对我国制造业的能源替代关系研究，本文主要内容关键词为：制造业论文,能源论文,关系论文,我国论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：F062.1，F206文献标识码：A文章编号：1002-2848-2007(03)-0001-06
一、导言
提高制造业能源利用效率，促进经济增长，是国家能源政策的重要组成部分。能源利用效率包括能源技术效率和能源经济效率，能源技术效率主要是指由生产技术、产品生产工艺和技术设备所决定的能源效率。在短期内，如果能源价格上涨，由于厂商不能调整设备，能源与设备等资本之间无法替代；厂商要减少能源消费，只能降低设备利用率，从而减少了产出。相反，在长期，能源价格的上升，厂商可以调整投入要素，可以使用节能设备，能源与资本就发生替代现象。所以，政府在制定能源政策时，需要分析制造业的能源与非能源生产要素的替代关系。如果制造业的能源与非能源生产要素之间是替代关系，那么实施旨在节约能源的高能源价格政策，可以促进制造业产值的增长；如果制造业的能源与非能源要素之间是互补关系，那么提高能源价格的政策就会降低制造业产值的增长。可见，能源与非能源要素之间的关系是政府制定能源政策时应该考虑的因素。
能源与非能源生产要素之间关系可以用生产要素之间的替代弹性来衡量。衡量这些关系的方法就是求出能源与非能源生产要素之间的替代弹性系数。如果这个替代弹性系数为正数且较大，那么能源与非能源之间的关系是替代关系；如果这个弹性系数为负数，那么能源与非能源之间的关系为互补关系。所以，研究能源要素与非能源生产要素之间的关系实质上是研究这两者之间的替代弹性系数。
美国学者Ernst R.Berndt和David O.Wood运用美国1947年到1971年的数据，采用超越对数成本函数模型来估计能源与非能源之间的关系，发现能源与资本是互补关系，能源与劳动是替代关系[1]；James M.Griffin和Paul R.Gregory运用九个国家的1955年、1960年、1965年和1969年的数据，采用同样的模型，发现能源与资本在长期来说是替代关系[2]；Robert S.Pindyck运用加拿大1959—1973年的数据，也用同样的模型，发现能源与资本是替代关系，能源与劳动是互补关系，并对这些关系的短期和长期的变化进行了分析[3]。尽管能源与非能源之间的关系还没有得到大家较为一致的认同，但是这一研究方法以及研究的结论为我们进一步了解能源与经济的关系打开了一扇窗户。
本文也采用了超越对数成本函数并由该函数构造生产要素份额方程，运用这个方程来研究我国的能源与非能源要素之间的替代弹性系数。结论是：(1)1978年到2005年，我国制造业能源与资本之间存在替代关系，替代弹性
能源与劳动之间也存在替代关系，
。因此，提高能源税收水平，提高能源使用成本，会使制造业采用节能技术和设备，加强资本对能源的替代，劳动对能源的替代，增加产出。
本文内容安排如下：第二部分是建立理论模型，第三部分是对统计数字来源的说明，第四部分是运用理论模型对弹性进行估计并对超越对数成本函数的性质进行验证，最后对全文进行总结。
二、理论模型
假设我国制造业的生产函数为：
Y=f(K，L，E)
其中K为资本，L为劳动，E为能源。并假设该函数是希克斯技术中性的、规模报酬不变的、二次微分的。与生产函数对偶的成本函数是：
就是我们所关心的能源与资本、劳动之间的替代弹性系数和需求弹性系数。要计算出这些系数，就要计算出a[，i]、b[，ij]。而要估算出a[，i]、b[，ij]，就要对以(3)式和随机误差项组成的联立方程进行回归，得出解释变量系数的估计值。在这个联立方程中，由于三个单方程的和为常数，其随机误差项的和为零，所以在进行回归时去掉其中的一个单方程。在进行参数估计时，需要注意以下几点：首先，对于单个厂商而言，资本、劳动和能源三种要素的价格是外生变量，但对整个制造业而言，这几种价格就不再是外生的，它们与随机误差项是相关的；其次，在需要估计的联立方程(本文去掉能源成本份额回归方程)中，经检验，两个方程的误差项同期相关；① 最后，这两个方程间的残差项存在异方差。根据以上三个条件，我们选用三阶段最小二乘法对这个联立方程进行回归。
三、数据来源
本文采用年度数据，使用的样本区间为1978年到2005年。数据及其估算基本来源于《中国统计年鉴》(1996—2005年)，《新中国五十年统计汇编》，《中国工业年鉴》(2003)，以及中国统计公报(2003—2005年)。除了对部分年份的缺损数据的推算和需要特别处理的数据进行说明外，其他年份的相关原始数据都来源于上述年鉴和公报，文中不再予以说明。
(一)制造业中的资本价格P[，k]、资本成本额及其在制造业总成本中所占份额s[，k]
1.制造业的资本价格指数采用固定资产投资价格指数(1978=100)，该指数来源于《计量经济分析方法与建模Eviews应用及实例》。
2.制造业中的资本是指资本成本。
(1)从1999年到2002年的情况来看，全国制造业产值约占工业总产值的88％，所以假定在1978—2005年全国制造业的资本存量估计为全国工业净产值的88％。
(2)国家统计局1992年公布的企业固定资产折旧率为5.5％。2002年，全国工业企业的固定资产净值为62820.3亿元，同年的三年到五年期法定贷款年利率为5.58％，该年12月底全国金融机构中长期贷款余额为48642亿元。假设这些中长期贷款余额都是工业企业贷款，那么全国工业企业每年要支付大约是固定资产净值的0.05％的利息。假设折旧率为5％，这样全国工业企业每年要支付大约相当于总固定资产净值的6％的成本。因此，可以把制造业资本存量的6％作为制造业的资本成本。这个成本与制造业的总成本(TC)之比就是资本成本份额s[，k]。
(二)制造业中的劳动价格p[，t]、劳动成本额及其在制造业总成本中所占的份额s[，t]
1.制造业劳动的价格是指职工的平均工资。1978年、1980年和1985年—1988年的制造业工人平均工资来源于《中国统计年鉴1996》，1989—2000年的制造业工人平均工资来源于《中国统计年鉴2003》。1979、1981、1982、1983年的制造业工人工资是该年工资总额与职工人数之比，该年工资总额和职工人数的数据来源于《新中国50年统计汇编》。2005年制造业工人工资是由上年收入和本年城镇居民可支配收入实际增长率测算出来的。以消费品价格指数(1978=100)算出各年制造业工人平均实际工资。最后再以1978年为基期，计算出劳动价格指数。
2.制造业中劳动成本额
(1)制造业中劳动力。本文中的劳动力数量是指制造业中就业人数，不是劳动时间，也没有对不同效率的劳动进行分类和加权折算。
1978年、1980年、1985年、1988年的制造业中就业人数来源于《中国统计年鉴1996》；1989—2002年制造业中就业人数来源于《中国统计年鉴2003》。1979年到1984年制造业中就业人数是这样推算的：1978年制造业就业人数与1978年第二产业就业人数之比为0.7677，1980年制造业就业人数与1980年第二产业就业人数之比为0.7654，1985年制造业就业人数与1985年第二产业就业人数之比为0.7138。因此，可以假设在1978年到1985年制造业中就业人数在第二产业就业人数中所占比例是下降的。以假设每年下降0.001来逐年计算出1979年到1984年制造业中就业人数。
关于2003年和2005年制造业就业人数的推算：根据2005年国家统计公报，2004年制造业的就业人数为8390.5万人，2005年城镇新增就业人数970万。2003年第二产业固定资产投资增速很快，所以就业不会减少，2002年为8307万人，2004年为8390.5万人，则估计2003年制造业中就业人数为8345万人。2004年第二产业中就业人数大约是二、三产业就业人数的50.66％，制造业就业人数(单位就业)约占第二产业就业人数的54.26％；② 因此，2005年制造业中新增就业人数应该为235万人，总就业人数达8625.5万人。
(2)制造业中劳动成本额。年成本额就是制造业中每年就业人数与该年职工平均实际工资额的乘积。年成本额占制造业该年总成本的比重就是劳动成本份额s[，t]。
(三)制造业中的能源价格P[，e]、成本额及其成本份额的估算s[，e]
1.制造业的能源价格指数。本文以燃料动力购买指数作为制造业能源价格指数。其中，1978—1979年燃料动力购买指数以该时期农村工业品零售价格总指数代替；1980—1988年燃料动力购买指数以该时期煤炭出厂价格指数代替；2005年燃料动力价格上涨8.3％，所以该年燃料动力购买指数为2004年燃料动力购买指数的1.083倍。以1978年为基期，计算出1978年到2005年能源价格指数。
2.制造业的能源成本额
(1)能源消费量。根据《中国统计年鉴2001》的数据，1989年和1990年能源消费总量分别是96934万吨标准煤和98703万吨标准煤，其中制造业能源消费量分别为58515.81吨标准煤和59670.91万吨标准煤。这两年制造业能源消费量占能源消费总量的比重大约是0.604，以这个比率来测算1978—1992年制造业能源消费量。2003年制造业能源消费量在该年能源消费总量中的比重是0.545，根据这个比率可以测算出2004年和2005年制造业能源消费量。
(2)能源成本额是能源消费量与能源实际价格的乘积。因为难以找到我国每年能源价格数据，不妨以2000年每吨原煤的价格平均为206.54元为基础，把原煤折算成标准煤，再以每年能源价格指数计算出能源的实际价格。制造业中能源成本额与该行业总成本之比就是能源成本份额s[，e]。
表1是经过推算得到的我国1978年到2005年制造业的资本、劳动和能源的价格指数和资本、劳动和能源成本在制造业总成本中所占的份额。从表中可以看出，从1978年到1984年，制造业中能源价格增长率几乎与资本和劳动力价格增长率相同；从1985年到2005年，制造业中的能源价格增长率持续提高，高于资本价格和劳动力的价格的增长率；在1997、1998和1999年三年中能源价格增长率几乎相等，没有变化，反映了当时我国能源供给较为充裕的情况。
四、估计结果
根据(2)和(3)式，去掉关于能源成本份额方程，得
所以可以验证要素需求函数
，也严格大于零；第二，根据(8)式所估计的参数可以验证方程组的加边海赛矩阵是负半定的，也就是说，本文所选择的关于生产要素价格的超越对数成本函数是拟凹函数。根据这两点，运用超越对数成本函数(1)式来估计1978—2005年我国制造业中能源与资本、劳动之间的替代弹性不仅是可能的，而且是合理的。
根据(8)式中的各个参数值和(4)式、(5)式和(6)式，分别计算AES和生产要素的价格需求弹性(见表2和表3)。
从2、表3可以看出：
说明能源与劳动之间存在替代关系，但远没有能源与资本之间的替代关系强烈。价格交叉弹性分别为
。
五、结论
1978—2005年我国制造业中能源与资本之间存在较强的替代关系，且能源需求对价格较为敏感。这就意味着能源价格的提高，制造业提高了能源利用效率，使用更能节约能源的技术。因此，在给定制造业产出水平情况下，如果能源与资本之间存在替代关系，那么通过提高能源税收水平，从而提高制造企业使用能源的成本，激发了企业节能的积极性。这样，企业就会加大节能技术的投资，提高能源利用率，加快资本对资源的替代，使得制造业对能源的需求相对减少。这对于降低我国制造业的能耗水平，缓减我国能源紧张，保护环境意义重大。这在一定程度上可以解释近年来能源价格水平虽然不断快速上涨，但工业的产值(主要是制造业的产值)增长率还在持续的上升这一现象。另外，我国制造业中能源与劳动之间替代弹性平均来说也较大，这说明劳动与能源之间仍然是替代关系。这是因为能源价格的提高使得资本投入增加，而资本投入的增长又对劳动有替代作用，这样，能源价格的提高会减少制造业中劳动的投入。
另外，指出本文研究的不足之处是很重要的。本文在研究我国制造业的能源与非能源之间的替代关系时，假设企业行为是追求成本最小化，而且制造业所使用的生产要素的价格是竞争市场所形成的。但是，从1978年到现在，电力价格和石油价格还由国家控制，煤炭价格也不完全由市场决定。制造业中国有企业职工的年工资水平没有充分反映包括私营企业、外资企业等全社会的制造业工人的工资水平，国有企业劳动力的工资在这一段时间的很长时期内还不是由市场决定的，不少国有企业存在预算软约束，因此，本文的假设就与现实情况不完全相符合。尽管如此，如果我们观察这个时期制造业中能源与非能源生产要素之间的替代弹性系数，我们就可以大致了解能源与非能源要素在其相对价格变化时它们之间的替代状况，从而正确的理解能源价格变动与制造业产出的关系。
注释：
①相关系数为-0.52，t值为-6.8，R平方值为0.67。
②数据来源：根据国家统计局2005经济普查公报推算。
③经检验，在资本份额方程中，D.W值等于0.79，在劳动份额方程中，D.W值等于0.8。
④这个弹性系数和下面几个弹性系数是对1978—2005年相应估计值。
标签：能源消费论文;