我国能源强度的最优规模实证研究，本文主要内容关键词为：最优论文,强度论文,能源论文,规模论文,实证研究论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：F124.6 文献标识码：A 文章编号：1005-1007(2007)02-0050-05
一、经济增长需要最优能源强度
1.我国节能降耗势在必行
(1)人均资源占有量较低，能源供给能力有限。由于我国人口众多，人均煤炭、石油、天然气资源占有量仅为全球人均的55.67％、11.14％、4.38％(见表1)。若按目前的开采水平，我国东部的煤炭资源将在2030年耗尽。我国石油资源量也很少，2004年石油对外依存度已经达到43％；虽然天然气增长较快，但并不足以弥补原油的短缺。据有关专家预测，在2030年-2050年间，我国能源消费和生产之间的缺口粗略估算可达到消费总量的50％。从这个角度来看，我国的能源严重短缺已经成为经济社会发展的瓶颈制约。
(2)我国能源结构不合理。我国不仅能源匮乏，而且能源发展过程中还存在着另一个严重的问题：优质能源比例很低。虽然我国煤炭能源较为丰富，但是石油等优势高效型能源比较匮乏，这导致了我国能源生产和能源消费结构的不合理。近年来我国的能源生产和能源消费总量如表2和表3所示。
从表2和表3看到，在我国能源生产和消费中，煤炭大约占70％左右，石油大约占20％左右，天然气大约占3％，水电大约占7％。我国这种能源生产和消费结构与世界平均26.7％、41％、23.8％和8.5％相比还存在很大的差距。也就是说，我国的优质能源在能源总量中所占的比重相当低，这种不合理的能源结构必将对资源的可持续供应和经济的可持续发展造成巨大压力。
(3)近年来，我国的经济增长表现出高能耗的特点。首先，这从我国的能源消费弹性系数的演变轨迹就可以清楚地显示出来。在20世纪90年代，除了1991、1995和1996三个年份我国的能源消费弹性分别为0.56、0.65和0.62外，其他年份都小于0.5，甚至1997年-1999年的弹性系数呈现出负增长，分别为-0.09、-0.52和-0.22。而进入21世纪，我国的能源消费处于快速增长状态。2002年-2004年我国能源消费弹性系数连续3年大于1，其中2003年高达1.61。① 其次，与世界上其他国家的能源强度相比，我国经济增长中的高能耗的特征也相当明显。以2001年单位GDP能耗即能源强度的国际比较为例，我国的能源强度约为日本的6.58倍、德国的4.49倍、美国的3.65倍、巴西的2.35倍以及印度的1.24倍。因此，从宏观上看，我国的能源利用效率不仅明显低于发达国家的水平，甚至低于一些发展中国家。降低经济增长中过高的能耗已成为社会的共识。
2.经济增长必须具备一定能源强度
从经济学的角度来分析，能源与经济增长的关系，一方面是经济增长能够引致能源消费需求的增加，另一方面经济增长对能源具有依赖性。也就是说，保持经济持续稳定增长必须要有不断扩大的能源供应作为保障，除非能源的质量(比如能源结构、新能源品种等等)得到改善，否则能源投入的降低必然会对经济增长形成制约。例如，美国之所以退出京都议定书，其主要原因就是因为限制能源消费必然损害美国的经济增长。我国学者韩智勇等选取1978年-2000年的中国能源消费总量与实际GDP的数据，采用Granger因果关系检验方法，对中国能源消费与经济增长的这种关系予以了证实，即1978年-2000年间中国能源消费与GDP之间存在着双向的因果关系。根据2004年瑞士洛桑管理学院的《全球竞争力年鉴》的指标，2001年，中国GDP增长8.03％，但如果除掉能源消耗后的实际GDP净增长率仅为5.79％；2000年的GDP增长8.0％，除去能源消耗后的实际GDP增幅仅为7.16％。②
以上分析表明，对我国来说，尽管节能降耗势在必行，但是在经济尚处于人均GDP1500美元的低发展水平下，加快经济增长无疑是第一要务，节能降耗必须在不影响经济增长的前提下逐步推行。因此，经济增长需要这样的最优能源强度：既能降低经济增长中过高的能耗，又能保证经济增长率最大化的实现。那么经济增长中是否真的存在这样的最优能源强度？如果存在，最优能源强度是什么？这正是本文研究的重点所在。
二、最优能源强度的存在性
我们假定一个封闭经济，并且假定一个呈现出对资本和能源投入的不变规模报酬的科布-道格拉斯生产函数③
在上述生产函数中，生产只对资本和能源两种投入表现出规模报酬不变的特点，如果能源投入没有相应的增长，经济仍将面临着对广义资本的积累的报酬递减。我们还要注意到从能源投入的增加可以提高资本的边际产出的意义上说，生产函数的这个形式意味着能源投入与资本投入是互补的。也就是说，能源作为生产过程中的必要投入，并不能被其他要素容易地替代。能源强度
是能源投入与产出的比率，它意味着每生产一单位的产出需要多少单位的能源。定义用货币表示的能源支出为
，其中R[，t]为能源支出，β[，t]为能源价格。
假定产出可被用于消费、广义资本的积累以及能源支出。为了简单，假定资本的折旧为零。并且我们知道一个把家庭与企业截然分开的模型与一个其中家庭直接从事生产的理论框架是等价的。如果我们采用家庭同时也是产品生产者的规定，则汉密尔顿方程(当人口增长率为零时)为：
由于在稳态下消费与产出以相同的速度增长，因此变量Y[，t]和C[，t]具有相同的稳态增长率。从(2)式我们可以看到，能源强度上升会通过两种相反的力量对经济增长率产生影响：第一，能源强度上升提高了资本的边际产出，从而提高了经济增长率；第二，能源强度上升使1-β[，t]τ[，t]降低，从而降低了经济增长率。一般地，在低能源强度值处，第一种力量将占主导地位，经济增长率将随着能源强度的上升而上升；在高能源强度值处，第二种力量将占主导地位，经济增长率将随着能源强度的上升而下降。这意味能源强度和经济增长率之间的关系是倒U字型，存在着使经济增长率最大化的最优能源强度
图1 能源强度与经济增长(能源价格β[，t]既定)
图2 β[，t]变动时能源强度的变动
三、我国最优能源强度分析
根据理论分析，我们将考察近年来我国最优能源强度，并计算出实际能源强度对最优值的偏离。由于不能得到能源价格，所以无法通过
直接计算最优能源强度。但是可以借鉴Young-Seok Moon,Yang-Hoon Soon(1996)的思路，先计算一个基期最优能源强度
本文用燃料类商品零售价格定基指数近似表示(见图3)。
图3 1978-2004年我国燃料类商品零售价格指数(1978=1)
实际上，我们仍然无法通过(1-α)/β[，基期]计算出基期最优能源强度。但是我们从1978年-2004年我国燃料类商品零售价格指数曲线(1978=1)可以看到，如图3所示，燃料价格迅速上升始于1988年，而在1978年-1987年间变动却非常小。如果我们忽略这个微小的变动，假设1978年-1987年燃料价格是不变的，那么这个粗略的假设就向我们提供了一个可能性：由于能源强度和经济增长率的关系是倒U字型，所以可以通过γ
来估计这一既定的未知价格下的最优能源强度。虽然估计时可用的样本容量很小，但我们还是可以得到1978-1987年间的最优能源强度为τ[*]=11.4204(万吨标准煤/亿元)。⑥ 将这个最优能源强度与1978年-1987年间我国实际能源强度对照后发现，它应处于τ[，1984]=11.5089(万吨标准煤/亿元)和τ[，1985]=10.9689(万吨标准煤/亿元)之间，而1984年的实际能源强度更接近于这个最优值(见表4)。通过观察1978-1987年我国的经济增长率可以发现，最大化经济增长率的确出现在1984年(见图4)，因此这一估计结果还是可信的。我们用这一最优能源强度近似地表示
，并将其作为基期来计算我国近年来的最优能源强度。
图4 1978-1987年我国经济增长率
由于能源价格并不总是处于一个基本稳定的状态，常常受各种各样因素的影响而发生变动，其中最主要的是国内政府以征税和补贴等方式所进行的干预、能源输出国家的市场支配力量、超级大国和国际大资本对国际能源价格的操纵和控制等。⑦ 因此，在众多因素的影响下，我国燃料类商品零售价格在1988年开始迅速上升，尤其近几年急剧上涨的趋势更加明显。而与能源价格上涨相对应，最优能源强度必将下降。下面我们将大体计算能源价格上涨后我国的最优能源强度以及实际能源强度与最优值的差距。我们首先计算出以1984年为基期的我国各年燃料类商品零售价格指数EPI[，t]，然后通过
就可以得到第t年的最优能源强度，其中1995年-2004年的具体数值见表5。
表5中数据表明，我国实际能源强度远远大于最优值，并且二者差距的演变轨迹为：大→小→大。从第(1)栏中实际能源强度数据可以看到，在2002年以前，由于经济体制改革对能源X低效率的改进、产业、产品结构和能源品种结构的优化以及能源消费结构变化等原因，我国能耗下降很快，实际能源强度从20世纪80年代的10万吨标准煤/亿元以上降低到近几年的4～6万吨标准煤/亿元，但是能源强度不断降低的趋势并没有持续下去，在2001年达到历年来的最低值4.6980万吨标准煤/亿元后，从2002年起重新开始上升。那么这是否意味着2001年的能源强度已经小于最优值，而其后的回升是向着最优值的回归呢？答案是否定的。第(3)栏的最优能源强度数值显示，2001年我国的实际能源强度仍然大于其最优值，并且之后实际能源强度不断偏离相应价格下的最优值。到2004年，实际能源强度高于最优值已经达到了3万吨标准煤/亿元以上。对出现这种现象的原因，表6的数据给予了很好的解释：近几年各行业能源强度的普遍上升导致了总体能源强度不断提高；而工业过高的能源强度对总体能源强度处于较高的水平起了举足轻重的作用。这表明，在现阶段我国工业化的进程中，经济增长仍然具有明显的数量扩展特点，高度依赖于能源的供应和消费，工业化的高耗能特征依然没有完全改变。因此，节能降耗任重而道远。
四、实现能源强度最优规模的见解
以上分析显示，近几年我国实际能源强度高于最优值达3万吨标准煤/亿元左右，并且有逐渐上升的趋势。这表明我国经济增长严重依赖于能源的消费，而能源的消费形势必将制约着我国经济的可持续发展，因此经济增长与能源消费之间存在着极不和谐的状况。为了实现经济增长与能源消费的协调发展，有必要在短期和长期内采取相应的、行之有效的措施降低过高的能源消耗。具体来说，可从以下几个方面入手：
第一，在短期内，采用市场与行政管理相结合的手段实现节能降耗。(1)通过价格调整来引导企业和个人对能源的使用。由于目前我国对能源价格的管制，导致能源价格偏低，使能源价格无法反映供需关系，也无法调节能源的使用，这对节约能源是不利的。因此，要充分利用市场形成能源价格，调节能源的供求，引导企业与个人的能源消费。(2)国家可以在短期间内通过节能以及税收等政策措施进行严格管理，使能源浪费严重的现象得到有效控制。
第二，在长期内，可以采取以下措施：
(1)发展循环经济。传统经济是以资源-产品-废物为模式的单向直线型产业链条，能源浪费严重，而循环经济以资源-产品-再生资源为模式的圆圈型产业链条，实现经济增长与能源的相互和谐，资源消耗与经济增长相互协调。因此，必须大力发展循环经济，推进资源节约型社会的建设，既是实现人与自然和谐发展的途径，也是实现能源消费与经济增长和谐发展的战略选择。
(2)提高技术水平。技术进步可以从两个方面来影响能源消耗。一是通过提高生产效率和能源的使用效率，降低单位产值的能耗，以及开发节能产品和实现产品的升级换代，推广应用节能技术降低能耗；二是开发替代性资源、能源降低现有能源的压力。所以，提高生产技术水平是能源节约的关键。政府有必要通过政策的引导和激励促使企业进行技术创新，更新落后的生产设备；同时提高新增投资项目的环境标准和节能标准，从而促进经济增长中能耗的降低。
(3)调整产业结构。近年来，我国高能耗的第二产业发展速度较快，而低能耗的第三产业发展速度较慢。同时在第二产业中，一些资金密集型和资源消耗型的重化工业成为带动经济增长的主导产业。因此，在这样的产业结构下，能源消耗偏高，产出效率偏低，能源效率损失较大，必然加大了对能源的需求。虽然我国所进行的产业结构调整是朝着能源消耗强度和污染强度更轻的方向发展，但是从目前整体来看，我国仍是高投入、高消耗、高污染的粗放型经济增长方式，由此决定了能源强度还比较高。所以，从长远和宏观上考虑，除了建设节约型社会外，还应该加快产业结构调整，特别是加快第三产业的发展，相对降低重工业对经济增长的贡献率，从而建立节约型产业结构，走一条新型工业化道路是降低能耗、实现能源与经济增长和谐发展的必然选择。
注释：
①资料来源于2005年《中国统计年鉴》。
②王少平，杨继生：《中国工业能源调整的长期战略与短期措施——基于12个主要工业行业能源需求的综列协整分析》，《中国社会科学》，2006年第4期。
③Young-Seok Moon,Yang-Hoon Soon.Productive energy consumption and economic growth:An endogenous growth model and its empirical application.Resource and Energy Economics,1996,(18) :189-200。
⑤图2仅仅是为了显示能源价格变动后最优能源强度的变动情况，而最优能源强度变动后相对应的最大化经济增长率是上升还是降低并不确定。
⑦从这个意义上讲，理论分析中的封闭经济是一个很不真实的假设。尽管这一假设很极端，但由于我们所关注的是能源价格上涨对最优能源强度的影响，而不是分析能源价格上涨的原因，所以封闭经济的假设可以简化理论分析，而不会对结论产生影响。