我国能源资源利用效率评价及对策建议

厉桦楠

(中国石油大学 经济管理学院，山东 青岛 266580)

我国能源资源利用效率评价及对策建议

厉桦楠

(中国石油大学 经济管理学院，山东 青岛 266580)

如何提升能源资源利用效率是促进经济、社会与生态环境协调发展所必须考虑的基本问题。本文以油气资源为例，运用DEA方法及脱钩模型评价我国能源利用效率及其与经济增长之间的关系，并据此提出提升我国能源效率的对策建议。研究表明，我国各省油气利用效率差别较大，空间分布不均衡，东部沿海省份油气资源利用效率明显高于中西部地区，且其时间演变特征并未呈现显著的好转迹象。进一步分析发现，我国大部分省区受制于粗放式的经济发展方式，资源浪费严重，油气资源利用效率与经济增长相对脱钩。因此，我国资源利用效率的提升需要系统性的解决方案。一方面需要针对资产管理、责任成本控制等关键环节进行规范提升，另一方面则需要推进一体化发展战略进一步提升国际市场竞争力。此外，尝试探索非传统能源资源的开发利用也是一项重要补充。

能源；油气资源；利用效率；对策建议；DEA分析方法

能源是经济发展和社会生活的重要物质前提。提升能源利用效率，促进中国能源的可持续发展，是国家能源战略规划的重要内容，也是实现我国社会、经济可持续发展的重要保证。随着能源勘测、开采与利用技术的进步，近年来我国能源的利用效率提升明显①赵楠、贾丽静、张军桥：《技术进步对中国能源利用效率影响机制研究》，《统计研究》2013年第4期。。但由于仍受制于粗放型的经济增长模式，与先进国家及一些新兴工业国家相比，我国的能源利用效率仍整体较低，单位GDP的能耗较高。根据国际能源署数据，2012年中国超越美国成为全球最大的能源消耗国，单位GDP能耗是美国的5倍。尤其是在化工、钢铁、电力和有色金属等行业，单位能耗比国际领先水平高出25%—90%②魏一鸣、范英：《我国能源报告(2006):战略与政策研究》，科学出版社2006年版。。较低的能源利用效率一方面给环境治理带来巨大难题，大量排放二氧化碳致使我国面临的环境压力和国际社会的压力越来越大；另一方面也导致我国能源缺口的持续增大，近年来我国的能源进口量越来越大，进口依存度逐年增加。

能源消费结果异质性是影响能源利用效率的重要因素。我国能源结构长期以煤炭为主，石油及其衍生产品占比较小。虽然煤炭资源具有储量丰富、产生同等热值的价格相对低廉等特点，在较长时期内仍将是我国主要的一次能源，但从长期趋势来看，煤炭这一能源类型燃烧效率较低，同时会对环境产生较大污染。一般认为，考虑环境效应，水电的利用效率最高，天然气稍低，最低的是煤炭和原油。蔡晓春、肖小爱(2010)③蔡晓春、肖小爱：《基于超效率 DEA的中国区域能源利用效率研究》，《统计与信息论坛》2010年第4期。利用超效率 DEA 模型，考察了能源消费结构对能源效率的重要影响，发现中国“一煤独大”的能源消费结构严重阻碍了能源利用效率的提高。因此从单一倚重煤炭能源向“煤炭—油气”多种能源类型均衡发展将成为未来我国能源结构调整的主导方向。

我国油气资源作为煤炭资源的重要替代资源，有着燃烧效率高、污染小的特点，正在逐渐成为我国重要的能源。然而当前我国油气资源的利用还处在较低的水平，随着我国经济的增长，国内石油和天然气的供给已经不能满足当前经济活动的需要，我国石油和天然气的对外依存度日益提高。2015年，我国原油产量为20747万吨，消费量48366万吨，对外依存度为57.10%；同期天然气产量为1072.2亿立方米，消费量1438.4亿立方米，对外依存度为25.46%，均创下历史最高水平。如何在科学评价我国油气资源利用效率水平的基础上，提出符合实际的提升建议从而满足我国经济快速发展的需求，成为亟待解决的重要问题。在此能源利用的现实背景下，本文以油气资源为例，运用DEA方法及脱钩模型评价我国能源利用效率及其与经济增长之间的关系，并据此提出提升我国能源效率的对策建议。

一、理论模型

文献梳理不难发现，单要素生产率(Single Factor Productivity，SFP)框架和全要素生产率(Total Factor Productivity，TFP)框架是能源效率评价常用的基本框架。由于SFP仅能聚焦于单一要素的效率评价，因此基于TFP框架进行能源使用效率评价的研究相对较多。

但不少学者指出TFP测算框架也存在不容忽视的缺陷，主要表现在三个方面：一是对有效产出进行乐观的夸大估计，但明显低估非期望产出。如伴随有效产出产生的二氧化碳排放等可能导致环境污染的副产品。即使基于资本、劳动及期望产出数据，使用CD生产函数、超越对数生产函数等形式对TFP进行参数化估算，也难以排除模型结果可能存在的偏误。周五七(2007)*周五七：《低碳约束下中国工业绿色TFP增长的地区差异——基于共同前沿生产函数的非参数分析》，《经济管理》2014年第3期。认为，这实际上造成了估算结果与我国倡导的可持续发展理念的背离。二是传统的TFP测算框架假定基本的生产决策单元(DMU)是具有完全效率的，能够进行完全有效率的生产，即所有的DMU均能实现基于生产前沿的最优化生产，这一假设条件明显过于苛刻，估算结果难免有偏。事实上，对于中国这样一个处于转型中的发展中大国而言，工业经济仍具有粗放式增长特征，显然大多数DMU难以进行完全有效率的生产。考虑到中国经济增长方式的实际及中国工业的生产现状，采用生产决策单元(DMU)存在完全效率、部分效率和无效率三种情况的生产前沿分析法更符合实际情况，估计结果也更加可靠。三是普遍存在的能源结构异质性与投入要素替代性问题往往被忽视。

目前主要有两种方法构件生产前沿：参数方法及非参数方法。随机前沿分析(SFA)即为典型的参数方法，而非参数方法以数据包络分析法(DEA)为代表。两种方法的差异主要在于前者是用计量方法估计出TFP增长结果，后者则是利用线性规划技术测算TFP增长。对于两种方法的有效性，Watanabe和Tanaka(2007)*Watanabe, M. and Tanaka, K., 2007, “Efficiency Analysis of Chinese Industry: A Directional Distance Function Approach”, Energy Policy, 35(12):6323-6331.认为，DEA方法在拟合含有非期望产出的生产活动时更加便利，且能够在一定程度上避免SFA关于模型形式设定及随机干扰正态分布等强假设偏误，还可以对TFP增长的动力来源做进一步的分析。因此，在考虑环境约束的效率与生产率研究中应用更为广泛。

实际上，自Chung等(1997)*Chung, Y. H. and Fare, R., 1997, “Grosskopf S. Productivity and Undesirable Outputs: A Directional Distance Function Approach”, Journal of Environmental Management, 51(3): 229 -240.首次利用DEA方法将二氧化碳排放等污染物作为非期望产出进行TFP测算以来，大量文献均按照其思路利用方向性距离函数(DDF)和Mulmquist-Luenberger指数对TFP进行测算。不少研究指出，这种测算模型和方法蕴含了环境和经济协调发展的理念，既能够提高测算的有效性，也更符合中国发展的实际，因此得到广泛应用*Zhou, P., Ang, B. W. and Poh, K. L., 2008, “A Survey of Data Envelopment Analysis in Energy and Environmental Studies”, European Journal of Operational Research, 189(1):1 -18.。本文即采用包含二氧化碳排放因素的基于DEA的TFP框架来评价2008—2015年我国各地区油气资源的利用效率。

P={(x,y,b)/x≥xλ,y≤yλ,b=bλ,∑λ=1,λ≥0}

其中，λ表示横截面值的权重，其值大于等于0。若权重之和等于1，则表示可变规模报酬。去掉权重之和为1的约束条件，则表示规模报酬不变。不等式约束表明投入与期望产出的强可处置性，等式约束表示期望产出与非期望产出的联合弱可处置性及零结合性。

下面利用方向性距离函数(DDF)及 ML 生产率指数测算TFP 指数。设基于产出的方向性距离函数为：

g=(gv-gb)是产出扩张的方向性向量，按通常的处理方法，可设定g=(y,-b)。根据Chung et al.(1997)基于产出的 MLPI 定义为：

求解上式中基于全局生产技术集的方向性距离函数的线性规划可写成：

s.t.

二、计量结果及分析

为了研究我国各省油气资源的利用效率，本文选取2009—2015年我国30个省级行政单位(不含西藏)的油气投入产出指标。数据来源于《中国统计年鉴》和《中国能源统计年鉴》及各省统计年鉴等，对于缺失的个别年份数据，本文采用前后两年的数据的平均数作为处理。借鉴车亮亮、韩雪、赵良仕、武春友(2015)煤炭资源利用评价体系，具体指标如下：

1.劳动力投入：考虑到油气的生产消费活动与第二产业关联最大，因此选取第二产业从业人员数作为劳动投入指标；

2.资本投入：以能源工业固定资产投资和油气采选业固定资产投资之和来表征该指标；

3.能源投入：以各地区每年石油、天然气消费量作为衡量能源投入的指标；

4.期望产出：本文评价对象为油气资源利用效率，为避免出现过分夸大产出现象，选取各地区第二产业增加值作为期望产出，并将其折算成2009年的不变价格；

5.非期望产出：非期望产出用油气资源碳排放量表示，碳排放系数的数据来源较多，本文取自国家发改委能源研究所发布的石油和天然气碳排放系数，采用统一的0.5588，油气资源碳排放量的计算公式为：油气消费量×碳排放系数。

本文基于上述构建的DEA模型，通过计算得到2009—2015年全国30个省市地区的油气利用效率值(见表1)。

表1 各省油气利用效率值

总体来看我国油气利用效率变化较大，其中2009—2012年的波动幅度最大，其中2011年的油气利用效率最高，2012年的油气利用效率最低，波动较大的原因可能是2009年以后我国能源政策的调整，导致我国能源使用结构的调整，油气资源利用效率出现大幅度的变化。我国油气利用效率在2013年以后呈现稍微下降的变化趋势，总体趋势平稳。通过2009—2015年油气资源利用效率的分析可知，我国油气资源利用效率总体上需要提高，需要不断转变消费方式，加大油气行业的投资力度，改善油气利用效率下降的现状。

在2009—2015年间，在空间和时间两个维度上全国各省油气利用效率差别较大，空间分布极不均衡。其中山东、河南两省的平均油气利用效率居首。油气资源利用效率水平较高的地区多集中在东部沿海地区，虽然该地区油气资源贫瘠，但经济总量大、增速快，油气消费量大，人力和资本投入大，技术条件优越，因此，油气利用效率水平较高。样本期内，油气利用效率均值排名后五位省市分别为广西、陕西、山西、湖南和吉林，其中，陕西、山西和吉林是我国油气主要产地和输出地区，能源工业固定投资额较大，但经济回报较小，长期以来一直是以牺牲资源和环境为代价换取经济发展速度，油气资源利用效率短期内难以快速提高。另外这些省份在经济增长过程中可能存在油气资源浪费严重现象，进一步导致油气资源利用效率的低下。

图1 各地区油气利用效率

根据涂正革、刘磊珂*涂正革、刘磊珂：《考虑能源、环境因素的中国工业效率评价:基于SBM模型的省级数据分析》，《经济评论》2011年第2期。和魏楚、沈满洪*魏楚、沈满洪：《能源效率及其影响因素：基于DEA的实证分析》，《管理世界》2007年第8期。的划分方法，将我国30个省市地区划分为四大区域：东部沿海地区，包括北京、天津、河北、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东、海南10省市；中部地区，包括山西、内蒙古、安徽、江西、河南、湖北、湖南、陕西8省市地区； 西部地区，包括广西、四川、重庆、贵州、云南、甘肃、青海、宁夏和新疆9省市地区；东北地区，包括辽宁、吉林和黑龙江3省。下面分别对四个地区的油气利用效率情况进行分析。

2009—2015年东部地区油气资源利用效率波动较大，2010年油气资源利用效率最低，随后在2012年开始上升，随后又有小幅度的下降，2013—2015年东部地区油气资源利用效率呈现稍微下降的趋势。整体来看，东部地区油气资源利用效率波动幅度比较大，油气资源利用效率呈现波动中缓慢上升的趋势。东部地区是我国油气消费的重点地区，北京、上海等油气消费大省的油气消费量逐渐攀升，油气消费量在全国的占比高，但是油气资源不丰富，主要靠中西部油气资源大省的油气输送，该地区油气资源利用效率波动幅度较大，这可能与东部地区油气资源需求量逐年增大，但是油气资源利用效率不高，油气资源浪费现象存有一定关系。

2009—2015年中部地区油气资源利用效率波动也较大，2009年油气资源利用效率较低，随后逐年上升，到2011年油气资源利用效率达到最高值，2012年以后该地区油气资源利用效率开始小幅度的下滑，整体来说，油气资源利用效率呈现先升后降的总体趋势，但从油气资源利用效率来看，油气资源利用情况不容乐观。中部地区作为我国油气产出的主要来源地，油气产出量比较大，随着近些年中部地区经济的快速发展，油气消费量也在不断增加，但是在能源技术等方面与东部地区存在差异，导致油气资源利用状况不佳，另外生产方式正处在转变的关键时期，生产方式相对粗放，存在油气资源利用率不高，油气资源浪费的现象。

2009—2015年西部地区油气资源利用效率呈现波动中上升的总体趋势，2010年油气资源利用效率最低，随后在2012年上升，随后又有小幅度的下降，2013—2015年西部地区油气资源利用效率呈现稍微下降的趋势。整体来看，西部地区油气资源利用效率波动幅度比东部和中部地区小，油气资源利用效率呈现波动中缓慢上升的趋势。西部地区是我国油气消费的重点地区，新疆等西部省区是我国的油气资源主要产地，油气资源丰富，但是油气资源消费量相对较小，油气行业的固定投资有限，导致油气资源的利用效率不高。

2009—2015年东北地区油气资源利用效率波动不大，2010年油气资源利用效率最低，随后在2011年上升，2013年有小幅度的下降，2013—2015年该地区油气资源利用效率呈现整体平稳的趋势。东北地区也是我国重要的油气资源产出地，油气资源相对丰富，油气开采潜力巨大，近年随着振兴东北的国家战略的实施，东北地区油气消费水平正在逐年提高，油气运输等方面的投资正在逐年加大，使得油气资源利用效率不断改善。

三、进一步讨论

油气资源的消费及利用效率与经济增长之间是否存在必然的关联？这一问题的解答有助于揭示我国各地区的油气消费特征，从而为我国油气资源需求预测及开发储备提供理论依据，反过来也为我国各地区油气资源利用效率的进一步提升提供着力方向。

脱钩(decoupling)在不同学科领域被赋予不同的含义，经济合作与发展组织(OECD)最初将“脱钩”概念应用于农业政策领域，分析政策与贸易和市场均衡之间的相互关系，世界银行随后将该概念引入到资源环境领域用以分析资源消耗和环境污染与经济增长的脱钩情况*盖美、胡杭爱、柯丽娜：《长江三角洲地区资源环境与经济增长协调发展研究》，《自然资源学报》2013年第2期。。借鉴车亮亮、韩雪、赵良仕、武春友(2015)煤炭资源利用评价体系，参照Tapio脱钩弹性模型，本文将构建油气消费与经济增长脱钩分析模型和油气利用效率与经济增长的“挂钩”分析模型来探讨我国各地区油气资源利用与经济增长存在的空间序列演化趋势。具体模型如下：

油气消费的GDP弹性(ECC)=油气消费量变化的百分比(△CC)/GDP变化的百分比(△GDP)

油气利用效率的GDP弹性(ECE)=油气利用效率变化的百分比(△CE)/GDP变化的百分比(△GDP)

判断原则为：ECC和ECE均大于1为绝对挂钩， ECC和ECE均等于1为绝对挂钩与相对脱钩的临界点，ECC和ECE在1和1之间为相对脱钩，ECC和ECE均小于0为绝对脱钩。具体脱钩分析结果见表2。

表2 我国油气资源消费经济增长脱钩分析结果

2009—2015年，全国范围内油气消费与经济增长呈现相对脱钩状态的省区有安徽、北京、甘肃、广东、贵州、海南、河南、吉林、江西、辽宁、内蒙古、山东、山西、上海14个省市地区，相对脱钩的地区空间上呈现相对分散的局面。

油气消费与经济增长呈现绝对挂钩的有福建、广西、河北、黑龙江、湖北、湖南、江西、宁夏、青海、陕西、四川、天津、新疆、云南、浙江、重庆16个省区，其中浙江、福建、湖北、湖南、天津等经济发达省份为了追求经济绩效，导致油气消费强度居高不下，其余经济欠发达地区为了追赶经济发达地区，大批高能耗、高污染、低水平的工业项目立项，使得油气消费与经济增长呈现绝对挂钩的状态，上述地区同样受国家经济增长放缓和宏观经济政策调整等影响。油气消费与经济增长处于绝对挂钩的省区偏多，凸显了我国经济发展当中还是存在相当严重的高能耗、高污染的问题。

我国经济增长与煤炭消费呈现绝对挂钩状态，高强度的能源消耗带来了高速的经济增长，2005年以后我国在油气资源消费量方面快速增长，从而造成了油气消费与经济增长的绝对挂钩状态。与此同时，油气利用效率与经济增长呈现绝对挂钩的有北京、湖北、湖南、新疆、浙江、重庆6个省区，表明上述地区油气利用效率增长率快于经济增长率，说明这些省区调整经济结构，转变经济发展方式效果显著。其余省区则因油气资源利用效率可能受制于地区粗放式的经济发展方式，呈现相对脱钩状态。

四、对策建议

以上分析表明，我国各地区油气资源利用效率存在显著差异和不均衡，整体利用效率较低，且提升迹象不明显。尤其是部分地区受制于粗放式的经济发展方式，资源浪费严重，油气资源利用效率与经济增长相对脱钩。因此，我国能源资源利用效率的提升需要系统性的解决方案，一方面需要从自身入手，针对资产管理、责任成本控制等关键环节进行规范提升。另一方面，则需要针对能源企业以及产业整体，进行一体化战略发展以及市场竞争力提升，来保证在国内总的产业中的协同发展以及国际市场大范围内的占有率。此外，鉴于传统油气资源开发的饱和，尝试探索非传统油气资源的开发利用也将是一项重要发展补充。

第一，实施能源产业资产全生命周期管理。相对于传统的资产管理，能源产业资产全生命周期管理强调统筹各个阶段进行综合管理，衔接规划设计、采购建设、生产运营、技改等各个流程；由此涉及到多个相关的横向部门，如规划设计、物资、生产、财务等，需要整合成立专门的责任部门，实现业务目标；加强运营绩效管理，制定有效可行的能源资产运营评估制度，通过有效监督提高对能源资产的控制。为实施全生命周期管理，对能源资产进行全面分析，首先制定总体实施方案；继而针对各不同的生命周期阶段特征，制定详细操作规程；最后在能源资产整个运营过程中做好配套保障工作。

第二，完善能源成本管控机制。能源企业面临较强的市场竞争压力，在提供同质产品的情况下，通过有效的管控获取成本优势，是企业在竞争中获胜的必要途径。在有效把握企业在相关行业中所处的价值链地位的基础上，有针对性地建立成本管控机制，对自身的价值链进行重构，从而更加有效地契合整个价值链的需求，甚至引导整个价值链的重构。面对变化的市场形式，逐步健全T型管理模式，通过重组、合并、战略联盟等多种形式，整合行业中相近、互补的业务或技术，结合组织复杂的业务和员工，最终实现技术和信息的有效沟通和共享。

第三，加强能源开发国际合作。逐步放开政府管制建立适应市场经济的产业发展体制，是我国能源企业参与国际化竞争从而促进我国能源产业健康发展的基础和前提。当然，现阶段加强能源开发的国际合作还需要政府的大力支持。首要的措施即修改长久以来已经不适应跨国合作的制度和措施，如简化海外及跨国项目审批环节并提高审批速度，适当放宽国外企业投资额度的限制，进一步完善中国企业赴海外投资的法律法规及支持政策，避免对中国企业赴海外投资及海外企业在国内投资的过度干预等等。其次，政府应设立专门的能源勘探开发基金，鼓励中国企业积极开展国际合作。最后，培育中小能源企业发展，引导有序市场竞争，促进我国能源企业的国际竞争力。

第四，促进非传统能源资源开发。油砂(沥青)、油页岩、致密气、煤层甲烷气、页岩气、天然气水合物等非传统能源资源的勘探开发，不但对传统能源资源开发形成补充，更是未来的一种接替资源，能够有效缓解目前我国经济发展对能源资源的需求缺口。另外，非传统能源资源的开发对于增加就业、构建和谐社会等都具有重要意义。目前，非传统能源资源的开发存在一定的困难，主要受制于开发技术水平和开发成本。其中开发成本高昂是目前石油企业不愿进行非传统能源资源勘探开发的主要原因。对此，政府应综合运用设立专项基金、税收优惠、财政补贴等财政和金融政策进行积极推动，有效促进非传统能源资源的开发。

(责任编辑：张婧)

2017-07-05

厉桦楠(1987—)，男，中国石油大学(华东)经济管理学院博士生，主要研究方向为石油工程管理。

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