化和信息化投資對部門能源強度的影響[J].世界經濟，2012,(5).

[3]Machado A C,Miller R E.Empirical Relationships Between the Ener?gy and Information Segments of the US Economy:An Input-output Approach[J].Energy Policy,1997,25(11).

[4]林毅夫.信息化對制度變革的需求[J].中國信息界，2003，(15).

[5]劉起運，彭志龍等.中國1992—2005年可比價投入產出序列表及分析[M].北京：中國統計出版社，2010.

[6]Hicks J R.Elasticity of Substitution Again:Substitutes and Comple?ments[J].Oxford Economic Papers,1970,22(3).

[7]王班班,齊紹洲.有偏技術進步、要素替代與中國工業能源強度[J].經濟研究,2014,(2).

[8]Solow R M.We'd Better Watch Out[J].New York Review of Books,1987,(36).