中国能源消耗地区差异实证分析

□文/曹俊文 祁 垒 李 真

（江西财经大学统计学院 江西·南昌）

一、前言

能源是人类生存和发展的重要基础资源，能源对于世界各国政治、经济和社会发展具有重要的战略意义。随着社会经济的不断发展，人们对于能源的需求越来越大。我国目前正处于经济快速发展时期，能源需求的急速增长使得能源供给压力变大。随着中国实现工业化和全面建设小康社会的推进，能源供需矛盾日益突出。中国区域能源消费差异阻碍中国经济、能源和环境之间协调发展，因此研究能源消费的区域差异，找出影响能源消费的各个因素，可以为合理规划各地区能源发展战略提供决策依据。

对于能源消费地区差异及其影响因素研究，我国学者从不同角度进行了探索。罗栋、王琪延（2009）通过对我国1978～2006年的国内生产总值和能源总消费的协整分析、Granger因果检验来探求我国经济发展和能源之间的关系。程宏伟、李想（2008）指出受矿产资源禀赋条件和区域产业政策的影响，东、中、西部地区矿产资源产业在经济效益、产业结构、工业布局等方面有明显的差异。刘畅、崔艳红（2008）通过建立区域能源消耗强度的面板数据模型，研究不同区域各种经济因素与能源消耗强度之间的协整关系，并借助误差修正模型考察短期动态调整效应。吴玉鸣等用2002～2005年中国30个省市的数据，以人口、经济和能源价格为自变量对能源消费建立了面板数据建模，解释了人口、经济和能源价格三者的增长对能源消费的影响。本文从人口、经济、能源价格、能源消费结构等多个角度出发，对不同区域能源消费差异进行实证分析，探求以上因素对不同区域能源需求的影响。

二、能源消耗的地区差异因素分解

（一）能源强度变化的地区差异描述。随着我国经济的飞速发展，能源消费总量增长迅速，特别是改革开放以来，我国能源消费总量一直呈现飞速增长的态势。1990～2009年我国能源消费总量从95，387万吨标准煤增加到350，206万吨标准煤，2009年全国能源消费量是1995年的1.54倍，是1990年的2.39倍。由于我国幅员辽阔，各地区的能源消费情况也有所差异。2009年东部地区能源消费总量达到173，842万吨标准煤，省均能源消费15，804万吨标准煤；中部地区能源消费总量为95，239万吨标准煤，省均能源消费11，905万吨标准煤；而西部地区能源消费总量为81，125万吨标准煤，省均电力消费仅为6，760万吨标准煤。（表1）

表1 中国三大地区能源消费总量 （单位：万吨标准煤）

此外，对比1990年、2000年和2009年的数据可以看出，我国东、中、西部三个地区的能源消费总量均呈现出上升趋势。在2000年东部能源消费量是1995年的1.71倍，中部和西部的相应比例分别为1.36倍和1.46倍，呈现出东部快而中西部慢的不同增长速率。但在2009年东部能源消费量是2000年的2.40倍，中部和西部的相应比例分别为2.25倍和2.57倍，呈现出西部快而中部和东部慢的格局。

（二）地区能源强度的因素分解模型。为了分析地区能源强度变化的原因，利用迪氏因素分解法进行分析。在此用I、E、Y分别表示能源强度、能源消耗和增加值，则三者的关系可以表示为，将其分别按三次产业进行划分，则有：

其中：Et表示第 t年能源消耗量；Ei，t表示第t年第i产业的能源消耗量；Yt表示第t年的增加值；Yi，t表示第t年第i产业的增加值；Si，t表示第 t年第 i产业的份额；Ii，t表示第 t年第i产业的能源消耗强度。

对式（1）两边同时除以Yt得到：

采用迪氏分解法将第t年综合能源强度变化进行因素分解，即：

式中，△Istr表示产业结构因素，△Iint表示技术进步因素，r表示除产业技术进步和结构调整因素外的其他因素对综合能源强度的影响，用0和t分别表示基年和报告年，可以进一步近似地把上式写成：

其中 0≤βi，αi≤1，αi＋βi＝1。为简化起见，在此取 αi＝βi＝0.5，则有：

（三）数据来源及结果分析。本文的数据来源于中国统计年鉴、中国能源统计年鉴各期，其中能源消耗方面的数据是通过统计年鉴中的能源平衡表整理得到，综合能源消耗的数据用剔除掉了生活消费后的能源消耗数据，即净能源消耗量；增加值方面的数据均按照2000年可比价，用居民消费价格指数进行调整。利用因素分解模型对数据进行计算得到因素分解结果。（表2）可以看出，各地区能源强度下降的大部分都可以由结构调整因素和技术进步因素来共同解释，并且除少数几个时间段外，显然技术进步使能源强度下降的幅度要高于结构调整，这个结果和用全国的综合数据分析得出的结论一致，说明技术进步的提高是各地区能源强度下降的主要原因。

从地区的对比来看，东部和中部的情况比较接近，技术进步除2000～2002（中部还有2002～2004）年间外均使能源强度下降，结构调整因素除2008～2010年间外均使能源强度下降。但技术进步解释的能源强度下降幅度，中部较东部大些，而结构调整因素上两者相差不大。这说明中部通过学习或模仿东部的发展模式或吸收东部的产业转移等方式，取得了一定的效果，其“后发优势”逐渐体现出来，有理由相信这种趋势有增无减。与西部相比，东、中部有较大的区别，突出表现在，从2006年开始后，其结构调整因素开始转向使能源强度上升。这一点值得注意，虽然西部在能源资源方面较东部和中部有优势，但这绝不能成为西部依靠高消耗来推动高发展的理由，西部应该走一条适合本地区可持续发展的道路。另外，除2002～2004年、2004～2006 年两个时间段外，其他时段上技术进步使能源强度下降的幅度西部较东中部明显要大，这也同样要归结于学习或模仿东中部以及吸收东中部的产业转移。

三、中国能源消耗地区差异面板数据分析

为了进一步分析引起能源消费变化的影响因素，在此利用面板模型对各地区能源消耗和影响能源消耗的主要变量进行回归，从而比较各地区能源消耗之间的差异及原因。

（一）面板数据模型及变量的选择。面板数据又称平行数据，是把时间序列沿空间方向扩展，或把截面数据沿时间方向扩展而构成的具有三维（即截面成员、时期、变量）信息的数据结构。它的主要优点是利用面板数据模型可以解决样本容量不足的问题、有助于正确分析经济变量之间的关系、可以估计某些难以度量的因素对被解释变量的影响。根据模型中参数的假设不同，面板数据模型可分为不变系数模型（或联合回归模型）、变截距模型和变系数模型三种，它们的单方程回归形式分别如下：

以综合能源消耗量为被解释变量，以能源价格、第二产业增加值占国内生产总值（GDP）的比重、第三产业增加值占GDP比重以及GDP为解释变量。其中，能源价格水平用居民消费价格指数来反映。我国能源价格一直受到政府管制，不能真实反映能源价格的市场供需情况，但又考虑到能源价格是决定能源消耗量的一个重要因素，故在本文中用居民消费价格指数作为替代变量来反映价格对能源消耗的影响；以二三产业增加值比重作为解释变量来反映产业结构变动对能源消耗的影响；GDP是影响能源消耗量的一个重要指标，它和能源消耗量之间成正比例关系。模型形式采用对数模型，其原因：一是由于个体数量相对较大，容易产生异方差，从而影响模型的参数估计的可靠性，而对数模型可以减少异方差；二是采用双对数模型有利于经济意义解释。

表2 地区能源强度变化因素分解的结果

（二）模型检验结果及分析。在用面板数据进行回归之前，一般都要明确两个问题，一个是模型的类型，另一个是模型的估计形式。检验模型的类型选择最常用的协方差分析检验法来进行，其检验结果见表3。（表3）

表3 面板模型类型检验结果

在得出各地区适用的模型类型之后，还判断模型的估计形式是采用随机影响模型还是固定影响模型。一般的做法是：当数据中所包含的个体成员是所研究总体的所有单位时，固定影响模型是一个比较合理的面板数据模型；当个体成员单位是随机地抽自一个总体时，固定影响模型仅适用于所抽到的个体成员单位，而不适用于样本之外的其他单位。如果想以样本结果对总体进行分析，则应该选用随机影响模型。由于数据可得性方面的原因没有选取全部的省市而只选择部分省市来对各地区的随机影响模型进行估计。由于中部的个体数小于待估的参数个数，使用随机模型不能进行估计，因而采用固定影响模型。估计结果见表4。（表4）

从估计值的结果来看，价格变量估计值，东、中、西部分别为 0.78、-2.01 和-2.49，即当价格上升1%时，东部地区能源消耗上升0.78%，中部下降2.01%，西部下降2.49%。显然东部在能源价格上发生了扭曲，说明东部能源供需矛盾在2000～2009年间非常突出。而实际情况也正是如此，中、西部地区能源消耗的价格富有弹性，价格这只无形的手可以在一定程度上限制中、西部地区过分地吸收东部高消耗、高污染产业转移。造成东部地区能源价格弹性为负数（这里的负数是表示需求和价格同向变化）的原因可能还有：一是东部地区的劳动生产率高于中、西部；二是东部地区的房价高于中部，这样劳动力成本和地租成本占总成本的比重高于中、西部，而能源成本占总成本的比重低于中、西部，导致东部地区在考虑节约成本时更多看重的是劳动力成本和地租成本，相比之下能源成本显得次要些。

第二产业比重的估计值，由于中部第二产业比重变量不显著，所以中部少了这一项的参数估计值，在此仅比较东部和西部。东部和西部能源消耗的第二产业比重弹性分别为2.60和1.399，即第二产业比重每提高1%，东、西部能源消耗分别提高2.6%和1.399%，虽然都富有弹性，但显然东部比西部的弹性系数大，这说明2000～2009年东部的高产出相对西部来说是依靠高能耗实现的。

第三产业比重的估计值，东、中、西部分别为1.51、-0.27和-2.186，也即第三产业比重每提高1%，东部能源消耗提高1.51%，中部降低0.27%，西部降低2.186%，这进一步说明东部的高产出是靠高能耗来实现的，而中、西部尤其是西部发展第三产业更有利于其能源使用效率的提高。

GDP的估计值，东、中、西部分别为0.445、0.95和0.678，即GDP每提高1%，东部能耗提高0.445%，中部提高0.95%，西部提高0.678%，也就是东、中、西部能耗的GDP弹性分别为 0.445、0.95、0.678，从中可以看出，中部地区能耗的GDP弹性系数较东部地区高，其主要原因是由于中部地区正处于快速工业化进程中，产业结构因素使得能耗呈现出快速增长趋势。

四、结论及建议

通过以上分析可以归纳如下：第一，中部的经济表现出了一种明显的转轨型经济，尤其是受到东部高能耗、高污染产业转移的影响较深，这使得中部正走着一条东部走过的老路，值得重视；第二，东部地区能源消耗的价格弹性为负数（这里的负数是表示需求和价格同向变化），说明东部的能源价格被严重扭曲了，应该及时扭转这种局面；第三，东部地区二三产业结构的能源消耗弹性较中、西部都要大，表明东部的高速发展是以高消耗为代价的。

对此，提出以下建议：（1）加快能源结构调整，提高节能减排水平。针对目前能源消费结构的现状，要逐步减少原煤直接使用，提高节能减排水平。优化能源消费结构，构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系；（2）制定合理的经济增长和能源战略，加快清洁能源发展。在制定我国经济增长速度计划时，必须从国情出发，努力推动经济增长方式由粗放式向集约型转变。建立以国家调控为主、市场调节为辅的新能源产业发展的长效机制；（3）优化产业结构，区域协调发展。坚持走新型工业化道路。中、西部要大力发展二三产业，但不能光靠接受东部的产业转移，要取其精华弃其糟粕，走出一条适合本地区可持续发展的道路；（4）建立合理的能源价格体系。要进一步深化煤炭价格改革，全面实现市场化；加快推进电价改革，逐步做到发电和售电价格由市场竞争形成、输电和配电价格由政府监管；逐步完善石油、天然气以及新能源定价机制，及时反映国际市场价格变化和国内市场供求关系；（5）采取区别对待的节能措施和政策。在制定宏观政策时，要注意采取区别对待的节能措施和政策，进一步提高低能耗区域的能源效率，降低低能耗区域对外部能源需求的依赖。帮助和扶持高能耗区域改善能源效率，对高能耗区域实行对口技术援助，促进低能耗区域先进的技术与管理办法向高能耗区域的输出。

[1]罗栋，王琪延.中国能源消费依赖及省域分异比较研究[J].经济问题探索，2009.6.

[2]程宏伟，李想.我国矿产资源产业区域差异分析[J].资源与产业，2008.2.

[3]刘畅，崔艳红.中国能源消耗强度区域差异的动态关系比较研究——基于省（市）面板数据模型的实证分析 [J].中国工业经济，2008.4.

[4]吴玉鸣，李建霞.中国省域能源消费的空间计量经济分析 [J].中国人口·资源与环境，2008.18.3.