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[中图分类号]F426.2 [文献标识码]A [文章编号]1002-2031(2016)08-0067-06 一、引言 随着我国经济的快速增长，能源需求与日俱增。2014年我国能源消费总量达到42.6亿吨标准煤，一次能源消费量约占全世界的四分之一，已成为世界第一大能源消费国。因能源使用而产生的资源耗竭和环境污染问题也日益凸显，全国大部分城市出现雾霾问题，敲响了环境问题的警钟。提高能源利用效率是应对资源环境问题的良方，也是实现经济环境和谐发展的重要途径。国家“十一五”能源规划和“十二五”能源规划都把降低能源强度作为主要目标，可以预期，降低能源强度将会在长时期内被作为政策调控的重点。在相关政策引导下，近年来我国节能降耗取得了突出的成绩。但能源强度也曾一度发生倒退，地区间能源利用效率不平衡的现象较为严峻[1]。本研究利用2000-2013年中国30个省市区的面板数据，将能源结构和空间效应引入LMDI框架，深入对比分析了不同时期中国能源强度变化的影响因素。 二、文献综述 改革开放以来，中国能源利用效率显著提升，能源强度持续下降长达20多年。然而，2000-2013年，中国能源强度却出现了倒U形发展：2000-2005年间能源强度发生反弹；2005年以后即“十一五”时期以来，中国能源强度再次持续下降。不少学者在研究中提到了2000-2005年能源强度的异常现象。如屈小娥和袁晓玲指出，2001-2005年中国能源消费需求大幅度增加，能源消费增长速度超过了GDP增长速度，经济发展表现出高能耗特征，该时期能源强度的上升是由工业化进程的加快所导致的[2]。宋枫和王丽丽则指出，中国能源强度在2000年以前下降幅度较大，在2000-2005年间能源强度不降反升，且又重新回到1999年的水平，能源强度反弹在2005年以后得到了遏制[3]。但这些研究鲜有对2000-2005年间能源强度反常表现的原因进行求证，更缺乏分阶段的对比研究。在既有研究的基础上，本研究将对2000-2005年及2005-2013年两个阶段中国能源强度变动的原因进行探讨和对比。 分析能源效率或能源强度的影响因素主要有两类方法，一类是因素分解方法，另一类是计量经济学方法。因素分解方法具有使用便利及适用范围广等优点，因此得到了广泛应用。因素分解的方法有十几种，应用最为普遍的主要为拉氏(Laspeyres)指数和迪氏(Divisia)指数及其衍生指数。国外在能源及其相关问题研究方面的指数分解分析产生了大量成果，如早在1995年，昂的一篇综述论文中所列举的研究成果便达到了51项，2000年的再次评述列举的研究成果又上升至124项[4-5]。又如2004年费歇尔凡登等采用迪氏指数和中国近2500家工业企业的数据，分析了1996-1999年中国绝对能源使用水平及能源强度下降的原因，认为能源价格及研发费用增加、企业的所有制改革和工业结构的变动是中国能源强度降低的主要推动力[6]。马指出空间效应在因素分解中长期被忽略，其运用对数平均迪氏指数(LMDI)和29个省市的面板数据，分析了1995-2010年间能源结构、产业结构、技术进步、经济增长、人口增长及人员流动6大因素对中国能源消费量变动的影响[7]。 国内学者也广泛采用因素分解的思路分析中国能源效率变动的原因[8-10]。韩智勇等将能源强度变化分解为结构份额和效率份额，发现1980-2000年结构效应累计为-1.76％，而效率效应则累计高达101.7％，也即我国能源强度下降基本上全部由各产业内能源效率的提高所推动。高振宇和王益基于对数平均迪氏指数方法，将我国1980-2005年的能源强度分解为产出效应、效率效应和结构效应，发现效率效应是影响能源效率的主要因素，六部门结构变动对能源效率具有正向影响。李力和王凤采用五种常用的因素分解法研究了中国制造业能源强度的变化原因，认为能源利用效率提高是我国制造业能源强度总体保持下降趋势的主要原因。这些研究大多从产业结构和技术进步的角度进行分析，忽略了能源结构变化和空间效应的影响。本研究拟采用类似2014年马对中国能源消费分解的扩展LMDI方法，在能源、产业和地区层次上对中国能源强度的变化进行因素分解。 三、数据收集与分析 本研究旨在对中国能源强度变化的影响因素进行分解，主要依据的是能源消费量和增加值两类数据。由于西藏数据缺失严重，本研究选取的样本范围是2000-2013年中国大陆除西藏之外的30个省、市、自治区14年的样本资料。在衡量产业、地区及全国能耗的情况时，由于能源消费包括煤、石油、天然气、电力和各种非常规能源，故采用《中国能源统计年鉴》(2001-2014年)地区平衡表中的实物量数据及年鉴中的转换系数，将所有形式的能源转换成标准煤。本研究中能源消费量采用的是热当量计算方法，未包含加工转化损失，因此加总的区域能源消费量低于《中国能源统计年鉴》中给出的标准量，但并不影响能源消费多寡的序数关系。在产出上，采用《中国统计年鉴》中的地区分行业增加值指数和增加值数据，计算出各省份分行业的不变价增加值(2005年)。部分缺失的数据通过查阅各地区统计年鉴及插值法等方式予以补齐。 对数据的初步分析表明，中国区域能源利用效率参差不齐，各省份能源强度差异显著。从各省份2000-2013年的历年平均单位产值能耗看，能源利用效率最高(即能源强度最低)的十大省份平均单位产值能耗仅为0.61吨标准煤/万元，不到能源利用效率最低的十大省份平均能源强度的一半。东部沿海经济发展水平较高的省份如北京、上海、广东、江苏、浙江、福建等能源利用效率最为领先，而宁夏、贵州、青海、甘肃、新疆、云南等西部省份的能源利用效率则最为落后。中国的区域能源强度总体上呈现出东、中、西部梯次递增的特点(图1)。2013年最新数据显示，能源利用效率最高的广东能源强度仅为0.34吨标准煤/万元，而能源利用效率最低的宁夏能源强度则高达1.96吨标准煤/万元，是广东的近6倍；能源效率最高的十大省份平均能耗强度仅为0.45吨标准煤/万元，而能源效率最低的十大省份平均能耗强度却高达1.22吨标准煤/万元，约为领先省份的3倍，可见能源利用效率不平衡的状况较为严峻。
图1 2000-2013年各省份平均能源强度 注：省份颜色越深表示能耗越高；西藏和台湾数据缺失，不包含在样本内。 各省份在技术水平、产业结构、用能结构及经济规模方面均存在较大不同，其中技术水平和经济规模上的差异最大。变异系数是一种衡量离散程度的常用指标，具有不受测量尺度和量纲影响的优势，能够较好地衡量省份间的差异度。变异系数值越大，表明区域差异程度越大。从图2可以看出，各省份上述指标的离散度较大，且各省份在样本期的变化亦存在较大差异。2000-2013年间，能源强度的变异系数从2000年的0.5增加到了2013年的0.59，第三产业增加值占增加值总额比重的变异系数由0.1上升至0.21，煤炭消费占能源消费总量比重的变异系数略有上升，而经济规模的变异系数则在小幅上升后回落至初始水平。这说明，各省份在技术水平(反映在能源强度上)、产业结构、用能结构和经济规模方面的变化并不同步，而是呈现差异化发展，各省份间的差距没有缩小之势。下文将通过构建因素分解模型，量化分析包含空间效应的相关因素变化对中国能源强度的影响。
图2 2000-2013年中国能源强度影响因素的变异系数 四、模型构建 LMDI方法的分解结果不包含无法解释的残差，部分效应的总和与总效应保持一致，在多层次因素分析中具有显著优势[11]。参考马的分解框架，本研究将中国能源强度进行如下分解：
其中，E代表能源，V代表分行业增加值，G代表地区或全国的GDP；i、j和k分别表示地区、行业和能源品种。 于是，能源强度的变化ΔI可以依据LMDI指数分解为能源结构、技术进步、产业结构和经济规模四个因素，即有：
其中，权重，
分别对应于能源结构变动、技术进步变动、产业结构变动和经济规模变动。为保证上式可解，要求分母和对数函数中不能存在0值，因此需要对能源平衡表中的0值数据进行处理。本研究参考马的方法以赋予一个极小值的方式对此进行了处理。 五、能源强度变动的分解分析 从表1中可以看出，四种因素对中国能源强度的累积影响按照从大到小排序，依次为技术进步、产业结构、经济规模、能源结构。无论在中国整体能源强度上升或下降的时期，技术进步都是能源强度下降的最主要因素。2005-2013年间，技术进步拉动能源强度大幅下降了33.05克标准煤/元，对能源强度的变化的贡献率超过了100％。对中国能源强度变动贡献较大的另一个因素是产业结构，由于我国尚未完成工业化，不少省份还在向高耗能的工业化阶段迈进，当前产业结构调整不仅没有发挥节能降耗的作用，反而拉高了我国能源强度，这与李国璋和王双、宋枫和王丽丽等学者的研究结果一致。“十五”计划期间(2000-2005年)中国能源强度上升的原因在于这一时期技术进步放缓，高耗能产业快速扩张，致使产业结构变化的消极作用超过了技术进步的积极影响，造成能源强度反弹。中国能源强度的变动主要是受技术进步和产业结构两大因素驱动，而能源结构和经济规模的影响较弱，后两种因素的贡献不及前两种因素的十分之一，且后两种因素的作用方向在样本期发生了反转。
1.技术进步 技术进步是促进中国能源强度下降的主导因素。从2000-2013年各省份技术进步的贡献情况看，除新疆和海南之外，其余28个省份的技术变动对降低全国能源强度都产生了积极贡献。绝大多数省份在2000-2005年和2005-2013年两个时期内都通过技术进步促进了能源强度的下降，且在后一阶段作用力度更大。2000-2005年是中国能源强度上升的时期，有10个省份(湖南、河北、山东、云南、福建、河南、浙江、陕西、新疆、贵州)的技术变动对全国能源强度产生了小幅抬高作用。而在2005-2013年中国能源强度下降的时期，仅有3个省份(青海、新疆、海南)的技术变动对全国能源强度产生了微幅抬高作用。 在2000-2005年和2005-2013年两个时期内，技术进步对降低能源效率的正面贡献作用最大和最小(或负面作用最大)的十大省份及其贡献如表2所示。可以看出，前后两个时期降低全国能源强度的引领省份并不固定，唯有辽宁和湖北在两个时期内均发挥了引领作用。“十五”时期，综合技术变动倒退致使全国能源强度反弹较大的湖南、河北、山东、河南在2005年以后成功扭转了局面，通过技术进步成为“十一五”和“十二五”期间降低中国能源强度的先锋力量。但也有部分省份的技术进步长期滞后甚至发生了小幅倒退，特别是能源效率落后的省份如新疆、宁夏、青海、陕西等，这些省份应当加强对节能降耗的重视。
2.产业结构 产业结构调整从总体上看尚未发挥降低能耗强度的作用。2000-2005年和2005-2013年两个时期内，产业结构对中国能源强度的负面影响大致相当。2000-2013年各省份产业结构变化对中国能源强度的贡献较为稳定，产业结构变化对中国能源强度的正面贡献较大(或负面影响较小)的省份主要为东部沿海经济发达的省份和西北工业化发展缓慢的省份。而产业结构变化对中国能源强度的负面贡献较大的省份主要包括华中及东、西部部分工业化快速推进的省份(表3)。
除北京、上海和浙江之外，绝大多数省份的产业结构调整反而或多或少地抬高了中国能源强度。这是由我国的工业化发展阶段所决定的，各省份的工业化水平和发展阶段有巨大的差异。2000年以来北京的产业结构调整不断向低能耗方向发展，2005年以后，上海和浙江的产业结构调整也均进入了降低能耗强度的轨道。在三次产业中，第二产业的能耗强度远高于第一和第三产业，因此第二产业的比重尤其是工业化程度直接影响着地区的能源强度[2]。作为国内经济最发达的地区，北京和上海已处于工业化的高级阶段，形成了第三产业占主导地位的产业结构，而浙江的第三产业比重虽略低于第二产业，占比亦较高。随着产业结构的优化升级，北京、上海和浙江的高耗能第二产业占比的降低，从而促进了其能耗强度的下降。与此同时，山东、河南、湖北、四川、安徽、内蒙古、湖北等省份在经济发达地区的高耗能产业转移及其自身工业化推进的影响下，其产业结构调整方向对中国的能源强度形成了一定的负面影响。 3.能源结构和经济规模 较之技术进步和产业结构，能源结构和经济规模因素对中国能源强度发挥的影响尚不突出，特别是能源结构的作用还很弱。总体看来，能源结构和经济规模两种因素的作用方向还存在较强的不确定性，在2000-2013年期间曾发生逆转；能源结构的影响由2000-2005年期间的微幅消极影响转变为2005年以后的微幅积极影响，而经济规模的影响却由前一阶段的小幅正面影响转变为后一阶段的小幅负面影响。 从地区经济规模效应看，2000-2005年间大约有三分之二的省份因经济规模变动而促进了中国能源强度下降，但在2005年以后，经济规模效应积极的省份则减少到了三分之一左右。各省份在前后两个时期内对降低中国能源强度的贡献度和影响方向均表现出较大的不确定性。其中，60％的省份经济规模效应在样本期出现了反复，少数省份即河北、黑龙江、上海、河南、海南、甘肃和新疆的经济规模变化与能源强度变化相适应，持续发挥了降低中国能源强度的作用，而天津、内蒙古、江苏、山东、青海则长期产生消极的规模效应。 从地区能源结构变化的影响看，2005年以来，除湖北、山西、重庆、陕西、青海、安徽、湖南、海南8省份以外(按消极作用由大到小排列)，其余省份的能源结构调整对中国能源强度下降都起到了促进作用，较之2000-2005年间大为改善，产生消极影响的省份数目下降了一半。这说明我国“十一五”以来优化能源结构的政策方针起到了良好的效果。能源结构调整正面贡献最大的十大省份依次为山东、江苏、云南、黑龙江、新疆、广东、北京、吉林、浙江和上海。 六、结论与建议 1.结论 技术水平和产业结构是中国能源强度变动的决定性影响因素，其中技术进步是中国能源强度下降的主要动力，产业结构调整对综合能源利用效率有一定的消极影响。“十五”期间中国能源强度反弹是由于高耗能产业快速扩张，产业结构的负面影响超过了技术进步的作用所致。目前能源结构和经济规模的影响仍然较弱，且作用方向存在反复。绝大多数省份通过技术进步对降低中国能源强度做出了积极贡献，特别是“十一五”时期以来贡献巨大，少部分省份能源利用效率落后且技术进步缓慢，需重点关注，如新疆、宁夏、青海等。除北京、上海等少数已处于工业化高级阶段的地区，在产业结构演进规律的作用下，绝大多数省份的产业结构调整反而抬高了中国能源强度。近年来大多数省份的能源结构优化对节能降耗产生了积极影响，但经济规模的作用则相反，这说明生产资源配置有待改善。 中国能源强度的改进空间还很大，而区域能源利用效率发展不平衡的现象却不容忽视。为了降低中国能耗强度，一方面需要继续大力推进技术进步，缩小落后省份与发达省份之间的技术差距，另一方面，还应当充分实现产业结构、能源结构和经济规模的节能降耗作用。为达到这一目标，可以通过政策引导，加快各地区的产业结构调整速度，不断优化能源结构，促进资源的合理配置，降低效率落后地区的资源浪费。 2.建议 第一，学习先进地区的发展经验，加强地区间的交流合作。应在全国范围内提高对于能源利用技术的重视程度，特别是能源技术水平落后的地区。鼓励有条件的省份投入更多物力到节能降耗研发中，并及时推广先进技术，使先进的生产技术、经验能够及时向落后省份输送，从而不断缩小省际和区域间的生产技术水平与能源利用效率的差异，提高中国能源利用效率，降低中国能源强度。 第二，提高经济发展质量，促进产业结构升级。“十五”计划期间曾出现高耗能产业发展过快，引起该时期的能源强度反弹，还导致了产能过剩、资源浪费、环境污染等诸多问题。这充分说明了片面追求GDP的低效率粗放式增长是不可持续的。尤其是中西部工业化阶段相对落后的省份，应避免只顾增长速度，忽视增长质量。由于各省份的产业发展阶段差异较大，需根据具体情况出台相应的政策，引导产业结构升级转型，控制高耗能产业的发展速度。 第三，积极改善能源消费结构。长期以来，我国能源消费过度依赖化石能源，特别是煤炭。能源结构不合理，不利于能源利用效率的提升和资源环境的保护。资源环境约束和能源安全风险的倒逼及全球新能源、新技术的迅猛发展，都要求加速推进中国能源消费结构的调整。 第四，减少浪费，优化资源配置。许多研究认为中国能源价格偏低，未能如实反映资源的稀缺性和外部性成本，造成了节能减排的动力不足，阻碍了能源的最优配置。随着高耗能工业向中西部转移，中国能源消费的重心也随之转移，一些省份能耗量大但能源利用效率低下，能源浪费现象较为严重。这种经济规模呈现负面影响的现象亟待改善，需要通过能源价格市场化改革等举措，完善并发挥市场机制的资源配置作用。
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