徐 陽(yáng)

（復(fù)旦大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，上海 200433）

一、背景與意義

能源在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起著不可或缺的作用，無(wú)論是日常生活還是各個(gè)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程，都離不開(kāi)能源的使用。雖然其作用不直接體現(xiàn)在貿(mào)易中，但是卻體現(xiàn)在更為上游的生產(chǎn)中，離開(kāi)了能源，生產(chǎn)就不能夠獨(dú)立進(jìn)行，更加談不上最終產(chǎn)品。但過(guò)分地依賴能源式的發(fā)展方式，會(huì)制約經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因?yàn)榇蟛糠种饕茉?，如煤炭、石油等都是不可再生能源，如果不能夠合理而且高效率的利用，就?huì)阻礙發(fā)展。從經(jīng)濟(jì)發(fā)展史來(lái)看，盡可能有效的利用現(xiàn)有的能源，對(duì)于發(fā)展經(jīng)濟(jì)和提高人類的整體福利水平尤為重要。雖然我國(guó)是能源大國(guó)，能源總量大，且生產(chǎn)量也處于世界前列（2008年我國(guó)能源生產(chǎn)總量占全世界16.12%），但是人均能源水平卻一直處于世界平均水平之下。與加拿大、美國(guó)和俄羅斯等同樣也是能源較為豐富的國(guó)家相比，差距尤為明顯。

縱觀我國(guó)能源結(jié)構(gòu)，是以煤炭為主，石油為輔，天然氣、太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源緩慢發(fā)展。整體來(lái)說(shuō)，煤炭毫無(wú)疑問(wèn)是我國(guó)最重要的能源之一，也是使用最多的能源。自改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的能源大部分依賴煤炭的消耗。最初幾年發(fā)展經(jīng)濟(jì)時(shí)，大量煤炭被消耗的同時(shí)比例也在上升。直到20世紀(jì)90年代中期，煤炭消耗的比例才逐漸降低，被其他能源所代替。雖然2006年前后煤炭所占的能源比重又有所上升，但是總體趨勢(shì)是緩慢下降（圖1）。究其原因，煤炭的不可再生性、傳統(tǒng)和新替代能源的發(fā)展、煤炭利用效率較低等對(duì)此都有所影響。一般的煤炭使用效率只有20%-30%左右，但是相同的石油、天然氣使用效率相對(duì)高很多，最高的效率能夠在70%以上。由此可見(jiàn)，如果我國(guó)不能夠改變以煤炭為主導(dǎo)的能源結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，將非常不利于我國(guó)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)降低能耗。

多年來(lái)，由于秉承粗放型的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，重增長(zhǎng)而不重節(jié)能，我國(guó)能源消耗量逐漸大于產(chǎn)出量，形勢(shì)更加緊迫。如何保障能源持續(xù)有效供給，滿足日益增長(zhǎng)的能源需求，實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展，是當(dāng)前我國(guó)面臨的長(zhǎng)期而艱巨的戰(zhàn)略任務(wù)之一。近年來(lái)雖然政府部門出臺(tái)多種節(jié)能減排的政策，包括通過(guò)限制或關(guān)閉高能耗企業(yè)，但這并不是長(zhǎng)久之計(jì)，而且這種“突擊降低耗能”也會(huì)影響企業(yè)的正常生產(chǎn)。因此，本文從影響單位能耗的因素進(jìn)行分析，以期從根本上緩解問(wèn)題，提高能源利用效率。

圖1 煤炭占能源消費(fèi)比重表（%）（1983-2010年）

二、影響因素分析

1.科技進(jìn)步影響?？萍歼M(jìn)步程度對(duì)煤炭利用率的影響巨大。煤炭從開(kāi)采、運(yùn)輸、加工至參與制造制成品或者是作為燃料燃燒的過(guò)程中，均會(huì)有不同程度的損耗發(fā)生，但科技程度越高，不必要的損耗就會(huì)越少，煤炭本身的利用率就會(huì)提高。如果有科技能夠改善運(yùn)煤途中的非生產(chǎn)性損耗，煤炭的最初生產(chǎn)量和最終使用量之間的差距就會(huì)逐漸縮小，相對(duì)的使用效率也會(huì)提高。此外，技術(shù)的進(jìn)步使得生產(chǎn)同樣的產(chǎn)品所需要的煤炭量越來(lái)越少，產(chǎn)品中的科技含量越高，所需要的能源就越少。類似于勞動(dòng)和資本的比例，資本可以部分代替勞動(dòng)。同樣，產(chǎn)品科技含量越高，所需要的能源越少。而且，科技的進(jìn)步還有助于尋找其他的新能源和替代能源。鑒于煤炭利用效率低下，如果能夠找到更加高效的能源就可以顯著地降低單位能耗，尤其是科技會(huì)對(duì)風(fēng)能、太陽(yáng)能等有極大利用潛能的能源發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

2.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)影響。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生了重大變化。第一產(chǎn)業(yè)所占的比重越來(lái)越低，從最高時(shí)期的33%降低到2010年時(shí)的10%；第三產(chǎn)業(yè)如交通運(yùn)輸、通信、餐飲以及金融服務(wù)業(yè)，已成為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的主力軍；第二產(chǎn)業(yè)雖然在不同時(shí)期有所波動(dòng)，但一直是我國(guó)所占比重最大的產(chǎn)業(yè)，且比重相對(duì)比較穩(wěn)定。由于三次產(chǎn)業(yè)的不同特征，對(duì)能源的需求量有著巨大的區(qū)別。工業(yè)所需要的能源量是最大的，種類也最為豐富，煤炭、石油、天然氣、風(fēng)能和太陽(yáng)能等等單位能耗直接影響到工業(yè)的發(fā)展，也代表了工業(yè)對(duì)能源的依賴程度。如果能夠得出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)確實(shí)與能耗強(qiáng)度相關(guān)，就可以通過(guò)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來(lái)節(jié)約能源。

3.能源內(nèi)部結(jié)構(gòu)影響。由于能源本身的熱值不同，從而相同質(zhì)量的不同能源產(chǎn)生的能量也有所不同。以煤炭占所用能源的比例來(lái)研究能源內(nèi)部影響的結(jié)構(gòu)。若是兩者之間有較為顯著的關(guān)系，則說(shuō)明能源的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也是影響能源強(qiáng)度的影響因素之一?？傮w來(lái)說(shuō)煤炭所占比例歷年有所降低，而其他能源的作用逐漸變得重要。

4.其他因素影響。除上述影響因素之外，影響能耗強(qiáng)度的因素還有很多，包括對(duì)外開(kāi)放程度、能源價(jià)格、對(duì)能源的需求等等，在本文中列為其他影響因素，不做考慮。

三、實(shí)證分析

利用我國(guó)1990－2010年的時(shí)間序列統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法對(duì)單位GDP能耗量與科技發(fā)展、能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、進(jìn)出口開(kāi)放程度等因素進(jìn)行定量分析，并對(duì)各影響因素的因果關(guān)系進(jìn)行檢驗(yàn)。

（一）變量

1.因變量單位GDP能耗：用全年能源消耗總量與GDP的比值進(jìn)行計(jì)算，設(shè)為y1。當(dāng)科技發(fā)展和煤炭所占比例下降時(shí)，實(shí)際上單位GDP能耗在逐漸下降，因此在實(shí)際過(guò)程中采用y1的倒數(shù)，設(shè)為y，以標(biāo)記每單位能耗所產(chǎn)出的GDP量。

2.科技發(fā)展水平：科技發(fā)展水平根據(jù)經(jīng)驗(yàn)顯然逐年在增長(zhǎng)，但是如何在計(jì)量分析中量化計(jì)算科技進(jìn)步水平的指標(biāo)是很困難的。R＆D是衡量一個(gè)國(guó)家、地區(qū)科技發(fā)展水平的重要指標(biāo)。世界各國(guó)普遍以R＆D經(jīng)費(fèi)支出占GDP的比重來(lái)說(shuō)明這個(gè)國(guó)家或地區(qū)的科技發(fā)展水平，目前美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、意大利、日本、澳大利亞等發(fā)達(dá)國(guó)家R＆D占GDP的比重在2%左右。科研經(jīng)費(fèi)的支出量（億元）來(lái)代表科技發(fā)展的水平，并設(shè)為x2。

3.能源內(nèi)部結(jié)構(gòu)：以煤炭消耗量（噸標(biāo)準(zhǔn)煤）占全年總能耗的比重（噸標(biāo)準(zhǔn)煤）計(jì)算，設(shè)為t2。在回歸分析中，為了能夠更好的說(shuō)明t2變化對(duì)y的影響，對(duì)Y-t2使用對(duì)數(shù)到線性模型，并且使x3=lnt2。

4.產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)：用第三產(chǎn)業(yè)GDP所占總GDP的比例表示。設(shè)為x4。

（二）簡(jiǎn)單回歸

在多元變量回歸之前，先進(jìn)行簡(jiǎn)單變量回歸，以確定不同的變量對(duì)y有影響。

1.reg y x2

2.regyx3

3.regyx4

以上簡(jiǎn)單回歸表明，每個(gè)單獨(dú)的變量對(duì)Y 的影響都是顯著的。為后文多變量因素回歸提供基礎(chǔ)。

（三）影響因素分析

回歸方程：

通過(guò)回歸結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，判定系數(shù)R2為0.9600，調(diào)整后的R2為0.530，F(xiàn)統(tǒng)計(jì)量為136.12。但是注意到，原本與y顯著相關(guān)的變量x4在回歸方程中變得不顯著。因此，需考慮是否有多重共線性的存在。為了檢驗(yàn)，對(duì)x2、x3、x4做兩兩簡(jiǎn)單回歸。

根據(jù)stata軟件所得結(jié)果，可以認(rèn)為，x3、x4兩個(gè)自變量之間存在共線性，必須刪除其中一個(gè)以保證模型的準(zhǔn)確性（具體STATA過(guò)程略）。同時(shí)，可以發(fā)現(xiàn)在實(shí)際經(jīng)濟(jì)行為中，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)能源內(nèi)部結(jié)構(gòu)有著顯著的影響。表明能源結(jié)構(gòu)不僅受到本身對(duì)能源的需求變化，同時(shí)很大程度上是受產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化影響。也就是說(shuō)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是通過(guò)能源內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化來(lái)對(duì)單位能耗的變化起到作用，而并不是直接作用于單位能耗，因此，通過(guò)兩者比較可知，能源內(nèi)部結(jié)構(gòu)比產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)更與單位能耗相關(guān)，為了保證模型的準(zhǔn)確性，我們將x4，即產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變量刪去，僅保留兩個(gè)自變量，對(duì)能耗水平進(jìn)行修改后的分析。

（四）修正后的模型

檢驗(yàn)結(jié)果表明， F值為213.90，p幾乎為0，R2為0.9596，表明模型擬合的相當(dāng)好，再看自變量x2、x3，test表明兩者分別或共同系數(shù)為零的假設(shè)均可以拒絕，也就是說(shuō)模型證明x2、x3對(duì)y都有顯著的影響，也能很好的解釋y。這也驗(yàn)證了科技發(fā)展會(huì)使能耗水平下降，而煤炭所占的比例越低，能耗就越低。

（五）擬合方程檢驗(yàn)

由于已經(jīng)知道現(xiàn)有的自變量x2和x3之間不存在線性關(guān)系，因此對(duì)現(xiàn)有模型進(jìn)行懷特異方差檢驗(yàn)和自相關(guān)檢驗(yàn)。由于使用的數(shù)據(jù)是時(shí)間序列數(shù)據(jù)，根據(jù)時(shí)間序列數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，更容易出現(xiàn)自相關(guān)而不是異方差的問(wèn)題。因此，德賓沃森檢驗(yàn)非常重要。

根據(jù)上述結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，在5%的水平上，我們認(rèn)為原方程存在異方差，因此需要消除異方差所帶來(lái)的影響。重新回歸后得：

接下來(lái)將回歸方程進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理：

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化方程可以得出，一個(gè)單位x2的標(biāo)準(zhǔn)差變化會(huì)引起Y的2.637*10-4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的變化，而一個(gè)單位x3的標(biāo)準(zhǔn)差變化會(huì)引起Y的1.2328標(biāo)準(zhǔn)差的減少。

接著對(duì)原回歸方程進(jìn)行具體分析，一是模型中的系數(shù)對(duì)y的實(shí)際影響。y表示的是能源強(qiáng)度的倒數(shù)，即單位能耗能夠產(chǎn)生的GDP，由于全要素生產(chǎn)率的增長(zhǎng)率沒(méi)有實(shí)際計(jì)量單位，僅為百分比，因此每變動(dòng)一個(gè)單位（在能源內(nèi)部結(jié)構(gòu)不變的前提下），每萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能源所產(chǎn)生的GDP就會(huì)增加2.637×10-4億元，即2.637萬(wàn)元。而要增加科技水平對(duì)單位能耗的影響程度，一方面是要在“量”上發(fā)展科技，科技進(jìn)步水平越快，相應(yīng)的能耗降低也越快，而同樣多的能耗就能夠有更大的產(chǎn)出；另一方面，也要提升科技發(fā)展中對(duì)能源有利的部分，更加重視能源的科技研發(fā)投入，使得偏系數(shù)能夠增加，從而能夠增加科技進(jìn)步對(duì)降低能耗的作用。二是在科技經(jīng)費(fèi)保持不變的情況下，能源內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變動(dòng)對(duì)單位能耗產(chǎn)生GDP的影響。應(yīng)注意到，擬合方程中，是對(duì)數(shù)到線性模型，x3的相對(duì)變化表示了y的絕對(duì)變化。因此，煤炭比例每升高1%，單位能源產(chǎn)值就會(huì)降低0.0033408億元，也就是33.408萬(wàn)元。

四、結(jié)論和建議

根據(jù)上述擬合模型可得出結(jié)論，科技發(fā)展的水平與能源內(nèi)部結(jié)構(gòu)這兩者對(duì)能耗強(qiáng)度有著顯著的影響，而且這兩者是最重要的影響單位能耗的因素?；诖?，建議將模型所得到的結(jié)論用于實(shí)際的經(jīng)濟(jì)行為中。

1.重視對(duì)能源效率提高的科技研究和發(fā)展。節(jié)能降耗是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，提高能源利用效率的關(guān)鍵因素還是要依靠新技術(shù)，因此應(yīng)大力倡導(dǎo)政府扶持、企業(yè)實(shí)施的推廣模式，加強(qiáng)節(jié)能降耗技術(shù)的研發(fā)和推廣；加快太陽(yáng)能、風(fēng)能等多種新興能源的利用與開(kāi)發(fā)，從單純的依靠傳統(tǒng)化石能源向傳統(tǒng)化石能源和多種新興能源并舉發(fā)展轉(zhuǎn)變。同時(shí)，在能源這個(gè)特殊的領(lǐng)域中，許許多多的科技都可以提升能源的使用效率。在能源的生產(chǎn)、保存、運(yùn)輸、使用中的耗散，以及最終消費(fèi)品的生產(chǎn)對(duì)能源的依賴性，以及使用的設(shè)備更新和改進(jìn)等等，這些問(wèn)題的解決無(wú)不需要科技的支撐。近年來(lái)，我國(guó)雖然大力增加科研經(jīng)費(fèi)，但效率低下、透明度缺乏影響著科研的發(fā)展，所以必須提高科研經(jīng)費(fèi)的使用效率，這樣才能在實(shí)際上提高科學(xué)發(fā)展的研究進(jìn)程。

2.改變我國(guó)以煤炭為主的能源內(nèi)部結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的燃料發(fā)電廠，煤燃燒發(fā)電的利用率僅為35%左右，而如果使用天然氣能達(dá)到60%以上，如果使用新能源發(fā)電，使用率高于80%。因此，改變能源的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也非常重要。首先，能源的使用設(shè)備制約了改革，特定的設(shè)備只能使用特定的能源，設(shè)備應(yīng)進(jìn)行改進(jìn)；其次，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的改變能夠非常有效的改變能源結(jié)構(gòu)，應(yīng)繼續(xù)堅(jiān)持促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，以發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)為方向，同時(shí)也能夠降低單位GDP的能源消耗量；再者，科技發(fā)展研究使得更多的新能源予以替代煤炭，這是改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)的主要方法之一。以煤炭為主的一元型能源消費(fèi)模式向天然氣、電力和新能源等多元化能源消費(fèi)模式轉(zhuǎn)變將是能源內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化的趨勢(shì)。

此外，開(kāi)放程度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等等因素也影響能耗強(qiáng)度，從模型中我們也可看到我國(guó)現(xiàn)有對(duì)能源利用的不足之處和努力的方向，提高能源利用效率不僅對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的效率會(huì)有所提高，也符合可持續(xù)發(fā)展的要求，我們不能以犧牲有限的能源來(lái)達(dá)到短期經(jīng)濟(jì)發(fā)展的目的，而是應(yīng)該通過(guò)不同的手段，既發(fā)展經(jīng)濟(jì)，也不耗盡能源。

[1]徐家杰.中國(guó)全要素生產(chǎn)率估計(jì)：1978-2006[J]．亞太經(jīng)濟(jì)，2007（5）．

[2]郭慶旺，賈俊雪.中國(guó)全要素生產(chǎn)率的估計(jì)：1978-2004[J]．經(jīng)濟(jì)研究，2005（6）．

[3]尹敬東，代秀梅.單位GDP能源消耗與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特征——來(lái)自江蘇的證據(jù)[J].產(chǎn)量經(jīng)濟(jì)研究，2009（5）．