基于投入產(chǎn)出分析的油氣與國民經(jīng)濟發(fā)展關(guān)系研究

高 軍 吳 鵬 王 睿 吳欣桐

（西南石油大學(xué) 經(jīng)濟管理學(xué)院、四川石油天然氣發(fā)展研究中心，四川成都 610500）

能源是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)物資，在我國能源消費結(jié)構(gòu)中，煤炭占主要部分，石油天然氣雖然僅占20%左右，但是卻對各部門的發(fā)展有著重要的影響，油氣共有量的變化、油氣價格變動也直接影響著能源市場及國民經(jīng)濟整體發(fā)展水平。考慮到投入產(chǎn)出表中部門劃分的特點，本文將石油、天然氣合并為一個部門進行計算分析。計算各部門對油氣的直接、完全消耗系數(shù)，并建立油氣價格變動模型，計算分析了油氣價格變動對各部門的影響程度。

一、模型的構(gòu)建

（一）投入產(chǎn)出模型介紹

社會生產(chǎn)的過程實際上是一個投入產(chǎn)出的過程，在生產(chǎn)活動中既要投入一定的生產(chǎn)要素，也會生產(chǎn)出一定數(shù)量的產(chǎn)品。企業(yè)或部門在從事產(chǎn)品生產(chǎn)時，既要考慮自身的需求，也會為社會提供商品，這些商品一部分直接提供給消費者以滿足他們的生活需要，另一部分則作為中間產(chǎn)品提供給其它企業(yè)或部門以再生產(chǎn)，如此一來，各企業(yè)各部門之間相互提供商品又相互消耗商品，使得整個國民經(jīng)濟的生產(chǎn)體系內(nèi)部形成了一個復(fù)雜的投入產(chǎn)出關(guān)系。投入產(chǎn)出分析以整個國民經(jīng)濟為研究對象，涉及到國民經(jīng)濟的各個部門，投入產(chǎn)出法就是以這些部門為基礎(chǔ)，根據(jù)一定的平衡式和比例關(guān)系來描述部門間錯綜復(fù)雜的數(shù)量關(guān)系。①楊燦：《國民核算與分析通論》，中國統(tǒng)計出版社2009年版，第104-121頁。

我國應(yīng)用投入產(chǎn)出分析相對比較晚，起初僅限于理論研究，1974年開始，我國試編了第一張全國實物性投入產(chǎn)出表，隨后相繼編制了1981年、1983年、1990年、1992年、1997年、2002年及2007年的投入產(chǎn)出表，部分地區(qū)或部門也嘗試著編制投入產(chǎn)出表。近年來，我國編制和應(yīng)用投入產(chǎn)出表得到了很大的發(fā)展，也取得了很好的研究效果，為社會的進步和經(jīng)濟發(fā)展帶來積極影響。投入產(chǎn)出分析因其強大的數(shù)據(jù)庫及對部門依存關(guān)系的數(shù)量描述，在經(jīng)濟學(xué)中具有很廣泛的應(yīng)用，不僅可以進行經(jīng)濟分析、經(jīng)濟預(yù)測及單個或多個部門價格變動影響研究②王微：《基于投入產(chǎn)出分析法的價格變動影響模型的應(yīng)用》，《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)》2011年第8期。，還可以進行經(jīng)濟體制改革及經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸問題分析③Hayashi，Mitsuhiro.Structural changes in the Indonesian industry and trade，The Developing Economies，No.5，2009，PP.87-90.，甚至可以進行政策模擬，研究重大決策對經(jīng)濟、社會的影響。

（二）消耗系數(shù)模型

為了便于計算及分析，本文將歷年的投入產(chǎn)出表中的部門歸類為26個部門，將電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、燃氣生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)以及水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)統(tǒng)稱為電力燃氣自來水業(yè)，將交通運輸及倉儲業(yè)、郵政業(yè)和信息傳輸、計算機服務(wù)和軟件開發(fā)業(yè)統(tǒng)稱為交通運輸郵政電信業(yè)，將科學(xué)研究事業(yè)、教育事業(yè)、衛(wèi)生、社會保障和社會福利事業(yè)、文化、體育和娛樂業(yè)等統(tǒng)稱為科教文衛(wèi)及公共管理。本文以石油天然氣開采業(yè)的產(chǎn)品代表油氣產(chǎn)品，計算各部門對該部門的直接消耗系數(shù)、完全消耗系數(shù)和油氣產(chǎn)品價格變動對各部門的影響程度。

1.直接消耗系數(shù)

直接消耗系數(shù)aij是指第j 部門每生產(chǎn)出單位產(chǎn)品時對i 部門產(chǎn)品的直接消耗量。其計算公式為：

式中xij表示第i 部門產(chǎn)品用于第j 部門生產(chǎn)消費的數(shù)量，即第j 部門對第i 部門的直接消耗量，xj表示第j 部門的總產(chǎn)出。將產(chǎn)出方程組用矩陣表示為：

其中A=（aij）n×n，X=（x1，x2，…，xn）T，Y=（y1，y2，…，yn）T，A 又稱作直接消耗系數(shù)矩陣（或投入矩陣）。

2.完全消耗系數(shù)

直接消耗系數(shù)反映的是各部門單位產(chǎn)出對石油產(chǎn)品的消耗，也就是第一輪消耗，但是在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中還存在著間接消耗，例如，在建筑業(yè)中消耗了水泥、電力以及煤炭，在水泥生產(chǎn)過程中也會消耗大量電力和煤炭，在煤炭開采過程中也消耗了電力，即在整個建筑業(yè)的生產(chǎn)過程中，既直接消耗了電力，也多次間接地對電力進行了消耗。完全消耗系數(shù)不僅考慮了某產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中對某種其它產(chǎn)品的直接消耗，還考慮了與這種其它產(chǎn)品有關(guān)的各輪次的間接消耗，其數(shù)值等于這兩種消耗系數(shù)之和。

為了提供數(shù)量為Y 的最終產(chǎn)品，需要直接消耗各部門的產(chǎn)量為

為了提供數(shù)量為M1的產(chǎn)品，在其生產(chǎn)過程中還需要消耗各部門的產(chǎn)品為

以此類推下去，可以得出，為了提供數(shù)量為Y的最終產(chǎn)品，在其生產(chǎn)過程中，對各個部門的完全消耗為

完全消耗系數(shù)所組成的矩陣稱為完全消耗系數(shù)矩陣，用B 表示，則有：

完全消耗系數(shù)矩陣第j 行即是各部門對j 部門的完全消耗系數(shù)，用bij來表示。

（三）油氣價格變動模型的構(gòu)建

根據(jù)投入產(chǎn)出表的平衡關(guān)系，建立投入、產(chǎn)出方程組，以pj表示第j 種產(chǎn)品的單價，建立價格模型平衡關(guān)系式，然后在公式兩邊同時除以i 部門的總產(chǎn)量xi，得出新的方程組如下：

假設(shè)第j 部門產(chǎn)品價格由pj變?yōu)閜j+Δpj，則其他直接或者間接消耗此產(chǎn)品所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品的價格都會受到影響，此時有：

從公式9 可以看出：

將公式（10）展開并進行變形，得到

進一步變形，結(jié)合公式（11）中的第2 到第n個方程得：

公式（12）即是部門1 相關(guān)價格變動Δp1所得到的價格影響模型，同理可以結(jié)合其他n-1個方程得到另外n-1個價格影響模型。一般地，第k個產(chǎn)品部門價格變動Δpk對其他n-1個部門的價格影響模型為：

其中bk1，…，bk，k-1，bk，k+1…，bkn為列昂惕夫逆矩陣（I-A）-1的第k 行元素。①何其祥：《投入產(chǎn)出分析》，科學(xué)出版社1999年版，第12-39頁。

二、基于我國投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)的計算

結(jié)合我國編制的1997年、2002年、2007年投入產(chǎn)出表①國家統(tǒng)計局經(jīng)濟核算司：《中國2007年投入產(chǎn)出表》，中國統(tǒng)計出版社2009年版，第62-66頁。及2005年延長表數(shù)據(jù)，根據(jù)公式（1）可以計算出各部門各年對油氣的直接消耗系數(shù)，如表1所示。

表1 各部門對石油天然氣開采業(yè)的直接消耗系數(shù)

直接消耗系數(shù)是對部門之間相互依賴程度的定量考察，通過計算各部門對石油天然氣開采部門的直接消耗系數(shù)，可以得出各部門對油氣的依賴程度。從表1 可以看出，各部門的生產(chǎn)運行對石油天然氣的依賴程度存在很大差異，且隨著時間的推移，同一部門的依賴程度也在發(fā)生變化。油氣直接消耗系數(shù)排在前幾位的部門為：石油煉制煉焦業(yè)、化學(xué)工業(yè)、電力燃氣與自來水業(yè)、非金屬開采業(yè)以及石油天然氣開采業(yè)本身。1997—2007年間，直接消耗系數(shù)增長的部門有21個部門，占所有部門的80%以上，其中增長最快的部門為：煤炭開采及洗選業(yè)、紡織工業(yè)、食品工業(yè)、造紙印刷業(yè)、商業(yè)餐飲業(yè)、金屬礦開采業(yè)及金屬制品業(yè)，分別增長了59.8倍、59.3倍、31.0倍、23.7倍、21.9倍、14.6倍及13.1倍。

在實際生產(chǎn)過程中，各部門的產(chǎn)品相互消耗往往很復(fù)雜，不僅有直接消耗，還有通過中間需求進行間接消耗，直接消耗與間接消耗之和是完全消耗②劉干：《關(guān)于投入產(chǎn)出分析中消耗系數(shù)的研究》，《統(tǒng)計與決策》2009 第2期。，結(jié)合歷年數(shù)據(jù)及相關(guān)公式，計算出各部門對石油天然氣的完全消耗系數(shù)，如表2所示，消耗系數(shù)越大，說明在其生產(chǎn)過程中對油氣的需求越大，同時受油氣供應(yīng)變化的影響也越大。

相比直接消耗系數(shù)而言，完全消耗系數(shù)變動較小，各部門都有相應(yīng)增長且增長幅度相差也不大。如表2所示，1997—2007年間，完全消耗系數(shù)增長超過1倍的有16個部門，超過2倍的僅兩個部門，增長幅度較大的幾個部門分別為：紡織工業(yè)、服裝皮革制品業(yè)、金屬礦開采業(yè)、化學(xué)工業(yè)、石油天然氣開采業(yè)及造紙印刷業(yè)，增長幅度分別為：2.15倍、2.10倍、1.85倍、1.68倍、1.62倍及1.61倍。

價格變動對各部門的生產(chǎn)活動會造成重要影響。近年來，油氣價格起伏不定，給國民經(jīng)濟發(fā)展帶來了一定的負面影響，計算油氣價格變動對各部門的影響程度，對于部門預(yù)防及應(yīng)對油氣價格起伏有著重要意義，結(jié)合歷年投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)及價格變動模型，計算出各年油氣價格上漲10%時各部門相關(guān)產(chǎn)品價格上漲幅度，如表3所示。

表2 各部門對石油天然氣開采業(yè)的完全消耗系數(shù)

油氣價格上漲10%時，各部門相關(guān)產(chǎn)品價格都有相應(yīng)的上漲，其中石油煉制煉焦業(yè)、化學(xué)工業(yè)、金屬礦開采業(yè)、交通運輸業(yè)及電力燃氣自來水業(yè)上漲幅度較大。1997—2007年間，受油氣價格上漲影響幅度增長最快的幾個部門為：紡織業(yè)、服裝皮革制品業(yè)、金屬礦開采業(yè)、化學(xué)工業(yè)、造紙印刷業(yè)，增長幅度分別為：2.02倍、1.98倍、1.73倍、1.57倍及1.53倍。

表3 各部門受石油天然氣開采業(yè)產(chǎn)品價格波動的影響程度（%）

三、計算結(jié)果分析

為了更好地挖掘數(shù)據(jù)隱含的經(jīng)濟意義，在進行結(jié)果分析時首先計算完全、直接消耗系數(shù)的比值。然后重點分析、分類了各部門的完全消耗系數(shù)及其增長幅度。

（一）完全、直接消耗系數(shù)之比

完全消耗系數(shù)與直接消耗系數(shù)的比值反映了該部門對油氣的間接消耗程度及其與油氣部門的關(guān)聯(lián)程度。比值越大，說明間接消耗油氣越多，中間部門與油氣的關(guān)系越復(fù)雜，油氣消耗的產(chǎn)業(yè)鏈流程越多，同時油氣消耗結(jié)構(gòu)調(diào)整的空間越大，節(jié)約油氣消耗的潛力相對也就越大。以2007年為例，計算完全、直接消耗系數(shù)之比，結(jié)果如表4所示。

如表4所示，農(nóng)業(yè)、制造業(yè)的這一比值最大，說明其油氣間接消耗較大，其生產(chǎn)發(fā)展與油氣的關(guān)系較緊密，對于這些部門，應(yīng)該優(yōu)化中間油氣消耗環(huán)節(jié)，避免油氣的重復(fù)投入和不必要的浪費；礦產(chǎn)開采業(yè)、金屬制品業(yè)、化學(xué)工業(yè)等相對較小，原因主要有：第一，這些部門的直接油氣投入較大，屬于高能耗部門，第二，間接投入相對較少，中間油氣消耗環(huán)節(jié)較少。對于這些部門，應(yīng)該控制其油氣直接投入，加快流程改造，減少油氣的投入量，增加能源利用效率。

（二）完全消耗系數(shù)及其增長幅度

圖1 是各部門的完全消耗系數(shù)及其增長幅度散點圖，橫坐標(biāo)為2007年的完全消耗系數(shù)，縱坐標(biāo)為1997－2007 完全消耗系數(shù)增長幅度，由于石油煉制煉焦業(yè)的結(jié)果相對而言比較特殊，屬于奇異點，因此不將其考慮在內(nèi)。將其他25個部門的完全消耗系數(shù)及增長幅度做一平均，按照平均值劃分為四個象限，其意義及對應(yīng)的部門如表5所示。

圖1 完全消耗系數(shù)及其增長幅度散點圖

對于第一象限內(nèi)的部門，應(yīng)該加大其能源利用效率，淘汰高能耗低技術(shù)環(huán)節(jié)，引進新型節(jié)能技術(shù)，降低油氣消耗，緩解油氣增長速度；第二象限內(nèi)對應(yīng)的部門油氣投入較少，但是增長速度較快，在能源日益趨緊的大背景下，其發(fā)展必然要受到很多約束，此外，這些部門都是高污染行業(yè)，對其能源投入的約束及污染物排放的限制也是社會發(fā)展的需要，因此這些部門應(yīng)該努力提高能源利用效率，降低對油氣的依賴，尋找清潔替代能源；第三象限是部門發(fā)展的理想趨勢，油氣消耗小且增長緩慢；第四象限所對應(yīng)的部門，其油氣消耗增長速度較慢，但是油氣消耗基數(shù)大，同樣不利于其長遠發(fā)展，因此也應(yīng)該提早尋求清潔替代能源、提高油氣利用效率，以適應(yīng)社會、環(huán)境、能源協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的要求。

表5 四個象限所對應(yīng)的部門匯總

四、結(jié)論

本文采用投入產(chǎn)出方法建立相關(guān)模型，進行了各部門的油氣消耗系數(shù)計算及油氣價格變動影響程度計算，能為各部門油氣消耗現(xiàn)狀及趨勢做出詳細分析及解釋，同時為這些部門應(yīng)對油氣短缺、應(yīng)對油氣價格變動提供參考。