孫祥棟,周瑛琦,王 璇
(1.北京化工大學 經濟管理學院,北京 100029;2.北京市習近平新時代中國特色社會主義思想研究中心,北京 100011)
2013年,中國國家主席習近平提出建設“新絲綢之路經濟帶”和“21世紀海上絲綢之路”的合作倡議。共建“一帶一路”旨在推動沿線各國實現經濟政策協調,開展更大范圍、更高水平、更深層次的區域合作,共同打造開放、包容、均衡、普惠的區域經濟合作架構,實現沿線各國多元、自主、平衡的可持續發展。2019年,習近平主席在第二屆“一帶一路”國際合作高峰論壇開幕式上發表題為《齊心開創共建“一帶一路”美好未來》的主旨演講,提出“把綠色作為底色,推動綠色基礎設施建設、綠色投資、綠色金融”“同各方共建‘一帶一路’可持續城市聯盟、綠色發展國際聯盟”[1]。2021年“一帶一路”亞太區域國際合作高級別會議期間,阿富汗、孟加拉國、文萊、柬埔寨、智利、中國等國家共同發起“一帶一路”綠色發展伙伴關系倡議?!耙粠б宦贰焙献鞣秶粩鄶U大,為世界各國發展帶來巨大機遇,同時也成為推動綠色發展交流與合作、促進生態可持續發展的重要力量。為實現“一帶一路”倡議的目標,順應國際發展趨勢,“一帶一路”沿線國家綠色發展研究得到國內外學者的廣泛關注[2]?!耙粠б宦贰毖鼐€發展中國家居多,工業化、城市化仍處于快速發展階段[3],能源消費旺盛。提高能源利用效率,降低能源強度,可以突破能源稀缺性的限制,促進沿線各國經濟持續發展[4],是推動綠色“一帶一路”建設的必由之路[5]。
能源強度即每生產一單位國內生產總值(GDP)所消耗的能源水平。聚焦“一帶一路”沿線國家能源強度問題,近年來相關研究主要有以下幾方面的探索:一是對能源強度/效率的統計分析,如岳立等(2019)評價了“一帶一路”國家能源利用效率,針對能源利用效率與經濟增長的脫鉤關系進行實證分析[4-5];二是能源強度/效率趨同研究,如韓等人(Han et al.,2018)認為“一帶一路”倡議通過貿易一體化和區域合作影響能源效率趨同[6];三是少數研究探索了金融、收入和投資等影響因素對“一帶一路”沿線國家能源強度變化的影響效應[7-9],然而目前尚沒有研究系統挖掘影響“一帶一路”沿線國家能源強度變化的關鍵因素。
作為能源使用效率的重要測度指標,能源強度的大小及變化趨勢事關能源消費總量、碳排放水平以及可持續發展能力[10],絕大多數文獻基于分解法測度不同影響因素對能源/電力強度變化的貢獻[11]。分解法模型可以劃分為結構分解分析(SDA)和指數分解分析(IDA)這兩大類[12]。結構分解分析對基礎數據的要求較高,以投入產出表為基礎,可以更為細致地區分被分解變量的影響因素,如里昂惕夫效應(Leontief effect)和最終需求結構效應(final demand structure effect)。IDA只需要加總的總量數據,應用的靈活性更強,可以從年度甚至月度的時間維度上捕捉不同影響因素貢獻的比例變化[13]。此外,在特定的假設前提下,兩類分解方法可以相互推導轉換[14]。相關實證分析中,諸多研究測度了不同國家不同時段的能源強度變化,如美國(1985—2010年)[15]、澳大利亞(1978—2009年)[16]、加拿大(1990—2004年)[17]等。近年來中國能源強度降幅顯著快于全球平均水平(1)如1990年以來,中國能源強度累計降幅超過70%,同期全球能源強度降幅僅為36%。,這引起了國內外學術界的廣泛關注,基于分解法并以中國為研究樣本的實證分析相對更為豐富[18-20]。
盡管當前以SDA和IDA為代表的分解法在能源強度影響因素領域的實證分析結果均具有穩健性[21],且以對數均值迪氏分解法(LMDI)為代表的IDA方法被廣泛應用,但仍有學者指出分解法理論基礎存在遺漏核心變量等重大缺陷[22]。其中,諸多學者認為能源價格是影響能源強度變化的一個重要因素[23-24],相對于其他生產要素的能源相對價格上升會引致新的能源消費技術創新,減少能源需求從而降低能源強度[25-26]。諸多研究以計量經濟學為基礎,進一步測度了能源價格變動等因素對能源強度的影響[27]。由于能源價格數據缺失的限制,多數實證分析以單個國家為樣本展開。如有研究以加拿大分行業產出以及燃料價格指數數據為基礎,測度了價格變動影響不同產業部門能源強度變化的作用機制[28]。有研究以美國為樣本論證了能源價格對能源強度的負向影響作用[22,29]。少數多國別的相關實證中,有研究以布倫特原油價格作為能源價格的代理變量,將影響機制解釋為短期影響和長期影響進一步開展實證,測度了不同國家/地區之間的影響效果差異[30];有研究應用合成控制法,通過構造“反事實”指出拉丁美洲國家中經濟增長與能源價格等變量是能源強度變化的決定因素[31];有研究應用經濟合作與發展組織(OECD)成員國樣本論證了能源價格之于能源效率的重要作用,并指出在不同國家其影響作用存在較大差異[32]。
通過梳理文獻,本文發現能源強度和能源效率研究領域在以下兩個方面有待進一步深化:(1)以分解法為基礎的實證研究多從分產業的角度進行分解,少有從分區域角度進行探究,從分國別視角進行分解的研究則更為稀少。而分區域、分國別的研究分析視角是理解能源效率提升過程中區域責任、國別責任的重要基礎。(2)能源價格是影響能源強度變化不可忽略的因素,但以計量方法為基礎的相關研究難以實現“跨國別、大時序”的實證比較,主要原因在于難以找到適應“跨國別、大時序”且可對比的能源價格的度量指標。同時,從“一帶一路”研究領域看,雖然降低能源強度、提升能源效率對“一帶一路”高質量發展的意義重大,但對“一帶一路”沿線國家的能源強度進行分析的系統研究仍較為匱乏。
為探究影響“一帶一路”沿線國家能源強度變化的關鍵因素,分析能源使用效率提升的實現途徑,豐富分國別視角下能源強度驅動因素研究,本文基于2000年以來“一帶一路”沿線國家(2)受數據可得性限制,2000—2019年包含58個國家樣本數據,盡管如此,與已有研究相對比,本文所覆蓋的樣本仍然是較為完整的。的面板數據進行實證分析。首先,使用分國別LMDI框架,將“一帶一路”沿線國家整體能源強度分解為國家能源強度和國別增長結構這兩個因素。相對于分行業LMDI框架,分國別LMDI框架可以更為有效地明確沿線整體能源強度降低的國別責任[33]。其次,為解釋國家能源強度的變動原因,本文在構建“一帶一路”沿線國家能源價格測度指標的基礎上,根據成本生產函數深入探討了能源相對價格提高的國家能源強度降低效應。最后,本文進一步討論了“一帶一路”沿線國家區域稟賦差異、空間互動關系、數字化時代特征等權變特征下能源相對價格如何影響國家能源強度。本文不僅為“一帶一路”綠色發展的實現邏輯提供了依據,而且還為“一帶一路”沿線國家區域經濟合作和能源治理,以及中國如何深化并引領“一帶一路”綠色發展提供決策參考。
借鑒已有研究[34-35]和中國一帶一路網(https://www.yidaiyilu.gov.cn/jcsjpc.htm)的界定,并考慮數據的可獲得性,本文選取“一帶一路”沿線包括中國在內的58個國家作為研究樣本。按照世界銀行的分類,這58個國家分屬4個區域,其中東亞和太平洋地區包含中國、文萊、印度尼西亞、柬埔寨、緬甸、蒙古國、馬來西亞、菲律賓、新加坡、泰國、越南11國;歐洲和中亞地區包括阿爾巴尼亞、亞美尼亞、阿塞拜疆、保加利亞、波黑、白俄羅斯、捷克、愛沙尼亞、格魯吉亞、克羅地亞、匈牙利、哈薩克斯坦、吉爾吉斯斯坦、立陶宛、拉脫維亞、摩爾多瓦、黑山、波蘭、羅馬尼亞、俄羅斯、塞爾維亞、斯洛伐克、斯洛文尼亞、塔吉克斯坦、土庫曼斯坦、土耳其、烏克蘭、烏茲別克斯坦28國;中東和北非地區包括阿聯酋、巴林、埃及、伊朗、伊拉克、以色列、約旦、科威特、黎巴嫩、阿曼、卡塔爾、沙特阿拉伯、敘利亞、也門14國;南亞包括孟加拉國、印度、斯里蘭卡、尼泊爾、巴基斯坦5國??傮w來看,2011年后“一帶一路”沿線國家經濟產出、能源消費占世界的比重均超過50%,在全球經濟增長和能源治理大格局中具有舉足輕重的地位??紤]到2000年之后“一帶一路”沿線國家的認定在這一時期較為統一明確,因此,本文將研究樣本的時間段確定為2000—2019年。
本文首先基于IDA法對“一帶一路”沿線國家整體能源強度進行分解。IDA法中LMDI分解方法的結果不產生余值,且最為穩健[36-37],同時由于收斂性強以及結果便于解釋等優勢而得到了廣泛的應用?!耙粠б宦贰毖鼐€國家的總體能源強度可以表示為:
(1)
其中,E為“一帶一路”沿線國家的能源消費總量,Q為“一帶一路”沿線國家總產出,Ei為沿線i國能源消費水平,Qi為i國經濟產出。則Ii為i國能源強度,Si為i國經濟產出占“一帶一路”沿線國家總產出的比重。
將t0到t1時期“一帶一路”沿線國家總體能源強度變化記為ΔEI,由式(2)可知ΔEI主要受國別增長結構ΔEIs和國家能源強度ΔEIi的影響。國別增長結構ΔEIs測度了“一帶一路”沿線各國由于經濟增速不同對沿線總體能源強度的影響,國家能源強度ΔEIi測度了“一帶一路”沿線各國由于本國能源強度變化對沿線總體能源強度的影響。
(2)
ΔEIs、ΔEIi分別通過式(3)和式(4)計算:
(3)
(4)
其中,rQi、rEi分別表示t0至t1時間段內i國經濟產出增速和能源消費增速。
通過式(4)可以計算得出國家能源強度變化對“一帶一路”沿線國家能源強度整體變化的貢獻水平,但各國能源強度變化的影響因素眾多,需要進一步開展理論分析與實證探討。基于柯布-道格拉斯生產函數并借鑒前期研究[28,38],在規模報酬不變的假定下,本文通過典型廠商成本對數函數推導,建立能源強度影響因素模型。生產函數中主要包括資本K、勞動L、能源E以及原材料M等生產要素,則i國的成本生產函數通過下式表示:
(5)
其中,Ci為i國生產成本,Qi表示i國經濟產出,Pi,K,Pi,L,Pi,E,Pi,M分別為資本、勞動、能源以及原材料等投入品價格,αi,K,αi,L,αi,E,αi,M分別表示各投入要素的彈性水平,Ai用來測度技術進步。依據謝潑德引理(Shephard’s Lemma),可以得出各個國家的能源需求總量Ei:
(6)

(7)
則i國能源強度Ii可以表示為:
(8)
對上式兩邊取對數,可以得出能源強度影響因素模型:
(9)
進一步借鑒已有研究[40-41]的變量選擇,引入產業結構和人口密度作為實證分析的控制變量,分別用Indi、Popi表示:
(10)
(11)

本文選取2000—2019年“一帶一路”沿線國家中58個國家的面板數據為樣本進行實證分析,主要變量定義如表1所示。

表1 主要變量定義表
在本文實證所使用的原始數據中,“一帶一路”沿線各國GDP(3)按購買力平價(PPP)計算,以2015年不變價美元計。、能源消費、能源生產、人口總數等數據均來源于國際能源組織(IEA)數據庫,煤炭租金占比、石油租金占比、天然氣租金占比、工業增加值占比、人口密度以及安全互聯網服務器等數據均來源于世界銀行數據庫。
主要變量的描述性統計詳見表2。

表2 主要變量的描述性統計
本文首先利用分國別LMDI分解方法對2000—2019年“一帶一路”沿線國家整體能源強度變化進行分析,并進一步考察影響“一帶一路”沿線整體能源強度降低的國別差異;然后依據構建的國家能源強度影響模型對“一帶一路”沿線國家整體能源強度降低的關鍵因素的降低動因進行實證分析。
運用分國別LMDI分解方法,采用前文所述的樣本國家平衡面板數據對“一帶一路”沿線國家能源強度進行分解。圖1逐年展示了2000—2019年“一帶一路”沿線國家整體能源強度,盡管個別年份的整體能源強度較上一年略有上升,但從總體上看依然呈下降趨勢?!耙粠б宦贰毖鼐€國家整體能源強度期初為1 194.43千克標油/萬美元,期末為823.26千克標油/萬美元,由此可知,“一帶一路”沿線國家整體能源強度降低了371.17千克標油/萬美元,總體下降31.1%。

圖1 “一帶一路”沿線國家整體能源強度變化趨勢
使用分國別LMDI方法對整體能源強度進行分解,結果顯示,國別增長結構ΔEIs貢獻為48.64千克標油/萬美元,國家能源強度ΔEIi貢獻為-419.81千克標油/萬美元。這一結果說明,國別增長結構ΔEIs對“一帶一路”沿線國家整體能源強度的降低有抑制作用,但其影響較小,國家能源強度ΔEIi是“一帶一路”沿線整體能源強度降低的主要因素,且貢獻水平達到了113%,能源強度分解結果詳見表3。

表3 2000—2019年“一帶一路”沿線國家整體能源強度分解結果 單位:千克標油/萬美元
以2000—2019年58個國家樣本的分解分析為基礎,本文進一步考察影響“一帶一路”沿線整體能源強度降低貢獻的國別差異。對每個國家的能源強度和國別增長結構的貢獻進行計算,發現“一帶一路”沿線整體能源強度降低貢獻前五位的國家分別為俄羅斯、印度、印度尼西亞、烏克蘭和中國,貢獻水平分別為-108.5、-44.5、-29.1、-25.5和-14.4千克標油/萬美元,見圖2。分因素來看,國別增長結構因素對“一帶一路”沿線整體能源強度降低貢獻前五位的國家分別為俄羅斯、伊朗、沙特阿拉伯、泰國和烏克蘭,貢獻水平分別為-41.6、-27.9、-14.3、-7.1和-7.0千克標油/萬美元;國家能源強度因素對“一帶一路”沿線整體能源強度降低貢獻前五位的國家分別為中國、俄羅斯、印度、印度尼西亞和烏克蘭,貢獻水平分別為-280.2、-66.9、-50.8、-22.8和-18.5千克標油/萬美元,見圖3。

圖2 “一帶一路”沿線整體能源強度降低分國別貢獻

圖3 不同因素對“一帶一路”沿線整體能源強度降低分國別貢獻
上文基于分國別LMDI分解方法,對“一帶一路”沿線國家整體能源強度進行了分解分析,但對沿線整體能源強度降低的主導因素即國家能源強度的大幅下降缺乏解釋。本文將基于式(10)、式(11)對能源相對價格與國家能源強度之間的量化關系進行深入探討。

(12)
技術進步水平可以使用R&D支出占比、技術人員數(每百萬人)進行測度,但受限于數據的缺失,本文借鑒已有文獻[33],使用人均GDP增速的三年均值(growthi)作為技術進步的代理變量。控制變量中,產業結構以工業增加值占比(industryi)測度,人口密度以每公里土地面積人數(popdeni)測度。實證模型可以進一步拓展為:
(13)
首先使用混合普通最小二乘(OLS)回歸、固定效應模型、隨機效應模型進行估計,實證結果詳見表4。進一步,經過豪斯曼檢驗,選擇固定效應模型。研究結果表明,能源相對價格水平提高均顯著降低了國家能源強度。能源相對價格水平的提高,一方面會抑制各國能源消費,減少能源使用進而降低國家能源強度[44];另一方面則會改變能源消費結構,增加高能源效率行業的能源使用比率,降低國家能源強度[45]。但能源相對價格這一變量的系數絕對值較小,說明能源相對價格對能源強度的影響有限。而技術進步的影響則不顯著,原因在于本文中技術進步的代理變量反映了全社會整體技術進步水平,而非與能源效率提升直接相關的能源行業的技術進步[46]。在現有能源效率/強度影響因素的實證分析中,全社會整體技術進步這一指標也存在不顯著或顯著性較低的情況[33]。

表4 基本回歸結果
為了檢驗回歸結果是否具有穩健性,本文通過更換回歸模型和替換核心變量兩種方式進行結果檢驗。首先借鑒已有研究[47],進行Driscoll-Kraay標準誤回歸,回歸結果詳見表5,能源相對價格對國家能源強度的負向影響仍然顯著。其次按照現有研究通行做法[48],基于布倫特原油價格測算出“一帶一路”沿線國家i國的能源相對價格Pi,brent。2000年以來沿線國家能源相對價格變化趨勢與基于能源租金的測度基本一致,都呈波動上升趨勢。以Pi,brent替換原代理變量進行回歸檢驗,顯示結果依然穩健,詳見表5。

表5 穩健性檢驗
為控制國家個體效應對各個變量系數值的影響,本文同時應用面板隨機數模型展開分析[39],但結果顯示能源相對價格對國家能源強度的影響并不顯著,見表6總樣本列。其不顯著的原因可能是由于“一帶一路”沿線國家地理位置和發展階段不同,存在資源稟賦的異質性,因此本文進一步對樣本進行區域和能源稟賦異質性分析。
分區域來看,東亞和太平洋地區、中東和北非地區能源相對價格在5%水平下顯著,能源相對價格上升能夠降低國家能源強度,但影響不大;歐洲和中亞地區以及南亞地區能源相對價格彈性在10%的顯著水平下不能拒絕零假設,表明能源相對價格上升并不能顯著降低國家能源強度。這些區域不顯著的原因是區域內國家由于較為發達或過于落后,能源消費保持在一個相對平穩的水平,對能源價格不敏感[49]。具體結果詳見表6。

表6 “一帶一路”沿線國家面板隨機數估計和各區域固定效應估計結果
不同能源稟賦國家能源相對價格對該國能源強度的影響效果同樣存在較大差異。按照能源生產是否大于能源消費將“一帶一路”沿線國家劃分為能源出口國和能源進口國并分別進行計量檢驗,結果見表7??梢钥闯觯茉催M口國的能源相對價格在1%水平上顯著但相關系數絕對值較小,表明能源進口國能源相對價格提升能夠降低該國能源強度,但影響有限,而能源出口國中兩者關系則并不顯著,主要由于能源進口國有更高的能源購買需求,對能源相對價格更為敏感。

表7 “一帶一路”沿線各能源稟賦國家固定效應估計結果
隨著“一帶一路”沿線國家之間不斷增加經濟聯動,不同國家之間的交互效應逐漸顯現,一個國家的能源強度可能還會受到其他國家的能源強度影響,產生空間自相關關系。同時,由于“一帶一路”等倡議的提出,國家間的緊密聯系加強,產生空間外溢效應,出現本國能源相對價格影響其他鄰近國家能源強度的現象。因此,本文采用空間計量方法進一步討論能源相對價格與國家能源強度的關系。
本文借鑒已有研究[50],采用地理距離的倒數構建“反距離矩陣”作為“一帶一路”沿線國家的空間權重矩陣,參考前文的變量選擇進行實證檢驗。國家能源強度的全局莫蘭指數至少在10%的水平下顯著,拒絕“無空間自相關”的原假設,即認為存在空間自相關,說明各國能源強度具有顯著的空間相關性。由此繼續在空間杜賓模型(SDM)、空間自回歸(SAR)模型和空間誤差模型(SEM)中選擇最優模型進行空間效應的研究。參照已有研究[51-52]進行模型篩選,LM檢驗表明三種計量模型均可使用。進一步基于似然比(LR)檢驗和沃爾德(Wald)檢驗進行判斷,發現SDM可以退化為SAR和SEM,而SAR的對數似然(Log-likelihood)值大于SEM,因此本文最終選擇SAR作為空間計量模型。在確定模型過程中通過豪斯曼檢驗和效應檢驗,確定采用混合固定效應效果最優。
運用混合固定效應的空間自回歸模型,對上述面板數據進行回歸,結果顯示加入空間因素后,空間自相關系數為負(-0.715)且在1%水平下顯著,說明本國能源強度的提升對鄰國能源強度有抑制作用,也即鄰國能源強度的提升也會使本國能源強度降低。能源相對價格的估計系數為負(-0.018 6),且在5%水平下顯著,說明本國能源相對價格與本國能源強度負相關,即本國能源相對價格水平上升,能夠降低本國能源強度,與前文結論一致。由于相鄰地區之間通常會有各種信息的交換,僅采用回歸系數解釋空間回歸結果會存在偏差,因此借鑒已有研究[53]做法,對能源相對價格水平的影響進行分解,得到直接效應、間接效應和總效應,具體結果見表8。

表8 空間自回歸模型估計結果
表8的結果顯示,在5%的顯著性水平上,能源相對價格對國家能源強度的直接效應顯著為負,間接效應顯著為正,總效應顯著為負。這表明一個國家能源相對價格水平提高,會降低本國能源強度,但會導致鄰近國家能源強度提升,即鄰近國家能源相對價格水平提高,會導致本國能源強度提升。能源價格水平變化具有顯著的“空間溢出”效應。上述現象可通過產業轉移相關理論加以解釋,現有研究認為邊際產業會為規避產業劣勢(如成本過高)對外進行投資轉移[54]。能源作為當前高耗能產業的必備原材料,當不同地區的能源價格有差異時,高耗能產業會為最大限度降低生產成本而進行產業轉移[55]。因此該空間效應的結果可以解釋為:能源相對價格水平提升增加了生產成本,促使高耗能產業從高成本國家向低成本國家流動,使得本國能源強度降低,能源使用效率提升;而能源相對價格較低的國家隨著高耗能產業流入,國家能源強度提升,國家能源使用效率降低。


表9 數字經濟發展水平的調節作用回歸結果
當前能源合作已成為“一帶一路”倡議的重點領域,能源強度是事關綠色“一帶一路”建設和經濟社會可持續發展的重要變量,把握“一帶一路”沿線能源強度變化趨勢,并進一步探尋能源強度變化背后的關鍵驅動因素意義重大。本文基于2000年以來“一帶一路”沿線國家面板數據開展實證分析。使用分國別LMDI分解方法,發現國家能源強度是“一帶一路”沿線國家整體能源強度降低的關鍵因素,國別增長結構阻礙“一帶一路”沿線國家整體能源強度降低。根據成本生產函數構建的理論模型進行實證分析,結果表明能源相對價格上升能夠降低國家能源強度,但整體看影響有限。進一步研究發現,能源相對價格與國家能源強度的關系存在區域稟賦異質性差異,東亞和太平洋地區以及中東和北非地區國家能源相對價格上升能夠降低國家能源強度,歐洲和中亞地區以及南亞地區國家不顯著,同時能源進口國的能源相對價格上升能夠降低國家能源強度,而能源出口國不顯著。國家能源強度存在顯著的空間相關性,本國能源相對價格水平的提升,能降低本國能源強度,但會導致鄰國能源強度的上升。數字化水平對能源相對價格和國家能源強度之間的關系具有調節效應,數字化基礎設施建設能夠強化能源相對價格提升帶來的國家能源強度降低效應。
針對上述結論,本文為“一帶一路”沿線國家提供的政策啟示包括:(1)提高能源價格水平是降低“一帶一路”沿線國家能源強度的重要手段。但鑒于能源相對價格對“一帶一路”沿線國家能源強度的影響有限,且對不同區域和不同能源稟賦國家的影響程度不一致,政策制定的重心應更加聚焦實施更嚴格的能耗標準等更具針對性的措施。以中國為例,自1990年以來中國能源資源集約發展的政策體系逐漸完備具體,黨的十八屆五中全會進一步提出實行能源消耗總量和強度“雙控”行動,明確了各地區能源消費總量控制目標。為提高“一帶一路”沿線國家總體能源使用效率,優化能源治理,中國相關的政策制定經驗及實施措施應進一步廣泛推廣。(2)應繼續加強“一帶一路”沿線國家間的聯系,使各國能夠在資源配置上進行優化,實現“一帶一路”沿線國家間跨地區的分工與合作,提高能源使用效率,尤其是相鄰國家之間在制定能源政策時需要充分考慮空間效應,加強國別協同,降低能源強度,實現綠色“一帶一路”建設目標。(3)要在“一帶一路”沿線大力發展數字經濟,重視國家數字化基礎設施建設合作,消除國家間的數字鴻溝,讓更多國家尤其是發展中國家更快、更大幅度降低能源效率,實現綠色發展。