我國(guó)工業(yè)能源效率與全要素生產(chǎn)率分析

劉曉歌

[提要] 本文基于Hicks-Moorsteen指數(shù)方法，對(duì)中國(guó)工業(yè)39個(gè)細(xì)分行業(yè)的能源效率進(jìn)行測(cè)算分析。研究表明：我國(guó)工業(yè)能源效率總體水平較低，但在考察期內(nèi)呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì)；我國(guó)工業(yè)能源生產(chǎn)率呈現(xiàn)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，技術(shù)進(jìn)步、技術(shù)效率和范圍效率的改善是我國(guó)大部分工業(yè)行業(yè)提高能源生產(chǎn)率的主要源泉，而規(guī)模效率變化對(duì)生產(chǎn)率增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)則較小；基于效率-全要素生產(chǎn)率矩陣分析表明，我國(guó)39個(gè)工業(yè)行業(yè)中僅有8個(gè)行業(yè)能源效率較高，且增長(zhǎng)潛力較大。

關(guān)鍵詞：全要素能源效率；Hicks-Moorsteen指數(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：F061.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

原標(biāo)題：基于Hicks-Moorsteen指數(shù)的中國(guó)工業(yè)能源效率研究

收錄日期：2016年12月15日

能源是經(jīng)濟(jì)社會(huì)得以生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，提高能源效率對(duì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有舉足輕重的作用。“十二五”規(guī)劃中，我國(guó)政府明確提出要“堅(jiān)持把建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)作為加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的重要著力點(diǎn)”。在資源與環(huán)境約束日趨強(qiáng)化的背景下，工業(yè)行業(yè)能否有效地利用能源，對(duì)我國(guó)能否建成資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)起著至關(guān)重要的作用。因此，本文擬從全要素生產(chǎn)率視角研究中國(guó)工業(yè)行業(yè)的能源效率。

一、能源效率評(píng)價(jià)方法

按照投入與產(chǎn)出數(shù)量的不同，能源效率被分為單要素能源效率和全要素能源效率。在單要素分析框架下，一般利用生產(chǎn)活動(dòng)中的有用產(chǎn)出和能源投入之比來(lái)衡量能源效率。這種設(shè)計(jì)方法的好處是簡(jiǎn)便、易操作，在國(guó)際能源效率比較分析以及國(guó)家、部門(mén)能源效率研究中應(yīng)用較多，但這種方法忽略了要素之間的相互影響，可能導(dǎo)致能源效率的估計(jì)不夠準(zhǔn)確。在全要素分析框架下，能源效率還考慮了除能源之外的其他生產(chǎn)要素，比如資本、勞動(dòng)力等對(duì)產(chǎn)出的影響，彌補(bǔ)了單要素框架下僅考慮能源投入的缺陷。因此，本文采用全要素能源效率來(lái)衡量能源效率。

全要素能源效率指的是在一定的能源投入下，實(shí)際產(chǎn)出可能達(dá)到的最大程度，它的取值范圍是0～1，其值與1越接近，表示能源的利用效率越高。測(cè)度全要素能源效率的常用方法有兩種：一是參數(shù)法，其中最具代表性的常用方法是隨機(jī)前沿分析（SFA）；二是非參數(shù)法，其中最典型的常用方法是數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（DEA）。ODonnel（2008）提出了一個(gè)新的用以測(cè)算效率和全要素生產(chǎn)率的Hicks-Moorsteen指數(shù)，這個(gè)指數(shù)基本可以滿(mǎn)足與經(jīng)濟(jì)相關(guān)的所有指數(shù)公理和檢驗(yàn)，和其他指數(shù)相比，具有一定的優(yōu)越性。本文利用Hicks-Moorsteen指數(shù)對(duì)我國(guó)工業(yè)行業(yè)能源效率和全要素生產(chǎn)率進(jìn)行測(cè)度分析。

Hicks-Moorsteen指數(shù)可以分解成具有完全乘法特征的理想化的TFP指數(shù)，這里僅對(duì)效率和全要素生產(chǎn)率的分解做簡(jiǎn)單介紹。各行業(yè)的能源效率是指行業(yè)的實(shí)際能源利用水平與同一時(shí)期的最大可能能源利用水平之間的比值，以投入導(dǎo)向?yàn)槔茉葱剩‥）可以分解為技術(shù)效率（ITE）、表示規(guī)模經(jīng)濟(jì)水平的規(guī)模效率（ISE）以及表示范圍經(jīng)濟(jì)水平的范圍效率（ISC），即效率可以被分解為如下式子：

對(duì)應(yīng)地，效率變化（△E）可以分解為技術(shù)效率變化（ITE）、規(guī)模效率變化（△ISE）以及范圍效率變化（△ISC），即Hicks-Moorsteen指數(shù)的分解公式可以表示為：

二、指標(biāo)選取和數(shù)據(jù)說(shuō)明

考慮到數(shù)據(jù)的可得性，本文所考察樣本為工業(yè)部門(mén)的39個(gè)工業(yè)行業(yè)，時(shí)期跨度為2005～2011年，用于測(cè)算全要素能源生產(chǎn)率的各指標(biāo)及其定義如下：

（一）經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出。選取各行業(yè)的主營(yíng)業(yè)務(wù)收入作為產(chǎn)出指標(biāo)，并用工業(yè)品出廠價(jià)格指數(shù)將其折算為2005年不變價(jià)。

（二）勞動(dòng)力投入。選取年平均從業(yè)人數(shù)作為勞動(dòng)力投入指標(biāo)，相對(duì)于年末從業(yè)人數(shù)來(lái)說(shuō)，年平均從業(yè)人數(shù)更能代表一年中企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

（三）資本投入。企業(yè)用以生產(chǎn)的資本投入一般通過(guò)年平均固定資產(chǎn)余額來(lái)反映，但考慮到數(shù)據(jù)的可得性，2005～2008年資本投入指標(biāo)選取年平均固定資產(chǎn)余額，而2009～2011年選取為固定資產(chǎn)凈值，并用固定資產(chǎn)投資價(jià)格指數(shù)對(duì)其進(jìn)行平減。

（四）能源投入。選取工業(yè)能源消費(fèi)總量為能源投入指標(biāo)。

以上指標(biāo)選取數(shù)據(jù)來(lái)自2006～2012年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》以及《中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》。

三、實(shí)證分析

（一）我國(guó)工業(yè)能源效率分析。經(jīng)測(cè)算得到39個(gè)工業(yè)行業(yè)在2005～2011年間的能源效率?？偟膩?lái)看，我國(guó)工業(yè)整體能源效率較低，年均效率值在0.31～0.41之間，這說(shuō)明我國(guó)工業(yè)行業(yè)總體能源節(jié)約的潛力還比較大，在產(chǎn)出規(guī)模不變和不考慮技術(shù)進(jìn)步情況下，通過(guò)管理水平的提高，工業(yè)行業(yè)總體能源最大節(jié)約量可達(dá)到60%～70%。從時(shí)間縱向維度來(lái)看，工業(yè)行業(yè)總體全要素能源效率在2005～2010年呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，其中2010年下降幅度最大，但2011年又上升，總體上呈現(xiàn)N型發(fā)展趨勢(shì)。

從各個(gè)細(xì)分行業(yè)的角度來(lái)看，能源效率水平比較高的前五個(gè)行業(yè)是煙草制品業(yè)，皮革、毛皮、羽毛（絨）及其制品業(yè)，儀器儀表及文化、辦公用品制造業(yè)，家具制造業(yè)以及廢棄資源和廢舊材料回收加工業(yè)，2005～2011年間這五個(gè)行業(yè)的能源效率的年平均值依次為0.814、0.722、0.695、0.677和0.659。能源效率水平最低的三個(gè)行業(yè)是煤炭開(kāi)采和洗選業(yè)、水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)以及其他采礦業(yè)，這三個(gè)行業(yè)的能源效率的年平均值均低于0.20。雖然煤炭開(kāi)采和洗選業(yè)的能源效率較低，但總體上呈上升趨勢(shì)，上升速度較慢；2005～2011年間水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)的能源效率一直在低位變動(dòng)，變動(dòng)幅度較??；而其他采礦業(yè)的能源效率卻出現(xiàn)下降趨勢(shì)。

（二）我國(guó)工業(yè)能源全要素生產(chǎn)率分析。由式（2）可知，Hicks-Moorsteen TFP指數(shù)可以被分解為四項(xiàng)：表示生產(chǎn)前沿面移動(dòng)的技術(shù)進(jìn)步指數(shù)（△Tech）、表示決策單元向前沿面移動(dòng)的技術(shù)效率指數(shù)（△ITE）、表示在前沿面上移動(dòng)以取得規(guī)模經(jīng)濟(jì)的規(guī)模效率指數(shù)（△ISE）以及表示調(diào)整產(chǎn)出比例以獲得范圍經(jīng)濟(jì)的范圍效率指數(shù)（△ISC）。輸入面板數(shù)據(jù)，可以計(jì)算得到2005～2011年各年Hicks-Moorsteen TFP指數(shù)及其分解情況。

從工業(yè)行業(yè)總體角度來(lái)看，2005～2011年工業(yè)行業(yè)能源全要素生產(chǎn)率年均增長(zhǎng)9.46%，技術(shù)進(jìn)步年均增長(zhǎng)2.31%，而技術(shù)效率年均增長(zhǎng)3.27%，快于技術(shù)進(jìn)步增長(zhǎng)速度。規(guī)模效率年均增長(zhǎng)0.61%，范圍效率年均增長(zhǎng)2.96%。由此可以看出，技術(shù)進(jìn)步、技術(shù)效率變化和范圍效率變化是我國(guó)工業(yè)部門(mén)能源生產(chǎn)率提高的主要原因，而規(guī)模效率變化對(duì)全要素生產(chǎn)率增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)則較小。

從工業(yè)的各個(gè)細(xì)分行業(yè)來(lái)看，在2005～2011年間，除了其他采礦業(yè)，其余行業(yè)的能源生產(chǎn)率都呈現(xiàn)不同程度的增長(zhǎng)。能源生產(chǎn)率增長(zhǎng)較快的行業(yè)有燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)、家具制造業(yè)，這4個(gè)行業(yè)的能源生產(chǎn)率年均增長(zhǎng)幅度較大，均在14%以上。其中，技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)效率的改善是燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)生產(chǎn)率指數(shù)提高的主要源泉，技術(shù)進(jìn)步是電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)生產(chǎn)率指數(shù)提高的主要原因，規(guī)模效率和范圍效率的改善則是交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)生產(chǎn)率指數(shù)提高的主要源泉，而技術(shù)進(jìn)步、技術(shù)效率和范圍效率的改善共同促進(jìn)了家具制造業(yè)生產(chǎn)率指數(shù)的提高。

從技術(shù)進(jìn)步來(lái)看，在2005～2011年間，39個(gè)工業(yè)行業(yè)中有19個(gè)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的年均增長(zhǎng)率為負(fù)值，其中最低的是橡膠制品業(yè)，年均增長(zhǎng)率為-7.48%；技術(shù)進(jìn)步指數(shù)增長(zhǎng)最快的3個(gè)行業(yè)是通信設(shè)備計(jì)算機(jī)制造業(yè)、電器機(jī)械及器材制造業(yè)以及金屬制品業(yè)，其年均增長(zhǎng)率依次為19.72%、15.60%和15.29%。從技術(shù)效率變化來(lái)看，在2005～2011年間，39個(gè)工業(yè)行業(yè)中只有金屬制品業(yè)和電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)這兩個(gè)行業(yè)技術(shù)效率呈負(fù)增長(zhǎng)，其他行業(yè)都表現(xiàn)出增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，其中增長(zhǎng)最快的三個(gè)行業(yè)為其他采礦業(yè)、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)、木材加工制品業(yè)，它們的年均增長(zhǎng)率依次為9.21%、9.07%和8.25%。從規(guī)模效率變化來(lái)看，在2005～2011年間，39個(gè)工業(yè)行業(yè)中有12個(gè)行業(yè)規(guī)模效率的年均增長(zhǎng)率為負(fù)值，其余27個(gè)行業(yè)均呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，其中增長(zhǎng)速度最快的3個(gè)行業(yè)是文教體育用品制造業(yè)、紡織業(yè)、煙草制品業(yè)，它們的年均增長(zhǎng)率為7.79%、7.09%和6.33%。從范圍效率變化來(lái)看，在2005～2011年間，39個(gè)工業(yè)行業(yè)中大多數(shù)行業(yè)范圍效率變化都大于1，表現(xiàn)出增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，只有9個(gè)行業(yè)的范圍效率是負(fù)增長(zhǎng)的，其中增長(zhǎng)最慢的行業(yè)是電氣機(jī)械及器材制造業(yè)，其年均增長(zhǎng)率為-7.56%。

（三）基于效率—全要素生產(chǎn)率矩陣的綜合分析。以工業(yè)能源效率和全要素生產(chǎn)率的均值為界，將工業(yè)各細(xì)分行業(yè)劃分為效率（或全要素生產(chǎn)率）大于整體平均值的H組和效率（或全要素生產(chǎn)率）小于整體平均值的L組，那么39個(gè)工業(yè)行業(yè)將被歸入以下4個(gè)方陣：第一方陣用H/H表示，其中所含行業(yè)的能源效率和全要素生產(chǎn)率變化均大于對(duì)應(yīng)的平均值，表明所含行業(yè)不僅當(dāng)前效率水平較高，而且增長(zhǎng)速度較快；第二方陣用L/H表示，其中所含行業(yè)的能源效率小于平均值，而全要素生產(chǎn)率大于平均值，表明所含行業(yè)目前效率水平較低，但是具有較大的增長(zhǎng)潛力；第三方陣用H/L表示，其中所含行業(yè)的能源效率大于平均值，而全要素生產(chǎn)率小于平均值，表明所含行業(yè)的能源效率較高，但是增長(zhǎng)乏力；第四方陣用L/L表示，其中所含行業(yè)的能源效率和全要素生產(chǎn)率變化均小于對(duì)應(yīng)的平均值，表明所含行業(yè)不僅目前效率較低，而且增長(zhǎng)潛力也比較小。

根據(jù)上述定義和分類(lèi)，分析39個(gè)工業(yè)行業(yè)在能源效率和全要素生產(chǎn)率方面的優(yōu)勢(shì)和缺陷。發(fā)現(xiàn)處于第一方陣（H/H）的行業(yè)有8個(gè)，這些行業(yè)分別是煙草制品業(yè)、木材加工及木竹等制品業(yè)、家具制造業(yè)、石油加工煉焦及核燃料加工業(yè)、化學(xué)纖維制造業(yè)、有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)、廢棄資源和廢舊材料回收加工業(yè)、電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，這8個(gè)行業(yè)不僅能源效率較高，而且其增長(zhǎng)速度也較快。處于第四方陣（L/L）的行業(yè)有3個(gè)，分別是造紙及紙制品業(yè)、化學(xué)纖維制造業(yè)和其他采礦業(yè)，這3個(gè)行業(yè)不僅目前能源效率較低，而且其增長(zhǎng)的潛力也較小。其余行業(yè)都屬于第二方陣（L/H）或第三方陣（H/L），它們要么目前能源效率較高但發(fā)展后勁不足，容易被其他行業(yè)趕超，比如黑色金屬礦采選業(yè)、食品制造業(yè)等；要么當(dāng)前能源效率較低，但是具有增長(zhǎng)潛力，比如非金屬礦采選業(yè)、飲料制造業(yè)等。

四、結(jié)論

本文利用我國(guó)39個(gè)工業(yè)行業(yè)2005～2011年的面板數(shù)據(jù)，對(duì)我國(guó)工業(yè)行業(yè)的全要素能源效率進(jìn)行分析，得出如下結(jié)論：第一，我國(guó)工業(yè)行業(yè)整體能源效率水平不高，但在考察期內(nèi)呈現(xiàn)變動(dòng)上升的趨勢(shì)；第二，我國(guó)工業(yè)整體能源生產(chǎn)率呈現(xiàn)增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，技術(shù)進(jìn)步、技術(shù)效率和范圍效率改善是我國(guó)大部分工業(yè)行業(yè)提高能源生產(chǎn)率的主要?jiǎng)恿Γ?guī)模效率變化對(duì)生產(chǎn)率增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)則較??；第三，我國(guó)39個(gè)工業(yè)行業(yè)中，大多數(shù)行業(yè)要么目前能源效率較高但發(fā)展后勁不足，要么當(dāng)前能源效率較低，但是具有增長(zhǎng)潛力，能源效率和全要素生產(chǎn)率都處于優(yōu)勢(shì)的行業(yè)則較少。

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