李 玲，張俊榮，湯 鈴，余樂安

(1.北京航空航天大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100191；2.北京化工大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100029)

我國(guó)能源強(qiáng)度變動(dòng)的影響因素分析
——基于SDA分解技術(shù)

李 玲1，張俊榮2，湯 鈴1，余樂安2

(1.北京航空航天大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100191；2.北京化工大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100029)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及能源消耗的急劇增加，深入分析我國(guó)能源強(qiáng)度變動(dòng)的影響因素成為一個(gè)熱點(diǎn)研究議題?；诮Y(jié)構(gòu)分解分析方法(SDA)，本文將能源強(qiáng)度變動(dòng)因素分解成能源消耗系數(shù)、完全需要系數(shù)、最終需求、最終需求結(jié)構(gòu)系數(shù)和最終能源消耗五個(gè)因素，并編制了1997、2002、2007、2012年我國(guó)實(shí)物價(jià)值型能源投入產(chǎn)出可比價(jià)序列表，以探索影響我國(guó)能源強(qiáng)度變動(dòng)的主導(dǎo)因素。實(shí)證研究結(jié)果表明：(1)1997-2012年，我國(guó)能源總消費(fèi)呈持續(xù)上升趨勢(shì)，而能源強(qiáng)度波動(dòng)性下降；(2)能源消耗系數(shù)一直是影響我國(guó)能源強(qiáng)度下降的主導(dǎo)因素；(3)然而，完全需要系數(shù)(即技術(shù)系數(shù))對(duì)能源強(qiáng)度下降的影響效力在近年來逐步上升，并在2007-2012年間超過了能源消耗系數(shù)。

能源強(qiáng)度；結(jié)構(gòu)分解分析；投入產(chǎn)出表；能源消耗系數(shù)；完全需要系數(shù)

1 引言

作為一個(gè)關(guān)鍵性動(dòng)力因素，能源資源一方面有力保障了過去幾十年來我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，另一方面鑒于其稀缺性將嚴(yán)重制約未來經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步快速發(fā)展，我國(guó)多種能源面臨供需缺口[1]。目前，我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)呈現(xiàn)出過度依賴能源資源高投入、高消耗的發(fā)展模式。因此，能源約束矛盾成為了我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展中擬著重解決的主要矛盾之一。對(duì)此，我國(guó)“十三五”規(guī)劃綱要提出了一個(gè)明確的發(fā)展約束目標(biāo)：2020年的單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)能源消耗比“十二五”期末(2015年)降低15%左右。其中，單位GDP能源消耗，即能源消費(fèi)總量對(duì)GDP的比值(簡(jiǎn)稱能源強(qiáng)度)，是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，反映了一個(gè)國(guó)家的綜合能源利用效率。

為有效提高能源利用效率、解決能源約束矛盾，亟需全面分析能源強(qiáng)度變化趨勢(shì)及其主導(dǎo)因素。相應(yīng)地，國(guó)內(nèi)外諸多學(xué)者對(duì)能源強(qiáng)度(或能源消耗)變動(dòng)的影響因素開展了一系列的分析研究。例如，Zeng Lin等[2]運(yùn)用投入產(chǎn)出結(jié)構(gòu)分解分析，研究了1997-2007年部門能源效率、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、最終需求結(jié)構(gòu)和最終需求類別等因素的變動(dòng)對(duì)我國(guó)能源強(qiáng)度變化的影響；蔡圣華等[3]基于投入產(chǎn)出結(jié)構(gòu)，量化分析了消費(fèi)規(guī)模及其結(jié)構(gòu)對(duì)我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化的效果，并預(yù)測(cè)了純消費(fèi)拉動(dòng)下我國(guó)未來產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)演進(jìn)的特征與二氧化碳強(qiáng)度的發(fā)展趨勢(shì)；夏炎等[4]基于投入產(chǎn)出分析的結(jié)構(gòu)分解模型分析了1987-2005年我國(guó)能源強(qiáng)度改變的影響因素，發(fā)現(xiàn)能源消耗系數(shù)和完全需要系數(shù)是其主要影響因素；張炎治和聶銳[5]闡述了指數(shù)分解在能源強(qiáng)度方面的研究現(xiàn)狀，并總結(jié)了影響能源強(qiáng)度的主要因素；李根等[6]利用投入產(chǎn)出非線性優(yōu)化理論，構(gòu)建了制造業(yè)完全能耗強(qiáng)度非線性優(yōu)化模型，并引入進(jìn)出口系數(shù)等約束條件，探索2015年我國(guó)完全能耗強(qiáng)度情景的優(yōu)化結(jié)果；Ang等[7]基于夏普利值提出了一個(gè)新的分解技術(shù)，以分析能源需求和環(huán)境變化的主要因素；張玲玲等[8]以機(jī)械制造企業(yè)為研究對(duì)象，構(gòu)建了基于企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)的機(jī)械制造企業(yè)投入產(chǎn)出模型,并結(jié)合機(jī)械制造企業(yè)和ERP 運(yùn)行數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，確定投入產(chǎn)出表的結(jié)構(gòu)；Zhang Zhongxiang[9]對(duì)1990年我國(guó)工業(yè)部門能源消耗數(shù)據(jù)進(jìn)行了調(diào)查研究，其結(jié)果表明工業(yè)能源消耗的下降是導(dǎo)致能源強(qiáng)度下降的主導(dǎo)因素；Choi和Ang[10]運(yùn)用乘法對(duì)數(shù)平均D氏指數(shù)(M-LMDI)對(duì)美國(guó)實(shí)際能源強(qiáng)度指數(shù)和結(jié)構(gòu)變化指數(shù)進(jìn)行了定量分析研究；房斌等[11]基于投入產(chǎn)出分析的結(jié)構(gòu)分解模型，研究了人口增長(zhǎng)、效率、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，以及生活方式和水平等因素對(duì)我國(guó)能源消費(fèi)的影響。

然而，上述針對(duì)我國(guó)能源強(qiáng)度的影響因素分析的相關(guān)研究，均基于2007年及其之前的數(shù)據(jù)(或2007年延長(zhǎng)數(shù)據(jù))，其樣本數(shù)據(jù)相對(duì)較早，不能有效反映我國(guó)能源的最新發(fā)展態(tài)勢(shì)。對(duì)此，本文擬基于最新的投入產(chǎn)出表和相關(guān)年鑒數(shù)據(jù)，編制了最新的2012年及1997、2002、2007年實(shí)物價(jià)值型能源可比價(jià)投入產(chǎn)出表，以探討近年來我國(guó)能源強(qiáng)度波動(dòng)背后的主要影響因素。在研究方法上，基于投入產(chǎn)出分析的結(jié)構(gòu)分解分析(Structural Decomposition Analysis,SDA)是定量分析能源強(qiáng)度影響因素的一個(gè)有效工具[4,8]，通過分析經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)各部分(中間需求、最終需求、中間投入、最初投入)的相互關(guān)系，有效測(cè)算不同行業(yè)能源投入與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的效益[12-14]。因此，本文擬引入基于投入產(chǎn)出分析的SDA方法，開展我國(guó)能源強(qiáng)度變動(dòng)的影響因素分析研究。

綜上，本文擬基于投入產(chǎn)出分析的SDA方法，對(duì)我國(guó)1997-2012年的能源強(qiáng)度變化開展影響因素分析研究。相對(duì)于現(xiàn)有文獻(xiàn)，本文的主要?jiǎng)?chuàng)新工作涉及如下兩方面。(1)在時(shí)間維度上，編制了最新的2012年及1997、2002、2007年我國(guó)實(shí)物價(jià)值型能源投入產(chǎn)出可比價(jià)序列表，以全面分析我國(guó)能源強(qiáng)度的發(fā)展趨勢(shì)與最新態(tài)勢(shì)；(2)在因素維度上，基于SDA模型將能源強(qiáng)度變化因素分解為能源消耗系數(shù)、完全需要系數(shù)、最終需求、最終需求結(jié)構(gòu)系數(shù)和最終能源消耗系數(shù)五種影響因素，以深入探索1997-2012年我國(guó)能源強(qiáng)度變化的影響因素，為我國(guó)節(jié)能減排提供有建設(shè)性意義的政策建議。

2 模型方法

自Leontief 和Ford[12]最早運(yùn)用投入產(chǎn)出模型測(cè)算美國(guó)能源消費(fèi)的污染排放以來，基于投入產(chǎn)出分析的SDA方法逐步成為經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、能源和環(huán)境等領(lǐng)域常用的因素分析技術(shù)[4,11]。首先介紹基本的實(shí)物價(jià)值型能源投入產(chǎn)出模型，再引入SDA方法對(duì)能源強(qiáng)度變化進(jìn)行有效分解。

2.1實(shí)物價(jià)值型能源投入產(chǎn)出模型

表1 實(shí)物價(jià)值型能源投入產(chǎn)出表

價(jià)值型投入產(chǎn)出基本模型為：

X=(1-A)-1Y

(1)

其中，A為直接消耗系數(shù)矩陣，即：

A=[aij]=[Zij/Xj]

(2)

其中，aij表示部門j每一價(jià)值單位的產(chǎn)出對(duì)產(chǎn)品i的價(jià)值消耗系數(shù)。而(1-A)-1稱為列昂惕夫逆矩陣，即完全需要系數(shù)矩陣L。

此外，最終需求結(jié)構(gòu)系數(shù)矩陣B可以表示為：

B=[bik]=[Yik/Fk]

(3)

其中，bik表示部門i對(duì)k類最終需求的消耗對(duì)第k類總最終需求的比重。將最終需求列向量F=[Fk]=[∑iYik]代入公式(3)，最終需求可表示為：

Y=BF

(4)

結(jié)合公式(1)有：

X=LBF

(5)

實(shí)物型投入產(chǎn)出模型的基本公式為：

eX+EY=EX

(6)

其中，e=[eij]=[Eij/Xj]為能源實(shí)物量的直接消耗系數(shù)矩陣，其元素eij表示部門j單位產(chǎn)值對(duì)能源i的實(shí)物消耗量。其中，最終需求的實(shí)物量矩陣EY為[17]：

Ehc+Ec+EO+Ee-Ei=EY

(7)

其中，Ehc為居民能源消耗實(shí)物列向量，Ec為資本形成實(shí)物列向量，EO是其他項(xiàng)列向量，Ee是出口項(xiàng)實(shí)物列向量，Ei是進(jìn)口項(xiàng)實(shí)物列向量。具體地，居民能源消耗矩陣Ehc為：

Ehc=ηδF

(8)

ET=Ehc+eX

(9)

綜上，可得出能源消耗總量ET[20-21]：

ET=λ(eLBF+ηδF)

(10)

其中，λ為m階求和行向量。根據(jù)投入產(chǎn)出表，可計(jì)算出GDP：

GDP=μF

(11)

結(jié)果能源消耗總量和GDP，可得能源強(qiáng)度表達(dá)式：

I=ET/GDP=λ(eLBF+ηδF)/μF

(12)

由公式(12)可知，能源強(qiáng)度的變化可以分解成各部門能源消耗系數(shù)的變動(dòng)(e)，最終需求結(jié)構(gòu)變動(dòng)(B)，完全需要系數(shù)變動(dòng)(L)，最終需求變動(dòng)(F)及最終能源消耗系數(shù)變動(dòng)(η)。

2.2SDA分解模型

SDA模型通常有4種形式：(1)保留交叉項(xiàng)；(2)不保留交叉項(xiàng)，并賦予不同權(quán)重分配給各自變量；(3)加權(quán)平均法；(4)兩極分解法。本文采用兩極分解法[15-16]對(duì)能源強(qiáng)度變化進(jìn)行分解。令0時(shí)期為基期，1時(shí)期為報(bào)告期；基于兩極分解法的SDA方法分別用0期和1期作分解基期進(jìn)行分解，然后將兩次分解結(jié)果的計(jì)算平均值作為最終分解結(jié)果[4]。

根據(jù)公式(12)，有報(bào)告期能源強(qiáng)度(I1)對(duì)基期能源強(qiáng)度(I0)的變動(dòng)：

(13)

以基期為分解基準(zhǔn)，能源強(qiáng)度變化的SDA分解為：

(14)

以報(bào)告期為分解基準(zhǔn)，能源強(qiáng)度變化的SDA分解為：

(15)

結(jié)合公式(14)和公式(15)，可得出能源強(qiáng)度變化的分解結(jié)果I1/I0=(1)×(2)×(3)×(4)×(5)，其中因素(1)為能源消費(fèi)系數(shù)的變動(dòng)，因素(2)為技術(shù)系數(shù)(完全需要系數(shù))的變動(dòng)，因素(3)為最終需求結(jié)構(gòu)的變動(dòng)，因素(4)為最終需求的變動(dòng)，因素(5)為最終能源消耗系數(shù)的變動(dòng)。

(16)

(17)

(18)

(4)=

(19)

(20)

2.3數(shù)據(jù)來源

根據(jù)數(shù)據(jù)的可得性、匹配性和目標(biāo)指引性原則，本研究選取1997-2002年、2002-2007年、2007-2012年這三個(gè)樣本時(shí)段來分析我國(guó)能源強(qiáng)度變化的影響因素。1997、2002、2007和2012年現(xiàn)價(jià)投入產(chǎn)出表來源于國(guó)家統(tǒng)計(jì)局《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》公布的我國(guó)1997年39部門現(xiàn)價(jià)投入產(chǎn)出表、2002和2007年的42部門以及2012年的139部門現(xiàn)價(jià)投入產(chǎn)出表。為消除價(jià)格因素的影響，本文構(gòu)建以2002年價(jià)格為不變價(jià)的可比價(jià)投入產(chǎn)出序列表。對(duì)此，本文使用價(jià)格指數(shù)縮減法，以2002年為價(jià)格基年，將我國(guó)1997年、2007年、2012年現(xiàn)價(jià)投入產(chǎn)出表折算為可比價(jià)投入產(chǎn)出序列表，其單位為萬元。在價(jià)格指數(shù)選取方面，農(nóng)林牧漁業(yè)采用農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)價(jià)格指數(shù)，工業(yè)部門價(jià)格指數(shù)采用分行業(yè)工業(yè)生產(chǎn)者出廠價(jià)格指數(shù)，建筑業(yè)價(jià)格指數(shù)采用建筑安裝工程價(jià)格指數(shù)，服務(wù)業(yè)價(jià)格指數(shù)采用居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)中的娛樂教育文化用品及服務(wù)類居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)，交通運(yùn)輸業(yè)價(jià)格指數(shù)采用交通和通信類居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)[22]。

實(shí)物消耗數(shù)據(jù)主要為各部門的能源消費(fèi)量，其單位為萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。其中，工業(yè)部門能源消費(fèi)數(shù)據(jù)來源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》的“工業(yè)分行業(yè)終端能源消費(fèi)量”和“中國(guó)能源平衡表”；農(nóng)林牧漁業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)、建筑業(yè)、住宿餐飲和批發(fā)零售業(yè)、其他服務(wù)業(yè)能源消費(fèi)量均取自于《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》的“中國(guó)能源平衡表”的相關(guān)數(shù)據(jù)。此外，基于能源平衡表數(shù)據(jù)，本文將中間轉(zhuǎn)換量及損失量分?jǐn)偟綄?duì)應(yīng)的部門，這同時(shí)避免一次能源與二次能源的重復(fù)計(jì)算[23]。

參考《國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T4754-2002)和《國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T4754-2011)，將實(shí)物價(jià)值型投入產(chǎn)出表合并為21個(gè)部門，其具體名稱和編號(hào)見表2。其中，能源種類i涉及7類：煤(包括原煤、精煤和其它洗煤)、天然氣、焦炭、成品油(包括柴油、汽油、煤油和燃料油)、液化石油氣、熱力和電力[21]。最終需求分為8類：農(nóng)村居民消費(fèi)、城鎮(zhèn)居民消費(fèi)、政府消費(fèi)、固定資本形成總額、存貨增加、出口、進(jìn)口以及其他類，其中農(nóng)村居民消費(fèi)、城鎮(zhèn)居民消費(fèi)和政府消費(fèi)可合并為最終消費(fèi)。

表2 實(shí)物價(jià)值型投入產(chǎn)出模型的21個(gè)部門

3 實(shí)證研究

本小節(jié)將首先分析我國(guó)能源強(qiáng)度變化的主要趨勢(shì)，其次基于SDA模型分析其主要影響因素，最后對(duì)分解結(jié)果進(jìn)行討論。

3.1能源強(qiáng)度變化趨勢(shì)

圖1描述了1997-2012年我國(guó)能源強(qiáng)度和能源總消費(fèi)的變化趨勢(shì)。由圖可見，我國(guó)能源消費(fèi)總量呈現(xiàn)出持續(xù)大幅度攀升的發(fā)展趨勢(shì)，從1997年的15.14億噸標(biāo)準(zhǔn)煤增長(zhǎng)到2012年的42.04億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其增長(zhǎng)幅度達(dá)177.54%。相反地，能源強(qiáng)度則呈現(xiàn)出逐漸下降趨勢(shì)，從1997年的2.12tce/104元下降至2012年的0.89tce/104元，其下降幅度為58.02%。

從不同時(shí)期上看，1997-2002年，我國(guó)能源總消費(fèi)從15.14增長(zhǎng)至16.52億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，增長(zhǎng)了9.12%，而能源強(qiáng)度卻從2.12下降至1.35 tce/104元，大幅下降了36.32%。2002-2007年，我國(guó)能源總消費(fèi)從2002年的16.53增長(zhǎng)至2007年的31.02億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，增長(zhǎng)了87.66%，而能源強(qiáng)度的下降幅度卻僅僅下降了8.9%。2007-2012年，我國(guó)能源總消費(fèi)從2007年的31.02增長(zhǎng)到2012年的42.04億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，比2007年增長(zhǎng)了35%，而能源強(qiáng)度下降了28%。值得注意的是，與1997-2002年和2007-2012年不同，2002-2007年能源消耗大幅增長(zhǎng)，但能源強(qiáng)度的下降程度卻大幅度減小。這說明該時(shí)期中，我國(guó)高耗能產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，成為拉動(dòng)GDP的主要增長(zhǎng)點(diǎn)。該研究結(jié)果與已有研究相一致，如房斌等[11]和劉靜華等[24]。而2007-2012年，隨著科技進(jìn)步和環(huán)境保護(hù)意識(shí)加強(qiáng)，我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與能源結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，其能源強(qiáng)度迅速回落。

圖1 1997-2012年我國(guó)能源強(qiáng)度和能源總消費(fèi)變化趨勢(shì)

3.2能源強(qiáng)度變化的因素分解結(jié)果

由上小節(jié)分析可知，1997-2012年我國(guó)能源強(qiáng)度呈下降趨勢(shì)，本小節(jié)將采用SDA方法尋求促進(jìn)我國(guó)能源強(qiáng)度下降的主要影響因素，其分解結(jié)果如表3所示。具體地，分解結(jié)果數(shù)值大于1表示該因素對(duì)能源強(qiáng)度的降低有消極作用，即促使能源強(qiáng)度升高；相反，其數(shù)值小于1則表示該因素對(duì)能源強(qiáng)度的降低有促進(jìn)作用，即有效降低能源強(qiáng)度；其數(shù)值越接近1，則說明該因素對(duì)能源強(qiáng)度變化的影響越小，反之則影響越大。根據(jù)SDA分解原理，五個(gè)因素變動(dòng)的大小乘積等于能源強(qiáng)度變動(dòng)的大小，例如，1997-2002年能源強(qiáng)度變動(dòng) (0.6385)= 能源消耗系數(shù)變動(dòng)(0.6672)*技術(shù)系數(shù)變動(dòng)(0.9811)*最終需求結(jié)構(gòu)變動(dòng)(1.0270)*最終需求變動(dòng)(0.9971)*最終能源消耗系數(shù)變動(dòng)(0.9525)。

表3 能源強(qiáng)度因素分解結(jié)果

根據(jù)表3中的分解結(jié)果，可以得出如下5個(gè)結(jié)論。(1)能源消耗系數(shù)均遠(yuǎn)小于1，對(duì)能源強(qiáng)度的變化有較大的影響，有效促使了能源強(qiáng)度降低。(2)技術(shù)系數(shù)在不同時(shí)期對(duì)能源強(qiáng)度下降造成了不同影響。具體地，技術(shù)系數(shù)在1997-2002年間小于1，促進(jìn)了能源強(qiáng)度的下降；在2002-2007年間出現(xiàn)逆向增長(zhǎng)，對(duì)能源強(qiáng)度下降造成了消極影響；在2007-2012年間回落，對(duì)能源強(qiáng)度的下降產(chǎn)生了促進(jìn)作用。技術(shù)系數(shù)對(duì)能源強(qiáng)度變化的不同效應(yīng)涉及兩方面原因：在2002-2007年間，我國(guó)能源密集型重工業(yè)及各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)大力發(fā)展，這導(dǎo)致了能源密集型產(chǎn)品如鋼鐵、水泥、化工產(chǎn)品，以及建筑材料等的需求快速增長(zhǎng)，刺激了能源消費(fèi)的增長(zhǎng)；相反的，在2007-2012年間，高附加值、高科技企業(yè)的發(fā)展，帶動(dòng)了能源強(qiáng)度的下降。(3)最終需求結(jié)構(gòu)影響值均接近于1，對(duì)能源強(qiáng)度變動(dòng)的影響較弱，且其分解結(jié)果從2002年以來均小于1，這說明2002年以來需求結(jié)構(gòu)的變化在一定程度上促進(jìn)了能源強(qiáng)度的降低。一方面，在1997-2002年間，最終需求結(jié)構(gòu)中對(duì)高能耗產(chǎn)業(yè)需求的比重增加，刺激了能源消費(fèi)的增長(zhǎng)。另一方面，在2002-2012年間，我國(guó)對(duì)高耗能、高污染產(chǎn)業(yè)等企業(yè)進(jìn)行了大力整頓和調(diào)整，在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的背景下，最終需求結(jié)構(gòu)成為促進(jìn)能源強(qiáng)度增加的重要因素。(4)最終需求的變動(dòng)的影響值均接近于1，對(duì)能源強(qiáng)度變動(dòng)的影響較小，并且其分解結(jié)果從2002年起均大于1，這說明2002年以來最終需求的變動(dòng)對(duì)能源強(qiáng)度下降造成了消極影響。(5)最終能源消耗系數(shù)一直保持較低于1的水平，以較小的影響力度促進(jìn)著能源強(qiáng)度的下降。

表4給出各影響因素對(duì)能源強(qiáng)度變動(dòng)的影響程度和貢獻(xiàn)率。其中，貢獻(xiàn)率的列和為1，其值為正表示所對(duì)應(yīng)的因素對(duì)能源強(qiáng)度的降低起促進(jìn)作用。從表4數(shù)據(jù)可知：(1)在1997-2012年間，我國(guó)能源強(qiáng)度一直呈下降趨勢(shì)，其下降率在1997-2002年、2002-2007年和2007-2012年分別為36%、9%和30%。(2)在1997-2002年間，能源消耗系數(shù)變動(dòng)是能源強(qiáng)度下降的主要影響因素，其貢獻(xiàn)率高達(dá)約89%；相反，最終需求結(jié)構(gòu)的變動(dòng)抑制了能源強(qiáng)度的下降。(3)在2002-2007年間，能源強(qiáng)度的降低主要受能源消耗系數(shù)、能源需求結(jié)構(gòu)和最終能源消耗系數(shù)的影響，其貢獻(xiàn)率分別為1064%、15%和28%，其中能源消耗系數(shù)起決定性作用。(4)在2007-2012年間，能源強(qiáng)度的下降主要受能源消耗系數(shù)和技術(shù)系數(shù)的影響，其貢獻(xiàn)率分別為40%和51%。

表4 影響能源強(qiáng)度變化的各因素貢獻(xiàn)率

綜合上述分析，可得出兩個(gè)主要的結(jié)論。(1)能源消耗系數(shù)是能源強(qiáng)度下降的一個(gè)決定性影響因素，其主要原因涉及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。具體地，在1997-2012年間，能源消耗系數(shù)對(duì)能源強(qiáng)度下降的影響分解結(jié)果均遠(yuǎn)小于1(見表3)，貢獻(xiàn)率均高于40%(見表4)。(2)技術(shù)系數(shù)(完全需要系數(shù))對(duì)能源強(qiáng)度下降的影響效力逐步上升，并在2007-2012年間超過了能源消耗系數(shù)。具體地，在2002-2007年間，技術(shù)系數(shù)的變化值為1.2489，增長(zhǎng)了24.9%，對(duì)能源強(qiáng)度的正向增長(zhǎng)起重要的促進(jìn)作用，其主要原因涉及能源密集型重工業(yè)的發(fā)展拉動(dòng)了低技術(shù)生產(chǎn)；在2007-2012期間，技術(shù)系數(shù)的貢獻(xiàn)率上升至51%，超過了能源消耗系數(shù)(40%)，成為促進(jìn)能源強(qiáng)度下降的主導(dǎo)因素，其潛在原因涉及重工業(yè)數(shù)量的逐步減少及高附加值、高技術(shù)企業(yè)的迅速增加帶動(dòng)了技術(shù)的進(jìn)步。值得注意的是，文獻(xiàn)[4,21]指出1997-2005年間能源消耗系數(shù)和完全需要系數(shù)是影響能源強(qiáng)度下降的兩個(gè)主要因素，且能源消耗系數(shù)占主導(dǎo)地位，這與本文研究結(jié)果是相一致的。而通過更新的2012年投入產(chǎn)出表數(shù)據(jù)，本研究發(fā)現(xiàn)：技術(shù)系數(shù)對(duì)能源強(qiáng)度變化的影響效力在2007-2012年間超過了能源消耗系數(shù)，成為了促進(jìn)能源強(qiáng)度下降的主導(dǎo)因素。

3 討論

根據(jù)上述分析可知，1997-2012年，我國(guó)能源強(qiáng)度呈持續(xù)下降趨勢(shì)，而能源消費(fèi)系數(shù)和技術(shù)系數(shù)是其主導(dǎo)因素。其中，能源消耗系數(shù)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)直接相關(guān)，而技術(shù)系數(shù)與技術(shù)進(jìn)步密切相關(guān)。能源消耗系數(shù)與技術(shù)系數(shù)的變化將直接作用于我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進(jìn)我國(guó)能源強(qiáng)度的下降。

圖2和圖3展示了1997-2012年我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化趨勢(shì)。其中，圖2給出了我國(guó)21個(gè)部門在1997-2012年的能源消費(fèi)量變化，圖3展示了我國(guó)21個(gè)部門的總產(chǎn)值，其研究結(jié)果表明：1997-2012年我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整逐見成效，成為促進(jìn)能源強(qiáng)度下降的主要驅(qū)動(dòng)力。具體地，(1)總體而言，在1997-2012年間，我國(guó)21個(gè)部門的能源消費(fèi)和產(chǎn)值均處于增長(zhǎng)趨勢(shì)，直接拉動(dòng)了我國(guó)能源總消費(fèi)與GDP的增長(zhǎng)。(2)由圖2可知，高耗能部門主要分布在第二產(chǎn)業(yè)，例如石油加工(部門3)、電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)部門(部門4)、化學(xué)工業(yè)部門(部門12)、非金屬礦物制品(部門13)和金屬冶煉及壓延加工業(yè)(部門14)；而第一產(chǎn)業(yè)(部門6)和第三產(chǎn)業(yè)(交通運(yùn)輸(部門19)、批發(fā)零售(部門20)和其他服務(wù)業(yè)(部門21))的能源消費(fèi)量一直維持在較低狀態(tài)。(3)由圖3可知，高產(chǎn)值部門主要分布在第三產(chǎn)業(yè)(部門19-21)，且其產(chǎn)值在1997-2012年間呈現(xiàn)明顯增長(zhǎng)趨勢(shì)；相反地，第一產(chǎn)業(yè)(部門6)和第二產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值增長(zhǎng)相對(duì)較為平緩。綜上可知，1997-2012年間，我國(guó)高耗能部門(第二產(chǎn)業(yè)部門)的產(chǎn)值增長(zhǎng)較為平緩，低能耗部門(第三產(chǎn)業(yè)部門)產(chǎn)值的增長(zhǎng)較為明顯，這表明：我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)近年來不斷調(diào)整，有效降低了能源消耗系數(shù)，這成為促進(jìn)能源強(qiáng)度下降的主要驅(qū)動(dòng)力。

圖2 1997-2012年我國(guó)分部門能源消費(fèi)量(104tce)

圖3 1997-2012年我國(guó)分部門產(chǎn)值(億元)

4 結(jié)語

本文通過編制我國(guó)可比價(jià)實(shí)物價(jià)值型能源投入產(chǎn)出表，并采用結(jié)構(gòu)分解分析方法(SDA)，對(duì)1997-2012年我國(guó)能源強(qiáng)度變動(dòng)的影響因素進(jìn)行分解分析。具體地，基于SDA方法將能源強(qiáng)度變化分解為能源消耗系數(shù)、完全需要系數(shù)、最終需求、最終需求結(jié)構(gòu)系數(shù)和最終能源消耗系數(shù)等五個(gè)影響因素，并計(jì)算了各因素對(duì)我國(guó)能源強(qiáng)度下降的影響效力，得出了以下結(jié)論：(1)1997-2012年間，我國(guó)能源總消費(fèi)呈持續(xù)上升趨勢(shì)，而能源強(qiáng)度卻呈現(xiàn)波動(dòng)下降的趨勢(shì)；(2)能源消耗系數(shù)的變化是降低能源強(qiáng)度的一個(gè)極其重要的因素；(3)近年來，完全需要系數(shù)(即技術(shù)系數(shù))對(duì)能源強(qiáng)度降低的促進(jìn)作用日益顯著，并于2007-2012年超過了能源消耗系數(shù)，成為主要驅(qū)動(dòng)力；(4)能源消耗系數(shù)、完全需要系數(shù)的變化，直接反映出我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整初見成效，其高耗能部門的產(chǎn)值增長(zhǎng)較為平緩，低能耗部門產(chǎn)值的增長(zhǎng)較為明顯。

基于上述分析，我們得出如下節(jié)能減排的相關(guān)政策建議。(1)鑒于能源消耗系數(shù)是1997-2012年我國(guó)能源強(qiáng)度下降的主導(dǎo)因素，持續(xù)優(yōu)化我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展高產(chǎn)值部門(第三產(chǎn)業(yè))，促進(jìn)我國(guó)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)從高耗能向低耗能轉(zhuǎn)變，是控制我國(guó)能源強(qiáng)度的有效途徑。(2)盡管產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化初見成效，我國(guó)經(jīng)濟(jì)依然呈現(xiàn)出粗放型增長(zhǎng)的發(fā)展形式，以大量的能源消耗為代價(jià)。對(duì)此，著重降低高能耗部門的能源強(qiáng)度，提高其能源效率，是我國(guó)節(jié)能減排的重中之重。(3)鑒于完全需要系數(shù)對(duì)能源強(qiáng)度下降的影響效力近年來逐步顯著，技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)在節(jié)能減排的關(guān)鍵性作用不可輕視。(4)特別地，清潔能源(如風(fēng)能、太陽能)技術(shù)、能源效率改進(jìn)技術(shù)的開發(fā)與使用，能有效優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)能源強(qiáng)度的下降。

[1] 嚴(yán)陸光,陳俊武.中國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展若干重大問題研究[M].北京: 科學(xué)出版社,2007.

[2] Zeng Lin,Xu Ming,Liang Sai,et al.Revisiting drivers of energy intensity in China during 1997-2007: A structural decomposition analysis[J].Energy Policy,2014,67: 640-647.

[3] 蔡圣華,牟敦國(guó),方夢(mèng)祥.二氧化碳強(qiáng)度減排目標(biāo)下我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的驅(qū)動(dòng)力研究[J].中國(guó)管理科學(xué),2011,19(4):169-175.

[4] 夏炎,楊翠紅,陳錫康.基于可比價(jià)投入產(chǎn)出表分解我國(guó)能源強(qiáng)度影響因素[J].系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐,2009,29(10): 21-27.

[5] 張炎治,聶銳.能源強(qiáng)度的指數(shù)分解分析研究綜述[J].管理學(xué)報(bào),2008,5(5): 647-650.

[6] 李根,劉家國(guó),趙金樓.基于投入產(chǎn)出非線性優(yōu)化的制造業(yè)完全能耗強(qiáng)度情景分析[J].中國(guó)管理科學(xué),2016,24(3): 31-40.

[7] Ang B W,Liu F L,Chew E P.Perfect decomposition techniques in energy and environmental analysis[J].Energy Policy,2003,31(14): 1561-1566.

[8] 張玲玲,李軍,佟仁城.基于 ERP 的機(jī)械制造企業(yè)投入產(chǎn)出表結(jié)構(gòu)及分析[J].中國(guó)管理科學(xué),2007,15(1): 55-63.

[9] Zhang Zhongxiang.Why did the energy intensity fall in China's industrial sector in the 1990s? The relative importance of structural change and intensity change[J].Energy Economics,2003,25(6): 625-638.

[10] Choi K H,Ang B W.Attribution of changes in Divisia real energy intensity index—An extension to index decomposition analysis[J].Energy Economics,2012,34(1): 171-176.

[11] 房斌,關(guān)大博,廖華,等.中國(guó)能源消費(fèi)驅(qū)動(dòng)因素的實(shí)證研究: 基于投入產(chǎn)出的結(jié)構(gòu)分解分析[J].數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí),2011,41(2): 66-77.

[12] Leontief W W,Ford D.Air pollution and the economic structure: Empirical results of input-output computations[M].Harvard University,1971.

[13] 陳錫康.投入產(chǎn)出方法[M].北京：人民出版社,1983.

[14] Hoekstra R,Van den Bergh J C.Comparing structural decomposition analysis and index[J].Energy economics,2003,25(1): 39-64.

[15] Dietzenbacher E,Los B.Structural decomposition techniques: Sense and sensitivity[J].Economic Systems Research,1998,10(4): 307-324.

[16] Dietzenbacher E,Los B.Structural decomposition analyses with dependent determinants[J].Economic Systems Research,2000,12(4): 497-514.

[17] 陳海燕,蔡嗣經(jīng).北京工業(yè)終端能源消費(fèi)變化的分解研究[J].中國(guó)能源,2006,28(12): 28-30.

[18] He Peijun,Ng T S,Su Bin.Energy import resilience with input-output linear programming models[J].Energy Economics,2015,50: 215-226.

[19] Zhang Junrong,Li Ling,Yu Lean,et al.Comprehensive evaluation of energy intensity change for 1997-2012 based on input-output analysis: Evidence from Beijing[J].Procedia Computer Science,2016,91: 1057-1063.

[20] 張成龍,李繼峰,張阿玲,等.1997-2007年中國(guó)能源強(qiáng)度變化的因素分解[J].清華大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版,2013 (5): 688-693.

[21] 夏炎,楊翠紅,陳錫康.中國(guó)能源強(qiáng)度變化原因及投入結(jié)構(gòu)的作用[J].北京大學(xué)學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版,2010,46(3): 442-448.

[22] 李海英.基于可比價(jià) IO-SDA 模型的我國(guó)二氧化碳強(qiáng)度研究[D].成都：西南財(cái)經(jīng)大學(xué),2014.

[23] Wang Yafei,Zhao Hongyan,Li Liying,et al.Carbon dioxide emission drivers for a typical metropolis using input-output structural decomposition analysis[J].Energy Policy,2013,58: 312-318.

[24] 劉靜華,賈仁安,涂國(guó)平.1995 年至 2007 年中國(guó)能源消費(fèi)強(qiáng)度的分解模型及實(shí)證分析[J].Resources Science,2010,32(10):1846-1855.

Abstract： With the rapid development of China's economy,two conflicting problems arise,i.e.,increase of energy consumption and shortage of energyresources.Energy intensity,measured as energy use per unit of output,can well reflect comprehensiveenergy utilization efficiency.Thus analyzing the major factors of energy intensity changes becomes a basic issue for improving energy intensity.Under such a background,the structural decomposition analysis (SDA) is used to capture the driven factors of China’s energy intensity changes.First,energy intensity changes are decomposed into five components—energy consumption coefficient,Leontief inverse coefficient,final demand structure,final demands by category,and final energy consumption coefficient.Second,the contribution of each component to China’s energy intensity changes is evaluated to determine the predominant factors.As for database,monetary input-output table is coupled with energy consumption to establish physical-monetary energy input-outputtables for the years 1997,2002,2007 and 2012,ata constant price level of 2002.Some interesting findings are obtained in the empirical study:(1) From 1997 to 2012,China’s energy consumption keptan increasing trend,whilethe energy intensity reduced with fluctuations.(2) The energy consumption coefficient wasthe leading factorfor China's energy intensity changes.(3) However,the influence of technology coefficient (Leontiefinverse)gradually increased and exceededthat of energy consumption coefficient during 2007-2012.Furthermore,these results provide helpful insights into policy designs for energy conservation and emissions reduction in China.

Keywords： energy intensity;structural decomposition analysis;input-output table;energy consumption coefficient;leontief inverse coefficient

Analysis on Factors of China’s Energy Intensity Changes for 1997-2012：Based on Structural Decomposition Analysis

LILing1,ZHANGJun-rong2,TANGLing1,YULe-an2

(1.School of Economics and Management,Beihang University,Beijing 100191,China；2.School of Economics and Management,Beijing University of Chemical Technology,Beijing 100029,China)

F223

A

1003-207(2017)09-0125-08

10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2017.09.014

2016-06-29；

2017-01-24

國(guó)家優(yōu)秀青年基金項(xiàng)目(71622011);國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃重點(diǎn)專項(xiàng)(2016YFF0204405);北京市社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目(14JGC094)；國(guó)家電網(wǎng)公司科技項(xiàng)目

湯鈴(1983-)，女(漢族)，廣西桂林人，北京航空航天大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院教授，研究方向：能源市場(chǎng)預(yù)測(cè)、能源政策仿真與分析，E-mail: tangling_00@126.com.