張 偉，張金鎖，孫再羅

（1.西安科技大學(xué)能源經(jīng)濟(jì)與管理研究中心，陜西 西安710054；2.西安科技大學(xué)學(xué)工部，陜西 西安710054）

煤炭資源的大規(guī)模開發(fā)為中國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展注入了持續(xù)的動(dòng)力，但作為一種高碳和高污染的能源品種，煤炭資源開發(fā)在開采端和轉(zhuǎn)化端都引起了嚴(yán)重的資源與環(huán)境問題，諸如資源枯竭、礦區(qū)生態(tài)環(huán)境破壞、溫室氣體排放、大氣污染等問題已經(jīng)顯著制約了中國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。為了協(xié)調(diào)中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源持續(xù)開發(fā)及環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系，必須合理控制煤炭資源開發(fā)規(guī)模，改變對(duì)煤炭過度依賴的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。為此，有必要對(duì)中國煤炭需求影響因素進(jìn)行深入分析，揭示出煤炭消費(fèi)的變動(dòng)機(jī)制，并提出優(yōu)化煤炭消費(fèi)的相關(guān)建議，為有關(guān)政府部門更好地把握中國煤炭消費(fèi)特征，合理制定煤炭產(chǎn)業(yè)的調(diào)控政策提供更多的參考。

已有的煤炭消費(fèi)影響因素研究，主要是基于計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型的實(shí)證研究，如林伯強(qiáng)對(duì)煤炭需求與GDP、煤炭價(jià)格、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)及運(yùn)輸成本之間長期均衡關(guān)系的研究[1]，孔憲麗對(duì)中國煤炭消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長相關(guān)關(guān)系時(shí)變規(guī)律的研究[2]，這種方法在煤炭消費(fèi)影響因素研究中具有諸多良好的特性，最主要的是其不受特定結(jié)構(gòu)的限制，能夠同時(shí)分析多種變量對(duì)煤炭消費(fèi)的影響，但受模型適當(dāng)性、樣本容量、數(shù)據(jù)質(zhì)量等的影響，該方法對(duì)煤炭消費(fèi)與影響因素之間彈性系數(shù)的估計(jì)，往往會(huì)存在精確性不足的問題；另外，這種研究方法要求影響因素與煤炭消費(fèi)之間具有協(xié)整關(guān)系，而這種關(guān)系通常僅在長期中存在，這制約了該方法在特定較短時(shí)間范圍內(nèi)的應(yīng)用。

近年來，結(jié)構(gòu)分解模型在能源經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，該方法能夠在既定的結(jié)構(gòu)下精確分析特定影響因素對(duì)能源消費(fèi)的影響，目前主要有指數(shù)分解和結(jié)構(gòu)分解兩種方法，其中指數(shù)分解法中常用拉氏指數(shù)分解法和迪氏指數(shù)分解法。Ang，B.W的研究表明，在諸多指數(shù)分解方法中，對(duì)數(shù)平均迪氏指數(shù)法（Logarithmic Mean Divisia Index，LMDI）不僅可能得出更合理的因素分解結(jié)果，而且不存在不可分解的殘差項(xiàng)[3－4]?；谶@些良好的特性，LMDI分解方法在能源消費(fèi)變動(dòng)分解研究中得到了廣泛的應(yīng)用，如S.Sorrella，M.Lehtonen，et al對(duì)英國公路貨運(yùn)行業(yè) 能源消費(fèi)進(jìn)行了分解[5]，N.Maireta，F(xiàn).Decellas對(duì)法國服務(wù)行業(yè)能源消費(fèi)進(jìn)行了分解[6]，B.Hojjati，S.H.Wade對(duì)美國居民能源消費(fèi)及消費(fèi)強(qiáng)度進(jìn)行了分解[7]，歐育輝、劉軼芳分析了中國行業(yè)能耗增長情況[8]；魏子清、周德群[9]，岳婷，龍如銀[10]分析了江蘇省能源消費(fèi)變化影響因素，王雙英，李東等[11]研究了中國區(qū)域石油消費(fèi)增長情況及其影響因素。已有的能耗結(jié)構(gòu)分解模型多將能源消費(fèi)變動(dòng)分解為經(jīng)濟(jì)增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源強(qiáng)度三個(gè)效應(yīng)，未考慮能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)能源消費(fèi)變動(dòng)的影響，本文將煤炭消費(fèi)變動(dòng)分解為經(jīng)濟(jì)增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源效率和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)四個(gè)效應(yīng)，并采用LMDI指數(shù)分解法研究這些因素對(duì)中國煤炭消費(fèi)的影響。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 分解模型

本文將煤炭消費(fèi)變動(dòng)的原因分為經(jīng)濟(jì)增長效應(yīng)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)、能源效率效應(yīng)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)效應(yīng)。模型表達(dá)式見式（1）。

式中：C、GDP、EC分別代表煤炭消費(fèi)量、經(jīng)濟(jì)增長和能源消費(fèi)量，i用于區(qū)分產(chǎn)業(yè)類型。

則模型可表述為式（2）。

式中：a表示GDP，以刻畫經(jīng)濟(jì)增長；si表示第i產(chǎn)業(yè)增加值占GDP的比重，以表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；ei表示第i產(chǎn)業(yè)的能源強(qiáng)度，以刻畫能源效率；ci表示第i產(chǎn)業(yè)煤炭消費(fèi)比例，用于刻畫能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，式（2）可將煤炭消費(fèi)總量的變動(dòng)分解為經(jīng)濟(jì)增長效應(yīng)（a）、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)（si）、能源效率效應(yīng)（ei）、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)效應(yīng)（ci）。

LMDI分解包括加和分解和乘積分解兩種方法，本文采用加和分解方法，對(duì)式（2）式進(jìn)行分解。

定義Ct和C0分別為第t期和基期的煤炭消費(fèi)量，則煤炭消費(fèi)變動(dòng)綜合效應(yīng)可表述為式（3）。

定義ΔCa為經(jīng)濟(jì)增長效應(yīng)，ΔCs為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)，ΔCe為能源效率效應(yīng)，ΔCc為能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)效應(yīng)，則各因素對(duì)煤炭消費(fèi)的影響效應(yīng)分別表述為式（4）、式（5）、式（6）、式（7）。

煤炭消費(fèi)變動(dòng)綜合效應(yīng)可表述為式（8）。

1.2 數(shù)據(jù)說明

本研究的時(shí)間范圍為2002～2011年，所使用的經(jīng)濟(jì)增長、產(chǎn)業(yè)增加值、產(chǎn)業(yè)能源消費(fèi)量、產(chǎn)業(yè)煤炭消費(fèi)量數(shù)據(jù)均根據(jù)2002～2011年《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》整理、計(jì)算得來。其中，實(shí)際GDP采用2002年不變價(jià)格，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)用第一、二、三產(chǎn)業(yè)增加值占實(shí)際GDP的比重刻畫，能源效率采用第一、二、三產(chǎn)業(yè)能源消費(fèi)量與該行業(yè)萬元增加值比值刻畫，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)采用第一、二、三產(chǎn)業(yè)煤炭消費(fèi)占該行業(yè)能源消費(fèi)量的比重刻畫。

2 結(jié)果與分析

2.1 中國煤炭消費(fèi)增長情況

經(jīng)計(jì)算得到了2002～2011年中國煤炭消費(fèi)變動(dòng)情況，見表1。在這一時(shí)期，伴隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速增長，中國的煤炭消費(fèi)量以較快速度逐年遞增，從2002年的10.27億t標(biāo)準(zhǔn)煤增長到2011年的23.83億t標(biāo)準(zhǔn)煤，增長了2.32倍，年均增速高達(dá)9.80%；從消費(fèi)結(jié)構(gòu)關(guān)系看，分析期間中國煤炭消費(fèi)占一次能源消費(fèi)總量的比重呈現(xiàn)出先升后降的趨勢(shì)，但這一比例一直保持在70%左右，反映出煤炭作為主體能源的地位；從煤炭消費(fèi)強(qiáng)度看，煤炭消費(fèi)強(qiáng)度呈現(xiàn)逐年遞減的趨勢(shì)，說明我國一次能源消費(fèi)效率在逐步提高，但也能看出能效提高的幅度有限，今后節(jié)能增效的空間仍然很大。上述數(shù)據(jù)表明，中國煤炭消費(fèi)總量大，能源消費(fèi)過度依賴煤炭，并且煤炭的消費(fèi)效率不高，如果這種局面得不到改觀，勢(shì)必給資源持續(xù)開發(fā)和環(huán)境保護(hù)帶來難以承受的壓力，因此，必須制定并出臺(tái)有效的調(diào)控政策，切實(shí)改變對(duì)煤炭過度依賴的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)中國經(jīng)濟(jì)增長與煤炭資源持續(xù)開發(fā)及生態(tài)環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)互動(dòng)。

2.2 煤炭消費(fèi)變動(dòng)效應(yīng)分析

以2002年為基期，運(yùn)用LMDI分解方法對(duì)中國2002～2011年煤炭消費(fèi)變動(dòng)進(jìn)行分解，計(jì)算出各分解因素的逐年效應(yīng)和累積效應(yīng)，結(jié)果見表2。根據(jù)表2可知，2002～2011年中國煤炭消費(fèi)總量增加了135624.21萬t，其中，經(jīng)濟(jì)增長導(dǎo)致煤炭消費(fèi)量增加了159521.42萬t，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變動(dòng)導(dǎo)致煤炭消費(fèi)量增加了14124.66萬t，能源效率提高導(dǎo)致煤炭消費(fèi)量減少了48930.53萬t，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變動(dòng)導(dǎo)致煤炭消費(fèi)量增加10908.66萬t。

表1 2002～2011年中國煤炭消費(fèi)變動(dòng)情況

表2 中國煤炭消費(fèi)增量效應(yīng)因素分解分析表／萬t

根據(jù)表2，可計(jì)算得到各分解因素的累積貢獻(xiàn)率和逐年貢獻(xiàn)率，見圖1和圖2。

圖1直觀地反映出了分析期間各因素對(duì)煤炭消費(fèi)變動(dòng)的累積效應(yīng)，從中可看出：經(jīng)濟(jì)增長的累積效應(yīng)占分析期間煤炭消費(fèi)變動(dòng)總效應(yīng)的比重高達(dá)117.62%，其效應(yīng)值明顯大于其他因素，這充分表明經(jīng)濟(jì)增長是拉動(dòng)中國煤炭消費(fèi)快速增長的決定性因素；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的累積效應(yīng)占煤炭消費(fèi)變動(dòng)總效應(yīng)的比重為10.41%，表明分析期間產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的總體變動(dòng)對(duì)中國煤炭消費(fèi)增長也具有正向影響，反映出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理仍然是制約中國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)改善的重要因素；另外，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的累積正向影響也不可忽視，其占煤炭消費(fèi)變動(dòng)總效應(yīng)的比重為8.04%，表明分析期間能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變動(dòng)對(duì)中國煤炭消費(fèi)增長也具有一定的正向影響，反映出受資源賦存結(jié)構(gòu)和技術(shù)瓶頸等因素的制約，非煤能源無法有效替代煤炭，我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)改善仍然乏力；值得關(guān)注的是能源效率的積累效應(yīng)占煤炭消費(fèi)變動(dòng)總效應(yīng)的比重為－36.08%，表明能源效率的提高對(duì)中國煤炭消費(fèi)增長具有負(fù)向影響，并且作用強(qiáng)度也較為顯著。

圖1 中國煤炭消費(fèi)各影響因素累積貢獻(xiàn)率（2002～2011年）

圖2 中國煤炭消費(fèi)各因素逐年貢獻(xiàn)率（2002～2011年）

圖2 綜合地反映了各個(gè)影響因素對(duì)中國煤炭消費(fèi)變動(dòng)的逐年效應(yīng)，從中可看出：經(jīng)濟(jì)增長的逐年效應(yīng)值均為正值，對(duì)各年度煤炭消費(fèi)變動(dòng)綜合效應(yīng)的貢獻(xiàn)率始終保持50%以上，這表明經(jīng)濟(jì)增長對(duì)中國煤炭消費(fèi)增長產(chǎn)生了持續(xù)的拉動(dòng)作用，從變動(dòng)趨勢(shì)看，經(jīng)濟(jì)增長對(duì)煤炭消費(fèi)的拉動(dòng)作用呈先增后降的趨勢(shì)，說明近年來中國經(jīng)濟(jì)增長方式的轉(zhuǎn)變對(duì)降低煤炭消費(fèi)增速起到了一定的積極作用。盡管產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的逐年效應(yīng)值相對(duì)較小，但均為正值，表明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變動(dòng)對(duì)中國煤炭消費(fèi)增長也產(chǎn)生了持續(xù)的拉動(dòng)作用。能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的逐年效應(yīng)值為負(fù)值的有5個(gè)，為正值的也有5個(gè)，累計(jì)效應(yīng)為正值，這表明能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的改善在部分年度抑制了煤炭消費(fèi)的增長，但是這種影響無法抵消能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的總體變動(dòng)對(duì)煤炭消費(fèi)增長的正向影響，這反映出油氣資源消費(fèi)受限，可再生能源和非傳統(tǒng)油氣資源增長乏力，非煤能源無法有效替代煤炭，以煤為主的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)未得到有效改善；從2004年開始，能源效率各年度效應(yīng)均為負(fù)值，表明能源效率的提高在多數(shù)年份抑制了中國煤炭消費(fèi)的增長，使其成為抑制中國煤炭消費(fèi)增長的主要因素，但也能看出能源效率提高對(duì)抑制煤炭消費(fèi)增長的作用并不穩(wěn)定，特別是從2008年后，這一作用出現(xiàn)回彈現(xiàn)象，這與特定經(jīng)濟(jì)刺激政策下高能耗產(chǎn)業(yè)的非理性發(fā)展有關(guān)。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

文中運(yùn)用LMDI分解方法將2002～2011年中國煤炭消費(fèi)變動(dòng)分解為經(jīng)濟(jì)增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源效率、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)四方面效應(yīng)，分析得到了這些因素對(duì)中國煤炭的影響效應(yīng)，結(jié)果如下所示。

1）經(jīng)濟(jì)增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的總體變動(dòng)對(duì)中國煤炭消費(fèi)增長具有正向影響，其中，經(jīng)濟(jì)增長的累積效應(yīng)最大，較其他因素顯現(xiàn)出極其顯著的作用強(qiáng)度，使其成為中國煤炭消費(fèi)增長的決定性因素；盡管作用強(qiáng)度相對(duì)較小，但產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的不合理對(duì)拉動(dòng)煤炭消費(fèi)增長作用也不可忽視；能源效率的變動(dòng)對(duì)中國煤炭消費(fèi)增長具有負(fù)向影響，并且其累計(jì)作用強(qiáng)度也比較顯著，表明近年來能源效率的提高抑制了煤炭消費(fèi)的增長。

2）從各影響因素的逐年效應(yīng)看，在分析期間經(jīng)濟(jì)增長和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的逐年效應(yīng)均為正值，說明二者的變動(dòng)對(duì)中國煤炭消費(fèi)增長形成了持續(xù)的正向影響；能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的逐年效應(yīng)正負(fù)相間，表明僅在部分年度能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的改善抑制了煤炭消費(fèi)的增長；能源效率的逐年效應(yīng)以負(fù)值為主，說明能源效率的提高對(duì)煤炭消費(fèi)增長起到了持續(xù)的抑制作用。

3.2 討論

研究結(jié)果表明經(jīng)濟(jì)增長是拉動(dòng)我國煤炭消費(fèi)的決定性因素，這意味著妥善解決經(jīng)濟(jì)增長與煤炭消費(fèi)增長之間的矛盾是中國經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。在“富煤、少氣、貧油”能源資源賦存條件制約下，中國作為發(fā)展中大國，其煤炭消費(fèi)增長既有因經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展引發(fā)的合理增長，也有因經(jīng)濟(jì)增長方式不合理、能源供給體系不完善和能源效率偏低而導(dǎo)致的煤炭消費(fèi)過快增長。經(jīng)濟(jì)增長方式不合理主要表現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展過度依賴第二產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不平衡；冶金、建材等重、化工產(chǎn)業(yè)非理性發(fā)展，產(chǎn)能嚴(yán)重過剩，并且落后產(chǎn)能淘汰進(jìn)程緩慢；制造業(yè)在國際分工體系中的地位不高，發(fā)展低端化。能源供給體系不完善主要表現(xiàn)在：中國的傳統(tǒng)油氣資源賦存量相對(duì)較小，開發(fā)規(guī)模有限，對(duì)外依存度日漸提高，供給偏緊；中國的煤層氣、頁巖氣、頁巖油等非傳統(tǒng)油氣資源開發(fā)存在技術(shù)瓶頸，盡管儲(chǔ)量較大，但沒有得到有效開發(fā)和利用；中國的太陽能、風(fēng)能等可再生能源儲(chǔ)量豐富，但由于政策支撐力度不足和儲(chǔ)能技術(shù)的瓶頸，其難以在短期內(nèi)成為中國穩(wěn)定可靠的能源品種。從分析結(jié)果看，能源效率的改善在相當(dāng)程度上抑制了煤炭消費(fèi)過快增長，這與近年來我國節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新與推廣應(yīng)用存在緊密的關(guān)系，但是必須看到的是中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能源消耗水平仍然較高，進(jìn)一步提高能源效率的空間仍然很大。

根據(jù)以上存在的問題，應(yīng)著力從轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式、優(yōu)化能源供給結(jié)構(gòu)和進(jìn)一步提升能源效率三方面入手，抑制中國煤炭消費(fèi)的不合理增長。在轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式方面，必須加快發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)均衡化；合理控制重、化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)模，加速淘汰滿后產(chǎn)能；切實(shí)推進(jìn)新型工業(yè)化，促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)發(fā)展高端化，在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的同時(shí)，有效抑制煤炭消費(fèi)的不合理增長。在優(yōu)化能源供給結(jié)構(gòu)方面，應(yīng)著力利用好國際能源市場(chǎng)，形成穩(wěn)定的油氣資源進(jìn)口來源地和安全的運(yùn)輸通道，擴(kuò)大油氣資源（主要是天然氣）的消費(fèi)量，同時(shí)要從技術(shù)創(chuàng)新上尋求突破，研發(fā)掌握一批非傳統(tǒng)油氣資源開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)，逐步擴(kuò)大兩類新能源在能源消費(fèi)總量中的比重。在提高能源效率方面，應(yīng)進(jìn)一步抑制高能耗產(chǎn)業(yè)的畸形化發(fā)展，同時(shí)加大節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新力度和政策扶持力度，進(jìn)一步提高中國的能源效率。

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