王玉梅，芮　源，孫　欣

(安徽財經(jīng)大學 統(tǒng)計與應用數(shù)學學院 安徽 蚌埠233030)

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【統(tǒng)計應用研究】

能源要素價格扭曲影響碳強度的傳導機制檢驗
——基于能源結(jié)構(gòu)的中介效應分析

王玉梅，芮源，孫欣

(安徽財經(jīng)大學 統(tǒng)計與應用數(shù)學學院 安徽 蚌埠233030)

通過測算1995—2012年中國27個省市的能源價格的扭曲程度，實證檢驗了能源價格扭曲基于能源結(jié)構(gòu)制約中國碳強度的傳導機制。研究發(fā)現(xiàn)，全國視角下的能源價格扭曲阻礙碳強度的降低，但其直接效應不顯著，主要是通過抑制能源結(jié)構(gòu)升級繼而影響碳強度。從區(qū)域角度看，盡管東部地區(qū)能源價格扭曲直接效應有助于降低碳強度，但總效應表現(xiàn)為阻礙碳強度的降低，中部地區(qū)能源價格扭曲對于能源結(jié)構(gòu)影響不顯著，但是兩者的扭曲都顯著增加了碳強度，西部地區(qū)和全國一樣，能源價格扭曲通過制約能源結(jié)構(gòu)升級來阻礙中國減排目標的實現(xiàn)。

能源要素價格；碳強度；能源結(jié)構(gòu)；中介效應

一、引 言

國新辦《中國應對氣候變化規(guī)劃(2014—2020)》新聞發(fā)布會上，解振華指出“截止到2013年，中國碳強度已經(jīng)下降了28.56%，相當于減少了25億噸二氧化碳的排放。非化石能源占一次能源的比重，2013年已經(jīng)達到了9.8%”，他同時強調(diào)，中國在發(fā)展方式上總體比較粗放，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)仍存在不合理的地方。其中能源方面最大的問題是亟需盡快調(diào)整能源的結(jié)構(gòu)。而這結(jié)構(gòu)性的調(diào)整不僅需要技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)革命，也需要強有力的政策來矯正現(xiàn)階段中國出現(xiàn)的能源要素價格扭曲。20世紀90年代以來，出口導向發(fā)展戰(zhàn)略一直是中國經(jīng)濟發(fā)展的主要路徑，為此政府出臺一系列價格管制政策以促進出口，這導致中國能源價格一直保持偏離均衡價格的低水平，造成了能源要素的價格扭曲，同時不同種類能源間價格也因此受到扭曲，從而影響了中國能源的消費結(jié)構(gòu)。其中，相較于其他能源，煤炭價格的偏低使得中國煤炭消費比重居高不下，高消耗、高排放、低效率的生產(chǎn)方式使得中國減排道路困難重重。

在眾多研究的基礎上，本文考慮到能源要素價格扭曲不僅包括能源價格整體的偏離，也存在能源間價格的扭曲，這就使得能源消費結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不合理狀況。因此進一步考察能源要素價格扭曲影響碳強度(單位GDP二氧化碳排放量)的傳導機制，探究能源要素價格扭曲主要是通過價格因素直接作用于單位GDP二氧化碳的排放量，還是由于改變了能源消費結(jié)構(gòu)，降低非煤能源所占比例這一中介因素間接作用于碳強度。

二、文獻綜述

能源價格扭曲實際上是能源價格偏離均衡價格的體現(xiàn)，既包括能源平均價格的偏離，也包括能源間價格的偏離。林伯強指出由于能源價格管制政策的作用，中國的能源價格一直保持偏離均衡價格的低水平，這對企業(yè)會產(chǎn)生增加能源使用的激勵[1]。何凌云也指出中國內(nèi)外部能源價差一直為負，國內(nèi)能源價格長期保持負向扭曲[2]。張卓元指出中國的生產(chǎn)要素價格和資源產(chǎn)品價格長期受國家管制嚴重偏低，比價也不合理，導致高投入、高消耗、高排放、低效率的粗放型增長方式難以轉(zhuǎn)變[3]。陶小馬等研究發(fā)現(xiàn)，中國能源的相對價格存在嚴重扭曲，能源要素的邊際報酬高于能源價格，這導致了中國能源消費大量增加，碳排放量不斷提高[4]。夏曉華、李進一指出能源等生產(chǎn)要素的價格被嚴重低估時，企業(yè)在要素選擇時就會更偏好于物質(zhì)投入而不是技術(shù)創(chuàng)新，這種選擇勢必會造成資源使用的結(jié)構(gòu)扭曲，使得資源配置效率下降[5]。陶小馬、王必鋒等學者從各類能源價格形成市場化程度不一等方向入手，探討了中國能源之間比價關(guān)系不合理現(xiàn)狀，研究表明，中國資源性商品比價與國際上資源性商品比價存在相當大的差距。按照國際上通用的熱值換算得到的煤炭、石油、天然氣等能源比價為1:1.5:1.35，而中國這三種能源比價為1:4:3，煤炭價格明顯偏低。因此，中國能源價格形成機制和價格調(diào)控機制改革相對滯后，能源價格難以很好地發(fā)揮其信號與杠桿作用，能源要素市場價格扭曲嚴重。關(guān)于能源價格對能源結(jié)構(gòu)影響的研究有：Cho等人對韓國工業(yè)能源間的替代彈性作出估計，發(fā)現(xiàn)能源價格顯著影響能源結(jié)構(gòu)[6]。Steinbuks J對英國制造業(yè)能源間的替代彈性研究發(fā)現(xiàn)，燃料價格的增加導致替代彈性更大[7]。

對于如何降低碳強度，與本文相關(guān)的文獻主要有兩方面，一是提高能源價格以降低碳強度，二是通過優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)以達到減排的目的。王素鳳研究表明能源價格對碳強度負相關(guān)，提高能源價格能顯著降低碳強度，但不同地區(qū)碳強度對能源價格變化的反應不同，經(jīng)濟較發(fā)達的省域，能源價格相對較高而碳強度相對較低[8]。何凌云實證認為國內(nèi)外能源價差具有非線性和階段性特征，在1978-1993年小價差階段，碳排放總量隨著負向價格扭曲增加而有小幅減少；而在1994—2011年大價差階段，負向價格扭曲碳拉動效用明顯，因此國內(nèi)外能源價差對中國碳排放總量的非對稱效應顯著[2]。王峰、馮根福表明在經(jīng)濟高速增長情景中，如果“大幅調(diào)整”能源結(jié)構(gòu)，在2020年可使碳強度相對2005年下降19%，該情景中的能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化對實現(xiàn)碳強度目標的貢獻潛力最大，將達到42.3%～47.6%[9]。

眾多學者的研究同時表明，中國能源要素市場不僅存在整體價格偏低的扭曲，也存在能源間價格的扭曲，而提高能源價格以及優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)均有助于降低中國碳排放量。但在現(xiàn)有研究中，無法抉擇是應優(yōu)先解決能源整體價格偏低的問題，還是應優(yōu)先調(diào)整能源間價格合理問題。因此，本文將中介效應檢驗納入能源經(jīng)濟學分析框架，實證檢驗1995—2012年間中國能源價格扭曲及其通過能源結(jié)構(gòu)這一中介變量對碳強度的影響，分析能源要素價格扭曲影響碳強度的傳導機制。

三、理論模型

改革開放以來，中國逐步由計劃經(jīng)濟向市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)變，然而在能源行業(yè)，在現(xiàn)行的管制下，價格不能充分體現(xiàn)要素產(chǎn)品的價值和稀缺程度，這就導致了中國能源行業(yè)出現(xiàn)價格扭曲。能源要素價格扭曲(disE)反映的是能源要素的邊際產(chǎn)出(即在完全競爭市場中能源要素應得的報酬)與現(xiàn)實能源要素價格的偏離程度。

(1)

在能源要素市場存在價格扭曲的時候，記第i種能源的價格pi，在該價格下通過市場的作用機制，第i種能源的消費量為ui，此時，市場的能源平均價格為：

(2)

(3)

因此，當能源要素市場是完全競爭市場時，能源要素價格不存在扭曲，此時disE等于1；當現(xiàn)實中的能源要素價格偏低時，disE大于1，說明能源要素價格呈現(xiàn)負向扭曲；當現(xiàn)實中的能源要素價格偏高時，disE小于1，說明能源要素價格呈現(xiàn)正向扭曲。disE偏離1的距離越大，能源要素價格的扭曲程度也就越大。

由公式(3)可知，導致能源要素價格扭曲的原因主要有三種：第一，若能源價格整體同比例偏低(或偏高)，能源價格扭曲影響的僅僅是各類能源消費量，各類能源間不存在替代效應。比如能源的價格過低，使得中國高耗能、高污染、低效率、低附加值企業(yè)過度發(fā)展，在正常的要素價格下，考慮到治污成本和環(huán)境保護等等，企業(yè)必須不斷開發(fā)新技術(shù)，以提高競爭力，但是由于能源要素的價格過低，使得企業(yè)保持現(xiàn)有的技術(shù)即可獲得相應的利潤而不愿意進行技術(shù)創(chuàng)新。此外要素價格偏低時還會導致能源浪費嚴重，從而降低了能源消費效率，單位產(chǎn)值碳排放量增加。此時可認為，能源價格要素扭曲直接影響能源消費量，進而影響碳強度。第二，能源要素價格間出現(xiàn)扭曲，不同能源間有了替代的可能，比如A企業(yè)使用煤炭和電力進行生產(chǎn)活動，相對于電力價格，煤炭價格偏低(該價格指提供相同熱量下的能源價格)，那么企業(yè)會更偏好于使用含碳量高的煤炭，從而提高了單位GDP碳排放量。第三，以上兩種情況兼而有之，不僅存在價格過高或過低，也存在各類能源間的價格扭曲。中國是能源消費大國，經(jīng)濟發(fā)展過程中能源缺口大，不少能源需要從國外高價買進，同時中國的能源定價往往只反映了資源的開發(fā)成本，且資源稅較低，基本沒有考慮由于資源開發(fā)和利用所造成的環(huán)境和生態(tài)破壞的補償，自然也無法真實地反映能源要素市場的供求關(guān)系和能源的稀缺程度。因此相對于第一、二種情況，能源價格整體同比例偏低(或偏高)和能源要素價格間扭曲兼而有之更符合中國當前的能源要素市場狀況。

故能源要素價格扭曲影響碳排放量主要存在兩個途徑：首先因為整體價格扭曲，直接影響碳強度；其次各類能源間價格扭曲，導致清潔能源消費占能源總消費比例發(fā)生變化，繼而影響碳強度。

為了檢驗這種既存在直接效應，又存在間接效應的傳導路徑，本文將在以下的實證分析中，引入清潔能源(非煤能源)占比作為中介變量，并進行深入研究。

中介變量是一個重要的統(tǒng)計概念，它是自變量對因變量產(chǎn)生影響的中間媒介，代表一種內(nèi)在的傳遞機制，自變量可以通過這種內(nèi)在機制對因變量起作用。

自James、Baron等提出中介效應的概念、檢驗方法以來，社會學、心理學、管理學和經(jīng)濟學等各領(lǐng)域均出現(xiàn)了大量的單變量和單層中介效應的實證分析[10-11]。

為了方便理解，本文假定X、M、Y已經(jīng)標準化，變量間均具有線性關(guān)系，且中介變量只有1個。則X對Y的總效應是c，即Y=cX+ε1；而X真正對Y產(chǎn)生影響卻是直接效應和中介效應的疊加(見圖1)，其中直接效應是指X直接對Y的影響，即Y=c'X+ε2，中介效應是變量X通過影響M變量間接作用于Y，將M變量定義為中介變量，則變量X對中介變量M的影響為M=aX+ε3，中介變量對變量Y的影響為Y=bM+ε4。所以，不考慮擾動因素下，中介效應具有如下關(guān)系：

c=c'+ab

(4)

圖1　中介效應示意圖

本文參考溫忠麟等所提出的中介效應檢驗方法及其一般步驟[12]，如圖2所示。依次檢驗系數(shù)a、b，如果全部顯著，說明模型必定存在中介效應，進一步檢驗系數(shù)c'，若c'不顯著，則說明模型完全中介效應顯著，若c'顯著，說明模型既存在直接效應又存在中介效應。如果系數(shù)a、b至少有一個不顯著，則需進行Sobel檢驗，如果Sobel檢驗顯著，說明中介變量的中介效應顯著，反之則不顯著，其檢驗的統(tǒng)計量為：

(5)

(6)

結(jié)合本文所研究的問題，記Xit為第t時期第i個省份能源要素價格扭曲度，Yit為第t時期第i個省份的碳排放量，中介變量Mit為第t時期第i個省份所消費綠色能源占總能源消耗的比例，利用面板模

圖2　中介效應檢驗一般步驟圖

型，可以得到ait、bit、cit、c'it的估計值，進而可以得到中國能源要素價格扭曲影響碳排放量的相對中介效應程度，繼而探究中國能源要素價格扭曲影響碳排放量的傳導路徑。

四、變量說明和初步經(jīng)驗觀察

(一)能源要素價格扭曲度(disE)

生產(chǎn)要素的價格扭曲測算主要有四種方法：成本(生產(chǎn))函數(shù)法、隨機前沿和數(shù)據(jù)包絡分析法、影子價格法、可計算一般均衡法。其中，隨機前沿以及數(shù)據(jù)包絡分析法利用實際生產(chǎn)點和最優(yōu)生產(chǎn)點的距離作為價格扭曲的指標，可計算得出技術(shù)扭曲度以及配置扭曲度，然而卻無法得到具體某種要素的絕對扭曲程度?？捎嬎阋话憔夥▽⒁貎r格扭曲放置于一個框架內(nèi)，并進行系統(tǒng)性的分析，但是，該模型對數(shù)據(jù)規(guī)模要求大，且計算復雜。生產(chǎn)函數(shù)法作為最常用的估計方法，通過計算要素的邊際產(chǎn)出與實際價格的比值來測算要素價格扭曲程度。

現(xiàn)有大多數(shù)文獻是對中國全國范圍的要素價格扭曲進行測定，缺乏對于面板數(shù)據(jù)各個省市要素價格扭曲度的計算。本文借鑒劉名遠、林民書的方法，考慮到中國經(jīng)濟區(qū)域經(jīng)濟的空間相關(guān)性，利用空間面板計量來構(gòu)建拓展后的C-D函數(shù)*盡管C-D函數(shù)存在單位替代彈性的強假設，但是筆者也考察過超越對數(shù)形式的生產(chǎn)函數(shù)，由于過強的共線性，計算出某些省份的要素產(chǎn)出彈性呈現(xiàn)負值，這違背經(jīng)濟學規(guī)律，故采用基本形式C-D函數(shù)。，函數(shù)形式如下[13]：

Y=AKαLβEγeε

(7)

則能源要素價格的扭曲度為：

根據(jù)空間異質(zhì)性和依存性，Anselin等將空間計量模型主要分為兩大類，空間自回歸(SAR)和空間誤差(SEM)模型[15]。其中，空間權(quán)重矩陣表征空間單元之間的相互依賴性和關(guān)聯(lián)程度，李婧等指出在中國實際經(jīng)濟發(fā)展過程中，經(jīng)濟發(fā)展水平較高的地區(qū)較經(jīng)濟發(fā)展水平較低地區(qū)會產(chǎn)生更強的空間影響和輻射作用[16]，因此本文借鑒其做法，建立經(jīng)濟距離空間權(quán)重矩陣，以更好地反映區(qū)域間存在的客觀經(jīng)濟聯(lián)系。

表1　空間面板計量模型的檢驗表

根據(jù)表1，空間Moran’s I指數(shù)統(tǒng)計量通過了5%的顯著性概率檢驗，表明中國各省經(jīng)濟發(fā)展過程中有明顯的相關(guān)性。對于隨機效應和固定效應的選擇，空間Hausman檢驗在5%的顯著性水平下，拒絕了隨機效應的原假設，故而采用固定效應模型，同樣Baltagi也指出當回歸分析局限于特定個體時，選擇固定效應模型比較合適[17]113-130。另外，空間自回歸以及空間誤差模型的選擇中，按照Anselin等提出的判斷準則[15]，LMsar統(tǒng)計值相對于LMeero統(tǒng)計值更為顯著，所以選擇空間滯后模型(SAR)。

在選定空間面板自回歸計量模型后，分別對無固定效應模型(模型1)、地區(qū)固定時間不固定模型(模型2)、時間固定地區(qū)不固定模型(模型3)以及時間與空間均固定效應模型(模型4)四種效應進行回歸分析，結(jié)果如表2所示。

表2　經(jīng)濟距離權(quán)重下的SAR模型表

注： 表格中的數(shù)字表示對應的統(tǒng)計量。***表示在1% 的顯著性水平上拒絕單位根的原假設；**表示在5%的顯著性水平上拒絕單位根的原假設；*表示在10% 的顯著性水平上拒絕單位根的原假設；“-”表示無內(nèi)容，下同。

從調(diào)整后的R2、Sigma2、LogL等統(tǒng)計量來看，模型1和模型3均有較好的擬合度，而模型2中l(wèi)nL的系數(shù)雖然通過10%的顯著性檢驗，但未通過5%的顯著性水平檢驗，模型4的調(diào)整后的R2僅為0.413 7，表明經(jīng)濟地理權(quán)重可以較好地反映中國區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展過程中的集聚效應，回歸所得到的能源彈性可以更好地體現(xiàn)現(xiàn)實情況?？紤]到地區(qū)固定效應反映的是隨著省市區(qū)域的變化對經(jīng)濟發(fā)展的影響，主要體現(xiàn)在經(jīng)濟結(jié)構(gòu)和自然稟賦的差異，然而隨著社會的發(fā)展，各類要素在各個區(qū)域內(nèi)不斷趨于自由流動，各個省市的要素結(jié)構(gòu)差異不斷縮小。并且結(jié)合統(tǒng)計量的顯著性檢驗，不考慮地區(qū)固定時間不固定、時間與空間均固定效應兩類模型。相反，隨著技術(shù)水平的不斷提高，各類要素的生產(chǎn)效率隨著時間不斷提高，就比如能源效率的提高，不僅會提高當期能源的邊際產(chǎn)出，也會對未來經(jīng)濟有影響。對于無固定效應與時間固定效應，兩者結(jié)果差異不大，鑒于時間對經(jīng)濟效率的影響，本文選擇時間固定效應空間面板自回歸計量模型的回歸結(jié)果，并以此測度能源要素價格的扭曲程度。

各個省份歷年能源要素價格扭曲度的計算結(jié)果顯示，中國能源價格扭曲總體呈現(xiàn)先增后減的趨勢，能源價格扭曲度與中國逐步放開能源要素價格政策基本吻合，2000年6月開始的國內(nèi)成品油價格進入到完全與國際市場的接軌階段，也就是說國內(nèi)成品油價格完全隨著國際成品油價格調(diào)整而調(diào)整，但僅把新加坡市場成品油價格作為參照目標，這也就導致了能源價格扭曲度在2001年小幅反彈。2001年11月起國內(nèi)成品油價格接軌機制得到進一步完善，由單純依照新加坡市場油價確定國內(nèi)成品油價格改為參照新加坡、鹿特丹、紐約三地石油市場價格調(diào)整國內(nèi)成品油價格。2002年1月1日正式取消電煤指導價政策，煤炭產(chǎn)品完全由市場進行調(diào)節(jié)，因此2002年開始能源要素價格扭曲程度迅速下降。2007年隨著國家發(fā)改委《能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃》的提出，中國能源效率不斷提高，單位地區(qū)生產(chǎn)總值能耗不斷降低，能源的邊際產(chǎn)出隨著技術(shù)進步而不斷提高，而能源價格上升幅度小于能源邊際產(chǎn)出的增長幅度，所以能源價格扭曲度出現(xiàn)上升趨勢。同樣，東部發(fā)達地區(qū)單位地區(qū)生產(chǎn)總值能耗較低，其能源價格扭曲程度相對于西部地區(qū)就顯得比較高。

(二)單位GDP二氧化碳排放量*《行業(yè)企業(yè)溫室氣體排放核算方法與報告指南》指出在鋼鐵、化工、電解鋁、發(fā)電、電網(wǎng)、鎂冶煉、平板玻璃、水泥、陶瓷、民航等生產(chǎn)領(lǐng)域中也會有CO2釋放，而本文所考察的是因能源要素價格扭曲對碳排放的影響，故文中所估計的碳排放量是指能源消費中所釋放的CO2。(CI)

參照IPCC(2006)以及中國國家氣候變化對策協(xié)調(diào)小組辦公室和國家發(fā)改委能源研究所的方法，并借鑒杜立民的CO2測算，將化石能源消費細分為煤炭消費、焦炭消費、石油消費(更進一步細分為汽油、煤油、柴油、燃料油四類)和天然氣消費，所有數(shù)據(jù)皆取自歷年《中國能源統(tǒng)計年鑒》中地區(qū)能源平衡表，能源消費量數(shù)據(jù)是終端能源消費量、發(fā)電能源消費量、供熱能源消費量三類消費的加總[18]。

圖3　中國三大區(qū)域能源要素價格扭曲度圖

化石能源燃燒的CO2排放量計算公式：

COFj×3.6

(9)

其中，ECit表示第i省第t年能源消費產(chǎn)生的CO2總量；j表示能源消費種類，包括煤炭、焦炭、汽油、煤油、柴油、燃料油和天然氣共7種；Eijt是第i省第t年第j種能源的消費總量；CFj是第j種能源發(fā)熱值；CCj是第j種能源碳含量；COFj是第j種能源氧化因子，Ej×CFj×CCj×COFj×3.6被稱為二氧化碳排放系數(shù)。

由于中國實現(xiàn)強脫鉤還有一定差距，未來一定時期內(nèi)弱脫鉤發(fā)展趨勢仍將持續(xù)[19]，因此隨著經(jīng)濟發(fā)展，二氧化碳排放量呈上升趨勢，為了消除因經(jīng)濟發(fā)展對碳排放量的影響，采用單位GDP二氧化碳排放量(即碳強度)作為衡量指標。

CIit=ECit/GDPit

(10)

通過計算，中國碳強度整體呈下降趨勢，其中東部碳強度低于中西部。1995—2001年中國碳強度下降迅速，其中中部碳強度下降最為明顯；2002—2006年，隨著中國加入WTO，經(jīng)濟得到迅猛發(fā)展，二氧化碳排放量也迅速增加，碳強度下降速度減緩，西部地區(qū)甚至有小幅上升趨勢；2006年“十一五”規(guī)劃提出單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗降低20%左右，中國正式開始提倡節(jié)能減排，碳強度下降趨勢明顯；在2008—2009年金融危機的大背景下，中國頒布了一系列刺激經(jīng)濟發(fā)展政策，碳排放強度下降幅度降低；2009年起，隨著中國調(diào)結(jié)構(gòu)等經(jīng)濟改革，中國各區(qū)域碳排放強度有較大幅度的下降。1995—2012年中國三大區(qū)域碳排放強度趨勢見圖4。

圖4　中國三大區(qū)域單位GDP二氧化碳排放量圖

(三)能源結(jié)構(gòu)(ES)

與其它國家相比，中國的能源消費結(jié)構(gòu)是不平衡的，主要是低熱量、高污染的煤炭在國內(nèi)市場的份額很大，而清潔能源如水電、風電等所占比例較小。由于各省市歷年一次能源數(shù)據(jù)不齊，故采用終端能源消費結(jié)構(gòu)進行代替研究，中國終端能源消費結(jié)構(gòu)存在煤炭比例過大的問題，這是由中國的一次能源結(jié)構(gòu)所決定的。大量煤炭被用于終端消費，氣、電等清潔能源利用不足。因此，本文采用非煤炭消費量占總能源消費量的比重作為能源結(jié)構(gòu)的指標。

從圖5中國三大區(qū)域非煤炭能源消費比重來看，中國各區(qū)域非煤炭能源消費比重呈波動上升趨勢。其中東部能源結(jié)構(gòu)優(yōu)于中西部，這主要源于東部地區(qū)能源主要來自于西氣東輸和西電東送，主要使用油、氣以及電力等能源，煤炭使用量較??；中部地區(qū)如山西等都是產(chǎn)煤大省，隨著經(jīng)濟發(fā)展的需求，煤炭使用比例相對較高；西部地區(qū)由于經(jīng)濟發(fā)展相對落后，但其蘊含豐富的油氣資源，故其能源消費結(jié)構(gòu)略優(yōu)于中部省份。

圖5　中國三大區(qū)域非煤炭能源消費所占比重圖

五、實證結(jié)果分析

本文需構(gòu)建三個面板模型，第一個模型考察能源價格扭曲程度對單位GDP碳排放量的影響；第二個模型分析能源價格扭曲程度對中介變量能源結(jié)構(gòu)的影響；第三個模型是以能源價格扭曲和能源結(jié)構(gòu)共同作為自變量，單位GDP碳排放量作為因變量的回歸分析。

只有當模型一中能源價格扭曲程度對單位GDP碳排放量的回歸系數(shù)通過了給定的顯著性水平檢驗，才滿足中介效應檢驗的前提條件，可以進一步檢驗中介效應的顯著性。然后檢驗模型二能源價格扭曲程度的回歸系數(shù)以及模型三中中介變量能源機構(gòu)的回歸系數(shù)，在這兩者都顯著的情況下，如果模型三中能源價格扭曲程度的回歸系數(shù)也顯著，說明中介效應顯著；如果模型三中能源價格扭曲程度的回歸系數(shù)不顯著，則說明是完全中介效應顯著。如果模型二中能源價格扭曲程度的回歸系數(shù)和模型三的中介變量能源結(jié)構(gòu)的回歸系數(shù)不完全顯著，即至少一個不顯著的情況下，則需要構(gòu)造Sobel統(tǒng)計量，并進行Sobel檢驗，以確認中介變量產(chǎn)生的中介效應是否存在。

(一)模型檢驗

1.面板單位根檢驗。在進行中介效應分析前，首先將各個變量標準化。為了保證變量間具有長期均衡關(guān)系，在使用數(shù)據(jù)進行計量分析之前，首先需要對各個變量進行面板單位根檢驗，通過使用Levin-Lin-Chu、Fisher-ADF方法，考察單位GDP碳排放量(CI)、能源價格扭曲程度(disE)以及能源結(jié)構(gòu)(ES)的平穩(wěn)性，得到如表3的檢驗結(jié)果。

表3　面板單位根檢驗表

從表3結(jié)果看，單位GDP碳排放量(CI)、能源價格扭曲程度(disE)、能源結(jié)構(gòu)(ES)均在1%的顯著性水平下顯著，即這三個變量均是平穩(wěn)變量，無需再進行協(xié)整檢驗。

2.模型選擇檢驗。在分析面板數(shù)據(jù)時，通常有混合效應模型、固定效應模型和隨機效應模型三種形式，本文首先根據(jù)F檢驗拒絕了混合效應模型，然后利用Huasman檢驗選擇固定效應或是隨機效應模型。具體見表4。

表4　面板模型選擇

為了保持模型的一致性，同時考慮到模型所選取的省份并非從大整體中抽樣，故模型統(tǒng)一為個體固定效應變截距模型，并結(jié)合截面相關(guān)性、異方差等檢驗，模型最終采用聚類穩(wěn)健估計的形式以保證估計的有效性。

(二)中介效應分析

1.全國整體視角。從模型一來看，能源要素價格扭曲對碳強度影響在95%的置信水平下顯著，能源價格扭曲與單位GDP二氧化碳排放量呈正相關(guān)，即降低能源價格的扭曲程度，有助于降低中國的碳強度水平。繼而進行模型二的檢驗，檢驗結(jié)果顯示能源價格扭曲回歸系數(shù)在95%的置信水平下顯著，能源價格扭曲阻礙能源結(jié)構(gòu)的升級，這主要因為整體能源價格的偏低使得中國清潔能源發(fā)展不足，因此相較其他能源，清潔能源缺乏價格優(yōu)勢，其占總能源消費的比例就會受到影響。根據(jù)模型三，可以看出中介變量能源結(jié)構(gòu)的回歸系數(shù)十分顯著，但是能源價格扭曲程度的系數(shù)不顯著。因此按照中介效應檢驗的機理，能源要素價格扭曲通過能源結(jié)構(gòu)這一中介效應影響碳強度完全中介效應顯著。

表5　能源價格扭曲對碳強度中介效應分析表

這表明1995—2012年間中國能源價格扭曲是通過影響能源結(jié)構(gòu)這一中介變量，來影響碳強度，能源價格扭曲對碳強度的直接影響不顯著，換言之，中國能源價格偏低不是影響單位GDP碳排放量的主要原因。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是，僅有少部分企業(yè)因能源價格扭曲造成較多的能源浪費，絕大多數(shù)企業(yè)仍然會選擇控制成本，能源消費量與產(chǎn)值的共同增加，使得能源價格扭曲對碳強度的直接影響不大，同時隨著整體生產(chǎn)技術(shù)的提升，全國能源的使用效率不斷提高，效率提高所減少能源消耗在一定程度上抵消了因價格較低所增加的能源消費量。因此能源價格偏低并沒有直接作用于單位GDP碳排放量。但是能源價格扭曲帶來的能源要素內(nèi)部的價格差異，使得各類能源間存在替代彈性，而現(xiàn)階段，由于技術(shù)等因素的影響，和煤炭等高污染能源相比，清潔能源的價格缺乏優(yōu)勢，能源消費結(jié)構(gòu)因此發(fā)生變化。能源消費結(jié)構(gòu)可以反映出清潔能源的普及程度，隨著清潔能源所占比例的提升，單位產(chǎn)值所釋放的二氧化碳便會降低，自然也就降低了碳強度水平。

盡管能源價格扭曲程度對碳強度的直接影響較小，但是其通過能源結(jié)構(gòu)作用于碳強度的影響不容忽視。隨著價格扭曲的加大，能源結(jié)構(gòu)升級受到阻礙，這不但不利于中國能源消費結(jié)構(gòu)的升級，更不利于中國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。從微觀層面上說，能源價格扭曲使得企業(yè)偏好于廉價的能源，而這類能源往往是低熱量或是高污染的，企業(yè)根據(jù)現(xiàn)在能源價格進行設備投資，這樣也就導致能源消費具有延續(xù)性，因為企業(yè)會權(quán)衡再次進行設備投資或繼續(xù)使用非清潔能源，這些都使得未來能源結(jié)構(gòu)升級受到更大的阻力。

2.三大區(qū)域視角。對數(shù)據(jù)按東中西三大區(qū)域進行整合，標準化滿足中介效應檢驗條件后，通過變系數(shù)模型檢驗以及隨機系數(shù)模型檢驗，最終選擇個體效應隨機變系數(shù)模型，檢驗結(jié)果見表6。

模型回歸結(jié)果顯示，就東部而言，模型一、模型二中能源價格扭曲度系數(shù)顯著，模型三中能源價格扭曲度和中介變量能源結(jié)構(gòu)系數(shù)均在1%的顯著性水平下顯著，即存在部分中介效應。這說明在中國東部地區(qū)，能源價格扭曲影響碳強度既存在直接作用，又存在通過影響能源結(jié)構(gòu)繼而影響碳強度的間接影響。從系數(shù)來看，東部地區(qū)能源價格扭曲對碳強度總體呈正效應，扭曲程度越大單位GDP碳排放量越大，但在模型三中，能源價格扭曲系數(shù)卻為負。中介模型中，當直接效應和間接效應有著相反的符號時表現(xiàn)為抑制效應，也就是說東部地區(qū)能源價格扭曲對碳強度存在兩個不同方向的影響，一方面其阻礙能源消費結(jié)構(gòu)升級，從而阻礙碳強度的降低；另一方面，能源價格扭曲對碳強度的降低有“促進”作用，這主要因為20世紀90年代以來，出口導向發(fā)展戰(zhàn)略一直是中國經(jīng)濟發(fā)展，特別是東部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的主要路徑，為此政府通過出臺一系列價格管制政策，不僅降低了國內(nèi)能源相對價格，同時也降低了國內(nèi)相對國際市場的能源價格，與此同時，高度依賴能源投入的工業(yè)品出口方面卻不存在相應管制，因此出口導向政策降低了能源相對價格，偏低的能源價格又進一步強化了經(jīng)濟增長對工業(yè)品出口的依賴。因此東部地區(qū)在既有的能源使用效率水平下，能源價格扭曲的直接效應增加地區(qū)生產(chǎn)總值，從而降低了單位GDP碳排放量。但隨著中國經(jīng)濟增長方式的轉(zhuǎn)變，能源價格扭曲直接刺激經(jīng)濟增長的作用不斷降低，從而對碳強度的直接促進效用將逐步消失，因此在未來經(jīng)濟的發(fā)展中，能源價格扭曲會進一步阻礙碳強度的降低。

表6　能源價格扭曲對碳強度中介效應分析

中部地區(qū)能源價格扭曲對碳強度影響在10%的顯著性水平下顯著，但是能源價格扭曲對能源結(jié)構(gòu)的影響不顯著，但是從整體回歸上看，能源結(jié)構(gòu)和扭曲對碳強度的影響都顯著。這主要因為中部地區(qū)能源價格的扭曲程度對能源結(jié)構(gòu)的影響不顯著，因此需構(gòu)建Sobel統(tǒng)計量進行進一步判斷，將Sobel統(tǒng)計量的結(jié)果0.075與臨界值0.79比較，認為中介效應不明顯。其現(xiàn)實原因是，中部地區(qū)的省市大多是產(chǎn)煤大省，煤炭占有率高于全國水平(見圖5)。因此清潔能源在中部普及缺乏價格和技術(shù)優(yōu)勢，且企業(yè)長期習慣使用煤炭后，缺乏能源改造的動力。值得注意的是，能源價格扭曲和能源結(jié)構(gòu)對碳強度的聯(lián)合影響十分顯著，能源價格扭曲使得企業(yè)在生產(chǎn)過程中浪費或低效率使用大量煤炭，而能源結(jié)構(gòu)因為固有生產(chǎn)習慣以及消費偏好而不斷波動，因此在經(jīng)濟發(fā)展和降低碳強度的雙目標下，中部地區(qū)不僅需要降低能源價格扭曲程度，同時也要通過轉(zhuǎn)變企業(yè)生產(chǎn)習慣以兼顧提升能源結(jié)構(gòu)。

從模型上看，西部地區(qū)和全國整體水平相似，能源價格扭曲對碳強度的影響屬于完全中介效應。即能源價格扭曲對碳強度的直接影響很小，價格扭曲通過影響能源結(jié)構(gòu)這一中介變量影響碳強度顯著。西部地區(qū)擁有豐富的能源稟賦，既有中國天然氣最大產(chǎn)區(qū)新疆，又有產(chǎn)煤大省內(nèi)蒙古，且由于西部地區(qū)經(jīng)濟相對落后，能源價格扭曲度比較小，但是隨著能源的開發(fā)，西部地區(qū)碳強度超過中部地區(qū)。這一方面由于“資源詛咒”使得西部地區(qū)能源的開發(fā)阻礙了經(jīng)濟發(fā)展，另一方面由于價格扭曲使得能源消費結(jié)構(gòu)升級緩慢。在未來的能源經(jīng)濟發(fā)展中，需及時扭轉(zhuǎn)能源要素價格扭曲帶來的對能源消費結(jié)構(gòu)的阻礙。

盡管政府近年來一直試圖通過消除要素價格扭曲以實現(xiàn)經(jīng)濟增長方式轉(zhuǎn)變，但能源價格的市場化改革始終未能取得令人滿意的進展。政府對能源擁有絕對的定價權(quán)，能源價格低于均衡價格，最終導致能源的邊際產(chǎn)出高于市場價格水平，能源價格存在扭曲。相較于其他能源，煤炭價格嚴重偏低，阻礙中國能源結(jié)構(gòu)升級之路。在較低的能源價格和不合理的能源結(jié)構(gòu)的共同影響下，中國減排道路困難重重。

六、結(jié)　論

本文基于中介效應原理，實證分析了1995—2012年間中國能源價格扭曲及其通過能源結(jié)構(gòu)這一中介變量對碳強度的影響。研究結(jié)果顯示，中國能源價格扭曲顯著阻礙中國減排目標的實施，其中價格扭曲對碳強度的直接影響不顯著，但是價格扭曲損害了能源結(jié)構(gòu)升級，從而抑制了中國碳強度的降低。分區(qū)域來說，1995—2012年間，東部地區(qū)出口導向型政策下的能源價格扭曲直接促進了經(jīng)濟發(fā)展，有助于降低碳強度，但是能源價格扭曲對碳強度的總效應還是阻礙減排目標的實現(xiàn)；中部地區(qū)因已形成了特定的能源消費結(jié)構(gòu)，價格扭曲對于能源結(jié)構(gòu)影響不顯著，但是兩者的扭曲都顯著增加了單位GDP碳排放量；西部地區(qū)能源稟賦較豐富，但其發(fā)展比較落后，能源價格扭曲對碳強度的直接效用不顯著，和全國一樣，能源價格扭曲通過阻礙能源結(jié)構(gòu)升級來阻礙碳強度的降低。由此可見，本文認為能源價格扭曲帶來的能源結(jié)構(gòu)影響，遠遠大于整體價格偏低對碳強度的影響。因此，在能源價格改革過程中首要任務即是調(diào)整能源內(nèi)部的價格扭曲。

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(責任編輯：馬慧)

Empirical Research of Mediating Effect from Energy Factor Price Distortion to Carbon Dioxide Intensity：Based on Energy Structure

WANG Yu-mei, RUI Yuan, SUN Xin

(Institute of Statistics and Applied Mathematics,Anhui University of Finance&Economics,Bengbu 233030, China)

This paper estimates the energy price distortion of 27 provinces in China from 1995 to 2012, empirically tests the transmission mechanism of energy price distortion obstructs the carbon dioxide intensity based on energy structure. Studies have shown that energy price distortion hinders the carbon intensity`s decline, but the direct effect is not significant, mainly by inhibition of energy structure upgrade which in turn affect the carbon intensity across the country. From the Perspective of Regional, in the eastern region energy, price distortion effect helps to reduce the carbon intensity directly, but the total effect hinders carbon intensity`s decline, in the middle region, energy price distortions have no significant effects on the energy structure, but the distortion is significantly increased the carbon intensity, the same as the whole national, in western areas, energy price distortion also blocks the realization of the targets of reducing the carbon intensity by suppressing the energy structure`s upgrade.

energy factor price；carbon dioxide intensity；energy structure；mediate effect

2015-09-18；修復日期：2016-03-06

國家自然科學基金項目《面向大數(shù)據(jù)的環(huán)境績效評價理論、方法及其應用研究》(71471001)和《綠色氣候基金融資責任分攤機制研究》(71503001)

王玉梅，女，山東煙臺人，教授，研究方向：經(jīng)濟統(tǒng)計分析；

F206

A

1007-3116(2016)09-0069-09

芮源，男，江蘇宜興人，碩士生，研究方向：經(jīng)濟統(tǒng)計分析；

孫欣，男，安徽廬江人，副教授，研究方向：資源環(huán)境統(tǒng)計。