張建清 程 琴（武漢大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院，武漢 43007） （武漢大學(xué)中國中部發(fā)展研究院，武漢 43007）

引 言

十九大報告指出， “我們要建設(shè)的現(xiàn)代化是人與自然和諧共生的現(xiàn)代化，……必須堅持節(jié)約優(yōu)先、保護優(yōu)先、自然恢復(fù)為主的方針，形成節(jié)約資源和保護環(huán)境的空間格局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)方式、生活方式，還自然以寧靜、和諧、美麗?！闭w而言，我國的能源資源較為豐裕，然而能源依賴性較強、消耗較為嚴重，提升能源效率對節(jié)約資源和改善環(huán)境至關(guān)重要 （劉贏時等，2018）［1］。截至目前，我國各地區(qū)的環(huán)境污染問題依然嚴峻，根據(jù)2016年世界銀行發(fā)布的世界發(fā)展指標來看，中國環(huán)境污染持續(xù)惡化的趨勢沒有得到有效遏制。2017年，全球一次能源消費量達135.11億噸油當量，比2007年增長了17%，中國一次能源消費量超過30億噸油當量，位居世界之首。

改善環(huán)境的關(guān)鍵途徑是提升能源利用效率（李國璋等，2010）［2］，對于提升能源效率的方式，大多數(shù)文獻是基于技術(shù)創(chuàng)新的視角予以分析 （楊越等，2018等）［3］，實際上技術(shù)創(chuàng)新提升能源效率的作用方式不是直接的、一蹴而就的，而是主要通過推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，進而促進能源行業(yè)更新?lián)Q代和結(jié)構(gòu)優(yōu)化。進行能源行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整，可以提高生產(chǎn)效率，穩(wěn)步有效地促進能源效率的提升。與此同時，通過技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展來促進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和創(chuàng)新發(fā)展也是區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展的重要抓手。

當前長江經(jīng)濟帶的重要任務(wù)之一是建設(shè) “綠色生態(tài)廊道”，實現(xiàn)經(jīng)濟、社會與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。長江經(jīng)濟帶在保持經(jīng)濟高質(zhì)量增長與綠色發(fā)展的同時面臨著資源要素約束趨緊的巨大壓力。2016年國家發(fā)改委等三部委聯(lián)合發(fā)布了《長江經(jīng)濟帶創(chuàng)新驅(qū)動產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級方案》，該方案明確表示要推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級綠色化、生態(tài)化。2018年4月，國家主席習(xí)近平于武漢主持召開 “深入推動長江經(jīng)濟帶發(fā)展”座談會并發(fā)表重要講話，強調(diào) “協(xié)同推進生態(tài)優(yōu)先和綠色發(fā)展新路子”及 “努力打造長江經(jīng)濟帶成為有機融合的高效經(jīng)濟體”。解決長江經(jīng)濟帶工業(yè)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的矛盾是決策者面臨的重大問題，探索通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級提升長江經(jīng)濟帶能源效率的方法和途徑具有重大的理論與現(xiàn)實意義。

1 文獻綜述

關(guān)于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和能源效率，學(xué)界進行了大量的理論與實證研究。早在 《資本論》中馬克思便勾勒出了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的方式，認為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級是農(nóng)業(yè)向工業(yè)轉(zhuǎn)變和過渡的過程，此后，一些文獻著重于梳理產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級中的基本概念 （Smith等，1776）［4］，對于產(chǎn)業(yè)升級的基本內(nèi)涵與內(nèi)在聯(lián)系也進行了諸多討論與爭論 （朱衛(wèi)平等，2011）［5］。除此之外，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的內(nèi)在機制也是學(xué)者們研究的重點。 Michael Penede （2003）［6］認為收入彈性、結(jié)構(gòu)紅利以及區(qū)位等均會對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級產(chǎn)生作用。隨著經(jīng)濟全球化分工的進程加快，產(chǎn)業(yè)升級被放置在更加宏觀的視野下予以研究，綠色化和低碳化被認為是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的關(guān)鍵發(fā)展方向 （鐘超等，2018）［7］。學(xué)者們對能源效率問題也進行了大量研究，研究方向通常集中于能源效率的測度、影響因素方面 （Zhu和Chen，2019；梁廣華， 2012）［8，9］。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級過程中伴隨著能源結(jié)構(gòu)以及效率的變化 （鄧光耀，2018）［10］，對于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與能源效率之間存在的關(guān)系，目前學(xué)術(shù)界持兩種不同的觀點：（1）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級能夠促進能源效率的提高。許淑婷等 （2018）［11］運用耦合度模型研究中國沿海地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與能源效率的關(guān)系，認為雖然第三產(chǎn)業(yè)的比重會對能源效率產(chǎn)生正相關(guān)的影響，但這種影響并不是簡單線性的； （2）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級并非能源效率提高的主要因素。毛雁冰等 （2012）［12］認為，在現(xiàn)有技術(shù)水平下，盲目降低第二產(chǎn)業(yè)在整個產(chǎn)業(yè)中的比重不但無法提高能源效率，反而會造成經(jīng)濟產(chǎn)出的大幅度下降，應(yīng)當通過提高技術(shù)水平來提升能源效率。

縱觀國內(nèi)外對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與能源效率關(guān)系的研究，可發(fā)現(xiàn)目前相關(guān)研究存在如下空間有待擴展：（1）國內(nèi)外大多數(shù)學(xué)者認同產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級能夠促進能源效率的提高，其中較為普遍的研究方法是線性模型分析。當前我國正處于經(jīng)濟轉(zhuǎn)型時期，經(jīng)濟規(guī)律的非線性性質(zhì)會非常明顯，模型設(shè)定的函數(shù)形式可能依賴于某一個門檻變量的變化而發(fā)生改變，那么產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級會不會帶來能源依賴度降低？產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級是否會對能源效率存在門檻效應(yīng)？（2）目前國內(nèi)研究的研究對象大多是全國或以省為單位的樣本，幾乎沒有學(xué)者對長江經(jīng)濟帶產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與能源效率的關(guān)系進行研究，采用非線性方法對該命題進行研究也尚屬少見，故基于長江經(jīng)濟帶研究產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與能源效率的內(nèi)在聯(lián)系也是本文一個可能的創(chuàng)新點。有鑒于此，本文將結(jié)合我國區(qū)域發(fā)展的具體國情，具體深入地分析在長江經(jīng)濟帶上、中、下游地區(qū)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級對能源效率產(chǎn)生的效應(yīng)，為實現(xiàn)能源效率提升和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的 “雙贏”局面提供具有針對性的政策建議。

2 理論假說

理論研究表明能源效率差異不僅僅存在于地區(qū)之間，不同產(chǎn)業(yè)間能源效率的差別同樣不容忽視 （Xiong等， 2019）［13］， 計量研究也表明能源效率與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)存在顯著的互動關(guān)系，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級對能源效率有正向推動作用 （江洪和趙寶福，2015）［14］。當一個國家或者地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)由重工業(yè)為主導(dǎo)向輕工業(yè)為主導(dǎo)轉(zhuǎn)變時，有利于降低國民經(jīng)濟系統(tǒng)的能源消耗強度，提高能源效率（Li和 Shi， 2014）［15］。 基于以上研究基礎(chǔ)， 提出如下假設(shè)：

H1：一個國家或者地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級總體上可以正向推動能源效率提升。

城市工業(yè)的集聚提高了能源的利用強度，產(chǎn)業(yè)內(nèi)能源消費也水漲船高 （J Malinauskaite等，2019）［16］，由于產(chǎn)業(yè)發(fā)育、發(fā)展水平迥然有異，各地區(qū)的產(chǎn)業(yè)能源消費以及使用效率也存在一定差別 （鄧光耀，2018）［10］。區(qū)域間產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)存在差異性是區(qū)域發(fā)展的典型事實，夏四友等 （2017）［17］分析了能源富集區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)時空差異與演化過程，結(jié)果表明該地區(qū)產(chǎn)業(yè)空間集聚差異性較為明顯，表現(xiàn)為第三產(chǎn)業(yè)的集聚程度最高，第二產(chǎn)業(yè)集聚程度居中并伴有下降傾向，第一產(chǎn)業(yè)集聚程度最低并呈低水平穩(wěn)定狀態(tài)。結(jié)合以上研究文獻，提出以下理論假說：

H2：由于區(qū)域的產(chǎn)業(yè)發(fā)育、發(fā)展水平不同，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對能源效率的作用存在區(qū)域的差異性。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中技術(shù)、社會資源的分享可以促進能源效率的提升，然而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動過程中產(chǎn)生的擁擠效應(yīng)和搭便車效應(yīng)會降低能源的分配和使用效率 （Hongli Zhao等， 2019）［18］。 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級具有不同的方向，如數(shù)量型的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級可能不能顯著提高能源效率，而技術(shù)進步推動型的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級可以推進能源效率提升，有必要將產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對能源效率的影響從單一的線性影響關(guān)系推廣到非線性影響關(guān)系 （羅朝陽和李雪松，2019）［19］?；谝陨涎芯课墨I，現(xiàn)提出本文第3條理論假說：

H3：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級過程產(chǎn)生的一些效應(yīng)會影響產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級對能源效率的作用方向，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級對能源效率的影響存在門檻效應(yīng)。

3 指標說明與數(shù)據(jù)描述

3.1 指標說明

本文的被解釋變量為能源效率 （ee），解釋變量為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級 （isu），控制變量為物質(zhì)資本（k）、 人力資本 （l）、 人民幣匯率 （rmbrate）、 出口額 （export）。各變量的解釋與測算方法如下：

能源效率 （ee）：本文的被解釋變量為能源效率，用ee來表示，參照呂明元等 （2016）［20］的研究方法測度能源效率，ee等于gdp除以能源消費量 （萬噸標煤）。能源消費包括煤炭、焦炭、石油、原油、汽油、柴油、燃料油、液化石油氣、天然氣、電力。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級 （isu）：本文的解釋變量為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，用isu來表示。對于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級指標，本文借鑒焦勇 （2015）［21］的成果，采用第三產(chǎn)業(yè)增加值與第二產(chǎn)業(yè)增加值的比值來計算。

物質(zhì)資本 （k）：本文根據(jù)多數(shù)研究者的做法，資本存量選用固定資產(chǎn)總值并進行了適當?shù)奶幚?。本文基準?（2005年）的資本存量采用單豪杰 （2008）［22］提供的數(shù)據(jù)求得。物質(zhì)資本 （k）的單位為億元。

人力資本 （l）：本文用各省的人均受教育年限來衡量人力資本水平。計算公式為：小學(xué)×6＋初中×9＋高中×12＋大專及以上×16，單位為年。

人民幣匯率 （rmbrate）：本文運用直接標價法計算人民幣兌換美元的報價。人民幣匯率會影響進出口，能夠基于能源替代與進出口影響碳價，進而影響能源效率 （王倩和路京京，2018）［23］。

出口額 （export）：本文出口額來源于 《中國統(tǒng)計年鑒》，單位為萬美元。

本文數(shù)據(jù)主要來源于 《中國統(tǒng)計年鑒》、 《中國區(qū)域統(tǒng)計年鑒》以及 《中國能源統(tǒng)計年鑒》等。鑒于2000年及以前年份的能源消費數(shù)據(jù)缺值較多，因此選取的數(shù)據(jù)時間跨度為2001～2017年，樣本范圍是長江經(jīng)濟帶11個省市自治區(qū)。

3.2 數(shù)據(jù)的描述

表1顯示，本文的樣本量為187個，能源效率（ee）的平均值為1.142，標準差為0.505，其中能源效率最低為0.241，最高數(shù)值為2.492。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級 （isu）的平均值為0.914，標準差為0.242，最小值為0.587，最大值為2.339?？刂谱兞康臄?shù)據(jù)描述見表1，不再一一贅述。

表1 變量的描述統(tǒng)計

圖1 長江經(jīng)濟帶能源效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的變化趨勢

圖1 反映的是每一年長江經(jīng)濟帶能源效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級指標的平均值，2001～2011年，長江經(jīng)濟帶能源效率有輕微幅度的提升，而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級沒有上升的趨勢，且有一定的波動性。2012～2017年，長江經(jīng)濟帶能源效率有較大幅度的提升，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級也有一定的上升趨勢，但上升的速率沒有能源效率上升的速率快。

4 實證結(jié)果分析

4.1 計量模型設(shè)立

為了考察產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級對能源效率的影響，參考呂明元等 （2016）［20］的做法，本文建立如下的基本計量模型：

上述計量方程中，各符號的含義如下：下標i表示地區(qū)，t表示年份，變量含義見3.1的描述，c是常數(shù)項，u表示一系列控制變量，ε表示隨機誤差項。

4.2 基準回歸結(jié)果

本文進行平穩(wěn)性結(jié)果檢驗，通過LLC檢驗可發(fā)現(xiàn)能源效率、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的一階差分均通過了平穩(wěn)性檢驗，原變量沒有通過平穩(wěn)性檢驗，所以可以進行后續(xù)計量分析。經(jīng)過豪斯曼檢驗，Chi2（4）值為26.98，p值為0，認為應(yīng)該采用固定效應(yīng)模型，而非隨機效應(yīng)模型，基準回歸得到的計量結(jié)果如表2所示。

從模型 （1）來看，不加控制變量的情況下，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級這個指標上升1%，能源效率會提高0.9460%，它們之間的關(guān)系是顯著為正的，說明第三產(chǎn)業(yè)相比于第二產(chǎn)業(yè)更能提高能源效率。由于計量模型（1）顯著性不高，因此計量模型（2）和（3）加入了控制變量，結(jié)果R-squared顯著升高。模型（2）主要說明了控制變量與能源效率之間的關(guān)系。物質(zhì)資本每升高1%，能源效率升高0.0001%；人力資本每升高1%，能源效率升高0.2372%，但不顯著；人民幣匯率每升高1%，能源效率降低0.0495%，因為如果我國人民幣匯率上升，會刺激進口，而過于依賴進口可能會出現(xiàn)對本國能源技術(shù)開發(fā)不完全的情況，人民幣匯率將對能源效率產(chǎn)生間接的負面作用；出口額的系數(shù)為正，可能是偏向于出口，未能較好利用進口產(chǎn)品和技術(shù)進行能源開采加工等。在模型 （3）中，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級每提高1%，能源效率提高0.1834%，從而支撐了本文的基本理論假說：產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級可以促進能源效率的提升。

表2 基準回歸的實證結(jié)果

下面將長江經(jīng)濟帶分為上游、中游、下游（上游：重慶市、四川省、貴州省、云南??；中游：江西省、湖北省、湖南??；下游：上海市、浙江省、江蘇省、安徽省），繼續(xù)深入分析長江經(jīng)濟帶產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與能源效率的關(guān)系以及長江經(jīng)濟帶不同位置產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與能源效率關(guān)系的差異性。

表3 長江經(jīng)濟帶上、中、下游實證結(jié)果

從主要的計量結(jié)果來看，如從上游 （2）可以看到，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級每提高1%，能源效率提高0.2260%；而中游 （2）中，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的系數(shù)為負，說明中游的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級沒有提高能源效率；再看下游 （2），產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級的系數(shù)為0.4955，高于上游的系數(shù)，這說明下游的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級顯著的提高了能源效率，這可能是因為上海、江浙一帶地理位置存在優(yōu)勢，有一些外資企業(yè)，可以利用較先進的外來技術(shù)從事能源行業(yè)，不僅可以進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級，還能提高上游地區(qū)的能源效率。

4.3 門檻計量回歸結(jié)果

結(jié)合漢森 （Hansen， 1999）［24］所發(fā)展的門檻回歸模型，本文構(gòu)建了如下的門檻模型：

在計量模型 （2）中，各變量的涵義與 （1）相同。另外，γ為特定的門檻值，J1和J2是指示函數(shù)，即對于GDP＜λ，J1＝1或者J1＝0，對于GDP＜γ，J2＝1或者J2＝0，ε為隨機干擾項。 本文首先檢測是否存在一重門檻效應(yīng)，計量結(jié)果如表4所示。

表4 一重門檻計量回歸結(jié)果

門檻回歸的門檻變量為GDP，一重門檻回歸的區(qū)間為［11482.2998，11702.8203］， 門檻值為11648.7002，門檻 （1）和門檻 （2）的門檻變量值和門檻區(qū)間都一樣，以門檻 （2）為例，在［11482.2998，11648.7002］范圍內(nèi)， 長江經(jīng)濟帶產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級對能源效率提升的邊際作用為0.042；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級對能源效率提升的邊際作用為0.2838，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級對能源效率提升先呈現(xiàn)出較小幅度的增長，當GDP達到11482.2998億元時再呈現(xiàn)較大幅度的增長趨勢。本文繼續(xù)做二重和三重門檻值檢驗。結(jié)果顯示一重和二重門檻值均通過顯著性檢驗，三重門檻沒有通過顯著性檢驗。雙重門檻回歸的結(jié)果與單重門檻得到的結(jié)果系數(shù)大小有差別，但是系數(shù)正負號基本保持一致，雙重門檻值為15046.4502。表明GDP達到15046.4502億元之前，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級對能源效率的作用為負；在GDP越過15046.4502億元之后，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級對能源效率的作用關(guān)系為正。

5 結(jié)論與政策建議

本文在分析產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與能源效率關(guān)系的基礎(chǔ)上，依據(jù)2001～2017年我國長江經(jīng)濟帶11個省份的面板數(shù)據(jù)，實證分析產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級對長江經(jīng)濟帶能源效率的影響。研究表明：（1）從整體上看產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級可以正向推進長江經(jīng)濟帶能源效率的提升；（2）長江經(jīng)濟帶中游地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級未能有效推進長江經(jīng)濟帶能源效率的提高，上游地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級對能源效率的促進作用低于下游地區(qū)，技術(shù)、資金與人力資本均可提高能源效率，匯率波動則對能源效率存在負面效應(yīng)；（3）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級對長江經(jīng)濟帶能源效率的作用存在一重門檻和雙重門檻效應(yīng)，門檻效應(yīng)與總量GDP存在一定關(guān)系。單重門檻值為11482.2998億元，雙重門檻值為15046.4502億元。

在經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展的現(xiàn)實要求下，促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與提高能源效率協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要的政策涵義。主要有以下幾點：

（1）合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，積極探索產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與能源利用的良性機制，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整應(yīng)該與能源行業(yè)形成良性互動，降低信息不對稱和交易成本；（2）提高長江經(jīng)濟帶上中下游的能源產(chǎn)業(yè)銜接程度，加大中游地區(qū)能源產(chǎn)業(yè)升級的驅(qū)動力，引進先進技術(shù)、資金與人力資本要素，著力提升中游地區(qū)能源產(chǎn)業(yè)的能源效率。另外也要注意合理規(guī)避匯率波動以及出口貿(mào)易環(huán)境惡化對能源行業(yè)產(chǎn)生的不利沖擊；（3）進一步擴大長江經(jīng)濟帶經(jīng)濟增長總量，通過規(guī)模經(jīng)濟作用帶動其產(chǎn)業(yè)升級轉(zhuǎn)換，通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級進一步提高長江經(jīng)濟帶能源效率，加速推動長江經(jīng)濟帶建設(shè)綠色化和生態(tài)化。