能源价格_产业结构_技术进步与我国能源强度的实证检验
统计与决策２００８年第１１期（总第２６３期）
摘要：文章利用我国１９７８￣２００６年的相关数据，运用最小二乘法对影响我国能源强度的因素
进行了实证研究，结果表明产业结构变动对能源强度的提高或降低的影响程度最大；技术进步在较大程度上降低了能源强度；能源价格的提高对能源强度的下降有一定的作用。因此，我国要实现“十一五”计划中提出的单位ＧＤＰ能耗降低２０％的战略目标，必须推动产业结构调整，建立合理的以市场为主导的能源价格体系，鼓励节能技术研发。
关键词：能源强度；能源价格；产业结构；技术进步中图分类号：Ｆ１２４．６
文献标识码：Ａ
文章编号：１００２－６４８７（２００８）１１－０１０３－０３
杨洋，王非，李国平
（西安交通大学经济与金融学院，西安７１００６１）
能源价格、产业结构、技术进步与我国能源强度的实证检验
基金项目：国家自然科学基金资助项目（４０４７１０５４）
0引言
能源强度是指产出的单位经济量（或实物量、服务量）所
消耗的能源量，通常用单位ＧＤＰ能耗来表示，即能源强度（ＥＩ）
＝能源消费量（ＥＣ）／国内生产总值（ＧＤＰ）。改革开放以来，我国
的能源强度呈不断下降的趋势。从１９７８￣２００５年，我国的能源强度从３．７３吨标准煤／万元下降为１．２２吨标准煤／万元（按
２００５年价格计算）。但是，从横向看，我国的能源强度远远高
于世界平均水平，从单位实际ＧＤＰ（按汇率法计算，１９９０年价）所消费的能源看，２００４年，我国能源强度为０．８６千克油当量／美元，是美国的３．２５倍，英国的５．１７倍，日本的４．２９倍，意大利的６．４２倍。即使与一些发展中国家相比，我国的能源强度也较高。例如，我国的能源强度是印度的１．５９倍（根据《中国能源报告２００６》提供数据计算）。过高的能源强度加剧了我国能源供需的不平衡状况，能源短缺对经济增长已经产生了负面影响［１］。因此，我国在“
十一五”发展规划中首次把单位ＧＤＰ能耗在五年内降低２０％作为宏观政策目标，降低能源强
度成为我国经济生活中的热点之一。
本文将采用计量模型，根据我国１９７８￣２００６年的相关数据，对产出规模、
能源价格、产业结构、技术进步对我国能源强度变化的影响作实证研究。
1理论分析
１．１产业结构与能源强度
能源强度可以进一步表示为各产业能源强度（ＥＩｉ）乘以
各产业增加值占国内生产总值中的比重（Ｗｉ）之和，即：
ＥＩ＝ＥＣ／ＧＤＰ＝!ＥＣｉ／!ＧＤＰｉ＝!ＥＩｉＧＤＰｉ／!ＧＤＰｉ＝!ＥＩｉＷｉ
ＥＣ表示能源消费总量，ＥＣｉ表示ｉ产业的能源消费量，ＥＣ＝ΣＥＣｉ；ＥＩ表示能源强度，ＥＩｉ表示ｉ产业的能源强度；ＧＤＰｉ
表示ｉ产业的增加值，国内生产总值就等于各产业增加值的总和，即ＧＤＰ＝ΣＧＤＰｉ，Ｗｉ表示ｉ产业增加值在国内生产总值中的比重。因此，产业结构是影响我国能源强度的一个直接因素，不同产业的能源强度差别巨大，以我国２００５年为例，第二产业能源强度高达２．０７吨标准煤／万元，而第三产业的能源强度才为０．４１吨标准煤／万元。在各产业能源强度不变的情况下，一个国家第二产业增加值占ＧＤＰ的比重上升，能源强度就会上升，第三产业增加值占ＧＤＰ的比重上升，能源强度就会降低。
１．２产出规模越大，能源强度越低
产出规模是影响能源强度的直接因素，在其他因素不变的情况下，产出规模的扩大能带来规模经济效应，即产出的增长速度要大于能源消费的增长速度。一个国家或地区经济总量越大，其能源强度也相对较低。
以我国为例，经济总量较大的省份能源强度较低，２００５年广东省、北京市、上海市、浙江省、江苏省、的能源强度分别为０．７９、０．８、０．８８、０．９０、０．９２吨标准煤／万元；经济总量小的省份能源强度相对较高，２００５年宁夏、贵州、青海、甘肃的能源强度分别为４．１４、３．２５、３．０７、
２．２６吨标准煤／万元。
１０３
表１１９７８￣２００６年ＴＦＰ指数
１９７８
１９７９
１９８０
１９８１
１９８２
１９８３
１９８４
１９８５
１９８６
１９８７
１００
１０１．３０９
１０２．３１６
１０３．２０６
１０４．１９４
１０５．４０７
１０６．５６２
１０７．９３５
１０９．２７４
１１０．３９
１９８８
１９８９
１９９０
１９９１
１９９２
１９９３
１９９４
１９９５
１９９６
１９９７
１１１．３６
１１１．９８６
１１１．２８２
１１１．９１６
１１２．８１８
１１３．９２７
１１５．０４
１１６．０９１
１１７．０７４
１１８．０３７
１９９８
１９９９
２０００
２００１
２００２
２００３
２００４
２００５
２００６
１１９．１０４
１２０．０５９
１２０．９６６
１２１．７１８
１２２．６９６
１２３．８０１
１２４．８１３
１２５．７９３
１２６．８１３图１我国１９７８￣２００６年能源强度的变化
表３广义最小二乘法回归结果
变量
ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
ｔ－ｓｔａｔｉｓｔｉｃ
ｐｒｏｂ
Ｒ－ｓｑｕａｒｅｄ
Ｄ．Ｗ．
ＧＤＰ
－０．００７４５
－１１．３７１
０
ＥＰ
－０．０２５９４
－１７．８２２
０
ＤＥ
０．６４３８５
４．７０１
０．０００１
ＤＳ
－０．３２２６７
－３．８９４
０．０００７
ＴＦＰ
－０．０８０７５
－１．０８５
０．２８９１
０．９９９５６１
１２７４５．４４
０．９９９６３９
１．６１７３３１
ＡｄｊｕｓｔｅｄＲ－ｓｑｕａｒｅｄ
Ｆ－ｓｔａｔｉｓｔｉｃ
１．３能源价格的提高能降低能源强度
假设企业是在完全竞争的要素市场上购买资本（Ｋ）和能
源（Ｅ），在成本一定和产出最大的约束下，企业决定最优要素
比例的必要条件是：ＭＰＫ／ＭＰＥ＝ＰＫ／ＰＥ，即资本要素的边际产品
除以能源要素的边际产品等于资本的价格除以能源的价格。
当能源价格上升，要满足必要条件要么是资本价格上升，要
么是能源的边际产品增加。根据要素替代率递减规律，减少
能源要素投入量就可以增加能源的边际产品，因此，在其他
要素价格保持相对稳定的条件下，能源价格的上升会降低能
源的消耗，从而降低能源强度。
１．４技术进步能降低能源强度
假设在技术中性的条件下，ｆ（ｔＫ，ｔＬ，ｔＥ）＝ｔｆ（Ｋ，Ｌ，Ｅ），而技术
进步会促使生产函数规模报酬递增，即ｆ（ｔＫ，ｔＬ，ｔＥ）＞ｔｆ（ｋ，Ｌ，Ｅ）。
技术进步能提高能源的使用效率，扩大能源要素的边际生产
力，从而节约能源，也就降低了能源强度。但由于“回报效应”
的存在，技术进步在节约能源的同时也促进了经济的快速增
长，从而又增加了对能源的需求，最终导致因效率提高所节
约的能源部分被因经济快速增长带来的额外能源消耗抵消，
这限制了技术进步对推动能源强度下降的效果。
2实证检验
２．１计量模型的建立
我们认为能源强度（ＥＩ）受五大因素的影响，即产出规模
（ＧＤＰ）、能源价格（ＥＰ）、第二产业增加值占ＧＤＰ的比重
（ＤＥ），第三产业增加值占ＧＤＰ的比重（ＤＳ），技术进步（ＴＦＰ），
建立计量模型：
ＥＩｉ＝!０!１ＧＤＰ＋!２ＥＰ＋!３ＤＥ＋!４ＤＳ＋!５ＴＦＰ＋"ｉ
２．２数据来源
本文采用我国１９７８￣２００６年的相关数据，我国１９７８￣
２００６年能源强度（ＥＩ）的计算需要历年以不变价格计算的国
内生产总值和能源消费量。历年国内生产总值（当年价格计
算）和国内生产总值指数来自于２００７年中国统计年鉴，并根
据国内生产总值指数计算出１９７８￣２００６年以可比价格计算
的国内生产总值，历年的能源消费量来自于２００６年中国能
源统计年鉴，根据能源强度的计算公式能源强度（ｅ）＝能源消
费量（Ｅ）／国内生产总值（ＧＤＰ）即可得出我国１９７８￣２００６年
能源强度（ＥＩ），如图１：
产出规模采用
１９７８￣２００６年的以可
比价格计算的国内生
产总值指数，能源价
格采用燃料．动力类
价格指数，由于没有
公布１９７８￣１９８８年燃
料．动力类价格指数，１９７８￣１９８８年燃料。动力类价格指数由生
产资料价格指数替代，第二产业和第三产业增加值占国内生
产总值的比重可以直接从２００７年中国统计年鉴中查得。
技术进步的衡量指标采用ＴＦＰ指数，即全要素生产率指
数，用来反映基数进步对经济增长的贡献率。郭庆旺、贾俊雪
（２００５）［９］计算１９７９￣２００４年的ＴＦＰ增长率，采用相同的方法
可以测算出２００５和２００６年的ＴＦＰ增长率分别为０．９８％和
１．０２％，可根据ＴＦＰ增长率计算历年的ＴＦＰ指数：ＴＦＰ指数＝
１＋ＴＦＰ增长率，１９７９￣２００６年ＴＦＰ指数如表１。
２．３计量结果
采用Ｅ－
ＶＩＥＷＳ５．１，
用普通最小
二乘法对以
上数据进行
回归，回归结
果如表２。
从回归结果的ＡｄｊｕｓｔｅｄＲ－ｓｑｕａｒｅｄ值可以看出，模型的
拟和度很好，高达９９％以上；从Ｆ－ｓｔａｔｉｓｔｉｃ值可以看出，方程
整体显著，从ｔ－ｓｔａｔｉｓｔｉｃ和ｐｒｏｂ值可知ＧＤＰ、ＥＰ和ＴＦＰ参数
在统计上非常显著，但产业结构参数ＤＥ和ＤＳ在统计上不
显著。方程Ｄ．Ｗ．统计量为０．７３５，模型样本容量和解释变量
数目分别为２９和５，通过查Ｄ．Ｗ．分布表可知方程存在一阶
正自相关。本文采用广义最小二乘法克服模型的序列相关
性。
以普通最小二乘法得到的随机误差项近似估计量ξｉ构
造广义矩阵Ω。
Ω＝
"
１
"
１
"
１
"
２
…"
１
"
２９
"
２
"
１
"
２
"
１
…"
２
"
２９
…………
"
２９
"
１
"
２９
"
１
…"
２９
"
２９
!
"
"
"
"
#
$
%
%
%
%
&
将模型两边乘以Ω，再利用最小二乘法对模型进行回
归，回归结果如表３。
用广义最小二乘法对模型进行估计，拟和优度和方程显
著性水平都非常好，参数显著性水平除了ＴＦＰ值显著性较差
外，其余参数都非常显著。模型Ｄ．Ｗ．统计量为１．６１７３３１，克
服了序列相关性。模型通过统计检验和计量检验，得出如下
方程：
ＴＦＰ
－０．８３１
－９．２６６
０
０．９９１３９９
６４６．５０３９
表２普通最小二乘法回归结果
变量
ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
ｔ－ｓｔａｔｉｓｔｉｃ
ｐｒｏｂ
Ｒ－ｓｑｕａｒｅｄ
Ｄ．Ｗ．
ＧＤＰ
－０．０１３
１２．８７５
０
ＥＰ
－０．０１２
－４．５９２
０．０００１
ＤＥ
０．１２
１．４８６
０．１５０８
ＤＳ
－０．０３６３
－０．７０９
０．４８５３
０．９９２９３５
０．７３５０３４
ＡｄｊｕｓｔｅｄＲ－ｓｑｕａｒｅｄ
Ｆ－ｓｔａｔｉｓｔｉｃ
１０４
统计与决策２００８年第１１期（总第２６３期）
ＥＩｉ＝０．７３３３－０．００７４５ＧＤＰ－０．０２５９４ＥＰ＋０．６４３８５ＤＥ－０．３２２６７ＤＳ－０．０８０７５ＴＦＰ
实证研究的结果基本符合理论的预期假设，可以得出如下结论：（１）ＧＤＰ增长１个百分点，能源强度下降０．００７４５吨标准煤／万元，证明产出扩大对能源消费的规模效应不明显；（２）能源价格的上升在一定程度上降低了能源强度，能源价格上升一个百分点，能源强度下降０．０２５９４吨标准煤／万元；（３）第二产业和第三产业增加值占国内生产总值的比重对能源强度的影响非常大，第二产业比重增加１％，能源强度就要上升０．６４３８５吨标准煤／万元，第三产业上升１％，能源强度下降０．３２２６７吨标准煤／万元。我国第二产业的比重变化不大，但第三产业比重从１９７８年的２３．９％上升到２００６年的３９．４％，是我国能源强度持续下降的重要原因。因此，本研究的结论支持了前文中吴滨、李为人（２００７）的观点，产业结构的因素被普遍的低估。（４）技术进步对能源强度的下降起了较大的作用，ＴＦＰ指数上升１％，能源强度下降０．０８０７５吨标准煤／万元，但该参数的显著性水平较差，这是由于ＴＦＰ增长率是由索罗残余法计算出来的，索罗残余是经济增长率扣除了资本和劳动力对经济增长的贡献后得到的剩余值，不仅包括了技术进步，也包含了制度等多种因素对经济增长的影响，具有一定的误差。
3结论与政策建议
本文利用我国１９７８￣２００６年的相关数据运用广义最小二乘法对影响我国能源强度的因素进行了实证研究，结果表明产业结构变动对能源强度的提高或降低的影响程度最大，技术进步在较大程度上降低了能源强度，而能源价格的提高对能源强度的下降有一定的作用。因此，我国要实现“十一五”计划中提出的单位ＧＤＰ能耗降低２０％的战略目标，必须推动产业结构调整，鼓励节能技术研发，建立合理的以市场为主导的能源价格体系。
３．１推动产业结构调整
我国必须转变经济发展方式，加快产业结构优化升级，大力发展高新技术产业和服务业，严格限制高耗能产业的发展，淘汰落后产能，促进经济发展方式的根本转变，加快构建节能型产业体系：一方面积极发展第三产业，增加第三产业比重；另一方面探索新型工业化道路，在信息技术高度发展的条件下推进工业化，信息化和工业化的过程同时进行，以信息化带动工业化，以工业化促进信息化。第二产业中要加快信息、电子、装备制造等高新技术行业发展，提升高新技术产业在工业增加值中的比例，改进钢铁、有色金属、煤炭、电力、石油石化、化工、建材等高耗能行业节能降耗，并缩小其比例，努力形成“低投入、低消耗、低排放、高效率”的经济发展方式。３．２通过政策支持推动节能技术的开发和利用
技术创新是提高能源技术效率和经济效益的重要手段，我国必须把先进能源技术的研发和产业化推广作为优先领域纳入国家中长期发展规划和科技规划之中，通过优惠贷款、财政补贴和减免税收等多种手段促进节能技术的开发和利用。在认真研究我国目前创新体系基础上，调整现有的科研体制和科技政策，紧密结合信息技术的应用，建立与我国国情相适应的促进能源创新的国家创新体系和创新网络。鼓励企业采用清洁生产工艺和新能源和能效技术，鼓励消费者采用新能源和可再生能源产品，并积极参与到产品改进和创新的过程之中。
３．３建立合理的以市场为主导的能源价格体系
当前我国的能源价格体系尚不完善，很大一部分能源产品价格不能完全反映能源的生产成本、使用者成本和环境成本，特别是在一些能源资源丰富地区，丰富的能源资源、低廉的能源价格刺激了能源消费，造成当地企业在选择生产要素时以能源来替代资本、技术和劳动力，使其缺乏节约能源的动力。因此，需要建立合理的能源价格体系，实现能源的全面有偿使用，包括矿业权有偿取得、成本合理负担等，从而架起能源市场和能源价格之间的联系渠道，改变能源市场漠视价格变化、价格机制难以发挥调节作用的不合理状况。能源价格应当包括全部取得成本、发现成本和生产成本、环境成本，全成本定价将计算所有的能源耗竭稀缺性成本和环境恶化的全部损失，通过把全部外部成本（包括能源消耗和环境污染成本）内部化，并转给能源消耗和污染物的生产者和消费者，弥合个人成本和社会成本之间的差距，使能源价格涵盖能源开发中的全部社会成本并真正反映市场供需状况。在能源价格放开的同时，通过多种方式和渠道来控制市场价格波动的风险，以维护宏观经济稳定。
参考文献：
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（责任编辑／浩天）
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统计与决策２００８年第１１期（总第２６３期）