臧傳琴 劉 巖

(1．山東財(cái)經(jīng)大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，山東 濟(jì)南250014;2．華夏銀行濟(jì)南分行，山東濟(jì)南250011)

山東省全要素能源效率及其影響因素分析

臧傳琴1劉 巖2

(1．山東財(cái)經(jīng)大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，山東 濟(jì)南250014;2．華夏銀行濟(jì)南分行，山東濟(jì)南250011)

能源是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和發(fā)展不可或缺的投入要素。提高能源效率是破解當(dāng)前經(jīng)濟(jì)發(fā)展中面臨的能源緊缺與環(huán)境污染兩大困境的必經(jīng)之路。本文選取基于投入導(dǎo)向的規(guī)模報(bào)酬不變的超效率DEA能源效率模型，以山東省全要素能源利用效率作為研究對(duì)象，運(yùn)用1996－2010年山東省17地市際面板數(shù)據(jù)，在生產(chǎn)函數(shù)中加入環(huán)境污染這一非合意產(chǎn)出，測(cè)算出山東省各地市的全要素能源效率，對(duì)各地市節(jié)能潛力進(jìn)行評(píng)價(jià)，并進(jìn)一步分析了其影響因素，結(jié)果發(fā)現(xiàn):目標(biāo)區(qū)間內(nèi)，山東省全要素能源效率的均值呈不斷上升趨勢(shì);東中西部地區(qū)之間全要素能源效率變化趨勢(shì)大體相同，但差距較為明顯;產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)和對(duì)外開(kāi)放程度同全要素能源效率呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，而技術(shù)進(jìn)步的作用并不突出。因此，通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、充分發(fā)揮技術(shù)創(chuàng)新的作用，能夠提高全要素能源效率，降低環(huán)境污染。

全要素能源效率;DEA模型;非合意產(chǎn)出;環(huán)境污染;影響因素

能源是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要支撐。但是，由于長(zhǎng)久以來(lái)粗放式增長(zhǎng)模式?jīng)]有從根本上得以改變，能源問(wèn)題以及與此密切相關(guān)的環(huán)境問(wèn)題正越來(lái)越成為制約中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的兩大瓶頸。根據(jù)中國(guó)石油企業(yè)協(xié)會(huì)和中國(guó)石油大學(xué)油氣產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《中國(guó)油氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析與展望報(bào)告藍(lán)皮書(shū)(2011－2012)》顯示，2011年，我國(guó)原油凈進(jìn)口2．5億t，對(duì)外依存度達(dá)55．2%，國(guó)內(nèi)石油消費(fèi)一半以上來(lái)自國(guó)外進(jìn)口，國(guó)家石油供應(yīng)安全問(wèn)題再次成為能源經(jīng)濟(jì)的焦點(diǎn)。山東省作為能源儲(chǔ)量和消費(fèi)大省，在全國(guó)具有較強(qiáng)的典型性和代表性。作為中國(guó)重要的能源和基礎(chǔ)工業(yè)基地，山東省在煤炭、石油、金屬和非金屬礦產(chǎn)方面的資源優(yōu)勢(shì)得天獨(dú)厚。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的加速發(fā)展，固定資產(chǎn)投資持續(xù)高速增長(zhǎng)，特別是一些高能耗的重化工業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)能力后，山東能源消耗總量迅速增加，自2005年開(kāi)始，全省能源消費(fèi)總量超過(guò)能源生產(chǎn)總量，首次成為能源凈輸入省份，能源自給率不斷降低，對(duì)外依存度越來(lái)越高。能源的大量消費(fèi)，特別是能源的粗放式消費(fèi)帶來(lái)了嚴(yán)重的環(huán)境污染，環(huán)境日益不堪重負(fù)。鑒于此，本文擬以山東省為例，在生產(chǎn)函數(shù)中加入環(huán)境污染這一非合意產(chǎn)出，選取基于投入導(dǎo)向的規(guī)模報(bào)酬不變的超效率DEA模型，測(cè)算全要素能源效率并分析其影響因素，為山東省制定合理的能源發(fā)展戰(zhàn)略、推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展提供實(shí)證分析的科學(xué)基礎(chǔ)和決策依據(jù)，同時(shí)也為其他省市乃至全國(guó)提供借鑒。

1 文獻(xiàn)綜述

關(guān)于能源效率的測(cè)度，傳統(tǒng)的考察方法是基于單要素生產(chǎn)率框架，即只考慮能源要素一種投入。這種基于單要素生產(chǎn)率框架的能源效率雖然計(jì)算簡(jiǎn)便，但由于對(duì)能源效率的定義和指標(biāo)的設(shè)定缺少統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在能源投入和產(chǎn)出測(cè)度問(wèn)題上存在很多局限性，導(dǎo)致各種研究計(jì)算出來(lái)的能源效率結(jié)果和評(píng)價(jià)結(jié)論差異較大。因此，越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始使用基于全要素生產(chǎn)率框架測(cè)度能源效率。Farrel［1］在 Debreu［2］和 Koopmans［3］資源最優(yōu)利用效率研究的基礎(chǔ)上發(fā)展出技術(shù)效率概念，首先確定生產(chǎn)前沿和樣本點(diǎn)相對(duì)于生產(chǎn)前沿的相對(duì)距離，然后通過(guò)測(cè)度樣本點(diǎn)相對(duì)于生產(chǎn)前沿的遠(yuǎn)近程度來(lái)衡量相對(duì)效率的大小，這種測(cè)度方法更符合帕累托效率的要求，為此后的效率研究奠定了基礎(chǔ)。Hu and Wang［4］基于全要素生產(chǎn)率框架，運(yùn)用DEA方法定義了全要素能源效率(TFEE，total factor energy efficiency)指標(biāo)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)能源生產(chǎn)率指標(biāo)僅考慮能源單一投入要素的缺陷，從而使關(guān)于能源效率的研究更加完善，進(jìn)一步推進(jìn)了該項(xiàng)研究。而Hu and Kao［5］則在能源效率的基礎(chǔ)上提出另一個(gè)新的指標(biāo)——能源可節(jié)約率，并對(duì)APEC經(jīng)濟(jì)體17個(gè)國(guó)家1991－2000年間的能源可節(jié)約率和人均可節(jié)約量進(jìn)行測(cè)算，結(jié)果顯示，中國(guó)的能源可節(jié)約率最高，接近一半的能源可以通過(guò)效率改進(jìn)的方式來(lái)節(jié)約使用。國(guó)內(nèi)對(duì)于能源效率及其測(cè)度的研究起步比國(guó)外稍晚，主要包括:史丹［6］利用相關(guān)因素分析法對(duì)中國(guó)1978－2000年的能源效率進(jìn)行了測(cè)度和研究，結(jié)論是:改革開(kāi)放以來(lái)我國(guó)能源利用效率的改進(jìn)是非常顯著的，其中對(duì)外開(kāi)放、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)體制是影響能源利用效率的重要因素。鄒艷芬［7］利用空間自回歸模型對(duì)中國(guó)能源效率的區(qū)域特征進(jìn)行分析，論證能源利用效率和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中明顯的空間依賴性和集群特征，并對(duì)這種空間效應(yīng)進(jìn)行定量計(jì)量。師博、沈坤榮［8］將知識(shí)存量納入傳統(tǒng)的生產(chǎn)函數(shù)中，利用超效率DEA模型測(cè)算了省際全要素能源效率，并認(rèn)為市場(chǎng)分割所導(dǎo)致的資源配置扭曲是造成能源效率低下的主要原因。

有關(guān)能源效率影響因素，Reitler［9］提出了運(yùn)用修正的方法分析影響工業(yè)能源消費(fèi)的因素，該修正方法的本質(zhì)就是對(duì)能源消費(fèi)的影響因素進(jìn)行分解，具體包括生產(chǎn)量、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和單位消耗量。改革開(kāi)放后中國(guó)的能源效率有所提高，其原因何在?Kambara［10］對(duì)中國(guó)20世紀(jì)80年代到90年代中期能源消耗強(qiáng)度下降的原因進(jìn)行實(shí)證分析后認(rèn)為，中國(guó)的工業(yè)結(jié)構(gòu)從能耗高的重工業(yè)向能耗低的輕工業(yè)轉(zhuǎn)移這一結(jié)構(gòu)變動(dòng)是能耗下降的主要原因。而Fan et al［11］的研究則發(fā)現(xiàn):自1993年以來(lái)市場(chǎng)化程度的加深對(duì)能源效率改進(jìn)有著顯著的貢獻(xiàn)。國(guó)內(nèi)學(xué)者趙麗霞、魏巍賢［12］利用三要素的C－D生產(chǎn)函數(shù)對(duì)中國(guó)1978－1996年間的宏觀數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)，揭示了中國(guó)自1978年以來(lái)單位GDP能耗下降的主要因素是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進(jìn)步以及資本投入。盡管總體上看中國(guó)的能源效率在提高，但地區(qū)差距較為明顯。史丹等［13］基于隨機(jī)前沿生產(chǎn)函數(shù)模型，認(rèn)為導(dǎo)致各地區(qū)能源效率差異擴(kuò)大的主要原因是全要素生產(chǎn)率的差異，只有通過(guò)改善中西部地區(qū)的資源要素配置效率和促進(jìn)區(qū)域間的技術(shù)擴(kuò)散，才能真正提高落后地區(qū)的能源利用效率。

綜上所述，已有研究在分析能源效率時(shí)，有些忽略了環(huán)境污染這一要素，因此對(duì)能源效率的分析結(jié)論不夠客觀、真實(shí);有的雖然經(jīng)環(huán)境污染這一要素納入了生產(chǎn)函數(shù)進(jìn)行統(tǒng)籌分析，但是多以單一指標(biāo)(如CO2、SO2、COD等)來(lái)衡量環(huán)境污染狀況，這種做法不能夠全面反映環(huán)境污染的綜合變化，在分析問(wèn)題時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生結(jié)論上的偏差。因此本文綜合工業(yè)廢水、廢氣和固體廢物排放量三個(gè)指標(biāo)綜合成污染排放綜合指數(shù)，以此作為產(chǎn)出中的非合意產(chǎn)出指標(biāo)，實(shí)證分析能源效率問(wèn)題，力求所選指標(biāo)更具代表性，結(jié)論更加客觀。

2 山東省全要素能源效率評(píng)價(jià)

2．1 納入環(huán)境污染的超效率DEA模型

在生產(chǎn)過(guò)程中，在得到合意產(chǎn)出的同時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)非合意產(chǎn)出。由于非合意產(chǎn)出的價(jià)格不可獲得或者不容易獲得，往往在計(jì)算產(chǎn)出時(shí)忽略了非合意產(chǎn)出。環(huán)境污染作為生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的非合意產(chǎn)出，納入到效率分析的框架中，能夠更加全面、真實(shí)地反映出能源效率的高低。

將環(huán)境污染作為非合意產(chǎn)出計(jì)算全要素能源效率，首先要構(gòu)造一個(gè)包含投入要素、合意產(chǎn)出和非合意產(chǎn)出的生產(chǎn)可能性集。假設(shè)一個(gè)國(guó)家或地區(qū)投入N種生產(chǎn)要素x=(x1，x2，…，xN)∈，得到 M 種合意產(chǎn)出 y=(y1，y2，…，yM)∈RM+，以及 I種非合意產(chǎn)出 b=(b1，b2，…，bI)∈，用P(x)表示生產(chǎn)可能性集:

假設(shè)生產(chǎn)可能性集是一個(gè)閉集和有界集，合意產(chǎn)出和投入是可以自由處置的。Fare et al．指出P(x)必須滿足以下兩個(gè)公理［14］:

公理一:如果(y，b)∈P(x)及 b=0，則 y=0;

公理二:如果(y，b)∈P(x)及 0≤α≤1，則(αy，αb)∈P(x)。

第一個(gè)公理稱作零合公理(Null-jointness Axiom)，其含義是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)如果沒(méi)有非合意產(chǎn)出，就沒(méi)有合意產(chǎn)出，換句話說(shuō)，有合意產(chǎn)出就一定有非合意產(chǎn)出。第二個(gè)公理稱作產(chǎn)出弱可處置性公理(Week Disposability of Outputs Axiom)，這個(gè)公理的含義是合意產(chǎn)出和非合意產(chǎn)出同比例增加或減少，要減少非合意產(chǎn)出就必須減少合意產(chǎn)出即環(huán)境污染的減少是有成本的。

通過(guò)上述對(duì)全要素能源效率的介紹，根據(jù)生產(chǎn)可能性集的含義和公理，建立納入環(huán)境污染的基于規(guī)模報(bào)酬不變的超效率DEA模型:

假設(shè)有K個(gè)決策單元，每個(gè)決策單元投入N種生產(chǎn)要素 xk=(x1k，x2k，…，xNK)，得到 M 種合意產(chǎn)出 yk=(y1k，y2k，…，yMK)，以及 I種非合意產(chǎn)出 bk=(b1k，b2k，…，bIK)。通過(guò)將投入要素、合意產(chǎn)出和非合意產(chǎn)出的數(shù)據(jù)帶入模型，得到每個(gè)決策單元的效率評(píng)價(jià)值。

2．2 變量與樣本數(shù)據(jù)來(lái)源

本文將環(huán)境污染作為非合意產(chǎn)出，采用基于規(guī)模報(bào)酬不變的超效率DEA模型，對(duì)山東省17個(gè)地市的全要素能源效率進(jìn)行實(shí)證分析，全要素能源效率采用全要素能源相對(duì)效率EE。采用年度面板數(shù)據(jù)，樣本區(qū)間為1996－2010年。假定生產(chǎn)過(guò)程中所需的三種投入要素為資本、勞動(dòng)力和能源，產(chǎn)出包括合意產(chǎn)出和非合意產(chǎn)出。

(1)資本。一般采用“永續(xù)盤存法”來(lái)估計(jì)每年的實(shí)際資本存量作為資本投入的數(shù)據(jù)，計(jì)算方法為:Ki，t=Ii，t+(1 － δi，t)Ki，t－1，Ki，t是地區(qū) i第 t年的資本存量，Ii，t是地區(qū) i第t年的投資，δi，t是地區(qū) i第 t年的固定資產(chǎn)折舊。本文借鑒劉小玄［15］的研究，選取“固定資產(chǎn)凈值年平均余額”作為資本投入的指標(biāo)，數(shù)據(jù)來(lái)源于《山東省統(tǒng)計(jì)年鑒》(1997－2011)，單位為萬(wàn)元。

(2)勞動(dòng)力。對(duì)于勞動(dòng)力要素投入，國(guó)外的研究一般采用工作小時(shí)數(shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，但是由于缺乏統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，加之山東省各地市平均受教育水平不可獲得，因此，本文選取“各市年底在崗職工人數(shù)”作為勞動(dòng)力投入的指標(biāo)，沒(méi)有考慮各地市勞動(dòng)力質(zhì)量上的差異，數(shù)據(jù)來(lái)源于《山東省統(tǒng)計(jì)年鑒》(1997－2011)，單位為萬(wàn)人。

(3)能源?！吨袊?guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》中統(tǒng)計(jì)的能源消耗量只有各省每年的能源消耗量，沒(méi)有具體到省內(nèi)的各地市。山東省工業(yè)企業(yè)用電主要靠煤炭發(fā)電，主要消耗的能源也是煤炭。因此，本文選取“全年用電量”可以代替將煤炭、石油、天然氣和水電四種主要一次性能源的消費(fèi)量轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一單位加總而成的能源消費(fèi)量作為能源投入的指標(biāo)，數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》(1997－2011)，單位為萬(wàn)kW·h。

(4)合意產(chǎn)出。合意產(chǎn)出變量采用國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值GDP來(lái)衡量，用山東省各地市每年的GDP作為合意產(chǎn)出的指標(biāo)，數(shù)據(jù)來(lái)源于《山東省統(tǒng)計(jì)年鑒》(1997－2011)，單位為億元。

(5)非合意產(chǎn)出。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，環(huán)境污染與合意產(chǎn)出伴隨而生，因此，將環(huán)境污染作為非合意產(chǎn)出納入到模型分析中。環(huán)境污染的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)主要包括工業(yè)廢水排放總量、工業(yè)廢氣排放總量和工業(yè)廢物產(chǎn)生量。由于DEA方法要求投入產(chǎn)出指標(biāo)不宜過(guò)多，因此，采用改進(jìn)的熵值法把三大污染排放指標(biāo)綜合成一個(gè)污染排放指數(shù)的方法，將山東省各地市工業(yè)廢水排放總量、工業(yè)廢氣排放總量和工業(yè)廢物產(chǎn)生量綜合成各地市每年的污染排放指數(shù)。設(shè)表示樣本i(1996年代表樣本1，1997年代表樣本2，…，2010年代表樣本15)的第j個(gè)指標(biāo)(廢水排放量、廢氣排放量和廢物生成量分別代表第一、二、三個(gè)指標(biāo))的初始數(shù)據(jù)，共有15個(gè)樣本和三個(gè)指標(biāo)，具體計(jì)算方法為:

各變量投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)特征見(jiàn)表1。

2．3 全要素能源效率評(píng)價(jià)

以山東省各地市固定資產(chǎn)凈值年平均余額、年底在崗職工人數(shù)和工業(yè)用電量作為投入變量，GDP和環(huán)境污染指數(shù)作為產(chǎn)出變量，將各地市各具體指標(biāo)數(shù)據(jù)應(yīng)用DEAP-xp1軟件，測(cè)算出山東省各地市在1996－2010年間的全要素能源效率，見(jiàn)表2。

表1 1996－2010山東省17地市投入產(chǎn)出變量的數(shù)據(jù)特征描述Tab．1 Data characterization of input and output variables of regions and cities in Shandong from 1996 to 2010

考慮了環(huán)境污染作為非合意產(chǎn)出所測(cè)算的山東省市際全要素能源效率更科學(xué)、更符合經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)際。從表2中可以得出以下結(jié)論:一方面，從各地市的情況來(lái)看:威海市全要素能源效率一直是1，即一直處于生產(chǎn)前沿曲線上，但這并不意味著該市不存在能源效率的損失，而是與其它地區(qū)相比，在當(dāng)前技術(shù)條件和產(chǎn)出水平下，無(wú)法實(shí)現(xiàn)能源投入的進(jìn)一步節(jié)約;菏澤市緊隨其后，距離生產(chǎn)前沿較近，而且大部分年份處于生產(chǎn)前沿曲線上;臨沂市、濟(jì)南市和日照市全要素能源效率也較高，均值都在0．9以上;濟(jì)寧市和棗莊市全要素能源效率較低，距離生產(chǎn)前沿較遠(yuǎn)，其中棗莊市全要素能源相對(duì)效率值最低，僅為0．627，說(shuō)明其工業(yè)生產(chǎn)中效率損失較大。另一方面，從整體看來(lái)，從1996年到2010年，全省各地市平均每年的全要素能源效率值呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，從1996年的0．758上升到2010年的0．907，說(shuō)明山東省總體的能源利用效率在不斷提高。如果全要素能源效率較低的地市能夠縮短與效率高的城市的差距，那么山東省能源效率總體上將會(huì)得到極大的提高。因此，節(jié)能減排的工作重點(diǎn)應(yīng)該放在全要素能源效率較低的城市。

3 全要素能源效率影響因素分析

選擇了合適的計(jì)量工具對(duì)全要素能源效率進(jìn)行測(cè)度之后，就需要對(duì)全要素能源效率在不同經(jīng)濟(jì)體之間或者同一經(jīng)濟(jì)體不同區(qū)域之間進(jìn)行比較，比較的結(jié)果可能會(huì)有較大的差異，這就要對(duì)引起全要素能源效率差異背后的影響因素進(jìn)行分析，從而縮小差距，提高能源效率，降低生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的破壞和資源的過(guò)度消耗，提高增長(zhǎng)的質(zhì)量。

3．1 變量與數(shù)據(jù)說(shuō)明

影響全要素能源效率的因素有很多，主要包括:一是結(jié)構(gòu)變動(dòng)包括產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)變動(dòng)。由于不同部門生產(chǎn)效率及其增長(zhǎng)速度存在差別，當(dāng)能源要素從低生產(chǎn)率或者生產(chǎn)率增長(zhǎng)較慢的部門向高生產(chǎn)率或者生產(chǎn)率增長(zhǎng)較快的部門轉(zhuǎn)移時(shí)，就會(huì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)體總的能源效率提高。二是技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng)新。一方面，由于新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝的出現(xiàn)，技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新使得在技術(shù)上提高能源效率成為可能，能夠在相同產(chǎn)出下節(jié)約能源投入，或者相同投入下可以擴(kuò)大產(chǎn)出;另一方面，技術(shù)進(jìn)步會(huì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)產(chǎn)生回彈效應(yīng)，使得對(duì)能源的需求加劇。三是各種制度因素，如對(duì)外開(kāi)放程度、所有制結(jié)構(gòu)和政府政策等。良好的制度和完善的市場(chǎng)有助于企業(yè)微觀效率的改進(jìn)，進(jìn)而促進(jìn)全要素能源效率的提高。受限于數(shù)據(jù)的可獲得性，本文選取產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平和對(duì)外開(kāi)放程度四種影響因素作為解釋變量，分析其對(duì)山東省及省內(nèi)東中西部地區(qū)全要素能源效率的影響。

表2 1996－2010年山東省17個(gè)地市考慮環(huán)境污染的全要素能源效率值Tab．2 Total factor energy efficiency of 17 regions and cities of Shandong from 1996 to 2010

(1)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是影響能源效率的重要因素，第三產(chǎn)業(yè)附加值較高，尤其是以新技術(shù)為基礎(chǔ)的高科技產(chǎn)業(yè)，能源消費(fèi)較低，能源強(qiáng)度較小，但是，第二產(chǎn)業(yè)尤其是工業(yè)由于產(chǎn)業(yè)本身的特性，能源消費(fèi)強(qiáng)度大大高于其他產(chǎn)業(yè)，能源效率的高低對(duì)該產(chǎn)業(yè)意義重大。本文產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變量IS用“各地市第二產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值在本省GDP中所占的比重”表示，數(shù)據(jù)來(lái)源于《山東省統(tǒng)計(jì)年鑒》(1997－2011)，以1978年不變價(jià)格計(jì)算。

(2)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)。各種能源的利用效率存在差異，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)在一定程度上會(huì)影響全要素能源效率的高低。本文選取“山東省各地市原煤消費(fèi)量占全省能源消費(fèi)總量的比重”作為能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)變量ES，數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)城市統(tǒng)計(jì)年鑒》(1997－2011)。

(3)技術(shù)水平。技術(shù)水平和技術(shù)創(chuàng)新能力會(huì)影響到生產(chǎn)效率和能源利用效率，由于無(wú)法獲取企業(yè)層面的研發(fā)數(shù)據(jù)，只能以更為宏觀的指標(biāo)進(jìn)行替代。本文選取“各類專業(yè)技術(shù)人員數(shù)占當(dāng)?shù)貜臉I(yè)人員比重”作為技術(shù)水平變量T，數(shù)據(jù)來(lái)源于《山東省統(tǒng)計(jì)年鑒》(1997－2011)。

(4)對(duì)外開(kāi)放程度。一般來(lái)說(shuō)，地理位置靠近沿海、基礎(chǔ)設(shè)施完善和行政效率較高的地區(qū)能夠吸收、利用更多的外資，外資的進(jìn)入也能促進(jìn)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和活力，帶來(lái)更先進(jìn)的技術(shù)，有利于改善企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效率。本文利用“各地區(qū)吸收、利用外資占當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的比重”作為各市對(duì)外開(kāi)放程度變量O的指標(biāo)，數(shù)據(jù)來(lái)源于《山東省統(tǒng)計(jì)年鑒》(1997－2011)。

3．2 模型建立

由于山東省和省內(nèi)東中西部地區(qū)全要素能源效率不小于0，為受限因變量，本文采用處理限值因變量的Tobit模型，檢驗(yàn)山東省和省內(nèi)東中西部地區(qū)全要素能源效率的影響因素。根據(jù)影響全要素能源效率的四個(gè)解釋變量，構(gòu)建全要素能源效率影響因素的Tobit模型:

其中:i和t分別表示不同時(shí)期不同地市對(duì)應(yīng)的值，εi，t為隨機(jī)誤差項(xiàng)，且服從正態(tài)分布。為了減少誤差項(xiàng)中存在的異方差性和序列自相關(guān)性的影響，使用可行廣義最小二乘法(GLS)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)。Tobit模型中輸入值“IS，ES，T，O”的數(shù)據(jù)以1996－2010年每年的數(shù)據(jù)作為輸入條件。

3．3 估計(jì)結(jié)果分析

根據(jù)山東省各地市相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和全要素能源效率影響因素模型，對(duì)山東省及省內(nèi)東中西部地區(qū)全要素能源效率的影響因素的Tobit模型進(jìn)行回歸估計(jì)，模型估計(jì)結(jié)果如表3所示。

(1)就山東省全省范圍來(lái)講，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與全要素能源效率呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，即第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的增加會(huì)降低全要素能源效率。在其他因素不變的情況下，若經(jīng)濟(jì)中第二產(chǎn)業(yè)比重增加1個(gè)單位，則全要素能源效率將下降0．085個(gè)單位。就山東省東中西部地區(qū)來(lái)講，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變量對(duì)分區(qū)域的全要素能源效率的影響與全省的情況相符，并且相對(duì)于東部和西部地區(qū)，中部地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變量對(duì)全要素能源效率的影響要更加顯著。工業(yè)產(chǎn)值比重與全要素能源效率呈倒U型關(guān)系，由于規(guī)模效應(yīng)的作用，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比重的增加，全要素能源效率也在提高。

(2)不論是全省還是分區(qū)域其能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的回歸系數(shù)全部為負(fù)值，表明在不考慮其他因素變動(dòng)的情況下，原煤消費(fèi)量在能源消費(fèi)總量中所占的比重越大其全要素能源效率越低。如果考慮到在計(jì)算全要素能源效率中包含了污染排放的非合意性產(chǎn)出，這一結(jié)論就更具意義。由此可見(jiàn)，改善能源結(jié)構(gòu)對(duì)于提高能源效率具有重要意義。

(3)以技術(shù)人員占勞動(dòng)力比重表示的技術(shù)水平變量，在模型中系數(shù)很小，且均不顯著。一方面可能由于本文選取的指標(biāo)未能完全刻畫(huà)出各地區(qū)工業(yè)的技術(shù)水平;另一方面，技術(shù)的確可能會(huì)對(duì)全要素能源相對(duì)效率產(chǎn)生“回彈效應(yīng)”，從而削弱、降低了其正向的促進(jìn)作用，并導(dǎo)致其被估計(jì)系數(shù)不顯著。當(dāng)然也不能排除在山東省工業(yè)經(jīng)濟(jì)中，技術(shù)水平的影響確實(shí)不顯著的可能性。對(duì)于技術(shù)活動(dòng)在促進(jìn)能源效率中發(fā)揮何種效應(yīng)，可能需要更為細(xì)致的基于企業(yè)層面的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

表3 1996－2010年山東省及分區(qū)域全要素能源效率影響因素的Tobit模型估計(jì)結(jié)果Tab．3 Tobit model estimation result of the influencing factors of total factor energy efficiency of Shandong and different regions from 1996 to 2010

(4)通過(guò)對(duì)外開(kāi)放程度變量估計(jì)結(jié)果可以看出，無(wú)論是全省還是分區(qū)域，引進(jìn)外資會(huì)降低全要素能源相對(duì)效率。這可能是由于以下原因引起的:外商直接投資帶來(lái)了先進(jìn)的技術(shù)和管理理念，可以提升和改善生產(chǎn)效率，通過(guò)技術(shù)外溢、增進(jìn)人力資本累積等途徑實(shí)現(xiàn)要素生產(chǎn)率的提高;但是由于地區(qū)的發(fā)展水平存在差異，沿海與非沿海地區(qū)引進(jìn)外資的規(guī)模、速度和質(zhì)量并不相同，開(kāi)放較早的沿海城市，由于具備了較好的投資環(huán)境，從而使得其吸收、利用外資的規(guī)模較大，外商投資使得這些地區(qū)的能源效率出現(xiàn)一定程度的改善。但各地區(qū)的效率改善速度并不相同，處于前沿的地區(qū)多為沿海城市，其改善程度更大意味著他們推動(dòng)前沿前進(jìn)的速度更快，而相對(duì)內(nèi)陸的地區(qū)一般距離前沿較遠(yuǎn)，盡管其能源效率得到了改善，出現(xiàn)了向前沿追趕的趨勢(shì)，但追趕速度低于前沿移動(dòng)的速度，使得其相對(duì)前沿的距離越來(lái)越遠(yuǎn)，也就是能源相對(duì)效率的下降。

4 結(jié)論與政策建議

本文以山東省為例，運(yùn)用山東省1996－2010年17個(gè)地市市際面板數(shù)據(jù)，選取基于投入導(dǎo)向的規(guī)模報(bào)酬不變的超效率DEA模型，以資本、勞動(dòng)和能源作為生產(chǎn)投入要素，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值GDP作為合意產(chǎn)出，環(huán)境污染作為非合意產(chǎn)出，測(cè)算出了山東省17個(gè)地市的全要素能源效率。然后，以各地市全要素能源效率值為因變量，采用處理極限值因變量的Tobit模型，分析山東省和省內(nèi)東中西部地區(qū)全要素能源效率的影響因素。結(jié)論及政策建議是:

(1)考慮了環(huán)境污染作為非合意產(chǎn)出所測(cè)算出的全要素能源效率更科學(xué)、更符合經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)際，其演變規(guī)律為:①?gòu)?997年開(kāi)始，全要素能源效率均值呈不斷上升趨勢(shì)，雖然2003年出現(xiàn)小幅波動(dòng)，但從整體上看，能源效率是不斷提高的，但是仍有很大的節(jié)能空間。②東中西部地區(qū)之間全要素能源效率變化趨勢(shì)大體相同，但差距較為明顯，西部地區(qū)節(jié)能潛力很大，中部次之，東部沿海地區(qū)能源效率較高。因此要進(jìn)一步提高能源利用效率，應(yīng)加大對(duì)中西部地區(qū)政策的扶持力度，加強(qiáng)地區(qū)之間的交流與合作，充分發(fā)揮地區(qū)優(yōu)勢(shì)和特色，發(fā)展具有比較優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)區(qū)域之間協(xié)調(diào)發(fā)展。

(2)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)和對(duì)外開(kāi)放程度同全要素能源效率呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，在其他因素保持相對(duì)不變的情況下，若經(jīng)濟(jì)中第二產(chǎn)業(yè)比重、原煤消費(fèi)量比重以及吸收利用外資占當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的比重每增加一單位，將導(dǎo)致全要素能源效率均值分別下降0．085、0．361和0．017個(gè)單位。由此可見(jiàn)，進(jìn)一步調(diào)整和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)將會(huì)成為下一步工作重點(diǎn)，這也與我國(guó)今后的發(fā)展規(guī)劃重點(diǎn)相符。特別實(shí)在開(kāi)發(fā)清潔能源方面，盡管短期內(nèi)投入成本可能會(huì)大于收益，但從可持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)來(lái)看，當(dāng)前付出一些代價(jià)也是值得的。至于對(duì)外開(kāi)放程度變量系數(shù)為負(fù)值，除卻上面提到的地區(qū)差異的原因外，可能還與地方政府為了政績(jī)、任務(wù)而對(duì)外資不加選擇的“粗放式”引入有關(guān)。因此，建議今后地方政府在引進(jìn)外資時(shí)要密切結(jié)合本地的發(fā)展規(guī)劃，與經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)改善、技術(shù)進(jìn)步等發(fā)展目標(biāo)相結(jié)合，有選擇地引進(jìn)外資。

(3)技術(shù)水平變量在模型中系數(shù)很小，僅在0．1左右，即技術(shù)水平對(duì)山東省全要素能源效率的影響較小。但我們并不能就此得出技術(shù)進(jìn)步對(duì)能源效率的提高不重要的結(jié)論。事實(shí)上，在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展實(shí)踐中，技術(shù)進(jìn)步正扮演著越來(lái)越重要的角色。之所以在本文的研究中技術(shù)進(jìn)步的作用并不突出，除卻數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和技術(shù)回彈效應(yīng)等因素外，最主要原因恐怕還在于我國(guó)高投入、高消耗、低產(chǎn)出的粗放式發(fā)展模式還未從根本上得以轉(zhuǎn)變，技術(shù)進(jìn)步的作用尚未得到充分重視和發(fā)揮。所以，下一步政府應(yīng)該增加技術(shù)投入，特別是借助于財(cái)稅金融政策鼓勵(lì)和支持企業(yè)進(jìn)行技術(shù)投入，鼓勵(lì)大學(xué)和科研院所與企業(yè)聯(lián)合進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，既能幫助企業(yè)以較小的成本獲得技術(shù)支持，又能充分利用大學(xué)和科研院所的人才優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也使科研機(jī)構(gòu)和科研人員有了更加具體明確的、更加符合市場(chǎng)需求的科研目標(biāo)和方向，從而科研成果更易轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。

References)

［1］Farrell M J．The Measurement of Productive Efficiency［J］．Journal of the Royal Statistical Society Series A，1957，120(3):253－290．

［2］Debreu G．The Coefficient of Resource Utilization ［J］．Econometrica．1951，19(3):273 －292．

［3］Koopmans T C．Efficient Allocation of Resources ［J］．Econometrica．1951，19(4):455 －465．

［4］Hu J L，Wang S C．Total-factor Energy Efficiency of Regions in China［J］．Energy Policy，2006，34:3206 －3217．

［5］Hu J L，Kao C H．Efficient Energy-saving Targets for APEC Economics［J］．Energy Policy，2007，35(1):373 －382．

［6］史丹．我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)過(guò)程中能源利用效率的改進(jìn)［J］．經(jīng)濟(jì)研究，2002，48(9):49 － 56．［Shi Dan．The Improvement of Energy Consumption Efficiency in China’s Economic Growth［J］．Economic Research，2002，48(9):49 －56．］

［7］鄒艷芬，陸宇海．基于空間自回歸模型的中國(guó)能源利用效率區(qū)域特征分析［J］．統(tǒng)計(jì)研究，2005，22(10):67 －71．［Zou Yanfen，Lu Yuhai．Analysis on the Regional Characteristics of Chinese Energy Efficiency Based on Space Self-regression Model［J］．Statistical Research，2005，22(10):67 －71．］

［8］師博，沈坤榮．市場(chǎng)分割下的中國(guó)全要素能源效率:基于超效率DEA 方法的經(jīng)驗(yàn)分析［J］．世界經(jīng)濟(jì)，2008，68(9):49－59．［Shi Bo，Shen Kunrong．The Total Factor Energy Efficiency of China Under the Market Segmentation:Empirical Analysis the Superefficiency DEA［J］．World Economy，2008，68(9):49 －59．］

［9］Reitler W，Rudolph M．Analysis of the Factors Influencing Energy Consumption in Industry:A Revised Method［J］．Energy Economics，1987，(9):110－113．

［10］Kambara T．The Energy Situation in China［J］．China Quarterly，1992，131:608－636．

［11］Fan Y，Liao H，Wei Y M．Can Market Oriented Economic Reforms Contribute to Energy Efficiency Improvement?Evidence from China［J］．Energy Policy，2007，35:2287 －2295．

［12］趙麗霞，魏巍賢．能源與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模型研究［J］．預(yù)測(cè)，1998，(6):32 －34．［Zhao Lixia，Wei Weixian．Research on Energy and Economic Growth［J］．Forecast，1998，(6):32 －34．］

［13］史丹，吳利學(xué)，付曉霞，等．中國(guó)能源效率地區(qū)差異及其成因研究:基于隨機(jī)前沿生產(chǎn)函數(shù)的方差分解［J］．管理世界，2008，24(2):35 －43．［Shi Dan，Wu Lixue，F(xiàn)u Xiaoxia，et al．Study on the Regional Difference of Energy Efficiency and Its Reason:Variance Decomposition Based on the Random Foreword Production Function［J］．Management World，2008，24(2):35 －43．］

［14］Fre R，Grosskopf S，Hernandez-Sancho F．Environmental Performance:An Index Number Approach［J］．Resource and Energy Economics，2004，26(4):343－352．

［15］劉小玄．民營(yíng)化改制對(duì)中國(guó)產(chǎn)業(yè)效率的效果分析:2001年全國(guó)普查工業(yè)數(shù)據(jù)的分析［J］．經(jīng)濟(jì)研究，2004，50(8):16－26．［Liu Xiaoxuan．The Effects of Privatization on Industrial Performance in Chinese Economic Transition:Analysisofthe 2001 National Industrial Census Data［J］．Economic Research，2004，50(8):16 －26．］

Analysis on Total Factor Energy Efficiency and Its Influencing Factors of Shandong Thinking about Environmental Pollution

ZANG Chuan-qin1LIU Yan2
(1．School of Economics，Shandong University of Finance，Jinan Shandong 250014，China;2．Jinan Branch，Huaxia Bank，Jinan Shandong 250014，China)

As the material basis of human survival，energy is an indispensable element input element of economic growth and development．To improve the energy efficiency is a must in tackling the energy shortage and environment pollution in current economic development．In this paper，we choose the model of invest-oriented，super-efficiency DEA with fixed returns to scale，taking the total factor energy efficiency of Shandong as the study object，by using the panel data of the 17 cities in Shandong Province from 1996 to 2010，adding environment pollution as undesirable output in function，calculating the total factor energy efficiency in each city，so as to evaluate the total factor energy efficiency and energy saving potential in every city．On this basis，we analysis its influencing factors．We find that in the target range，the average value in total factor energy efficiency is in the rising trend，but there is an obvious gap between east，middle and west regions;negative correlation is found in the relationship of industry structure，energy structure and degree of opening-up and total factor energy efficiency，but the influence of technological innovation is unobvious．So we can improve the total factor energy efficiency and reduce environmental pollution through optimizing the industry structure further，improving energy consumption structure and giving full play to the role of technological innovation．

total factor energy efficiency;DEA model;undesirable output;environmental pollution;influencing factor

F062．1

A

1002－2104(2012)08－0107－07

10．3969/j．issn．1002－2104．2012．08．017

2012－05－20

臧傳琴，副教授，主要研究方向?yàn)橐?guī)制經(jīng)濟(jì)學(xué)。

山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“中國(guó)政府規(guī)制影響評(píng)價(jià)體系研究——以環(huán)境規(guī)制為例”(編號(hào):ZR2010GL029)。

(編輯:劉照勝)