生产性服务业影响制造业能耗强度的路径分析

第30卷 第4期2009年 7月科 研 管 理
S ci en ce Research M anage m en t V o.l 30,No .4July , 2009
收稿日期:2008-07-07;修回日期:2008-12-16.
基金项目:国家自然科学基金重点项目 中国制造业发展战略的管理研究 (70433003),2005.01-2008.12;国家社会科学基金项目
发展服务型制造模式,促进我国装备制造业增长模式转型 (08XJ Y016),2008.01-2009.12。

作者简介:冯泰文(1982-),男,山东高密人,西安交通大学管理学院博士研究生,研究方向:先进制造管理,服务型制造。

孙林岩(1955-),男,河北景县人,西安交通大学管理学院副院长,教授,博士生导师,研究方向:先进制造管理、供应链管理、人因工程等。

何 哲(1981-),男,陕西西安人,西安交通大学管理学院博士研究生,研究方向:先进制造管理,服务型制造。

邢 星(1984-),男,陕西咸阳人,西安交通大学管理学院硕士研究生,研究方向:人因工程。

文章编号:1000-2995(2009)04-009-0080
生产性服务业影响制造业能耗强度的路径分析
冯泰文1,2
,孙林岩1,2
,何 哲1,2
,邢 星
1,2
(1.西安交通大学管理学院;2.机械制造系统工程国家重点实验室,陕西西安 710049)
摘要:在对制造业能耗强度相关文献进行总结分析的基础上,运用1994-2006年的时间序列数据,对生产性
服务业影响制造业能耗强度的路径进行研究,同时以制造业的能源消费结构为控制变量,技术水平和能源价格为调节变量,研究调节变量对制造业产业结构与能耗强度关系的调节效应。

研究结果表明,生产性服务业的发展可以通过促进制造业产业结构的升级达到降低能耗强度的目的;同时能源消费结构的优化有利于制造业能源利用效率的提高;而技术水平和能源价格对制造业产业结构与能耗强度之间关系的调节效应并不显著。

最后,针对本文的研究结论,从发展生产性服务业优化制造业产业结构、完善能源市场价格机制和提高能源技术水平等角度,提出了相应的政策建议。

关键词:生产性服务业;制造业产业结构;技术水平;能源价格;能耗强度中图分类号:F 423.2 文献标识码:A
0 引言
作为一个人均能源资源短缺的制造业大国,我国能源工业的发展水平和能源供求状况,直接制约着制造业的可持续发展。

我国能源问题的主要特点是:能源生产能力大幅提高,但能源工业技术水平较低;能源市场价格机制不完善,能源价格难以有效反映市场供求关系;能源消费总量增长迅速,能源利用效率低下和环境问题突出。

2006年,中国制造业的能源消费量占到了能源消费总量的58 1%,因此,在煤、石油等一次性能源凸显短缺,生态环境持续恶化,劳动力成本不断上涨的今天,研究如何提高中国制造业的能源利用效率,促进制造业发展模式的转型就显得尤为重要。

目前中国正处于工业化发展的中期,制造业
作为工业化的发动机和国民经济的支柱,每年以
20%左右的速度强劲增长。

2006年,我国制造业增加值占GDP 的34 35%,制造业从业人员占全部从业人员的29 12%,并贡献出口总额的94 54%。

从世界范围看,2006年,中国制造业有172类产品的产量居世界第一,制造业增加值以美元计算,达到10956亿美元,首次在总量上超过日本,成为世界第二制造大国。

毫无疑问,中国已经是世界制造大国,但长期以来,中国制造业主要是以高能耗、高污染、低附加值、低劳动生产率的要素投入型方式增长的。

目前,中国能源利用效率约为30%,比发达国家低近10个百分点,主要用能产品的单位产品能耗比发达国家高25%-90%
[1]。

中国以世界5%的GDP 消耗了世界煤
炭的31%,石油的7 6%,电力的13%[2]。

自然资源消耗比例大约是日本、法国和韩国的100多
第4期冯泰文,孙林岩等:生产性服务业影响制造业能耗强度的路径分析!81
!
倍,工业废物密度大约是德国的20倍、意大利的18倍、韩国和英国的12倍[3]。

如果制造业的能耗水平不能得到有效降低,我国的能源供应将会约束制造业的进一步增长,生态环境也将难以支撑制造业的持续发展。

从长远看,中国要成为世界制造强国并保证制造业的健康可持续发展,提高能源利用效率,必须实现制造业价值增长模式的 软化,通过将制造业务向产业链高端延伸,发展以知识为主要要素的高端制造业[4]。

而现代生产性服务业作为以知识作为主要生产要素的产业,可以为制造业的发展提供配套支持,其与制造的融合,有助于制造业生产效率的提升,降低对资源的消耗强度,促进节能减排。

生产性服务对于软化制造业的发展模式,降低制造业能耗强度的作用受到了国内外学者的广泛关注。

皮莉莉[5]在其研究中认为生产性服务业通过利用现代高新技术对生产过程进行更为精细的专业化分工,通过为制造业提供智力型服务和降低交易成本来降低能耗。

郑长娟和贝洪俊[6]通过对宁波的分析,得出知识密集型生产性服务业可以为制造业提供中间投入,提高生产过程中不同阶段的产出价值和运行效率,并以此降低制造业单位产出的能耗。

随着生产性服务的发展,制造企业可以便捷、高效的整合全球范围内制造资源,更好的为客户提供能源管理等基于产品的服务,从而通过企业责任的延伸,为顾客提供环境友好型产品,提高制造和使用过程中的能源利用效率[7]。

现有的文献主要从定性的角度去说明生产性服务业的发展可以提升制造业的效率,降低对能源的消耗,但缺乏对生产性服务业影响制造业能耗强度的具体路径进行深入研究。

本文通过对生产性服务业影响制造业能耗强度的路径进行研究,试图回答四个重要问题:1)生产性服务业的发展能否通过优化升级制造业的产业结构,实现降低制造业能耗强度的目的;2)技术水平对制造业产业结构与能耗强度之间的关系是否具有调节作用;3)能源价格对制造业产业结构与能耗强度之间的关系是否具有调节作用;4)制造业能源消费结构的优化是否能够推动能耗强度的降低。

与前人的研究相比,本文的贡献主要在于: 1)理论上,突破了一般性制造业能耗强度的研究框架,从生产性服务业影响制造业产业结构的角度对其进行探索,拓宽了研究视角;2)方法上,将中介效应和调节效应模型引入到制造业能耗强度的研究中,分别以制造业产业结构为中介变量,技术水平和能源价格为调节变量,研究了生产性服务业的发展影响制造业能耗强度的路径;3)研究结论上,分别从发展生产性服务业优化制造业产业结构、完善能源市场价格机制和提高能源工业技术水平的角度提出了相应的政策建议。

1 研究假设
1 1 生产性服务业与制造业产业结构
生产性服务的外延包括与产品和流程设计及创新相关的活动、与生产组织和管理相关的活动、与生产相关的活动、与产品推广和分销相关的活动及与资源分配和流通相关的活动等。

生产性服务业中的金融、保险、邮电、物流和咨询等是支持制造业发展的重要部门,能够提高制造业的劳动生产率和产品附加值[8]。

生产性服务业作为一个独立的产业,包含于具体的生产过程中,是人力资本、知识资本和技术资本进人生产过程的桥梁。

生产性服务业的发展不仅能够促进制造业产业结构的调整,而且还可以通过促进制造业的发展来优化经济结构[9]。

现阶段,在全球化竞争体系中,我国还缺少先进制造业和高技术产业发展的环境和条件,先进制造业和高技术产业发展的交易成本还很高,如第三方物流不够发达,金融保险业制度创新落后,技术工程服务不到位,法律和产权服务、企业管理服务水平不够高等,这些都在很大程度上影响了我国制造业产业结构的优化升级。

发展生产性服务业实际上就是要发展和优化高端制造业的制度环境,包括知识产权保护在内的制度创新[9]。

由于先进制造业特别是技术密集型制造业的发展需要企业较多运用长期积累的各种隐含性知识,因而对知识产权保护的要求非常严格,制度敏感性较高。

跨国企业出于自身的利益考虑,不愿把其花费了巨额投资的技术贸然转移到一个对知识产权的保护不严格、对模仿行为处置不严厉的国家和地区。

因此,猖獗的盗版和对知识产权的肆意模仿都会增大跨国先进制造企业的进入风险和交易成本[10-11]。

我国本土的制造业企业,由于受短期行为和盈利的驱动,往往热衷于模仿和价格战,缺少进行技术研发的动机。

生产性服务业的发展可
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!科 研 管 理2009年
以减少跨国企业的市场进入风险,降低交易成本并营造一个有利于高技术制造业发展的制度环境[12]。

基于前面的分析,提出下面的假设: H1:生产性服务业中a)金融业,b)保险业, c)交通运输业和d)邮电业的发展有利于技术密集型制造业增加值比重的增加。

1 2 能源消费结构与制造业能耗强度
作为世界能源消费大国和煤炭储量丰裕国,我国能源消费结构的主要问题是对煤炭的倚重过大,而这在很大程度上造成了我国能源利用效率远低于发达国家。

减少煤炭在一次能源消费结构中的比例,提升优质能源比重,大力开发太阳能、氢能源、潮汐能和风能等可再生能源已成为客观趋势[13]。

而中国20世纪90年代以来能耗强度的下降主要得益于能源消费结构的改善,即煤炭在能源消费结构中比例的降低[14-16]。

Keii在其研究中认为,随着我国工业化进程的发展,煤炭在一次能源消费结构中的比重将会持续下降,到2010年煤炭将仅占中国能源消费总量的65%[17]。

因此,提出假设:
H2:制造业能源消费结构中煤炭所占比例的降低有利于促进制造业能耗强度的降低。

1 3 制造业产业结构与能耗强度
由于经济生产过程的性质、产品特点和资源配置差异等原因,制造业的不同细分行业生产同等产值所需的能源消耗不同,甚至差距很大,因此产业结构的不同将导致能源消耗量的不同,进而影响能耗强度[18]。

中国过去二十多年来能耗强度的下降在很大程度上得益于产业结构的升级[19-20]。

有意识地减少高耗能、高污染制造业有利于我国制造业产业结构从低层次向高层次转化。

此过程是高能耗产业减少、低能耗产业迅速发展的过程,必然伴随着能耗强度的降低,即能源利用效率的提高。

技术密集型制造业作为高端制造业和低能耗产业,其发展既关系到产业结构的优化升级,是中国向世界制造业中心发展的重要支撑条件,又关系到我国制造业的国际地位和影响力,是向世界制造业中心发展的重要推动力量,还关系到我国制造业能耗强度的降低,有利于减轻向世界制造业中心发展过程中的资源环境压力。

根据前面的分析,提出假设:
H3:制造业中技术密集型制造业比重的增加有利于促进制造业能耗强度的降低。

1 4 技术水平与制造业能耗强度
能源领域的技术进步对能源消费效率的提高乃至能源的生产供应都产生了重要影响[21]。

技术一方面可以提高设备的工作效率,直接降低单位产品的能耗;另一方面,通过信息产业、电子商务、通讯设备等产业的迅猛发展,缩短了交易过程,降低了中间环节的成本,使得能耗强度下降。

王玉潜[22]认为我国近些年来的技术进步极大降低了能耗强度。

技术进步作为一种降低能耗强度的有效手段往往不单独起作用,也就是说技术可以通过作用于别的因素来调节制造业的能耗强度水平。

制造业产业结构的升级对降低能耗强度有积极的影响,但是这种影响受制于技术进步的水平和速度。

技术水平越高,制造业产业结构的变化对制造业能耗强度的影响越显著,技术进步对制造业产业结构与能耗强度之间的关系具有调节作应。

通过前面的分析,提出假设:
H4:较高的技术水平有利于增强制造业产业结构与能耗强度之间的关系。

1 5 能源价格与制造业能耗强度
很多学者将我国制造业的高能耗现状归因于能源定价体系的不合理,能源价格扭曲[23-24]。

长期以来,我国的能源价格一直受国家管制,定价偏低。

其中,对电力产品实行管制价格,缺乏弹性;对煤实行政府指导价格,出现先放后收;为了解决石油行业垄断问题实行了参考国际石油市场的管制价格,但因不计环境成本造成煤电价格过低,制约了其他类型能源的发展;在发电、天然气管线等领域建立了 成本加回报的价格形成机制,由于成本难以监管,形成强烈的价格倒逼机制,造成价格不断攀升,市场难以接受,与加快发展天然气的能源发展目标相背离。

H ang和Tu分析了中国在1985年和2004年之间对能源价格撤销管制引起的能源价格变化对总能源效率和煤、石油、电力这三类能源利用效率的影响,发现各类能源的高价格都会导致能源利用效率的提高[25]。

制造业产业结构与能耗强度之间的关系同样可能受能源价格高低的制约。

如果能源价格足够高,高于企业进行研发的成本或从高能耗产业向低能耗产业转移的成本,那么企业将会加大研发投入,并向低能耗、高附加值的制造业转移,以降低能耗强度从而减少对能源的使用,有效降低生
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产成本;但如果能源价格较低,与技术研发或产业转移的成本差距很大,制造企业将会继续维持能源高消耗的现状,不采取改进措施。

所以,能源价格对制造业产业结构与能耗强度之间的关系具有调节效应,能源价格越高,制造业产业结构对降低能耗强度的影响越显著。

根据前面的分析,可以
提出下面的假设:
H 5:较高的能源价格有利于增强制造业产业结构与能耗强度之间的关系。

根据前面提出的研究假设,可以建立本研究的概念模型,如图1所示,括号内的正负号代表变
量之间作用的方向。

图1 生产性服务业影响制造业能耗强度的路径
F i gure 1 The Pa th of Producer Services I nfl uenci ng on M anufact uri ng Energy Intensity
2 变量及数据
生产性服务业的产出水平决定了其发展水平和程度,因此选取生产性服务业的增加值作为自变量,分析生产性服务的发展对制造业产业结构的影
响。

考虑到数据的可获得性,本文选取了金融业、保险业、交通运输业和邮电业这4个代表性行业来度量生产性服务业的发展水平。

生产性服务业的数据来源于华通数据库中的财政金融、证券保险和交通邮电部分,数据的时间区间为1994-2006年。

按投入要素的密集程度,可以将制造业分为劳动密集型、资本密集型和技术密集型∀。

技术密集型制造业代表了制造业中的高端产业,因此,制造业的产业结构可以用技术密集型制造业增加值占制造业增加值的比重来度量。

制造业分行业的数据来源于历年中国统计年鉴。

制造业的能耗强度用单位制造业增加值所消费的能源表示,制
造业能源消费量的数据来自华通数据库中的能源
部分;能源消费结构用制造业能源消费中煤炭所占比重表示,数据同样来自于华通数据库;技术水平用专利授权量的经济密度度量,即年度专利授权量除以GDP ,专利数据来源于华通数据库中的科教体卫部分;能源价格为各种能源价格的加权平均值,可以通过煤炭、石油和电力的出厂价格指数乘以相应的能源消费比重得出,工业品出厂价格指数来自于中国统计年鉴。

其中能源消费结构为研究制造业产业结构与能耗强度时的控制变量,所有变量的时间区间为1994-2006年。

3 实证分析结果
为了研究生产性服务业对制造业能耗强度的影响路径,下面采用Judd 和K enny
[26]
建议的分步
回归法进行研究。

第一步,运用普通最小二乘回归(OLS)检验生产性服务业的发展与制造产业结
∀
劳动密集型包括食品加工业、食品制造业、饮料制造业、烟草加工业、纺织业、服装及其他纤维制品制造业、皮革毛皮羽绒及其制品业、木材加工及木竹藤棕草制品业、家具制造业、造纸及纸制品业、印刷业和记录媒介的复制、文教体育用品制造业、橡胶制品业和塑料制品业等14个行业;资本密集型包括石油加工炼焦及核燃料加工业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业、金属制品业、通用设备制造业、专用设备制造业和仪器仪表及文化办公用机械制造业等八个行业;技术密集型包括医药制造业、化学原料及化学制品制造业、化学纤维制造业、交通运输设备制造业、电气机械及器材制造业、通信设备计算机及其他电子设备制造业等六个行业。

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!科 研 管 理2009年构之间的关系(检验假设H1a-H1d)。

第二步,运
用OLS检验假设H2-H5,即制造业能源消费结
构对能耗强度的影响,制造产业结构与制造业的
能耗强度的关系及技术水平和能源价格对这种关
系的调节作用。

最后通过进一步计算,可以得到
生产性服务业对制造业能耗强度的间接影
响效应。

3 1 生产性服务业与制造业产业结构
为了检验假设H1a-H1d,分别以金融业、保险
业、交通运输业和邮电业的增加值为自变量,技术
密集型制造业增加值占制造业增加值的比重为因
变量,进行回归分析,结果如表1所示。

表1 生产性服务业的发展与制造业产业结构的关系
Table1 The Relati ons hi p bet w een Producer Serv i ces and t he
I ndustrial Structure ofM anufa cturi ng
变量金融业保险业交通运输业邮电业
制造业产业结构0.003***
(4.593)
0.019***
(4.945)
11.400**
(3.480)
0.070**
(3.961)
R2adj0.6260.6610.4810.550 F-va l ue21.096***24.449***12.107**15.686** * =0 10,** =0 05,*** =0 01
由表1可以看出,金融业( =0 003,P< 0 01)、保险业( =0 019,P<0 01)、交通运输业( =11 400,P<0 05)和邮电业( =0 070,P< 0 05)的发展与制造业产业结构都呈显著的正相关,说明生产性服务业的发展有利于制造业中技术密集型增加值比例的提高。

因此,假设H1a-H1d得到了实证研究结果的支持。

3 2 制造业产业结构与能耗强度
在研究制造业产业结构对能耗强度的影响,以及技术水平和能源价格对制造业产业结构#制造业能耗强度的调节效应时,采用的是研究调节效应最常用的方法###层级回归方法[27],即在回归分析的第一步放入预测变量,即制造业产业结构;第二步放入控制变量能源消费结构;第三步放入调节变量技术水平或能源价格;第四步放入调节变量与预测变量的交互项,即技术水平∃制造业产业结构或能源价格∃制造业产业结构。

表2中显示的是制造业产业结构与能耗强度的关系,及技术水平和能源价格对制造业产业结构#能耗强度关系的调节效应的研究结果。

表2 技术水平和能源价格对制造业产业结构与能耗强度关系的调节效用
Table2 TheM odera ting Effect of Technica lM erit and Energy Price on the Relati ons hip bet w een the Industrial Structure ofM anufac turi ng and M anufacturi ng Energy I ntensity
变量模型1模型2模型3模型4模型5模型6
制造业产业结构-27.023***
(-8.859)
-2.006
(-0.279)
-0.730
(-0.102)
-1.234
(-0.161)
-2.966
(-0.622)
-5.776
(-0.714)
制造业能源消费结构15.783***
(3.642)
14.174**
(3.175)
13.970**
(2.945)
10.868***
(3.438)
10.188**
(2.790)
技术水平
-0.807
(-1.181)
-0.834
(-1.151)
能源价格-0.003***
(-3.714)
-0.002
(-1.816)
技术水平∃制造业产业结构
-5.558 (-0.329)
能源价格∃制造业产业结构
-0.014 (-0.442)
R20.8770.9470.9540.9550.9790.980 F-value78.480***89.608***62.562***42.299***140.775***96.190*** R20.0700.0070.0010.0320.001 F(d,f)change13.261***1.3950.10813.795***0.195 * =0 10,** =0 05,*** =0 01
第4期冯泰文,孙林岩等:生产性服务业影响制造业能耗强度的路径分析!85
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在模型2中,制造业能源消费结构与能耗强度之间呈现正相关关系( =15 783,R2= 0 070),且在 =0 01的水平显著,说明随着制造业能源消费中煤炭比例的下降,制造业的能耗强度会逐渐降低,实证分析结果支持了假设H2。

在模型1中,制造业产业结构与能耗强度之间呈现负相关关系( =-27 023),且在 =0 01的水平显著,表明技术密集型制造业的发展可以改变制造业的增长方式,进而降低制造业的能耗强度,假设H3得到了实证支持。

而在模型4中,虽然高技术水平可以加强制造业产业结构与能耗强度之间的负相关关系( =-5 558,R2= 0 001),但结果并不显著,假设H4没有被证实。

同样在在模型6中,较高的能源价格可以加强制造业产业结构与能耗强度之间的负相关关系( =-0 014,R2=0 001),但结果不显著,因此,假设H5未得到实证结果的支持。

3 3 调节效应的图解分析
为了更好的理解技术水平和能源价格对制造业产业结构与能耗强度关系的调节效应,下面将运用A iken和W est[28]提出的图解程序进行分析。

在图2和图3中,高技术水平(高能源价格)等于其均值加上一个标准差,低技术水平(低能源价格)等于其均值减去一个标准差。

结果显示在高技术水平下制造业的能耗强度确实低于在低技术水平下的能耗强度,但结合表2中的模型4,可以看出技术水平对制造业产业结构与能耗强度的调和作用并不显著,表现在图中就是两条线没有交叉。

同样,结合图3得分析和表2中的模型6,可以看出能源价格较高时的制造业能耗强度相对较低,但是能源价格对制造业产业结构和能耗强度之间关系的调和作用不显著。

总体看来,制造业产业结构与能耗强度之间关系的强度受技术水平和能源价格的影响并不是很大,技术进步和能源价格对通过改善制造业产业结构降低能耗强度的调节作用发挥不充分。

4 研究结论
通过对图1所示的概念模型进行实证研究,假设H1a-H1d、H2和H3得到了统计数据的支持,而假设H4和H5没有被证实,具体的研究假设检验结果如表3
所示。

表3 研究假设的检验结果汇总
Table3 The Su mm arized Testing Res ults of R es ea rch H ypo t he sis
研究假设
期望的
方向
路径
系数
检验
结果
H1a:金融业-制造业产业结构+0.003支持
H
1b
:保险业-制造业产业结构+0.019支持
H1c:交通运输业-制造业产业结构+11.400支持
H1d:邮电业-制造业产业结构+0.070支持
H2:能源消费结构-能耗强度+15.783支持
H3:制造业产业结构-能耗强度--27.023支持
H4:技术水平的调节效应--5.558不支持H5:能源价格的调节效应--0.014不支持
生产性服务是一种被其他商品和服务的生产者用作中间投入的服务[29],生产性服务业的发展。