陳芳

（中南財經(jīng)政法大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，湖北 武漢 430073）

1 引言

當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)快速增長，各項建設(shè)取得巨大成就，但也付出了巨大的資源和環(huán)境代價，具體表現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境的矛盾日趨尖銳，群眾對環(huán)境污染問題反應(yīng)強(qiáng)烈。堅持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境是我國的一項基本國策，十八大報告進(jìn)一步指出要全面促進(jìn)資源節(jié)約，加強(qiáng)生態(tài)文明制度建設(shè)，要集約利用資源，控制能源消費(fèi)總量，加強(qiáng)節(jié)能降耗。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，可以從兩個方面考慮：一是提高能源的利用效率，在當(dāng)前的技術(shù)條件下，主要是通過節(jié)能的方式；二是調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，積極發(fā)展清潔能源。在較長的一段時間內(nèi)，石油在我國的能源結(jié)構(gòu)中的地位是無法被取代的，因此要實現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)又好又快的發(fā)展，最有效的方式就是分析工業(yè)部門的節(jié)油潛力，進(jìn)而提高石油利用效率。這有助于“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會的建設(shè)，加快生態(tài)文明社會建設(shè)的步伐。

2 基于DEA模型的工業(yè)部門節(jié)油潛力

著名運(yùn)籌學(xué)家Charnes A（1978）提出來的數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法，簡稱 DEA（Date Envelopment Analysis）方法，基于相對效率評價的多投入、多產(chǎn)出分析方法，用來評價具有多個輸入與輸出決策單元（DMU）的相對有效性，規(guī)模報酬不變和規(guī)模報酬可變是DEA分析法兩種假設(shè)形式。兩種假設(shè)形式下的DEA模型又分為投入導(dǎo)向的DEA模型和產(chǎn)出導(dǎo)向的DEA模型。如果考察的是產(chǎn)出擴(kuò)張的能力，則選擇產(chǎn)出導(dǎo)向的DEA模型；如果考察的是投入要素的節(jié)約能力，選擇投入導(dǎo)向的DEA模型更為合適。同時，許多學(xué)者研究中國工業(yè)的實際情況發(fā)現(xiàn)，規(guī)模保持不變假設(shè)基本符合中國工業(yè)的實際情況。本文主要分析的是節(jié)油潛力所以選擇規(guī)模保持不變假設(shè)下基于投入角度的DEA模型。

假設(shè)有n個獨(dú)立的評價單元，每個評價單元使用m種投入Xi得到S種產(chǎn)出Yi。M×N為投入矩陣X，S×N為產(chǎn)出矩陣Y，用它們來表示N個決策單元的所有數(shù)據(jù)，則第i個決策單元的效率可以轉(zhuǎn)化為求解以下線性規(guī)劃問題：

式（1）中，θ為標(biāo)量；λ為N×1的常向量，解出來的θ值即為第i個決策單元的效率值。

在規(guī)模報酬不變的前提下，基于投入的DEA模型如圖1。

圖1 基于投入導(dǎo)向的規(guī)模報酬不變效率模型

折線SS＇稱之為等產(chǎn)量線，是指在規(guī)模報酬不變下產(chǎn)出一定的最優(yōu)效率曲線，C、D在等產(chǎn)量曲線上表明該點(diǎn)是有效率的投入與產(chǎn)出，其他4點(diǎn)（A、B、A′、B′）分別代表4個不同條件地區(qū)的投入與產(chǎn)出。A′、B′在等產(chǎn)量線的外面，說明達(dá)到相同的產(chǎn)量需要增加更多的投入，也就是要消耗更多的資源。A′在等產(chǎn)量線上的投影是A，而A也不是最佳有效率點(diǎn)，可以通過減少資源消耗或者投入AC達(dá)到最優(yōu)效率的投入與產(chǎn)出點(diǎn)C，整個過程產(chǎn)出不變，同理可以分析B′在等產(chǎn)量線上的投影B點(diǎn)。AC與BD都稱之為無效率投入與產(chǎn)出，會導(dǎo)致這些無效的要素投入量主要是由于資源配置和技術(shù)投入的不合理導(dǎo)致的。而在規(guī)模報酬不變的前提下，資源要素投入的節(jié)能潛力就在于AC、BD。

根據(jù)上面的分析，就可以定義在全要素能源使用效率，其公式可以表述為：全要素能源使用效率＝（實際能源投入量－損失投入量）／實際能源投入量，數(shù)學(xué)公式為：

其中i為第i個省區(qū)，t為時間，EE（Energy）為能源效率，AEI為實際的能源投入量，LEI為損失的能源投入量，TEI為目標(biāo)能源投入量。由此可以算出工業(yè)節(jié)能潛力為損失能源投入量（也可以看做是可節(jié)約能源量）比上實際能源投入量，數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

上式的比值越大，就說明能源投入損失的越多，也就是說可以節(jié)約的能源就越大，節(jié)能潛力就越大。

3 省際工業(yè)部門節(jié)油潛力實證分析與測算

3.1 指標(biāo)數(shù)據(jù)的選取與說明

本文主要考察我國各個省區(qū)工業(yè)部門的全要素能源效率（西藏數(shù)據(jù)不全，故未包括在內(nèi)），以各省區(qū)的工業(yè)GDP為產(chǎn)出，勞動力投入、石油消費(fèi)量、資本存量為投入，基于DEA模型分析節(jié)油潛力。

工業(yè)GDP：選取各省區(qū)工業(yè)部門GDP，用各省區(qū)工業(yè)品出廠價格指數(shù)（2003年＝100）平減得到相應(yīng)年份各省區(qū)工業(yè)實際GDP數(shù)，單位為億元。

勞動力投入：選取各省市歷年就業(yè)人數(shù)作為勞動力投入指標(biāo)，單位為萬人。

石油消費(fèi)量：以各省區(qū)工業(yè)部門的終端油品消費(fèi)量為指標(biāo)，單位為萬t。西藏由于缺少能源數(shù)據(jù)，故沒有包括在樣本內(nèi)。

資本存量：選取各省區(qū)全社會固定資產(chǎn)投資總額，以固定資產(chǎn)投資價格指數(shù)將其調(diào)整為2003年不變價格的固定資產(chǎn)投資。再采用“永續(xù)盤存法”的公式計算得出以2003年為基期的各省市的資本存量。

各省市每年的資本存量的計算公式如下：

其中Ki，t為第i省區(qū)第t年的工業(yè)部門的資本存量，Ii，t為第 省區(qū)第t年平減后的固定資產(chǎn)投資總額，δ為固定資產(chǎn)折舊率，本文取值5%。參考邵軍等（2010）估計方法，假設(shè)基期的工業(yè)部門的資本存量為以前所有期的總和，且Ii，t＝Ii，0eλiΔt。

基期2003年工業(yè)部門的資本存量可由以下公式計算得出：

以上指標(biāo)數(shù)據(jù)均來自于《中國統(tǒng)計年鑒》和《中國能源統(tǒng)計年鑒》，分析的時間區(qū)間為2004～2012年。上述產(chǎn)出與投入均值統(tǒng)計如表1所示。

3.2 省際工業(yè)全要素石油利用效率以及節(jié)油潛力分析

根據(jù)模型，以各省區(qū)工業(yè)GDP為產(chǎn)出，以勞動力、石油消費(fèi)量和資本為投入，運(yùn)用DEAP2.1軟件，可以計算出全國各省區(qū)工業(yè)全要素石油利用效率，具體結(jié)果如表2所示。

表1 2004～2012年我國各省區(qū)工業(yè)部門GDP及各投入要素的均值

從表2的石油相對利用效率總體來看，工業(yè)部門的石油利用率并不理想，各省區(qū)歷年石油利用率上升趨勢不明顯，部分省區(qū)甚至有下降趨勢。從各省區(qū)來看，江蘇省工業(yè)全要素能源效率一直為100%，廣東?。?9.5%）和天津市（99.6%）隨后也基本上達(dá)到了100%，處于效率前沿面上，但這并不意味著這些省區(qū)的節(jié)油潛力為零，而是在目前的技術(shù)水平和生產(chǎn)投入水平下，與其他省區(qū)相比較而言這些省區(qū)具有更高的能源利用效率。福建（90.8%）、浙江（90.1%）、上海（83.9%）、山東（81.4%）、河北（77.9%）、河南（71.0%）這6個省市的石油利用效率均高于70%。工業(yè)部門石油利用效率最低的省區(qū)主要是海南（36.9%）、新疆（37.1%）、寧夏（40.4%）、貴州（43.0%）等省區(qū)。這些省區(qū)均位于我國經(jīng)濟(jì)相對落后的西北地區(qū)，全要素石油利用效率總體水平較低。這說明這些省區(qū)的石油效率損失較為嚴(yán)重，亟需提升工業(yè)石油利用效率。

根據(jù)式（3），可以計算得到各省區(qū)的節(jié)油潛力，將部門的目標(biāo)石油投入量減去實際石油投入量所得到的差額相對比就可以得到各省區(qū)的節(jié)油量，進(jìn)而得到該地區(qū)節(jié)油量占全國的比重，具體結(jié)果如表3所示。

表2 我國各省區(qū)工業(yè)部門全要素石油利用效率 %

表3 各省區(qū)工業(yè)節(jié)油量與節(jié)油潛力測算

從表3可以看出，2010～2012年我國總體節(jié)油潛力不高，均值在30%左右。處在最有前沿面上的幾個省區(qū)，如江蘇、廣東、天津節(jié)油潛力最低，接近于零，表明在當(dāng)前技術(shù)條件和產(chǎn)出水平下，相對于其他省區(qū)，無法實現(xiàn)石油投入的進(jìn)一步節(jié)約，在產(chǎn)出不變的情況下無法進(jìn)一步減少石油投入量。而甘肅、海南、新疆等省區(qū)節(jié)油潛力較大，均高于60%，因此在目前技術(shù)條件和產(chǎn)出水平下可以實現(xiàn)能源投入的進(jìn)一步減少，以提高工業(yè)石油利用效率。

4 結(jié)語

本文以DEA模型為基礎(chǔ)，測算了各省區(qū)工業(yè)全要素石油利用效率、可節(jié)油量以及節(jié)油潛力。各省區(qū)全要素石油利用效率的測算結(jié)果表明，沿海地區(qū)全要素石油利用效率要高于全國水平，中西部地區(qū)則明顯低于全國水平。工業(yè)部門的石油利用率并不理想，各省區(qū)歷年石油利用率上升趨勢不明顯，部分省區(qū)甚至有下降趨勢。大部分省區(qū)石油利用效率距離最有前沿面仍然有一定的距離，提高工業(yè)石油利用效率將積極改善各省區(qū)能源效率。各省區(qū)節(jié)油潛力測算結(jié)果表明，全要素石油利用效率越低的地區(qū)，節(jié)油潛力越大。石油利用效率提高對全國節(jié)油量和節(jié)油規(guī)模由較強(qiáng)的拉動作用。從研究結(jié)果中可見，湖北省工業(yè)部門2004～2012年全要素石油利用率均值為66.3%，處于各省區(qū)第11位，節(jié)油潛力在33%左右。位于中部地區(qū)的湖北省近幾年來發(fā)展迅速，工業(yè)部門對于經(jīng)濟(jì)增長起著重要推動作用，相應(yīng)地對于能源需求也比較大。伴隨著經(jīng)濟(jì)增長和技術(shù)的進(jìn)步，能源的利用效率也在不斷的提高，但是還是具有很大的節(jié)油潛力的。

為加快建設(shè)生態(tài)文明社會，建立生態(tài)文明制度，中國政府積極推行節(jié)能減排。短期內(nèi)，石油仍然是我國第二大能源供給，工業(yè)行業(yè)是重點(diǎn)，因此提高工業(yè)部門的石油利用效率顯得尤為重要。工業(yè)石油利用效率的提高受多方面因素影響：石油市場完善程度；節(jié)油技術(shù)的進(jìn)步；政策規(guī)章制定等。建立完善的、長效的節(jié)油市場機(jī)制，實現(xiàn)“政府推動、企業(yè)主導(dǎo)、消費(fèi)者參與”的節(jié)油優(yōu)先戰(zhàn)略。增加對節(jié)油技術(shù)的投資，加大替代能源的研發(fā)力度，在促進(jìn)石油利用效率的同時，降低對于石油的依賴程度。同時也應(yīng)該看到各省區(qū)之間石油利用效率、節(jié)能潛力有較大的差異，政府應(yīng)針對各省區(qū)的石油利用情況和節(jié)油潛力，在制定相應(yīng)政策時反映出不同的側(cè)重點(diǎn)。對于節(jié)油潛力較小同時石油利用率較高的地區(qū)，更加側(cè)重于尋求新的替代能源；反之，應(yīng)該側(cè)重節(jié)油技術(shù)的開發(fā)，完善石油市場價格機(jī)制，積極引導(dǎo)企業(yè)提高石油利用率。

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