馬恒運,陳俊國,管清生,郭善民,任曉靜,劉 琪,趙慧芬,戴 強

(河南農(nóng)業(yè)大學,河南鄭州 450002)

改革開放以來,中國的能源強度迅速下降,能源利用效率不斷提高,但能源強度仍然是世界平均水平的 3倍[1].中國已經(jīng)成為世界上第 2大能源消費國,很快將成為第 1大溫室氣體排放國.中國的能源強度已經(jīng)引起了國內(nèi)外廣泛關注,許多學者進行了廣泛研究[1],但目前的研究沒有擺脫常規(guī)統(tǒng)計指數(shù)法局限性,不能把技術進步、消費行為、要素替代和經(jīng)濟增長同能源強度變化有機地聯(lián)系起來.本研究在建立需求模型基礎上,把能源強度變化分解為技術進步、消費行為、要素替代和經(jīng)濟增長等因素,從經(jīng)濟計量學角度研究能源強度變化及影響因素.

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

勞動和資本投入、國民生產(chǎn)總值和各種生產(chǎn)要素價格指數(shù)序列來自《中國統(tǒng)計年鑒》,其中,固定資產(chǎn)存量序列根據(jù) Kt=Kt-1(1-δ)+It估計得,公式中 Kt為當前資本存量;Kt-1為前期資本存量;δ為資本折舊率;It是當前資本投資.各種能源消費量數(shù)據(jù)來自于《中國能源統(tǒng)計年鑒》[2].各種能源價格數(shù)據(jù)來自于國家發(fā)展與改革委員會價格司.總成本由勞動(L)、資本(K)和能源(E)3種要素投入構成.勞動力投入成本等于勞動力的總工資支出,資本投入成本等于實際固定資本存量,能源投入成本等于各種能源消費量乘以能源價格的合計數(shù).

1.2 成本函數(shù)

超自然成本對數(shù)函數(shù)是一個較方便的對偶理論的定義,而且在實踐中得到廣泛的應用[3].作為二次項的接近,它的應用不需要任何特殊生產(chǎn)函數(shù)的定義[4],也不需要常數(shù)彈性或者等彈性替代假定[5].用三階泰勒級數(shù)展開式來接近成本對數(shù)泛函數(shù),具體定義如下:

1.3 能源強度分解

能源消費強度定義為

式中:PQ是產(chǎn)出價格;PE是能源價格;SE是總的能源要素成本份額.根據(jù) WELSCH等[6]和總要素成本函數(shù)估計的參數(shù),可將能源消費強度分解如下:

式中:β＾是β的估計值.可以看出能源消費強度被分解為 6部分 ,它們依次為 ＾e0,＾e1,＾e2,＾e3,＾e4和 ＾e5.其中 ,＾e0是測量能源價格變化產(chǎn)生的預算效果對能源強度的影響 ,等于 [PQ/PE] ×β＾E;＾e1,＾e2和 ＾e3是能源需求變化、能源 -資本替代和能源 -勞動力替代對能源消費強度的影響,它們依次等于[PQ/PE]×β＾EEln PE,[PQ/PE] ×β＾EKln PK和 [PQ/PE] ×β＾ELln PL;＾e4是經(jīng)濟增長對能源消費強度的影響,等于[PQ/PE] ×β＾iyln Y;＾e5是技術進步對能源消費強度的影響,等于[PQ/PE]×β＾Ett.各因素對能源消費強度變化的相對影響定義為:

式中 :Δ＾e/＾e和 Δ＾ei/＾ei分別代表相對于時間的變化 ;＾ei和 ＾e表示基年的能源消費強度水平.

2 結果與分析

2.1 要素替代彈性

為觀察和比較河南省要素替代彈性的歷史變化,分別估計全國和河南省整個研究時期(1995—2004年)、研究前期 (1995—2000年)和研究后期(2000—2004年)的要素替代彈性(表 1).

表1 要素替代和需求彈性估計Table1 The estimated elasticity of factor demand and substitution

首先,就全國平均水平看,3個時期能源和資本替代可能性不大,估計的替代彈性不顯著.同樣,河南省的能源和資本的替代可能性也很小,估計的替代彈性也不顯著.然而,全國的能源和勞動力替代可能性很大,替代彈性非常顯著,3個時期彈性變化不大,在 0.6左右.同樣,河南省的能源和勞動力替代彈性也非常顯著,但小于全國平均值,為0.5～0.6.值得注意的是,河南省的能源和勞動力替代彈性在逐年增大,從研究前期的 0.5增加到研究后期 0.6,5年間增長了 20%.最后,全國的資本和勞動力不存在替代可能性,因為 3個時期估計結果均不顯著.同樣,河南省的資本和勞動力也不存在替代可能性,統(tǒng)計上也不顯著.

2.2 要素需求彈性

全國平均資本需求彈性估計為 0.32～0.37,統(tǒng)計檢驗結果由顯著變?yōu)椴伙@著,且研究期內(nèi)呈下降趨勢,說明價格對資本需求行為的影響越來越小,亦即在研究后半期,價格對資本需求行為沒有影響.河南省的資本需求彈性不僅更小,為 0.23～0.33,統(tǒng)計檢驗結果不顯著,且呈下降趨勢.說明要增加河南省的投資,不能單純用價格杠桿來調(diào)節(jié)資本的需求行為,還要輔之以其它的經(jīng)濟手段.

全國的能源需求彈性在整個研究期內(nèi)保持在-0.46的水平,而且統(tǒng)計檢驗結果顯著,說明如果全國平均能源價格提高 10%,全國平均能源需求量將降低 4.6%.同樣,河南省的能源需求彈性水平也穩(wěn)定在 -0.42～-0.46,呈逐年上升趨勢,且統(tǒng)計檢驗結果顯著,說明能源價格變化對調(diào)節(jié)河南省的能源消費行為的作用越來越大,效果越來越明顯.

最后,盡管統(tǒng)計檢驗結果顯著,但全國的勞動力需求彈性在整個研究期內(nèi)變化不大,為 0.20～0.22,指出如果勞動力價格提高 10%,勞動力需求只降低 2.0%左右,說明提高勞動力的工資待遇,對勞動力的需求就業(yè)影響不大.值得慶幸的是,盡管統(tǒng)計檢驗結果顯著,河南省的勞動力需求彈性更小,為 0.12～0.15,指出河南省勞動力工資水平提高 10%,勞動力需求就業(yè)僅降低 1.2%～1.5%,進一步說明河南省提高勞動力工資的潛力更大,但要注意這種潛力是逐年降低的.

2.3 能源強度變化因素分解

根據(jù)模型估計結果,把能源強度變化分解為預算約束、技術進步、經(jīng)濟增長、能源需求和要素替代等因素的影響效果.同樣,為觀察和比較能源強度變化的原因,分別將全國和河南省的整個研究期(1995— 2004年)、研究前期 (1995—2000年 )和研究后期(2000—2004年)的能源強度變化進行了因素分解(表 2).

表2 能源強度變化及主要影響因素Table2 The changes of energy intensity and its major determinants

從表 2可以看出,整個研究期內(nèi)全國的能源強度是上升的,但不同時期能源強度變化趨勢差異明顯.整個研究期內(nèi)能源強度提高 0.008,10年間能源強度上升了 2.0%.但研究前期提高較快(6.9%),研究后期下降較大(-5.3%),呈現(xiàn)出二次拋物線變化趨勢.河南省的能源強度總體呈下降趨勢,但下降速度明顯減緩.具體來說,整個研究期內(nèi)能源強度下降了16.9%,主要因為研究前期下降較快(-14.1%),研究后期下降緩慢(-2.4%).

2.3.1 預算約束影響 很明顯,全國的預算約束是能源強度下降的主要原因,整個研究期內(nèi)預算效果使能源強度降低了 0.061,亦即 10年間預算約束使能源強度下降了 25.4%.而且前期使能源強度下降了 8.6%,后期則使能源強度下降了16.4%.預算約束對能源強度的正面影響越來越大.河南省的預算約束對能源強度的影響更大,整個研究期內(nèi)使能源強度減少 0.134,下降了高達63.7%.這一效果主要來自于研究前期,絕對效果為 -0.107,相對效果高達 50%.雖然研究后期預算約束仍使能源強度下降,但下降幅度明顯減緩,絕對效果降到 -0.026,相對下降效果只有12.5%.河南省的預算約束在降低能源強度方面起決定性作用,尤其在研究前期效果更加明顯.

2.3.2 技術進步影響 相反,技術進步是能源強度上升的主要因素.整個研究期內(nèi),全國的技術進步使能源強度上升 0.062,亦即 10年間技術進步使能源強度增加 23.8%.但這種趨勢明顯減弱,研究前期技術進步使能源強度上升了 15.1%,而研究后期技術進步使能源強度只上升 8.0%.可以看出,中國的技術進步是能源消耗型的,是能源強度上升的一個決定性因素.但隨著產(chǎn)業(yè)結構的調(diào)整,技術進步對能源強度的負面影響越來越小.河南省的技術進步對能源強度的影響格局同全國相似,在整個研究期內(nèi)技術進步使能源強度上升了 0.043,10年間使能源強度增加了 20.5%.研究前期,絕對影響效果為 0.027,相對效果為 12.4%,而在研究后期,技術進步使能源強度增加 0.016,相對效果只有 7.9%.不難看出,技術進步同樣是河南省能源強度上升的最主要原因.值得注意的是,以往的研究表明技術進步是能源強度下降的主要原因[7～9],這一結論可能不符合中國的國情,主要因為:第一,盡管中國的技術進步速度很快,但技術進步的目的是增加生產(chǎn)力,而不完全是為了節(jié)省能源消費;第二,中國真正開始重視節(jié)能技術的研究開發(fā)比國外要晚的多,法律和法規(guī)配套較晚也不完善,而且這些法律和法規(guī)的監(jiān)督執(zhí)行也不夠得力;第三,能源、環(huán)境和持續(xù)發(fā)展的國家目標和追求最大利潤的企業(yè)行為在短期內(nèi)不一致,導致能源法規(guī)監(jiān)管的困難.

2.3.3 經(jīng)濟增長影響 就全國的平均水平來說,經(jīng)濟增長對能源強度的影響不大,整個研究期內(nèi)使能源強度提高 0.009,亦即 10年間經(jīng)濟增長使能源強度只增加了 3.8%,但要注意到,中國的經(jīng)濟增長對能源強度的拉動越來越大,從研究前期的1.1%上升到要研究后期的 2.7%.然而,河南省的經(jīng)濟增長對能源強度的拉動非常大,絕對變動和相對變動均是全國平均水平的 3倍以上.在整個研究期內(nèi),經(jīng)濟增長使能源強度增加 0.029,提高了13.9%.原因是研究前期拉動較大,絕對變動和相對變動分別為 0.024和 11.3%;后期拉動較小,絕對變動和相對變動分別只有 0.005和 2.3%.這一結果預示著河南省的產(chǎn)業(yè)結構和經(jīng)濟發(fā)展方式呈現(xiàn)出一種節(jié)能減排和低碳經(jīng)濟發(fā)展的態(tài)勢.

2.3.4 要素需求替代影響 同經(jīng)濟增長類似,全國的要素需求替代效果對能源強度影響不大,實際上略有降低,說明中國的要素市場對能源消費行為影響有限,因此要進一步理順價格政策,有效地調(diào)控要素分配.但是,河南省的情況恰恰相反,這里要素需求替代對能源強度的影響程度非常大.在整個研究期內(nèi),要素需求替代使能源強度增加 0.026,增長了 12.5%,基本上達到了同技術進步類似的效果.而這一效果主要發(fā)生在研究前期,絕對變動和相對變動分別為 0.026和 12.2%.結果說明,能源價格的調(diào)控不但沒有降低能源強度,反而提高了河南省的能源強度.這一點可能與河南省的人口、社會和經(jīng)濟發(fā)展特點有密切關系.同時,比較表 1估計的需求替代彈性可以看出,河南省的彈性系數(shù)均小于全國的彈性系數(shù),說明要素需求行為對要素價格變動反映不敏感.

最后,從表 2還可以看出,能源需求大大拉動了能源強度的增長,而能源和勞動力的替代降低能源強度.比較而言,河南省的能源需求對能源強度的拉動作用,幾乎是全國平均水平的 2倍,同樣主要發(fā)生在研究前期;不同的是,全國的能源需求大大降低了能源強度,而河南省的能源需求對降低能源強度的作用相對較小,但是研究后期的降低效果越來越大.這些估計結果說明,河南省要充分利用勞動力和能源的替代效果來降低能源強度,同時要檢討現(xiàn)階段能源價格政策的調(diào)控能力,進一步研究為什么能源需求沒有彈性,有針對性出臺一些配套的價格政策.

3 小結

3.1 主要結論

在研究前期,河南省的能源強度下降 14.1%.其中,預算約束使能源強度下降,其相對變動效果在 50%,是能源強度變動的主要原因;技術進步、經(jīng)濟增長和需求替代使能源強度上升,其相對變動效果在 10%～12%,是能源強度變動的 3個基本原因.另外,能源需求是能源強度提高的主要原因,其相對變動效果占 10.64%,而能源和勞動力的替代效果很少,其相對變動效果僅占 1.61%.然而,在研究后期,河南省的能源強度只下降2.41%,影響因素也發(fā)生了根本性變化.具體來說,預算約束和需求替代使能源強度下降,其中預算約束的相對變動效果占 12.52%,是能源強度下降的主要原因;技術進步和經(jīng)濟增長使能源強度上升,其中技術進步的相對變動效果為 7.85%,是能源強度上升的主要原因.另外,能源需求也是能源強度上升的第 2個原因,其相對變動效果為 2.65%,相反,能源和勞動力的替代是能源強度下降的第 2個原因,其相對變動效果為 2.58%.這些發(fā)現(xiàn)可能與河南省的投入成本結構有關.盡管河南省能源投入成本份額較低,但是 1995—2004年間變化較大.如1995年河南省的能源成本份額只有 17.8%,而2004年增加到 26%,上升了近 50%.

3.2 政策建議

根據(jù)以上研究結果,提出如下政策建議:第一,轉變經(jīng)濟發(fā)展方式.河南省目前的經(jīng)濟增長方式基本上是能源消耗型的,要從根本上減少能源消費,降低能源消耗強度,必須轉變經(jīng)濟發(fā)展方式,亦即加強技術改造,采用能源節(jié)約型的技術進步方式.第二,摸清各產(chǎn)業(yè)技術進步類型.為了有針對性的指導技術改造,制定切實有效的政策,要分門別類地研究國民經(jīng)濟各部門的技術進步方式.對能源消耗型的技術進步方式,還要進行具體的分析研究,找出造成或導致該產(chǎn)業(yè)技術進步方式的具體原因,有針對性進行技術改造,制定具體的生產(chǎn)要素政策.第三,充分利用能源和勞動力替代關系.勞動力和能源之間存在顯著的替代關系,可以充分利用賦予的勞動力資源來替代能源投入.那么怎樣利用勞動力來替代能源,或采用什么方式和途徑來替代能源,是一個非常重要值得深入研究的問題.第四,抓緊制定未來新能源發(fā)展戰(zhàn)略.未來新能源發(fā)展戰(zhàn)略可能包括:新行業(yè)能耗標準、限制高能耗產(chǎn)業(yè)發(fā)展、限制能耗型技術使用、提高能源價格限制不合理能源消費等.未來新能源發(fā)展戰(zhàn)略要成為本世紀經(jīng)濟增長、產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整、新技術開發(fā)、能源政策制定等的方向性文件.產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整和新技術開發(fā)需要很長的過度期,能源政策制定是建立在未來能源發(fā)展戰(zhàn)略基礎上.因此,要盡快研究和制定未來新能源發(fā)展戰(zhàn)略,以便更好地為未來產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整、新技術開發(fā)和能源政策制定提供明確的目標.

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