摘要：運用向量誤差修正模型（VEC模型）、脈沖響應函數(shù)以及方差分解計算了能源效率各影響因素的綜合效應，并利用時變參數(shù)狀態(tài)空間模型（SSM模型）來測算各因素的時變效應。結果表明：能源效率的提高主要得益于能源價格與技術進步，產(chǎn)業(yè)結構和對外開放程度在長期對能源效率有提高作用，而在短期則有負面影響，能源消費結構的抑制作用并不顯著，上述因素通過內(nèi)在作用機制共同對能源效率的演化起決定性的作用。因此，注重技術進步，深化能源價格改革應是能源效率提升的主攻方向。

關鍵詞：能源效率；VEC模型；脈沖響應函數(shù)；方差分解；SSM模型

中圖分類號：F407.2文獻標識碼：ADOI：10.3963/j.issn.1671-6477.2015.06.0007

隨著經(jīng)濟增長步伐的逐步加快，能源與環(huán)境問題已經(jīng)成為影響各國持續(xù)發(fā)展的最大困擾。能源過高依賴、不可再生資源過度消費、可再生資源緩慢開發(fā)以及全球環(huán)境惡化、霧霾現(xiàn)象與極端天氣頻生，這些問題都極大地影響了人們正常的生活與工作，甚至在一定程度上威脅著人類的生存發(fā)展。雖然，能源與環(huán)境是全球所有國家面臨的共同問題，但是對于中國而言，這個問題似乎尤為嚴重。中國在能源短缺、能源需求連年增大的現(xiàn)實背景下，既要保證經(jīng)濟高速增長，又要努力控制人均碳排放、改變過度依賴資源消耗的經(jīng)濟增長方式，而要完成上述現(xiàn)實任務，提高能源效率以減少能源消費是關鍵性的問題。

黨的十八大首次把推進生態(tài)文明建設單獨設立成章，足見政府對解決能源環(huán)境問題的決心；而湖北省地處中部，近年來發(fā)展迅速，同時又是國家首批的五個低碳經(jīng)濟試點省份之一，承擔的責任可見一斑。湖北作為能源消費大省，在能源稟賦上，除了電力資源較為豐富外，煤炭、石油以及天然氣的儲備量均偏低，能源對外依存度較高。與能源稟賦對立的就是湖北省目前快速的經(jīng)濟發(fā)展。湖北省“十二五”規(guī)劃要求2015年工業(yè)的增加值相比于2010年增加30%，但該規(guī)劃同時也要求2015年湖北省能源消費總量相對于2010年增長約為30%（能源消費總量在2011年增速就達到了約10%）。按目前對能源消費嚴重依賴的情況，要達到如上經(jīng)濟發(fā)展速度，維持較低的能源消費增速幾乎成了不可能的任務。因此，對于湖北省而言，如何合理利用能源、提高能源效率將是實現(xiàn)湖北省經(jīng)濟長期發(fā)展而亟需解決的問題。

一、關于能源效率研究的文獻綜述

許多研究認為影響能源效率最重要的因素是技術進步。葉依廣、孫林提出技術進步是提升能源效率的動力來源 [1]。劉紅玫、陶全的研究顯示能源生產(chǎn)效率的提高主要是由于自主研發(fā)強度的增大，企業(yè)通過增加科研經(jīng)費與研究人員來提高能源使用效率[2]。Fisher-Vanden等的研究發(fā)現(xiàn)自主創(chuàng)新不僅直接有利于生產(chǎn)率的提升，更會影響企業(yè)對外部新技術的吸收與擴散，因此自主創(chuàng)新對于能源效率的影響更大[3]。

國外早期研究發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結構的重組優(yōu)化可以極大地降低能源消耗強度[4]。Ang等利用因素分解法對臺灣、新加坡以及韓國等地的數(shù)據(jù)進行分析，得到產(chǎn)業(yè)結構的重組優(yōu)化降低能源消耗強度的結果 [5]。齊志新、陳文穎等計算了1993-2005年間工業(yè)部門輕重結構變化對能源強度的影響，發(fā)現(xiàn)特別是近幾年，重工業(yè)比例的增加極大地影響了工業(yè)整體的能源效率[6]；張意翔、劉捷等發(fā)現(xiàn)，2000年后產(chǎn)業(yè)結構重型化的轉(zhuǎn)變是我國能源效率降低的主要影響因素，并且指出隨著重工業(yè)主導地位的提升，我國能源效率會進一步降低[7]。

能源是重要的生產(chǎn)要素之一，而能源價格的變動能夠在一定程度上影響生產(chǎn)者的生產(chǎn)活動，因此也是影響能源效率較為重要的因素。在這方面，比較經(jīng)典的研究如Birol和Keppler[8]。此外，能源價格能否成為提高能源效率的主要因素與能源的種類、地區(qū)、行業(yè)及時間段有很大的關系。Cornillie針對類似前蘇聯(lián)、中東歐等一系列的經(jīng)濟轉(zhuǎn)型國家，通過對比研究指出提高當?shù)啬茉葱实闹饕蛩刂皇悄茉磧r格，同時能源價格市場化開放較早的國家，其能源利用效率更高[9]；孔婷、孫林巖等通過對制造業(yè)24個重要行業(yè)的數(shù)據(jù)分析，指出對于大多數(shù)行業(yè)，能源價格對能源效率的影響并不顯著，且其對能源效率的調(diào)節(jié)更多的是通過促進能源消費結構來實現(xiàn)[10]。此外，大部分針對我國數(shù)據(jù)的研究均認為我國相關定價政策不合理引起的能源價格扭曲是導致能源效率偏低的主要原因之一[11-12]。

對外開放的好處是外商投資增多，隨之而來的積極效應能夠?qū)崿F(xiàn)對能源效率的改進。Sinton在這方面的研究也表明，相對國有企業(yè)來說，外資企業(yè)的生產(chǎn)效率、能源效率更高[13]；何潔對省級數(shù)據(jù)進行了回歸分析，他將溢出效應分為水平與縱向兩個方向，同時將負面影響納入研究范疇，分析結果表明，各省市的工業(yè)部門均存在明顯的正面溢出效應，且溢出效應對能源效率的改進程度隨著經(jīng)濟發(fā)展水平的提高而增加[14]。類似的研究包括李未無對工業(yè)數(shù)據(jù)的分析以及Liu對制造業(yè)數(shù)據(jù)的分析[15-16]。

在能源消費結構與能源效率方面，現(xiàn)有研究多是從數(shù)據(jù)表面上分析兩者是否有關。如張瑞、丁日佳的研究發(fā)現(xiàn)，除水電外，石油、天然氣以及煤炭的消費比重都與我國能源強度存在長期協(xié)整關系[17]；張珍花、王鵬則分析了我國一次能源結構與能源效率之間的關系，發(fā)現(xiàn)雖然天然氣消費比重與能源效率關系不明顯，但煤炭的消費比重與能源效率間呈現(xiàn)出明顯負相關關系，而石油則表現(xiàn)為正相關關系[18]。但這類研究并未觸及能源消費結構作用于能源效率改變的根本原理，單關注不同能源間的替代效應[19-20]，或關注不同產(chǎn)業(yè)能源間的替代作用[21]，并未對其與能源效率的內(nèi)在聯(lián)系進行系統(tǒng)分析。

上述文獻大多就單個因素對能源效率的影響進行研究，而本文綜合考慮五個影響因素對能源效率的影響，并以湖北省為例，運用向量誤差修正模型、脈沖相應函數(shù)以及方差分解等方法研究各因素對能源效率的綜合效應，從整體上把握各因素及其內(nèi)在作用機制對能源效率演化起到的作用。當前的研究沒有考慮到在能源效率演化進程中各因素的影響會隨時間推移而產(chǎn)生變化，這樣就難以把握能源效率決定機制的動態(tài)演化過程，而本文引入時變參數(shù)狀態(tài)空間模型（State Space Model，SSM模型），進一步研究樣本期內(nèi)各影響因素對湖北省能源效率產(chǎn)生的時變效應，能夠有效地刻畫能源效率決定機制的動態(tài)演化過程。

二、能源效率演化機制分析

本文選取了產(chǎn)業(yè)結構、技術進步、能源價格、能源消費結構以及對外開放度這五個影響因素來分析其對能源效率的影響[22]。這五個因素的影響效應從其作用機理上看，可歸納為能源效率演化中的技術效應、結構效應和制度效應。

首先，技術效應的核心影響因素是技術進步，主要來源于自主研發(fā)投入。技術進步從兩個根本途徑來提高能源效率：一是技術進步可以通過提高生產(chǎn)要素的邊際生產(chǎn)力、研制和開發(fā)先進的生產(chǎn)方法來提升能源使用效率；二是技術進步可以通過間接影響產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化及升級來實現(xiàn)能源在不同產(chǎn)業(yè)、行業(yè)間的優(yōu)化配置，從而引起能源配置效率的提高。

其次，結構效應包含產(chǎn)業(yè)結構效應和能源消費結構效應。一方面，結構效應體現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)結構變動的“結構紅利”上，即由于各行業(yè)的生產(chǎn)率水平以及增長速度存在差別，因此當能源要素從低生產(chǎn)率或者生產(chǎn)率增長較低的部門流向較高的部門時，尤其是產(chǎn)業(yè)結構的重組優(yōu)化，即工業(yè)內(nèi)部的結構調(diào)整以及重工業(yè)向輕工業(yè)轉(zhuǎn)化，會促進由各個部門組成的經(jīng)濟系統(tǒng)總的能源效率的提高；另一方面，結構效應還體現(xiàn)在能源消費結構的變動上，當某種能源的消費比重改變時，會反過來影響該能源的價格，從而導致其它能源消費量和價格的改變，這種替代作用的存在使得能源消費結構的變化會最終引起能源效率的改變。

最后，制度效應的重要影響來源于能源價格和對外開放程度。首先，能源價格的作用機制也有兩個途徑：一是在均衡狀態(tài)時，各生產(chǎn)要素應當具有相同的邊際產(chǎn)出，所以其中一個生產(chǎn)要素價格的上升將使得該生產(chǎn)要素被替代，因而若改變能源相對于其它生產(chǎn)要素的價格，能源效率就會有所提高；二是能源相對價格的改變會迫使生產(chǎn)者重新選擇現(xiàn)有技術，或誘導生產(chǎn)者去開發(fā)新技術，從而改善能源效率。其次，對外開放程度的作用機制則存在相互矛盾的兩個方面：一是對外開放中貿(mào)易的環(huán)境收益效應。外商投資增多，可以帶來諸如先進技術、成熟的管理制度經(jīng)驗等正面的溢出效應，這些效應能夠?qū)崿F(xiàn)對能源效率的改進，促進節(jié)能減排。二是外商投資也可能存在“污染避難所”現(xiàn)象，即外商投資導致大量高能耗產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)入，使得東道國承受很大的能耗與環(huán)境代價，導致能源效率反而被降低了。對外開放程度這兩方面的作用機制導致其影響效應具有很大的不確定性。

從上述能源效率影響因素的作用機制分析來看，技術效應、結構效應和制度效應是能源效率演化中的三個重要方面，它們通過內(nèi)在作用機制共同對能源效率的演化起決定性的作用。因此，本文將基于這三個方面的作用機制，構建能源效率的演化模型。

三、能源效率演化模型構建

常用的能源效率定義主要有單要素指標與全要素指標這兩種指標?；诒疚牟捎玫难芯糠椒?，選取單要素指標中最為常用的經(jīng)濟效率指標——單位GDP能耗（EI）來進行衡量，從各個年份的統(tǒng)計年鑒中得到當年價格的生產(chǎn)總值，按照平減指數(shù)換算成以1978年為基年的各年GDP，然后計算出各年能源消耗總量與當年GDP的比值。

影響能源效率演化的各因素的指標選取如下：（1）產(chǎn)業(yè)結構（IS）采用生產(chǎn)總值中第三產(chǎn)業(yè)的比值代表產(chǎn)業(yè)結構；（2）技術進步（TD）采用GDP中科教支出的比例來體現(xiàn)技術進步；（3）能源價格（EP）使用燃料、動力購進價格指數(shù)進行計算，指數(shù)按1978年為100折算；（4）能源消費結構（CS）選取煤炭占總能源消費的比重來衡量；（5）對外開放度（FO）選取全年的進出口總額占當?shù)谿DP比重來衡量。本文的研究區(qū)間取1980-2011年，數(shù)據(jù)取自《中國能源統(tǒng)計年鑒》和《湖北統(tǒng)計年鑒》。

基于上文的能源效率演化的決定機制分析，同時考慮把絕對量與相對量的不同程度影響分開，將能源效率演化模型構建如下：EI=AEPα2te（α3tIS+α4tCS+α5tFO+μ）（1）其中A=e（C+α2tTD），表示技術進步。對等式兩邊取對數(shù)得：ln（EI）=C+α1tTD+α2tln（EP）+

α3tIS+α4tCS+α5tFO+μt（2）

四、能源效率影響因素的實證分析

（一）能源效率影響因素的綜合效應分析

1.協(xié)整檢驗。協(xié)整關系所隱含的實質(zhì)含義是經(jīng)濟系統(tǒng)存在的長期穩(wěn)定關系。對多變量而言，由若干個服從單位根過程的變量組成的系統(tǒng)，若這些變量的某一線性組合是穩(wěn)定的，稱這一穩(wěn)定的線性組合為協(xié)整關系。本文選取多個變量之間基于回歸系數(shù)的Johansen協(xié)整檢驗來進行檢驗。

表1ADF檢驗結果

變量ADF檢驗值1%臨界值5%臨界值檢驗形式結論ln EI-2.12655-4.296729-3.568379（c，t，1）非平穩(wěn)TD0.386491-2.641672-1.952066（0，0，0）非平穩(wěn)ln EP-2.667334-4.309824-3.574244（c，t，2）非平穩(wěn)IS0.669463-2.641672-1.952066（0，0，0）非平穩(wěn)CS0.155081-2.641672-1.952066（0，0，0）非平穩(wěn)FO-0.105827-2.641672-1.952066（0，0，0）非平穩(wěn)Δln EI-3.844568**-4.296729-3.568379（c，t，1）平穩(wěn)ΔTD-4.026171***-2.641302-1.952473（0，0，0）平穩(wěn)Δln EP-3.903626**-4.296729-3.568379（c，t，2）平穩(wěn)ΔIS-4.378664***-2.641302-1.952473（0，0，0）平穩(wěn)ΔCS-5.408202***-2.644302-1.952473（0，0，0）平穩(wěn)ΔFO-6.521786-2.644302-1.952473（0，0，0）平穩(wěn)注：**，***分別表示5%、1%顯著水平首先對各時間序列進行ADF檢驗，結果表明：各個變量均為一階單整。協(xié)整檢驗顯示：滯后階數(shù)3對應的LR統(tǒng)計量值為44.9615，在10%的水平下顯著，表明協(xié)整檢驗時選擇滯后階數(shù)為2。協(xié)整結果表示接受最多4個協(xié)整關系假設，可得出在5%的顯著水平下存在四個協(xié)整關系，詳見表2。

表2Johansen協(xié)整檢驗

CE假定數(shù)量跡統(tǒng)計量5%臨界值P值最大特征值5%統(tǒng)計值P值None*178.1650103.8473059.1140940.956800.0002At most 1*119.050976.97277037.3367834.805870.0244At most 2*81.7141754.07904036.6332028.588080.0038At most 3*45.0809635.192750.003225.6907422.299620.0162At most 419.3902220.261840.065610.0105015.892100.3334由此可以得出能源效率與各個因素間存在一個長期的關系，可表示如下：ln EI=7.71-0.324ln EP-0.376FO-

18.773TD-3.425IS+0.034CS（3）由式（3）可得到：vecm=ln EI-（7.71-0.324ln EP-0.376FO

-18.773TD-3.425IS+0.034CS）（4）對誤差修正項（vecm）進行單位根檢驗（如表3），發(fā)現(xiàn)它為平穩(wěn)序列，并且取值在0上下波動，表明上述協(xié)整關系是正確的。此式反應了變量之間的長期均衡，各個系數(shù)表示不同因素與能源效率的長期關系，關系式表明能源價格、技術進步、產(chǎn)業(yè)結構和對外開放程度這幾個因素的提高均會導致能源效率的提高，而能源消費結構則抑制了能源效率的提高；且在所有因素中，技術進步對能源效率的影響最為顯著。

表3vecm項的平穩(wěn)性檢驗

變量ADF檢驗值1%臨界值5%臨界值檢驗形式結論vecm-3.422290-2.641672-1.952066（0，0，0）平穩(wěn)2.向量誤差修正模型的估計。協(xié)整檢驗表明，能源效率與各個因素間存在長期的協(xié)整關系，但是為了分析它們之間的短期波動關系，需要建立相應的向量誤差修正模型。本文構建向量誤差修正模型，并進行估算，根據(jù)本文的研究需要，給出能源效率的誤差修正模型的估計結果：Δln EIt=-0.054vecmt-1+

（0.240，0.072）Δln EIt-1Δln EIt-2+

（-0.099，-0.121）Δln EPt-1Δln EPt-2

+（0.381，0.274）Δln FOt-1Δln FOt-2+

（-1.061，0.621）Δln TDt-1Δln TDt-2

+（-0.346，0.508）ΔISt-1ΔISt-2+

（0.001，0.0008）ΔCSt-1ΔCSt-2-0.009（5）模型中誤差修正項可以區(qū)分能源效率與各影響因子之間短期動態(tài)調(diào)整過程。在假設能源效率與各影響因素存在長期均衡穩(wěn)定關系的前提下，可根據(jù)能源效率與各影響因素對均衡時的偏離程度來不斷調(diào)整能源效率。結果顯示，誤差修正項的調(diào)節(jié)力度為-0.054，符合其反向修正的原理。

式（5）中的系數(shù)則表示各個變量的短期波動對被解釋變量短期變化的影響。實證結果顯示，能源效率滯后一期較滯后二期對隨后的能源效率的影響較大，且系數(shù)顯著為正，表示能源效率具有短期的持續(xù)性，如消耗增多時有擴張效應，能源效率增高又會帶來良性循環(huán)。

在所有影響因子中，技術進步對短期能源效率變化的影響較大。其中，滯后一期的系數(shù)符號為負，反映出短期的技術進步可以帶來能源效率的提高，這與許多學者的研究結論相符。但是滯后二期系數(shù)符號為正，在一定程度上削弱了技術進步的正面作用。其原因在于技術進步盡管一方面能夠提高能源效率，但是也會通過提高經(jīng)濟增長引致新的能源需求，帶來一定程度的“能源回彈效應”，導致能源效率的降低。一些學者對我國中部地區(qū)技術進步的研究也得到相似的結論，如成金華等發(fā)現(xiàn)技術進步指標對中部地區(qū)能源效率有負面的影響[23]。

其次，能源價格的系數(shù)均為負數(shù)，說明能源價格升高也可實現(xiàn)能源效率的有效提高，但能源價格對能源效率的正面影響存在一定的滯后。能源價格的滯后作用源于我國的能源價格市場化進程較晚，導致價格的調(diào)控作用也存在著一定程度上的滯后，但是從總體上看，湖北省的能源價格市場化已經(jīng)能夠較好地實現(xiàn)對能源效率的調(diào)控作用。

對外開放度在短期內(nèi)對能源效率的提高有負面影響，其中原因主要有兩點：（1）湖北省目前雖然有相當一部分的外商投入，但是外商聚集的行業(yè)一般為能源消耗密度高的制造業(yè)，如2011年湖北省外商投資中近70%以上的投資額集中在制造業(yè)，這種投資結果在短期內(nèi)可能會引起能源強度的增高，降低能源效率；（2）湖北有相當數(shù)量的國有大中型企業(yè)屬于高能耗行業(yè)，其中包括黑色金屬冶煉、天然氣開采、石油加工等產(chǎn)業(yè)，這些產(chǎn)業(yè)的開放度遠低于整體工業(yè)的開放水平，開放程度較低，同時技術及管理制度的相對落后也導致其吸收能力較弱，無法有效地吸收開放過程中的技術溢出，使得能源效率的提高受到嚴重的制約。

在產(chǎn)業(yè)結構方面，盡管如上文所示，湖北的產(chǎn)業(yè)結構輕型化在長期對能源效率的提高有較大的正面影響，但是產(chǎn)業(yè)結構變量的滯后二期系數(shù)為正，且其程度大于滯后一期的系數(shù)，在很大程度上削弱了產(chǎn)業(yè)結構對能源效率提高的短期效應。其原因主要在于：（1）一方面“中部塌陷”現(xiàn)象的存在使產(chǎn)業(yè)結構不合理，難以實現(xiàn)其對能源效率的作用；另一方面，在“中部崛起”的過程中，中部地區(qū)承擔著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移承接的角色，其導致的高能耗產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移使得產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整無法發(fā)揮作用[24]。湖北省作為中部地區(qū)的重要省份，不可避免地存在這一影響，同時，目前湖北省第三產(chǎn)業(yè)的增加仍然是粗放型的，僅依靠簡單的人力投入，缺乏整體技術、人員素質(zhì)的提升，這一現(xiàn)實也抑制了產(chǎn)業(yè)結構對能源效率的提高作用。（2）湖北省的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式也給能源效率帶來了一定影響。與東部發(fā)達地區(qū)相比，技術含量高的信息、金融或咨詢業(yè)在第三產(chǎn)業(yè)中的比重遠低于東部地區(qū)，而發(fā)展較迅速的餐飲、零售、物流業(yè)則聚集了大量低素質(zhì)的勞動力，低端產(chǎn)業(yè)的聚集導致人力資本的降低無法實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結構的低碳節(jié)能發(fā)展模式。因此，湖北產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的發(fā)展方式也是提高能源效率的一個值得關注的問題。

能源消費結構的彈性系數(shù)則說明煤炭消費量的增加會降低能源效率。同時，能源消費結構的兩期滯后因子的系數(shù)相較其它因子而言，在短期內(nèi)對能源效率的影響作用不大。這表明盡管湖北省的能源效率在一定程度上受到消費結構的影響，但是煤炭消費結構并未成為抑制能源效率提高的主要障礙。

3.脈沖響應分析。協(xié)整檢驗、向量誤差修正模型討論了影響能源效率的主要因素與能源效率之間的長期均衡和短期波動關系，沒有揭示能源效率與影響因素之間長期的動態(tài)關系。為了進行有效的分析，本文選擇高鐵梅等的廣義脈沖響應函數(shù)[25]來分析這一動態(tài)關系。脈沖響應分析結果如圖1～5所示。

如圖1所示，若能源價格產(chǎn)生一個正向沖擊，初期會對能源效率有負面影響，3期之后變?yōu)檎?，且變化速率較快，6期之后速率變緩，直至8期時產(chǎn)生輕微的回彈。整體上來看對提高能源效率有正向的影響，同時這種對能源效率的影響是持久的。從這一點可以看出對于企業(yè)而言，能源價格可以說是一個非常有效的調(diào)控手段，企業(yè)對能源價格的反應雖然可能存在短期的技術手段調(diào)整期，但是之后會使得能源效率保持在一個較高的水平。

在圖2中，若能源消費結構受到一個正向沖擊，會使得其對能源效率的抑制作用在前三期逐漸上升，之后在第6期下降到最低點，然后上升至第9期最高點。整體上來看，煤炭消費的提高不利于能源效率的提高。之所以出現(xiàn)持續(xù)性波動是由于一方面，對于煤炭而言，其利用率要遠低于其它的能源，如石油，因此在受到消費結構的正沖擊時，能源效率會出現(xiàn)降低的情況；另一方面，其它能源的價格一般要遠高于煤炭，因而在利用一系列的高效燃煤技術后，GDP會相應增加，能源效率也會有一定程度的提高。

如圖3所示，在受到對外開放度一個正向沖擊后，其對能源效率的促進作用先是在前3期達到最大，后逐漸減緩至負面影響，第7期后又恢復為促進。從長期上來看，對外開放度受到?jīng)_擊對能源效率提高起到了促進的影響，但是促進效應具有一定的滯后性。這主要是由于雖然近年來出口額不斷增加、進入到市場內(nèi)的外商也越來越多，但是出口產(chǎn)品以及外商進入的行業(yè)很多都集中在工業(yè)這類高能耗產(chǎn)業(yè)上，但是一定時期后，外企帶來的技術、管理的外溢效應有利于企業(yè)提高自身的技術水平從而達到提高能源效率的效果。

如圖4所示，當系統(tǒng)受到技術進步的一個正向沖擊時，在前3期對能源效率提高有一定的促進作用，但是第3期之后，逐漸顯現(xiàn)抑制影響，到第8期時才有減緩的趨勢。整體上來看，單獨的技術進步對能源效率存在一定的負面影響。這說明，技術進步的提高短期內(nèi)有利于能源效率的改善，但是沒有其它輔助手段，單單的技術進步又會反過來增加相應的能源消耗，也就是給能源效率帶來 “回彈效應”。

如圖5所示，當在本期給產(chǎn)業(yè)結構一個正向沖擊后，能源效率的提高在前5期會受到正面的影響，第五期之后變?yōu)樨撁娴挠绊?，在?期時，產(chǎn)業(yè)結構的效應開始在0線上下波動。在傳統(tǒng)觀念中，第三產(chǎn)業(yè)比重上升伴隨著高能耗的第二產(chǎn)業(yè)比重下降，能源消耗減少，這就會必然引起能源效率的提高，脈沖響應圖初期也印證了這種觀點。但是，就現(xiàn)實情況而言，對于能源效率的影響，不僅要看到能耗的變化，還要看到第三產(chǎn)業(yè)比重的增長所帶來的GDP的變化，如湖北省在2001年與2011年第三產(chǎn)業(yè)的比重分別為0.072與0.102，但對于GDP的貢獻率卻分別為49.5%與32.5%。也就是說，產(chǎn)業(yè)結構的轉(zhuǎn)變所帶來的能耗減少與GDP降低一同發(fā)生，從而引起了能源效率的降低。

圖1能源價格的脈沖響應分析圖2能源消費結構的脈沖響應分析圖3對外開放程度的脈沖響應分析圖4技術進步的脈沖響應分析圖5產(chǎn)業(yè)結構的脈沖響應分析注：圖1～5中，實線所示的脈沖響應函數(shù)值代表能源效率對該影響因素沖擊的反應，虛線為兩個標準差內(nèi)的置信區(qū)域，同時，選擇脈沖響應分析的滯后期數(shù)為10

4.方差分解分析。脈沖響應分析描述的是內(nèi)生變量的沖擊給其他變量所帶來的影響，方差分解則可以分析每一個信息沖擊對用方差表示的內(nèi)生變量變化的貢獻程度。圖6顯示的是能源效率的方差分解的結果。

圖6能源效率的方差分解如圖6所示，能源效率自身因素的貢獻程度在前6期都處于高位，但在逐漸減弱，直至第10期減至30%的水平，而能源價格的貢獻程度則在逐漸增強，并且上升幅度很大，在第7期后的貢獻程度超過了能源效率自身因素，至第10期達到50%的水平。除能源效率自身因素和能源價格的貢獻程度之外，技術進步、對外開放度、能源消費結構與產(chǎn)業(yè)結構的貢獻程度都僅僅是小幅度的提高，并趨于穩(wěn)定。從短期看， 技術進步和對外開放度對能源效率的貢獻程度為7%左右，而能源消費結構和產(chǎn)業(yè)結構的貢獻程度僅為3%左右的水平。

（二） 能源效率影響因素的時變效應及趨勢分析

上文利用VEC模型估計出了各影響因素產(chǎn)生的綜合效應，這種綜合效應由傳統(tǒng)的計量模型計算出來，模型估計參數(shù)通常被假定為不變而得出各期的綜合平均值。但對于時間序列而言，各因素的影響往往具有時變性，可能由于其他因素影響而產(chǎn)生比較大的變動。為深入探討各因素影響程度的時變效應及動態(tài)變化趨勢，下文采用變系數(shù)的狀態(tài)空間模型SSM對各因素的時變效應進行測算。狀態(tài)空間模型由一組量測方程和狀態(tài)方程構成，我們構建能源效率的狀態(tài)空間模型如下所示。

量測方程：ln EIt=β0+β1t*ln EPt+β2t*FOt+β3t*TDt+β4t*ISt+β5t*CSt+μt（6）

狀態(tài)方程：βit=βi，t-1+εit（i=1，2，3，4，5）（7）

其中，μt～N（0，σ2），εit～N（0，σ2）

狀態(tài)空間模型中的參數(shù)估計值如圖7～11所示。

圖7能源價格的時變效應圖8對外開放度的時變效應圖9技術進步的時變效應圖10產(chǎn)業(yè)結構的時變效應圖11能源消費結構的時變效應從能源效率各影響因素的時變效應來看，各因素在樣本期內(nèi)對能源效率的效應時變性較為顯著，并且具有一定程度的波動性。因此，我們根據(jù)狀態(tài)空間模型的估算結果，可以對上文的綜合效應進行一定的擴展分析。

能源價格對能源效率的提高作用及其持續(xù)性尤為顯著，在樣本期間內(nèi)，能源價格對能源效率一直起到提高作用。從圖7可以看出，在1990年以前作用較大，1990年后作用持續(xù)不斷，并且保持在一個較為穩(wěn)定的水平。這也與上文中的能源價格綜合效應分析相一致。究其原因，在1990年以來，與廣東、江蘇等一些東部省份相比，湖北省的能源價格指數(shù)相對較高，同時作為中層能耗地區(qū)，更加關注能源投入的成本-收益，因此相較于廣東、江蘇等這類高能耗區(qū)域來說，其對能源價格的敏感度更高。因此湖北省的能源價格對能源效率的調(diào)控作用較為明顯，并且其時變效應具有較大的持續(xù)性。

對外開放程度的影響作用波動較大，其對能源效率的提升作用基本上保持在一個較小的幅度（如圖8所示）。整體來看，對外開放程度對能源效率的提升作用并不顯著，在短期內(nèi)甚至有阻礙的可能性，尤其是1995年以后，對外開放程度抑制能源效率的效應逐漸顯現(xiàn)，從其時變趨勢上看，有輕微的反彈跡象。這與近10年來湖北省的外商投資集中在制造業(yè)，導致對外開放過程中擴大了高耗能產(chǎn)業(yè)的規(guī)模有關，從而引起能源效率的降低。

技術進步的時變效應具有較大的復雜性（如圖9）。在樣本期前段，它對能源效率起到一個較大的阻礙作用，但在中期則逐漸減弱，直到后期其對能源效率的提升作用才逐漸顯現(xiàn)。如前文所述，技術進步對能源效率的作用較為復雜，因為它有可能會產(chǎn)生一定的“能源回彈作用”，2000年后由于其他節(jié)能政策的實施才使其對能源效率的提升作用得以顯現(xiàn)。與能源價格的時變效應相似，技術進步對能源效率起到的提高作用較大，且在長期來看，這種促進作用將在長期內(nèi)維持下去。

產(chǎn)業(yè)結構對能源效率的作用也呈現(xiàn)出一個“前期波動，后期穩(wěn)定”的趨勢，與能源價格形成的效應基本保持一致（如圖10）。產(chǎn)業(yè)結構對能源效率的提升作用在長期上維持穩(wěn)定。湖北省地處我國中部，面臨國家經(jīng)濟結構調(diào)整的“中部塌陷”的挑戰(zhàn)，因而，要采取有效措施，防止因產(chǎn)業(yè)結構不合理而產(chǎn)生的對能源效率提高的削弱作用。煤炭消費結構比例較高，一直對能源效率存在阻礙作用，但是影響系數(shù)不大，尤其對湖北這樣的能源大省而言，可考慮在改進其它因素的基礎上再進行能源消費結構的改善。

能源消費結構則長期阻礙能源效率的提高，但阻礙作用不大，尤其在樣本后期，其阻礙作用在逐年地減弱（如圖11），這也和上文中的能源消費結構的綜合效應相一致。原因在于，自1990年以來，與廣東、江蘇一些能源效率較高的省份相比較，湖北省的煤炭能源消費比重并沒有特別偏高，其通過降低煤炭能源消費結構來提高能源效率的空間十分有限；而且，湖北省的鋼鐵、汽車等重工業(yè)產(chǎn)業(yè)占有較大比重，能源消費結構具有一定的剛性，形成了高能耗的技術結構，難以通過調(diào)整能源消費結構來提高能源效率。

從各因素時變效應的波動性來看，產(chǎn)業(yè)結構整體上波動性較大，而其他因素則在1990年以前顯現(xiàn)出波動性，但是隨后均保持在一個較為平穩(wěn)的時變效應水平上。從提高能源效率的持續(xù)性趨勢上看，能源價格和技術進步的時變效應具有穩(wěn)健提升能源效率的持續(xù)性，因此，也與上文分析的綜合效應結果相一致，能源價格和技術進步在能源效率演化中扮演著重要的角色。充分發(fā)揮能源價格的調(diào)控作用，提高技術水平，應當成為改善湖北省能源效率的重要途徑。

五、湖北省能源效率影響因素的研究結論

綜上，通過對能源價格、能源消費結構、對外開放度、產(chǎn)業(yè)結構、技術進步五個影響因子對湖北省能源效率的綜合效應進行了分析，并運用協(xié)整理論、誤差修正模型、脈沖響應函數(shù)以及方差分解的方法進行了長期與短期、靜態(tài)與動態(tài)關系的研究，同時，引入狀態(tài)空間模型，綜合分析了各影響因素對能源效率的時變效應，并得出如下結論：從長期來看，湖北省能源效率與這五個影響因子具有均衡關系。能源價格對湖北省能源效率有改善作用，通過誤差修正模型與脈沖響應函數(shù)還發(fā)現(xiàn)能源價格提高對湖北省能源效率的影響存在一定的滯后現(xiàn)象。在能源消費結構方面，煤炭消費結構不論是長期還是短期上均對能源效率存在抑制作用，但是影響系數(shù)不大，其負面作用并不顯著。因此對于湖北而言，應該在改進其它因素的基礎上再進行能源消費結構的優(yōu)化，這樣做才能更充分地發(fā)揮能源消費結構調(diào)整的作用。在對外開放度方面，開放的市場雖然在短期內(nèi)對能源效率有負面影響，但在長期均衡關系上有正面作用，同時從比較分析上也得出對外開放是導致湖北能源效率偏低的重要因素之一。對于湖北來說，應當逐漸調(diào)整外商進入的行業(yè)以及主要出口產(chǎn)品的種類，但在調(diào)整時應注意以下兩點：一是要增加高科技產(chǎn)品的出口，調(diào)整出口結構，這將有利于直接提高能源效率。二是要擴大高能耗行業(yè)的開放力度，大力引進和吸收國外先進技術，降低能耗。湖北的高能耗行業(yè)如黑色金屬冶煉、天然氣開采、石油加工等的開放度遠低于整體工業(yè)的開放水平，這類企業(yè)中超過80%為國有大中型企業(yè)，技術以及管理制度相對落后，但是這類行業(yè)增長的開放度對能源效率的正面影響是無法拒絕的，因此可以提升高能耗行業(yè)的開放度，吸引外商投資，這樣有利于通過技術、知識外溢來達到技術進步，從而提高整個行業(yè)的能源利用效率。在產(chǎn)業(yè)結構方面，第三產(chǎn)業(yè)比重的增加在長期上對能源效率有明顯的提高，而在短期內(nèi)會帶來負面影響。與附近省份相比，湖北能源效率在產(chǎn)業(yè)結構方面的問題不僅僅與產(chǎn)業(yè)結構比重有關，產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式也給能源效率帶來了一定影響。對于其第二產(chǎn)業(yè)來說，高能耗產(chǎn)業(yè)中絕大多數(shù)是技術、管理較為落后的國企；而對于第三產(chǎn)業(yè)來說，技術含量高的信息、金融或咨詢業(yè)的發(fā)展大大落后于東部地區(qū)，發(fā)展較迅速的餐飲、零售、物流業(yè)則聚集了大量低素質(zhì)的勞動力。因此，湖北在注重產(chǎn)業(yè)結構轉(zhuǎn)移升級的基礎上還應當關注產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的發(fā)展方式。最后，技術進步方面，長期而言，技術進步對能源效率有明顯的正面影響力，短期上則會帶來回彈效應。一方面應當注意相關政策的引導，如通過碳稅杠桿或碳排放交易，可以在一定程度上抑制回彈效應的發(fā)生；另一方面，在提升科技投入的基礎上通過對產(chǎn)業(yè)結構的調(diào)整以及對外開放度的增大，以讓科技投入發(fā)揮最大效力。

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（責任編輯王婷婷）