我國區(qū)域能源效率測度分析

游凱鋒

摘要：自改革開放以來，我國僅僅用了幾十年，人民的生活水平顯著提高。但由于工業(yè)基礎(chǔ)薄弱，技術(shù)被發(fā)達國家壟斷，所以無奈以犧牲勞動力加工初期產(chǎn)品，大量消耗自然資源，導(dǎo)致了一系列嚴重的后果，雖然取得了很大的成就，但同時也付出了沉重的環(huán)境代價。國際上，某些富裕國家工業(yè)化程度發(fā)展迅猛，美國提出回歸制造業(yè)，德國提出工業(yè)4.0高科技戰(zhàn)略計劃，面對復(fù)雜多變的國際形式，中國的處境十分嚴峻。在此種情況下，高效、健康的使用能源，通過提高能源效率技術(shù)，降低我國使用能源的成本，讓中國在世界范圍的競爭中能夠處在更有利的位置已變得刻不容緩。

關(guān)鍵詞：能源效率 DEA

一、引言

自70年代末開始，我國工業(yè)化、城市化進程不斷加快，總能源消費量也在快速上漲。據(jù)國際能源署的報告顯示，中國在2011年超越美國成為世界第一的能源消費國，而單位GDP能耗是美國的5倍。能源的大量投入推動了我國經(jīng)濟發(fā)展的同時，能源的過度消耗也帶來了許多問題：一方面，我國長期“高投入、低產(chǎn)出”的粗放型經(jīng)濟增長方式導(dǎo)致了能源浪費，造成了嚴重的環(huán)境問題；另一方面，我國能源對外依賴程度越來越高。因此，如何因地制宜地有效提高區(qū)域能源效率，尋求更為綠色節(jié)能的經(jīng)濟發(fā)展方式是我國目前以及今后一段時期面臨的重大課題。

二、研究方法和數(shù)據(jù)處理

目前，能源效率測算方法主要分單要素能源效率和全要素能源效率，單要素考慮得較為片面，局限性較大，故而使用全要素能源效率測算方法。為實證分析我國不同區(qū)域能源效率的分布現(xiàn)狀和區(qū)域差異，首先利用DEA 模型，測算中國其中二十七個省份的全要素能源效率。DEA又名數(shù)據(jù)包絡(luò)法，是學(xué)術(shù)界評價效率的最常用方法，其基本方法是構(gòu)建一條非參數(shù)的包絡(luò)前沿線。

假設(shè)共有A個決策單元，它們分別有M種生產(chǎn)要素投入并產(chǎn)出N種要素，可以通過對以下線性規(guī)劃問題的計算可以得到第i個決策單元的效率：

（1）

上述式中：是標量；λ是N×1的常向量，線性規(guī)劃得出的最優(yōu)解即決策單元i的效率值，通常而言≤1，=1則表明，則該決策單元有效，并且落在生產(chǎn)前沿面上。

全要素能源效率的計算公式可表示為：

（2）

其中表示第i個省份（直轄市、自治區(qū)）在t年的全要素能源效率；表示實際能源投入量；（Target Energy Input）表示目標能源投入量（即當前技術(shù)水平約束下，為達到既定產(chǎn)出所需要的最少能源投入量）；（Loss Energy Input）表示能源投入的損失量。

本文采用的規(guī)模報酬不變的 DEA 模型對我國不同省市的全面素能源效率進行深入分析和考證，其中估算決策單元（DMU）主要涉及到我國不同區(qū)域的省份自治區(qū)。為保持該資料的有效性，本文在計算全要素能源效率時，本文將考察的時間區(qū)間定為2003至 2016年，采用2003-2016年度面板資料。

DEA資料包絡(luò)分析法作為一種常用的效率分析法，有效值的計算主要是從投入和產(chǎn)出的角度進行計算。為了使全要素能源效率的計算更加的準確，需要投入相應(yīng)的指標，其一是資本存量的投入；其二是勞動投入；其三是能源消耗，其四是國民生產(chǎn)總值。

1.投入要素

（1）勞動投入

本文的勞動投入主要用我國不同省市和自治區(qū)年初和年底從業(yè)人員的平均值來表示，資料來自于《新中國六十年統(tǒng)計資料匯編》和《中國統(tǒng)計年鑒》。

（2）資本存量

前人學(xué)者們一般采用“永續(xù)盤存法”來估算每年的實際資本存量。

（3）能源消耗

能源消耗則用中國省際能源消費量來表示，資料來自于《新中國六十年統(tǒng)計資料匯編》，單位是：萬噸標準煤。

2.產(chǎn)出要素

（1）合意產(chǎn)出

選用各省市的生產(chǎn)總值指數(shù)直接折算為1952年的固定價格對各省市的GDP數(shù)值進行計算。資料來自于《中國統(tǒng)計年鑒》。

（2）非合意產(chǎn)出

考慮到二氧化硫是能源燃燒后的主要污染物，所以本文選用各個省份二氧化碳排放量作為非合意產(chǎn)出。

本文所采用的是以投入為向?qū)У囊?guī)模報酬不變的DEA模型，運用不同省份每年的資本存量、勞動力和能源消耗當做投入變量，以各省每年的GDP為合意產(chǎn)出變量，二氧化硫排放量為非合意產(chǎn)出變量，運用Maxdea軟件測算并分析中國各區(qū)域不同省份環(huán)境全要素能源效率。

三、實證結(jié)果及分析

由表1-1所列示的測算結(jié)果可知，從全大范圍來看，我國全要素能源效率呈現(xiàn)“迂回上升”的趨勢：增長-下降-增長，這與大多數(shù)學(xué)者的研究結(jié)論基本一致。最初，技術(shù)的發(fā)展使得能源利用效率取得了較大幅度的增長；隨后高能耗、低效率、低附加值的粗放式的發(fā)展模式使得環(huán)境污染這一非期望產(chǎn)出大幅增加，進而能源效率出現(xiàn)了下滑；隨著國家對于環(huán)境治理的重視程度的提升，能源效率又出現(xiàn)了小幅上升的趨勢；2008年以后，受金融危機的影響，我國進入了經(jīng)濟周期的下行階段。從短期來看，受經(jīng)濟狀況波動特別是金融危機的影響，無論是技術(shù)上還是整體行業(yè)運營需要調(diào)整與適應(yīng)，因此我國的能源效率呈現(xiàn)出波動下降的態(tài)勢。

如圖1-1所示，從區(qū)域?qū)用嫔峡?，在考察期間內(nèi)東北地區(qū)的全要素能源效率表現(xiàn)為先下降后上升，即變化趨勢呈現(xiàn)出一個“U”形；而同時期內(nèi)東部、中部和西部地區(qū)的能源效率均比較平穩(wěn)。

四、結(jié)論及建議

考慮到集聚效應(yīng)同樣出現(xiàn)在我國各地區(qū)的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)中，且各地區(qū)之間的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)差別比較大，因此各地區(qū)的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)可能在一定程度上影響了本地區(qū)的能源效率，從而使得我國各地區(qū)能源效率出現(xiàn)以上特征。具體分析如下：

東部地區(qū)作為改革開放的前沿陣地，具有得天獨厚的地理優(yōu)勢，尤其是上海、廣東、福建以及江蘇等省市改革開放以來一直是我國科技、管理和投資貿(mào)易的窗口，開放度高，外資吸引能力強，技術(shù)引進渠道多、領(lǐng)域廣，一些先進的節(jié)能技術(shù)能夠得到迅速傳播和發(fā)展。這些因素為其經(jīng)濟增長創(chuàng)造了良好的條件，同時也為能源的高效利用提供了保證。

東北三省是傳統(tǒng)的老工業(yè)基地，其制造業(yè)發(fā)達，東北振興促進了東北地區(qū)的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型及升級，改變重工業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，有利于提高能源效率。此外東北地區(qū)作為我國的糧食主要產(chǎn)區(qū)，其糧食生產(chǎn)業(yè)較為發(fā)達，但傳統(tǒng)制造業(yè)和加工業(yè)等產(chǎn)業(yè)的能源效率普遍不高。

相對于其他地區(qū)的省份，中部省份的能源消費結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為低能耗、高能效的第二產(chǎn)業(yè)比重較低，而高能耗、低能效的第三產(chǎn)業(yè)卻占據(jù)了較大的比重。

西部地區(qū)一方面雖然地廣人稀，但能源稟賦十分充裕，為我國其他地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展提供了大量的資源，是我國的能源和資源基地。但另一方面，資源配置受到市場分割的影響產(chǎn)生了扭曲，進而造成了全要素能源效率損失，從而使得該地區(qū)全要素能源效率一直處于低位。

由對以上各地區(qū)的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟構(gòu)成的分析可看出，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)對各地區(qū)的能源效率存在較大影響。所以在經(jīng)濟快速發(fā)展的當下，高耗能產(chǎn)業(yè)也在飛速發(fā)展，這就需要政府的執(zhí)行一些相關(guān)政策來轉(zhuǎn)變經(jīng)濟方式。政府應(yīng)該提倡環(huán)保低碳經(jīng)濟，而且控制我國的粗放型經(jīng)濟增長方式，大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，這樣不僅能提高我國就業(yè)率，還能緩減由于能源消耗過度對地球產(chǎn)生的巨大負荷，緩解環(huán)境壓力，有利于充分發(fā)揮比較優(yōu)勢與能源使用效率的提高。

通過上述的分析可知，我國不同區(qū)域間的全要素能源效率的差異性較明顯，因此，國家在能源政策的制定中應(yīng)當考慮到區(qū)域差異化的問題，應(yīng)對不同區(qū)域的能源效率的實現(xiàn)情況進行分析，從而制定出適合當?shù)匕l(fā)展的政策。

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