能源替代弹性对我国工业经济增长的影响

王雅婷

一、前言

作为我国工业化进程中最为核心的要素之一，能源供应的轻微变动都会对我国经济产生巨大影响。当能源作为重要生产要素参与经济运行时，就无法回避能源同非能源要素之间的替代问题。一方面，在绿色发展正逐步引领世界经济发展大方向的背景下，充分利用能源替代弹性的提高使其他生产要素去替代能源是避免能源危机以及在经济增长的同时实现化石燃料减少目标的基础。另一方面，明确能源同非能源要素间的替代关系，有助于政府合理调整能源产业结构，从而平衡和“节能”与经济发展之间的关系。因此本文着重要解决的问题主要有两个，第一，从我国工业角度出发，探究能源同其他非能源要素之间的替代弹性处于什么水平。第二，能源同其他非能源要素间替代弹性的高低会对工业经济发展产生什么样的影响。

二、模型设定、估计方法与数据说明

（一）能源替代弹性估计的模型设定

本文采用标准化供给面系统方法来估测CES 生产函数的各类参数。首先，构造一个带有资本、劳动和能源三要素的嵌套式CES 生产函数，具体函数形式如下：

（二）能源替代弹性对工业经济增长的模型设定

考虑到影响经济增长的因素众多，在参考陈晓玲（2012）等学者研究的基础上，通过逐步引入控制变量，考查核心变量能源替代弹性对经济增长的净影响，具体模型设定如下：

其中，y 表示行业GDP 增加值增长率；ρ1表示能源与资本之间的替代弹性；ρ2表示能源与资本聚合后与劳动间的替代弹性；Z 表示将要加入的其他控制变量组成的向量集，包括人均资本存量（K/L）、对外开放程度（EXP）、政府支出（GOV）；ε 表示随机扰动项；i 表示不同行业；α0至α3为待估参数。

（三）数据说明

本文主要数据来源于《中国统计年鉴》以及《中国能源统计年鉴》，样本区间为2010—2021 年。具体所需数据如下：（1）工业分行业生产总值（Y）借鉴陈诗一（2011）的方法进行核算。（2）资本存量（K）借鉴张自然（2013）的方法进行核算。（3）劳动力数量（L）用年末就业人数衡量。（4）能源消费量（E）用年末能源消费总量衡量，单位为万吨标准煤。（5）资本与劳动份额（BL、BK）采用国家统计局运用收入法核算的数据。（6）能源份额（BE）则通过《中国能源年鉴》中提供的能源价格以及能源消费类数据计算得出。（7）人均资本存量（K/L）以资本与劳动投入量之比表示。（8）对外开放程度（EXP）使用进出口货物总额占行业GDP 的比重衡量。（9）政府支出（GOV）使用政府购买占行业GDP 的比重衡量。

三、结果及分析

（一）能源替代弹性的估计与分析

从表1 可以看出仅有食品制造业的替代弹性大于1，说明食品制造业中资本与能源相互替代，同时资本和能源的聚合物也与劳动相互替代。而其他行业的替代弹性则小于1，说明其他行业中资本与能源互补。

表1 工业部门分行业替代弹性测算值

（二）能源替代弹性对经济增长的分析

首先我们利用散点图来描述工业行业经济增长同能源要素替代弹性间的相互作用关系，其中工业行业经济增长率使用2010—2021 年间行业平均增加值增长率来衡量。由图1 和图2 可知KE 替代弹性和（KE）L 替代弹性均与工业行业经济增长呈现出正相关的关系。

图1 (KE)L 替代弹性与工业增加值增长率

图2 KE 替代弹性与工业增加值增长率

其次根据公式（1）对2010—2021 年间26 个工业行业的相关数据进行回归分析，并采用GMM 估计方法对模型进行修正。

从表2 中可以看出，GMM 模型不存在过度识别问题，因此估计合理。KE 替代弹性的系数分别为0.008 和0.012，并且是在10%水平上正显著，这说明能源与资本间的替代弹性工业经济增长间呈正相关的关系。同时（KE）L替代弹性的系数分别为0.010 和0.013，同样表明能源和资本间聚合后的产物与劳动呈现正相关的关系。

表2 能源替代弹性与工业经济增长间的估计结果

四、结语

本文利用2010—2021 年26 个工业行业的相关数据，采用嵌套式CES 生产函数，先后测算了工业行业的能源替代弹性，以及能源替代弹性对经济增长的影响。同时还对能源替代弹性同经济增长间的关系进行实证分析，在回归结果中，KE 和（KE）L 替代弹性的系数均为正，这表明能源替代弹性同经济增长间呈现正相关的促进关系，从而证明了德拉格兰德维尔假说在我国工业领域的实现。

引用

[1]王林辉,杨洒洒,刘备.技术进步能源偏向性、能源消费结构与中国能源强度[J].东北师大学报(哲学社会科学版),2022,(01):75-87.

[2]封永刚,蒋雨彤.要素替代弹性估计方法的比较与改进[J].数量经济技术经济研究,2021,38(04):139-158.

[3]李鹏.要素替代弹性与经济增长速度——德拉格兰德维尔假说在中国的检验[J].统计与决策,2020,36(19):93-96.

[4]邓明.基于嵌套CES 生产函数的多要素Morishima替代弹性估计[J].数量经济技术经济研究,2017,34(07):145-161.

[5]查冬兰,司建松,周德群,薛晨.中国工业部门能源与非能源替代弹性研究——基于多弹性测度方法[J].管理评论,2016,28(06):180-191.

[6]周晶,王磊,金茜.中国工业行业能源CES 生产函数的适用性研究及非线性计量估算[J].统计研究,2015,32(04):51-58.

[7]钟世川.要素替代弹性、技术进步偏向与我国工业行业经济增长[J].当代经济科学,2014,36(01):74-81+126-127.

[8]查冬兰,周德群.能源与非能源投入生产要素替代关系的研究述评[J].管理评论,2013,25(03):74-81.

[9]陈晓玲,连玉君.资本-劳动替代弹性与地区经济增长——德拉格兰德维尔假说的检验[J].经济学(季刊),2013,12(01):93-118.