譚忠富 張金良

(華北電力大學(xué)電力能源經(jīng)濟(jì)研究所,北京 102206)

中國(guó)能源效率與其影響因素的動(dòng)態(tài)關(guān)系研究＊

譚忠富 張金良

(華北電力大學(xué)電力能源經(jīng)濟(jì)研究所,北京 102206)

本文利用1978-2006年樣本數(shù)據(jù),首先通過(guò)狀態(tài)空間模型分析了經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進(jìn)步、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和能源價(jià)格對(duì)能源效率的單向動(dòng)態(tài)變化過(guò)程及成因;接著使用向量誤差修正模型估算出能源效率與其影響因素之間的長(zhǎng)期均衡和短期波動(dòng)關(guān)系;在此基礎(chǔ)上利用脈沖響應(yīng)函數(shù)和方差分解模型就我國(guó)能源效率與其影響因素之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系作進(jìn)一步分析。結(jié)果表明:改革開(kāi)放以來(lái)我國(guó)能源效率與其影響因素之間存在長(zhǎng)期均衡關(guān)系,經(jīng)濟(jì)體制改革和一些相關(guān)政策對(duì)能源效率有著深遠(yuǎn)的影響。從長(zhǎng)期均衡關(guān)系來(lái)看,技術(shù)進(jìn)步對(duì)能源效率的正面影響最大,能源價(jià)格和一些不可觀測(cè)變量對(duì)能源效率有著促進(jìn)作用,而經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)未能對(duì)能源效率起推動(dòng)作用。從各因素對(duì)能源效率的貢獻(xiàn)百分比來(lái)看,能源價(jià)格對(duì)能源效率的貢獻(xiàn)最大,然后依次是經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和技術(shù)進(jìn)步。

能源效率;狀態(tài)空間模型;向量誤差修正模型;脈沖響應(yīng)函數(shù)

改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值保持著近30年的高速增長(zhǎng),2007年G DP比上年增長(zhǎng)11.4%。在盤(pán)點(diǎn)所取得的輝煌業(yè)績(jī)時(shí),我們發(fā)現(xiàn)高速的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是以資源的高投入、高消耗以及環(huán)境的高污染為代價(jià)的。這種粗放式的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)后果是:能源浪費(fèi)嚴(yán)重,環(huán)境污染惡化,能源對(duì)外依存度加大,這對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成威脅,解決這一問(wèn)題的根本途徑就是提高能源效率。為此,我國(guó)政府在“十一五”發(fā)展規(guī)劃中提出:在優(yōu)化結(jié)構(gòu)、提高效益和降低消耗的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)2010年中國(guó)單位G DP能源消耗比“十五”期末降低20%左右。然而,2006年單位G DP能耗僅下降了1.33%,未完成年均4.4%的節(jié)能目標(biāo)。因此,我們有必要深入分析能源效率與其影響因素之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系,為提高能源效率提供一些政策建議。

能源效率是國(guó)內(nèi)外普遍關(guān)注的問(wèn)題之一。Patterson指出,能源效率是一般化的術(shù)語(yǔ),可以用多種數(shù)量上的指標(biāo)進(jìn)行測(cè)算,一般來(lái)說(shuō),能源效率是指用較少的能源生產(chǎn)同樣數(shù)量的服務(wù)或者有用的產(chǎn)出,問(wèn)題是如何準(zhǔn)確地定義有用的產(chǎn)出和能源投入[1]。李廉水又將能源經(jīng)濟(jì)效率分為能源強(qiáng)度和能源生產(chǎn)率,兩者互為倒數(shù)[2]。史丹指出能源效率的含義非常寬廣,并從能源綜合效率、能源生產(chǎn)效率、能源消費(fèi)效率三方面分析我國(guó)能源效率的變化趨勢(shì)與現(xiàn)狀[3]。本文將能源綜合效率作為衡量我國(guó)能源效率指標(biāo),能源綜合效率是指能源要素的投入與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出比,一般用單位G DP能耗表示,其數(shù)值越大能源效率越低。

國(guó)內(nèi)外關(guān)于能源效率及其影響因素之間的關(guān)系研究包括:王海建研究了經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變對(duì)能源強(qiáng)度下降的影響[4]。齊志新、陳文穎認(rèn)為,技術(shù)進(jìn)步是我國(guó)能源效率提高的決定因素[5]。李廉水把能源效率的提高歸結(jié)為兩類因素,一是能源從低生產(chǎn)率的產(chǎn)業(yè)流向高生產(chǎn)率的產(chǎn)業(yè),即產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整;二是通過(guò)技術(shù)進(jìn)步提高能源利用效率。徐國(guó)泉、姜照華定性分析了技術(shù)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和能源價(jià)格對(duì)能源效率的影響[6]。余甫功以廣東為例,論證了能源結(jié)構(gòu)變化對(duì)能源效率的作用[7]。Edenhofer和Jaeger研究了能源替代對(duì)能源效率提高的作用[8]。Farla研究了荷蘭的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)與能源效率變化的關(guān)系[9]。Henryson以瑞典為樣本,研究了信息與提高能源消費(fèi)效率的關(guān)系[10]。董利指出,國(guó)內(nèi)已有研究存在的不足,表現(xiàn)在:能源效率是受多種因素綜合影響,而現(xiàn)有文獻(xiàn)是從不同的角度單獨(dú)分析考察某一因素對(duì)能源效率的影響,這不利于全面地把握轉(zhuǎn)軌經(jīng)濟(jì)條件下我國(guó)能源效率變化及成因[11]。迄今為止,國(guó)內(nèi)外學(xué)者還未對(duì)能源效率及其影響因素之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系進(jìn)行實(shí)證研究,本文將對(duì)此展開(kāi)研究。

1 變量的選擇與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)

經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變化對(duì)能源效率的影響是顯而易見(jiàn)的。一般來(lái)說(shuō),第三產(chǎn)業(yè)能耗低,20世紀(jì)80年代,美國(guó)是通過(guò)提高第三產(chǎn)業(yè)的比例來(lái)降低單位G DP的能耗。本文將第三產(chǎn)業(yè)占G DP的比重作為能源效率的重要解釋變量,這是因?yàn)榈谌a(chǎn)業(yè)比重的提高是影響中國(guó)能源效率改善的關(guān)鍵因素,且中國(guó)正處于工業(yè)化中期,第三產(chǎn)業(yè)比重的上升幅度會(huì)加大。

1.2 技術(shù)進(jìn)步

技術(shù)進(jìn)步對(duì)能源效率的影響主要體現(xiàn)在兩方面:一方面,“硬”技術(shù)進(jìn)步(如科技創(chuàng)新)可以提高設(shè)備的工作效率,從而降低單位產(chǎn)品的能耗。另一方面,“軟”技術(shù)進(jìn)步(如管理、制度等改進(jìn)與優(yōu)化)可以降低中間交易成本、減少中間能源損耗、提高資源配置效率,進(jìn)而降低單位產(chǎn)品的能耗。技術(shù)進(jìn)步的衡量一直是經(jīng)濟(jì)學(xué)界的難題,本文利用全要素生產(chǎn)率來(lái)代表技術(shù)進(jìn)步。

1.3 能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)

對(duì)于石油和天然氣來(lái)說(shuō),煤炭的利用率較低,所以在同一產(chǎn)出水平下,不同品種的能源投入是不同的。因此,能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變化會(huì)對(duì)能源效率產(chǎn)生很大的影響。由于資源稟賦特性,我國(guó)的一次能源消費(fèi)將繼續(xù)以煤炭為主。本文用煤炭在一次能源消費(fèi)總量中的比重衡量能源結(jié)構(gòu)變化。

1.4 能源價(jià)格

能源價(jià)格是影響能源效率的一個(gè)重要因素。能源價(jià)格的上漲使得用戶所支付的成本不斷增加,這將導(dǎo)致用戶一方面節(jié)約用能,另一方面不斷尋求新技術(shù),充分提高能源效率。本文采用由國(guó)家統(tǒng)計(jì)局公布的礦物燃料價(jià)格指數(shù)來(lái)代表能源價(jià)格,因?yàn)槿剂蟽r(jià)格近似地反映了能源的供給成本[12]?；谝陨系挠懻?我國(guó)能源效率與其影響因素的關(guān)系可以用下式表示:

式中EF表示能源效率,ES表示經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu),T代表技術(shù)進(jìn)步,CS是能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),P代表能源價(jià)格。本文所用數(shù)據(jù)來(lái)自《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》(1978-2006)。其中G DP是消除價(jià)格影響因素的實(shí)際G DP且以1978年為基期,礦物燃料價(jià)格指數(shù)以1978=100為基期,全要素生產(chǎn)率的數(shù)據(jù)來(lái)自文獻(xiàn)《中國(guó)全要素生產(chǎn)率估計(jì):1978-2006年》[13]。

2 各影響因素對(duì)能源效率的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程及成因分析

改革開(kāi)放以來(lái),由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制改革、能源政策調(diào)整、各種各樣外界沖擊等因素對(duì)能源效率產(chǎn)生了一定的影響,而用固定參數(shù)模型表現(xiàn)不出這些不可觀測(cè)變量對(duì)能源效率的影響。因此,本文利用狀態(tài)空間模型來(lái)研究能源效率的影響因素對(duì)其動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。為增強(qiáng)時(shí)間序列的平穩(wěn)性,對(duì)各變量取自然對(duì)數(shù)后的狀態(tài)空間模型如下:

其中εt,μt分別為隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)且相互獨(dú)立,各自滿足零均值、同方差的古典假設(shè)。將1978-2006年我國(guó)能源效率及其影響因素變量的數(shù)據(jù)代入上式,用卡爾曼濾波算法可估算出最后的狀態(tài)空間模型如下:

檢驗(yàn)結(jié)果表明,除經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)外,其它參數(shù)都是高度顯著的,且模型的擬合優(yōu)度較高。各變量的狀態(tài)參數(shù)均符合隨機(jī)游走形式,說(shuō)明改革開(kāi)放以來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制改革、能源政策調(diào)整、各種各樣外界沖擊等因素對(duì)能源效率產(chǎn)生了一定的影響。各狀態(tài)參數(shù)的變化軌跡如圖1-4所示。

從圖1中可以看出,經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)對(duì)能源效率的彈性具有較大的波動(dòng)性。1978-1981年的彈性系數(shù)sv1t由0.16下降到-0.84,1982年降至最低-0.87。由于1982年中共十二大明確提出節(jié)約能源、有效利用能源的戰(zhàn)略,因此,經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變化對(duì)能源效率的彈性影響較大。1983-2003年經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)對(duì)能源效率的彈性系數(shù)sv1t基本維持在0.1左右,可見(jiàn)這期間提高第三產(chǎn)業(yè)的比重不會(huì)促進(jìn)能源效率的提高反而有反作用,這與韓智勇的研究結(jié)果相似[14]。主要原因是產(chǎn)業(yè)間的正效應(yīng)小于產(chǎn)業(yè)內(nèi)能源效率下降的負(fù)效應(yīng)。近年來(lái)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)主要依靠高耗能行業(yè)和高能耗附加值產(chǎn)品的出口拉動(dòng)的,這表明產(chǎn)業(yè)內(nèi)能源的配置是無(wú)效率的。2004-2006年sv1t又變?yōu)樨?fù)數(shù),可見(jiàn)提升第三產(chǎn)業(yè)的比重對(duì)能源效率的提高具有一定的拉動(dòng)作用,其主要原因是各項(xiàng)節(jié)能措施的實(shí)施和節(jié)能技術(shù)的推廣,行業(yè)內(nèi)的能源配置效率較高,經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)對(duì)能源效率的總效應(yīng)為正。

圖1 經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)對(duì)能源效率彈性sv1t的變化軌跡Fig.1 Variable trajectory of the flexibilitysv1tof economic structure on energy efficiency

圖2 技術(shù)進(jìn)步對(duì)能源效率彈性sv2t的變化軌跡Fig.2 Variable trajectory of the flexibilitysv2tof technological progress on energy efficiency

圖3 消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)能源效率彈性sv3t的變化軌跡Fig.3 Variable trajectory of the flexibilitysv3tof energy consumption structure on energy efficiency

圖4 能源價(jià)格對(duì)能源效率彈性sv4t的變化軌跡Fig.4 Variable trajectory of the flexibilitysv4tof energy prices on energy efficiency

從圖2中可以看出技術(shù)進(jìn)步對(duì)能源效率的提高具有巨大的拉動(dòng)作用。從技術(shù)進(jìn)步對(duì)能源效率的彈性系數(shù)來(lái)看,1978-2006年所有數(shù)據(jù)都為負(fù)數(shù),這說(shuō)明技術(shù)進(jìn)步能夠降低單位G DP能耗,單位G DP能耗的降低也就是能源效率的提高。技術(shù)進(jìn)步對(duì)能源效率的彈性系數(shù)sv2t波動(dòng)性較大,在1978年出現(xiàn)了最高值-0.35,隨后又有幾次升降,到2006年降低最低值-0.59?？傮w來(lái)看sv2t是呈下降趨勢(shì)的,其主要原因是改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低、經(jīng)濟(jì)體制和制度不夠完善、能源技術(shù)水平較低,技術(shù)進(jìn)步所帶來(lái)的節(jié)能成果不能被完全釋放出來(lái)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的加速、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷優(yōu)化、管理水平的不斷提升以及對(duì)外開(kāi)放程度的加深,技術(shù)進(jìn)步所帶來(lái)的效應(yīng)更好地滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部分,從而對(duì)能源效率的提高起到一個(gè)巨大的拉動(dòng)作用。同時(shí),也發(fā)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步對(duì)能源效率的提升空間還很大,并沒(méi)有出現(xiàn)拐點(diǎn)。

從圖3可以看出消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)能源效率的彈性系數(shù),1978-2006年sv3t為正數(shù),這說(shuō)明煤炭消費(fèi)比重的上升對(duì)能源效率的提升起到抑制作用。1987年彈性系數(shù)sv3t僅為0.04,但在1981年開(kāi)始出現(xiàn)一個(gè)跳躍式的上升,增至3.10以上,到1983年達(dá)到最大值3.39。這是由于改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式一直以高投入、高消耗為主,使得能源特別是煤炭被大量消耗掉。正是基于這樣的背景下,中共十二大才明確提出了節(jié)約能源、有效利用能源的戰(zhàn)略。1984-1996年彈性系數(shù)sv3t基本穩(wěn)定在0.5左右。這是因我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制和制度已逐步完善、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷得到優(yōu)化、能源技術(shù)不斷取得進(jìn)步,所以煤炭比重的提升對(duì)能源效率提高的抑制作用要弱一些。而在1998-2006年彈性系數(shù)sv3t又突然升至1.9左右,出現(xiàn)這一現(xiàn)象的主要原因是受東南亞金融危機(jī),我國(guó)政府為了保持經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)而擴(kuò)大了基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),煤炭比重的提升對(duì)能源效率的抑制作用又較上期有所增強(qiáng)。

從圖4可以看出除了1979-1982年、1983-1984年能源價(jià)格對(duì)能源效率的彈性系數(shù)sv4t影響較大外,其它年度相對(duì)比較平穩(wěn)。1979年彈性系數(shù)sv4t為0.05,而到1982年突然下跌到最低值-5.24,之后在1983-1984年又出現(xiàn)一次幅度較小的波動(dòng)。之所以這樣,是因?yàn)楦母镩_(kāi)放以來(lái),我國(guó)能源利用率較低,能源消耗非常大,且此期間經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、技術(shù)進(jìn)步、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化等因素對(duì)提高能源效率的貢獻(xiàn)較小,只有能源價(jià)格的上升才能促進(jìn)能源效率的提高,因此,這兩階段的彈性系數(shù)sv4t由正變負(fù)。1985-2006年彈性系數(shù)sv4t一直徘徊在0.1-0.2左右,說(shuō)明提高能源價(jià)格并不能促進(jìn)能源效率的提升反而有抑制作用。這是因?yàn)?985年以來(lái)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度加快、居民生活水平快速提升,特別是近年來(lái)我國(guó)政府對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施投入的加大、高耗能行業(yè)的扶持以及出口貿(mào)易的鼓勵(lì),由此造成了能源的過(guò)渡消耗,使得單位G DP的能耗加大。因此,能源效率的價(jià)格彈性系數(shù)為正值。

3 能源效率與其影響因素之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系

以上研究的是經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進(jìn)步、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和能源價(jià)格對(duì)能源效率的單向動(dòng)態(tài)變化過(guò)程,下面我們使用向量誤差修正模型(VEC)分析這五個(gè)變量之間的長(zhǎng)期均衡和短期波動(dòng)關(guān)系,并利用脈沖響應(yīng)函數(shù)和方差分解模型就能源效率與其影響因素之間的動(dòng)態(tài)影響作進(jìn)一步分析。由于能源效率、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進(jìn)步、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和能源價(jià)格之間的動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)性可以通過(guò)各自沖擊的交互影響體現(xiàn)出來(lái),為此,我們建立五元結(jié)構(gòu)VAR模型:

其中,Yt=(LEFt,LESt,LTt,LCSt,LPt),μt為擾動(dòng)向量,A0為常數(shù)向量,A1,A2,…Ap為參數(shù)矩陣,p為滯后期,LEFt、LESt、LTt、LCSt和LPt為取自然對(duì)數(shù)后的各變量。

根據(jù)Jonansen于1958年提出的估計(jì)方法,如果VAR模型的內(nèi)生變量都含有單位根,當(dāng)這些變量之間存在協(xié)整關(guān)系時(shí),可將上述模型修改為向量誤差修正模型:

3.1 平穩(wěn)性檢驗(yàn)

常用的單位根檢驗(yàn)方法有ADF檢驗(yàn)、PP檢驗(yàn)和KPSS檢驗(yàn),由于ADF檢驗(yàn)和PP檢驗(yàn)對(duì)小樣本數(shù)據(jù)可能缺乏效力,而KPSS平穩(wěn)性檢驗(yàn)在選擇較低的滯后截?cái)鄥?shù)時(shí),對(duì)小樣本較為有效[12]。因此,本文以KPSS統(tǒng)計(jì)量判斷數(shù)據(jù)平穩(wěn)性,表1顯示五個(gè)時(shí)間序列都是一階單整的。

3.2 變量的協(xié)整檢驗(yàn)

本文在向量自回歸模型結(jié)果的基礎(chǔ)上,采用Johansen和Juselius一起提出的基于回歸系數(shù)的多變量協(xié)整檢驗(yàn)。首先,綜合考慮LR統(tǒng)計(jì)量、赤池信息準(zhǔn)則、施瓦茨準(zhǔn)則和HQ信息準(zhǔn)則進(jìn)行選取,然后進(jìn)行模型的檢驗(yàn),直到找到理想的模型。經(jīng)過(guò)反復(fù)檢驗(yàn)確定滯后期為2,結(jié)果見(jiàn)表2。由此可以看出,在5%的顯著水平下,變量之間存在2個(gè)協(xié)整變量關(guān)系。

3.3 ECM模型分析

以上分析說(shuō)明能源效率、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進(jìn)步、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、能源價(jià)格之間存在長(zhǎng)期的均衡關(guān)系,但我們無(wú)法了解到這些變量的短期動(dòng)態(tài)關(guān)系,誤差修正模型可以解決這個(gè)問(wèn)題,模型估計(jì)結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可以看出,能源效率與其影響因素之間具有長(zhǎng)期均衡關(guān)系。從長(zhǎng)期來(lái)看,能源效率對(duì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的彈性為0.37,說(shuō)明第三產(chǎn)業(yè)比重的上升對(duì)能源效率的提高沒(méi)有拉動(dòng)作用;能源效率對(duì)技術(shù)進(jìn)步的彈性為-0.84,由此可以看出技術(shù)進(jìn)步對(duì)能源效率的影響較大,技術(shù)進(jìn)步每提高一個(gè)百分點(diǎn),就能使能源效率提高0.84百分點(diǎn);能源效率對(duì)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的彈性為1.52,這說(shuō)明煤炭比重提高一個(gè)百分點(diǎn)則導(dǎo)致能源效率降低1.52個(gè)百分點(diǎn),可見(jiàn)我國(guó)一次能源消耗過(guò)度地依賴煤炭,能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)很不合理。能源價(jià)格對(duì)能源效率的彈性為-0.13,表明能源價(jià)格的提高也能促使能源效率的小幅度提高,我們應(yīng)進(jìn)一步完善能源價(jià)格形成機(jī)制,充分發(fā)揮能源價(jià)格的節(jié)能功效。從短期來(lái)看,能源效率的波動(dòng)來(lái)自兩方面:一方面它受到自變量短期波動(dòng)的影響,滯后一期的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進(jìn)步、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、能源價(jià)格對(duì)能源效率短期波動(dòng)的影響系數(shù)分別為-0.10、0.06、0.75、-0.09,由此可以發(fā)現(xiàn)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)能源效率波動(dòng)性影響很大;另一方面它又取決于誤差修正項(xiàng),誤差修正項(xiàng)反映了變量在短期波動(dòng)中偏離它們長(zhǎng)期均衡關(guān)系的程度,其系數(shù)大小反映短期波動(dòng)對(duì)偏離長(zhǎng)期均衡的調(diào)整力度。從系數(shù)估計(jì)值-0.15來(lái)看,當(dāng)短期波動(dòng)偏離長(zhǎng)期均衡時(shí),系統(tǒng)將以-0.15的調(diào)整力度將非均衡狀態(tài)拉回到均衡狀態(tài)。

3.4 變量的脈沖響應(yīng)分析

協(xié)整分析只是說(shuō)明變量間是否存在長(zhǎng)期均衡關(guān)系,并沒(méi)有表現(xiàn)出一個(gè)變量的變動(dòng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的擾動(dòng),以及各變量對(duì)這些擾動(dòng)的綜合反應(yīng)。而脈沖響應(yīng)函數(shù)分析的就是在擾動(dòng)項(xiàng)上加上一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差大小的沖擊對(duì)內(nèi)生變量的當(dāng)前和未來(lái)值所帶來(lái)的影響。本文以VAR模型為基礎(chǔ),對(duì)各變量之間的系統(tǒng)關(guān)系進(jìn)行脈沖響應(yīng)分析(見(jiàn)圖5)。

表1 單位根檢驗(yàn)Tab.1 Unit root test

表2 Johansen協(xié)整檢驗(yàn)結(jié)果Tab.2 Johansen Co-Integration test results

表3 VECM模型的估計(jì)結(jié)果Tab.3 VECM model estimation results

從經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變化的沖擊所引起的能源效率變化的脈沖響應(yīng)函數(shù)圖可以看出,當(dāng)期經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變化的一個(gè)正沖擊給能源效率帶來(lái)負(fù)面影響,并一直持續(xù)到第5期,之后變?yōu)檎嬗绊懺诘?0期達(dá)到最大。這說(shuō)明經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變化受外部條件的某一正沖擊后,能源效率的變化規(guī)律是先降后升。我國(guó)目前產(chǎn)業(yè)內(nèi)部能源效率與其它國(guó)家相比較低,產(chǎn)業(yè)間優(yōu)化升級(jí)所來(lái)的正效應(yīng)小于產(chǎn)業(yè)內(nèi)部能耗較高的負(fù)效應(yīng),所以前幾期經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變化的正沖擊會(huì)給能源效率帶來(lái)負(fù)面影響。只有產(chǎn)業(yè)內(nèi)部的能源效率提高到一定程度時(shí),經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變化的正沖擊才會(huì)促進(jìn)能源效率的提高。

從技術(shù)進(jìn)步的沖擊所引起的能源效率變化的脈沖響應(yīng)函數(shù)圖可以看出,技術(shù)進(jìn)步的一個(gè)正沖擊會(huì)給能源效率帶來(lái)負(fù)面的沖擊,但在第4期后又變成正面的沖擊,且幅度由大逐漸變小。技術(shù)進(jìn)步是通過(guò)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)體系和市場(chǎng)機(jī)制傳導(dǎo)到各生產(chǎn)部門(mén)并對(duì)其產(chǎn)生作用的,所以技術(shù)進(jìn)步對(duì)促進(jìn)能源效率的提升有時(shí)間滯后性。我國(guó)經(jīng)濟(jì)是建立在一個(gè)市場(chǎng)程度不高、機(jī)制和體制不健全、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理、管理水平低下、技術(shù)落后的基礎(chǔ)之上的,因此在初期,技術(shù)進(jìn)步對(duì)能源效率的提升空間很大,但隨著經(jīng)濟(jì)體制改革的深入,技術(shù)進(jìn)步所發(fā)揮的作用會(huì)逐漸減小。

圖5 能源效率受各變量的沖擊反應(yīng)Fig.5 Impulse response of variables on energy efficiency

從能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化的沖擊所引起的能源效率變化的脈沖響應(yīng)圖可以看出,本期給能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化一個(gè)正沖擊會(huì)給能源效率帶來(lái)負(fù)面影響,并且此影響一直持續(xù)到第5期,之后才對(duì)能源效率的提升起拉動(dòng)作用。我國(guó)的資源稟賦特性決定我國(guó)現(xiàn)階段和未來(lái)一段時(shí)間內(nèi),一次能源消耗仍以煤炭為主。一方面,煤炭的利用率要低于石油和天然氣,當(dāng)給能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化一個(gè)正沖擊時(shí),前幾期能源效率會(huì)下降;另一方面,煤炭的價(jià)格又遠(yuǎn)低于石油和天然氣,當(dāng)我們推廣煤化油、煤化氣、煤化電力以及清潔高效燃煤技術(shù)后,同樣資源條件下G DP會(huì)增加而消耗會(huì)減少,所以后期能源效率會(huì)上升。

從能源價(jià)格變化的沖擊所引起的能源效率變化的脈沖響應(yīng)圖可以看出,當(dāng)在本期給能源價(jià)格一個(gè)正沖擊后,能源效率在前5期內(nèi)迅速上升并在第6期達(dá)到最大,隨后開(kāi)始下降。這說(shuō)明能源價(jià)格的正向沖擊對(duì)能源效率的提高具有顯著的拉動(dòng)作用,并且這一顯著促進(jìn)作用具有持續(xù)效應(yīng)。而本文第三部分分析顯示1985-2006年能源價(jià)格提高對(duì)能源效率的提升有小幅度的抑制作用,這說(shuō)明這期間我國(guó)能源價(jià)格受政府管制比較嚴(yán)重,能源價(jià)格沒(méi)有真實(shí)地反映資源的稀缺性和社會(huì)成本,其作為優(yōu)化資源配置的有效手段也沒(méi)有發(fā)揮出來(lái)。為此,我們必須進(jìn)一步完善能源價(jià)格形成機(jī)制,使其能夠促進(jìn)能源資源的有效利用。

3.5 變量的方差分解

方差分解是將系統(tǒng)的均方誤差分解成各變量沖擊所做的貢獻(xiàn),進(jìn)而計(jì)算出每個(gè)變量沖擊的貢獻(xiàn)率,以評(píng)價(jià)不同沖擊的重要性。圖6給出了能源效率的方差分解圖。從圖6中可以出來(lái),不考慮能源效率自身的貢獻(xiàn)率,能源價(jià)格變化對(duì)能源效率的貢獻(xiàn)率最大值出現(xiàn)在第7期為40%左右,隨后出現(xiàn)下降趨勢(shì);其次是經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變化,貢獻(xiàn)率最大值在第10期達(dá)到22%;能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)變化、技術(shù)進(jìn)步對(duì)能源效率的貢獻(xiàn)率都是逐漸增大的,并都在第10期達(dá)到各自的最大值16%、6%左右。以上分析說(shuō)明,提高我國(guó)能源效率的當(dāng)務(wù)之急便是完善能源價(jià)格形成機(jī)制。

圖6 各因素對(duì)能源效率的貢獻(xiàn)百分比Fig.6 Contribution percentage of various energy efficiency

4 結(jié)論與政策含義

本文利用基于狀態(tài)空間模型和誤差修正模型分析能源效率、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進(jìn)步、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、能源價(jià)格這五個(gè)變量之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系,結(jié)論是改革開(kāi)放以來(lái)我國(guó)能源效率與其影響因素之間存在長(zhǎng)期均衡關(guān)系,經(jīng)濟(jì)體制改革和一些相關(guān)政策對(duì)能源效率有著深遠(yuǎn)的影響。從長(zhǎng)期均衡關(guān)系來(lái)看,技術(shù)進(jìn)步對(duì)能源效率的正面影響最大,而能源價(jià)格對(duì)能源效率的拉動(dòng)作用較小。經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化沒(méi)能拉動(dòng)能源效率的提升。煤炭比重的上升會(huì)對(duì)能源效率產(chǎn)生負(fù)面影響。從各變量對(duì)能源效率的沖擊反應(yīng)來(lái)看,各變量的一個(gè)正沖擊在第6期后都會(huì)對(duì)能源效率起拉動(dòng)作用。從各因素對(duì)能源效率的貢獻(xiàn)百分比來(lái)看,能源價(jià)格對(duì)能源效率的貢獻(xiàn)最大,然后依次是經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)和技術(shù)進(jìn)步。

上述研究的政策啟示:第一,大力開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用煤化油、煤化氣、煤化電和高效燃煤技術(shù),把提高能源利用效率作為技術(shù)進(jìn)步的目標(biāo)。第二,進(jìn)一步完善我國(guó)能源價(jià)格形成機(jī)制。合理的能源價(jià)格不僅反映能源資源的稀缺性和社會(huì)成本,而且還要體現(xiàn)出能源商品之間的替代性和互補(bǔ)性。第三,由于能源效率各影響因素的外部沖擊對(duì)能源效率的影響是不同的,且貢獻(xiàn)率也不同,所以我們要有區(qū)別、有重點(diǎn)的對(duì)各影響因素進(jìn)行短期調(diào)整。

(編輯:溫武軍)

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AbstractFirst,by using sample data from 1978 to 2006,this artizle studies the dynamic change process of the influence of economic structure,technological advances,energy consumption structure and energy price to energy efficiency and the causes through state space model.Then the article estimates the long-term equilibrium and short-termfluctuation relationship of energy efficiency and its influential factors through vector error correction.On the basis of the above analyses,We study the dynamic relationship between energy efficiency and its influential factors using impulse reaction function and variance decomposition for a further analysis.The results show that there is a long-run equilibrium relationship between energy efficiency and its influencing factors in China.The economic reform and a number of related policies have a profound effect on energy efficiency since the China’s reform in 1978.For the long-run equilibrium relationship,the positive effect of technological progress on energy efficiency is the greatest,energy price and some unobserved variables have a positive effect on energy efficiency,but economic structure and energy consumption structure have a negative effect on energy efficiency.For the percentage contribution of various factors to energy efficiency,the energy price makes the largest contribution to the energy efficiency improvement,followed by the economic structure,energy consumption structure and technological progress.

Key wordsenergy efficiency;state space model;vector error correction;impulse reaction function

Demonstrational Analysis of the Relationship Between Energy Efficiency and Its Influential Factor in China

TAN Zhong-fu ZHANG Jin-liang
(North China Electric Power University,Beijing 102206,China)

F062.1

A

1002-2104(2010)04-0043-07

10.3969/j.issn.1002-2104.2010.04.008

2009-07-21

譚忠富,教授,博士后,博士生導(dǎo)師,主要研究方向?yàn)殡娏?jīng)濟(jì),風(fēng)險(xiǎn)管理理論,企業(yè)戰(zhàn)略管理。

＊國(guó)家自然科學(xué)基金(No.70571023),教育部博士點(diǎn)基金(No.20070079005)、國(guó)家新世紀(jì)優(yōu)秀人才計(jì)劃項(xiàng)目(No.NCET-06-02-08)基金資助。