2018基于投入产出技术分析我国能耗阶段性变动的原因
摘要：当前能耗的上升既存在短期投资和生产能力扩张冲动的盲目性，也有其长期工业化转变过程的内在必然性。但能耗的上升在一定程度上与我国当前工业化发展阶段相联系，从而很难在短期内解决。因此，更多从长期角度来研究和制定节能政策显得尤为必要。 关键词：能源强度，投入产出，结构调整理论界对我国能耗问题的关注始于对20世纪90年代以来我国能耗持续下降所展开的讨论。一般认为，随着工业化进程的逐步推进，能源强度(特别是能源弹性系数)一般会经历一个上升的过程，但我国20世纪90年代以来的情形却正好与这一规律相矛盾。白2003年起，能源弹性系数的急剧上升又使得处于争议中的问题变得更为复杂。争论的焦点是，能源强度的变动究竟是由部门间产业结构变化带来的，还是由各部门能源强度变化所引起的，而后者往往被认为是部门技术提升和降耗的结果。一种观点认为，产业转移和经济结构变化对能源强度变动起主要作用。世界银行依据国家计委能源研究所的分析，认为1980—1990年的能源节约有55%～65%是结构因素，剩下的35%—45%则归于技术进步。与此相反的另一种观点则认为，经济结构的变化对能源强度大幅下降所起的作用实际上很小，在工业部门能源强度降低中贡献最大的是技术效率的提高，实际上20世纪90年代中期以来重工业(特别是化学、钢铁和水泥行业这些所谓的高能耗部门)几乎随整体经济一同增长，中国总体结构并没有出现“轻型化”的问题。就这一点而言，无法将能源强度的降低主要归结为结构转变。
上述争议部分来自于研究方法的不同。持“效率改进论”的学者往往采用因素分解进行定量测算，把能源强度的影响因素分解为部门结构变动和部门能源使用效率变动。然而这一方法过多局限于供给面，而难以对能耗变动提供一个系统的理解。实际上从理论的角度，人们更希望也需要在工业化和结构转变的背景下对能耗的变动给予一个整体性的说明。基于投入产出技术的因素分解在很大程度上满足了这一分析需要。投入产出因素分解的好处在于能够从工业化过程的多个方面(如最终需求变化、能源使用效率与生产技术变化)展开研究。但是，无论是需求还是技术，更多侧重于一种长期变化。实际上，我国能耗变动既受工业化过程长期结构转变的影响，也受到地方利益驱动下投资过度扩张所带来的能耗短期波动的影响，因为在现有的工业化阶段这些热点行业也往往是高能耗产业。所以，一般的因素分解过多关注于产业供给结构的短期波动，而投入产出因素分解却又过多地关注需求和结构转变方面的原因，从而走向另一个极端。
为此，本文试图将工业化过程中能耗变动的短期与长期因素结合起来，在利用投入产出进行因素分解时，将产业结构因素引进来，建立一个同时考察需求因素和供给因素的模型，并据此展开对我国能耗变动的分析。
一、引入供给结构的投入产出因素分解方法及其测算
已有文献在将结构分解分析(structural decomposition analysis)与投入产出技术结合起来分析能源消耗强度问题时，一般只考虑需求和技术两类因素，而忽略了供给因素的影响。为引入供给因素，笔者对能耗强度(单位GDP能耗)进行如下的因素分解：
式中，e为单位GDP能耗；E为能源消费总量；Ev是以部门单位增加值能耗表示的能源使用效率行向量；Sv是增加值部门结构列向量；(I-A)-1实际上就是GDP，是通过对总产出列向量左乘一个部门增加值率构成的对角矩阵，再左乘一个单位行向量。
其中最终需求Y又可以分解为最终消费、资本、出口、进口等项，每一项又可进一步分解为总量与结构的乘积。得到：
最终单位GDP能耗可以分解为如表1中的各项影响因素。
从上面所做的因素分解中，可以分析能耗变动中三个重要方面因素的影响：一是供给面短期变化的影响。这要考虑部门结构，特别是在经济扩张过程中可能带来的高能耗部门的产能扩展。二是需求面的长期变化。随着工业化进程和经济发展，需求结构会在长期内经历不断转变的过程。三是技术与效率的改进。包括随技术进步和管理提高所带来的能源使用效率的提高，以及生产结构和技术系数变动的影响。
基于上述模型，笔者对1997—2002年的能耗变动进行了因素分解测算，所用数据主要来源于《中国能源统计年鉴》、《中国统计年鉴》，以及2002年和1997年的中国投入产出表。考虑到2002年投入产出表和1997年投入产出表的可比性问题，笔者将分析的重点放在第一产业和第二产业上，计算结果见表1。
结果表明，1997—2002年，我国能源消耗强度(单位GDP能耗)的下降中，技术因素起了决定性的作用。尽管技术系数的变化(非能耗技术)也带来了能源强度的上升，但能源使用效率的提高所产生的影响，远远超过其他因素，最终极大地降低了能源强度，这点与其他文献的分析结果一致。供给结构的变化，也即初始投入结构的变化使得能耗强度有比较大的上升，而初始投入结构(即部门增加值结构)往往受供给面变化(或政府因素)所带来的短期波动的冲击；需求结构变动所带来的影响总体上是下降的，但影响很小；相对来说，最终产品的总体分配情况对能耗强度的影响较大，特别是对外贸易依存度的影响显著，出口依存度的上升使得能耗强度明显增加。
2002年后我国经济的能源强度和能源消费弹性系数都急剧攀升，能耗从下降到上升究竟是哪些因素变化带来的结果，本文在上面的分析框架基础上，进一步展开研究。对于新的投入产出表尚未编制所带来数据的缺乏，笔者主要使用统计资料，并假定其他因素不变，在此情况下研究2002年后部分因素变动对能耗所带来的影响。
二、结构调整与效率改进的双重影响
笔者利用统计口径而非投入产出口径的部门增加值数据，以及相应得到的部门单位增加值能耗数据，并带入到投入产出框架中，由此假定在技术和其他结构关系不变的条件下，对2002年以来结构改变与效率改进的情况做了一个大致估算。结果表明，2002年以后，部门能源使用效率提高的降耗效应逐年下降，而结构变动因素的降耗效应则在2003年和2004有显著提高，随着2005年能源消费弹性系数的下降，结构变动因素的降耗效应也相应下降(见表2)。
因此，我们可以初步判断2002年后能源强度上升，是效率改进所带来的降耗潜力逐步下降和产业结构改变带来的能耗上升综合作用的结果。为进一步验证这一观点，笔者选择了工业部门中单位增加值能耗最高的化学工业、非金属矿物制品业、金属冶炼及压延加工业、通用专用设备制造业4个部门作为高能耗部门，计算这些部门增加值与能源消费弹性系数间的相关关系。笔者利用1993—2005年两者的数据计算出两者的相关系数高达0.72，这说明高能耗部门的扩张对能源弹性系数的上升具有相当重要的推动作用(见图1)。比较有意思的是，笔者计算1993—2002年的相关系数时却发现它相当低，只有0.07。这也从另一个方面印证了笔者前面所做的2002年前能耗系数的降低主要原因是效率而非结构的判断，同时也凸现了2002年后高能耗部门的扩张对能耗系数变动所产生的举足轻重的影响。
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