曹建飛,韓延玲
(新疆財(cái)經(jīng)大學(xué) 統(tǒng)計(jì)與數(shù)據(jù)科學(xué)學(xué)院,新疆 烏魯木齊 830012)
工業(yè)作為主要耗能部門不可避免要消耗大量的能源資源,并由此帶來(lái)的能源短缺和環(huán)境惡化的現(xiàn)實(shí)也逐漸成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)進(jìn)一步發(fā)展的制約因素。黨的十九大報(bào)告提出了“構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系”,以此保障人民群眾健康和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展[1]。2018年國(guó)務(wù)院在《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》中,明確提出到2020年要大幅度減少主要大氣污染物排放量和溫室氣體排放量的目標(biāo)。因此,對(duì)工業(yè)行業(yè)能源效率水平及其變動(dòng)進(jìn)行定量分析和對(duì)比,并分析影響因素,對(duì)于實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)和經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展有重要意義。
研究視角方面,工業(yè)全要素能源效率研究文獻(xiàn)集中在“區(qū)域”和“行業(yè)”上。從區(qū)域?qū)用?,孫久文和肖春梅[2]、范秋芳和王麗洋[3]、岳立和楊玉春[4]分別對(duì)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶、我國(guó)四大區(qū)域(四大區(qū)域是指東部、中部、西部、東北)、“一帶一路”沿線國(guó)家全要素能源效率進(jìn)行了研究。從行業(yè)層面,有些學(xué)者選擇全行業(yè)研究,如祝樹金和許可瑞琳[5]、周四軍等[6]以我國(guó)工業(yè)行業(yè)的數(shù)據(jù)測(cè)算全要素能源效率,均得到全要素能源效率從低至高依次為資源密集型、資本密集型和勞動(dòng)密集型行業(yè);郭文和孫濤[7]、周春應(yīng)和楊紅強(qiáng)[8]選取39個(gè)工業(yè)行業(yè)數(shù)據(jù),分別運(yùn)用SBM模型和DEA模型測(cè)算不同考察期的全要素能源效率,并且深入了分析行業(yè)間全要素能源效率的差異;劉葉[9]測(cè)算了我國(guó)33個(gè)工業(yè)行業(yè)全要素能源效率,重點(diǎn)分析了中間產(chǎn)品對(duì)能源效率產(chǎn)生的影響。有些學(xué)者針對(duì)一類工業(yè)行業(yè)展開了研究,如屈小娥[10]對(duì)我國(guó)10個(gè)高耗能行業(yè)進(jìn)行了實(shí)證分析,發(fā)現(xiàn)各行業(yè)間具有明顯的差異;李世祥和成金華[11]對(duì)我國(guó)工業(yè)中6個(gè)重點(diǎn)用能行業(yè)進(jìn)行了實(shí)證研究,發(fā)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步和能源價(jià)格可以提高工業(yè)行業(yè)的能源效率;此外,陳關(guān)聚[12]、盧銳等[13]也對(duì)制造業(yè)全要素能源效率進(jìn)行了深入研究。
從研究方法上,對(duì)能源效率的測(cè)度從單要素發(fā)展到了全要素。運(yùn)用單要素能源效率進(jìn)行測(cè)算方面,Patterson & Wadsworth[14]用單位GDP能耗測(cè)算了能源效率;施發(fā)啟[15]用匯率法GDP能耗計(jì)算了中國(guó)能耗水平與歐洲國(guó)家的差距。然而單要素能源效率并不符合生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)學(xué)中投入和產(chǎn)出的一致性要求,Hu & Wang[16]提出了全要素能源效率,將更多生產(chǎn)要素指標(biāo)納入測(cè)算體系,如唐玲和楊正林[17]、孫廣生等[18]選用資本存量、勞動(dòng)力和能源消費(fèi)量為投入指標(biāo)測(cè)算了我國(guó)工業(yè)行業(yè)全要素能源效率。但是全要素能源效率評(píng)價(jià)方法仍然存在不足,對(duì)于產(chǎn)出端而言,大多研究?jī)H考慮了“正”的產(chǎn)出,未考慮“負(fù)”的產(chǎn)出。因此,國(guó)內(nèi)外學(xué)者開始將污染物納入DEA模型,一類是以單一指標(biāo)為非期望產(chǎn)出,如張兵兵[19]以CO2作為非期望產(chǎn)出測(cè)算了中國(guó)省際全要素能源效率;另一類是以多指標(biāo)為非期望產(chǎn)出,如顧浪和李強(qiáng)[20]以工業(yè)三廢為非期望產(chǎn)出測(cè)算了長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶全要素能源效率,楊愷鈞和閔崇智[21]以大氣污染物和CO2為非期望產(chǎn)出測(cè)算了中國(guó)工業(yè)全要素能源效率,這使工業(yè)全要素能源效率測(cè)算和評(píng)價(jià)更加科學(xué)合理。
關(guān)于工業(yè)全要素能源效率影響因素的研究,現(xiàn)有的相關(guān)文獻(xiàn)主要是關(guān)注能源效率與能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進(jìn)步、環(huán)境規(guī)制、所有權(quán)結(jié)構(gòu)、能源價(jià)格、對(duì)外貿(mào)易等指標(biāo)之間的關(guān)系。第一,多數(shù)學(xué)者如張兵兵[19]、丁黃艷[22]等認(rèn)為,多元化的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)能源效率的提高表現(xiàn)為正向作用。第二,現(xiàn)有文獻(xiàn)討論環(huán)境規(guī)制對(duì)能源效率的作用方向尚未形成一致結(jié)論,如郭一鳴等[23]認(rèn)為環(huán)境規(guī)制對(duì)能源效率的提高具有促進(jìn)作用;陶宇等[24]則認(rèn)為環(huán)境規(guī)制抑制能源效率的提高。第三,一些學(xué)者如王騰等[25]認(rèn)為技術(shù)進(jìn)步對(duì)能源效率的提高表現(xiàn)為正向作用;劉文君等[26]則認(rèn)為技術(shù)進(jìn)步對(duì)湖南全要素能源效率具有抑制作用。第四,越來(lái)越多的學(xué)者從能源價(jià)格、所有制結(jié)構(gòu)、對(duì)外貿(mào)易等方面展開研究,如江洪和陳亮[27]認(rèn)為能源價(jià)格對(duì)經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的能源效率有阻滯作用,對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的能源效率具有顯著促進(jìn)作用;陳釗和陳喬伊[28]利用企業(yè)層面微觀數(shù)據(jù)測(cè)算了能源效率,認(rèn)為所有制結(jié)構(gòu)與企業(yè)能源效率呈顯著負(fù)相關(guān);李坤明等[29]運(yùn)用面板隨機(jī)前沿模型測(cè)算了區(qū)域能源效率,認(rèn)為對(duì)外貿(mào)易不能提高我國(guó)的能源效率。
盡管有關(guān)工業(yè)能源效率及影響因素的文獻(xiàn)展開了大量的探索和研究,首先,大多數(shù)學(xué)者主要針對(duì)中國(guó)省級(jí)或區(qū)域的研究,而對(duì)工業(yè)行業(yè)能源效率的研究較少,且對(duì)行業(yè)異質(zhì)性的研究文獻(xiàn)相對(duì)更少。其次,在能源效率測(cè)算方面,雖然學(xué)者們將非合意或非期望產(chǎn)出指標(biāo)納入到評(píng)價(jià)模型中,但是非期望產(chǎn)出指標(biāo)的選取大多僅選擇單一指標(biāo),很少有學(xué)者選用多指標(biāo),同時(shí)對(duì)多指標(biāo)的選取差異性較大,且鮮有文獻(xiàn)考慮非期望產(chǎn)出對(duì)環(huán)境危害程度存在差異。最后,大多數(shù)學(xué)者的研究都是基于同質(zhì)性行業(yè)的假定,事實(shí)上不同工業(yè)行業(yè)自身特性有差異,對(duì)能源的依賴度、技術(shù)密集度、環(huán)境污染程度等差異大,導(dǎo)致各行業(yè)能源效率差異顯著,同時(shí)影響各行業(yè)能源效率的因素也不同。
本文選取新疆為研究區(qū)域,主要考慮新疆為欠發(fā)達(dá)地區(qū),并且生態(tài)環(huán)境比較脆弱,在資源、能源、生態(tài)安全等方面具有重要戰(zhàn)略地位,提高工業(yè)全要素能源效率、走綠色發(fā)展道路,對(duì)于新疆實(shí)現(xiàn)社會(huì)穩(wěn)定和長(zhǎng)治久安總目標(biāo)具有重要意義。在選取工業(yè)行業(yè)時(shí),因統(tǒng)計(jì)口徑變化,將“木材及竹材采運(yùn)業(yè)”“其他采礦業(yè)”“工藝品及其他制造業(yè)”“開采輔助活動(dòng)”“廢棄資源和廢舊材料回收加工業(yè)”“金屬制品、機(jī)械和設(shè)備修理業(yè)”等行業(yè)剔除,并將“橡膠制品業(yè)”和“塑料制品業(yè)”合并為“橡膠和塑料行業(yè)”,將“農(nóng)副食品加工業(yè)”和“食品制造業(yè)”歸并為“食品加工及制造業(yè)”。同時(shí),“文教、工美、體育和娛樂用品制造業(yè)”僅有2014—2018年的數(shù)據(jù),缺失值較多,故一并剔除掉。因此,本文最終選取新疆2000—2018年34個(gè)工業(yè)行業(yè)作為研究對(duì)象,試圖從行業(yè)能耗異質(zhì)性出發(fā),以聚類分析劃分不同能耗行業(yè),并運(yùn)用SBM模型測(cè)度加權(quán)綜合污染指標(biāo)非期望產(chǎn)出的全要素能源效率,進(jìn)而建立面板回歸模型,對(duì)不同能耗行業(yè)能源效率的影響因素進(jìn)行分析,為新疆未來(lái)制定合理的能源政策、產(chǎn)業(yè)發(fā)展與節(jié)能規(guī)劃提供一定的政策參考。
本文采用Tone[30]提出的超效率SBM模型,對(duì)工業(yè)行業(yè)全要素能源效率進(jìn)行測(cè)算。假定n個(gè)決策單元中每個(gè)決策單元均有則其矩陣X、Yg、Yb的表達(dá)式為:
則生產(chǎn)可能性集p為:
考慮非期望產(chǎn)出的SBM模型,表達(dá)式如下:
本文運(yùn)用Super-SBM模型,則重新定義生產(chǎn)可能性集為:
式中:x、yg和yb代表決策單元、期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出,S-、Sg、Sb分別表示投入、期望產(chǎn)出、非期望產(chǎn)出的松弛,λ為權(quán)重向量,模型中下標(biāo)“0”為被評(píng)價(jià)單元,ρ*為目標(biāo)效率值。
2.2.1 產(chǎn)出端
(1)期望產(chǎn)出。本文選用各行業(yè)工業(yè)總產(chǎn)值為期望產(chǎn)出指標(biāo)。使用工業(yè)大類分的工業(yè)品出廠價(jià)格指數(shù),將34個(gè)行業(yè)用相應(yīng)的大類工業(yè)品出廠價(jià)格指數(shù)進(jìn)行統(tǒng)一折算為2000年的價(jià)格水平。
(2)非期望產(chǎn)出。很多學(xué)者選擇SO2或CO2指標(biāo)替代非期望產(chǎn)出,但是使用單一污染指標(biāo)很難全面地衡量工業(yè)行業(yè)的環(huán)境污染狀況,應(yīng)綜合考慮各種污染物的排放量以及對(duì)環(huán)境帶來(lái)的危害程度。因此,本文選取各行業(yè)SO2、CO2、COD、煙塵和工業(yè)固體廢棄物指標(biāo),考慮不同污染物對(duì)環(huán)境的損害程度,用污染物的社會(huì)支付意愿為權(quán)重加權(quán)為污染物綜合指標(biāo)[31](表1)。此外,借鑒陳詩(shī)一[32]選取原煤、石油和天然氣能源消費(fèi)量計(jì)算CO2排放系數(shù)的方法(表2),獲得CO2排放量指標(biāo)(煤、石油和天然氣消費(fèi)量乘各自的碳排放量系數(shù)然后加總求和得到各行業(yè)CO2排放量)。
表1 各污染物的社會(huì)支付意愿及權(quán)重
表2 各種能源的CO2排放系數(shù)
2.2.2 投入端
(1)資本存量。資本存量以各行業(yè)的固定資產(chǎn)凈值年平均余額為替代指標(biāo)[33],并以2000年為基期進(jìn)行價(jià)格平減處理(由于統(tǒng)計(jì)年鑒沒有提供工業(yè)分行業(yè)的固定資產(chǎn)投資價(jià)格指數(shù),只能運(yùn)用各行業(yè)的生產(chǎn)者出廠價(jià)格指數(shù)對(duì)不同工業(yè)行業(yè)固定資產(chǎn)凈值年平均余額進(jìn)行平減)。
(2)勞動(dòng)力投入。勞動(dòng)力選取各行業(yè)的全部從業(yè)人員年平均人數(shù)為替代指標(biāo),數(shù)據(jù)來(lái)自《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》各期。
(3)能源消費(fèi)量。能源消費(fèi)量選取各行業(yè)的能源消費(fèi)總量衡量。
本文選用資本存量、勞動(dòng)力和能源消費(fèi)量作為投入指標(biāo),以工業(yè)總產(chǎn)值和綜合污染物為產(chǎn)出指標(biāo),相關(guān)指標(biāo)描述性統(tǒng)計(jì)見表3。
通過(guò)表3的統(tǒng)計(jì)描述分析可以看出,行業(yè)間指標(biāo)差異明顯,能源消耗量指標(biāo)也表現(xiàn)出行業(yè)間的較大差別,不同能耗的差異對(duì)處理行業(yè)“投入—產(chǎn)出”的對(duì)比也會(huì)產(chǎn)生較大的影響。因此,本文運(yùn)用SPSS24.0軟件對(duì)2000—2018年34個(gè)工業(yè)行業(yè)的能源消耗總量進(jìn)行聚類分析。根據(jù)聚類結(jié)果,將考察期內(nèi)的34個(gè)工業(yè)行業(yè)劃分為高耗能行業(yè)3個(gè)、一般耗能行業(yè)4個(gè),剩下的27個(gè)行業(yè)均為低耗能行業(yè),具體如表4所示。
表3 工業(yè)行業(yè)全要素能源效率相關(guān)指標(biāo)的描述性統(tǒng)計(jì)
表4 34個(gè)工業(yè)行業(yè)耗能行業(yè)的聚類劃分
根據(jù)公式(5)、公式(7)全要素能源效率的測(cè)算方法,對(duì)收集的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,運(yùn)用DEA-slover-pro5.0軟件包對(duì)新疆工業(yè)行業(yè)2000—2018年的全要素能源效率進(jìn)行測(cè)算,結(jié)果如表5所示。
由表5可以看出,在2000—2018年間,平均全要素能源效率值最高的是石油加工煉焦及核燃料加工業(yè),煙草制品業(yè)和電氣機(jī)械及器材制造業(yè)分別位列其后,且均值都在0.5以上,表明這3個(gè)行業(yè)投入的資本、勞動(dòng)和能源要素相對(duì)較少,而有效產(chǎn)出相對(duì)較多。然而,煤炭開采和洗選業(yè),有色金屬礦采選業(yè),非金屬礦采選業(yè),紡織業(yè),造紙及紙制品業(yè),印刷和記錄媒介復(fù)制業(yè),醫(yī)藥制造業(yè),非金屬礦物制品業(yè),通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè),燃?xì)馍a(chǎn)和供應(yīng)業(yè),水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)等11個(gè)行業(yè)的年均全要素能源效率值都在0.1以下,表明與其他行業(yè)相比,這些行業(yè)投入的勞動(dòng)、資本和能源相對(duì)較多,而獲得的有效產(chǎn)出較其他行業(yè)少,即存在較多的效率損失。
表5 2000—2018年新疆34個(gè)工業(yè)行業(yè)全要素能源效率值
根據(jù)表4行業(yè)分類劃分,圖1報(bào)告了2000—2018年全行業(yè)和高耗能一般耗能和低耗能行業(yè)全要素能源效率變化趨勢(shì),結(jié)果顯示:第一,從趨勢(shì)線上看,全行業(yè)、高耗能行業(yè)、一般耗能行業(yè)和低耗能行業(yè)全要素能源效率整體上呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì),且4個(gè)樣本波動(dòng)幅度存在差異;第二,從全要素能源效率值看,高耗能行業(yè)也是高效率行業(yè),低耗能行業(yè)也是低效率行業(yè);第三,高耗能和一般耗能行業(yè)全要素能源效率波動(dòng)較大,高耗能行業(yè)波動(dòng)上升,一般耗能行業(yè)在2011年以前波動(dòng)上升趨勢(shì)明顯,2011—2018年呈現(xiàn)“U”型趨勢(shì);第四,全行業(yè)和低耗能行業(yè)全要素能源效率波動(dòng)較小、呈現(xiàn)平緩上升,且兩個(gè)樣本變化趨勢(shì)相同。
圖1 2000—2018年全行業(yè)和高耗能、一般耗能和低耗能行業(yè)全要素能源效率變化趨勢(shì)
σ收斂能夠度量行業(yè)間全要素能源效率的差異程度。σ收斂用的指標(biāo)是變異系數(shù):cvj=σj/μj,σj為第j年變量的標(biāo)準(zhǔn)差,μj為第j年變量的均值。圖2呈現(xiàn)了新疆工業(yè)全行業(yè)和三類耗能行業(yè)全要素能源效率σ收斂性情況,從圖2可見,新疆工業(yè)全行業(yè)2000—2008年變異系數(shù)呈現(xiàn)增大狀態(tài),2009—2018年變異系數(shù)表現(xiàn)出緩慢減小趨勢(shì),同時(shí)伴隨小幅波動(dòng)(2015年、2016年略有上升),表明新疆工業(yè)各行業(yè)之間的全要素能源效率差異正在緩慢縮??;低耗能行業(yè)變異系數(shù)在考察期內(nèi)表現(xiàn)出了“減小—增大—再減小”的變化過(guò)程,2000—2005年變異系數(shù)逐漸減小,2005—2009年變異系數(shù)逐漸增大,2009—2018年變異系數(shù)總趨勢(shì)再減小,個(gè)別年份小幅波動(dòng),表明低耗能行業(yè)之間全要素能源效率是緩慢趨于收斂的;一般耗能和高耗能行業(yè)變異系數(shù)在考察期區(qū)間內(nèi)有近似的走勢(shì),2000—2011年變異系數(shù)呈現(xiàn)緩慢增長(zhǎng)的變化趨勢(shì),2011—2018年變異系數(shù)表現(xiàn)為顯著性減小的收斂趨勢(shì),尤其是高耗能行業(yè)變異系數(shù)減小速度更加明顯,表明一般耗能和高耗能兩類內(nèi)部行業(yè)之間的全要素能源效率差異正在加速縮小。從整體上看,全行業(yè)和三類耗能行業(yè)全要素能源效率變異系數(shù)在2000—2018年期間呈現(xiàn)出倒“U”型變化態(tài)勢(shì),這是由于第一次中央新疆工作座談會(huì)以后,19個(gè)省份對(duì)口援疆效果在2011年逐漸顯現(xiàn),對(duì)于全行業(yè)和低耗能行業(yè)全要素能源效率的影響不明顯,主要是承接?xùn)|部產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的企業(yè)多為“高能耗、高效率”的企業(yè),使得一般耗能和高耗能行業(yè)全要素能源效率的變異系數(shù)快速減小,而一般耗能和高耗能在全行業(yè)占比較小,對(duì)全行業(yè)的拉動(dòng)作用不顯著。
圖2 2000—2018年高耗能、一般耗能和低耗能全要素能源效率變異系數(shù)
利用新疆工業(yè)行業(yè)全要素能源效率值,參考相關(guān)研究文獻(xiàn),結(jié)合新疆工業(yè)行業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況,兼顧指標(biāo)數(shù)據(jù)的可得性原則,選取影響工業(yè)全要素能源效率的影響因素,構(gòu)建回歸模型進(jìn)行不同耗能行業(yè)間的比較,探討各因素對(duì)不同耗能行業(yè)產(chǎn)生的影響,為提高新疆工業(yè)行業(yè)全要素能源效率,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)提供參考。
4.1.1 指標(biāo)構(gòu)造和數(shù)據(jù)選取
(1)技術(shù)水平。按照內(nèi)生經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)理論,技術(shù)進(jìn)步能夠提高全要素能源效率,而研發(fā)投入是推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步的關(guān)鍵,Geller等[34]的研究表明,R&D對(duì)提高全要素能源效率有重要的促進(jìn)作用,技術(shù)進(jìn)步能夠降低生產(chǎn)成本,提高資源利用效率。李根等[35]研究得出企業(yè)研發(fā)經(jīng)費(fèi)支出增加能夠提升全要素能源效率水平。因此,本文選取“各行業(yè)工業(yè)企業(yè)研究與試驗(yàn)發(fā)展經(jīng)費(fèi)占行業(yè)增加值的比重”作為技術(shù)水平的代理變量,用RD來(lái)表示,并假定該變量對(duì)工業(yè)全要素能源效率呈顯著正影響,數(shù)據(jù)來(lái)源于歷年《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》。
(2)所有權(quán)結(jié)構(gòu)。企業(yè)所有權(quán)結(jié)構(gòu)的不同使得激勵(lì)存在作用差異,從而影響全要素能源效率。魏楚和沈滿洪[36]的研究表明,國(guó)有資本占比越大,企業(yè)的全要素能源效率可能越低。因此,本文以“各行業(yè)國(guó)有及國(guó)有控股企業(yè)固定資本凈值平均余額在其行業(yè)中所占比重”作為產(chǎn)權(quán)結(jié)構(gòu)的代理變量,用KG來(lái)表示,并假定該變量對(duì)工業(yè)全要素能源效率呈顯著負(fù)影響,數(shù)據(jù)來(lái)源于歷年《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》。
(3)環(huán)境規(guī)制水平。環(huán)境規(guī)制一方面因支付污染治理費(fèi)用使得成本增加,導(dǎo)致研發(fā)投入減少,從而阻礙技術(shù)創(chuàng)新,對(duì)全要素能源效率產(chǎn)生消極影響;另一方面“倒逼”企業(yè)進(jìn)行技術(shù)革新,調(diào)整能源結(jié)構(gòu),對(duì)全要素能源效率產(chǎn)生積極影響[9]?!安ㄌ丶僬f(shuō)”認(rèn)為恰當(dāng)?shù)沫h(huán)境規(guī)制可激勵(lì)企業(yè)加快技術(shù)創(chuàng)新,降低環(huán)境投入所增加的成本[35]。由于環(huán)境規(guī)制政策較難用數(shù)據(jù)衡量,本文采用“工業(yè)行業(yè)廢水、廢氣、固體廢棄物治理運(yùn)行費(fèi)用之和在其行業(yè)產(chǎn)值中所占比重”作為環(huán)境規(guī)制的度量指標(biāo),用GZ來(lái)表示,并假設(shè)該變量對(duì)工業(yè)行業(yè)全要素能源效率呈顯著正影響。
(4)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。據(jù)中國(guó)煤炭報(bào)(http://finance.sina.com.cn/money/future/nyzx/2019-09-12/dociicezzrq5274069.shtml)的數(shù)據(jù)顯示,預(yù)測(cè)新疆煤炭資源總量約2.2萬(wàn)億噸,占全國(guó)的40%,因此新疆的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)以煤為主,從2000—2018年新疆能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)(圖3)來(lái)看,煤炭消費(fèi)所占比重平均值為63.12%。煤炭燃燒過(guò)程中會(huì)釋放大量SO2和CO2等氣體,造成了嚴(yán)重的大氣污染,對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了危害,同時(shí)也影響到工業(yè)行業(yè)全要素能源效率。因此,本文采用“各行業(yè)煤炭消費(fèi)量在其行業(yè)總能源消費(fèi)中所占比重”來(lái)衡量各行業(yè)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),用EC來(lái)表示,并假定該變量對(duì)工業(yè)行業(yè)全要素能源效率呈顯著負(fù)影響。所用數(shù)據(jù)根據(jù)歷年《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》中各行業(yè)分類能源消耗量以及能源消費(fèi)總量計(jì)算得到。
圖3 2000—2018年新疆能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)趨勢(shì)圖
根據(jù)上文所述,本文選取的影響新疆工業(yè)行業(yè)全要素能源效率的因素定義及預(yù)期影響見表6。
表6 影響因素說(shuō)明
4.1.2 模型設(shè)定
以前文測(cè)算的全要素能源效率為被解釋變量,以各影響因素為解釋變量,建立如下面板數(shù)據(jù)回歸模型:
式中:EFit表示i行業(yè)第t年的全要素能源效率,αi為待定系數(shù),μit為隨機(jī)誤差項(xiàng)。
本文運(yùn)用EViews10.0軟件,運(yùn)用面板回歸對(duì)新疆工業(yè)行業(yè)全要素能源效率的影響因素進(jìn)行實(shí)證分析,利用F檢驗(yàn)、LM檢驗(yàn)和Hausman檢驗(yàn)最終確定模型的形式,新疆全行業(yè)及能耗分類行業(yè)的影響因素回歸結(jié)果如表7所示。
表7 新疆全行業(yè)及能耗分類行業(yè)的影響因素回歸結(jié)果
根據(jù)表7報(bào)告結(jié)果,對(duì)于工業(yè)全行業(yè)和低耗能行業(yè)影響因素分析最終選擇固定效應(yīng)模型,對(duì)高耗能和一般耗能行業(yè)影響因素分析最終選擇隨機(jī)效應(yīng)模型,為了考察模型結(jié)果的穩(wěn)定性,選取了Tobit模型分別對(duì)全行業(yè)、高耗能行業(yè)、一般耗能行業(yè)和低耗能行業(yè)進(jìn)行回歸,同時(shí)又采用系統(tǒng)GMM兩步法對(duì)全行業(yè)和低耗能行業(yè)進(jìn)行模型分析(限于高耗能行業(yè)和一般耗能行業(yè)數(shù)量分別為3個(gè)和4個(gè),不能采用GMM方法進(jìn)行分析,僅對(duì)全行業(yè)和低耗能行業(yè)進(jìn)行GMM方法驗(yàn)證),通過(guò)三個(gè)模型的比較驗(yàn)證回歸結(jié)果的穩(wěn)定性(表8)。
表8報(bào)告了模型穩(wěn)健性檢驗(yàn)的結(jié)果,全行業(yè)和低耗能行業(yè)系統(tǒng)GMM估計(jì)AR(2)檢驗(yàn)對(duì)應(yīng)P值分別為0.632 4和0.594 2,表明模型不存在二階自相關(guān),模型估計(jì)結(jié)果是可靠的。在穩(wěn)健性檢驗(yàn)中,表7模型與表8穩(wěn)健性檢驗(yàn)?zāi)P椭g估計(jì)系數(shù)符號(hào)一致,并且數(shù)值大小較為接近,但估計(jì)系數(shù)顯著性存在個(gè)別的差異,例如,環(huán)境規(guī)制在表7模型報(bào)告結(jié)果中低能耗行業(yè)的回歸中估計(jì)系數(shù)不顯著,而在表8穩(wěn)健性檢驗(yàn)?zāi)P虶MM和Tobit估計(jì)中系數(shù)顯著;能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)在表7模型和穩(wěn)健性檢驗(yàn)?zāi)P虶MM估計(jì)中系數(shù)均顯著,在Tobit模型中系數(shù)估計(jì)不顯著。因此,可以表明表7模型的回歸結(jié)果穩(wěn)健性良好,對(duì)模型回歸結(jié)果分析如下。
表8 回歸模型的穩(wěn)健性檢驗(yàn)
(1)技術(shù)水平。技術(shù)水平對(duì)全行業(yè)和低耗能行業(yè)全要素能源效率的影響系數(shù)顯著為正,分別為0.035 2和0.044 4,與預(yù)期一致;而技術(shù)水平對(duì)高耗能行業(yè)和一般耗能行業(yè)全要素能源效率的影響系數(shù)為-0.210 5和-0.025 8,顯著為負(fù)。雖然新疆屬于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)區(qū)域,技術(shù)水平和研發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)落后,但對(duì)于全行業(yè)和低耗能行業(yè)而言,研發(fā)投入所帶來(lái)的先進(jìn)設(shè)備和管理模式獲得的紅利能夠彌補(bǔ)研發(fā)所需成本,使得各能源要素在生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)充分利用,有助于推動(dòng)全要素能源效率的提高;而對(duì)于高耗能行業(yè)和一般耗能行業(yè),研發(fā)投入帶來(lái)的科技創(chuàng)新紅利短期內(nèi)還不足以彌補(bǔ)研發(fā)所需的成本。馮博和王雪青[37]認(rèn)為,對(duì)于欠發(fā)達(dá)地區(qū),國(guó)家應(yīng)提供更多政策扶持,特別是增加財(cái)政撥款支持企業(yè)加快技術(shù)革新和管理創(chuàng)新,提升產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)進(jìn)程。
(2)所有權(quán)結(jié)構(gòu)。所有權(quán)結(jié)構(gòu)對(duì)全行業(yè)、一般耗能和低耗能行業(yè)全要素能源效率的影響均為負(fù)向且顯著,符合預(yù)期,系數(shù)為-0.012 4、-0.001 9和-0.000 6,而對(duì)高耗能行業(yè)的影響為負(fù)向且不顯著。魏楚和沈滿洪[38]研究認(rèn)為,國(guó)有企業(yè)與私營(yíng)企業(yè)相比,激勵(lì)不足、經(jīng)營(yíng)自主權(quán)缺乏等問(wèn)題突出,難以實(shí)現(xiàn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程的成本最小化,提高全要素能源效率的內(nèi)生動(dòng)力不足,導(dǎo)致全要素能源效率較低;楊其靜[39]研究發(fā)現(xiàn),國(guó)有企業(yè)比私營(yíng)企業(yè)擁有更多政治關(guān)聯(lián),能夠以更低的價(jià)格獲取更多的能源資源。
(3)環(huán)境規(guī)制。環(huán)境規(guī)制除了對(duì)低耗能行業(yè)影響不顯著之外,對(duì)全行業(yè)、高耗能行業(yè)、一般耗能行業(yè)和低耗能行業(yè)的全要素能源效率均為負(fù)向影響,影響系數(shù)分別為-0.029 8、-0.157 6、-0.035 8和-0.003 8,與預(yù)期的假設(shè)相反。王文舉和陳真玲[40]研究發(fā)現(xiàn),節(jié)能政策強(qiáng)度存在地區(qū)差異,導(dǎo)致了中國(guó)高能耗企業(yè)的“西遷”,新疆承接了大量高污染、高耗能的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,在較高的環(huán)境規(guī)制下,末端治理的成本越來(lái)越高,減排壓力不斷增大,但是迫使企業(yè)提高技術(shù)水平、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等提升全要素能源效率的“倒逼機(jī)制”未能形成,導(dǎo)致環(huán)境污染投入的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)帶來(lái)的收益,因此,環(huán)境規(guī)制對(duì)全要素能源效率的提升出現(xiàn)抑制作用。影響程度表明,高耗能行業(yè)對(duì)全要素能源效率的抑制作用高于一般耗能行業(yè)和低耗能行業(yè),高耗能行業(yè)環(huán)境污染治理成本越高,擠占企業(yè)技術(shù)革新的投入越少,環(huán)境規(guī)制對(duì)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的激勵(lì)作用難以實(shí)現(xiàn),導(dǎo)致對(duì)提高全要素能源效率抑制作用越大。
(4)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)與全行業(yè)、一般耗能和低耗能行業(yè)全要素能源效率呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān),符合預(yù)期,其影響系數(shù)分別為-0.039 3、-0.218 0和-0.065 4,與高耗能行業(yè)表現(xiàn)為正相關(guān),其影響系數(shù)為0.636 7。煤炭燃燒過(guò)程中產(chǎn)出大量的粉塵、CO2和SO2等,造成嚴(yán)重的環(huán)境污染,因此,能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)與全行業(yè)、一般耗能和低耗能行業(yè)全要素能源效率呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān);高耗能行業(yè)能源需求大,然而新疆煤炭?jī)?chǔ)量豐富,使用成本相對(duì)較低,雖然需要支付環(huán)境治理的費(fèi)用,但消費(fèi)煤炭成本還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他替代能源,因而其影響系數(shù)為正。
本文基于SBM模型,選取工業(yè)全要素能源效率為研究對(duì)象,將資本、勞動(dòng)力和能源設(shè)定為投入要素,將工業(yè)總產(chǎn)值作為期望產(chǎn)出,將SO2、CO2、COD、煙塵和工業(yè)固體廢棄物5類污染物合成環(huán)境污染綜合指標(biāo)作為非期望產(chǎn)出,對(duì)2000—2018年新疆34個(gè)工業(yè)行業(yè)全要素能源效率進(jìn)行測(cè)算,并以34個(gè)工業(yè)行業(yè)能源消耗總量進(jìn)行聚類分析,選取技術(shù)水平、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、環(huán)境規(guī)制水平、所有權(quán)結(jié)構(gòu)等作為影響因素變量,分別對(duì)高耗能、一般耗能和低耗能行業(yè)全要素能源效率進(jìn)行實(shí)證分析,得到以下結(jié)論:
(1)2000—2018年,新疆工業(yè)行業(yè)全要素能源效率整體上呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì),且全要素能源效率表現(xiàn)出明顯的行業(yè)異質(zhì)性。高耗能與一般耗能行業(yè)全要素能源效率波動(dòng)性較大,高耗能行業(yè)上升趨勢(shì)顯著,低耗能行業(yè)全要素能源效率波動(dòng)平緩與全行業(yè)保持同步趨勢(shì);高耗能行業(yè)全要素能源效率均值為0.299 5,一般耗能行業(yè)全要素能源效率均值為0.206 4,低耗能行業(yè)全要素能源效率均值為0.159 1,高能耗行業(yè)也是高能源效率行業(yè),低能耗行業(yè)也是低能源效率行業(yè),低耗能行業(yè)拉低了全行業(yè)能源效率。此外,新疆工業(yè)行業(yè)全要素能源效率呈現(xiàn)波動(dòng)的收斂趨勢(shì),且行業(yè)間收斂速度差異明顯,高耗能與一般耗能行業(yè)全要素能源效率收斂速度較快,低耗能行業(yè)全要素能源效率收斂速度緩慢。
(2)技術(shù)水平、所有權(quán)結(jié)構(gòu)、環(huán)境規(guī)制和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)工業(yè)全要素能源效率的影響存在行業(yè)差異性。能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)高耗能行業(yè)全要素能源效率的提高具有推動(dòng)作用,但是技術(shù)水平和環(huán)境規(guī)制產(chǎn)生了抑制作用,所有權(quán)結(jié)構(gòu)的影響不顯著;技術(shù)水平、所有權(quán)結(jié)構(gòu)、環(huán)境規(guī)制和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)對(duì)一般耗能行業(yè)全要素能源效率的提高具有抑制作用;技術(shù)水平對(duì)低耗能行業(yè)全要素能源效率的提高具有推動(dòng)作用,但是所有權(quán)結(jié)構(gòu)和環(huán)境規(guī)制產(chǎn)生了抑制作用,能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的影響不顯著。
(1)多措并舉,提高技術(shù)水平。新疆屬于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū),研發(fā)基礎(chǔ)設(shè)施滯后,高層次人次匱乏,具備研發(fā)能力企業(yè)的數(shù)量少,自身技術(shù)創(chuàng)新能力較弱,研發(fā)成本與產(chǎn)出紅利不匹配,高耗能和一般耗能行業(yè)必然形成傳統(tǒng)“高能耗、高排放”的“粗放型”發(fā)展方式,同時(shí)低耗能行業(yè)主要以傳統(tǒng)加工生產(chǎn)為主,產(chǎn)品附加值低,提升效率緩慢。因此,應(yīng)爭(zhēng)取國(guó)家政策和資金扶持企業(yè)的研發(fā)活動(dòng),采用資金補(bǔ)貼或貸款支持等金融手段降低企業(yè)自身研發(fā)成本,激勵(lì)企業(yè)重視研發(fā)投入,鼓勵(lì)企業(yè)在生產(chǎn)流程、工藝水平的改良與更新,增加技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的紅利,提高全要素能源效率。
(2)不斷完善環(huán)境規(guī)制,提升資源產(chǎn)出效率。一是借用“外力”推動(dòng)工業(yè)全要素能源效率整體的提高,加強(qiáng)與援疆省(市)的產(chǎn)業(yè)合作,爭(zhēng)取更多高新技術(shù)企業(yè)入駐新疆,帶動(dòng)新疆本地企業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級(jí),同時(shí)在承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,嚴(yán)禁引進(jìn)“三高一低”企業(yè)落地,增加新疆資源環(huán)境承載力;二是制定差別化能源政策,在嚴(yán)格執(zhí)行總量控制的前提下,注重行業(yè)間的差異性,要有區(qū)別地對(duì)待不同行業(yè)的節(jié)能規(guī)制,細(xì)化各行業(yè)不同污染物的排污標(biāo)準(zhǔn)和收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)高耗能和一般耗能行業(yè)加大節(jié)能管制力度,大力發(fā)展能源集約型模式,在現(xiàn)有水平下可以適當(dāng)?shù)貙?duì)行業(yè)規(guī)模進(jìn)行有利部分的拓展,“倒逼”企業(yè)加大技術(shù)引進(jìn)或研發(fā)力度,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí);三是根據(jù)不同的行業(yè)特征,合理布局耗能產(chǎn)業(yè),以產(chǎn)業(yè)集聚形成區(qū)域內(nèi)資源高效循環(huán)利用的產(chǎn)業(yè)鏈,發(fā)揮工業(yè)生態(tài)效應(yīng),提升資源產(chǎn)出效率。
(3)大力發(fā)展清潔能源,進(jìn)一步優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。一是統(tǒng)籌規(guī)劃,明晰清潔能源產(chǎn)業(yè)布局,加強(qiáng)上下游產(chǎn)業(yè)之間清潔能源發(fā)展規(guī)劃的協(xié)調(diào)統(tǒng)一;二是加大宣傳力度,普及相關(guān)知識(shí),鼓勵(lì)企業(yè)優(yōu)先利用清潔能源,倡導(dǎo)能源綠色消費(fèi),切實(shí)轉(zhuǎn)變觀念,樹立綠色消費(fèi)理念;三是加大對(duì)清潔能源技術(shù)創(chuàng)新的資金投入,鼓勵(lì)引導(dǎo)社會(huì)投資,加快研發(fā)煤氣化、煤制油等現(xiàn)代煤轉(zhuǎn)化技術(shù),促進(jìn)潔凈煤產(chǎn)業(yè)發(fā)展,擺脫對(duì)高碳能源的依賴,逐漸改變“以煤為主”的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu);四是大力發(fā)展太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿惹鍧嵞茉葱袠I(yè),提升清潔能源在能源消費(fèi)中的比重。
(4)深化國(guó)企改革,形成多元化競(jìng)爭(zhēng)格局。一是國(guó)有企業(yè)通過(guò)引入民資、外資等促進(jìn)企業(yè)股權(quán)結(jié)構(gòu)的多元化,加快推進(jìn)企業(yè)在機(jī)制、模式、治理等方面的變革,建立起良好的公司治理和企業(yè)經(jīng)營(yíng)機(jī)制,激發(fā)企業(yè)的創(chuàng)新動(dòng)力和經(jīng)營(yíng)活力[41];二是在一般競(jìng)爭(zhēng)性領(lǐng)域,引入民營(yíng)資本,將國(guó)有資本由控股地位逐漸轉(zhuǎn)化為參股地位,民營(yíng)企業(yè)是能實(shí)現(xiàn)效率最大化的產(chǎn)權(quán)安排[42];三是對(duì)于自然壟斷行業(yè),借鑒現(xiàn)有成熟經(jīng)驗(yàn),積極探索改革路徑,降低企業(yè)生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率。