李攀LI Pan；蔣高鵬JIANG Gao-peng

（①安徽工業(yè)大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院，馬鞍山 243002；②安徽工業(yè)大學(xué)復(fù)雜系統(tǒng)多學(xué)科管理與控制安徽普通高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，馬鞍山 243002）

0 引言

氣候變化危機(jī)是人類面臨的共同挑戰(zhàn)，所有國(guó)家都無(wú)法置身事外。為有效應(yīng)對(duì)氣候危機(jī)，世界各國(guó)陸續(xù)提出了雙碳目標(biāo)[1]。2020 年，習(xí)近平總書記在第75 屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)上提出了中國(guó)2030 年碳達(dá)峰、2060 年實(shí)現(xiàn)碳中和的“雙碳”目標(biāo)，這意味著未來(lái)我國(guó)將向著更高效的能源利用、更生態(tài)環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展模式邁進(jìn)。目前，中國(guó)工業(yè)化和城鎮(zhèn)化尚未全面完成，未來(lái)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)能源消費(fèi)總量仍會(huì)持續(xù)增加，在此背景下，提高能源的利用效率仍是緩解氣候與能源問(wèn)題、推進(jìn)“雙碳”工作的重要途徑。

長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶在我國(guó)區(qū)域發(fā)展格局中有著極其重要的戰(zhàn)略地位，是推動(dòng)我國(guó)高質(zhì)量發(fā)展形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的先行區(qū)域。長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶橫跨西部、中部、東部三大板塊，覆蓋云南、四川、重慶、貴州、湖北、湖南、安徽、江西、江蘇、浙江、上海等11 個(gè)省市，面積約205.23 萬(wàn)平方公里，占中國(guó)版圖的21.4%，2020 年數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示其人口總量為全國(guó)的42.9%，生產(chǎn)總值為全國(guó)的46.4%，對(duì)全國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有重要支撐引領(lǐng)作用。然而遺憾的是，大量研究顯示，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶能源效率不高，區(qū)域粗放式發(fā)展還在繼續(xù)。為此，明確能源效率的提升受到哪些具體因素的促進(jìn)或阻礙，對(duì)推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展具有重大意義。相關(guān)結(jié)論和政策建議對(duì)其他區(qū)域提升能源效率也具有一定的借鑒和參考價(jià)值。

能源效率的研究一直是學(xué)界熱點(diǎn)。本文在綜合現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，選擇長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的28 個(gè)核心城市作為研究對(duì)象，選擇考慮非期望產(chǎn)出的超效率SBM 模型對(duì)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶能源效率進(jìn)行測(cè)算。

1 長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的能源利用現(xiàn)狀

1.1 能源消費(fèi)變化趨勢(shì)

上升為國(guó)家戰(zhàn)略之后，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶在中央政策的扶持下，走上了平穩(wěn)、快速、可持續(xù)的高質(zhì)量發(fā)展之路。收集2006-2019 年間長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶能源消費(fèi)數(shù)據(jù)，不難看出，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶能源消費(fèi)的兩個(gè)階段分別為：①銳減階段（2006-2013）：該階段長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶能源消費(fèi)量總體仍在逐年增加，不過(guò)其增長(zhǎng)速度呈大幅下降態(tài)勢(shì)。②波動(dòng)階段（2014-2019）：相對(duì)于第一階段，這一階段的增速呈波動(dòng)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2017 年7 月，隨著《長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》的頒布，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的煤炭消費(fèi)、煤炭清潔利用以及區(qū)域能源結(jié)構(gòu)迎來(lái)了新的挑戰(zhàn)：“浙江、江蘇、上海三個(gè)省市要達(dá)成負(fù)增長(zhǎng)的煤炭消耗總量目標(biāo)，不僅如此，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶整體區(qū)域煤炭消耗總量在2020 年要控制在12×108噸以下。此外，湖南、湖北、四川、重慶四省市以2015 年煤炭消耗總量為峰值，控制未來(lái)煤炭消耗總量?！币?guī)劃出臺(tái)后，成效顯著，2018 年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶區(qū)域能源消費(fèi)增速大幅下降，2019年增速略有回升，但幅度不大。（圖1）

圖1 長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶2006-2019 能源消費(fèi)總量及其增速

長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶經(jīng)濟(jì)發(fā)展與其區(qū)域的政策形式基本一致，同樣地，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶能源消費(fèi)增長(zhǎng)趨勢(shì)也與其區(qū)域的發(fā)展?fàn)顩r基本吻合，存在2 個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。第一個(gè)節(jié)點(diǎn)為2008年。此時(shí)金融風(fēng)暴席卷全球，中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入“新常態(tài)”，在這經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵期和經(jīng)濟(jì)提速的換擋期，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶區(qū)域能源消費(fèi)量增速難免受到?jīng)_擊。第二個(gè)節(jié)點(diǎn)為2014 年9 月。隨著國(guó)務(wù)院《關(guān)于依托黃金水道推動(dòng)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》的出臺(tái)，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的發(fā)展正式上升為國(guó)家戰(zhàn)略，經(jīng)濟(jì)騰飛離不開能源支撐，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶能源消耗量在新一輪經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)下增長(zhǎng)速度迅速攀升。

1.2 能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀

長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶積極響應(yīng)國(guó)家綠色發(fā)展號(hào)召，不斷優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)（如表1 所示），電力消費(fèi)占比逐年增加。然而值得注意的是，雖然化石能源消費(fèi)占比有逐年下降趨勢(shì)，但2019 年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶化石能源消耗占比仍然高達(dá)86.86%。其中，石油消費(fèi)占比逐年攀升態(tài)勢(shì)明顯，2019 年占比達(dá)到29.03%，天然氣雖有逐年增加趨勢(shì)，但增幅較小，2019 年占比為5.69%。相對(duì)來(lái)說(shuō)，焦炭消費(fèi)占比較為穩(wěn)定，始終在5%的水平上下波動(dòng)。

表1 2006-2019 年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)占比

從長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11 省市能源消費(fèi)總量統(tǒng)計(jì)情況中不難看出，雖然近年來(lái)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶煤炭消費(fèi)占比有所下降，但長(zhǎng)期以來(lái)，煤炭始終是長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶消費(fèi)占比最高、用量最大的能源品種，其在化石能源中的消費(fèi)占比仍在50%以上，在長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶能源消費(fèi)總量中消費(fèi)占比也超過(guò)40%。中國(guó)城鎮(zhèn)化還在繼續(xù)，工業(yè)化進(jìn)程尚未完成，未來(lái)能源消費(fèi)量仍會(huì)持續(xù)攀升，以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)還會(huì)持續(xù)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期。為此，從不同角度測(cè)算長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶能源效率情況，為制定相應(yīng)的能源消費(fèi)政策具有一定參考價(jià)值。

2 能源效率測(cè)算--考慮非期望產(chǎn)出的Super-SBM模型

數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）及其模型自1978 年由Charnes等提出以來(lái)，得到了十分廣泛的應(yīng)用。但由于沒(méi)有考慮到松弛變量，導(dǎo)致傳統(tǒng)DEA 模型效率評(píng)價(jià)與實(shí)際情況存在偏差。為此，Tone[2]提出了帶有投入和產(chǎn)出松弛變量的非徑向DEA 模型--SBM 模型。然而SBM 模型與傳統(tǒng)DEA 模型都存在相同的缺陷，即面對(duì)效率都為1 的DMUs 無(wú)法進(jìn)行進(jìn)一步的區(qū)分。針對(duì)這一現(xiàn)象Super-SBM 模型應(yīng)運(yùn)而生。其模型公式為：

上式中，決策單元的個(gè)數(shù)用n 表示，m 表示投入，s1表示期望產(chǎn)出，s2表示非期望產(chǎn)出，x、yd、yu分別表示投入矩陣中的元素、期望產(chǎn)出矩陣中的元素、非期望產(chǎn)出矩陣中的元素，ρ 為能源效率值。當(dāng)ρ≥1 時(shí)，表示該區(qū)域的能源效率是相對(duì)有效的；若ρ＜1，則表示該區(qū)域的能源效率需要進(jìn)一步改善。

3 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建與數(shù)據(jù)來(lái)源

目前，能源效率評(píng)價(jià)體系的指標(biāo)選取尚未形成共識(shí)，對(duì)現(xiàn)有效率評(píng)價(jià)文獻(xiàn)中的指標(biāo)體系進(jìn)行綜合，本文的具體指標(biāo)如下：

3.1 投入指標(biāo)

①資本投入。本文的資本投入計(jì)算采用當(dāng)下主流的永續(xù)盤存法，以2006 年為基期，其計(jì)算公式為：

t-1 期、t 期的資本存量分別用K（t-1）、Kt表示，It為第t年以當(dāng)年價(jià)格計(jì)算所得到的固定資產(chǎn)投資額，δ 為資本的折舊率，本文借鑒張軍等[3]的計(jì)算方法，選擇δ=9.6%，It=I0/（δ+g），I0為2006 年的固定資產(chǎn)投資額，g 為2006-2019 年全社會(huì)新增固定資產(chǎn)的平均增長(zhǎng)率。

②能源投入。地級(jí)市能源數(shù)據(jù)年鑒并未提供，因此這里借鑒吳健生[4]的做法，采用全球穩(wěn)定夜間燈光值擬合。

③勞動(dòng)力投入。本文選擇市轄區(qū)從業(yè)人數(shù)作為這一變量的投入值。

④土地資源投入。以市轄區(qū)建成區(qū)面積表示。

⑤技術(shù)投入。以地級(jí)市財(cái)政支出（全市）中的科學(xué)技術(shù)支出表示。

⑥教育投入。以地級(jí)市財(cái)政支出（全市）中的教育支出表示。

3.2 期望產(chǎn)出

①不變價(jià)GDP。本文將2006-2019 年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶沿線28 個(gè)地級(jí)市的生產(chǎn)總值作為期望產(chǎn)出指標(biāo)之一，考慮到價(jià)格因素的影響，選擇以2006 年為基期的不變價(jià)GDP作為期望產(chǎn)出；②市轄區(qū)綠化面積。黨的十八大以來(lái)，習(xí)近平總書記多次強(qiáng)調(diào)金山銀山不如綠水青山，認(rèn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展不應(yīng)以犧牲環(huán)境為代價(jià)，特別指出符合綠色生態(tài)環(huán)境的發(fā)展才是可持續(xù)的、真正的發(fā)展，因此本文將城市綠化面積也納入指標(biāo)體系。

3.3 非期望產(chǎn)出

將二氧化碳排放量、工業(yè)二氧化硫排放量以及工業(yè)煙塵排放量作為非期望產(chǎn)出指標(biāo)，其中二氧化碳排放量的測(cè)算借鑒吳建新等[5]的方法，既考慮了燃?xì)狻⒁夯蜌獾戎苯酉哪茉吹亩趸寂欧?，又涵蓋了電力、交通運(yùn)輸及熱能消耗所產(chǎn)生的二氧化碳排放，加總后得到各城市的二氧化碳總排放量。最終參考邱士雷等[6]的方法以社會(huì)支付意愿作為權(quán)重（如表2 所示）將3 個(gè)非期望產(chǎn)出擬合成1個(gè)環(huán)境污染排放指數(shù)。

表2 各污染物的社會(huì)支付意愿及權(quán)重

上述變量數(shù)據(jù)均來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》以及各相關(guān)城市的城市統(tǒng)計(jì)年鑒，少量缺失值通過(guò)平均增長(zhǎng)率補(bǔ)齊法和均值插補(bǔ)法進(jìn)行補(bǔ)充修正。（表3）

表3 投入產(chǎn)出指標(biāo)體系

4 結(jié)果與分析

依托非期望產(chǎn)出超效率SBM 模型理論方法，借助MaxDEA 8 Ultra 軟件測(cè)算出2006-2019 年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶沿線28 個(gè)核心城市的能源效率值，具體情況如表4 所示。

表4 2006-2019 年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶能源效率年均值

首先從整體角度進(jìn)行分析，2006-2019 年期間長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶僅有上海、南京、長(zhǎng)沙、常州、揚(yáng)州、杭州、武漢、重慶8個(gè)城市的能源效率均值大于1，占總體樣本的28.6%，大部分所選城市的效率均值仍處于較低水平，這說(shuō)明長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶這14 年以來(lái)整體能源效率形勢(shì)不容樂(lè)觀。

其次，從時(shí)間維度進(jìn)行分析，為克服數(shù)據(jù)表格對(duì)能源效率時(shí)間序列上的發(fā)展趨勢(shì)直觀性不足的缺陷，本文繪制了2006-2019 年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶能源效率發(fā)展趨勢(shì)圖，如圖2所示，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶能源效率均值為0.846，整體能源效率不高。2006-2010 年長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶能源效率處于觀測(cè)期高位，此后便開始有波動(dòng)下降趨勢(shì)，2016 年后更是有直線下降的態(tài)勢(shì)，主要原因在于2016 年3 月25 日中共中央政治局審議通過(guò)了《長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展規(guī)劃綱要》，綱要要求大力保護(hù)長(zhǎng)江生態(tài)環(huán)境、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，同時(shí)強(qiáng)調(diào)共抓大保護(hù)，不搞大開發(fā)。換言之，這意味著長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶高投入、高排放的粗放型經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式正在不斷改善，雖然近期能源效率略有下降，但可以預(yù)見(jiàn)，不久的將來(lái)各城市能源效率和生態(tài)環(huán)境便會(huì)開始得到明顯的提升和改善。

最后從區(qū)域維度分析，從圖2 中可以看出，在本文樣本觀測(cè)期間長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶能源效率存在區(qū)域差異，模型測(cè)算結(jié)果顯示，上、中、下游三大區(qū)域的能源效率均值分別為0.791、0.823、0.885。長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶下游地區(qū)作為中國(guó)經(jīng)濟(jì)核心區(qū)之一，地理環(huán)境優(yōu)越，經(jīng)濟(jì)實(shí)力強(qiáng)勁，具備完善的政策體系，能夠吸引到更優(yōu)質(zhì)的公司，能源效率提升方面有一定優(yōu)勢(shì)。值得注意的是，2006-2008 年期間上游區(qū)域能源效率提升明顯，在2008 年達(dá)到觀測(cè)期間的第一個(gè)峰值0.880，經(jīng)過(guò)幾年的波動(dòng)發(fā)展之后，于2016 開始逐年增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)明顯，一度超越中、下游，穩(wěn)居首位。中游能源效率則表現(xiàn)出高開低走的態(tài)勢(shì)，尤其是2016 年后，下降趨勢(shì)明顯，究其原因，主要是中游區(qū)域一體化發(fā)展水平相對(duì)較低，關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)以及創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化能力不強(qiáng)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和空間布局不合理，環(huán)境污染問(wèn)題較為突出，在《長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展規(guī)劃綱要》出臺(tái)后中游受到的沖擊在三大區(qū)域中最大，能源效率持續(xù)大幅下降的狀態(tài)加劇[7]。

圖2 長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶能源效率發(fā)展趨勢(shì)圖

5 結(jié)論

本文以二氧化碳、二氧化硫以及煙塵排放量作為非期望產(chǎn)出，運(yùn)用考慮非期望產(chǎn)出的超效率SBM 模型對(duì)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶28 個(gè)地級(jí)市的能源效率進(jìn)行了測(cè)算。結(jié)果表明：

①?gòu)恼w角度分析，2006-2019 年期間長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶僅有上海、南京、長(zhǎng)沙、常州、揚(yáng)州、杭州、武漢、重慶8 個(gè)城市的能源效率均值大于1，占總體樣本的28.6%，大部分所選城市的效率均值仍處于較低水平。②從時(shí)間維度來(lái)看，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶高投入、高排放的粗放型經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式正在不斷改善，不久的將來(lái)各城市能源效率和生態(tài)環(huán)境便會(huì)開始得到明顯的提升和改善。③從區(qū)域維度分析，考察期內(nèi)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶能源效率存在區(qū)域差異，模型測(cè)算結(jié)果顯示，上、中、下游三大區(qū)域的能源效率均值分別為0.791、0.823、0.885。