刁心柯,唐安寶
(中國礦業(yè)大學管理學院,江蘇 徐州 221116)
改革開放以來,我國經濟發(fā)展取得輝煌業(yè)績,但伴隨而來的能源消耗與浪費、環(huán)境污染惡化等問題卻日益威脅著我國經濟與社會的可持續(xù)發(fā)展,而解決這一系列問題的核心就在于提高能源效率[1]。能源效率分為能源綜合效率、能源生產效率和能源消費效率三個方面[2]。本文將能源綜合效率作為衡量我國能源效率的指標,即經濟產出與能源消費總量之比,以單位能耗所創(chuàng)造的產值衡量,其數值越大能源效率越高,其倒數則是能源強度,該數值越低能源效率越高。
經濟中影響能源效率的因素很多,從不同視角出發(fā),產業(yè)結構、就業(yè)結構、能源結構、技術進步和能源價格都會對其產生不同程度影響[3]。從我國的實際看,基于環(huán)境效益的經濟增長是我們追求的目標。在特定的資源稟賦下,能源消費結構的優(yōu)化是個漫長的過程,而能源領域的技術進步對進一步降低能耗強度的作用在短期內又難以顯現,因此能源效率的提高應更多地依靠價格杠桿的調控[4]。基于此,本文重點分析能源價格對能源效率的影響,將能源價格劃分為電力、石油和煤炭價格,實證分析三類能源價格對我國能源效率的影響效力,對充分利用能源價格手段提高能源效率提出相應政策建議。
Birol&Keppler(2000)指出提高能源價格是改善能源效率、降低能源強度的經濟工具之一[5]。Comillie&Fankhauser(2004)通過對中東歐和原蘇聯(lián)等國家研究發(fā)現能源價格是提高能源效率的最主要趨動力[6]。Fisher Vanden(2004)實證得出能源相對價格上升在54.4%的程度上可以解釋中國整體能源強度的下降[7]。Kaufmann(2004)分析發(fā)現美國能源價格對能源效率有顯著影響,但在價格上漲和下降過程中表現有所差異[8]。Lan Sue Wing(2008)實證分析發(fā)現,長期內能源價格上升引起技術創(chuàng)新,有利于提高能源效率;短期內價格上升引起要素替代,促使能耗強度下降[9]。
從國內研究層面看,楊洋等(2008)[10]、成金華、李世祥(2010)[3],譚忠富、張金良(2010)[1]、王治平(2011),張宗益等(2010)[12]研究表明能源價格上升能降低能源強度,是提高能源效率長期而穩(wěn)定的激勵機制。杭雷鳴、屠梅曾(2006)研究表明能源相對價格上升能降低制造業(yè)總能源強度,油價和電價上升分別降低石油和電力強度,煤價上升對煤炭強度影響不顯著[13]。田立新、劉晶(2010)實證表明總體能源價格上升對能源強度降低作用并不明顯,電力相對價格上升對各類能源強度的影響有顯著差異。
與此同時,何凌云、薛永剛(2011)指出能源價格與能源效率之間是遠程關系,其可以通過影響很多變量進而作用于能源效率,兩者間所表現出的顯在關系是多種效應綜合作用的結果;實證表明能源價格通過影響產業(yè)結構進而對能源效率產生顯著正向影響[4]。這與胡宗義等(2008)[5]的研究結論相類似。然而,孔婷等(2008)研究表明,對大多數制造業(yè)行業(yè)而言,能源價格的提升并未明顯降低能源強度,能源價格對于技術進步對能源強度影響的調節(jié)效應不顯著,能源價格的調節(jié)效應更多地表現為促進能源消費結構轉化來降低行業(yè)能源強度[16]。
綜上所述,眾多學者研究了能源價格與能源效率之間的關系,但結論并不一致。產業(yè)和能源結構的差異,要素替代和技術進步程度的不同,以及所使用能源價格不一致等因素進一步導致結論的不確定性。本文基于電力、石油、煤炭價格和能源效率數據,實證分析能源價格與能源效率之間的關系,測量不同能源價格對能源效率的影響效力,對利用能源價格手段改善能源效率提出相應政策建議。
本文選取電力、石油、煤炭三類能源價格,分別以各自出廠價格指數代替,用ELP、PP、CP表示;能源效率用國內生產總值除以能源消費總量計算得出,單位為萬元GDP/萬t標準煤,用EE表示。根據數據的可得性和有效性,樣本區(qū)間為1980~2009年,三類價格數據、國內生產總值均以1980年作為基期進行折算,相關數據來源于歷年《中國統(tǒng)計年鑒》和中經網產業(yè)數據庫。相關變量變動情況如圖1所示。為了便于比較,能源價格和能源效率原序列除以100。
圖1 1980~2009年能源價格及能源效率變動趨勢
可以看出,樣本區(qū)間內,我國能源效率、能源價格呈持續(xù)上升趨勢;30年間能源效率增長2.16倍,電力、煤炭、石油價格分別增長5.16倍、10.61倍和21.42倍。1992年之前,三類能源價格長期保持較低水平,且發(fā)展狀態(tài)高度一致,究其原因,與政府對各類能源價格嚴格管制密不可分;這一時期,能源效率在緩慢上升。1992年之后,三類能源價格走勢開始出現明顯差異,石油價格不斷走高,其波動幅度最為明顯;煤電價格在2004年出現明顯分化,煤價逐步擺脫電價,上升趨勢日益顯著。與之相對應,能源價格與能源效率表現出更加明顯的同向變動關系。在整個樣本期內,電力、石油、煤炭與能源效率的Pearson相關系數達到了0.98、0.89、0.89,表明能源價格與能源效率之間存在較強相關關系?;诖耍疚倪M一步實證分析能源價格與能源效率之間的關系,分析三種能源價格變動對能源效率有無影響,效力如何,并通過原因分析,對充分發(fā)揮能源價格手段提高能源效率提出政策建議。
根據實證分析的需要,為消除異方差,對各變量取對數,電力、煤炭、石油價格,能源效率變量分別記為LNELP、LNCP、LNPP、LNEE,為檢驗數據序列的平穩(wěn)性,本文通過ADF平穩(wěn)性檢驗表明,五個時間序列均為I(1)序列。
2.2.1 長期均衡關系分析
根據ADF平穩(wěn)性檢驗結果,各變量均是I(1)序列,說明它們之間可能存在協(xié)整關系?;诖?,本文采用Johansen協(xié)整檢驗,對變量LNELP、LNCP、LNPP、LNEE進行長期均衡關系分析。Johansen協(xié)整檢驗結果如表1所示。
采用Johansen協(xié)整檢驗,表2結果表明,變量間在5%顯著水平上至多存在2個協(xié)整關系。對協(xié)整檢驗的殘差進行平穩(wěn)性檢驗,檢驗結果顯示,殘差序列是平穩(wěn)的,故進一步驗證了變量間存在協(xié)整關系。這表明,能源價格與能源效率之間存在長期均衡關系。
2.2.2 因果關系分析
在變量間存在長期均衡關系基礎上,利用Granger因果關系檢驗考察能源價格與能源效率的因果關系。Granger因果檢驗是假定在包含了變量X、Y過去信息的條件下,若變量X有助于解釋Y將來變化則認為其是Y變化的Granger原因,它可以在一定程度上說明變量間統(tǒng)計意義上的因果關聯(lián)。結果如表2所示。
表1 能源價格和能源效率Johansen協(xié)整檢驗結果
注:“*”表示5%顯著水平下拒絕原假設;根據AIC和SC準則確定滯后期為3。
表2 能源價格與能源效率間的Granger因果檢驗結果
注:“*”表示5%顯著水平下拒絕原假設,“**”表示10%顯著水平下拒絕原假設。
表2顯示,能源價格與能源效率之間存在顯著的Granger因果關系,具體而言,電力、煤炭價格在滯后1期和2期是能源效率Granger原因的概率分別達到99.63%、96.59%和96.72%、96.82%,石油價格在滯后2期是能源效率Granger原因的概率達到92.53%。說明三類能源價格變動會引起能源效率變化,它們之間有著內在的因果聯(lián)系?;诖?,本文進一步構建模型,定量測算能源價格變動對能源效率的影響效力。
2.2.3 能源價格對能源效率影響效力實證分析
基于上文的理論分析與實證檢驗,建立直接效應模型,測量不同能源價格對能源效率的影響效力。直接效應模型如式(1)所示:
LNEE=α+β1LNELP+β2LNCP+β3LNPP+ε
(1)
式中,LNEE、LNELP、LNCP、LNPP為能源效率、電力、煤炭、石油價格;βι(ι=1,2,3)為常數項和相應的系數。
通過測算發(fā)現,電力與煤炭、石油,以及石油與煤炭的Pearson相關系數0.978、0.985、0.993,模型變量間關聯(lián)性大,因而不可避免的存在多重共線性。嶺回歸能很好的解決多重共線性問題,所以本文采用嶺回歸方法對模型進行估計。估計結果如表3所示。
表3 能源價格變動影響能源效率的直接效應模型結果
注:通過判斷嶺跡圖確定步長K=0.3。
可以看到,直接效應模型中三類能源價格與能源效率正相關,說明提高能源價格能夠促進能源效率。從影響效力來看,從大到小依次為電力、石油與煤炭價格。能源效率對石油、電力和煤炭價格彈性均為正值,可以通過能源替代,實現能效提高,從本文來看,這種作用非常穩(wěn)定。
上文直接效應模型的參數估計僅能反映能源價格對能源效率的靜態(tài)平均作用效力。改革開放以來,由于能源價格市場化改革、能源政策調整、各種各樣的外界沖擊等因素不斷的影響著能源效率,基于此,本文采用狀態(tài)空間模型,以充分反映不同能源價格對能源效率的動態(tài)時變作用效力。模型估計結果如圖2所示。
從圖2可知,電力、煤炭、石油價格對能源效率表現出持續(xù)正向作用效力;波動區(qū)間分別為0.4254~0.4922、0.4007~0.4741、0.1111~0.2323;在效力整體增強的同時,也表現出顯著的波動起伏,在1988年、1996年、2002年前后均出現明顯的波峰和波谷。
圖2 電力、煤炭、石油對能源效率的動態(tài)時變作用效力
第一,能源價格與能源效率存在長期均衡關系,它們之間有內在因果聯(lián)系;價格上升會改善能源效率,其程度為電力0.3225、石油0.2973、煤炭0.2703,但效力并不明顯,僅在0.3左右。電力與國計民生密切相關,調整電價對各類經濟主體影響最為直接和廣泛,對經濟主體節(jié)約能源消費、提高效率有著最為明顯的促進作用。能源效率對三類能源價格彈性均為正值,表明可以通過能源替代小幅提高能效,這種影響在樣本期內非常穩(wěn)定,這也說明通過優(yōu)化能源消費結構來提高能效是一個長期過程。當前僅通過價格手段提高能源效率還存在較大困難。
第二,伴隨經濟發(fā)展和市場化改革,能源價格對能源效率的促進作用在整體上升,但出現明顯波動起伏。改革開放初期,我國技術水平、產業(yè)結構、能源消費結構等因素對于提升能源效率貢獻較小,只有能源價格上升才能促進能源效率提高,因此從1980~1988年,其對能源效率的作用效力在持續(xù)上升。電力領域,1992年政府開始規(guī)范電價管理、改革電價形成機制,2003年國務院推出《電價改革方案》,進一步推進電力市場價格體系建設,2008年再次上調電價;煤炭領域,1994年取消計劃價格,除電煤以外的大部分煤炭實行市場價格,2002年取消電煤政府指導價,2006年電煤價格完全市場化;石油領域,1994年取消價格雙軌制,1998年原油和成品油定價參考新加坡價格,2001年改為參考亞、歐、北美三個主要市場價格,2007年上調成品油、汽油、柴油、航空煤油價格。能源市場化改革使能源價格對能源效率的促進作用得到顯著提升[17]。與此同時,經濟快速發(fā)展、居民生活水平迅速提升,政府對基礎設施投入的加大、高耗能行業(yè)的扶持以及出口貿易的鼓勵等眾多影響因素,也造成了能源的過度消耗,弱化了能源價格對能源效率的促進作用,使得其對能源效率的作用效力在較長時間內明顯減弱。
基于上述結論與原因分析,為充分發(fā)揮能源價格手段促進能源效率提升,本文提出以下政策建議:
首先,深入推進能源價格形成機制改革,構建合理能源價格體系。本文實證表明電價對能源效率提升作用最為明顯,而研究發(fā)現,電價同油價、煤價相比,相對偏低,基于此,要加快電價體制改革,建立基于市場化的電價形成機制,合理反映電力使用成本,充分發(fā)揮電力價格對于能源效率的促進作用。合理有效的電價形成機制還能推動風電、核電、太陽能電力等高效清潔能源的推廣與使用。近年來我國能源價格顯著提高,但同國際水平相比仍然較低,基于此,要繼續(xù)推進石油、煤炭等相關能源的市場化改革,真正使得能源價格能夠反映能源稀缺程度和能源安全、環(huán)境外部性等特征,形成有效約束激勵,構建合理能源價格體系以引導經濟主體能源效率的選擇。
其次,采取措施,充分利用價格手段提高能效。適當提高能源價格,實行差別能源價格政策,對于高耗能行業(yè),提高其能源使用價格,減少能源浪費,促使其轉變生產方式、進行節(jié)能降耗技術研發(fā),提升其能源效率。對于高耗能、高污染的資源性產品進行征稅,減少這種產品的生產與使用,以抑制由此帶來的環(huán)境污染和能源浪費。政府通過稅收優(yōu)惠、財政補貼等形式合理降低經濟主體使用新能源成本,利用價格手段刺激新能源開發(fā)和供給,推動清潔高效能源推廣利用。利用價格手段保證新能源使用效率不斷優(yōu)化,同時提高傳統(tǒng)能源價格,形成合理的能源相對價格,使得新能源和傳統(tǒng)能源的使用效率的能夠得到整體提升。
[1] 譚忠富,張金良.中國能源效率與其影響因素的動態(tài)關系研究[J].中國人口·資源與環(huán)境,2010,20(4):43-49.
[2] 史丹.中國的經濟結構、增長速度與能源效率[J].國際石油經濟,2007(7):7-15.
[3] 成金華,李世祥.結構變動、技術進步以及價格對能源效率的影響[J].中國人口·資源與環(huán)境,2010,20(4):35-42.
[4] 何凌云,薛永剛.要素價格變動對能源效率影響的差異性研究[J].管理現代化,2011(3):6-8.
[5] Birol F.,Keppler J.H. Prices,technology Development and the Rebound Effect[J].Energy Policy,2000(28):437-469.
[6] Jan Comillie,Samuel Fankhauser. The Energy Intensity of Transition Countries[J].Energy Economics,2004(26):283-295.
[7] Karen Fisher-Vanden,Gary H. Jefferson. What is Driving China’s Decline in Energy Intensity?[J].Resource and Energy Economics,2004,26(1):77-97.
[8] Kaufmann R K. The Mechanisms for Autonimous Energy Efficiency Increases:A Cointegration Analysis of the US Energy/GDP Ratio[J].The Energy Journal,2004,25(1):63-68.
[9] Lan Sue Wing. Explaining the Declining Energy Intensity of the U.S. Economy[J]. Resource and Energy Economics,2008,30(1):21-49.
[10] 楊洋,王非,李國平.能源價格、產業(yè)結構、技術進步與我國能源強度的實證檢驗[J].統(tǒng)計與決策,2008(11):103-105.
[11] 王治平.我國能源價格與能源效率變動關系研究[J].價格理論與實踐,2011(3):31-32.
[12] 張宗益,咼小明,汪峰. 能源價格上漲對中國第三產業(yè)能源效率的沖擊-基于VAR模型的實證分析[J].管理評論,2010,22(6):61-70.
[13] 杭雷鳴,屠梅曾.能源價格對能源強度的影響-以國內制造業(yè)為例[J].數量經濟技術經濟研究,2006(12):93-100.
[14] 田立新,劉晶.能源強度研究中能源價格影響的實證分析[J].自然資源學報,2010,25(9):1519-1524.
[15] 胡宗義,蔡文彬,陳浩.能源價格對能源強度和經濟增長影響的CGE研究[J].財經理論與實踐:雙月刊,2008,29(152):91-95.
[16] 孔婷,孫林巖,何哲,等.能源價格對制造業(yè)能源強度調節(jié)效應的實證研究[J].管理科學,2008,21(3):2-8.
[17] 錢偉民,湯建光.能源使用效率與中國能源價格市場化[J].經濟問題探索,2009(10):76-80.