中国能源效率地区差异及其成因研究——基于随机前沿生产函数的方差分解

摘要：本文提出了基于随机前沿生产函数的地区能源效率差异分析框架，并采用方差分解方法测算了１９８０￣２００５年中国能源效率地区差异中各因素的作用大小，结果发现：（１）全要素生产率、资本—能源比率和劳动—能源比率差异的平均贡献份额分别为３６．５４％，４５．６７％和１７．８９％；（２）全要素生产率差异的作用在不断提高，是中国能源效率地区差异扩大的主要原因；（３）此外，增长方式趋同的东部地区能源效率也存在显著收敛趋势，而中西部能源效率内部差异呈现波动性变化。以上结论的政策含义是，只有改善中西部地区的资源配置效率并促进区域间的技术扩散才能有效提高落后地区的能源利用效率。

关键词：能源效率

地区差异

随机前沿生产函数

方差分解

一、引言

能源是现代经济增长不可或缺的投入要素，对各国经济发展都有决定性影响，能源过度消费所带来的资源耗竭和环境问题已经成为２１世纪人类发展的重大挑战之一。改革以来，能源为中国经济的持续快速增长提供了重要的“动力支持”，然而随着经济水平的不断提高，粗放式的能源消费对经济发展和环境保护的压力越来越大，提高能源效率是中国当前最为迫切和重要的问题之一。由于幅员辽阔、空间发展不平衡，中国各地区能源效率存在很大差异，如果落后地区能够赶超发达地区的能源利用水平，将极大地提高总体能源效率。例如，２００５年宁夏万元ＧＤＰ能耗为３．５５吨标准煤，而广东仅为０．６８吨标准煤，如果前者能够达到后者能源效率的１／４，就可以节约２０％以上能源消费，完成国家提出的“十一五”

节能目标。目前，关于中国能源效率的研究大多是对于产业结构和生产技术影响的考察，主要集中于从产业结构升级和生产技术进步两个角度探求提高能源效率的潜力与途径（如史丹、张金隆，２００３；韩智勇等，２００４；蒋金荷，２００４；周宏、林凌，２００５等），其基本分析方法———指数分解方法，比较适合分析一个国家或地区的能源效率的变化趋势，而不能很好解释其能源效率水平的决定，所以不适合地区差异研究（王玉潜，２００３；吴滨、李为人，２００６）。此外，邹艳芬、陆宇海（２００５）和高振宇、王益（２００６）等利用空间计量和聚类分组等方法对中国能源效率的区域特征和空间相互影响的研究，也不能回答是什么原因造成了中国地区能源效率的巨大差异。虽然近来有学者开始尝试从地区间能耗差异角度测算各地区节能潜力（ＨｕａｎｄＷａｎｇ，２００６；史丹，２００６等），但由于缺乏对能源效率差异形成机制的深入分析，实际上仍然不能说明我们应当如何挖掘这些潜力。最近，魏楚、沈满洪（２００７）采用数据包络分析（ｄａｔａｅｎｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎａｌ－

ｙｓｉｓ，ＤＥＡ）方法测算并比较各地区能源利用效率，但是他们将各地区全部经济活动的技术效率作为能源利用的技术效率，存在一定问题；而且，基于数据包络分析的效率指数测算仅仅能

＊本文为史丹主持的国家自然科学基金项目

“我国能源利用效率及其影响因素分析（批准文号５０５５６００２）”的阶段性成果。

中国能源效率地区差异及其成因研究＊

———基于随机前沿生产函数的方差分解□史

丹

吴利学

傅晓霞

吴

滨

够反映各地区能源效率的变化情况，同样难以比较地区能源效率水平并分析其原因。

为从理论上说明中国能源效率地区差异的影响因素及其机理，并对各种因素的作用大小进行实证分析，本文提出了基于生产函数的地区能源效率差异分析方法，从而能够在经济增长的框架下研究能源效率及其地区差异，并采用方差分解方法测算不同要素对地区能源效率差异的影响程度。同时，对于地区技术进步的差异化处理和制度因素的引入使得本文的生产函数估计和能源效率差异分解更为符合中国改革以来的经济现实，有利于找到更为可行的提高能源效率之策。利用１９８０￣２００５年２８个省级地区的面板数据，本文得到以下主要结论：（１）改革以来各地区全要素生产率、资本—能源比率和劳动—能源比率的差异都对地区间能源效率差异有较大影响，平均贡献份额分别为３６．５４％，４５．６７％和１７．８９％；（２）从变化趋势来看，资本—能源比率和劳动—能源比率差异的作用在缩小，全要素生产率差异的作用在不断提高，是中国能源效率地区差异，特别是东西部地区间差距不断扩大的主要决定力量；（３）此外，由于增长方式及由此决定的全要素生产率不断接近，东部地区能源效率差距呈现明显缩小的趋势，而中西部地区由于体制转轨进程参差不齐，内部能源效率差异呈现波动性变化。以上发现的政策含义在于，仅仅从微观技术层面或产业结构方面着手不能有效地缩小各地区，特别是东西部地区间的能源效率差异，只有加快推进中西部地区的市场化改革和对外开放，才能促进包括能源技术在内的技术扩散、改进地区资源配

置效率，从而提高落后地区的能源利用效

率。

本文其余部分的结构安排如下：第二

部分描述改革以来中国能源效率地区差

异状况、变化趋势及其因素构成等方面的

基本事实；第三部分提出基于生产函数的

地区能源效率差异分解框架；第四部分讨

论技术进步设定、随机前沿生产函数估计

方法并报告了估计结果；第五部分分析了

全国各地区、东西部地区之间和三大地带

内部能源效率差异的影响因素及其贡献

份额；最后第六部分总结全文。

二、事实描述

典型化事实（ｓｔｙｌｉｚｅｄｆａｃｔｓ）是经济学研究的出发点，例如对经济增长和金融市场典型化事实的概括都极大地推动了宏观经济研究的发展（王诚，２００７）。虽然有学者尝试总结中国经济增长和地区差异的典型化事实（林毅夫等，１９９８），但目前对能源效率地区差异的归纳还比较少，因而本文首先对基本事实进行初步地描述和总结。不过，值得指出的是，尽管人们对能源效率问题关注程度不断提高，但不同领域研究对能源效率的定义和分析角度确有很大差别，例如技术领域更为关注能源生产、转化、传输、存储等环节的效率损失，企业应用中最为关心的往往是能源投入的成本和供应问题。本文研究的是地区经济活动中能源总体的利用效率，因而将地区能源效率定义为地区产出总量与能源投入总量的比率，其中产出采用地区生产总值（ＧＤＰ），能源投入采用地区能源最终消费实物量。实际上，我们定义的能源效率指标与另一常用的能源效率分析指标——

—能源强度（ｅｎｅｒｇｙｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）互为倒数，都是反映经济活动中能源消费与产出增长关系的偏要素生产率（ｐａｒｔｉａｌｆａｃｔｏｒｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）指标，只不过后者通常用以描述行业或技术对能源的依赖或消耗程度，在技术或产业领域应用较多；而前者数值越高则表明该地区能源效率越高，在生产率分析中更便于叙述和理解。

首先我们计算了１９８０￣２００５年中国各地区能源效率水平，结果见表１。从中可见，改革以来各地