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中国区域能源经济效率测度与影响因素分析
——基于DEA-CCR面板回归模型实证研究

2019-03-13彭松

科技与创新 2019年4期
关键词:城市化系数能源

彭松

(湖南科技大学 商学院,湖南 湘潭 411201)

1 引言

改革开放以来,我国不加节制地消耗化石能源来发展经济,虽然在短时间内完成了其他发达国家经历长时间才完成的工业和现代化进程,但是随着我国的经济不断发展,这种先发展后治理的发展观念和以能源的高投入来促进经济增长的经济发展方式,不仅经济效率低下,而且给我国的环境造成了严重的污染。能源是国民经济的动力和引擎,国家的能源体系正朝着清洁能源的方向发展,能源问题成为我国社会发展的焦点问题。我国不同区域之间由于各种经济发展水平、产业结构等因素存在着差异,导致能源经济效率出现不同的区域特征,需要科学分析我国地区间能源经济效率现状及其差异,研究其影响因素对能源经济效率的关系,避免走资本主义以往的工业革命“先污染,后治理”老路,促进国家可持续的协调发展,提出有针对性的政策建议。据此,本文研究的能源经济效率这一方面的内容对中国现阶段经济发展具有十分重要的意义。

2 文献综述

在地区能源经济效率研究方面,许多学者都认可传统的能源经济效率的定义,构建出能源经济效率的相关衡量指标,通过数据包络的分析方法(DEA),测算出地区的能源经济效率。国外研究主要集中在研究产业和企业的能源经济效率及其影响因素或因素变动趋势情况。Ki-Hoon Lee(2015)研究发现在韩国的重工业发展过程中,影响能源投资的因素主要有市场因素和组织或个人因素,尤其在钢铁冶炼与制造行业中这两个因素更为显著。特别是经济因素和组织因素严重影响钢铁行业的能源效率[1]。Nevenka Hrovatin(2016)对于848家斯洛维尼亚制造业公司(2005—2011年)的面板数据研究了影响企业投资能源效率和清洁技术决策的因素,认为外资所有权和经理对未来需求的期望只会影响能源效率投资,而清洁技术投资则受到经理人对公司未来业务状况预期的影响[2]。

国内学者主要集中研究地区间的能源经济效率与影响因素分析,并且多数利用DEA测算能源经济效率值。王维国、范丹(2012)用数据包络模型测算了我国东部、中部、西部的28个省、市、区1999—2010年的全要素能源经济效率,认为我国2000年后经济发展与全要素能源经济效率指数呈现“U”形趋势,技术效应可以促进中西部地区全要素能源经济效率,产业结构的调整显著抑制了中西部地区的全要素能源经济效率[3]。张志辉(2016)应用Bootstrap纠正的共同前沿DEA方法,测算2000—2012年的中国区域能源效率,发现总体上东中西部地区共同前沿能源效率呈梯状分布特征,并表现为波动下降的趋势,中西部与东部地区之间的能源效率差距逐年扩大。经济发展水平、城市化、产业结构、资本存量、能源结构、能源价格、政府干预等因素对能源经济效率均有着显著影响,且影响机制存在差异[4]。

综上所述,学者们利用DEA对能源经济效率做了大量广泛而深入的研究,但存在以下不足之处:①大部分研究采用单一化的指标,能源效率值指标难以体现效率因素;②没有深入分析影响因素对绿色经济效率的影响;③做出的相关政策措施针对性不足以达到节能减排的最终目标。

本文创新之处主要表现在:①采用合理化的指标用DEA-CCR模型测度2006—2016年中国省际能源经济效率代替了传统的具有争议的能源效率值;②深入分析地区差异,所以本文将采取中国三大区域划分方式,对东、中、西部地区进行深入研究,构造固定效应模型深入分析影响能源经济效率的因素;③提出针对性且具有现实意义的节能减排措施,提高中国能源经济效率,从而使中国经济健康平稳地可持续发展。

3 中国区域能源经济效率测算

3.1 指标选取和数据来源

本文测算全要素综合效率-能源经济效率选取样本面板数据为2004—2014年,输入因子主要包括总能耗(万吨)、劳动力人口(万人)和资本存量(亿元)三个变量,产出因素是GDP。其中,总能耗采用每个地区每年年底的能源消费总量表示,劳动力人口用每年年底的就业人口总数表示,资本存量以单豪杰最新研究成果的永续盘存方法表示,将2006年作为计算基准期,计算了2006—2016年各地区的资本存量[5]。折旧率采用大多数文献研究所选取的10.96%,计算公式为:Ki,t=Ki,t-1(1-δ)+Ii,t/Pi,t.期望产出则以 2006年为基期,剔除价格因素作GDP平减处理,由此得到2006—2016年的各省实际GDP,非期望产出的衡量测算,笔者认为由于研究的文献中都存在着局限性,所以本文将以工业废气替代非期望产出。本文的数据来源于《中国环境统计年鉴》《中国统计年鉴》等。限于篇幅,原始数据不再列出。

3.2 DEA-CCR模型测算结果

区域能源经济效率值测算结果如表1所示。

表1 2006—2016年中国区域能源经济效率均值(基于CCR模型测算)

3.3 能源经济效率的测算结果分析

本文通过DEA的CCR模型测算出中国区域能源经济效率值,得出以下结论:2006—2016年间全国均值基本在0.68~0.79范围内波动,能源效率值有待进一步提升。不同地区的能源经济效率总体上呈下降趋势,该结果与柳亚琴(2016)等学者研究的结果相吻合,这是因为随着我国经济体制改革,中国的经济迅速发展,成为美国之后当今世界上第二大经济体。然而从实证数据中可以看出,中国经济迅速发展是能源高投入的结果,且能源资源利用效率低导致能源大量浪费。从研究的结果中可以看出,东部省份能源经济效率值为0.827,中部省份为0.709,西部省份为0.591.因为东部沿海地区的省份经济发达,改革开放比较早,利用政策优势推动生产率极大提高,积累了大量的资金、技术优势条件,所以能源经济效率值比较高;中部地区省份虽然实施“中部崛起”战略,但是由于工业发展稍晚于东部沿海地区省份,受资金和技术条件制约,主要以高能耗、高污染的重工业为主,东部地区省份落后的重工业和制造业产业转移,能源经济效率不高[6];西部地区省份由于经济发展水平比较低,工业化程度比较低,缺乏资金和技术,能源经济效率值不高。东、中、西部及全国能源经济效率均值如图1所示。

图1 东、中、西部及全国能源经济效率均值

4 中国各区域能源经济效率影响因素及其实证分析

4.1 模型中的变量数据来源与设定

根据相关研究,设定影响因素变量如下:①经济发展水平包括人均GDP(PY)人均GDP平方(PY2),验证能源经济效率与人均GDP之间的关系来表示;②城市化水平用城市化率(POP)来表示;③市场运行环境变量用第二产业增加值占GDP比例(HEAVY)来表示;④教育投入用人均受教育年限(EDU)来表示,具体采用的方法是小学、初中、高中、大专及以上分别按6、9、12、16年处理,乘以该地区不同学历人口的比例[7];⑤宏观环境政策变量用各地区污染治理投资占各省当年GDP比例(WRZL)来表示,能源经济效率影响因素指标体系说明如表2所示。以上数据均来源于《中国统计年鉴》《中国劳动统计年鉴》《中国城市统计年鉴》以及各省统计年鉴。

表2 能源经济效率影响因素指标体系说明与描述性分析

4.2 模型的设定与结果分析

由于固定效应模型可以分离出相对于观察对象或者时期固定的常数以反映截面差异或者时间趋势,因此本文采取固定效应模型分析中国区域能源经济效益的影响因素,固定效应计量模型如下:

式(1)中:β0为地区i的截距恒量;εit为随机扰动项。

固定效应模型估算结果如表3所示。

表3 固定效应模型估算结果

4.3 能源经济效率影响因素估计结果分析

本文从经济发展水平、城市化水平、市场运行环境、教育投入、宏观环境政策等五个变量来着重分析这些影响因素对能源经济效率的作用效果。

从全国层面来看,能源经济效率与人均GDP之间存在“U”形关系,PY的系数为负,PY2的系数为正,能源经济效率随着生产总值的增长表现为先下降然后再上升,说明了我国在发展经济一开始是以粗放式的经济发展模式发展的,能源经济效率不断下降,当经济发展到一定程度的时候,经济开始向能源节约型、集约式的经济发展模式去发展;城市化水平的城市化率系数为负且效果不显著的,说明城市化对经济发展起到很重要的角色和地位,城市化给人们带来生活水平的提高和生活方式的转变,但城市化所带来的问题也是很多的,两者作用下导致不显著,如城市化的大量基础设施和住宅建筑需要大量的高能耗建筑材料,不合理的城市规划造成大量资源、能源的浪费,导致能源经济效率下降;产业结构中第二产业占GDP比例的系数模型为负且显著,中西部地区经济发展处于工业化中后期的阶段,重工业占比很大,高投入、高污染、高能耗造成能源经济效率低下,第二产业比重的占比高将不利于能源经济效率值的提高;教育投入的系数都为正,教育的投入对能源经济效率值有促进作用。这说明了我国应当加大教育投资,提高人力资本,培养人们的经济环保意识,从而有利于提高能源经济效率;宏观环境政策的系数为负且显著,这说明政府采取的环境规制政策没有达到预期的效果,这是因为政府在投入资源治理污染时占用了本来投入生产中的资源,从而导致生产效率降低,因此表现为负显著,这一结果与邹维勇等(2018)研究的结果基本一致[8]。

从三大区域的层面上看:对于人均GDP,东、中部地区的能源经济效率与人均GDP呈“U”形关系,与全国层面结论一致,但西部地区人均GDP系数为正,人均GDP平方为负且显著性较弱,说明能源经济效率与人均GDP存在线性正向关系,即随着经济的增长,能源经济效率会随之而提高;对于城市化率,东、西部地区城市化水平的城市化率系数为负,但中部地区系数为正,东、中部地区系数显著,这说明区域城市化对能源经济效率有积极也有消极的作用,导致系数正负并不确定;对于产业结构中第二产业占GDP比例,东、西部地区系数为负且显著,中部地区系数为正且不显著,有相关研究表明这是因为中部地区规模报酬递增规律,能源经济效率会随着工业产值比例的提高先上升后下降,呈现出倒“U”形曲线,而模型系数的显著性都比较强;对于教育投入,东、中、西部地区系数均为正且显著,说明教育对于提高能源经济效率存在积极的作用;对于环境污染治理,东、中部地区系数为正且不显著,西部地区为负且显著,说明政府环境治理方面的效果各异,环境的治理投入对经济发展的作用和环境治理投入对发展经济的资源占用作用大小不同,导致系数存在差异。

综上所述,各个影响因素对中国地区能源经济效率的影响程度和显著性水平因为各地区经济发展水平、开放程度、产业结构状况、国家政策的作用等存在差异而有所不同,本文通过固定效应模型的计量分析后,对如何改善能源经济效率明确了大致的方向。

5 结论与建议

本文利用DEA的CCR模型测算2006—2016年中国各地区省际能源经济效率,并且构建固定效应模型深入分析影响因素对能源经济效率的作用效果作计量分析,得出了如下结论:①能源经济效率在东、中、西部三大区域存在一定程度上的差异,中国地区能源经济效率值是东部最高,中部次之,西部是最低的;②构建FE模型,深入分析经济发展水平、城市化水平、市场运行环境变量、教育投入、宏观环境政策变量五个变量对能源经济效率的作用,研究得出,各个影响因素的影响方向和程度以及显著性水平有所不同。

通过上述的研究结果,提出以下几点有针对性的建议:①建立合理的能源消费模式,开发新能源和可再生能源。大力推进科技进步,构建我国新型的高效节能和低碳的生产体系,通过减少化石能源的消耗需求,优化能源消费结构,调整经济结构,转变经济增长的方式。②加强城市规划,构建和谐、环保的现代化城市。通过化解城市化与能源消费之间的矛盾,实现人口、经济、资源环境三方面的可持续发展[9],革新城市制度与环保技术,合理利用能源,充分考虑资源与生态的环境承载能力。③调整和优化产业结构,加快发展循环经济,创新经济发展模式。加快落实产业结构调整的相关政策和措施,限制高能耗产业发展,大力发展第三产业、高新技术产业。④推广环境教育,提高民众的环保意识,使环保深入民众理念。城市环境的治理,要靠人们积极配合与支持。⑤完善节能减排的相关政策,提高节能减排的行政力度。环境治理不仅仅停留在财政在环保上的支出,还要在政策上促使高耗能企业降低能耗。⑥加强东、中、西部地区间资金、技术和人才的流动,交流节能减排经验,加强地区之间学习交流活动,促进地区与地区交流合作,改变地区间能源经济效率差异进一步扩大的趋势,全面提高地区能源经济效率。

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