我国农业全要素能源效率及其收敛性研究

栾义君，任 杰

(1.农业部规划设计研究院，北京 100125;2.山东大学管理学院，济南 250100)

在全球关注能源合理利用和提倡发展低碳经济的大背景下，我国在“十二五”发展规划中提出了万元GDP能耗比2010年降低16%的约束性发展目标，能源作为农业生产的重要投入品，其合理消费直接关系到这一发展目标的实现。从统计数据看，农业能源消费量随现代农业发展的推进急剧上升，由2003年的3 914万t标准煤增长到2011年的6 759万t标准煤，增长了72%。面对日益紧张的减排压力和能源状况，研究区域农业生产能源效率，将有利于加快农业发展方式转变，推动实现农业经济的可持续发展［1］。

1 文献综述

从已有研究看，对能源效率的研究主要有两类:单要素能源效率和全要素能源效率。单要素能源效率是指一个经济体的有效产出和能源投入的比值 (常用单位GDP能耗表示)，由于没有考虑诸如资本、劳动力等影响因素，存在较大缺陷。而全要素能源效率，综合考虑了能源、劳动力、资本存量等各种投入要素的相互作用对能源效率的影响。Hu和Wang(2006)首先使用DEA方法对中国各地区在1995～2002年间的全要素能源使用效率做了比较研究。杨红亮、史丹 (2008)对单要素能源效率和多要素能源效率进行了对比，并以2005年数据为基础对中国各地区的能效现状做了测算，结果表明多要素能效指标在揭示一个地区资源禀赋对能效的影响方面有着单要素方法替代不了的优势。此外，徐国泉和刘则渊 (2007)［2］、何文强和汪明星 (2009)［3］、李国璋和霍宗杰 (2010)［4］、王兵和张技辉等 (2011)［5］、汪克亮和杨宝臣等 (2011)［6］、黄德春和董宇怡等 (2012)［7］等均对我国全要素能源效率进行了深入探讨，其中，李国璋和霍宗杰 (2010)、黄德春和董宇怡等 (2012)并对能源效率的收敛性进行了研究。但目前对中国农业全要素能源效率的研究极为有限，具体到收敛性的研究还处于空白，迫切需要大量的理论与实证研究予以探索。该文拟运用DEA方法对我国2002～2011年间的农业生产全要素能源效率进行测度，并在此基础上考察其收敛性特征和趋势。

2 模型说明及数据来源

该文关注的是产出既定情况下使用最少的投入要素，因此将采用CRS假设下基于投入的DEA模型。考虑到DEA已是比较成熟的经济计量学方法，此处不再赘述。该文采用年度面板数据，样本的时间区间为2002～2011，区域跨度为30个省市 (西藏自治区部分能源数据不可得，故剔除)，选取能源、资本、劳动、土地4要素作为投入。具体投入——产出数据说明如下。

能源投入用农林牧渔业能源消耗量表示。将各省区农林牧渔业原煤、原油、电力、天然气等消费量按照各自的标准煤折算系数①采用国家标准的折算系数换算成标准煤，相关数据来源于《中国能源统计年鉴》(2003～2012年)。

资本投入用第一产业资本存量表示。由于资本存量数据估计的困难性以及各种不同估计方法之间比较大的差别，该文2002年第一产业资本存量数据直接来源于徐现祥、周吉梅和舒元 (2007)［8］的估计结果，并利用张军、吴桂英和张吉鹏 (2004)［9］的方法更新到2011年，考虑到数据可得性，2003～2011年的第一产业固定资本形成总额用农林牧渔业固定资产投资替代。另外，为了保证投入——产出变量统计口径的一致，将资本存量换算到以2002年为基期。

劳动投入、土地投入分别用第一产业就业人员和农作物播种面积表示，数据来源于《中国统计年鉴》(2003～2012年)。

选取第一产业增加值作为产出变量，各省份2002～2011年第一产业增加值来源于《中国统计年鉴》(2003～2012年)，并取2002年为基期生成各年份实际GDP。

表1 投入—产出指标

3 我国农业全要素能源效率分析

运用Deap2.1分别计算出2002～2011年我国各省市区的农业全要素能源效率值，如表2所示。结果表明，我国农业全要素能源效率水平是偏低的，考察期内全国30个省份的能效均值只有0.61，即在其他投入不变的情况下，维持既定产出的节能潜力达到39%。

从总体趋势看，农业全要素能源效率呈现了波动上升的态势，由2002年的0.56逐渐上升至2011年的0.73，期间，2005、2006连续两年出现了能源效率的下降，之后，2009年再次出现小幅下降，这一趋势与农业支持政策及农业科技支撑水平密不可分。经济发展过程中，技术水平和生产工艺一旦跟不上，就会出现“高投入、高消耗、高产出”甚至是“高投入、高消耗、低产出”的现象，随着技术水平提高和生产工艺改善，经济增长方式逐步向“低投入、低消耗、高产出”转变，能源效率就会大幅提升，因此能源效率的波动上升是符合经济发展一般规律的。总的来说，我国农业经济发展方式正在由粗放型逐步向集约型转变，但需要注意的是，一旦农业科技配套跟不上，能源效率的下降将不可避免。此外，2004年，中央出台第一个以“三农”为主题的一号文件，进行了大量的农业基础设施建设和固定资产投资，但是由于其发挥作用需要一定的时滞，不能立即在产出上有所反映，就会表现出高投入低产出的现象，这就是2005、2006年出现农业全要素能源效率下降的另一个重要原因。

表2 2002～2011年我国各地区农业全要素能源效率值

从区域层面看，东部地区的平均农业全要素能源效率最高，中部地区的次之，西部地区最低，区域差距明显。从单个省份来看，广东、广西、福建、江苏、吉林能源利用处于相对最优水平，在很多年份中能效值达到了1;而排在最后5位的甘肃、云南、黑龙江、贵州、山西等省，考察期内绝大多数年份的能源效率都不超过0.5，其中效率最低的山西，能效均值只有0.26。

4 我国农业全要素能源效率的收敛性分析

在传统的β收敛模型 (Martin，1996)的基础上，参考齐绍洲 (2010)［10］的改进方法，建立如下收敛模型，对我国农业全要素能源效率的收敛情况进行检验。

其中，Ei，t为第i个省在时期t的农业全要素能源效率，εi，t是残差项。由于该文所使用的面板数据是30个省区的10个年份的数据，截面单元远远大于时序单元，所以可以认为差异主要表现在横截面的不同个体之间，即模型选择参数不随时间变化的变截距模型。在此基础上，用Eviews6.0程序中的冗余固定效应检验 (Redundant Fixed Effects Test)检验是否存在固定时间效应和固定个体效应，结果如表3所示，均拒绝“效应是冗余的”的零假设，选择双向固定效应模型，得到相应的估计结果如表4。

表3 冗余固定效应检验结果

表4 农业全要素能源效率收敛模型固定效应回归结果

估计结果显示，我国省市市区农业全要素能源效率是显著收敛的，其β收敛系数为-0.5565，说明农业全要素能源效率增长与上一期农业全要素能源效率负相关，这意味着农业全要素能源效率较低地区的增长趋势将快于较高地区，随着时间的推移，全国整体的能源效率在趋向于一个共同的水平。

5 结论及政策建议

该文运用非参数数据包络分析DEA模型对2002～2011年我国农业全要素能源效率进行了测算，并考察了其收敛性。基本结论如下:在样本考察期内，我国农业全要素能源效率总体上呈现波动上升趋势，但平均值仅为0.61，这表明节能降耗仍具有较大的潜力和空间，农业仍处于由高投入、低产出的粗放型增长方式向低投入、高产出的集约型增长方式转变的重要时期。从区域层面看，东部地区农业全要素能源效率最高，其次是中部，效率最低的是西部地区，呈现了由东向西依次降低的趋势。东部地区经济发展水平相对较高，能源利用上具有技术、市场、政策等优势，农业能源效率明显高于中部和西部地区，能源效率与经济发展水平呈现了明显的正相关性。从收敛结果看，我国整体的农业全要素能源效率呈现出明显的收敛特征，省际农业能源效率差距将呈现一定的缩小趋势。

由此，得出如下政策建议:第一，鉴于东、中、西部地区农业行业能源相对效率差距较大，制定节能目标要充分考虑区域农业经济发展水平、产业结构等因素，不能“一刀切”;第二，推进农业节能减排科技进步是提高能源效率的关键，应加快构建节约能源资源的技术支撑体系，加强能源资源节约和循环利用技术的攻关和产业化，避免出现由于能源使用技术跟不上而导致的能源效率下降，确保能源效率的持续、快速发展;第三，加强全国区域间的资金、技术、人才流动，推动地区之间的技术交流与合作，促进能源领域的技术扩散，充分发挥东部地区的示范引领作用，加快中西部地区能效提升速度，加快缩小农业能源效率的区域差异。

［1］刘北桦.提高农业资源利用效率促进现代农业发展.中国农业资源与区划，2012，33(6):1～3

［2］徐国泉，刘则渊.1998～2005年中国八大经济区域全要素能源效率——基于省际面板数据的分析.中国科技论坛，2007，(7):68～72

［3］何文强，汪明星.全要素能源效率的DEA模型评价——基于中国1991～2007年数据的实证检验.上海商学院学报，2009，(9):92～96

［4］李国璋，霍宗杰.我国全要素能源效率及其收敛性.中国人口·资源与环境，2010，20(1):11～16

［5］王兵，张技辉，张华.环境约束下中国省际全要素能源效率实证研究.经济评论，2011，170(4):31～43

［6］汪克亮，杨宝臣，杨力.基于DEA和方向性距离函数的中国省际能源效率测度.管理学报，2011，8(3):443～450

［7］黄德春，董宇怡，刘炳胜.基于三阶段DEA模型中国区域能源效率分析.资源科学，2012，34(4):688～695

［8］徐现祥，周吉梅，舒元.中国省区三次产业资本存量估计.统计研究，2007，24(5):6～13

［9］张军，吴桂英，张吉鹏.中国省际物质资本存量估算:1952～2000.经济研究，2004，(10):35～44

［10］齐绍洲，李锴.区域部门经济增长与能源强度差异收敛分析.经济研究，2010，(2):109～122