基于投入產出模型的能源內涵價值的測度

李 楊，劉 碩

（1.北京石油化工學院 經濟管理學院，北京 102617；2.北京印刷學院 經濟管理學院，北京 102600）

0 引言

優化能源消費結構以降低污染物和碳排放實現低碳綠色可持續發展已經成為世界各國發展路徑的必然選擇。中國是煤炭生產消費、石油進口消費大國，具有高污染高排放特性的化石能源一直處于能源消費的核心地位，在環境問題日益突出的背景下，我國已明確提出優化能源結構、協調社會經濟發展與環境關系的可持續發展戰略。因此，掌握我國能源市場實際狀況，探討市場機制對能源消費結構優化調整的預期效果，對于能源政策的確定實施是十分必要的。

本文通過構建混合型能源投入產出簡表對中國能源產品內涵價值進行科學測度，同時核算能源市場價格水平，在二者進行對比的基礎上分析能源市場實際狀況及市場機制對能源消費結構優化調整的預期效果。結果表明，具有高污染高排放特征的化石能源市場價格水平逐年下降，最終顯著低于其內涵價值；天然氣、電力這兩類清潔能源的市場價格水平低于其內涵價值，但考慮到清潔能源總體的消費比例很低，可以判斷中國當前的能源市場狀況不利于通過市場機制實現我國能源消費結構優化調整的目標，還應以行政措施作為主要能源調節手段。

1 混合型能源投入產出模型

投入產出表最大的作用一是在于解析國民經濟行業部門之間的依賴關系，二是在于能夠測度支撐行業部門生產經營活動的投入和產出之間的數量關系。混合型能源投入產出表編制初始即將國民經濟各行業部門劃分為能源部門和非能源部門，主要功能之一即是測度能源生產部門經營活動獲得的各種投入和產出數量關系，即能源產品的內涵價值。混合型能源投入產出簡表如表1所示。

表1 混合型能源投入產出表簡表

如表1所示，國民經濟系統依行業部門性質被劃分為能源部門和非能源部門，投入被劃分為產品中間投入和增加值初始投入。通過能源投入產出簡表可以計算出能源直接實物消耗系數、能源直接費用消耗系數和完全費用消耗矩陣，就可以測算能源產品當中所蘊含的產品價值和增加值，即能源的內涵價值。

1.1 能源直接實物消耗系數

能源直接實物消耗系數為某種能源產品投入量除以該能源產品總產出量，所形成的矩陣即為能源產品（部門）之間的直接消耗系數矩陣，這里用A表示，如果測算m種能源的內涵價值，其矩陣式表述如式（1）所示：

其中Xij(i，j=1，2，...，m)為能源產品（部門）中間使用流量矩陣；為能源產品產出總量的對角陣，對角線上元素為對應能源產品的總產出量，為其逆矩陣。

1.2 能源直接費用消耗系數

能源直接費用消耗系數為能源產品（部門）的非能源部門投入、增加值（勞動者報酬、生產稅凈額、固定資產折舊、營業盈余）投入價值量除以該能源的總產出量，所形成的矩陣即為能源直接消耗系數矩陣，這里用D表示，如表1所示的能源投入產出簡表，其矩陣式表述如式（2）所示：

其中Vij(i=1，2，...，5;j=1，2，...，m)為非能源部門價值和增加值（價值）使用流量矩陣；與能源直接實物消耗系數矩陣中的意義相同。

1.3 完全費用消耗矩陣

通過能源產品的列昂惕夫逆矩陣（完全需要系數矩陣）(I-A)-1即可求得能源產品的完全費用消耗矩陣，這里用B表示，如表1所示的能源投入產出簡表，其矩陣式表述如式（3）所示：

其中D為能源直接消耗系數矩陣，(I-A)-1即為投入產出分析中非常重要的列昂惕夫逆矩陣，即完全需要系數矩陣。

2 中國2012年混合型能源投入產出簡表的編制

本文研究涉及的能源包括原煤（煤炭）、原油、天然氣、燃料油、汽油、煤油、柴油、焦炭和電力9種，涉及中國統計年鑒分行業能源消費統計中的“煤炭開采和洗選業”、“石油和天然氣開采業”、“燃氣生產和供應業”、“石油加工、煉焦和核燃料加工業”、“電力、熱力生產和供應業”五個行業部門，這里將這五個行業部門作為能源生產部門，其他行業部門作為非能源部門。不難看出，這五個能源生產行業部門并未將9種能源生產進行明細劃分，因此還需要進行適當拆分與合并。

第一，關于成品油。能源行業的成品油是經過煉制加工可直接用于消費的油品，通常包括燃料油、汽油、煤油和柴油，因此，在本文中將這四種油品進行合并統稱為“成品油”。

第二，關于行業部門與能源產品的對應關系。原煤（煤炭）對應“煤炭開采和洗選業”；原油對應“石油和天然氣開采業”中的原油部分；天然氣對應“石油和天然氣開采業”中的天然氣部分和“燃氣生產和供應業”；成品油對應“石油加工、煉焦和核燃料加工業”中的石油加工部分；焦炭對應“石油加工、煉焦和核燃料加工業”中的煉焦部分；電力對應“電力、熱力生產和供應業”。

第三，關于行業數據拆分。由于同一行業大部門中的產品性狀較為接近，因此將同一行業大部門中的類似明細部門按照產值相對規模進行數據拆分的效果較好，測算結果比較準確。利用中國2012年投入產出表中對應的139個明細部門產值在各自大項產值中所占的比重進行數據拆分，分品種能源拆分系數及數據拆分結果如表2所示。

表2 分品種能源拆分系數及數據拆分結果

第四，關于能耗數據。通過拆分比，可以計算每種能源在各能源部門和非能源部門的消費情況。通過中國統計年鑒（2013）提供的按行業分能源消費量（2012年）基礎數據進行能耗數據的采集，具體操作如下：

（1）原煤（煤炭）在各能源部門消耗量=“煤炭開采和洗選業”對應的各種能源消費量

（2）原油在各能源部門消耗量=“石油和天然氣開采業”對應的各種能源消費量×原油拆分比

（3）天然氣在各能源部門消耗量=“石油和天然氣開采業”對應的各種能源消費量×天然氣拆分比+“燃氣生產和供應業”對應的各種能源消費量

（4）成品油消耗量=燃料油消費量+汽油消費量+煤油消費量+柴油消費量

（5）成品油在各能源部門消耗量=“石油加工、煉焦和核燃料加工業”對應的各種能源消費量×成品油拆分比

（6）焦炭在各能源部門消耗量=“石油加工、煉焦和核燃料加工業”對應的各種能源消費量×焦炭拆分比

（7）電力在各能源部門消耗量=“電力、熱力生產和供應業”對應的各種能源消費量

（8）非能源部門各種能源消耗量是剔除了能源部門“煤炭開采和洗選業”、“石油和天然氣開采業”、“燃氣生產和供應業”、“石油加工、煉焦和核燃料加工業”、“電力、熱力生產和供應業”以及“生活消費”后，其他行業部門對應的各種能源消費量的總和。

第五，關于其他數據。勞動者報酬、生產稅凈額、固定資產折舊、營業盈余及其他投入產出價值型數據均來源于中國2012年投入產出表。進行相應的行業部門合并后，編制的中國2012年混合型能源投入產出簡表如下頁表3所示。

觀察混合型能源投入產出簡表，通過拆分能源部門能耗數據并分配到相應的能源產品，便可分析生產能源需要的能源消耗，這部分數據的計量單位均為實物單位；此外，生產能源除了消耗能源以外，還需要其他部門產品或服務的價值投入，在簡表中將非能源生產部門合并為一大項，其消耗、中間投入也進行相應合并，其中能耗數據采用實物單位計量，其他數據采用價值單位計量。

表3 中國2012年混合型能源投入產出表

3 能源產品內涵價值測算與市場價格對比分析

3.1 能源產品內涵價值測算

與傳統的投入產出分析類似，在計算能源產品內涵價值時也需要進行直接和完全系數的計算，以把握能源產品（部門）與非能源部門之間的直接和潛在的間接聯系，本文所計算的直接與完全消耗系數更為細化，將消耗系數細分為能源產品（部門）間的直接消耗系數和投入費用（增加值）消耗系數，以更為接近現實生產環境的能源實物投入和價值投入兩個部分之和作為測度能源內涵價值的依據。

通過矩陣運算即可得我國2012年能源產品（部門）直接消耗系數表，如表4所示。

表4 中國2012年能源產品（部門）直接消耗系數表

表4上半部分為能源產品單位產出的直接實物消耗，采用的是實物量計量單位，下半部分為能源產品單位產出的直接費用消耗，采用的是價值量計量單位。

能源產品的內涵價值包括能源產品生產過程中對其他生產部門產品或服務的消耗價值，以及投入到生產過程中的勞動者報酬等增加值，其具體數值即為能源產品完全費用消耗系數矩陣中的對應元素，將各部分元素（費用）求和匯總即可得出能源產品中應包含的價值總量，即能源的內涵價值，不同種類能源的內涵價值及構成如表5所示。

表5 我國2012年分品種能源內涵價值及構成

實際上表5中各項能源產品的價格構成要素組成的矩陣即為能源產品完全費用消耗系數矩陣，能源產品的內涵價值即為每一種價值構成要素的總和。由于國民經濟產業結構和產能的調整通常需要持續數年時間，因此，能源產品的內涵價值將在較長時間內穩定在測算結果水平。

3.2 能源市場價格的核算

（1）煤炭（原煤）和焦炭

中國是煤炭生產大國，煤炭種類質量不一，目前煤炭行業通常將動力煤（5500大卡）作為煤炭基準種類，本文使用大宗商品動力煤現貨價格來體現我國煤炭（原煤）市場價格，利用每一年月度價格的算數平均值來表示煤炭的年平均價格水平。與煤炭（原煤）市場價格確定類似的，采用大宗商品一級冶金焦每一年的月度價格算數平均值作為度焦炭市場平均價格水平。2012—2015年煤炭和焦炭市場價格如表6所示。

表6 2012—2015年煤炭（原煤）、焦炭市場價格水平 （元/噸）

（2）原油

中國是原油進口大國，原油對外依存度很高并且仍呈現逐年上升的趨勢，因此，原油的進口價格能夠比較合理地體現其在我國的市場價格水平。2012—2015年中國原油進口基礎數據及市場價格總體水平如表7所示。

表7 2012—2015年中國原油進口基礎數據及市場價格

（3）成品油

本文將成品油設定為汽油、柴油、煤油和燃料油四種，對于這四種成品油市場價格的確定采用了不同方法。

第一，汽油和柴油年度價格的確定。我國汽柴油共有0#柴油、-10#柴油、90#無鉛汽油、93#無鉛汽油、97#無鉛汽油五種規格，那么汽油市場的價格則利用三種規格汽油的月度平均零售價格十二個月的算數平均值作為其年度總體價格水平；柴油市場價格的確定采用相同的方法。

第二，煤油價格的確定。在現有的較為權威的統計資料中，僅有航空煤油相關數據，故本文選擇國家發展改革委辦公廳發布的歷次航空煤油到岸完稅價的月度平均價格作為其年度總體價格水平。

第三，燃料油價格的確定。燃料油的價格數據統計較少，國家發展改革委辦公廳僅公布了供海軍用燃料油的價格規定，這一價格并不適合作為燃料油的市場價格，本文選擇上海期貨交易所燃油連續（fu0001）月度收盤價格作為燃料油市場價格數據。該期貨燃料油規格為180CST燃料油，是燃料油市場最為常用的規格，而且上海期貨交易所的交易數據能夠較好地反應燃料油市場的變動和預期，因此，利用這一數據能夠更好地體現燃料油的市場價格水平，將每年十二個月度的收盤價格進行算術平均作為燃料油各年度的總體市場價格水平。

通過數據整理計算，2012—2015年各種成品油年度價格總體水平如表8所示。

不同種類的成品油年度價格水平確定后，將利用編制能源投入產出簡表過程中，利用不同種類能源（部門）產出（產值）所占比重作為拆分權重的思路，這里將不同種類成品油的產量在成品油總量中的占比作為權重，進行四種成品油年度價格的加權平均，以獲得成品油這一大類能源各年度的綜合市場價格水平，如表9所示。

表8 2012—2015年中國分品種成品油年度價格總體水平 （元/噸）

表9 2012—2015年中國成品油年度價格總體水平 （元/噸）

（4）天然氣與電力

天然氣的市場價格包括工業用天然氣、公共服務業用天然氣和生活消費用天然氣三種不同價格分類，本文主要是研究生產部門對天然氣的消費，同時生產部門對于天然氣的需求占國民經濟總體需求的最大比重，這里就選用工業用天然氣價格作為天然氣這類能源的市場價格。電力價格的劃分更為細致，包括居民生活用電、大工業用電、一般商業及其他等，同時還分不同時段不同用量進行分時段階梯型電價設置。與天然氣市場價格確定類似的，仍利用國民經濟用電大戶的工業用電價格來代表電力能源的總體價格水平。本文采用北京地區2012年工商業天然氣價格3.23元/立方米、普通工業用電0.78元/千瓦時作為這兩類能源的總體價格水平。由于天然氣和電力價格調整次數少、幅度小，總體價格水平變動不明顯，本文設定天然氣和電力價格在研究期間保持穩定。

3.3 能源內涵價值與市場價格對比分析

由于價格因素的影響，還需對各年度的能源市場價格進行折算，以使得能源產品內涵價值與各年度市場價格具有可比性。自2011年起原材料、燃料、動力購進價格指數改為工業生產者購進價格指數，本文即選用該指數進行各年度能源市場價格實際值的折算，各種能源產品以2012年為基期的內涵價值和實際價格水平如下頁表10所示。

各年度能源內涵價值與市場價格的差異實物量與百分比如下頁表11所示，差異百分比變動趨勢如下頁圖1所示。

如表11和圖1所示，煤炭（原煤）、原油、成品油、焦炭四種化石能源的市場價格（實際值）與其內涵價值之間的差異逐漸降低，并由高于內涵價值持續下降到2015年明顯低于其內涵價值的狀態；天然氣的市場價格（實際值）一直明顯低于其內涵價值，且每年相差的幅度緩慢擴大；電力的市場價格（實際值）與其內涵價值的差異較小且差異逐年縮小，其市場價格實際水平由略高于內涵價值逐漸降低至略低于其內涵價值。截至2015年，煤炭（原煤）、原油、成品油、焦炭四種化石能源的市場實際價格水平低于其內涵價值的幅度分別為-29.97%、-45.85%、-35.59%和-41.25%，清潔能源的代表天然氣和電力，其市場實際價格水平分別低于各自內涵價值的-41.19%和-6.13%。

表10 2012—2015年中國能源產品內涵價值和價格總體水平實際值

表11 2012—2015年中國能源產品內涵價值與實際價格差異

圖1 2012—2015年中國能源產品內涵價值與實際價格差異百分比變動趨勢

4 結論

本文利用最新核算的中國投入產出表和能源消費統計數據編制了由能源部門和非能源部門構成的能源投入產出簡表，測算了不同種類能源產品的內涵價值，同時核算了能源產品的實際市場價格水平，并進行了比較分析，結論如下：

（1）煤炭（原煤）、原油、成品油、焦炭的市場價格實際水平逐年下降，由最初高于內涵價值降至顯著低于其內涵價值；天然氣市場價格實際水平持續低于其內涵價值，差距幅度逐年小幅擴大；電力市場價格實際水平與其內涵價值比較接近，由最初的略高于降低至略低于其內涵價值。

（2）具有高污染高排放特征的化石能源，即煤炭（原煤）、焦炭、原油、成品油的實際價格持續走低，降低了各行業部門的用能成本，使得經濟系統更傾向于消費此類能源，這種情況使得依靠市場機制調節優化我國能源消費結構以實現綠色低碳發展的目標困難重重。

（3）天然氣價格實際水平的持續降低、電力價格實際水平的緩慢降低，將使得各行業部門對于這兩類清潔能源具有更強的消費偏好，即市場機制能夠在一定程度上優化國民經濟系統的能源消費結構。

（4）總體而言，鑒于我國目前仍是以煤炭、石油類化石能源作為主要能源消費品種，從近年來能源產品的市場價格實際水平與其內涵價值差距變動趨勢層面分析，是無法完全依靠市場化手段實現我國各行業部門能源消費結構優化目標的，還應通過法規、政策等行政措施直接管控經濟社會的能源消費，降低高污染、高排放能源的消費總量和比例，提升清潔能源利用率，實現國民經濟的綠色低碳可持續發展。