基于經(jīng)濟(jì)普查的廣西工業(yè)分行業(yè)能源效率測(cè)算分析

程瑾　吳玉鳴

摘 要：近年來(lái)，隨著廣西工業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)張，工業(yè)能源消費(fèi)總量急劇增長(zhǎng)，其能源效率問(wèn)題也引起了眾多學(xué)者的關(guān)注。采用非參數(shù)前沿方法——數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA），基于2004年第一次經(jīng)濟(jì)普查和2008年第二次經(jīng)濟(jì)普查數(shù)據(jù)，首次對(duì)廣西工業(yè)分行業(yè)的能源效率進(jìn)行了實(shí)證研究，結(jié)果表明：雖然近年來(lái)廣西工業(yè)分行業(yè)的能源效率在不斷提高，但總體仍然處于較低的水平。為進(jìn)一步提高廣西的能源利用效率，廣西各級(jí)政府應(yīng)該積極優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、工業(yè)內(nèi)部行業(yè)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)節(jié)能工作的激勵(lì)和監(jiān)管，促進(jìn)廣西經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：廣西；經(jīng)濟(jì)普查；工業(yè)分行業(yè)；能源效率；非參數(shù)前沿方法；節(jié)能減排

中圖分類號(hào)：F406.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-1494（2014）06-0062-06

一、引言

改革開放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速增長(zhǎng)帶動(dòng)了能源消費(fèi)量的急劇上升。從2000年到2012年，我國(guó)能源消費(fèi)總量從14.55億噸標(biāo)準(zhǔn)煤猛增到36.17億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。然而，我國(guó)能源利用效率總體偏低，“十一五”期末，我國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值約占世界的8.6%，但能源消耗占世界的19.3%，單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值能耗仍是世界平均水平的2倍以上，能源對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的約束性不斷增強(qiáng)。當(dāng)前我國(guó)正處于工業(yè)化快速推進(jìn)的過(guò)程中，工業(yè)部門是我國(guó)能源消耗的大戶，其能源消耗量占全國(guó)總能源消耗總量的比重也在不斷上升，對(duì)我國(guó)能源效率的提高起著決定性作用。因此，提高工業(yè)部門的能源利用效率，對(duì)于我國(guó)整體能源利用效率的提高、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的任務(wù)具有重要意義。

工業(yè)部門的能源消費(fèi)及其效率問(wèn)題早已引起了各級(jí)政府及眾多學(xué)者的關(guān)注。魯成軍、周端明（2008）[1]對(duì)中國(guó)工業(yè)部門的能源替代情形進(jìn)行了研究，在此基礎(chǔ)上對(duì)中國(guó)工業(yè)部門的能源中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略提出了相關(guān)政策建議。李世祥、成金華（2009）[2]對(duì)我國(guó)工業(yè)分行業(yè)能源效率特征及其影響因素進(jìn)行了實(shí)證分析，得出我國(guó)的能源效率總體水平仍然很低，且省際、區(qū)際之間差異較大。

長(zhǎng)期以來(lái)，基于單要素框架的能效方法——“單要素能源效率”一直是能源效率問(wèn)題研究的主流方法，能源強(qiáng)度——即單位產(chǎn)值（GDP）能耗是其最重要的指標(biāo)。齊志新等（2007）[3]給出了較為可信的中國(guó)能源強(qiáng)度數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)較準(zhǔn)確地反映了中國(guó)當(dāng)前的能源強(qiáng)度水平；賀燦飛和王?。?009）[4]分析了經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型背景下中國(guó)能源強(qiáng)度的變化，研究了經(jīng)濟(jì)全球化、市場(chǎng)化和區(qū)域分權(quán)對(duì)中國(guó)能源強(qiáng)度的影響。但“能源強(qiáng)度”僅考慮了單一的要素，具有一定的缺陷，目前已有學(xué)者開始采用基于生產(chǎn)前沿或成本前沿的能源效率研究方法，該方法是一種基于多要素的能源效率方法。Hu and Wang（2006）[5]基于全要素生產(chǎn)率框架，依據(jù)DEA創(chuàng)造性地提出了全要素能源效率（TFEE）的概念，并將其定義為在除能源要素投入外的其他要素（如資本、勞動(dòng)）保持不變的前提下，按照最佳生產(chǎn)模式，一定產(chǎn)出所需的目標(biāo)能源投入量與實(shí)際投入量的比值，這一概念的提出有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)單要素能源效率研究方法的缺陷，對(duì)后續(xù)研究產(chǎn)生了很大的啟示作用。魏楚、沈滿洪（2007）[6]運(yùn)用DEA方法建立了省級(jí)能源效率和地區(qū)能源效率的計(jì)算模型。Yeh（2010）[7]進(jìn)一步比較了中國(guó)大陸各省份與臺(tái)灣地區(qū)的全要素能源效率的差異。

可以看出，學(xué)術(shù)界針對(duì)我國(guó)工業(yè)部門的能源效率已進(jìn)行了較為深入的研究，也取得了較多的成果。但這些研究多從工業(yè)整體出發(fā)，對(duì)于工業(yè)分行業(yè)，特別是省級(jí)單位工業(yè)分行業(yè)能源效率的研究則相對(duì)較少。

作為中國(guó)南部沿海省份，未來(lái)5到10年將是廣西實(shí)現(xiàn)富民強(qiáng)桂新跨越的攻堅(jiān)期，也是廣西工業(yè)加快發(fā)展，趕超跨越的關(guān)鍵期。但近年來(lái)，廣西經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)粗放型經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式也帶來(lái)了一些問(wèn)題，韋艷群（2014）[8]發(fā)現(xiàn)1995-2012年間廣西生態(tài)環(huán)境壓力總體呈上升趨勢(shì)，應(yīng)樹立全新的發(fā)展理念。沈琪（2014）[9]運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)（SD）方法和大系統(tǒng)理論的分解協(xié)調(diào)原理，模擬出了2010-2030年廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)生態(tài)承載能力的動(dòng)態(tài)變化，指出不合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和高耗低產(chǎn)的生產(chǎn)模式，使得廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)的單位GDP能耗和單位GDP污染物產(chǎn)出量遠(yuǎn)高于發(fā)達(dá)地區(qū)的水平，甚至高于全國(guó)的平均水平。

在當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期，降低能源消耗，提高能源效率，可以為廣西經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展提供穩(wěn)固的保障。在現(xiàn)有的文獻(xiàn)中，關(guān)于廣西能源消費(fèi)的相關(guān)研究主要是從廣西整體或分地市的視角出發(fā)，吳玉鳴（2010）[10]構(gòu)建了生態(tài)足跡壓力與能源消費(fèi)庫(kù)茲涅茨曲線計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型，對(duì)廣西能源消費(fèi)與生態(tài)足跡之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系進(jìn)行了實(shí)證研究；譚建新、李伯興（2011）[11]通過(guò)對(duì)廣西工業(yè)能源消費(fèi)情況進(jìn)行定量分析，發(fā)現(xiàn)廣西工業(yè)能源消費(fèi)量持續(xù)上升，工業(yè)能源密度顯著降低，能源利用效率得到了明顯提高。

在已有研究的基礎(chǔ)上，本文采用非參數(shù)前沿方法——數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（Data Envelopment Analysis，簡(jiǎn)稱DEA），以2004年和2008年廣西經(jīng)濟(jì)普查中工業(yè)分行業(yè)的數(shù)據(jù)為樣本，對(duì)廣西工業(yè)分行業(yè)能源效率進(jìn)行實(shí)證研究，旨在揭示廣西工業(yè)部門能源消耗強(qiáng)度的變動(dòng)規(guī)律。本研究對(duì)于廣西相關(guān)部門和企業(yè)更好地把握本地工業(yè)分行業(yè)未來(lái)的能源消耗特征，制定有效提高工業(yè)部門能源效率的產(chǎn)業(yè)政策，促進(jìn)節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

二、能源效率測(cè)算的模型選擇與數(shù)據(jù)處理

（一）數(shù)據(jù)包絡(luò)分析

DEA（數(shù)據(jù)包絡(luò)分析）是一種運(yùn)用線性規(guī)劃的數(shù)學(xué)過(guò)程，用于評(píng)價(jià)決策單元（DMU）的效率。其目的是構(gòu)建出一條非參數(shù)的前沿線，有效點(diǎn)位于決策前沿上，無(wú)效點(diǎn)位于決策前沿下。DEA模型利用觀察到的樣本數(shù)據(jù)，將每個(gè)評(píng)價(jià)單位視為一個(gè)決策單元（DMU），對(duì)投入產(chǎn)出體系的效率進(jìn)行評(píng)價(jià)。

DEA的模型主要是CCR和BCC兩種，本文采用CCR 模型。模型建立如下：假設(shè)有n個(gè)獨(dú)立的決策單元（DMU），并且每個(gè)DMUj（j=1～n）具有相同類型的m種投入xj和S種產(chǎn)出yj，即Xj=（x1j，x2j，…，xmj）T，Yj=（y1j，y2j，…，ysj）T，j=1～n；m種投入和s種產(chǎn)出對(duì)應(yīng)的權(quán)向量分別記為v和u，即v=（v1，v2，…，vm）T，u=（u1，u2，…，us）T；于是決策單元DMUj的效率計(jì)算可轉(zhuǎn)化為如下分式規(guī)劃問(wèn)題：

（二）數(shù)據(jù)來(lái)源及處理

文中原始數(shù)據(jù)分別來(lái)源于2004年第一次《廣西經(jīng)濟(jì)普查年鑒》和2008年第二次《廣西經(jīng)濟(jì)普查年鑒》，由于石油和天然氣開采業(yè)及其他采礦業(yè)的數(shù)據(jù)有缺失，故本文剔除了這兩個(gè)行業(yè)，選擇了37個(gè)兩位碼工業(yè)行業(yè)。在研究中選取資本、勞動(dòng)力和能源消費(fèi)作為三種輸入要素，工業(yè)總產(chǎn)值作為輸出要素。對(duì)于受價(jià)格波動(dòng)影響的變量，為了將名義值折算成實(shí)際值，使用了廣西省相應(yīng)年份的價(jià)格指數(shù)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)均來(lái)源于《廣西統(tǒng)計(jì)年鑒》。在輸入要素中，資本采用工業(yè)分行業(yè)固定資產(chǎn)值來(lái)表示，以2004年為不變價(jià)，分別用固定資產(chǎn)投資價(jià)格指數(shù)對(duì)2004年和2008年的固定資產(chǎn)原價(jià)進(jìn)行平減；由于行業(yè)人力資本存量難以估算，本文中勞動(dòng)力數(shù)據(jù)采用《廣西經(jīng)濟(jì)普查年鑒》中各工業(yè)分行業(yè)全部從業(yè)人員年平均數(shù)代替；能源消費(fèi)使用各行業(yè)綜合能源消費(fèi)量來(lái)表示，并將所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一單位“噸標(biāo)準(zhǔn)煤”；作為輸出要素的工業(yè)總產(chǎn)值，為了消除價(jià)格影響，同樣以2004年為不變價(jià)，分別使用廣西工業(yè)品出廠價(jià)格指數(shù)對(duì)2004年和2008年的數(shù)據(jù)進(jìn)行折算。

三、廣西工業(yè)分行業(yè)能源效率測(cè)算分析

首先對(duì)廣西工業(yè)分行業(yè)能源消費(fèi)的基本特征進(jìn)行了直觀的展示，繼而采用DEA方法對(duì)廣西37個(gè)工業(yè)行業(yè)2004年和2008年的能源效率進(jìn)行了測(cè)算，分析了能源效率的變動(dòng)情況。

（一）廣西工業(yè)分行業(yè)能源消費(fèi)的特征

從圖1的2004年和2008年三大類工業(yè)行業(yè)綜合能源消費(fèi)量可以看出，在工業(yè)內(nèi)部各大類行業(yè)中，制造業(yè)的綜合能源消費(fèi)量最多，電力、燃?xì)饧八纳a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)次之，采礦業(yè)最少。同時(shí)，制造業(yè)的綜合能源消費(fèi)量在廣西工業(yè)總體能源消費(fèi)量中所占比例不斷上升，由2004年的84.15%上升到2008年的93.92%。2004-2008年制造業(yè)的綜合能源消費(fèi)量增長(zhǎng)了78.44%，采礦業(yè)增長(zhǎng)了70.64%，而2008年的電力、燃?xì)饧八纳a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)的綜合能源消費(fèi)量較之2004年有所下降。

圖2的2004年和2008年采礦業(yè)綜合能源消費(fèi)量顯示，在采礦業(yè)大類中，2004年煤炭開采和洗選業(yè)的綜合能源消費(fèi)量最多，非金屬礦采選業(yè)最少，到了2008年，有色金屬礦采選業(yè)的綜合能源消費(fèi)量最多，非金屬礦采選業(yè)仍然最少，但其增長(zhǎng)率達(dá)到了242.75%，有色金屬礦采選業(yè)的增長(zhǎng)率為152.87%，黑色金屬礦采選業(yè)增長(zhǎng)了107.10%。而煤炭開采和洗選業(yè)的綜合能源消費(fèi)量則出現(xiàn)了負(fù)增長(zhǎng)。

根據(jù)圖3的2004年和2008年制造業(yè)綜合能源消費(fèi)量可以看出，綜合能源消費(fèi)量較多的前六個(gè)行業(yè)分別是黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、農(nóng)副食品加工業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)和造紙及紙制品業(yè)。2004年-2008年，這六個(gè)行業(yè)的綜合能源消費(fèi)量占制造業(yè)綜合能源消費(fèi)量的比例從92.10%下降到91.17%。其中，綜合能源消費(fèi)量最多的黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)在制造業(yè)中所占的比例由24.71%上升到29.71%。

從圖3的2004年和2008年電力、燃?xì)饧八纳a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)的綜合能源消費(fèi)量情況可以看出，在電力、燃?xì)饧八纳a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)大類中，電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)占據(jù)著主導(dǎo)地位，但從圖4的2004年和2008年電力、燃?xì)饧八纳a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)綜合能源消費(fèi)量可以看出，2004年-2008年，其綜合能源消費(fèi)量大幅減少，在電力、燃?xì)饧八纳a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)中所占的比重也有所下降，從95.72%下降到90.97%。而燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)的綜合能源消費(fèi)量則有所增加。

（二）廣西工業(yè)分行業(yè)能源效率的測(cè)算

使用DEAP2.1軟件包，計(jì)算得到了廣西37個(gè)工業(yè)行業(yè)2004年和2008年的能源效率得分，結(jié)果如表1所示。

由表1可以看出，多數(shù)行業(yè)2008年的DEA值大于2004年數(shù)值，說(shuō)明廣西工業(yè)行業(yè)的整體能源效率在逐步提高。表1數(shù)據(jù)還可以看出，與2004年相比，2008年37個(gè)行業(yè)中有29個(gè)行業(yè)的能源效率有了提高，占比達(dá)到了78.38%；6個(gè)行業(yè)的DEA值在降低，表明其能源效率在下降，包括煤炭開采和洗選業(yè)，紡織服裝、鞋、帽制造業(yè)，儀器儀表及文化、辦公用機(jī)械制造業(yè)，家具制造業(yè)，文教體育用品制造業(yè)及燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，占比為16.22%。

雖然廣西工業(yè)分行業(yè)的能源效率在不斷提高，但其能源效率仍處于較低水平。為了更直觀的了解廣西工業(yè)分行業(yè)的能源效率情況，我們對(duì)表1中的DEA數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，設(shè)DEA值為1則處于高能源效率階段，DEA值為0.5-0.99，則處于中能源效率階段，當(dāng)DEA值為0.5以下時(shí)，處于低能源效率階段，可以得到表2。

由表2可以看出，2004年有67.57%的行業(yè)處于低能源效率階段，21.62%的行業(yè)處于中能源效率階段，2008年各行業(yè)的能源效率雖較2004年有了提高，但仍有43.24%的行業(yè)處于低能源效率階段，29.73%的行業(yè)處于中能源效率階段。這說(shuō)明廣西工業(yè)分行業(yè)能源效率的提高依然任重而道遠(yuǎn)。另外，2004年處于高能源效率的行業(yè)有4個(gè)，而2008年處于高能源效率的行業(yè)有10個(gè)。兩年全部處于高能源效率的行業(yè)只有兩個(gè)，分別為通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)和廢棄資源和廢舊材料回收加工業(yè)，說(shuō)明這兩個(gè)行業(yè)能源效率最高。這2個(gè)行業(yè)一直處于高能源效率階段有其特殊原因。通訊設(shè)備及計(jì)算機(jī)制造業(yè)相比其他工業(yè)分行業(yè)有著明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，而廢棄資源和廢舊材料回收加工業(yè)的成本相對(duì)較為低廉。

四、主要結(jié)論及建議

作為我國(guó)南部沿海的重要經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，提高工業(yè)分行業(yè)的能源效率對(duì)廣西今后的經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文采用DEA研究方法對(duì)廣西2004年及2008年工業(yè)分行業(yè)能源效率進(jìn)行了分析，得出了以下結(jié)論：（1）近年來(lái)廣西工業(yè)分行業(yè)的能源效率有了提高，相比2004年，有78.38%的行業(yè)能源效率得到提高，說(shuō)明當(dāng)前中央及自治區(qū)在節(jié)能減排、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等方面采取的相關(guān)政策取得了較為顯著的成效。（2）廣西工業(yè)分行業(yè)能源效率仍處于較低水平。到2008年僅有10個(gè)行業(yè)的處于高能源效率階段，占比27.03%，有72.97%的行業(yè)處于中能源效率及低能源效率階段，最低的行業(yè)為水的生產(chǎn)和供應(yīng)行業(yè)，僅為0.085。

目前，能源供應(yīng)緊張的局面愈演愈烈，面對(duì)節(jié)能減排及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)的重要任務(wù)，廣西各級(jí)政府應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到提高工業(yè)分行業(yè)的能源效率的緊迫性及重要性，進(jìn)一步提高能源利用效率，加快制定符合本地區(qū)狀況工業(yè)發(fā)展階段的節(jié)能減排政策，轉(zhuǎn)變工業(yè)增長(zhǎng)方式，積極優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、工業(yè)內(nèi)部行業(yè)結(jié)構(gòu)，提高工業(yè)分行業(yè)能源效率，加強(qiáng)節(jié)能工作的激勵(lì)和監(jiān)管，促進(jìn)廣西經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展，早日建成資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展。

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責(zé)任編輯 莫仲寧