基于政策情景的家庭乘用车能源回弹效应研究

刘朝+周思明+余芳洁+张欢

摘要：基于长株潭城市群的调查数据，测算在燃料消耗量为5.0L/100km情景下家庭乘用车的直接能源回弹效应，并采用二分类Logistic法分析影响家庭乘用车直接能源回弹效应的因素。结果表明：长株潭城市群家庭乘用车平均直接能源回弹效应为20%；不同居民家庭乘用车的直接能源回弹效应差别较大，存在超级节能、零回弹、部分回弹和回火效应；户主受教育水平、收入水平、购买新车意愿、车辆行驶里程、出行偏好等因素对家庭乘用车超级节能和零回弹效应影响显著。

关键词： 长株潭城市群；家庭乘用车；能源回弹效应；二分类Logistic回归

中图分类号：F062.2文献标识码：A文章编号：10037217（2017）06013106

一、引言

过去几十年中，我国经济快速发展，随之产生的能源消费量和碳排放水平一直呈增长态势＼[1＼]。《2016年世界能源统计年鉴》指出，中国能源消费量占全球能源消费总量的23%，已成为全球能源消费量和CO2排放量最多的国家＼[2＼]。虽然中国政府致力于向低碳经济转型，但以煤炭为主的能源消费结构难以在短期内得到根本改变＼[3＼]，节能减排刻不容缓。

交通运输业作为基础性行业，目前已成为次于工业和生活领域的第三大能源消费行业＼[4＼]，也是国家节能减排的重点领域之一①。而家庭乘用车作为居民日常出行的主要交通工具，近年来它的产销量和保有量大幅增长。中国公安部发布的数据显示，截至2016年底，小型载客汽车达1.6亿辆，其中，以个人名义登记的小型载客汽车（私家车）达到1.46亿辆，占小型载客汽车的92.60%，與2015年相比增长15.08%②。但与发达国家相比，中国人均私家车保有量还处于较低水平＼[5＼]，仍有较大的增长潜力，这给我国的节能减排工作带来巨大的挑战。

事实上，中国政府相关部门已陆续出台一系列政策来推进绿色低碳交通运输发展。如《关于减征1.6升及以下排量乘用车车辆购置税的通知》③及《乘用车燃料消耗量限值》和《乘用车燃料消耗量评价方法及指标》④等。但能源效率提高而产生的预期能源节约量不一定能完全实现，因为能源效率提高会导致能源服务的成本降低，进而产生更多的能源服务消费，预期能源节约量会被这种消费者行为部分甚至完全抵消，产生“回弹效应”＼[6＼]。能源回弹效应的存在可能导致国家的能效政策受限或失效＼[7＼]，给节能减排工作带来新的挑战。

因此，本文设计嵌入政策情景的实际偏好——意向偏好调查方法，在全国“资源节约型社会”和“环境友好型社会”（两型社会）试验区湖南长株潭城市群进行实地调查，获取居民使用家庭乘用车出行数据；并调查和测算在燃料消耗量为5.0L/100km的情景下，长株潭城市群家庭乘用车直接能源回弹效应的大小以及影响直接能源回弹效应的因素。

二、文献综述

随着KhazzoomBrookes假说＼[8＼]的提出，学术界正式开启了对能源回弹效应的研究。能源回弹效应值有小于0、等于0、处于0～1之间、等于1和大于1五种情况。能源回弹效应值小于0，表示能源效率提高后实际节能量大于预期节能量，属于“超级节能”；能源回弹效应值等于0，表示能源效率提高1%，节能为1%，表明能源使用效率提高达到了理想的节能效果，称为“零回弹”；能源回弹效应处于0与1之间，意味着实际节能量小于预期节能量，表明回弹效应的存在会抵消部分节能量，即 “部分回弹”；能源回弹效应值等于1，表明预期节能量被完全抵消掉，意味着提高能源使用效率完全没有达到节能的目的，即“完全回弹”；最后，能源回弹效应大于1，表明提高能源使用效率后反而增加了能源消费，称为“回火效应”＼[9＼]。能源回弹效应分为直接能源回弹效应、间接能源回弹效应和广泛经济范围能源回弹效应＼[9＼]。

目前，学者们对社会经济各个部门的能源回弹效应进行了研究。Broberg等（2015）发现在瑞典工业部门，若能效上升5%，经济范围回弹效应是40%～70%＼[10＼]。Evans和Schfer（2013）发现美国国内航空的平均直接能源回弹效应为19%＼[11＼]。Cellura等（2013）估测出意大利建筑行业的能源回弹效应大小的范围为0.89%～11.6%＼[12＼]。Wang等（2012）指出城镇客运交通平均直接回弹效应约是96%＼[13＼]。国涓等（2010）发现中国工业部门存在着能源回弹效应＼[14＼]。查冬兰和周德群（2010）发现中国石油、电力和煤炭平均能源回弹效应分别是33.06%、32.28%和32.17% ＼[15＼]。关于家庭乘用车能源回弹效应，现有研究主要集中在整个国家层面，如Ficano和Thompson （2014） 发现美国私人汽车出行的短期和长期的能源回弹效应分别是5%～20%和10%～30%＼[16＼]。Frondel等（2012）发现德国私人交通的平均能源回弹效应在57%～62%＼[17＼]。Lin和Liu（2013）发现中国大陆地区私人交通的能源回弹效应高达107.2%＼[18＼]。学者们的研究结果证实了私人汽车交通存在着明显的能源回弹效应。此外，部分学者从家庭异质性、出行特征等方面对私人汽车交通能源回弹效应的影响因素进行了探索。研究结果表明，收入会对能源回弹效应产生直接的影响＼[16＼]，人均家庭消费支出的增加会使直接能源回弹效应呈减少趋势＼[18＼]。家庭人口结构、驾驶者的教育程度和职业、家庭成员的就业人数则会影响家庭的出行偏好和需求，进而影响出行里程数与能源回弹效应＼[16＼]。

综上所述，能源回弹效应存在于社会经济的各个部门，而现有对家庭乘用车回弹效应的研究基本关注整个国家层面，对不同地区和省份的研究较少。而且，只有少部分学者量化研究了影响家庭乘用车回弹效应的关键因素。本文设计问卷，对长株潭城市群的有车家庭进行抽样调查，测算在家庭乘用车燃料消耗量为5.0L/100km的情景下家庭乘用车的平均直接回弹效应，并利用二分类Logistic模型识别可能造成能源回弹效应小于及等于0的因素，从能源回弹效应的角度提出相应的节能减排政策建议。endprint

三、调查样本和研究方法

（一）调查样本

聚焦长株潭地区，将拥有至少一辆乘用车的家庭作为调查对象（属于工作单位配置性质的家庭乘用车排除在外）。问卷分为两部分，第一部分为实际数据调查，主要是调查对象当前的实际特征，包含户主特征（年龄、学历、职业状况、工作中需要经常用到小车、对再买车的态度等）、家庭特征（收入、小孩上下学的交通方式、住宅与公交站或地铁站的最近距离）和家庭乘用车实际使用情况（乘用车的拥有量、乘用车的百公里油耗、出行的交通状况）等；第二部分主要是意向数据调查，将家庭乘用车燃料消耗量设定为“5.0L/100km”情景，获取该情景下家庭乘用车总行驶里程的意向数据。

在长株潭地区分发400份问卷，最终收回325份有效问卷，问卷的有效回收率是81.25%。相关变量的描述性统计见表1。

（二）研究方法

1.直接能源回弹效应估算。

根据Jin（2007） ＼[19＼]的定义，能源回弹效应是指能源效率提高后实际节能量比预期节能量的减少量，本文基于该定义对家庭乘用车的直接能源回弹效应进行测算。假设CMi和AMi分别表示每户家庭乘用车能源效率提高后的预期节能量和实际节能量，那么能源回弹效应的定义如方程（1）所示：

R=CMi-AMiCMi×100%（1）

据Haas和Biermayr（2000） ＼[20＼]的研究，在计算预期节能量时，能源服务并没有因能源效率提高而变化，而计算实际节能量则是基于能源效率提高后的实际能源服务。另外，能源效率可被定义为“能源效率=能源服务/能源消费”＼[21＼]，所以，每户家庭乘用车的初始能源消耗，能源效率提高后的实际能源消耗以及能源效率提高后的预期能源消耗分别由方程（2）（3）和（4）所示：

四、实证结果及分析

（一）直接能源回弹效应测算

中國政府于2004年确立了乘用车的第一项强制性燃料经济性标准，通过采纳这项新标准，中国乘用车新车平均燃料消耗量于2020年期望达到5.0L/100km。据此，采用实际偏好——意向偏好调查方法，调查“家庭乘用车燃料经济性提高到5.0L/100km”情景前后，家庭乘用车行驶里程等数据，估测直接能源回弹效应大小。

首先，调查每户家庭乘用车目前“每百公里油耗”以及“平均每月的行使里程数”的实际偏好数据，分别代表家庭乘用车的初始能源消耗（ei）和初始能源服务（si），进而根据公式（2）计算出家庭乘用车的初始能源效率值（εi）；然后，调查“若家庭乘用车的油耗变成5.0L/100km（Aei）”的情景下，这些家庭乘用车“平均每月的行使里程数”的意向偏好数据，获得能源效率提高后家庭乘用车的能源服务值（Asi），计算出提高后的能源效率（Hεi）。最后，根据公式（7）估算在家庭乘用车燃料消耗量为5.0L/100km的情景下，325户家庭中乘用车的直接能源回弹效应值。研究结果表明：

第一，在家庭乘用车燃料消耗量为5.0L/100km的情景下，样本范围内存在家庭乘用车能源回弹效应。在平均水平上，家庭乘用车的直接能源回弹效应为20%，这表明有80%的期望能源消费节约量能够实现，但由于回弹效应的存在，20%的期望能源消费节约量会被抵消。

第二，对于不同的居民家庭来说，家庭乘用车的能源回弹效应值差别较大，存在超级节能、零回弹、部分回弹和回火效应 ＼[9＼]，占比分别为7.08%、47.69%、40%和4.92%。这说明，在家庭乘用车燃料消耗量为5.0L/100km的情景下，有7.08%的家庭认为科技进步，燃料效率的提高会导致人们比预期节约更多的能源；存在47.69%的家庭对能源效率提升不敏感，认为能源效率的提高对其能源消费和节约量并没有影响；有40%的家庭会随着能源效率提高增加家庭乘用车的使用，会导致部分回弹；4.92%的家庭对能源效率比较敏感，随着能源效率的提高增加家庭乘用车的使用，增加能源消费，导致回火效应。

（二）能源回弹效应影响因素二分类Logistic回归结果

选用二分类Logistic模型对影响家庭乘用车产生超级节能和零回弹效应（直接能源回弹效应小于等于0）的因素进行分析，回归系数如表2所示。

第一，车辆行驶里程（lnS）、户主受教育水平（X5）、收入水平（X11）及交通拥堵程度（X13）与家庭乘用车产生超级节能和零回弹效应（直接能源回弹效应小于等于0）的概率正相关。如表2所示，车辆行驶里程的对数值每增加1个单位，能源回弹效应小于等于0发生与不发生之比增长38.6%；户主学历在硕士及以上的家庭直接能源回弹效应小于等于0的发生概率是本科及以下的家庭的26.038倍；收入高于20万的家庭发生直接能源回弹效应小于等于0的概率是收入低于20万家庭的3.573倍；经常遭遇交通拥堵（及停车不方便）的家庭直接能源回弹效应小于等于0发生概率是不常遇到交通拥堵（或停车方便）家庭的2.110（14.676）倍。一方面，研究结果与Su（2012）的研究结果一致，即回弹效应随着车辆行驶里程的增加而减少，乘用车行驶里程越高的家庭，其需要使用乘用车来满足额外出行需求的概率越低＼[23＼]。其次，受教育程度比较高的消费者比较关心环境保护＼[24＼]，而有环境意识的消费者倾向于消耗更少的汽油＼[25＼]。另外，随着家庭收入的增加，能源服务的边际效用将会递减，这意味着增加单位行驶里程所带来的满足感变弱，人均家庭消费支出的增加会使直接能源回弹效应呈减少趋势＼[18＼]。最后，在道路拥挤（或停车不方便）的情况下，出行的时间成本和资本成本都相对偏大，从而导致居民很有可能放弃出行意愿不强烈或者出行弹性较大的出行，导致乘用车行驶里程增长和回弹效应发生概率变小。

第二，购买新车的意愿（X10）、家庭乘用车社会地位象征程度（X12）、乘用车快捷出行的偏好程度（X15）、用乘用车接送小孩上下学的偏好程度（X18）、在工作业务中使用乘用车的偏好程度（X19）和在生活购物中使用乘用车的偏好程度（X20）与家庭乘用车产生超级节能和零回弹效应（直接能源回弹效应小于等于0）的概率负相关。在其他条件不变的情况下，燃料效率提高到5.0L/100km后，无购车意愿家庭的能源回弹效应小于等于0发生概率是有购车意愿家庭的2.052倍；不认为乘用车是社会地位象征的家庭发生直接能源回弹效应小于等于0的概率是将乘用车看做社会地位象征家庭的1.88倍；不偏爱乘用车快捷（或自由（X16）、或舒适（X17））出行体验的家庭直接能源回弹效应小于等于0发生概率是更偏爱乘用车快捷（或自由、或舒适）出行体验家庭的2.736（或7.599，或2.595）倍；不偏好用乘用车接送小孩上下学的家庭直接能源回弹效应小于等于0发生概率是偏好用乘用车接送小孩上下学家庭的19.636倍；不偏爱在工作业务中使用乘用车的家庭直接能源回弹效应小于等于0发生概率是偏爱在工作业务中使用乘用车家庭的17.611倍；在生活购物（或文体娱乐（X21）、或探亲访友（X22））中不偏好采用乘用车出行的家庭，其直接能源回弹效应小于等于0发生概率是有这种偏好的家庭的1.643（或15.212、或4.86）倍。endprint

杨媚茹等（2013）的研究表明，有购车意愿的人没有显著的环保意识＼[26＼]，而当能源效率提高后，有购车意愿的家庭更倾向于增加车辆行驶里程，具有更多的耗能行为。此外，在社会生活中，认可乘用车具有较高社会地位象征性的家庭，更倾向于使用乘用车出行来满足自身的社会需求。在用乘用车接送小孩上下学方面，学生出行时间与工作日的早晚高峰基本重合，用家庭乘用车接送小孩会加重路网的交通负荷＼[27＼]。对于偏爱乘用车快捷（或自由，或舒适，或生活娱乐）出行体验的家庭来说，当能源效率提高后，乘用车出行成本降低，其更倾向于增加车辆行驶里程，增大能源消费和回弹效应发生的概率。

第三，家庭乘用车出行特征因素是影响直接能源回弹效应的主要原因。在其他条件不变的情况下，燃料效率提高到5.0L/100km后，不偏好用乘用车接送小孩上下学（X18）、不常在工作业务中使用乘用车的（X19）和较少在文体娱乐中使用乘用车（X21）都会导致家庭乘用车直接能源回弹效应小于等于0的发生概率较大。这是因为汽车的燃油经济性会减少驾驶成本，而低的驾驶成本又会增加汽车出行里程数。汽车的燃油经济性对能源回弹效应产生的影响都是通过影响汽车行驶里程数而实现的，较少的行驶里程数导致家庭乘用车直接能源回弹效应小于等于0的发生概率较大。

五、结论与建议

基于长株潭城市群的实际调查数据，测算了在家庭乘用车燃料消耗量为5.0L/100km的情景下，长株潭城市群家庭乘用车直接能源回弹效应，并采用二分类Logistic回归方法分析了影响家庭乘用车直接能源回弹效应的因素。主要结论如下：

第一，在家庭乘用车燃料消耗量为5.0L/100km的情景下，样本范围内长株潭城市群家庭乘用车能源消费中存在回弹效应。在平均水平上，家庭乘用车的直接能源回弹效应为20%。

第二，长株潭地区不同居民家庭的乘用车直接能源回弹效应值差别较大，存在超级节能、零回弹、部分回弹和回火效应。

第三，车辆行驶里程、户主受教育水平、收入水平、交通拥堵程度与家庭乘用车超级节能和零回弹效应正相关；居民购买新车的意愿、家庭乘用车社会地位象征程度、乘用车快捷出行的偏好程度、用乘用车接送小孩上下学的偏好程度、在工作业务中使用乘用车的偏好程度和在生活购物中使用乘用车的偏好程度与家庭乘用车超级节能和零回弹效应负相关。

基于上述研究结果，提出几点政策建议，以期减缓家庭乘用车直接能源回弹效应。（1）在发展经济的同时要注意提高公民的受教育水平和收入水平，从而提高消费者的环境意识，降低对能源效率的敏感性，呼吁公民节能减排从身边做起；（2）通过制定和实施车辆限购政策，降低人们的再购车意愿和行为；（3）在长株潭地区设计和推广多样化节能出行方式，鼓励人们在出行、生活娱乐时采用公共和节能交通，降低燃油家庭乘用车的偏好程度和使用频率。

注释：

①http：//www.gov.cn/gongbao/content/2013/content_2466586. htm.

②http：//henan.people.com.cn/n2/2017/0111/c351638-29582426.html.

③http：//szs.mof.gov.cn/zhengwuxinxi/zhengcefabu/201612 /t20161215_2483048.html.

④http：//henan.people.com.cn/n2/2017/0111/c351638 -29582426.html.

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（责任编辑：钟瑶）

Abstract：Based on real survey data from ChangshaZhuzhouXiangtan City Group， this paper estimated the direct energy rebound effect of family cars under a policy scenario that the fuel consumption reduces to 5.0L/100km， and explored the affecting factors related to the direct energy rebound effect of household cars. The results showed that the average direct rebound effect in ChangshaZhuzhouXiangtan City Group was 20%； the direct rebound effect showed large differences among families， existed super conservation effect， zero rebound effect， partial rebound effect and backfire effect； the factors that households' education levels and income， appetite to buy cars， vehicle miles traveled and travel preference all have significant effects on the super conservation effect and zero rebound effect of household cars.

Key words：ChangshaZhuzhouXiangtan City Group； household cars； energy rebound effect； binary Logistic regressionendprint