“干中學(xué)”內(nèi)生增長理論視角下能源回彈效應(yīng)分析

龔新蜀 王世英 胡志高

摘要：以能源效率內(nèi)生、規(guī)模報(bào)酬遞增和要素產(chǎn)出彈性可變?yōu)闂l件構(gòu)建“干中學(xué)”內(nèi)生增長理論模型，對能源回彈效應(yīng)進(jìn)行了理論解釋。通過引入包含資本、勞動力和能源消費(fèi)的三要素柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)，對西部省份1978～2014年能源回彈效應(yīng)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)測算。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：西部各省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展對投資和能源的依賴性較強(qiáng)；西部各省能源回彈效應(yīng)處于部分回彈區(qū)間；能源回彈效應(yīng)的大小因時段和地域的不同也存在一定的差異；政策的實(shí)施對能源回彈效應(yīng)的大小能夠產(chǎn)生較大的影響。

關(guān)鍵詞：“干中學(xué)”；能源回彈效應(yīng)；技術(shù)進(jìn)步；產(chǎn)出彈性；西部地區(qū)

DOI：10.13956/j.ss.1001-8409.2017.04.19

中圖分類號：F206；F127 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-8409（2017）04-0085-05

Abstract： This paper theoretically explained the energy rebound effect based on setting up endogenous growth theory of ‘learning by doing by theory of energy efficiency of endogenous， increasing scale reward and elements of the output elasticity variable. Through bringing the energy consumption to the CD production function， it estimated the energy rebound effect of the Western provinces from 1978 to 2014. Results showed that， firstly， western provinces dependent more on investment and energy. Secondly， the effect of energy rebound was different from region and period. Finally， policy had an impact on the scale of the rebound effect.

Key words：‘learning by doing； energy rebound effect； technological advances； output elasticity； the Western region

1 問題的引入

能源回彈效應(yīng)濫觴于“杰文斯悖論”，最早提出了能源效率的提升會加大而非減少對能源的需求[1]。但這一觀點(diǎn)在當(dāng)時卻受到了廣泛的質(zhì)疑。100多年后，Brooks和Khazzoom發(fā)現(xiàn)能源效率的提高會加快能源的消費(fèi)速度后[2，3]。Saunders在此基礎(chǔ)上提出了KB假說，并利用柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)和固定替代彈性生產(chǎn)函數(shù)證實(shí)了能源回彈效應(yīng)的存在[4]。此后，Binswanger又提出了能源回彈效應(yīng)的不同算法[5]，使得回彈效應(yīng)的測算在汽車運(yùn)輸[6～8]、家庭取暖[9]及家電和照明等[10，11]方面被廣泛應(yīng)用。雖然所采用的樣本數(shù)據(jù)、研究方法及模型設(shè)定存在差異，但都得出能源回彈效應(yīng)的普遍存在性。國內(nèi)對能源回彈效應(yīng)的研究起步較晚，最早涉及能源回彈效應(yīng)實(shí)證分析的是周勇和林源源，利用嶺回歸方法測算了我國整體能源回彈效應(yīng)[2]。此后，相關(guān)經(jīng)驗(yàn)研究涉及到了全國整體[13～16]、各省市重要區(qū)域[17～19]、重點(diǎn)工業(yè)部門[20]等，測算方法也逐步引入LMDI和OLS、聯(lián)立方程、CGE模型、狀態(tài)空間模型等[21]。

當(dāng)前我國西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展高度依賴能源，環(huán)境污染嚴(yán)重，多數(shù)學(xué)者普遍提出應(yīng)通過技術(shù)來消除上述問題。然而，對技術(shù)進(jìn)步帶來的負(fù)面效應(yīng)，即能源回彈效應(yīng)卻鮮有關(guān)注。因此，本文在“干中學(xué)”內(nèi)生增長理論視角下構(gòu)建包含能源消費(fèi)的柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)模型，以反映不同條件下西部地區(qū)的能源回彈效應(yīng)。

2 理論分析

“干中學(xué)”思想源自于阿羅。他認(rèn)為生產(chǎn)與服務(wù)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蜣D(zhuǎn)化為知識，帶來生產(chǎn)效率的提高和資本規(guī)模報(bào)酬的不變或遞增[22]。羅默在阿羅的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)了“干中學(xué)”效應(yīng)源于知識的正外部性[23]。將“干中學(xué)”思想延伸應(yīng)用到能源領(lǐng)域：能源的使用在促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長的過程中能獲得提高能源效率的經(jīng)驗(yàn)和改進(jìn)能源效率的知識，從而推動能源產(chǎn)出效率的提高和規(guī)模報(bào)酬的遞增?；诖?，構(gòu)建“干中學(xué)”理論模型的能源回彈效應(yīng)評價體系。

首先，參考Sanuders[24]和邵帥等[15]的研究，對所構(gòu)建的模型做出假設(shè)：（1）采用包含資本（K）、勞動力（L）和能源（E）三要素在內(nèi)的新古典生產(chǎn)函數(shù)；（2）資本（K）在長期可自由變動且其均衡價格穩(wěn)定；（3）科技水平的提高主要表現(xiàn)在能源效率（τ）的增加；（4）產(chǎn)品和市場要素均為完全競爭市場且市場出清；（5）能源使用效率（τ）是內(nèi)生變量，取決于能源消費(fèi)量；（6）勞動力（L）是內(nèi)生變量，且均衡價格穩(wěn)定Saunders H D對能源回彈效應(yīng)做出了重要貢獻(xiàn)，將能源回彈效應(yīng)定義為R=1+η，并分為五種情況：超級節(jié)能、零回彈、部分回彈、完全回彈和逆反效應(yīng)。邵帥等沿襲了Saunders H D的假設(shè)并作出改進(jìn)，提出能源效率水平和勞動供給內(nèi)生的假設(shè)。。

模型中能源效率與能源消費(fèi)的關(guān)系設(shè)定為：

3.2 變量選取與數(shù)據(jù)說明

針對所確定的回歸模型，選取西部省份數(shù)據(jù)相對完整的時間段1978～2014年作為樣本區(qū)間。數(shù)據(jù)選取如下：

地區(qū)生產(chǎn)總值采用衡量地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長的GDP數(shù)值，并以1978年為基期進(jìn)行可比價格換算。資本存量采用單豪杰對中國資本存量的估算方法[25]，對西部各省歷年的資本存量進(jìn)行計(jì)算。勞動力采用各省歷年年末就業(yè)人數(shù)衡量。能源消費(fèi)總量采用以萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤為單位計(jì)算的西部各省歷年能源消費(fèi)總量。以上數(shù)據(jù)均來自于各省統(tǒng)計(jì)年鑒、中國經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展數(shù)據(jù)庫等，包含廣西、四川、貴州、云南、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆在內(nèi)的9個省1978～2014年的面板數(shù)據(jù)由于西藏地區(qū)樣本數(shù)據(jù)缺失，樣本未涵蓋該地區(qū)；1996年，重慶被設(shè)立為直轄市，為了便于計(jì)算，把重慶和四川合并在一起進(jìn)行處理。。

3.3 面板數(shù)據(jù)檢驗(yàn)

為確保估計(jì)結(jié)果的有效性，避免出現(xiàn)“偽回歸”和估計(jì)錯誤，需要對面板數(shù)據(jù)序列進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)，即單位根檢驗(yàn)。本文采用LLC檢驗(yàn)、Breitung檢驗(yàn)、IPS檢驗(yàn)、Fisher-ADF檢驗(yàn)和Fisher-PP檢驗(yàn)五種檢驗(yàn)方法對面板序列數(shù)據(jù)及其一階差分進(jìn)行單位根檢驗(yàn)，結(jié)果如表1所示。

檢驗(yàn)結(jié)果表明：在對原序列及其一階差分序列進(jìn)行單位根檢驗(yàn)時，原面板數(shù)據(jù)序列是非平穩(wěn)的，一階差分序列在5%的顯著性水平下均通過了平穩(wěn)性檢驗(yàn)。因此，面板數(shù)據(jù)序列LNY、LNK、LNL和LNE都是一階單整的，滿足進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)條件。

協(xié)整檢驗(yàn)是考察變量間是否存在長期均衡關(guān)系的方法。選用適于多變量間協(xié)整關(guān)系的Johansen Fisher檢驗(yàn)對面板數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)，結(jié)果見表2。

表2結(jié)果顯示，基于Johansen檢驗(yàn)的Fisher協(xié)整檢驗(yàn)拒絕了不存在協(xié)整關(guān)系的原假設(shè)，面板序列間存在長期均衡關(guān)系。

3.4 面板數(shù)據(jù)的參數(shù)估計(jì)

在進(jìn)行模型的參數(shù)估計(jì)前，需對模型進(jìn)行選擇，在此采用Hausman檢驗(yàn)確定影響形式。

由表3可知，Hausman檢驗(yàn)P值為0，所以拒絕原假設(shè)，即模型的設(shè)定應(yīng)為固定效應(yīng)模型，因此選用虛擬變量最小二乘法對西部各省份1978～2014年的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)。估計(jì)結(jié)果如表4所示。

參數(shù)估計(jì)結(jié)果顯示，R2=0.9024，模型擬合度較好，各參數(shù)P值均通過5%顯著性水平檢驗(yàn)。資本存量、勞動力和能源消費(fèi)的彈性分別為0.7604、0.1216、0.2147，表明實(shí)際投入分別增加1%時，將會帶來相應(yīng)實(shí)際產(chǎn)出增加0.7604%、0.1216%、0.2174%。勞動力投入彈性小于資本存量和能源消費(fèi)的產(chǎn)出彈性，說明西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要依靠投資拉動。西部省份大部分屬于資源豐富地區(qū)，依靠能源資源帶動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展也是能源消費(fèi)的產(chǎn)出彈性大于勞動力投入產(chǎn)出彈性的原因之一。此外，資本存量、勞動力投入和能源消費(fèi)的彈性系數(shù)估計(jì)值滿足α+β+θ>1，符合本文中關(guān)于規(guī)模報(bào)酬遞增的理論假設(shè)。

3.5 經(jīng)驗(yàn)測算與效應(yīng)分析

根據(jù)參數(shù)估計(jì)結(jié)果和長期能源回彈效應(yīng)的計(jì)算式（5），測算西部各省份歷年能源回彈效應(yīng)，見表5（由于1978～1984年部分省份數(shù)據(jù)有缺失，因此結(jié)果略去）。測算結(jié)果顯示：第一，1978～2014年西部各省份能源回彈效應(yīng)總體表現(xiàn)為部分回彈，但不同區(qū)域不同年份間仍存在較大差異。大部分省份個別年份出現(xiàn)了回彈效應(yīng)值大于1的情況（逆反效應(yīng)），其他年份各省能源回彈效應(yīng)大部分在70%～90%左右波動，表現(xiàn)為部分回彈。這說明西部地區(qū)各省份能源效率的提高雖然降低了能源消費(fèi)，但所帶來的節(jié)能效果并未完全實(shí)現(xiàn)，還有較大提升空間。第二，1978～1999年，西部各省份能源回彈效應(yīng)均值在90%左右波動；2000～2014年，西部各省份能源回彈效應(yīng)均值在80%左右波動。由此可知，西部大開發(fā)政策實(shí)施后，西部各省份能源回彈效應(yīng)均有不同程度降低。第三，1978～2014年西部地區(qū)能源回彈效應(yīng)均值為88.02%，大于全國能源回彈效應(yīng)（馮烽等（2012）的估算值62.84%；邵帥等（2013）的估算值79.61%；張江山等（2014）的估算值85.89%），表明西部地區(qū)能源回彈效應(yīng)作用較強(qiáng)，尚有較大節(jié)能空間。

4 結(jié)論與討論

在能源效率內(nèi)生、規(guī)模報(bào)酬遞增以及要素產(chǎn)出彈性可變的條件下，通過引入包含資本、勞動力和能源消費(fèi)的三要素柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)對能源回彈效應(yīng)進(jìn)行理論解釋，并對西部地區(qū)各省份1978～2014年能源回彈效應(yīng)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)測算，結(jié)論如下：

（1）總體而言，西部各省能源回彈效應(yīng)處于部分回彈區(qū)間。除個別年份外，1978～2014年西部各省份的能源回彈效應(yīng)值在70%～90%上下浮動，表現(xiàn)為部分回彈，能源效率提高所帶來的節(jié)能效果很大一部分并沒有實(shí)現(xiàn)，尚有較大的節(jié)能空間。

（2）時段和地域的不同，能源回彈效應(yīng)的大小也存在一定的差異。從時間上看，改革開放以來，西部各省能源回彈效應(yīng)在波動中降低；從空間上看，則表現(xiàn)為能源回彈效應(yīng)的大小關(guān)系為：四川>寧夏>甘肅>云南>青海>貴州>廣西>新疆>陜西。

（3）政策的實(shí)施對能源回彈效應(yīng)的大小能夠產(chǎn)生較大的影響。西部大開發(fā)政策實(shí)施前后，西部各省份的能源回彈效應(yīng)值表現(xiàn)出顯著的差異，各省份的能源回彈效應(yīng)均值由90%左右下降到80%左右，初步證實(shí)了政策的實(shí)施對能源回彈的程度具有一定的作用。

（4）西部各省的資本產(chǎn)出彈性大于能源產(chǎn)出彈性大于勞動產(chǎn)出彈性。1978～2014年西部各省份的面板數(shù)據(jù)的參數(shù)估計(jì)表明，資本存量、勞動力投入和能源消費(fèi)的產(chǎn)出彈性系數(shù)分別是0.7604、0.1216和0.2147，說明西部各省份的經(jīng)濟(jì)發(fā)展除了依靠投資拉動外，對能源的依賴性也較強(qiáng)。

以上結(jié)論表明：西部地區(qū)能源回彈效應(yīng)普遍偏高，且西部經(jīng)濟(jì)增長對能源的依賴較強(qiáng)，因此，降低西部地區(qū)能源回彈效應(yīng)是其經(jīng)濟(jì)發(fā)展的長久之計(jì)。從理論上看，能源回彈效應(yīng)居高不下主要有三方面原因：第一，替代效應(yīng)。由于能源效率提高，使生產(chǎn)等量產(chǎn)出的能源消費(fèi)降低，能源服務(wù)生產(chǎn)的單位有效價格相對降低。同時可以利用更多因效率提高而變得相對廉價的能源對其他生產(chǎn)要素進(jìn)行替代，使能源消費(fèi)量將不斷增加。第二，產(chǎn)出效應(yīng)。能源產(chǎn)出效率提高意味著生產(chǎn)的成本預(yù)算被放松，此時西部各省份有能力生產(chǎn)更多產(chǎn)品使地區(qū)的產(chǎn)出水平提高，進(jìn)而引起包括能源在內(nèi)的生產(chǎn)要素投入增加。第三，最大利潤效應(yīng)。在完全競爭市場條件下，能源效率提高所帶來的成本減少使生產(chǎn)者利潤水平提高，從而吸引更多生產(chǎn)者進(jìn)入該行業(yè)，產(chǎn)品供給增加導(dǎo)致包括能源在內(nèi)的生產(chǎn)要素投入增加。

綜上所述，降低西部地區(qū)能源回彈效應(yīng)，也應(yīng)從以上方面著手。首先，在推進(jìn)節(jié)能技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用中要注意涉及領(lǐng)域的均衡與全面，從而減小替代效應(yīng)的產(chǎn)生。其次，加大對技術(shù)創(chuàng)新的保護(hù)，對專利和私有技術(shù)產(chǎn)權(quán)提供完善的法律保障，對使用新能源技術(shù)的產(chǎn)品收取專利使用費(fèi)，從而使得產(chǎn)品價格不會由于節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用而大幅降低，導(dǎo)致較強(qiáng)的產(chǎn)出效應(yīng)。最后，健全信息公開體系，完善市場機(jī)制，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品供給的需求導(dǎo)向，在長期中減小產(chǎn)出效應(yīng)和最大利潤效應(yīng)。

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（責(zé)任編輯：李 鏡）