中部六省能源强度差异与影响因素研究——基于面板数据的实证检验

刘冬萍

（合肥师范学院经济与管理学院，安徽合肥，30601）

中部六省能源强度差异与影响因素研究
——基于面板数据的实证检验

刘冬萍

（合肥师范学院经济与管理学院，安徽合肥，30601）

在分析中部六省能源消耗差异及能源强度演变基础上，运用2005～2013年面板数据建立能源强度影响因素的固定效应模型。结果表明：经济发展水平、产业结构调整、城镇化进程和技术进步对中部六省降低能源强度起积极的作用。而工业化水平、经济外向型程度则对能源强度降低产生阻碍作用。基于以上结论，提出中部地区应进一步推动城镇化进程，优化出口产业结构，提高对外开放程度，合理安排三次产业的比例关系，走集约型工业化道路。

能源强度；中部地区；趋势；影响因素

中部地区长期以来处于能耗大、产值低的尴尬局面，不少学者在对我国各地区能源强度的研究中，也发现中部地区与东、西部地区存在明显差异，如屈小娥、袁晓玲研究发现我国三大地区能源强度由西向东呈现明显的“梯度递减”，经济发展水平、工业化程度及产业结构调整等因素对各地区的影响方向和程度也存在显著区别。可见，与东、西部地区相比，中部地区由于在能源禀赋、产业基础、开放性程度以及城镇化水平等方面的特殊性，能源强度演变趋势与影响因素显现出其固有的特点，因而专门针对中部地区能源强度演变差异及其影响因素研究显得很有必要。

一、中部六省能源强度演变趋势与效应分解

（一）能源强度演变趋势

能源消费是为了获得对国民经济社会系统存在和发展的动力与支撑，鉴于其效益难以表征，本文仅考察能源消费的经济效率，即能源消耗强度，也称单位GDP能耗=区域能源消费量/区域GDP作为指标表征，说明能源消费的产出能力。由于统计年鉴中，2005～2010年的能源消耗强度是以2005年不变价格计算，而2011～2013年的能源消耗强度数据按照2010年不变价格计算，不能直接比较，故将2010年之后的数据根据物价水平折算整理，具体数据见图1。

图1 2005～2013年中部六省能源强度（单位：吨标准煤/万元）

从图1可以看出，2005～2013年间，中部六省的能源强度均呈现下降趋势，即各省能源使用的经济效率均逐渐提高。但与全国水平相比，山西省、湖北省、湖南省和河南省能源强度均高于全国水平。2013年，全国能源强度为0.88，山西省为1.75，接近全国水平的两倍；湖北、湖南和河南分别为1.00、1.05和0.95，能源使用的经济效率均低于全国水平；安徽省为0.86，略优于全国水平；江西省为0.65，能源消费经济效率远胜全国水平。

（二）中部地区能源强度变化的效应趋势

为了进一步分析各省能源强度变化的规律和特点，我们进行Laspeyres指数分解，将各省能源强度变化分解为产业结构调整和能源利用技术改进两个方面。能源消耗强度变动的Laspeyres指数及其分解模型为：

其中，ei0和si0分别为基期第i产业的能源强度和生产总值占比，eit和sit为报告期第i产业的能源强度和生产总值占比；△estr为结构效应，它表示相对于基期而言，报告期各产业在总产出中所占比重的变化导致能源强度的变化量；△eeff为能源利用技术改进效应，它表示相对于基期而言，报告期各产业因能源利用效率变化导致的能源强度的变化量。

第i产业的结构效应和技术改进效应的计算公式为：

△eistr、△eieff分别为第i产业的结构效应和技术改进效应。

通过运用2005、2013年中部六省的有关数据，根据公式（1）～（4）测算了其能源消耗强度变化的结构效应和技术改进效应，如表1所示：

从表1中可以看出，2005～2013年期间，中部六省能源利用技术改进对能耗强度的效应占主导地位，结构效应的影响不明显，产业结构变动对能源强度的累计影响基本上可以忽略。从能源利用技术改进效应的具体表现看，三次产业的能源利用效率均稳步提高，总体上抵消了结构效应的负面影响，使各省能源强度稳步下降。在三次产业的技术改进效应中第二产业所占比重最大，平均达到了技术改进效应的96.12%，第一产业和第三产业则基本上可以忽略不计。

从结构效应的具体表现来看，除山西外其他各省能源强度的结构效应均为正值，说明研究期内产业结构变动增加了能源强度，对能源强度的下降的总体影响是负面的，这与大多数学者［5-6］的研究结论是相同的。但三次产业的影响各异，第一产业的结构效应均为负值且数值较小，说明其对能源强度的降低有很少的贡献；安徽、湖南和湖北第三产业的结构效应为负值，其对能源强度的降低有正向影响，而江西、河南及山西第三产业的结构效应为正值，对能源强度的降低有负向影响。而第二产业的结构效应除山西省外均为正值，说明其对能源消源强度降低的影响是负面的，最终抵消了第一产业的贡献，使总的效应为负。

表1 中部六省能耗强度的结构效应和技术改进效应

二、中部地区能源强度影响因素的固定效应模型

（一）变量选取与数据来源

本文选取的样本范围为2005～2013年中部六个省9年的样本资料，数据来源于《中国统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》及相关年份各省统计年鉴。模型所选择的有关变量表式方式如下：

1.能源强度（ECIi，t）。ECIi，t为单位生产总值的能源消费量，单位为吨标准煤/万元，i表示省份，t表示时期（下同）。

2.经济发展水平（PCGi，t）。地区人均GDP表示，预期与能源强度成反比。

3.工业化水平（INDi，t）。用地区工业增加值占当年地区生产总值的比重表示，预期工业化水平与能源消耗强度同向变动，但工业化进程的不同阶段对能源消费需求可能不同。

4.产业结构（ISi，t）。用第三产业增加值占当年地区生产总值的比重表示，预期第三产业增加值比重上升与能源消耗强度成反比。

5.经济外向度（OPNi，t）。用进出口总额与地区生产总值的比值表示，预期对外开放程度与能源消耗强度成反比。

6.城镇化率（URRi，t）。用地区城镇人口与总人口的比值表示。由于城镇化进程中，往往伴随着经济总量的扩大和产业结构的调整，能源作为生产和生活所必需的基本要素，在城镇化进程中，其消费量必然受到深远影响。但是，城镇化的发展又会带来人口密度提高与基础设施使用的规模经济，可能会降低能耗强度。因此，城镇化水平与能源强度的关系不能一概而论。

7.科技进步（TSi，t）。技术的推广和应用与技术进步往往是成正比的，因此本文选取技术市场成交额作为技术进步的衡量指标。预期科技水平与能源消耗强度成反比。

（二）计量模型设定

本文建立的模型为面板数据计量模型。在具体模型的选择上，本文假定在同一地区内所分析各因素对能耗强度的影响大体相同，地区能耗强度的差异主要体现在截面单元的不同个体之间。面板数据测度个体异质性的计量模型有两种：固定效应模型和随机效应模型。基本计量模型可设定为：

对EGI、PCG和TS取自然对数，其余变量均采取原始形式，则模型可变化为：

α0代表安徽省的地区效应，α1、α6分别为地区人均GDP、技术水平的弹性系数，反映地区能耗强度变化对经济发展水平和技术水平的敏感度；α2、α3、α4、α5分别表示工业增加值比重、第三产业比重、对外贸易比重和城镇化率每变动一个单位，地区能源消耗强度分别变化α2、α3、α4、α5个百分比，反映工业化水平、产业结构状况、经济外向度和城镇化水平对能耗强度的影响。

对上述模型分别采用固定效应模型（FE）和随机效应模型（RE）估计，然后进行hausman检验，得到检验统计量chi2（5）=41.86，对应的概率Prob＞chi2=0.0000＜0.0，强烈拒绝使用随机效应模型，表明固定效应模型能更好的解释能耗强度变化。

固定效应模型中各地区能耗强度的差异主要体现在截距项上，因此在（6）中引入各省的虚拟变量Provincej，得到如下模型（7）：

其中，Provincej(j=2,3,4,5,6)是代表除安徽以外各省（依次为湖南、湖北、江西、河南、山西）的虚拟变量，用以控制各省份的固定效应。

（三）模型估计结果

对于截面单位较少而时期较多的面板数据，考虑到可能存在自相关问题，估计方法上使用消除组内自相关的可行广义最小二乘法（FGLS）。运用stata12对模型（7）进行估计，结果如表2所示。

表2 能源消耗强度影响因素估计结果

由模型估计结果可知，除产业结构（IS）的系数没有通过t检验以外，其他变量的系数均在1%或5%的置信水平下通过t检验，该模型能解释99%的能源消耗强度变化。以下从实证角度对估计结果做进一步分析：

1.地区经济发展水平（人均GDP）与能耗强度呈显著负相关。与前人研究结论所不同的是，中部地区经济发展水平对能源强度的影响程度相对其他因素而言最大，表明近年来，随着经济发展水平的提高，中部地区能源消耗强度显著降低。这主要是由于“中部崛起”政策的逐步落实及各地承接东部产业转移的发展，一些先进的知识、技术、管理经验和现代化的节能设备会被逐渐应用于生产过程之中，从而降低了能源消耗强度。另一方面，随着人们对节能减排和环境保护意识的逐步增强，各地通过技术创新、产业转型和新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗。这两方面的共同作用都会对提高能源利用效率、降低能源消耗强度产生积极的作用。

2.工业化水平（IND）与能源消耗强度呈显著正相关。这与屈小娥、袁晓玲等人的研究结论相一致。目前，中部不少省区仍处于工业化的初、中期阶段，工业特别是重工业仍然是地区经济发展的支柱，能源消耗量大且能源强度难以降低。另一方面，基于中部部分地区独有的资源优势，近年来一些高耗能产业如电解铝、化工及水泥等逐渐向中部地区转移，这对中部地区降低能源消耗强度形成巨大的压力，使其能耗强度不降反升。

3.产业结构（IS）对地区能源强度虽有负向影响但并不显著。根据前文能源效率的分解方法，总能源效率变化取决于两种效应：效率效应和结构效应。第三产业主要以附加值高、低能耗的服务业为主，从效率效应和结构效应的角度分析，第三产业结构效应总为正，总是能促进能源强度的降低。但中部地区由于产业结构调整较为缓慢，2005年至2013年间各省平均变化不到2%，第三产业增加值比重偏低并且呈下降趋势，因而其能源强度降低效应并不显著。

4.经济外向度（OPN）与能源强度显著正相关，表明中部地区提高对外开放程度会显著增加能耗强度。董峰、龙如银等人的研究也显示有类似结论，可能是因为：一方面，中部各省经济外向度普遍较低，2013年对外贸易总额占GDP比重平均仅为10.9%，远低于全国46%的水平，对外开放带来的管理、技术效率提高从而降低能耗的作用并不明显。另一方面，从中部地区的对外贸易结构来看，主要是一些劳动密集型和资源开发型的工业制成品，如轻纺制品、橡胶制品、矿冶制品和机械运输设备等，致使外资倾向于高能耗的重工业，能源消耗强度不降反升。

5.城镇化率（URR）与能源消耗强度有显著负相关关系，表明随着城镇化进程的推进，中部各地区由于实现了空间集聚和规模经济，能源消耗强度正逐步降低。虽然城镇化伴随着城市基础设施与商业住宅的建设与投资，从而拉动高能耗、高污染的钢筋与水泥需求，加大节能减排压力。但是，中部地区经济发展水平比较低，推动城镇化有利于实现人口、技术、资金的空间集聚以及城市基础设施使用规模经济，从而减少能源消耗强度。可见，目前中部地区推动城镇化进程，并不会带来过多的能源消耗，相反有利于能源的集约利用。

6.技术进步（TS）与能源消耗强度显著负相关。这与前文对能源消耗强度因素分解得到的结论相同，即技术的改进一方面提高能源利用技术效率，另一方面还可以增加开放新能源的可能性，改变能源消耗结构，从而降低中部地区的能源消耗强度。

7.各省固定效应差异系数（Provincej(j=2,3, 4,5,6)）均通过t检验，表明各省个体性差异明显，相对于安徽省而言，只有江西省能源消耗强度固定效应低于安徽省，其他各省能源消耗强度的固定效应由高到低分别为山西、湖北、湖南和河南，均高于安徽省，与前文分析结果一致。

三、政策与建议

基于以上分析，笔者认为要降低能源消耗强度，除了积极发展本地区经济，提高地区经济发展水平外，还应该考虑以下几个方面的问题：

第一，在推进工业化进程的同时，应该注意工业化道路的模式选择。中部地区工业化的发展模式应该从过去主要以资源耗费为代价的粗放型向主要以技术支持的集约型转变。针对不同产业能源消耗及提高能源效率的空间大小，合理安排第二、三产业的比例关系。同时加快产业结构调整和产业的优化升级，将会有利于提高能源利用效率，降低能源消耗强度。

第二，目前中部地区城镇化进程的推进虽然有利于能源利用率的提高，但是对能源利用率的提高影响较小。因此，今后中部地区在推进城镇化的进程中应该从以劳动力转移和资源开发为基础的城镇化向以现代农业发展为特征的城镇化转变。同时，继续发挥人口、技术和资金的空间集聚效应，提高城市基础设施使用的规模经济，努力推进城镇化和能源消耗的协调发展，走生产集约高效、生活宜居适度的新型城镇化道路。

第三，加大经济外向型程度，调整出口产业结构。一方面，加大对外开放步伐，引进先进的方法、技术和管理经验，提高工业生产部门的能源利用效率。另一方面，在整体上使出口产业向集约型方向发展，通过制定恰当的产业政策鼓励低能耗出口产业的发展，抑制高能耗出口产业的发展，从而增加低能耗产业在出口产业中的比重，降低高能耗产业在出口产业中的比重。

［1］屈小娥，袁晓玲.中国地区能源强度差异及影响因素分析［J］.经济学家，2009（9）：68-74.

［2］陈仲常，谢小丽.中国GDP能源消耗强度变动趋势及影响因素解析［J］.经济学家，2011（6）：56-62.

［3］胡玉敏，杜纲.中国各省区能源消耗强度趋同的空间计量研究［J］.统计与决策，2009（11）：95-96.

［4］吴小翠，周兵兵，朱继业.我国中部地区能源消费省域差异的多层次分析［J］.中国人口·资源与环境，2011，21（12）：357-361.

［5］董峰，龙如银，等.产业结构、技术进步、对外开放程度与单位GDP能耗［J］.管理学报，2012，9（4）：603-610.

［6］王晓斌，邵燕斐.城镇化中能源消费与二氧化碳排放研究［J］.技术经济与管理研究，2014（7）：19-23.

［7］焦青霞，白玉红.河南省城镇化水平与能源消耗强度关系的动态计量分析［J］.湖北农业科学，2014，53 （9）：2210-2215.

F062.1

A

校级社科项目（2012sk07）；安徽省软科学项目（1302053063）

刘冬萍（1983-），女，硕士，讲师，研究方向为区域经济发展与政策。