高質量發展背景下產業結構升級對能源效率的影響

中圖分類號：F062.9；F206文獻標志碼：A

0 引言

黨的二十大提出要積極穩妥推進碳達峰碳中和，深入推進能源革命，加快規劃建設新型能源體系，確保能源安全，積極參與應對氣候變化全球治理，這為新征程上推動能源高質量發展指明了方向。《“十四五”現代能源體系規劃》提出，展望2035年，能源高質量發展取得決定性進展，基本建成現代能源體系。能源效率的提升是實現能源高質量發展的關鍵所在，既能通過降低單位GDP的能源消耗，提高經濟效益，又能有效減少溫室氣體排放，改善環境質量。因此，研究我國能源效率的未來變化趨勢具有非常重要的意義[]。

我國在能源效率方面取得了顯著進步，但仍然面臨挑戰。過去10a間，我國能耗強度持續下降，累計節約能源消費約14億t標準煤，減少二氧化碳排放約30億t2，展現了我國在提高能源利用效率方面的不懈努力和巨大潛力。然而，我國能源效率與發達國家相比仍然存在差距，我國的能源強度已經超過了峰值，處于能源強度倒U曲線的下降區間，這意味著通過適當控制能源消費增長，提高能源彈性系數，調整產業結構，走高質量發展道路，可以進一步提升能源效率[3]。產業結構是能源效率的重要影響因素，截至2023年，我國三次產業的比重為5.1：38.9：56.0 ，第三產業所占比重越來越大，在經濟發展中的主導地位進一步凸顯[4，第二產業的結構比例不斷降低，第一產業的比重最小，呈現出“三二一”的產業結構比例。

目前學術界對產業結構升級是否能夠提高能源效率還存在爭論。一種觀點認為產業結構升級能夠顯著提高能源效率[5]，另外一種觀點則認為產業結構升級并不能夠顯著提高能源效率[6-7]。在能源高質量發展背景下，目前關于產業結構升級對能源效率的影響研究多聚焦于作用路徑和影響效果的分析，缺少產業結構升級對能源效率影響預測的相關研究。那么隨著我國產業結構升級，我國的能源效率會發生什么樣的變化？在能源高質量發展背景下，又該如何應對這一變化？為解決上述問題，本文運用向量自回歸（Vector-Auto-Regressive，VAR）脈沖響應分析法對產業結構升級對能源效率的影響進行了分析及預測，以期為產業結構優化、能源使用效率提升、能源政策的制定和調整提供科學依據。

1 機理分析

產業結構升級包括產業結構合理化和產業結構高級化[8。以下從這兩個方面分析產業結構升級對能源效率的影響。

1.1產業結構合理化對能源效率的作用機理

產業結構合理化一般按照我國科技經濟狀況、經濟社會資金的消費構成以及各級政府部門的財力投入狀況等進行調整，目的是為調整原有市場經濟條件下不合理的產業格局，推動經濟社會資源與經濟社會各個單位之間的協調發展。產業結構合理化意味著生產要素在社會生產各部門之間的分配更加合理，能夠更加有效地利用資源[9]。當資源得到優化配置時，可以減少不必要的能源浪費，提高能源使用效率[10]。產業結構合理化往往伴隨著技術進步，先進的生產技術能夠降低單位產品能耗，提高能源利用效率[11-12]。例如，采用高效的燃燒技術、自動化控制系統等，能夠減少能源消耗。可見，產業結構合理化對能源效率的作用主要反映在資源的優化配置和技術進步與創新上。

1.2產業結構高級化對能源效率的作用機理

產業結構高級化描述了一個由低往高持續提升經濟產業結構的動態過程[13]，而提高經濟體的能源效率同樣也是這樣一個由低往高持續升級的動態過程。產業結構高級化，主要體現為高附加值化、高技術化、高集約化以及高加工度化[4]，這一轉型過程能顯著促進能源效率的提升并實現能源消費量的降低。具體而言，高附加值化生產模式減少了對物質資源和能源的依賴，而更加注重無形資產如技術、品牌及服務的價值創造；高技術化的產業發展推動了先進生產技術與設備的應用，這些技術及設備本身具有較高的能源轉換效率[15]；高集約化生產則通過生產要素的集中和優化配置，降低了能源浪費；高加工度化則伴隨著生產自動化與智能化水平的提升，促進了能源利用的優化。產業結構高級化通過提高生產效率、促進資源循環利用以及增強環保意識等多重途徑，有效促進能源效率的提高。但是這一轉型過程可能需要較長的時間，從短期來看，產業結構高級化可能并不會帶來能源效率的快速提升。主要原因在于： ① 產業結構轉型期間，新興產業的培育和發展往往需要更多的能源投入，尤其是在這些產業發展初期，其能源利用效率相對較低。 ② 產業結構高級化可能伴隨著資本密集型產業的增長，這些產業往往能源消耗較大，短期內會導致能源消費增加。 ③ 從長期來看，技術進步可能會提高能源效率，但短期內技術轉換和普及可能尚未完成，導致能源效率提升效果不明顯[16]。綜上，從長期來看，產業結構高級化會提升能源效率，但需要一個較長的過程，短期內能源效率的提升可能并不明顯，甚至今右一定程度的下降

2 實證設計

2.1 指標選取

產業結構升級是全球各國經濟發展中的關鍵議題。通過構建和優化合理的產業結構，可以有效推動經濟社會的進步，提升人民的物質文化生活水平。以下從產業結構合理化和高級化2個維度對產業結構升級進行探討。

2.1.1 能源效率衡量

本文以能源投入產出比來度量能源效率[]。將能源消費總量與GDP進行比較，度量單位GDP能源消耗，反映能源效率（EE）。即

在相同的經濟活動水平下，能源效率高意味著消耗的能源較少。相反，能源效率低則意味著消耗的能源較多。因此，能源效率是一個負向指標。

2.1.2產業結構合理化衡量

產業結構合理化體現了國民經濟各產業間的協調程度，同時也揭示了資源利用效率和生產要素配置的優化水平。干春暉等[18]研究認為，使用泰爾指數（TL）來衡量產業結構合理化是較為合理的，這種測算方法既保留了產業結構偏離理論的核心內涵，又考慮到了各個產業重要性的差異，同時計算泰爾指數的數據收集較為便捷[19-20]。本文選取泰爾指數作為衡量產業結構合理化的指標，表達式為

式中： Y_i 和 Y 分別表示三個產業中第 i 產業的生產總值和地區生產總值； L_i 和 L 分別表示三個產業中第i 產業的勞動力數量和全社會勞動力數量； y_i 為三個產業中第 i 個產業的產值在GDP中的占比； l_i 為第三產業中第 i 個產業的勞動力數量在總勞動力中的占比； n 是產業的數量。泰爾指數TL偏離0的程度越大，說明產業產值的比重與勞動力比重的差異越顯著，產業結構的合理化程度越低，即該指標為一個負向指標。在我國，產業結構的非合理性依然存在，并且可能會持續，因此泰爾指數TL不會達到0。

2.1.3產業結構高級化衡量

產業結構高級化（TU）反映了結構升級的程度，這一過程通常由技術進步驅動。在技術發展水平較低的時代，產業活動以勞動密集型產業為主導，而產業結構高級化是指產業從勞動和資本密集型向技術密集型的轉變。近年來，隨著信息技術和電子技術的快速發展，服務業的增長速度遠超其他產業，且服務業對高新技術的依賴性較為強烈。劉偉等[21]提出以各產業部門產出占比和勞動生產率的乘積作為產業結構高級化的度量。干春暉等[18]提出以第三產業和第二產業的比值來判斷產業結構高級化，認為產業結構升級意味著國民經濟正在向服務化轉變。本文選取干春暉等衡量產業結構高級化的方法，當TU值上升時，說明企業正在不斷地向服務型社會轉變，同時產業結構高級化水平也在增加。表達式為

2.2數據來源與描述性統計

依據數據可獲得性以及合理性來選擇數據時間段。呂明元等[8研究發現三次產業結構合理化水平在1984—1993年出現一個極大的波峰。為避免該波動影響本文的研究結果，本文選取三次產業結構合理化水平趨于平穩之后的數據，即1994—2023年的數據作為研究樣本，數據均來源于《國家統計年鑒》。指標數據描述見表1。

3 實證結果分析

3.1 指標歷年的變動情況

為保證數據平穩，避免出現異方差，對3個指標均進行取對數處理。圖1為指標歷年變動情況，由圖1可知，能源效率指標逐年下降，即單位GDP所消耗的能源是逐年減少的，也就意味著我國能源效率逐年上升；結構合理化指標在1996年之后開始上升，直到2004年左右達到峰值，說明我國1996—2004年產業結構合理化指標有輕微的上升趨勢，可能由多方面因素導致，比如人均耕地少，農業勞動生產率低，導致農民從事種植業的收入不能增加，增產不增收的現象普遍存在，同時基礎設施的不足限制了服務業和工業的發展，但2004年后我國產業結構合理化指標整體上呈現出下降的趨勢，意味著產業結構合理化正往理想的方向發展。產業結構高級化指標在1994—2023年基本處于上升的態勢，說明我國經濟結構正在從勞動密集型向技術密集型和知識密集型產業轉型，表明經濟發展模式正逐步優化升級。

表1指標數據描述

圖1指標歷年變動情況

3.2 數據平穩性檢驗

3.2.1 ADF平衡性檢驗

為保證時間序列數據的平穩性，利用ADF單位根檢驗法對能源效率、產業結構合理化、產業結構高級化3個指標進行平穩性檢驗，結果發現這3個指標的原始數據并非是平穩的。對它們進行一階差分處理后，再進行平穩性檢驗，結果顯示3個指標均是平穩的，平衡性檢驗結果如表2。

3.2.2 滯后階數的選取

VAR模型是一種常用的計量經濟模型，被廣泛應用于相互影響的時間序列變量系統的預測。VAR模型的滯后階數影響模型的準確性和預測能力，確定最佳滯后階數的主要方法有赤池信息準則（AIC）、漢南－奎因準則（HQ）、施瓦茨準則（SC）和預測誤差最終項（FPE）等，滯后階數對應的數值結果越小，則該滯后階數越合適。表3為VAR模型最佳滯后階數的選取結果，赤池信息準則（AIC）和漢南－奎因準則（HQ）在滯后期為5時最小，按少數服從多數原則，最優滯后階數選擇為5期。

3.3 協整檢驗

因為能源效率指標、產業結構合理化指標和產業結構高級化指標的原始數據并非平穩，而一階數據平穩，為確保后續分析的真實可靠性，對它們進行Johansen協整檢驗，結果見表4。由表4可知，其中“協整方程個數至多0個”的原假設在 5% 水平上的t值為34.91，Trace統計值為38.48，因此在 5% 的顯著性水平下可以拒絕原假設，說明序列之間存在長期的協整關系。

3.4格蘭杰因果關系檢驗

格蘭杰因果關系檢驗是一種用來評估一組變量之間因果關系的統計方法。格蘭杰因果關系檢驗結果如表5。

表2ADF檢驗結果

注：括號內數值分別表示在 10% ， 5% ， 1% 的顯著性水平下。

表3VAR模型最優滯后階數選擇

表4Johansen協整檢驗結果

表5格蘭杰因果關系檢驗結果

注：**、*分別表示在 5% 、 10% 的水平下顯著。

由表5可知，在滯后階數為5的情況下，原假設“產業結構合理化不是能源效率的格蘭杰原因”的 P 值為0.0725，在 10% 的顯著性水平下拒絕原假設，“能源效率不是產業結構合理化的格蘭杰原因”的 P 值為0.0124，在 5% 的顯著性水平下拒絕原假設，因此能源效率與產業結構合理化互為因果關系。而原假設“產業結構高級化不是能源效率的格蘭杰原因”與“能源效率是產業結構高級化的格蘭杰原因”的 P 值分別為0.6100、0.1357，并不能拒絕原假設，因此能源效率與產業結構高級化之間并不存在格蘭杰因果關系。

3.5 脈沖響應

能源效率與產業結構高級化之間的格蘭杰因果關系沒有通過檢驗，并不直接影響VAR脈沖響應分析的結果。因為脈沖響應函數的分析基于VAR模型的整體結構，而不是基于格蘭杰因果關系檢驗的結果。為進一步探究產業結構合理化以及產業結構高級化對能源效率的動態影響路徑和作用程度，對產業結構升級對能源效率的影響進行脈沖響應分析和觀測。為探究到2035年我國產業結構升級對能源效率的影響，選擇預測期數為12期。

產業結構合理化對能源效率的脈沖響應見圖2，其中黑線為脈沖響應函數，反映變量受到沖擊后的即時反應趨勢，兩側紅線則表示正負兩倍標準差偏離帶。由圖2可知，面對產業結構合理化指標的沖擊，能源效率指標呈現出顯著的正向影響，即隨著我國產業結構合理化指標的下降，單位GDP的能源消耗是下降的（能源效率提高），這一現象在第3期左右達到峰值，雖然后期有所減弱，但整體上仍維持正向影響。這種正向影響在第3期達到峰值，可能與產業結構調整的動態效應有關。產業結構的合理化往往伴隨著資源的重新配置和優化，這一過程在短期內可能導致能源效率的快速提升。隨著產業結構調整的深入，資源配置的優化效應逐漸顯現，在第3期達到一個效率提升的高點。盡管在第3期后正向影響有所減弱，但在整個12期的觀察期內，產業結構合理化對能源效率的影響始終保持正向。這表明產業結構合理化對能源效率的提升作用具有一定的持續性。這種持續性的影響可能與產業結構合理化過程中長期積累的技術進步、資源的優化配置、管理優化和效率提升有關。隨著產業結構的不斷優化，能源效率得以持續改善，從而在長期內實現能源消耗的降低和能源利用效率的提高。綜上，隨著我國產業結構合理化，我國能源效率是提升的，且這種影響在短期內達到峰值后，仍能持續較長時間。

圖2產業結構合理化的脈沖響應

產業結構高級化對能源效率的脈沖響應見圖3。由圖3可知，產業結構高級化指標對能源效率指標的影響是正向的，說明隨著產業結構高級化指標的增大，單位GDP的能源消耗是增加的（能源效率下降）。這種影響在前7期是逐漸增大的，這可能與產業結構調整的動態效應和資源重新配置有關。在產業結構高級化的初期，資源從低效率部門向高效率部門的轉移可能不夠順暢，或者新升級的產業在能源利用效率上并未立即體現出優勢 [22]，導致短期內能源效率下降。隨著時間的推移，這種轉移效應有一定的減弱，但產業結構高級化對能源效率的負面影響仍然存在，表明產業結構高級化對能源效率的負面影響具有一定的持續性。綜上，隨著我國產業結構高級化，我國能源效率會有一定程度的下降，且這種影響能持續一段時間。

圖3產業結構高級化的脈沖響應

3.6 方差分解

使用方差分解來判斷產業結構合理化和產業結構高級化對能源效率的貢獻程度。在VAR模型中，沖擊效應通常在10期左右達到穩定狀態，為防止期數過少無法充分反映系統動態調整過程以及期數過多可能因信號衰減導致分析偏差，本文選擇10期進行方差分解。方差分解結果見表6。由表6可知，產業結構合理化對能源效率的貢獻率是不斷上升的，從初期到第5期增長了0.2979，之后雖然有所下降，但仍然保持較高水平。這一趨勢揭示了產業結構合理化對能源效率的積極作用是逐步積累并達到顯著效果的，這與資源配置效率的提高、技術進步和產業升級等因素密切相關。但是產業結構高級化遠不及產業結構合理化對能源效率的貢獻大，產業結構高級化對能源效率的貢獻率雖然逐漸增加，但增幅有限，方差分解結果僅從0.0000增長到0.0318，表明產業結構高級化對能源效率的影響依然存在，但影響力度較小。

表6方差分解結果

4結論與建議

選取我國1994—2023年的能源效率、產業結構合理化、產業結構高級化指標數據，運用VAR模型實證研究了產業結構升級對能源效率影響。主要結論如下：

（1）產業結構合理化與能源效率之間互為因果關系。產業結構合理化指標對我國能源效率指標存在顯著的正向沖擊，即隨著我國產業結構的合理化，單位GDP能耗下降，即能源效率逐漸上升；產業結構合理化對能源效率的影響是逐漸增大的。

（2）產業結構高級化與能源效率并不存在因果關系。產業結構高級化指標對能源效率指標存在正向沖擊，即隨著我國產業結構高級化，單位GDP能耗增加，能源效率可能會存在一定程度上的下降；但產業結構高級化對能源效率的影響并不是很大。

基于以上研究成果，提出以下建議：

（1）應將產業結構合理化作為提升能源效率的關鍵策略。政策制定應聚焦于推動高技術產業和高附加值產業的發展，逐步降低高能耗高污染產業的比重，同時加大科技創新投入，促進生產要素的自由高效流動，加快產業結構向低碳高效轉型。

（2）應重點優化產業結構，特別是加強第三產業和清潔能源產業的發展，以降低單位GDP能耗。同時實施能效提升行動，如推廣高效節能設備、優化用能系統、構建綠色微電網等，提高能源利用效率。

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Impact of Industrial Structure Upgrading on Energy Efficiency under the Background of High-quality Development

DU Yan1，ZHAO Lu’，LONG Xinchen2 （1.SchoolofFinance，Hunan Universityof Technologyand Business，Changsha 410205，China；2.Schoolof Mathematics and Statistics，Hunan Technology and Business University，Changsha 4102o5，China）

Abstract：Enhancing energy effciency is fundamental to promoting high-qualityenergy development.Basedon China’senergy effciency，industrial structurerationalization，and industrial structure advancement index data from 1994 to 2023，this paper empirically studies the impact of industrial structure upgrading on energy eficiency using vectorautoregresive（VAR）impulse response analysis method.Results reveal that energy effciency improves with industrial structurerationalization but marginallyreduces with industrial structure advancement.Furthermore，we proposed relevant policy recommendations for industrial development and structural optimization.

Key words：industrial structure upgrading；energy efficiency；high-quality development；VAR model