关于能源效率问题的内涵、逻辑及影响因素的研究综述

金永刚

（辽宁大学国际关系学院，辽宁沈阳110036）

一、引言

由于能源问题不仅关系到人民生活质量和生态环境发展，还事关国家经济安全和国家战略安全，其早已成为经济社会发展的重要问题之一。据国际能源署（IEA）的数据显示，中国已于2009 年超越美国，成为世界能源消费第一大国。改革开放以来，虽然中国能源行业取得了长足发展，但目前，中国的能源效率水平总体较低，不仅不利于环境生态保护、减缓全球变暖，还有碍于国家能源安全和经济低碳转型。若要改变这种不利局面，在所有的政策工具中，改善能源效率是最重要的抓手。

二、能源效率内涵

（一）能源效率与节能

基于年代背景及研究领域不同，人们对能源效率概念的理解也不断变化。自20 世纪70 年代两次世界石油危机爆发后，各国政府陆续制定了一系列节约使用化石能源的政策法规，并不断加强节能技术的开发和研究。世界能源委员会在1979 年对节能进行了定义，“节能是采取技术上可行、经济上合理、环境和社会可接受的一切措施，来提高能源资源的利用效率。”

王庆一（2003）〔1〕认为，节能旨在降低能源强度（单位产值能耗）的努力，应在能源系统的所有环节，包括开采、加工、转换、输送、分配到终端利用，从经济、技术、法律、行政、宣传、教育等方面采取有效措施，来消除能源的浪费。

虽然“节能”也涉及提高能源使用效率，但其是强调以减少能源的使用量来应对能源的有限性，研究对象不仅涉及生产方面，还包括生活方面。而能源效率侧重在社会生产过程中，通过技术等因素的改进以提高能源的利用效率。另外，能源效率并非一个简单而又孤立的测算结果，它和经济、社会、环境以及技术状况等因素密切相关。一味地追求“减少能源消耗”，从长远利益或全局角度来看，往往“得不偿失”。

（二）能源效率与能源强度和能源生产率

能源强度（energy intensity）是指一个国家或地区、部门或行业，一定时间内单位产值消耗的能源数量，通常用吨油当量（或煤当量）/万元来表示，即“能源投入/GDP”，能够刻画出经济对能源的依赖程度。能源生产率（Energy productivity）表示单位能源消耗所得到的产出，即“GDP/能源投入”。Patterson（1996）〔2〕曾按照投入—产出的不同变量对能源生产率进行详细分类。

能源强度和能源生产率的测度方法较为相近，变动趋势有一定内在联系，且互为倒数。能源强度偏重于反映经济结构的变化，能源生产率能更好地体现能源配置方面的变化。通常在能源消费结构相对稳定的前提下，能源强度的应用相对较广。但由于能源强度隐含的假设条件为产出是由能源作为唯一投入要素所创造，因此，其不能真实准确反映生产实际，且测度结果也往往偏高。

王昆（2012）〔3〕认为，能源强度和能源效率既有联系，也有区别。从微观层面看，一个企业能源强度的高低，主要取决于其所处的行业，而不是取决于能源效率。从宏观层面上看，一个国家或一个经济体的能源强度高，能源效率并不一定低。能源强度大体上能反映一个经济体对能源的依赖程度，但并不能反映能源效率的高低，除非两个经济体的气候条件、经济发展水平、产业结构、国土面积、人口规模相似。

严格来说，能源强度和能源生产率都属于“生产率”的测度范畴，其只是衡量了能源投入与产出之间的一个比例关系，无法计算出真正意义上的“效率”。此外，二者可视为能源效率变化的静态结果，不能反映出生产活动的过程。能源效率是测度在当前固定能源投入下实际产出能力达到最大的程度，或在产出固定条件下实际能源投入最小的程度，其优点是能够很好地描绘能源要素以及其他要素在实际生产中来自技术部分的效率。从这个层面来看，能源效率比能源强度和能源生产率更具研究意义，某种程度上，是对二者的完善和升级。

（三）能源效率的定义

1995 年，世界能源理事会在《应用高技术提高能效》中，将“能源效率”定义为“减少提供同等能源服务的能源投入”。Patterson（1996）〔4〕认为，能源效率是指利用更少的能源来提供同等数量的服务或有用产出。Didier Bosseboeuf et al.（1997）〔5〕认为可从两方面理解能源效率，一是经济方面，即在消费更少的能源的前提下获得更多的产出；二是，通过技术进步和生活方式的等方面因素的改变而减少能源的消耗。

魏楚和沈满洪（2007）〔6〕认为，能源效率是度量产出固定条件下达到最小投入的程度或者是固定能源投入下所能实现最大产出的程度。魏一鸣等（2010）〔7〕提出，能源效率的内涵在于所消耗的能源量对于维持或促进整个经济、社会和环境系统可持续发展的贡献量。王晓岭等（2015）〔8〕将能源效率的内涵解释为“以最少的能源消耗获得最大的经济产出，并且将环境的负外部性降到最低”。

本文认为，从宏观经济学角度理解能源效率，应把握以下两点：一是，改善能源效率的前提是确保同等数量的服务和有用产出，即保障一定的经济增长；二是，改善能源效率的根本目的是减少在生产过程中能源这一生产要素的投入量，从而降低生产成本，增强产业国际竞争力。

三、能源效率与经济发展和环境的关系

能源作为一种生产活动中的重要投入要素，影响着经济发展的全过程。在生产投入端，能源效率直接关系到生产成本的高低；在产出端，能源效率还对环境的保护及治理产生至关重要的影响。

（一）能源效率与经济增长

在研究能源效率同经济增长关系时，大多数研究都是建立经济增长模型，把污染物或非期望产出纳入生产函数，并研究其最优收敛路径。随着计量方法的不断改进，越来越多的研究运用协整、面板等方法来研究能源消费与经济增长的关系通过对选取数据的运算和假设条件的检验。

绝大多数文献都认为，能源效率的改善能够直接和间接地促进经济增长，如B.S.Warr et al.（2009）〔9〕对美国1946-2000 年间的数据样本进行研究。结果表明，为保持经济长期增长，必须增加能源供应或提高能源利用效率。赵新刚等（2014）〔10〕研究表明，中国的经济增长与能源强度处于倒U 型曲线的上行阶段，当人均GDP 达13208.48 美元时，能源强度的拐点或将出现，经济增长对能源的依赖程度或将逐步下降。Bernard C.Beaudreau et al.（2010）〔11〕认为，如果不考虑创新对经济增长的贡献，只有通过改进能源效率才能提高经济增长率。但也有研究发现，能源效率并不能持续推动经济增长。如路正南等（2017）〔12〕研究表明，能源强度的不断降低不能持续推动经济增长率的提升。

经济增长对能源效率是否有影响，多数研究认为经济增长并不一定能够影响能源效率，还需结合所处的发展阶段和收入状况具体测算。郑丽琳（2012）〔13〕研究显示，要素投入与经济增长之间存在非线性转换行为，有且仅有一个门限值；能源效率一旦跨越门限值，要素产出弹性提高、产出规模报酬系数增大、不同要素对产出规模的贡献份额变动；省份间根据能源效率差异，在门限值左右呈现区域集聚及进程阶段性特征。赵新刚等（2014）〔14〕研究发现，在一国经济的不同发展阶段，经济增长与能源强度之间存在连续平滑转换机制，机制转换效应使经济变量以阈值为界从一个机制转为另一个机制。周肖肖等（2015）〔15〕研究结果表明：中国经济增长显著存在能源效率—产业结构协同效应，能源效率可通过倒逼产业结构优化促进经济增长。周四军等（2016）〔16〕研究表明，能源效率与经济增长之间存在机制转换效应，在经济发展处于低收入水平时，能源效率与经济增长表现为线性关系；在经济发展处于中等或较高收入水平时，能源效率与经济增长之间则表现为非线性关系，并以人均GDP 的阈值为界，在不同机制之间进行平滑转换。Rajbhandari et al.（2018）〔17〕研究发现，对于样本中的所有经济体来看，低能源强度与经济增长存在因果关系，而就中等收入经济体而言，低能源强度和高经济增长之间存在双向因果关系。因此，中等收入经济体能够通过提高能源效率而获得额外的增长红利。

此外，解学梅等（2016）〔18〕研究结果揭示，经济增长将会带来能源强度和能源结构的变化，即能源强度增加，能源结构恶化。

（二）能源效率与经济结构

许多学者对能源效率与经济结构间的关系进行研究，有的从所有制结构入手，比如，魏楚和沈满洪（2008）〔19〕认为，深化国有经济改革、降低国有经济比重也是提高能源效率的有效手段，如果国有经济所占比重下降1%，其对能源效率的改善作用为0.15%-0.16%。赵金楼等（2013）〔20〕发现，产权结构、能源价格指数、出口依存度等每上升1%，能源效率将分别提高0.672%、0.166%、0.518%。冉启英等（2015）〔21〕研究表明，所有制结构对中国不同地区的能源效率影响存在差异。而更多的研究是从产业结构入手，即探讨产业结构对能源效率的影响。目前，产业结构调整有利于能源效率的改善已经为国内外诸多研究所证实，只是产业结构对能源效率的作用具有阶段性的特征。Samuels（1984）、B.W.Ang（1995）、Richard（1999）〔22-24〕一致认为，能源从生产率偏低的部门流向生产率偏高的部门，从而有利于资源优化配置，提高能源效率。但产业结构提高能源效率的作用具有明显的阶段性特征，并不是在所有的研究阶段都有利于降低能源强度。

对产业结构而言，可进一步细分为从产业间结构和产业内结构对能源效率问题进行研究。从产业间结构进行研究的学者主要认为，应降低第二产业比重，提升第三产业比重；同时，注重产业结构合理化。史丹（2002，2003，2007）〔25-27〕研究显示，中国的产业结构变动对能源效率的变动具有重要影响，但是产业结构对能源强度的影响方向却不同。1990 年以前产业结构的变动降低了能源强度，而1990 年以后的产业结构变动却提高了能源强度。总体来看，中国20 世纪90 年代以来，对外开放和经济体制改革促进了能源效率的提高。Peter Mulder（2012）〔28〕研究发现，发展服务业有助于降低经合组织的总体能源强度水平，但如果服务部门实现与制造部门同等程度的能源效率改进，这一贡献将显著增加。张勇（2015）〔29〕认为，从经济与能源持续协调发展的角度来看，产业结构升级与能源强度优化目标具有战略一致性和可行性，而且产业结构调整可以作为能源强度优化的中间目标予以宏观调控。吕明元（2016）〔30〕认为，产业结构演进方向对能源效率及其增长率具有显著影响，能源效率的提高主要来自产业结构高级化的贡献，产业结构合理化程度的降低显著地抑制了能源效率的提高。张伟（2016）〔31〕认为，由于产出占比和能源消费占比较大，导致中国产业体系能源效率降低，即能源效率的变动主要受二次产业的影响。

也有研究提出不同观点。白雪洁等（2017）〔32〕发现，服务业并未比制造业更为绿色环保；技术进步、资本投入能源效应以及能源结构效应是促进服务业能源效率提升的主要因素；产出结构效应与技术效率是导致服务业与制造业能源效率差距的主要因素。

从产业内结构进行研究的文献主要认为，应降低重工业及资源密集型产业占比，提高轻工业或资本与技术密集型产业占比。齐志新等（2007）〔33〕认为，工业轻重结构的变化对工业能源强度和单位GDP 能耗的影响小于部门强度因素。但近几年，重工业比例的增加对工业能源强度的影响很大，2003 年工业能源强度反常上升，78%都可以归因于这一因素。李世祥等（2008）〔34〕认为，中国的能源效率总体水平仍然很低，主要是由能源密集型的工业结构以及生产技术结构所决定的。张爱菊（2014）〔35〕研究表明，自2000 年以来，中国各主要工业部门中，诸如通信设备等技术密集型或劳动密集型行业的能源效率比较高；而石油加工等资源密集型或能源密集型行业的能源效率较低。

（三）能源效率与经济开放

经济开放水平反映了一国融入全球经济体系的程度。中国改革开放以来的发展实践证明，深入参与经济一体化，不仅会大幅提升国际贸易水平，还有益于获取外商投资以及先进的技术和管理经验。李未无（2008）〔36〕研究结果表明，对外开放对提高能源效率具有积极作用。董利（2008）〔37〕认为，对外开放与能源效率的关系较复杂。出口贸易和进口贸易对能源效率的影响方向不同，即进口能够促进能源效率提高，但不显著，而出口则会降低能源效率，单位产出中商品出口比重提高1 个百分点，将会导致能源效率降低约0.6~0.655 个百分点。陈仲常等（2011）〔38〕认为，改革开放以来对外开放程度的提高，有利于提高能源效率。王艳丽等（2012）〔39〕发现，外商直接投资、国际贸易、环境规制和人力资本水平均对中国工业行业能源要素利用效率产生了积极的影响，但作用途径有所差别。

由于国际贸易和FDI 对能源效率的影响方式不尽相同，在能源效率与经济开放的研究中，许多文献选择分别从国际贸易或FDI 角度进行研究。

贸易结构对能源效率产业具有较为直接的影响。如果出口商品中高耗能产品比重较高，势必会降低能源效率，若进口产品的能源效率较高，则有助于能源效率的改进。高大伟等（2010）〔40〕发现，进口贸易比出口贸易更能促进能源效率的提高，而整体上来看，国际贸易技术溢出的存在不仅提高了中国的技术和生产率，同时也提高了能源效率。王猛等（2013）〔41〕研究表明，出口可以通过其正外部性以及出口企业的学习行为，进而促进能源效率的提高；进口能以最终产品、资本品及中间产品为载体所带来的技术溢出，来提高能源效率。林伯强等（2015）〔42〕认为，中国工业行业能源环境效率水平不高，但整体处于上升趋势。对外贸易通过进口产品技术外溢和出口的干中学两种途径对能源环境效率起到显著的促进作用。刘叶（2018）〔43〕发现，行业国际贸易总量、出口总量和进口总量与能源效率之间均不具有显著的相关关系，中间产品进口总量和中间产品出口总量与能源效率之间均具有显著的相关关系，前者呈正相关关系，后者呈负相关关系，而其他非中间产品进口量和出口量与能源效率之间的相关关系不显著。

在研究能源效率与FDI 时，许多研究认为FDI 能够通过技术、结构渗透影响到一国的能源消费，进而对能源效率产生影响。张贤等（2007）〔44〕认为，不仅对本地区能源强度，FDI 通过溢出效应对周边地区能源强度的降低也有明显的作用，无论对本地区还是周边地区，FDI 集聚对能源强度的作用在逐年增强。尹宗成等（2008）〔45〕发现，外商直接投资、人力资本和科技研发投资对提高中国能源效率具有显著的正向作用。Keller（2010）〔46〕发现，外商直接投资规模增大并不一定有助于降低东道国的能源强度。陈媛媛等（2010）〔47〕研究表明，由于整体技术水平高于国内企业，外资进入总体上会提高区域的工业能源效率；而由于企业性质不同，即港澳台企业相对于其他外资企业来说规模偏小、环保意识较差、生产和环境技术较差等，导致港澳台外资对能源效率的影响要小于其他外资对能源效率的影响。齐绍洲等（2011）〔48〕研究表明，东部地区外商直接投资的知识溢出效应体现在纯技术效率上，中部地区体现在纯技术效率和技术变化上，西部地区体现在技术变化上。此外，东部地区FDI 的知识溢出对本地区能源强度的影响不显著，中部地区FDI 的知识溢出提高了本地区的能源强度，西部地区FDI 的知识溢出能够显著降低能源强度。范如国等（2015）〔49〕研究发现，FDI 技术溢出对能源效率的影响在全国范围内呈显著的空间差异性，且各地区对FDI 技术溢出的吸收存在一定的滞后性，即不能充分地吸收国际先进生产技术来提升能源效率。李锴等（2016）〔50〕发现，FDI 对中国工业能源强度产生的总效应是积极的，即外资进入度每提高1%，总效应便使中国工业能源强度降低0.193%~0.243%。

（四）能源效率与环境污染和规制

对于能源效率和环境的研究，大多数文献认为能源效率的提高会减少环境污染，而环境污染会降低能源效率。也有研究指出，短期内，环境规制会在一定程度上阻碍能源效率的提高；而从长期来看，环境规制终将促进能源效率的提高。李国璋等（2010）〔51〕认为，中国的全要素能源效率与环境污染经济损失之间存在长期均衡关系，前者对后者有较为明显的作用，这意味着全要素能源效率的提高对减少环境污染具有重要作用。聂普焱等（2013）〔52〕研究结果表明，当前环境规制强度阻碍了中度能耗产业全要素能源生产率的提高和技术创新；高度能耗产业环境规制强度对全要素能源生产率的影响不显著；低度能耗产业环境规制强度适应行业的发展需要，促进技术的进步。徐建中等（2018）〔53〕认为，环境规制强度的增加会促进绿色技术创新，并降低能源强度。陶长琪等（2018）〔54〕研究表明，环境规制的调控效果与能源消费结构演变阶段存在适配关系，脱离了“节能”的环境规制效率较低，甚至是负作用。

（五）能源效率与碳排放

碳排放问题是近年来的研究热门话题。由于化石能源在全球目前的能源消费结构中占比较大，因此，许多文献开始将能源效率和碳排放的关系进行研究。王锋等（2010）〔55〕研究发现，1997—1999 年，中国CO2排放量下降的主要驱动因素是工业部门能源利用效率的提高，生产部门能源强度下降是抑制CO2排放增长的最重要因素，因此，降低生产部门的能源强度是实现CO2减排的关键措施。金乐琴等（2013）〔56〕以GDP 碳排放强度为切入点，并结合20 世纪70 年代以来中日韩经济增长和结构变动的背景，比较分析三国向低碳经济转型的轨迹和驱动模式，为中国向低碳经济转型提供启示。Fatih Cemil Özbugˇday（2015）〔57〕研究显示，从长远来看，能源效率对CO2排放有正向的显著影响。同样，用可再生能源代替不可再生能源能够减少CO2的排放。Heinz Schandl et al.（2016）〔58〕认为，近几十年来，全球的经济增长和人类福祉的提高是以快速增长的自然资源使用（包括材料和能源）和碳排放为代价的，经合组织经济体在减少其物质生产量和碳排放方面具有巨大的潜力，对经济增长影响较小，而中国等发展中经济体能够以较低的环境成本来发展经济。

四、能源效率的影响因素

（一）能源效率影响因素研究梳理

厘清能源效率的影响因素，是研究能源效率问题和改善能源效率的关键。本文按照所查阅文献中提及频率较高的能源效率影响因素，对部分所查阅的文献进行了整理，如下表所示：

注：1.文献来源：中国知网。作者自行整理。

（二）能源效率影响因素归类

还有文献从不同角度对能源效率的众多影响因素进行归类。比如，杨红亮等（2009）〔59〕认为对地区能效产生影响的因素有很多，既有来自经济社会层面的因素，比如说能源消费结构、产业结构、人均GDP 等，也有自然环境因素，比如说地理位置、地形地貌、气温、日照时间等。经济社会因素内生于人类社会本身，其对能效造成的影响最终可以通过政策调整、改变人们的能源消费方式等手段来加以改变。与此不同，自然环境因素外生于人类社会，其对能效造成的影响不以人的意志为转移。从根本上讲，经济社会因素对能效造成的影响部分才是可以真正实现的节能潜力。潘国刚等（2012）〔60〕把能源效率的影响因素分为四类，分别是：结构因素，如产业结构、对外贸易结构、能源消费结构等；科技因素，如技术水平，管理方法等；市场因素，如能源价格、市场化程度等；人为因素，如公权力运用等。巩芯仪（2015）〔61〕按时间维度把能源效率的影响因素分为短期影响因素和长期影响因素。其中，短期因素包括技术进步、外商投资、对外开放度等，长期因素主要有产业结构和能源消费结构等。聂宏涛等（2016）〔62〕认为潘国刚的分类方式对能源效率各种影响因素的概括比较好。曾绍伦等（2018）〔63〕认为，工业全要素能源效率的影响因素主要是社会经济因素，包括:结构性因素，如产权结构、产品结构、产业结构等；制度因素，如国企比重、管制政策等；市场因素，如市场分割、FDI、能源价格、企业规模等；技术因素，如研发投入、技术进步、技术水平等；发展状态因素，如经济发展水平、工业化水平等。

前述文献对能源效率影响因素的分类都有一定道理，本文相对倾向于杨红亮等（2009）〔64〕的分类方法。纵观各类文献对能源效率影响因素的分析和对改善能源效率所提出的建议，确有一些可行性不强或实践意义不大。在已有归纳的基础上，笔者从能否给出可行性建议或是否具备实践意义的角度，认为可将能源效率的影响因素分为先天因素和后天因素两大类。先天因素，是指那些现实生活中超越人力的影响因素，主要有能源禀赋结构、能源消费结构、地理位置、发展阶段、技术水平、工业化水平，等等；后天因素，是指那些通过一定的调整和改进便能够提高和改善能源效率的影响因素，包括能源价格、技术进步、产业结构、管制政策、市场分割、城市化、对外开放，等等。显然，今后提高和改善能源效率，应更多从后天因素着手。

五、结论与展望

通过对能源效率研究文献的梳理，本文认为，从宏观经济学角度研究能源效率，应明确两点，一是必须以保障一定的经济增长为前提；二是要以增强产业国际竞争力为最终目的。同时，在经济学范畴研究能源效率影响因素问题时，应以可操作性为导向，提升研究的参考价值和实践意义。

据统计，中国工业的能源消费量约占全国能源消费量的70%，可见，中国工业能源消费领域提质增效的责任与义务最大。未来，应从多角度对中国工业的能源效率进行测度和分析，以求全面细致掌握中国工业能源效率的状况；同时，运用实证分析找出中国工业能源效率的主要影响因素，从而为提升中国工业能源效率提供有益的政策建议。