摘要：能源效率對(duì)于地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展至關(guān)重要，我國東部沿海發(fā)達(dá)地區(qū)具有較高的能源效率，但西部地區(qū)擁有較高能源資源稟賦但能源效率卻一直偏低。針對(duì)西部能源效率發(fā)展?fàn)顩r，基于DEA-Malmquist指數(shù)，綜合利用資本、人力和能源等因素進(jìn)行西部全要素能源效率測度。利用1996～2011年面板數(shù)據(jù)，采用投入導(dǎo)向、規(guī)模不變的DEA模型，通過分析發(fā)現(xiàn)，西部地區(qū)全要素能源效率雖有所提高但并未出現(xiàn)持續(xù)改善趨勢(shì)；采用絕對(duì)收斂、條件收斂計(jì)量模型，對(duì)西部地區(qū)內(nèi)部能源效率的收斂性進(jìn)行檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)西部各省能源效率出現(xiàn)穩(wěn)態(tài)收斂發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：西部地區(qū)；全要素能源效率；收斂性；DEA-Malmquist

中圖分類號(hào)：F2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16723198（2013）23001203

近年來西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，1996～2011年我國GDP年均增長速度為11.65%。然而，我國東西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平仍然具有較大差距，而在能源效率上面差距就更大。我國東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、資源稀少卻能源利用效率高，西部地區(qū)狀況則截然相反。陳敏德（2012）研究指出，東部地區(qū)能源利用效率平均為0.87，而西部僅為0.60，東西部能源利用效率差距巨大。然而，關(guān)于西部地區(qū)能源效率在近幾年的發(fā)展中究竟處于究竟變化如何，西部地區(qū)在不斷提高能源效率的同時(shí)其內(nèi)部是否出現(xiàn)能源效率分化現(xiàn)象等方面的問題，相關(guān)研究較為缺乏。因此本文利用DEA-Malmquist指數(shù)分析方法，引入資本、勞動(dòng)等投入要素，對(duì)1996～2011年西部地區(qū)進(jìn)行全要素能源效率分析，并建立收斂模型對(duì)西部能源效率收斂性進(jìn)行檢驗(yàn)，以期全面研究西部能源效率發(fā)展變化趨勢(shì)。

1相關(guān)研究進(jìn)展

國內(nèi)學(xué)者就我國能源效率進(jìn)行的研究，起初只是根據(jù)能源消耗量和國民生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)進(jìn)行簡單分析，但這并不能夠科學(xué)全面的反應(yīng)我國能源效率變化狀況。1996年中國社會(huì)科學(xué)院張國初研究員對(duì)全要素生產(chǎn)率進(jìn)行了數(shù)學(xué)推導(dǎo)，這一方法開始被廣泛用于社會(huì)生產(chǎn)效率分析。其中郭慶旺（2005）在進(jìn)行全要素效率分析的基礎(chǔ)之上對(duì)其收斂性進(jìn)行描述分析，將全要素分析方法與收斂性問題結(jié)合起來。之后全要素生產(chǎn)率方法開始用于能源效率問題研究，徐國泉（2007）采用省際面板數(shù)據(jù)對(duì)我國八大經(jīng)濟(jì)區(qū)能源效率進(jìn)行分析，此后師傅（2008）、史丹（2008）、屈小娥（2009）等又從不同角度進(jìn)行了相關(guān)研究，來揭示我國區(qū)域能源效率差異現(xiàn)象。陳德敏（2012）使用1995-2009年數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)全國省份全要素能源效率經(jīng)歷了一個(gè)先上升后下降的過程且存在顯著差異，收斂分析顯示我國能源效率的提高促進(jìn)了各區(qū)域經(jīng)濟(jì)的收斂。關(guān)于西部能源效率狀況，從已有全要能源效率研究結(jié)果來看，我國西部地區(qū)能源資源稟賦較高，而能源效率卻全國最低，但國內(nèi)學(xué)者并未就西部區(qū)域內(nèi)能源效率發(fā)展變化情況進(jìn)行相關(guān)研究。

2研究方法及模型

2.1全要素能源效率指標(biāo)與測算方法

本文研究在產(chǎn)出確定的情況下使用最小的投入要素，我們采用CRS假設(shè)下的投入導(dǎo)向的DEA-Malmquist指數(shù)模型。

基于DEA的Malmquist指數(shù)模型，是基于距離函數(shù)定義Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)，利用線性優(yōu)化方法給出每個(gè)決策單元的邊界生產(chǎn)函數(shù)的估算，進(jìn)而對(duì)效率變化和技術(shù)進(jìn)步等指標(biāo)進(jìn)行測度。Malmquist生產(chǎn)率指數(shù)變動(dòng)值就是全要素生產(chǎn)率TFP的變動(dòng)值。在實(shí)證分析中，經(jīng)過一定處理方法得到的Malmquist指數(shù)具有良好的性質(zhì)，TFP可以分解為效率變化指數(shù)TE和技術(shù)進(jìn)步指數(shù)TP兩項(xiàng)，進(jìn)一步分解也可得出規(guī)模效率變化指數(shù)等。

設(shè)有H個(gè)主體，其中第h個(gè)主體t期投入為Xth=（Kht，Lht）′，Kht為資本存量投入，Lht為勞動(dòng)力投入，t期的產(chǎn)出為yti。第h個(gè)主體t+1期全要素生產(chǎn)率增長的Malmquist指數(shù)為：

Mt+1h（Xth，yth，Xt+1h，yt+1h）=Dth（Xt+1h，yt+1h）Dth（Xth，yth）Dt+1h（Xt+1h，yt+1h）Dt+1h（Xth，yth）1/2

其中h=1，2，…，H（1）

Dth（xth，yth）為距離函數(shù)（p，q=t，t+1）。當(dāng)全要素生產(chǎn)率增長指數(shù)大于1時(shí)，表明全要素生產(chǎn)率增長為正，反之則表明全要素生產(chǎn)率增長為負(fù)；式子（1）還表明Malmquist指數(shù)運(yùn)用幾何平均值來測量全要素生產(chǎn)率的變化。進(jìn)一步，可將全要素生產(chǎn)率增長指數(shù)分解為式子（2）：

Mt+1h（xth，yth，xt+1h，yt+1h）=Dth（xt+1h，yt+1h）Dth（xth，yth）

·Dth（xt+1h，yt+1h）Dt+1h（xt+1h，yt+1h）·Dth（xth，yth）Dt+1h（xth，yth）1/2（2）

第一項(xiàng)記為EFFCHt+1h，表示為第h個(gè)主體t+1期的效率變化指數(shù)；第二項(xiàng)記為TECHCHt+1h，表示第h個(gè)主體t+1期的技術(shù)進(jìn)步變化指數(shù)；技術(shù)進(jìn)步變化指數(shù)又可以分解為純技術(shù)效率變化指數(shù)（PECH）和規(guī)模效率變化指數(shù)（SECH）。

2.2收斂性及其檢驗(yàn)方法

經(jīng)濟(jì)增長的收斂分為絕對(duì)收斂和條件收斂。如果每一個(gè)經(jīng)濟(jì)體的收入都達(dá)到相同的穩(wěn)態(tài)增長速度和增長水平，那么稱之為絕對(duì)收斂；如果每個(gè)經(jīng)濟(jì)體都在朝著各自的穩(wěn)態(tài)水平趨近，這個(gè)穩(wěn)態(tài)水平依賴于經(jīng)濟(jì)體自身的特征，這就表明所有經(jīng)濟(jì)體的穩(wěn)態(tài)水平是不同的，因而經(jīng)濟(jì)體的收入差距是會(huì)持久存在的。

收斂檢驗(yàn)方法中，δ收斂和β收斂都可以用來進(jìn)行絕對(duì)收斂檢驗(yàn)，相對(duì)β收斂可以用來測度條件收斂。本文我們首先借助變異系數(shù)進(jìn)行δ絕對(duì)收斂測度，其次著重使用β收斂檢驗(yàn)條件收斂。

（1）變異系數(shù)。

變異系數(shù)常用來測度離散程度，說明對(duì)象某一指標(biāo)的分散程度或者趨勢(shì)。常用相對(duì)數(shù)的形式表示變異指標(biāo)，反映平均單位水平下標(biāo)志值的離散程度。變異系數(shù)可以分為極差變異系數(shù)、平均變異系數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)等，本文用標(biāo)準(zhǔn)差變異系數(shù)進(jìn)行絕對(duì)收斂分析。

標(biāo)誰變異系數(shù)=標(biāo)準(zhǔn)差δ均值（3）

（2）β收斂模型。

設(shè)表示i個(gè)經(jīng)濟(jì)實(shí)體在第t年的人均GDP，則它在第t年到第t+T年間的人均GDP的年平均增長率為ln（yi，t+T/yi，t），則β收斂檢驗(yàn)方程表示為：

ln（yi，t+T/yi，t）/T=α+βlnyi，t+μi，t（4）

式子中ui，t表示擾動(dòng)項(xiàng)，一般假定擾動(dòng)項(xiàng)在在不同經(jīng)濟(jì)體之間是獨(dú)立分布的，均值為零。如果β小于零則表明i個(gè)經(jīng)濟(jì)體之間存在收斂。如果方程的回歸結(jié)果不受是否加入其他有關(guān)附加變量的影響，均表現(xiàn)為ln（yi，t+T/yi，t）/T與lnyi，t之間呈負(fù)相關(guān)，那么就是絕對(duì)β收斂；如果只有在加入其他有關(guān)附加變量之后，方程的回歸結(jié)果才能得到負(fù)相關(guān)關(guān)系，就認(rèn)為是條件β收斂。本文結(jié)合實(shí)際運(yùn)用Miller和Upadhyay（2002）的方法，分別使用橫截面數(shù)據(jù)和面板數(shù)據(jù)進(jìn)行絕對(duì)和條件收斂檢驗(yàn)。

3實(shí)證分析

3.1數(shù)據(jù)來源與處理

（1）全要素能源效率分析數(shù)據(jù)來源。

本文利用西部地區(qū)10個(gè)省份（重慶數(shù)據(jù)并入四川省內(nèi)；西藏自治區(qū)數(shù)據(jù)由于較難獲得將其剔除；為簡化，本文將西部省、自治區(qū)、直轄市等統(tǒng)稱為省份，以下同）1996～2011年數(shù)據(jù)整理成為面板數(shù)據(jù)，計(jì)算全要素能源效率。

產(chǎn)出數(shù)據(jù)：本文采用西部各省份實(shí)際GDP數(shù)值作為產(chǎn)出，具體計(jì)算方法是：通過1996年西部各省GDP數(shù)據(jù)與各省1996～2011年GDP指數(shù)計(jì)算出基于1996年價(jià)格的各省歷年GDP。

投入數(shù)據(jù)：資本存量，由于不同估算方法使得數(shù)據(jù)差距較大，并且若以1996年作為基期，將導(dǎo)致1996年資本存量有較大誤差。本文將采用張軍使用的模型估算出1952～2011年各省資產(chǎn)存量，并取出1996～2011年數(shù)據(jù)。人力資本，為全面真實(shí)反映我國不同勞動(dòng)力的人力資本差距，本文采用傅曉霞、吳利學(xué)（2006）提出的方法：以各地區(qū)教育程度衡量勞動(dòng)力素質(zhì)，并與各教育階段人口數(shù)相結(jié)合計(jì)算出人力資本數(shù)據(jù)。具體處理為：L=小學(xué)教育人數(shù)×6+初中教育人數(shù)×9+高中教育人數(shù)×12+高校教育人數(shù)（大專以上）×16。其中各教育階段人數(shù)信息來自歷年《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》。能源消費(fèi)數(shù)據(jù)：各省能源消費(fèi)量（各種能源轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)量）來源自《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》。

（2）收斂性檢驗(yàn)數(shù)據(jù)來源。

進(jìn)行收斂性檢驗(yàn)時(shí)，一方面選用計(jì)算得到的全要素能源效率數(shù)據(jù)。另一方面，進(jìn)行條件收斂檢驗(yàn)時(shí)，本文加入影響能源效率的其它因素（由于全要素能源效率計(jì)算公式以及收斂檢驗(yàn)數(shù)據(jù)不全，本部分?jǐn)?shù)據(jù)區(qū)間為1997～2010）。影響能源效率的因素有很多，結(jié)合西部地區(qū)各省份實(shí)際情況，我們選取國民生產(chǎn)總值和工業(yè)結(jié)構(gòu)。西部各省具有相同的環(huán)境、相似的資源稟賦等，但西部各省經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)存在差異，這兩者是導(dǎo)致西部各省能源效率差別的重要因素。因而我們選取它們并做出如下處理：由中國統(tǒng)計(jì)年鑒查取西部各省國民生產(chǎn)總值并按照1996年價(jià)格轉(zhuǎn)換為實(shí)際值；以西部各省工業(yè)總產(chǎn)值占當(dāng)年國民生產(chǎn)總值比重表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

3.2全要素能源效率分析

計(jì)算西部全要素能源效率，本文使用的是DEAP2.1軟件。根據(jù)式子（1）、（2）我們得到西部地區(qū)各省全要素能源效率。

表1我國西部地區(qū)1997～2011年全要素能用

效率平均值（幾何平均）

省份效率變化技術(shù)進(jìn)步純技術(shù)效率規(guī)模效率全要素能源效率內(nèi)蒙古1.0221.0121.0001.0221.034廣西1.0211.0241.0001.0211.045四川1.0221.0241.0001.0221.047貴州1.0221.0351.0001.0221.058云南1.0211.0331.0001.0211.054陜西1.0221.0431.0001.0221.066甘肅1.0031.0361.0001.0031.039青海1.0021.0211.0001.0021.023寧夏1.0011.0131.0001.0011.014新疆1.0001.0031.0001.0001.003均值1.0131.0241.0001.0131.038注：根據(jù)公式（2），1996年為基期年，全要素能源效率值有1997年起；全要素能源效率可以分解為效率變化和技術(shù)進(jìn)步，技術(shù)進(jìn)步可以分解為純技術(shù)效率和規(guī)模效率。

表21997～2011年西部地區(qū)各省全要素能用

效率平均值（幾何平均）

年份效率變化技術(shù)進(jìn)步純技術(shù)效率規(guī)模效率全要素能源效率19971.2111.3950.9891.2251.68919980.9581.2111.0100.9491.16019991.0390.6121.0011.0380.63620000.8701.0621.0000.8700.92420011.1520.7241.0001.1520.83420020.9901.1431.0020.9881.13120030.9841.6590.9980.9861.63220041.0481.2050.9951.0541.26320050.9980.6231.0070.9910.62220061.0021.2500.9971.0051.25220070.9711.1851.0020.9691.15020080.9020.7720.9990.9030.69620091.1431.2831.0001.1431.46620100.9390.9460.9950.9430.88820111.0560.9141.0061.0490.965均值1.0131.0241.0001.0131.038由表1我們可以看到，一方面1997～2011年間西部整體全要素能源效率平均值為1.038，已經(jīng)達(dá)到效率前沿面，其全要素能源效率幾何平均增長率為3.8%（Fare等，全要素能源效率減去1就是其增長率）。全要素能源效率主要是由技術(shù)進(jìn)步提升帶來的，并且技術(shù)提升主要來自于規(guī)模效率，純技術(shù)效率并未得到改進(jìn)。另一方面，西部能不各省全要素能源效率差異較大：排在前五名的貴州、云南、四川、廣西等全要素能源效率幾何平均增長率在4%以上，但最后一名的新疆增長率僅為0.3%。

由表2我們又發(fā)現(xiàn)，縱向比較來看，西部各省份全要素能源效率并未出現(xiàn)持續(xù)改善趨勢(shì)，而是呈現(xiàn)出波動(dòng)，究其原因依然是技術(shù)進(jìn)步導(dǎo)致。由于西部地區(qū)發(fā)展較為落后，能源利用依然靠規(guī)?；瘉硖岣呃眯剩蚨?dāng)能源消費(fèi)量增加時(shí)就會(huì)出現(xiàn)規(guī)模滯后從而導(dǎo)致能源利用效率降低；而隨著投入的加大規(guī)模擴(kuò)大使得規(guī)模效益顯現(xiàn)，又促進(jìn)能源利用效率提高。反復(fù)如此便出現(xiàn)全要素能源利用效率的波動(dòng)現(xiàn)象。

3.3收斂分析

（1）變異系數(shù)δ絕對(duì)收斂。

如圖1所示，西部地區(qū)全要素能源效率變異系數(shù)變化趨勢(shì)顯示：西部地區(qū)1998～2011年變異系數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，即：西部地區(qū)內(nèi)部全要素能源效率差異逐年下降，并且2004年后呈現(xiàn)穩(wěn)定下降趨勢(shì)，表明西部地區(qū)各省份全要素能源效率差異開始出現(xiàn)絕對(duì)收斂。

（2）β絕對(duì)收斂。

根據(jù)式子（3），我們不加入其它因素進(jìn)行面板數(shù)據(jù)回歸，得到絕對(duì)收斂檢驗(yàn)結(jié)果。

β條件收斂結(jié)果顯示，西部地區(qū)整體能源效率向著一個(gè)共同的趨勢(shì)收斂，省份之間能源效率差別在不斷縮小，表明西部地區(qū)在相同的地理環(huán)境、相似的發(fā)展條件下其能源效率必將會(huì)趨向同一水平。

（3）β條件收斂。

根據(jù)式子（3），考慮到西部地區(qū)各省不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等因素可能會(huì)對(duì)能源效率發(fā)展產(chǎn)生影響，我們加入影響因素，進(jìn)行β條件收斂檢驗(yàn)。β條件收斂模型如下式：

（lnEt-lnEt-1）/2=α+βlnEt-1+γlnGDPt-1+δlnSTt-1+ε（5）

模型中變量均為面板數(shù)據(jù)，其中E為西部各省全要素能源效率所構(gòu)成的面板數(shù)據(jù)，我們將間隔分為2年，將樣本分為1997～1998，1998～1999，…，2009～2010，共計(jì)13段，以增加樣本數(shù)量。

β條件收斂檢驗(yàn)結(jié)果顯示，盡管廣西、四川和新疆產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)這一自變量系數(shù)未通過t檢驗(yàn)，但整體我們可以判定回歸模型通過檢驗(yàn)（R2=0.97，F(xiàn)-statistic=49.641）。β條件收斂檢驗(yàn)?zāi)Ｐ椭邢禂?shù)β均為負(fù)值，可以相信西部地區(qū)雖然各省份經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等因素互不相同，但1998～2010年間其全要素能源效率卻向著同一穩(wěn)態(tài)收斂，西部地區(qū)能源效率提高的同時(shí)并未出現(xiàn)內(nèi)部分化現(xiàn)象。

圖1西部地區(qū)全要素能源效率變異系數(shù)表3西部地區(qū)各省全要素能用效率β絕對(duì)收斂估計(jì)結(jié)果

內(nèi)蒙古廣西四川貴州云南陜西甘肅青海寧夏新疆β-0.671-0.707-0.734-0.711-0.705-0.705-0.686-0.596-0.614-0.664t-統(tǒng)

計(jì)量-4.517-4.177-4.040-4.445-4.452-4.551-4.554-5.287-5.497-4.641P值0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000注：根據(jù)面板數(shù)據(jù)回歸Hausman檢驗(yàn)結(jié)果，估計(jì)結(jié)果采用固定效應(yīng)模型回歸得到。

表4西部地區(qū)各省全要素能用效率β條件收斂估計(jì)結(jié)果

內(nèi)蒙古廣西四川貴州云南陜西甘肅青海寧夏新疆β-0.513-0.522-0.559-0.551-0.547-0.528-0.552-0.537-0.540-0.528t-統(tǒng)

計(jì)量-45.068-42.370-44.506-51.725-53.029-45.487-57.090-75.505-71.126-55.739P值0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000γ4.7645.8605.9535.3387.0515.0006.0435.1295.2966.494t-統(tǒng)

計(jì)量14.32213.14014.25811.97715.29214.88914.68114.58413.26214.291P值0.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000δ-2.6480.3220.0555.0690.8551.3960.9570.4801.8290.085t-統(tǒng)

計(jì)量-12.0280.6680.1899.4972.1483.0444.4272.6974.9350.595P值0.0000.5060.8510.0000.0350.0030.0000.0090.0000.554注：根據(jù)面板數(shù)據(jù)回歸Hausman檢驗(yàn)結(jié)果，估計(jì)結(jié)果采用固定效應(yīng)模型回歸得到。

4結(jié)論和建議

本文利用DEA-Malmquist指數(shù)模型計(jì)算出1997～2011年西部地區(qū)省份全要素能源效率指數(shù)，并對(duì)西部各省全要素能源效率收斂性進(jìn)行絕對(duì)和條件檢驗(yàn)。研究分析結(jié)果表明，西部各省全要素效率均有所提高，但沒有表現(xiàn)出持續(xù)改善趨勢(shì)，全要素能源效率指數(shù)在1上下波動(dòng)。1997～2010年間，西部地區(qū)能源效率不僅存在一定絕對(duì)收斂，更重要的是存在條件收斂趨勢(shì)，表明西部各省雖然情況不同，但在不斷縮小與東部發(fā)達(dá)地區(qū)能源效率之間差距的同時(shí)，內(nèi)部并未出現(xiàn)能源效率分化現(xiàn)象。

由此，我們得出如下政策建議，在未來能夠促進(jìn)西部地區(qū)能源效率進(jìn)一步提高。

第一，加強(qiáng)能源技術(shù)合作。地區(qū)能源效率與地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平之間存在較大聯(lián)系，某一地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，其能源效率往往也較高。我國東部發(fā)達(dá)地區(qū)具有較高的能源利用效率，較為成熟的技術(shù)以及豐富的經(jīng)驗(yàn)，因此應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)東西部地區(qū)能源技術(shù)合作，推動(dòng)西部能源效率快速提高。第二，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化。我國西部地區(qū)是重要的化工業(yè)基地，然而與東部相比裝備技術(shù)均相對(duì)落后。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，淘汰落后能源生產(chǎn)、使用設(shè)備，發(fā)揮能源規(guī)模效益對(duì)于提高能源效率具有重要作用。第三，利用地區(qū)優(yōu)勢(shì)，深化能源體制改革。擁豐富能源資源，西部地區(qū)能源效率卻全國最低。西部地區(qū)應(yīng)當(dāng)改善發(fā)展環(huán)境、深化能源體制，充分發(fā)揮市場作用，對(duì)資源重新分配，進(jìn)而改善能源利用現(xiàn)狀，提高能源利用技術(shù)。

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作者簡介：孫益奎（1965-），男，本科學(xué)歷，工程師，經(jīng)濟(jì)師，江蘇省銀寶鹽業(yè)有限公司射陽鹽場場長。