周四軍 廖芳芳 李丹玉

考慮行業(yè)異質(zhì)性的我國(guó)工業(yè)能源效率分析

周四軍 廖芳芳 李丹玉

提升能源效率是供給側(cè)改革的重要方面，不同行業(yè)在資源、技術(shù)、資金和勞動(dòng)組織上各有自身特性，使到各行業(yè)能源效率產(chǎn)生差異。運(yùn)用超效率DEA模型，以2002-2014年我國(guó)36個(gè)工業(yè)行業(yè)的面板數(shù)據(jù)測(cè)算我國(guó)工業(yè)行業(yè)的靜態(tài)全要素能源效率，分析行業(yè)異質(zhì)性和演變過(guò)程。采用Malmquist指數(shù)法測(cè)算全要素能源效率變化指數(shù)，考察我國(guó)工業(yè)全要素能源效率的動(dòng)態(tài)變化，進(jìn)一步運(yùn)用面板回歸模型分析工業(yè)行業(yè)能源效率的影響因素。結(jié)果發(fā)現(xiàn):我國(guó)工業(yè)行業(yè)能源效率保持緩慢上升趨勢(shì)，不同要素密集度行業(yè)的能源效率存在顯著差異性，從低至高依次為資源密集型、資本密集型和勞動(dòng)密集型行業(yè)。不同行業(yè)間能源效率增長(zhǎng)趨勢(shì)不同，資源密集型行業(yè)和勞動(dòng)密集型行業(yè)的全要素能源效率變化指數(shù)呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，資本密集型行業(yè)的全要素能源效率變化指數(shù)呈下降趨勢(shì)。產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)、對(duì)外開(kāi)放程度、行業(yè)平均規(guī)模和行業(yè)集中度對(duì)全要素能源效率的影響存在行業(yè)異質(zhì)性。

工業(yè)能源效率； 行業(yè)異質(zhì)性； 超效率DEA； 要素密集度； 效率分解

一 引 言

工業(yè)化發(fā)展已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)不可或缺的重要支柱，而工業(yè)能耗降低又是一個(gè)不得不重視的約束條件?！笆濉币?guī)劃明確提出，到2020年末，我國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗較2015年要降低15%和二氧化碳總量降低18%的約束性目標(biāo)。因此，對(duì)我國(guó)工業(yè)行業(yè)能源效率水平及其變動(dòng)的根源進(jìn)行定量分析和對(duì)比，對(duì)推動(dòng)工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展有重要意義。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)行業(yè)能源效率的差異性及影響因素進(jìn)行了多方面的研究。Miketa和Mulder(2005)[1]對(duì)56個(gè)發(fā)達(dá)以及發(fā)展國(guó)家10個(gè)制造業(yè)行業(yè)在1971-1995年的能源效率進(jìn)行了研究分析，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)國(guó)家的制造業(yè)能源效率存在收斂趨勢(shì)，但其收斂性水平會(huì)因國(guó)家的不同而存在差異。Mukherjee(2008)[2]在生產(chǎn)理論角度下對(duì)美國(guó)1970-2001年的制造業(yè)能源效率進(jìn)行了測(cè)算，表明具有較大產(chǎn)出的能源密集型行業(yè)的能源效率較低。唐玲和楊正林(2009)[3]運(yùn)用DEA模型測(cè)算了1998-2007年中國(guó)工業(yè)行業(yè)能源效率，并分析了能源效率提升的影響機(jī)制，中國(guó)工業(yè)行業(yè)能源效率的整體水平較低，國(guó)有企業(yè)比重、行業(yè)集中度與工業(yè)能源效率負(fù)相關(guān)，企業(yè)規(guī)模與工業(yè)能源效率正相關(guān)。李世祥和成金華(2009)[4]運(yùn)用非參數(shù)前沿方法分析中國(guó)工業(yè)行業(yè)的能源效率特征，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)工業(yè)行業(yè)能源效率較低，同時(shí)研究了工業(yè)化水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進(jìn)步和能源價(jià)格對(duì)能源效率的影響機(jī)制。曲小娥(2011)[5]利用DEA效率評(píng)價(jià)方法對(duì)中國(guó)省際工業(yè)的能源效率和影響因素進(jìn)行了測(cè)算和分析，研究發(fā)現(xiàn)我國(guó)各省份工業(yè)能源效率差異較大；行業(yè)集中度、資本深化對(duì)工業(yè)能源效率有正影響，而企業(yè)平均規(guī)模對(duì)工業(yè)能源效率有負(fù)影響。郭文和孫濤(2013)[6]運(yùn)用改進(jìn)的非期望SBM模型測(cè)算了我國(guó)39個(gè)工業(yè)行業(yè)的生態(tài)全要素能源效率，研究發(fā)現(xiàn)我國(guó)工業(yè)行業(yè)生態(tài)全要素能源效率值差異較大，企業(yè)規(guī)模、資本深化對(duì)高效率和低效率行業(yè)均為正影響，而國(guó)有控股對(duì)高效率行業(yè)產(chǎn)生正影響，對(duì)低效率行業(yè)產(chǎn)生負(fù)影響。陳關(guān)聚(2014)[7]運(yùn)用隨機(jī)前沿技術(shù)測(cè)算了我國(guó)制造業(yè)30個(gè)行業(yè)的全要素能源效率，結(jié)果發(fā)現(xiàn)2003-2010年制造業(yè)能源效率呈現(xiàn)先上升后停滯的階梯形變化特征，且行業(yè)間能源效率水平差異較大；增加煤炭消費(fèi)量對(duì)能源效率有顯著負(fù)影響，增加電力、石油消費(fèi)量對(duì)能源效率有顯著正影響。武盈盈(2015)[8]通過(guò)構(gòu)造隨機(jī)前沿理論模型測(cè)算了各行業(yè)全要素能源效率值，并分析了其影響因素，研究發(fā)現(xiàn)企業(yè)規(guī)模、對(duì)外開(kāi)放程度、外商投資水平、技術(shù)創(chuàng)新與能源效率正相關(guān)，而國(guó)有及國(guó)有控股企業(yè)占比與能源效率顯著負(fù)相關(guān)。王娟等(2016)[9]運(yùn)用非徑向DEA模型測(cè)算了36個(gè)工業(yè)行業(yè)能源和環(huán)境綜合效率，研究發(fā)現(xiàn)各行業(yè)的綜合環(huán)境效率存在差異性和改善空間。

以上文獻(xiàn)都是在同質(zhì)性行業(yè)的假設(shè)下開(kāi)展研究。不同的工業(yè)行業(yè)自身特性有所不同，在資源密集程度、環(huán)境污染程度、技術(shù)密集程度等方面存在差異，從而導(dǎo)致各行業(yè)能源效率存在顯著的行業(yè)差異性。大多數(shù)研究提出的提高行業(yè)能源效率的政策都是面向所有行業(yè)，未區(qū)分行業(yè)異質(zhì)性，因而無(wú)法對(duì)我國(guó)工業(yè)能源效率的變化趨勢(shì)與成因進(jìn)行深入分析和解釋?zhuān)矡o(wú)法為改善我國(guó)工業(yè)能源效率提供針對(duì)性政策。為此本文從行業(yè)異質(zhì)性的視角出發(fā)，測(cè)算我國(guó)工業(yè)能源效率，以反映各行業(yè)間能源效率的行業(yè)差異性，提出更有針對(duì)性的對(duì)策建議。

二 工業(yè)行業(yè)異質(zhì)性理論簡(jiǎn)述

“異質(zhì)性”相對(duì)于“同質(zhì)性”，是指物質(zhì)因?yàn)榭臻g結(jié)構(gòu)或物理差異所造成的性質(zhì)差異。行業(yè)異質(zhì)性主要是指各個(gè)行業(yè)由于自身?xiàng)l件特征，導(dǎo)致行業(yè)間存在較為明顯的差異而且能夠明顯區(qū)分。對(duì)于行業(yè)的劃分標(biāo)準(zhǔn)，可以根據(jù)生產(chǎn)要素密集程度、環(huán)境污染排放程度、壟斷程度等具體劃分。隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，生產(chǎn)要素密集度被廣泛運(yùn)用于行業(yè)分類(lèi)的研究領(lǐng)域中。生產(chǎn)要素密集程度是指投入要素在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)產(chǎn)生的影響程度以及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)對(duì)各生產(chǎn)投入要素的依賴(lài)程度，實(shí)質(zhì)是檢驗(yàn)生產(chǎn)過(guò)程中各要素的投入比例關(guān)系?；诖耍疚囊陨a(chǎn)要素密集程度為標(biāo)準(zhǔn)劃分行業(yè)性質(zhì)，具體分為資源密集型、勞動(dòng)密集型與資本密集型3類(lèi)(祝樹(shù)金和許可瑞琳，2015)[10]。而資源密集型行業(yè)指投入資源要素多，且對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)影響大的工業(yè)行業(yè)；勞動(dòng)密集型行業(yè)指投入勞動(dòng)力多，且對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)影響程度大的工業(yè)行業(yè)；資本密集型行業(yè)指投入資本多，且對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)影響程度大的工業(yè)行業(yè)。因此，根據(jù)2002年版的《國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)》，并參考以上文獻(xiàn)，選取36個(gè)工業(yè)行業(yè)按其定義分成表1中的三大類(lèi)型行業(yè)。

表1 我國(guó)36個(gè)工業(yè)行業(yè)的分類(lèi)

(續(xù)上表)

資源密集型行業(yè)勞動(dòng)密集型行業(yè)資本密集型行業(yè)(A6)煙草制品業(yè)(B6)皮革、毛皮、羽毛(絨)及其制品業(yè)(C6)塑料制品業(yè)(A7)電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)(B7)印刷業(yè)和記錄媒介的復(fù)制(C7)黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)(A8)燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)(B8)家具制造業(yè)(C8)有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)(A9)水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)(B9)造紙及紙制品業(yè)(C9)通用設(shè)備制造業(yè)(A10)木材加工及竹藤棕草制品業(yè)(B10)橡膠制品業(yè)(C10)交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)(B11)非金屬礦物制品業(yè)(C11)專(zhuān)用設(shè)備制造業(yè)(B12)金屬制品業(yè)(C12)電氣機(jī)械及器材制造業(yè)(C13)儀器儀表及文化、辦公用機(jī)械制造業(yè)(C14)通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)

能源效率即投入產(chǎn)出的比例關(guān)系。而全要素能源效率是指一個(gè)經(jīng)濟(jì)體在綜合考慮生產(chǎn)過(guò)程中能源、資本、人力等投入要素后實(shí)現(xiàn)的最大產(chǎn)出，主要通過(guò)衡量非有效前沿面與有效前沿面之間距離來(lái)測(cè)度各行業(yè)能源的相對(duì)效率，生產(chǎn)函數(shù)關(guān)系決定著能源效率高低。

由于各個(gè)行業(yè)各具特性，按要素密集度分類(lèi)的行業(yè)對(duì)生產(chǎn)投入要素的依賴(lài)程度不同。在生產(chǎn)過(guò)程中，勞動(dòng)密集型行業(yè)需要投入大量的勞動(dòng)力，對(duì)于技術(shù)和設(shè)備的依賴(lài)程度較低；資本密集型行業(yè)需要投入較多的資本且消耗大量的能源；相對(duì)于上述兩種類(lèi)型的行業(yè)，資源密集型行業(yè)則需要消耗大量的自然資源。這三種類(lèi)型行業(yè)對(duì)勞動(dòng)、資本、能源的需求有所不同，將三種投入要素作為測(cè)算能源效率的指標(biāo)加入到生產(chǎn)函數(shù)中，會(huì)導(dǎo)致不同的產(chǎn)出量。而用投入產(chǎn)出比例關(guān)系來(lái)表示的能源效率，也因行業(yè)間不同的投入要素而造成能源效率差異。

三 工業(yè)全要素能源效率測(cè)算及行業(yè)異質(zhì)性比較

(一)研究方法

本文從我國(guó)工業(yè)發(fā)展的實(shí)際出發(fā)，利用超效率DEA模型和Malmquist指數(shù)測(cè)算我國(guó)36個(gè)工業(yè)行業(yè)全要素能源效率和指數(shù)。

1. 超效率DEA模型

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析是一種分析多投入、多產(chǎn)出的決策單元的相對(duì)有效性的評(píng)價(jià)方法。傳統(tǒng)的DEA方法會(huì)出現(xiàn)多個(gè)決策單元同時(shí)有效，即效率值同時(shí)為1的情形，從而無(wú)法對(duì)有效的決策單元進(jìn)行進(jìn)一步的比較。為了解決傳統(tǒng)DEA模型無(wú)法評(píng)價(jià)的問(wèn)題，Andersen和Petersen提出了超效率DEA模型，克服了決策單元的效率值不能超過(guò)1的約束條件，進(jìn)一步辨別出有效DEA決策單元之間的差別。超效率DEA模型如下：

(1)

2. Malmquist指數(shù)

Malmquist指數(shù)主要是用距離函數(shù)測(cè)算值的比率來(lái)測(cè)算某個(gè)行業(yè)的t時(shí)期和t+1時(shí)期之間全要素生產(chǎn)指數(shù)的變化(Fare et al.，1994)[11]。在t時(shí)期的技術(shù)條件下，t時(shí)期和t+1時(shí)期之間的Malmquist全要素生產(chǎn)率指數(shù)可以表示為：

(2)

F?re et al.(1994)[11]在研究中發(fā)現(xiàn)全要素生產(chǎn)率指數(shù)可分解成技術(shù)進(jìn)步指數(shù)和技術(shù)效率指數(shù)兩部分，而技術(shù)效率指數(shù)可分解為純技術(shù)效率指數(shù)和規(guī)模效率指數(shù)。技術(shù)進(jìn)步指數(shù)衡量了決策單元科技創(chuàng)新、引進(jìn)技術(shù)等方面內(nèi)容，若數(shù)值大于1則表示技術(shù)進(jìn)步，反之表示技術(shù)頹廢。純技術(shù)效率指數(shù)衡量決策單元從t期到t+1期的最佳生產(chǎn)前沿的距離，體現(xiàn)決策單元在管理、教育、知識(shí)水平等方面的改善狀況。規(guī)模效率指數(shù)權(quán)衡各個(gè)決策單元規(guī)模收益是增加還是減少，評(píng)價(jià)決策單元最佳的生產(chǎn)規(guī)模，若該數(shù)值大于1，則規(guī)模收益遞增，反之規(guī)模收益遞減。

(二) 變量選擇及數(shù)據(jù)來(lái)源

考慮到數(shù)據(jù)的可取性，本文選擇數(shù)據(jù)為我國(guó)36個(gè)工業(yè)行業(yè)(表1)2002-2014年的工業(yè)總產(chǎn)值、勞動(dòng)投入、能源消耗總量、二氧化硫排放量。

1. 投入項(xiàng)目

(1)資本投入：以工業(yè)總產(chǎn)值作為資本投入指標(biāo)。資本存量的計(jì)算方法根據(jù)張軍(2004)[12]的計(jì)算結(jié)果，取2002年現(xiàn)值作為本文的計(jì)算基準(zhǔn)，采用永續(xù)盤(pán)存法向后推算得到各行業(yè)的資本存量，并折算為2002年不變價(jià)格，單位為億元。

(2)勞動(dòng)投入：選取規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)全部從業(yè)人員平均數(shù)作為勞動(dòng)投入，數(shù)據(jù)來(lái)源為《中國(guó)工業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》，單位為萬(wàn)人。

(3)能源投入：以規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)能源消耗總量作為能源投入，數(shù)據(jù)來(lái)源為《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》，單位為萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

2. 產(chǎn)出項(xiàng)目

(1)期望產(chǎn)出：用規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值作為產(chǎn)出指標(biāo)，用固定資產(chǎn)投資價(jià)格指數(shù)平減后以2002年為基期作為經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，數(shù)據(jù)來(lái)源為《中國(guó)工業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》，單位為億元。

(三)測(cè)算結(jié)果分析

1. 基于環(huán)境因素的我國(guó)工業(yè)行業(yè)全要素能源效率

利用Matlab8.0軟件，在規(guī)模收益不變假設(shè)下，運(yùn)用基于投入導(dǎo)向的超效率DEA模型測(cè)算了2002-2014年基于環(huán)境因素的我國(guó)36個(gè)工業(yè)行業(yè)全要素能源效率，測(cè)算結(jié)果見(jiàn)附表1。

(1) 我國(guó)工業(yè)行業(yè)能源效率存在很大的行業(yè)差異性。測(cè)算結(jié)果顯示：2002-2014年我國(guó)36個(gè)工業(yè)行業(yè)的全要素能源效率水平相對(duì)較高，年均值達(dá)到0.743。效率最高的五個(gè)行業(yè)分別為煙草制造業(yè)、燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、家具制造業(yè)、文教體育用品制造業(yè)和通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其他設(shè)備制造業(yè)，其中煙草制造業(yè)、家具制造業(yè)和通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其他設(shè)備制造業(yè)2002-2014年全要素能源效率一直大于1，即處于生產(chǎn)前沿面上。能源效率最低的五個(gè)行業(yè)分別為煤炭開(kāi)采和洗選業(yè)、石油和天然氣開(kāi)采業(yè)、造紙及紙制品業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)和黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)，能源效率處于0.1-0.4，說(shuō)明這些行業(yè)離最佳能源效率前沿面較遠(yuǎn)，無(wú)效損失較高。

從上述分析中可以發(fā)現(xiàn)，能源效率高的大多數(shù)是能源消耗低、技術(shù)含量高的工業(yè)行業(yè)，而能源效率低的大多數(shù)是能源消耗高、污染排放嚴(yán)重的工業(yè)行業(yè)。行業(yè)異質(zhì)性導(dǎo)致各行業(yè)能源效率差距明顯且行業(yè)之間存在著巨大的節(jié)能潛力。

圖1 2002-2014年我國(guó)36個(gè)工業(yè)行業(yè)全要素能源效率均值

(2)為進(jìn)一步說(shuō)明行業(yè)異質(zhì)性對(duì)能源效率產(chǎn)生的影響，將所有行業(yè)按要素密集度分類(lèi)，重新對(duì)工業(yè)能源效率進(jìn)行測(cè)算，結(jié)果見(jiàn)附表2。

從全部行業(yè)的整體性來(lái)看，2002-2008年我國(guó)工業(yè)行業(yè)能源效率呈現(xiàn)微小的波動(dòng)變化，2008-2010年呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，2010-2012年大幅度下降，2013年微小變動(dòng)之后呈現(xiàn)逐漸上升趨勢(shì)。從行業(yè)異質(zhì)性的角度出發(fā)，勞動(dòng)密集型行業(yè)的工業(yè)能源效率是最高的，可能是因?yàn)殡S著城鎮(zhèn)化和工業(yè)化的推進(jìn)，這些行業(yè)的勞動(dòng)力利用效率不斷提高，而且相對(duì)于其他行業(yè)，其粗放型的耗能產(chǎn)業(yè)較少，因而工業(yè)能源效率高于資本密集型行業(yè)。資本密集型行業(yè)的工業(yè)能源效率較高，是因?yàn)檫@些行業(yè)在能源利用方面采用集約化、低耗能的生產(chǎn)方式，不存在能源投入冗余。資源密集型行業(yè)的工業(yè)能源效率最低，可能是因?yàn)檫@類(lèi)行業(yè)的增長(zhǎng)方式主要以粗放型為主，行業(yè)技術(shù)裝備水平較低，自然資源、能源等浪費(fèi)嚴(yán)重，所以其能源效率相對(duì)較低。

圖2 我國(guó)工業(yè)行業(yè)異質(zhì)性能源效率

2. 行業(yè)異質(zhì)性條件下我國(guó)工業(yè)行業(yè)全要素能源效率變動(dòng)

為進(jìn)一步說(shuō)明行業(yè)異質(zhì)性條件下我國(guó)工業(yè)行業(yè)能源效率的動(dòng)態(tài)變化情況，利用Malmquist指數(shù)方法對(duì)我國(guó)36個(gè)工業(yè)行業(yè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)算得到全要素能源效率變化指數(shù)(TFP)，并將其分解為技術(shù)進(jìn)步指數(shù)(ECHCH)、技術(shù)效率指數(shù)(EFFCH)、純技術(shù)效率指數(shù)(PECH)和規(guī)模效率指數(shù)(SECH)。表2列出了2002-2014年全要素能源效率Malmquist指數(shù)值變化年均值及其分解結(jié)果。

表2 2002-2014年我國(guó)工業(yè)行業(yè)全要素能源效率指數(shù)年變化值

(續(xù)上表)

年份TFP指數(shù)ECHCH指數(shù)EFFCH指數(shù)PECH指數(shù)SECH指數(shù)2008-20091.0751.0291.0441.0451.0002009-20101.0691.0411.0271.0121.0152010-20111.1091.1760.9420.9311.0132011-20120.9981.0270.9720.9291.0462012-20131.0711.0601.0101.0061.0052013-20141.0471.0421.0051.0170.998均值1.0841.0840.9990.9931.007

從表2可以看出，2002-2014年我國(guó)工業(yè)行業(yè)全要素能源效率年均增長(zhǎng)8.4%，表明我國(guó)能源效率在2002-2014年整體處于上升階段。從其分解看，技術(shù)效率指數(shù)年均值為0.999，說(shuō)明技術(shù)效率處于下降狀態(tài)，主要是由純技術(shù)效率下降導(dǎo)致，而技術(shù)進(jìn)步指數(shù)和全要素能源效率指數(shù)的變動(dòng)情況幾乎一致，說(shuō)明技術(shù)進(jìn)步對(duì)能源效率的提高起到關(guān)鍵性作用，其中技術(shù)進(jìn)步的年增長(zhǎng)率為8.4%。原因在于隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制改革的推進(jìn)和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的完善，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的力度逐漸加大，企業(yè)管理水平也在經(jīng)濟(jì)改革的影響下不斷提高，中國(guó)工業(yè)正向以管理創(chuàng)新、制度創(chuàng)新、科技創(chuàng)新等為主的新型工業(yè)化道路發(fā)展，技術(shù)進(jìn)步、科技創(chuàng)新對(duì)全要素能源效率提高的作用逐漸顯現(xiàn)。

為進(jìn)一步分析行業(yè)異質(zhì)性條件下各子行業(yè)全要素能源效率的變動(dòng)情況，表3給出了2002-2014年我國(guó)36個(gè)工業(yè)行業(yè)以及行業(yè)分類(lèi)條件下的全要素能源效率變化指數(shù)及其分解。

表3 我國(guó)36個(gè)工業(yè)行業(yè)全要素能源效率變化情況及其分解

(續(xù)上表)

工業(yè)行業(yè)TFP指數(shù)ECHCH指數(shù)EFFCH指數(shù)PECH指數(shù)SECH指數(shù)B50.9671.0330.9370.9740.961B60.9521.0330.9221.0000.922B71.0271.0290.9981.0540.947B80.9641.0330.9341.0000.934B91.0811.0541.0261.1420.898B101.2841.0391.2351.0381.189B111.0681.0720.9961.0000.996B121.0711.0541.0160.9541.065資本密集型1.0931.0811.0121.0140.998C10.9591.0330.9291.0000.929C21.0491.0351.0141.0620.955C31.0981.0641.0321.0301.002C41.0831.0631.0191.0191.000C51.0991.0311.0661.0571.008C61.0091.0380.9730.9980.975C71.0831.0601.0221.0650.959C81.1101.0571.0501.0001.050C91.0651.0730.9930.9931.000C101.0881.0631.0241.0231.001C111.0721.0701.0021.0021.000C121.0571.0571.0000.9971.003C131.0091.0330.9771.0900.897C141.0701.0701.0001.0001.000

從表3可知，行業(yè)異質(zhì)性的存在導(dǎo)致各行業(yè)之間全要素能源效率變化指數(shù)存在明顯差異，對(duì)比三大類(lèi)行業(yè)的能源效率變化指數(shù)及分解情況可以看出：

(1)資源密集型行業(yè)的全要素能源效率處于增長(zhǎng)趨勢(shì)，年均增長(zhǎng)9.9%。從其分解來(lái)看，技術(shù)效率指數(shù)小于1，主要受到純技術(shù)效率微弱的抑制作用影響，而技術(shù)進(jìn)步年增長(zhǎng)達(dá)到10.4%，說(shuō)明勞動(dòng)密集型行業(yè)全要素能源效率的增長(zhǎng)主要依靠技術(shù)進(jìn)步的增長(zhǎng)。從資源密集型行業(yè)各個(gè)子行業(yè)來(lái)看，除了木材加工及竹藤棕草制品業(yè)，其它行業(yè)的能源效率都有所提高，但是引致因素有所不同。煤炭開(kāi)采和洗選業(yè)、石油和天然氣開(kāi)采業(yè)、燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)的能源效率提高都是技術(shù)效率和技術(shù)進(jìn)步共同作用，其它行業(yè)主要是依靠技術(shù)進(jìn)步的增長(zhǎng)。除了煤炭開(kāi)采與洗選業(yè)、石油和天然氣開(kāi)采業(yè)、燃?xì)馍a(chǎn)與供應(yīng)業(yè)和水的生產(chǎn)與供應(yīng)業(yè)，其他行業(yè)的技術(shù)效率均下降，大多數(shù)是受到純技術(shù)效率和規(guī)模效率下降影響。而食品制造業(yè)、木材加工及竹藤棕草制品業(yè)、燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)的規(guī)模效率有待進(jìn)一步提高。

(2)勞動(dòng)密集型行業(yè)的全要素能源效率增長(zhǎng)率達(dá)到11.7%，而技術(shù)進(jìn)步增長(zhǎng)率達(dá)到10.8%，說(shuō)明勞動(dòng)密集型行業(yè)全要素能源效率的提升主要依靠技術(shù)進(jìn)步的提高。從勞動(dòng)密集型行業(yè)各個(gè)子行業(yè)分析，橡膠制品業(yè)的能源效率增長(zhǎng)率最高，達(dá)到了28.4%，主要受到技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)效率共同改進(jìn)影響，保證了能源的高效率。有色金屬礦采選業(yè)的能源效率增長(zhǎng)率下降速度最大，其技術(shù)退步明顯。而黑色金屬礦采選業(yè)、造紙及紙制品業(yè)、橡膠制品業(yè)和金屬制品業(yè)的技術(shù)效率都有所提高，其它行業(yè)的技術(shù)效率都是下降的，說(shuō)明這些行業(yè)在技術(shù)改造方面，自身實(shí)力相對(duì)較弱，而外資企業(yè)進(jìn)入這些行業(yè)主要是看中了我國(guó)廉價(jià)的勞動(dòng)力資源優(yōu)勢(shì)，相比于其它行業(yè)，外資企業(yè)所帶來(lái)的溢出效應(yīng)較小，且對(duì)提高我國(guó)工業(yè)行業(yè)能源效率的貢獻(xiàn)較小。造紙及紙制品業(yè)、印刷業(yè)和記錄媒介的復(fù)制都獲得了較好的純技術(shù)效率，但是其規(guī)模效率有待進(jìn)一步提高。

(3)資本密集型行業(yè)的全要素能源效率呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，年均增長(zhǎng)9.3%，其規(guī)模效率處于負(fù)增長(zhǎng)，年均下降0.2%。主要是因?yàn)橘Y本密集型行業(yè)的主要經(jīng)營(yíng)單位是國(guó)有企業(yè)，擁有較高的市場(chǎng)集中度。但國(guó)有企業(yè)規(guī)模較大容易造成不合理的制度安排和較低的管理效率，從而導(dǎo)致資本密集型行業(yè)的規(guī)模效率比較低。分析資本密集型行業(yè)各個(gè)子行業(yè)可以發(fā)現(xiàn)，文教體育用品制造業(yè)的能源效率下降，主要是受技術(shù)效率下降的影響，而其它行業(yè)的能源效率都有所提高，增長(zhǎng)速度也較快，是因?yàn)檫@些行業(yè)無(wú)論是自身經(jīng)濟(jì)能力、行業(yè)壟斷程度還是技術(shù)改造能力都比較強(qiáng)。塑料制品業(yè)、通用設(shè)備制造業(yè)、儀器儀表制造業(yè)和文教體育用品制造業(yè)的技術(shù)效率都有所下降，但其影響因素不同。塑料制品業(yè)技術(shù)效率下降主要是純技術(shù)效率和規(guī)模效率共同下降所致，通用設(shè)備制造業(yè)的技術(shù)效率下降是由于純技術(shù)效率下降，而儀器儀表制造業(yè)和文教體育用品制造業(yè)的技術(shù)效率下降主要是由規(guī)模效率下降引起的。

四 工業(yè)全要素能源效率影響因素的行業(yè)異質(zhì)性

利用我國(guó)工業(yè)行業(yè)全要素能源效率值，構(gòu)建回歸模型進(jìn)行行業(yè)間的比較，從行業(yè)異質(zhì)性特征的視角討論影響全要素能源效率的因素，以便為提高我國(guó)工業(yè)行業(yè)能源效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)提供參考。

(一)變量的選取及模型設(shè)定

1. 產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)：用按行業(yè)分國(guó)有及國(guó)有控股工業(yè)企業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值與按行業(yè)分規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值的比值(ES)衡量行業(yè)產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)。產(chǎn)權(quán)制度不同會(huì)導(dǎo)致激勵(lì)機(jī)制不同，我國(guó)多數(shù)工業(yè)以國(guó)有企業(yè)為主，國(guó)有工業(yè)比重越高，能源效率越低。

2. 對(duì)外開(kāi)放程度。用按行業(yè)分規(guī)模以上行業(yè)出口交貨值占銷(xiāo)售收入的比值(OD)來(lái)衡量對(duì)外開(kāi)放程度。對(duì)外開(kāi)放使中國(guó)企業(yè)與世界知名企業(yè)不斷交流學(xué)習(xí)，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)設(shè)備，提高技術(shù)水平，而技術(shù)水平的提高會(huì)帶來(lái)能源效率提高。

3. 行業(yè)平均規(guī)模：用按行業(yè)分規(guī)模以上工業(yè)行業(yè)總產(chǎn)值與按行業(yè)分規(guī)模以上行業(yè)單位數(shù)的比值(SL)來(lái)衡量行業(yè)規(guī)模。大量文獻(xiàn)證明，行業(yè)規(guī)模對(duì)能源效率有顯著的正影響。

4. 行業(yè)集中度。用按行業(yè)分大中型工業(yè)企業(yè)的銷(xiāo)售產(chǎn)量與按行業(yè)分規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)的工業(yè)銷(xiāo)售產(chǎn)量的比值(CR)來(lái)表示行業(yè)集中度。行業(yè)集中度越強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力越弱，低強(qiáng)度的競(jìng)爭(zhēng)力會(huì)削弱利潤(rùn)基礎(chǔ)從而導(dǎo)致技術(shù)退步，進(jìn)而造成能源效率的下降。

以前文測(cè)算出來(lái)的全要素能源效率為被解釋變量，以上述因素為解釋變量，建立如下面板數(shù)據(jù)回歸模型：

LnEEi,t=β0+β1LnCRi,t+β2LnODi,t+β3LnSLi,t+β4LnESi,t+μi,t

(3)

上式中EEi,t表示i行業(yè)第t年的全要素能源效率，βi為待定系數(shù)，μi,t為隨機(jī)誤差項(xiàng)。

(二) 實(shí)證結(jié)果分析

為了能夠反映出各行業(yè)之間的個(gè)體特征，本文選用變截距模型進(jìn)行回歸分析。變截距模型包括固定效應(yīng)模型、混合效應(yīng)模型和隨機(jī)效應(yīng)模型，而Hausman檢驗(yàn)結(jié)果拒絕原假設(shè)，所以運(yùn)用固定效應(yīng)模型對(duì)2002-2014年我國(guó)36個(gè)工業(yè)行業(yè)面板數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，估計(jì)結(jié)果見(jiàn)表4。

從表4可以得出以下四點(diǎn)：

1. 產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)對(duì)三大類(lèi)型行業(yè)的能源效率具有負(fù)影響，尤其是資本密集型行業(yè)最為顯著。對(duì)于一個(gè)以公有制為主體的國(guó)家來(lái)講，國(guó)有產(chǎn)值占整個(gè)地區(qū)乃至國(guó)家的比重都很大，國(guó)有企業(yè)的發(fā)展程度決定整個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。而資本密集型行業(yè)以國(guó)有企業(yè)為主，雖有國(guó)家的資金投入以及政策的扶持，但其仍以現(xiàn)有的生產(chǎn)模式進(jìn)行生產(chǎn)，導(dǎo)致國(guó)有工業(yè)企業(yè)存在管理水平低下、人員冗余以及技術(shù)發(fā)展水平低下等問(wèn)題，從而阻礙了工業(yè)能源效率的提高。這也從另一個(gè)角度說(shuō)明，外資企業(yè)、港澳臺(tái)企業(yè)和民營(yíng)企業(yè)的壯大發(fā)展有利于工業(yè)行業(yè)能源效率的提高。

表4 工業(yè)全要素能源效率影響因素的參數(shù)估計(jì)結(jié)果

注：系數(shù)相應(yīng)的括號(hào)內(nèi)為t值，*、**、***分別表示系數(shù)通過(guò)置信度為10%、5%、1%的顯著性檢驗(yàn)。

2.對(duì)外開(kāi)放程度對(duì)三大類(lèi)型行業(yè)的能源效率均有正影響，其中勞動(dòng)密集型行業(yè)最為顯著。因?yàn)閯趧?dòng)密集型行業(yè)在技術(shù)改造方面能力相對(duì)較弱，對(duì)外開(kāi)放使勞動(dòng)密集型行業(yè)通過(guò)學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)來(lái)更大程度地提高能源效率。而資源密集型行業(yè)的對(duì)外開(kāi)放程度對(duì)能源效率有正影響但不顯著，說(shuō)明高耗能行業(yè)的總出口交貨值比重隨著我國(guó)國(guó)際分工地位的不斷提升而下降，造成對(duì)外貿(mào)易結(jié)構(gòu)的重大改變。所以加大對(duì)外開(kāi)放，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)節(jié)能技術(shù)、設(shè)備和管理經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蛱岣吖I(yè)行業(yè)能源效率。

3.行業(yè)平均規(guī)模對(duì)三大類(lèi)型行業(yè)能源效率的影響不明確。勞動(dòng)密集型行業(yè)具有勞動(dòng)力資源優(yōu)勢(shì)，適當(dāng)增加行業(yè)規(guī)模，可以利用其優(yōu)勢(shì)來(lái)促進(jìn)產(chǎn)品的深加工，提高產(chǎn)業(yè)鏈附加值，發(fā)揮范圍經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì)，從而提高能源效率。而資本密集型行業(yè)具有資金周轉(zhuǎn)較慢、投資量大等特點(diǎn)，行業(yè)過(guò)于分散會(huì)導(dǎo)致節(jié)能減排治理難度加大，從而導(dǎo)致能源效率的下降，所以合理的規(guī)模配置有利于能源效率的提高。整體上，適當(dāng)增大行業(yè)規(guī)模，增加行業(yè)科研創(chuàng)新研發(fā)的資金投入，能夠在一定程度上提高行業(yè)的能源使用效率。

4.行業(yè)集中度對(duì)三大類(lèi)型行業(yè)能源效率的影響不相同。勞動(dòng)密集型行業(yè)和資本密集型行業(yè)的行業(yè)集中度對(duì)能源效率產(chǎn)生負(fù)影響，在資源密集型行業(yè)則產(chǎn)生正影響。說(shuō)明行業(yè)過(guò)度集中，一方面對(duì)企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)不利，壟斷程度隨著行業(yè)集中度的提高而不斷增強(qiáng)，一些壟斷企業(yè)通過(guò)壟斷地位而擁有高額利潤(rùn)和廉價(jià)資源，削弱企業(yè)管理創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新動(dòng)力，從而導(dǎo)致能源效率下降；但另一方面，一些行業(yè)企業(yè)通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)可能會(huì)形成所謂的主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)，并利用自身強(qiáng)大的優(yōu)異人才儲(chǔ)備、資本支持及有效的政策便利承擔(dān)起全行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的責(zé)任，在一定程度上推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，從而促進(jìn)能源效率的提高。

五 結(jié)論與建議

(一)結(jié)論

本文以2002-2014年我國(guó)36個(gè)工業(yè)行業(yè)的面板數(shù)據(jù)為例，利用投入導(dǎo)向、規(guī)模報(bào)酬不變的超效率DEA模型、Malmquist指數(shù)法和面板回歸模型對(duì)我國(guó)工業(yè)行業(yè)的全要素能源效率和影響因素進(jìn)行實(shí)證分析，得出以下結(jié)論:

1. 2002年以來(lái)我國(guó)各行業(yè)之間的全要能源效率存在行業(yè)差異。全部工業(yè)行業(yè)的全要素能源效率呈緩慢上升趨勢(shì)，年均增長(zhǎng)8.4%但數(shù)值相對(duì)較低，節(jié)能減排任務(wù)艱巨；三大類(lèi)型行業(yè)的全要素能源效率都有上升趨勢(shì)，勞動(dòng)密集型行業(yè)的能源效率最高且增長(zhǎng)最快，主要依靠技術(shù)進(jìn)步的驅(qū)動(dòng)；其次是資本密集型行業(yè)，但增長(zhǎng)最慢，主要受規(guī)模效率微弱的抑制作用影響；最后是資源密集型行業(yè)，主要依靠技術(shù)效率的提高。說(shuō)明行業(yè)異質(zhì)性的存在導(dǎo)致各行業(yè)的能源效率變動(dòng)具有差異性。

2.行業(yè)集中度、對(duì)外開(kāi)放程度、行業(yè)平均規(guī)模和產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)對(duì)全要素能源效率影響存在行業(yè)異質(zhì)性。產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)對(duì)資本密集型行業(yè)、勞動(dòng)密集型行業(yè)和資源密集型行業(yè)都有顯著的負(fù)影響。對(duì)外開(kāi)放程度對(duì)勞動(dòng)密集型行業(yè)和資本密集型行業(yè)的能源效率均有顯著的正影響，而對(duì)資源密集型行業(yè)的能源效率具有正影響但不顯著。行業(yè)平均規(guī)模、行業(yè)集中度對(duì)三大類(lèi)型行業(yè)能源效率的影響各不相同。

(二)政策建議

行業(yè)自身特性使得我國(guó)各個(gè)工業(yè)行業(yè)的全要素能源效率及其影響因素存在顯著差異性，所以必須考慮行業(yè)異質(zhì)性，結(jié)合能源效率的影響因素，從各工業(yè)行業(yè)的具體情況出發(fā)，針對(duì)性地采取措施，提高工業(yè)能源效率。

1.勞動(dòng)密集型行業(yè)內(nèi)部子行業(yè)在技術(shù)改造方面能力相對(duì)較弱，因此，應(yīng)著力推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步，重視科技創(chuàng)新，加大科技與研發(fā)投入，特別是在對(duì)節(jié)能技術(shù)設(shè)備的投入與新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的投入上，以降低技術(shù)退步趨勢(shì)。

2.資源密集行業(yè)的技術(shù)效率水平降低，說(shuō)明一定要素投入條件下未得到最大收益。因此必須加速提高和改進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新、管理效率以及制度安排以充分發(fā)揮其技術(shù)潛力。另外資源密集型行業(yè)主要是高耗能、污染嚴(yán)重的工業(yè)行業(yè)，應(yīng)通過(guò)增加行業(yè)的技術(shù)改造和研發(fā)經(jīng)費(fèi)支出，加快淘汰落后生產(chǎn)能力，并鼓勵(lì)工業(yè)行業(yè)內(nèi)部增加關(guān)于節(jié)能技術(shù)引進(jìn)的投資。

3.資本密集型行業(yè)規(guī)模效率較低，所以應(yīng)合理改善規(guī)模，扭轉(zhuǎn)規(guī)模報(bào)酬降低的趨勢(shì)，同時(shí)采取優(yōu)化技術(shù)結(jié)構(gòu)等相關(guān)措施提高行業(yè)技術(shù)效率。

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Research on Energy Efficiency of Chinese Industry Consider Industrial Heterogeneity

ZHOU Si-jun LIAO Fang-fang LI Dan-yu

Improving energy efficiency is an important aspect of supply-side reform. Different industries have their own characteristics in resources, technology, capital and labor organization, which make the energy efficiency of different industries different. Based on industry heterogeneity perspective, the paper calculates the static total factor energy efficiency of Chinese industry by using super efficiency DEA and the panel data of 36 industries from 2002 to 2014,and analyzes the industry differences and evolution. The paper goes on using the Malmquist index measured the change in total factor energy efficiency index and study the dynamic changes of Chinese industrial total factor energy efficiency. Further studying the influence factors of the industry energy efficiency by using panel regression model. The conclusion is that total factor energy efficiency of Chinese industry remains a slow increasing trend and there are significant differences in the energy efficiency of the different elements of intensive industry and distinct differences are observed in energy efficiency sectors with different factor intensity, its ranking from low to high based on energy efficiency is: resource-intensive, capital-intensive and labor-intensive industries. Between different industries in different energy efficiency growth, resource-intensive and labor-intensive industries in total factor energy efficiency change index appear increasing trend, capital-intensive industries in total factor energy efficiency change index appear dropping trend. Industrial structure, opening degree, industry average scale and industry concentration have showed industry heterogeneity in impact of the total energy efficiency.

industrial energy efficiency; industry heterogeneity; super efficiency DEA; factor intensity; panel regression model

附表1 全國(guó)36個(gè)工業(yè)行業(yè)2002-2014年能源效率

附表2 三大類(lèi)型行業(yè)能源效率值

2016-10-08

國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目“考慮環(huán)境效應(yīng)的我國(guó)能源利用效率統(tǒng)計(jì)與政策優(yōu)化研究”(項(xiàng)目編號(hào)：14BTJ010，項(xiàng)目主持人：周四軍)。

周四軍，經(jīng)濟(jì)學(xué)博士，湖南大學(xué)金融與統(tǒng)計(jì)學(xué)院教授，主要研究方向：經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)分析；廖芳芳，湖南大學(xué)金融與統(tǒng)計(jì)學(xué)院統(tǒng)計(jì)學(xué)碩士研究生，研究方向：經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)分析；李丹玉，湖南大學(xué)金融與統(tǒng)計(jì)學(xué)院統(tǒng)計(jì)學(xué)碩士研究生，研究方向：經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)分析。

F426；F224

A

1674-8298(2017)01-0031-14

[責(zé)任編輯：陳 林]

10.14007/j.cnki.cjpl.2017.01.003