長(zhǎng)三角地區(qū)全要素能源效率變動(dòng)的實(shí)證分析

孫久文 肖春梅

(1.中國(guó)人民大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，北京100872;2.新疆財(cái)經(jīng)大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，新疆 烏魯木齊830012)

長(zhǎng)三角地區(qū)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)地區(qū)之一，最近10年來(lái)經(jīng)濟(jì)規(guī)模一直占全國(guó)的20%左右。2011年上海、江蘇、浙江三省市的地區(qū)生產(chǎn)總值達(dá)到99 800億元，占全國(guó)47 萬(wàn)億的21%。相應(yīng)地其能源消費(fèi)也占全國(guó)的相當(dāng)大的比重。近年來(lái)，我國(guó)面臨的能源壓力逐漸加大，提高能源利用效率是緩解我國(guó)能源壓力的重要途徑，也是加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變的重要體現(xiàn)。本文利用1991－2010年的20年數(shù)據(jù)，對(duì)長(zhǎng)三角地區(qū)的能源利用效率進(jìn)行分析，并提出加快發(fā)展轉(zhuǎn)型的政策建議，對(duì)提高長(zhǎng)三角地區(qū)能源利用效率和經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 長(zhǎng)三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和能源消耗的現(xiàn)狀分析

1.1 長(zhǎng)三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)增速高于能源消耗增速

在推進(jìn)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)程中，能源一直是長(zhǎng)三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、社會(huì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。能源工業(yè)的發(fā)展，不僅為生活、生產(chǎn)提供了重要的動(dòng)力源，同時(shí)也提供了重要的工業(yè)原料，在促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，提高經(jīng)濟(jì)效益和推動(dòng)整個(gè)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展等諸多方面起著重要的作用。長(zhǎng)三角地區(qū)GDP 和能源消耗年平均增長(zhǎng)率見(jiàn)表1。

表1 長(zhǎng)三角地區(qū)GDP 和能源消耗年平均增長(zhǎng)率Tab.1 AAGR OF GDP and Energy Consumption in Yangtze River Delta

1991－2010年，長(zhǎng)三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，實(shí)際GDP(按1990年不變價(jià)計(jì)算)由1990年的3 102.85億元增加到2010年的38 277.56億元，年平均增長(zhǎng)速度為13.39%。在“八五”計(jì)劃至“十一五”規(guī)劃期間，長(zhǎng)三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)較明顯的波動(dòng)。1991－1995年長(zhǎng)三角地區(qū)生產(chǎn)總值增速最快，達(dá)16.71%;受亞洲金融危機(jī)的影響，1996－2000年增速呈明顯的回落，為11.19%;2001－2005年增速有所回升，達(dá)12.73%;2006－2010年雖然受到國(guó)際金融危機(jī)影響，但是由于受國(guó)家宏觀調(diào)控政策和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整加快的影響，長(zhǎng)三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)增速穩(wěn)中有升，達(dá)12.99%。相應(yīng)地，能源消耗總量也穩(wěn)步增長(zhǎng)，由1990年的11 433 萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤增加到2010年的53 840 萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，年均增長(zhǎng)8.06%。在“八五”計(jì)劃至“十一五”規(guī)劃期間，能源消費(fèi)增長(zhǎng)呈較大的波動(dòng)。1996－2000年能源消費(fèi)增長(zhǎng)速度最慢，為3.54%;2001－2005年最高，達(dá)12.5%;“十一五”期間由于國(guó)家將能耗指標(biāo)列為約束性指標(biāo)并加大了節(jié)能減排力度，能源消費(fèi)增長(zhǎng)明顯回落，為7.65%。總體上看，長(zhǎng)三角地區(qū)能源消費(fèi)與GDP 基本是同向增長(zhǎng)的，能源消費(fèi)增長(zhǎng)慢于GDP增長(zhǎng)。能源消耗是經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定增長(zhǎng)的重要推動(dòng)力，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了重要的物質(zhì)保障。

1.2 長(zhǎng)三角兩省一市能源消耗強(qiáng)度均明顯下降

從能源消費(fèi)總量來(lái)看，雖然長(zhǎng)三角地區(qū)自有能源匱乏，但是能源消耗量卻非常可觀，且逐年增加。其中自有資源相對(duì)豐富的江蘇能源消耗總量最大，遠(yuǎn)高于浙江和上海。2010年，江蘇能源消費(fèi)總量為25 774 萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，是上海的2.3倍、浙江的1.53倍;長(zhǎng)三角地區(qū)能源消費(fèi)總量為53 840 萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占全國(guó)能源消費(fèi)總量的17.48%，所占比重基本呈逐年上升的趨勢(shì)，2010年比1990年提高5.9個(gè)百分點(diǎn)(見(jiàn)表2)。

表2 長(zhǎng)三角地區(qū)與全國(guó)能源消費(fèi)總量表(104 tce)Tab.2 Energy consumption in Yangtze River Delta and China (104 tce)

從能源消費(fèi)的年均增速看，1991－2010年期間，年平均增速最高是浙江為9.53%，高出江蘇1.51個(gè)百分點(diǎn)、上海3.05個(gè)百分點(diǎn)。在“八五”計(jì)劃至“十一五”規(guī)劃期間，兩省一市能源消費(fèi)增速呈現(xiàn)先降后升再降的趨勢(shì)，增速最高的時(shí)期是“十五”時(shí)期，“十一五”時(shí)期受國(guó)家節(jié)能減排和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整影響能源消費(fèi)增速明顯下降，其中降幅最大的是江蘇省，下降5.62個(gè)百分點(diǎn)(見(jiàn)表3)。

表3 長(zhǎng)三角地區(qū)能源消費(fèi)總量年平均增速(%)Tab.3 AAGR of energy consumption in Yangtze River Delta

從地區(qū)能源消耗強(qiáng)度①地區(qū)能源消耗強(qiáng)度=地區(qū)能源消費(fèi)總量/地區(qū)的實(shí)際國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(按1990年不變價(jià)計(jì)算)。看，1991年以來(lái)長(zhǎng)三角地區(qū)兩省一市的能源消耗強(qiáng)度總體呈穩(wěn)定下降趨勢(shì)(見(jiàn)圖1)。2010年，兩省一市中能源消耗強(qiáng)度最低的浙江為1.33 t標(biāo)準(zhǔn)煤/萬(wàn)元，比1990年下降55.9%;其次是江蘇能源消耗強(qiáng)度為1.42 噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬(wàn)元，下降63.5%;最高的是上海為1.5 噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬(wàn)元，下降63.2%。

2 方法、變量與數(shù)據(jù)來(lái)源

下面我們采用模型分析方法，采用1992－2010年面板數(shù)據(jù)，運(yùn)用DEA－Malmquist 生產(chǎn)率指數(shù)測(cè)算長(zhǎng)三角地區(qū)全要素能源效率，目的是進(jìn)行能源效率變動(dòng)分解，以發(fā)現(xiàn)能源效率的變化趨勢(shì)。我們將利用這些研究的結(jié)論，探討長(zhǎng)三角地區(qū)降低能耗的具體路徑。

2.1 研究方法

本文從Malmquist 生產(chǎn)率指數(shù)測(cè)度長(zhǎng)三角地區(qū)全要素能源效率。Farrel[1]、Caves[2]等人首次將其作為效率指數(shù)用于生產(chǎn)分析。Bauer[3]、Fare[4]等人對(duì)DEA方法進(jìn)行了改進(jìn)，建立了用來(lái)考察兩個(gè)時(shí)期生產(chǎn)率變化的Malmquist指數(shù):

圖1 長(zhǎng)三角地區(qū)能源消費(fèi)總量和能源消耗強(qiáng)度情況Fig.1 Energy consumption and energy consumption per unit of GDP in Yangtze River Delta

其中(xt，yt)表示第t期的投入產(chǎn)出量，(xt+1，yt+1)表示第t+1期的投入產(chǎn)出量和分別表示以t時(shí)期的技術(shù)和t+1時(shí)期的技術(shù)為參照的距離函數(shù)。以t時(shí)期的技術(shù)為參照，基于產(chǎn)出角度的Malmquist指數(shù)可以表示為:

以t + 1時(shí)期的技術(shù)為參照，基于產(chǎn)出角度的Malmquist指數(shù)可以表示為:

為避免時(shí)期選擇的隨意性可能導(dǎo)致的差異，仿照Fisher 理想指數(shù)的構(gòu)造方法，Caves 用(2)式和(3)式的幾何平均值即(1)式，作為衡量從t時(shí)期到t +1時(shí)期生產(chǎn)率變化的Malmquist指數(shù)。該指數(shù)大于1時(shí)，表明從t時(shí)期到t+1時(shí)期全要素生產(chǎn)率是增長(zhǎng)的。根據(jù)上述處理得到的Malmquist指數(shù)具有良好的性質(zhì)，它可以分解為不變規(guī)模報(bào)酬假定下技術(shù)效率變化指數(shù)(EHCH)和技術(shù)進(jìn)步指數(shù)(TECH)，分解過(guò)程如下:

由于本工程地下水位位于樁底以上，全干孔作業(yè)需要先行降低地下水位，實(shí)施難度大，成本花費(fèi)高，安全系數(shù)低，故不予考慮；濕孔作業(yè)能達(dá)到施工要求，但近年來(lái)，鄭州市環(huán)保要求高，鉆孔泥漿造成大量污染，儲(chǔ)存及運(yùn)輸難度大，不利于環(huán)境治理。故綜合考慮選擇半濕孔鉆孔作業(yè)，既加快了進(jìn)度，減少了投入，又有利于環(huán)境治理。

Fare 等人將上面方程中的技術(shù)效率變化指數(shù)(EHCH)分解為純技術(shù)效率變化(PECH)和規(guī)模效率變化(SECH):

最后得到Maimquist指數(shù)分解為:

因此，全要素能源效率的變化即可以分解為技術(shù)效率變化(純技術(shù)效率變化、規(guī)模效率變化)及技術(shù)進(jìn)步。技術(shù)效率變化是規(guī)模報(bào)酬不變且要素自由處置條件下的相對(duì)技術(shù)效率變化指數(shù)，它測(cè)度了從時(shí)期t 到t +1時(shí)期每一個(gè)決策單元對(duì)生產(chǎn)可能性邊界的追趕程度，這個(gè)指標(biāo)值可能大于、小于1 和等于1，分別表示技術(shù)效率提高、技術(shù)效率降低和技術(shù)效率無(wú)變化。技術(shù)進(jìn)步是技術(shù)進(jìn)步指數(shù)，它測(cè)度了技術(shù)邊界從t 到t+1期的移動(dòng)，該指數(shù)大于1表示技術(shù)進(jìn)步，等于1表示技術(shù)無(wú)變化，小于1表示技術(shù)退步。

2.2 變量選擇與數(shù)據(jù)來(lái)源

本文測(cè)度全要素能源效率時(shí)，選取了1992－2010年長(zhǎng)三角地區(qū)兩省一市(上海、江蘇、浙江)的投入與產(chǎn)出要素，分析能源效率變動(dòng)的技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)效率情況。

在投入和產(chǎn)出變量的確定上，選取了3個(gè)投入指標(biāo):長(zhǎng)三角地區(qū)(兩省一市)資本存量、勞動(dòng)力、能源消耗總量。第一，K為資本存量，采用“永續(xù)盤(pán)存法”估算，計(jì)算方法為:Ki，t=Ii，t+(1－σi)Ki，t+1。其中，ki，t是i省(市)第t年的資本存量，Ii，t為i省(市)第t年的投資，σi為i省(市)的固定資產(chǎn)折舊率。我們將采用張軍[5]、單豪杰[6]的研究方法，將基年換算為1992年為100，并用各省(市)的固定資產(chǎn)價(jià)格指數(shù)進(jìn)行縮減，剔除價(jià)格因素波動(dòng);用固定資本形成額來(lái)表示Ii，t，折舊率采用10.96%。第二，L為勞動(dòng)力，采用各省(市)的從業(yè)人數(shù)指標(biāo)表示。第三，EC為能源消耗，采用各省(市)的能源消費(fèi)總量。1個(gè)產(chǎn)出指標(biāo):長(zhǎng)三角地區(qū)(兩省一市)的實(shí)際GDP，采用1992年為基期的GDP指數(shù)進(jìn)行縮減，以消除物價(jià)因素影響。

數(shù)據(jù)來(lái)源:相關(guān)年度的《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《上海統(tǒng)計(jì)年鑒》、《江蘇統(tǒng)計(jì)年鑒》、《浙江統(tǒng)計(jì)年鑒》。

3 實(shí)證結(jié)果

使用Coelli[7]的DEAP 軟件包，對(duì)1992－2010年長(zhǎng)三角地區(qū)全要素能源效率進(jìn)行估算，并分解Malmquist 生產(chǎn)率指數(shù)(TFP)為技術(shù)進(jìn)步指數(shù)(TECH)、技術(shù)效率變化指數(shù)(EHCH)(又可分解為純技術(shù)效率變化指數(shù)(PECH)和規(guī)模效率變化指數(shù)(SECH))，結(jié)果見(jiàn)表4。

從發(fā)展變化趨勢(shì)看，長(zhǎng)三角地區(qū)全要素能源效率指數(shù)最高時(shí)期出現(xiàn)在1998年，其增長(zhǎng)率為41.9%，其增長(zhǎng)的主要原因在于技術(shù)進(jìn)步。受亞洲金融危機(jī)的影響，1999－2000年，全要素能源生產(chǎn)率不斷下降，其平均增長(zhǎng)率均為負(fù)值，主要原因是技術(shù)退化。2001－2004年，全要素能源效率呈現(xiàn)不斷上升趨勢(shì)，僅在2005年出現(xiàn)波動(dòng)下調(diào)。2006年開(kāi)始快速上升，2007－2010年全要素能源效率增長(zhǎng)率均在8%以上，這與國(guó)家加大節(jié)能減排力度以及長(zhǎng)三角地區(qū)通過(guò)加快經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變應(yīng)對(duì)國(guó)際金融危機(jī)政策、策略密切相關(guān)。

表4 1992－2010年長(zhǎng)三角地區(qū)全要素能源效率變化及分解Tab.4 TFP index of Yangtze River Delta (1992－2010)

表5 1992－2010年長(zhǎng)三角地區(qū)各省市全要素能源效率平均變化及分解Tab.5 TFP index of every region in Yangtze River Delta (1992－2010)

除1999年、2000年和2005年外，其余年份的全要素能源效率均表現(xiàn)為大于1，主要驅(qū)動(dòng)要素在于技術(shù)進(jìn)步。

從區(qū)域維度看，如表5所示，1992－2010年，浙江和上海全要素能源效率指數(shù)大于1，即全要素生產(chǎn)率的水平是上升的，這意味著均達(dá)到效率前沿面。其中，上海全要素能源效率指數(shù)最高，為1.134，其增長(zhǎng)率為13.4%，浙江次之。從TFP指數(shù)的分解可以看出，兩省一市全要素能源效率增減變化都是因?yàn)榧夹g(shù)進(jìn)步。上海和浙江的全要素能源效率上升都是依靠技術(shù)進(jìn)步，技術(shù)進(jìn)步的平均增長(zhǎng)率分別是13.4%和5.3%，技術(shù)效率無(wú)變化;但是，江蘇的全要素能源效率呈現(xiàn)下降。江蘇的全要素能源效率下降也是在于技術(shù)影響，技術(shù)退化導(dǎo)致全要素能源效率下降，從而未達(dá)到能源效率前沿面。因此，加快技術(shù)進(jìn)步、提高自主創(chuàng)新能力是長(zhǎng)三角地區(qū)提高全要素能源效率的重要途徑。

4 結(jié)論與建議

基于DEA－Malmquist 生產(chǎn)率指數(shù)，本文運(yùn)用1992－2010年長(zhǎng)三角地區(qū)能源消耗與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)數(shù)據(jù)，實(shí)證測(cè)算了長(zhǎng)三角地區(qū)全要素能源效率，并進(jìn)行能源效率變動(dòng)分解，發(fā)現(xiàn)能源效率的變化趨勢(shì)?；窘Y(jié)論如下:從整體上來(lái)看，長(zhǎng)三角地區(qū)全要素能源效率是上升的，其平均增長(zhǎng)率為3.8%，主要依賴于技術(shù)進(jìn)步驅(qū)動(dòng)。1992－2010年期間，長(zhǎng)三角地區(qū)全要素能源效率表現(xiàn)為階段性波動(dòng)。其中，第一次全要素能源效率波動(dòng)在1997－1998年亞洲金融危機(jī);第二次發(fā)生在2006－2007年“十一五”規(guī)劃之始、落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀和推進(jìn)節(jié)能減排時(shí)期。并且，我們也注意到2008年國(guó)際金融危機(jī)之后，長(zhǎng)三角地區(qū)全要素能源效率增長(zhǎng)率保持在8%－10%，這與長(zhǎng)三角地區(qū)加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式密切相關(guān)。從各地區(qū)來(lái)看，上海全要素能源效率指數(shù)最高為1.134，其增長(zhǎng)率為13.4%;浙江次之;江蘇全要素能源效率表現(xiàn)為負(fù)增長(zhǎng)，未達(dá)到能源效率前沿面。

根據(jù)以上的實(shí)證分析，我們提出四點(diǎn)建議:

第一，技術(shù)進(jìn)步是導(dǎo)致能源效率提升的主要推動(dòng)力量，加快能源技術(shù)進(jìn)步的具體途徑是引進(jìn)和培訓(xùn)技術(shù)人才、能源技術(shù)設(shè)備投資。長(zhǎng)三角地區(qū)在調(diào)整和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)程中，應(yīng)加快技術(shù)創(chuàng)新、尤其是能源利用技術(shù)創(chuàng)新是提高全要素能源效率、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的重要途徑。實(shí)現(xiàn)能源利用技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵是引進(jìn)和培訓(xùn)技術(shù)人才，同時(shí)加大對(duì)能源利用技術(shù)設(shè)備的投資。

第二，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和轉(zhuǎn)型是提高能源效率的有效手段，具體途徑包括提高第三產(chǎn)業(yè)比重、加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和加大清潔能源和新能源的使用。長(zhǎng)三角地區(qū)目前正處于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期，經(jīng)驗(yàn)表明，服務(wù)業(yè)單位GDP的能耗要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于制造業(yè)，第三產(chǎn)業(yè)比重的提高將使長(zhǎng)三角地區(qū)單位產(chǎn)值能耗降低;在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的過(guò)程中使高耗能產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移到接近能源產(chǎn)區(qū)的地域，可以大大提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)的整體效益;加大清潔能源和新能源的使用會(huì)有效提升能源效率。

第三，加快城市化進(jìn)程和提高城市質(zhì)量是提高能源效率的有效途徑。新的發(fā)展時(shí)期，加快城市化進(jìn)程中提高城市質(zhì)量是關(guān)鍵，包括使用清潔能源、節(jié)能減排、更新城市基礎(chǔ)設(shè)施以減少污染氣體排放，提升城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以降低生產(chǎn)能源使用量，提供低碳生活方式以減少生活能源使用量。

第四，加快體制創(chuàng)新，充分發(fā)揮市場(chǎng)機(jī)制的作用，加快能源資源價(jià)格改革。通過(guò)體制和機(jī)制創(chuàng)新提高能源效率，在政策引導(dǎo)和深化能源價(jià)格改革的基礎(chǔ)上，通過(guò)價(jià)格機(jī)制調(diào)整能源的使用方向和消耗量，促進(jìn)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)建設(shè)。

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