◎文/吳 鵬 李永平

基于能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究
——以天津市為例的實(shí)證分析

◎文/吳 鵬 李永平

經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)能源消耗的依賴較大，且對(duì)各產(chǎn)業(yè)的依賴程度不同。在能源日益緊缺的形勢(shì)下，對(duì)各產(chǎn)業(yè)能源消耗特征進(jìn)行計(jì)算分析、挖掘能源消耗與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的關(guān)系并基于能源消耗特征進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整將具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文基于天津市各產(chǎn)業(yè)能源消耗的大量歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證研究，對(duì)天津市各產(chǎn)業(yè)能源的消耗特點(diǎn)進(jìn)行了分析，并基于投入產(chǎn)出模型對(duì)各產(chǎn)業(yè)能源完全消耗系數(shù)進(jìn)行計(jì)算和分類，提出了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的思路。

能源消耗；經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)；投入產(chǎn)出；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

一、引言

天津市正處在工業(yè)化和城市化建設(shè)的重要階段，其經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在很大程度上依賴對(duì)能源的消耗。歐美發(fā)達(dá)國家的發(fā)展經(jīng)歷顯示，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源消耗呈現(xiàn)先增長(zhǎng)后減少的趨勢(shì)。在天津市各部門發(fā)展過程中，由于原材料、加工工藝等產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)的不同，有些部門直接消耗能源較多，而有些部門則通過對(duì)別的部門產(chǎn)品的消耗從而更多的間接消耗能源。因此，對(duì)天津各部門能源消耗的特點(diǎn)進(jìn)行剖析，對(duì)于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)、各高能耗部門的挖掘以及產(chǎn)業(yè)的調(diào)整具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

二、天津市經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消費(fèi)的關(guān)系研究

為了探究天津市的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與其能源消耗間的關(guān)系，首先需要對(duì)天津市歷史GDP數(shù)據(jù)及能源消耗數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)組的協(xié)整檢驗(yàn)，應(yīng)用OLS方法建立經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平（產(chǎn)業(yè)增加值，即GDP，用表示）與能源消耗（能源消耗總量，簡(jiǎn)稱EC，用Xt表示）的協(xié)整關(guān)系模型：

基于2007-2013年《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》中天津市能源平衡表數(shù)據(jù)，對(duì)天津市各產(chǎn)業(yè)煤、石油、天然氣及熱電等能源消耗量進(jìn)行標(biāo)煤處理和統(tǒng)計(jì)，得出天津市歷年能源消耗總量，結(jié)合對(duì)應(yīng)的GDP歷年數(shù)據(jù)進(jìn)行l(wèi)ngdp與lnec的回歸分析，得出回歸方程為：

計(jì)算表明，可決系數(shù)高達(dá)96.6%，且F統(tǒng)計(jì)量和T統(tǒng)計(jì)量都較為顯著，故模型的擬合優(yōu)度的可信度較高，由此可知，天津市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源消耗息息相關(guān)，即天津市產(chǎn)業(yè)發(fā)展傾向于能源依賴型。

隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整升級(jí)，各產(chǎn)業(yè)對(duì)能源的依賴程度會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)能源消耗程度的變化，可以用能源消費(fèi)彈性系數(shù)進(jìn)行計(jì)算分析，能源消費(fèi)彈性系數(shù)計(jì)算公式為：

能源消費(fèi)彈性系數(shù)反應(yīng)的是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的速率與GDP增長(zhǎng)速率的比值，若彈性系數(shù)大于1，表示GDP的增長(zhǎng)速度小于能源消耗的速度，即經(jīng)濟(jì)的發(fā)展較為粗放，以大量消耗能源為代價(jià)；若彈性系數(shù)小于1，表示GDP的增長(zhǎng)速度大于能源消耗速度，主要由技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化帶來的，結(jié)合天津市實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得出結(jié)果如圖1所示。

圖1 天津市2007-2013年能源消費(fèi)彈性系數(shù)變化趨勢(shì)

圖1顯示，除了2010年彈性系數(shù)大于1外（2010年天津市工業(yè)能耗較2009年增長(zhǎng)高達(dá)32%，呈現(xiàn)跨越式發(fā)展），其余年份都低于0.5，且整體呈現(xiàn)“倒V”型增長(zhǎng)趨勢(shì)，說明天津市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正在向著能源節(jié)約型，能源高效利用的良性方向發(fā)展。

三、天津市各產(chǎn)業(yè)能源消耗特點(diǎn)分析

由于各產(chǎn)業(yè)對(duì)能源消耗的不同，故需要進(jìn)行更加細(xì)致的分析，找尋各產(chǎn)業(yè)能源消耗特點(diǎn)，甄別能源高消耗型產(chǎn)業(yè)和能源節(jié)約型產(chǎn)業(yè)。為了進(jìn)行產(chǎn)業(yè)能源消耗對(duì)比分析，需要引入消耗系數(shù)的概念。直接消耗系數(shù)aij是指第j部門每產(chǎn)出單位產(chǎn)品時(shí)對(duì)i部門產(chǎn)品的消耗量，計(jì)算公式為：

式中，xij為第i部門產(chǎn)品用于第j部門生產(chǎn)的產(chǎn)品量，xj表示第j部門的總產(chǎn)出。其矩陣形式為：

其中，A=（aij）n×m，X=（x1，x2，…，xn）T，Y=（y1，y2，…，yn）

實(shí)際生產(chǎn)中，各部門間相互依賴，相互消耗。A產(chǎn)業(yè)對(duì)B產(chǎn)業(yè)進(jìn)行消耗，C產(chǎn)業(yè)也對(duì)A產(chǎn)業(yè)進(jìn)行消耗，甚至兩個(gè)產(chǎn)業(yè)會(huì)存在相互消耗，因此，在一個(gè)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)中，會(huì)對(duì)另一個(gè)產(chǎn)業(yè)存在直接的消耗和間接的消耗，其和為完全消耗量，完全消耗系數(shù)則是描述這一現(xiàn)象的參數(shù)。

在提供B部門Y數(shù)量最終產(chǎn)品過程中，需消耗A部門的產(chǎn)品，直接消耗量為：

同時(shí)，在提供M1產(chǎn)品的過程中，需要消耗A部門的產(chǎn)品量為：

如此類推，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中，為生產(chǎn)Y數(shù)量B部門產(chǎn)品，需消耗A部門產(chǎn)品總量為：

I表示單位矩陣，用B代表完全消耗系數(shù)矩陣，則有：

完全消耗矩陣中的第j行代表各部門對(duì)j部門的完全消耗系數(shù)，用bij表示。

由于數(shù)據(jù)采集及處理的滯后性，2012年天津市投入產(chǎn)出表仍未對(duì)外公布，故選取2002年級(jí)2007年的《天津市投入產(chǎn)出表》數(shù)據(jù)進(jìn)行消耗系數(shù)分析，根據(jù)直接消耗系數(shù)和完全消耗系數(shù)計(jì)算公式，對(duì)2個(gè)投入產(chǎn)出表42部門共3528個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行矩陣計(jì)算分析，得出直接消耗系數(shù)矩陣和完全消耗系數(shù)矩陣。在完全消耗系數(shù)矩陣中，選取各部門對(duì)煤炭開采及洗選業(yè)，石油和天然氣開采業(yè)，石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)，電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)5個(gè)部門的完全消耗系數(shù)矩陣進(jìn)行分析，由于投入產(chǎn)出表按照產(chǎn)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，在收集資料和處理過程中進(jìn)行了不同部門計(jì)量的當(dāng)量統(tǒng)一，因此，可以將各部門對(duì)這5個(gè)能源部門的完全消耗系數(shù)進(jìn)行相加，即代表各部門對(duì)能源的整體直接消耗系數(shù)和完全消耗系數(shù)。

由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，各部門對(duì)能源部門的依賴程度不同，故用完全消耗系數(shù)進(jìn)行分析更加合理，為了挖掘間接、潛在的能源依賴程度，采用完全消耗系數(shù)與直接消耗系數(shù)的比值進(jìn)行分析，比值越大，說明該產(chǎn)業(yè)對(duì)能源的間接消耗程度越大，能源消耗關(guān)系越復(fù)雜；比值越小，說明其對(duì)能源的間接消耗越小，潛在依賴程度越低。計(jì)算并進(jìn)行歸類，得出結(jié)果如表1所示。

比值越大，則間接能源消耗越大，其能源產(chǎn)業(yè)鏈較為復(fù)雜，對(duì)能源的依賴程度較大。當(dāng)然，有些部門由于工藝需要、原材料需要，對(duì)能源的間接消耗較大，故單純的按照完全消耗系數(shù)與直接消耗系數(shù)的比值進(jìn)行分類仍欠全面。這時(shí)可以結(jié)合2002年及2007年的數(shù)據(jù)、挖掘完全消耗系數(shù)變化情況及2007年的各部門的完全消耗系數(shù)數(shù)據(jù)做出散點(diǎn)圖 （橫軸表示各部門對(duì)能源的完全消耗系數(shù)，縱軸代表完全消耗系數(shù)變化情況，若大于1，則表示2007年較2002年有所增長(zhǎng)），如圖2所示。

取（20.75，1）（總體能源消耗的平均數(shù)）作為原點(diǎn)，劃分為四個(gè)象限，歸納分析如表2所示。

表1 2007年各部門對(duì)能源完全消耗系數(shù)與直接消耗系數(shù)比值歸類

四、小結(jié)及建議

本文結(jié)合天津市大量歷史數(shù)據(jù)，依托2007-2013年《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》及天津市2002年及2007年的《投入產(chǎn)出表》數(shù)據(jù)，利用協(xié)整分析、回歸分析、投入產(chǎn)出模型，引入能源消費(fèi)彈性系數(shù)、直接消耗系數(shù)、完全消耗系數(shù)等參數(shù)進(jìn)行了天津市各部門能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系研究，經(jīng)濟(jì)發(fā)展各產(chǎn)業(yè)對(duì)能源消耗特點(diǎn)研究，得出結(jié)論有：

1.天津市經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)能源消費(fèi)的依賴較大，且能源消費(fèi)彈性系數(shù)呈現(xiàn)“倒V”走勢(shì)，表明近年來天津市能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)有所好轉(zhuǎn)，能源彈性系數(shù)小于1，反映出天津市產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)能源的利用效率正在逐漸提升。

表2 2007年各部門能源完全消耗系數(shù)及其變化趨勢(shì)分象限匯總表

圖2 2007年各部門能源完全消耗系數(shù)及其變化情況

2.天津市各產(chǎn)業(yè)的能源消耗特點(diǎn)有較大不同，部分產(chǎn)業(yè)間接消耗大，對(duì)于圖2和表4中第一象限的部門，需加強(qiáng)能源利用效率的提升，改進(jìn)生產(chǎn)工藝，用先進(jìn)設(shè)備或技術(shù)完善高能耗的環(huán)節(jié)；對(duì)于第二象限的部門，雖然目前能源利用相對(duì)較少，但呈現(xiàn)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，也需要提前進(jìn)行能源效率提升改進(jìn)，規(guī)避能源緊缺為其發(fā)展帶來的風(fēng)險(xiǎn)；對(duì)于第三象限的部門，能源利用情況較為理想；對(duì)于第四象限，雖然增長(zhǎng)緩慢，但由于本身就屬于高能耗部門，其進(jìn)一步發(fā)展受能源短缺的限制，需加強(qiáng)內(nèi)部產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈，尋求可替代的發(fā)展模式。

[1]韓智勇，魏一鳴，焦建玲，范英，張九天.中國能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的協(xié)整性與因果關(guān)系分析[J].系統(tǒng)工程，2004（12）.

[2]汪旭暉，劉勇.中國能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)：基于協(xié)整分析和Granger因果檢驗(yàn)[J].資源科學(xué)，2007（5）.

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責(zé)任編輯：閆 威

F403.2

A

1006－1255－（2015）02－0021-04

吳 鵬（1986—），中海油能源發(fā)展股份有限公司銷售服務(wù)分公司。郵編：300457

李永平（1987—），中海石油技術(shù)檢測(cè)有限公司。郵編：300452