陳亞，張志強(qiáng)，周志翔，梁樑

（1.合肥工業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，安徽 合肥 230601；2.合肥工業(yè)大學(xué) 管理學(xué)院，安徽 合肥 230009）

制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的主體，是立國之本、興國之器、強(qiáng)國之基。改革開放40年來，中國制造業(yè)持續(xù)快速發(fā)展，但與世界先進(jìn)水平相比依然大而不強(qiáng)，而資源利用效率低下是現(xiàn)階段的突出問題之一。根據(jù)《BP世界能源統(tǒng)計年鑒2017年》報告，截至2016年，中國依然是世界上能源消費最多的國家，占全球能源消費量的23%，其中又以工業(yè)的能源消費最多，占比2/3①根據(jù)《中國統(tǒng)計年鑒2017》計算，2015年我國工業(yè)消費能源占比約為68%。。隨著中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，制造業(yè)發(fā)展面臨新的挑戰(zhàn)，資源和環(huán)境約束不斷強(qiáng)化。面對資源稀缺的宏觀環(huán)境，在資源利用過程中，如何合理度量和提高能源效率，是影響中國制造強(qiáng)國建設(shè)目標(biāo)的重要因素。

基于9個省級19個制造業(yè)細(xì)分行業(yè)2001—2011年間的數(shù)據(jù)，本文進(jìn)一步分析了中國的區(qū)域能源效率和行業(yè)能源效率，這與現(xiàn)有文獻(xiàn)僅從行業(yè)或區(qū)域角度的能源效率研究有較大不同，本文突破現(xiàn)有文獻(xiàn)的研究視角，旨在從地區(qū)和細(xì)分行業(yè)的雙重視角重新審視中國制造業(yè)的能源效率表現(xiàn)，以期為中國制造業(yè)未來發(fā)展獻(xiàn)策獻(xiàn)計。

一、文獻(xiàn)綜述

能源效率的度量方式通常有兩種：一種是僅考慮單個產(chǎn)出和能源投入的關(guān)系，即能源強(qiáng)度，盡管該指標(biāo)計算簡單，但無法度量多投入、多產(chǎn)出情形下的能源效率。另一種是考慮多個產(chǎn)出與所有要素投入之間的關(guān)系，即全要素能源效率（Total Factor Energy Efficiency，TFEE），由于該指標(biāo)考慮要素之間的替代作用[1]，能更加全面地測算能源效率，因而被廣泛認(rèn)可并使用?，F(xiàn)有文獻(xiàn)中關(guān)于全要素能源效率的測量大多采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析（Data Envelopment Analysis，DEA）方法[2]3210[3][4]116[5]6。本文的分析建立在全要素能源效率分析框架之下，并使用DEA方法來測度效率。

全要素能源效率最早由Hu和Wang[2]3207提出，是指在單要素框架中加入資本、勞動、能源消耗等生產(chǎn)要素來更加合理地評估能源效率，代表文獻(xiàn)有 Hu 和 Kao[6]、Honma和 Hu[7-8]、Chang和Hu[9]、Wang等[10]322、Zhou等[11]241-256、王霄和屈小娥[12]20等。但是，這種全要素能源效率僅將能源消耗考慮其中，而企業(yè)在實際生產(chǎn)過程中不可避免地會帶來環(huán)境污染，如廢氣、廢水等。污染物作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的副產(chǎn)品（非期望產(chǎn)出），忽略對其的考慮會對能源效率的度量產(chǎn)生偏誤。因此，有學(xué)者將非期望產(chǎn)出納入分析，構(gòu)建了全新的全要素能源效率框架，代表文獻(xiàn)包括 Wu 等[13]165、Zhang 等[14]、Wu 等[15]282、Bi等[16]、Feng 和 Wang[17]1531等。

對于中國全要素能源效率的分析，現(xiàn)有文獻(xiàn)多從區(qū)域角度出發(fā)研究能源效率的差異變化。一些文獻(xiàn)使用省份數(shù)據(jù)研究了各省份的能源效率。Hu和Wang[2]3206首次使用全要素能源效率框架研究了中國各個省份的能源效率，研究發(fā)現(xiàn)，中國區(qū)域間能源效率差異明顯，表現(xiàn)為中部最差、西部次之、東部最好。魏楚和沈滿洪[18]研究了中國29個行政區(qū)在1995—2004年間的能源效率，發(fā)現(xiàn)省份的能源效率變化先上升后下降，且地區(qū)間差異明顯，東北地區(qū)能源效率最高，其次是東部、中部、西部的排名。作為對全要素能源效率框架的拓展，Wang等[10]326-329將廢水、廢氣和廢渣等非期望產(chǎn)出加入指標(biāo)體系，從靜態(tài)和動態(tài)的角度對中國30個行政省的能源效率進(jìn)行了分析，并討論了能源效率動態(tài)演變的影響因素。Meng等[5]9-16將CO2作為非期望產(chǎn)出，利用4種不同的模型評估了中國30個省份的地區(qū)能源效率，發(fā)現(xiàn)能源效率東部最高、中部最低。另外一些文獻(xiàn)使用省份工業(yè)行業(yè)數(shù)據(jù)研究了各省份的整體工業(yè)行業(yè)能源效率。Wang等[4]115研究了中國30個省份的工業(yè)行業(yè)的能源效率表現(xiàn)，而Wu等[13]167-171重新測度了中國28個行政地區(qū)的工業(yè)靜態(tài)能源效率和動態(tài)變化。Zhou等[11]241-256討論了存在擁堵生產(chǎn)技術(shù)情形下中國30個省份2010—2012年的工業(yè)行業(yè)能源效率變化。Wu等[19]將工業(yè)生產(chǎn)過程細(xì)分為兩個階段，利用兩階段DEA模型評估了中國30個省份2006—2010年的工業(yè)行業(yè)能源效率。

部分文獻(xiàn)從行業(yè)的角度出發(fā)研究了全要素能源效率，但多基于國家層面的數(shù)據(jù)開展分析。Wang等[20]將整個中國經(jīng)濟(jì)體分成五大行業(yè)，從這五大行業(yè)視角分析了各行業(yè)之間的差異。另一些文獻(xiàn)針對工業(yè)細(xì)分行業(yè)開展分析，Li和Shi[21]98利用超效率SBM模型測度了中國工業(yè)36個細(xì)分行業(yè)的能源效率并分析了相關(guān)影響因素，發(fā)現(xiàn)工業(yè)行業(yè)整體能源效率提升不高，輕工業(yè)比重工業(yè)有更高的效率。Li和Lin[22]87-90將工業(yè)行業(yè)區(qū)分成輕重行業(yè)，評估比較這兩類行業(yè)的能源效率表現(xiàn)。林伯強(qiáng)和劉泓汛[23]131考慮CO2這一非期望產(chǎn)出，測度了23個工業(yè)行業(yè)2003—2012年的能源效率，并討論了對外貿(mào)易對各行業(yè)能源效率的影響機(jī)制。Kang等[24]501則研究了28個制造業(yè)行業(yè)的能源環(huán)境表現(xiàn)和投資策略選擇之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)整體制造業(yè)效率樣本期間是上升的，輕工業(yè)效率比重工業(yè)高，且輕工業(yè)比重工業(yè)的投資更有效。

由以上文獻(xiàn)可以看出，關(guān)于中國能源效率的研究多從地區(qū)角度出發(fā)，部分研究從行業(yè)角度出發(fā)。地區(qū)角度的分析，多以中國的行政省份為研究對象，分析各個省份的能源效率或工業(yè)行業(yè)能源效率的省際差異、區(qū)域差異及動態(tài)變化。行業(yè)角度的研究，主要分析國家層面各行業(yè)間的能源效率差異及時間趨勢。然而，現(xiàn)有文獻(xiàn)缺乏從更微觀視角（數(shù)據(jù)層面）來探討中國能源效率的差異。此外，地區(qū)角度的能源效率分析可能忽略各細(xì)分行業(yè)之間的效率差異，行業(yè)角度的分析同樣觀察不到地區(qū)間能源效率的不同?？紤]地區(qū)和細(xì)分行業(yè)視角的研究僅有Zhao等[25]53。雖然他們使用了中國10個省份的25個工業(yè)行業(yè)數(shù)據(jù)，但其分析依然還是從地區(qū)和行業(yè)的單一視角去考慮，且并未考慮非期望產(chǎn)出，研究重點也并不在省級細(xì)分行業(yè)能源效率分析。因此，本文在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步從地區(qū)和行業(yè)的雙重新視角考察了中國制造業(yè)的能效效率。具體而言，本文采用帶有非期望產(chǎn)出的松弛變量測度（Slacks-Based Measure，SBM）數(shù)據(jù)包絡(luò)模型來測算能源效率，將地區(qū)角度分析和行業(yè)角度分析結(jié)合起來，突出從地區(qū)的視角分析細(xì)分行業(yè)之間的差異，以及從行業(yè)的視角分析不同地區(qū)間的不同。研究發(fā)現(xiàn)，雖然輕工業(yè)的全要素能源效率高于重工業(yè)，但不同區(qū)域的表現(xiàn)不一樣，東部地區(qū)重工業(yè)全要素能源效率高于輕工業(yè)，中西部地區(qū)則相反；同一行業(yè)在不同區(qū)域的全要素能源效率表現(xiàn)也不同；能源效率較高的地區(qū)依然存在全要素能源效率較低的行業(yè)，整體能源效率表現(xiàn)較差的地區(qū)依然會有全要素能源效率表現(xiàn)優(yōu)異的行業(yè)。

二、方法及數(shù)據(jù)

（一）實證方法

考慮一個簡單的生產(chǎn)過程，假設(shè)要評估K個決策單元（DMU）的相對效率，每個DMU投入生產(chǎn)要素X進(jìn)行生產(chǎn)，產(chǎn)生產(chǎn)出Y，則定義生產(chǎn)可能集為

每個DMU的相對效率用DEA方法表示為

這種傳統(tǒng)的評價方法屬于徑向DEA模型[26-27]，徑向DEA方法是基于同比例增加（或減少）產(chǎn)出（或投入）測度的，與其相比，松弛變量測度（SBM）模型可以直接度量出投入過剩的部分和產(chǎn)出不足的部分，這部分稱為松弛變量。SBM方法將DMU投影到前沿面上的最遠(yuǎn)的點，通過最大化松弛變量來獲得最小的目標(biāo)函數(shù)。徑向DEA測度和SBM測度的區(qū)別如圖1所示[28]200。假設(shè)有兩種投入X（非能源投入）和E（能源投入），共同產(chǎn)生一種產(chǎn)出Y。所有在前沿面上的點都是技術(shù)有效的，如點B和點C；前沿面以內(nèi)的點都是無效的，因為它們投入更多的要素去生產(chǎn)同樣的產(chǎn)出量，如點A。徑向方法只能將A點投影到A’點的有效位置，A點效率值度量為“OA’/OA”。但是徑向方法最主要的問題是它不可以計算某一特定的生產(chǎn)要素的單一效率，即所有投入的效率都由“OA’/OA”度量。比如：徑向DEA度量的能源效率值為“OF/OG”，實際等于“OA’/OA”。另一方面，SBM作為一種非徑向的方法則可以度量出投入過剩和產(chǎn)出不足的部分。

如圖1所示，假設(shè)前沿面上離A點最遠(yuǎn)的點是B點，則DG就是能源投入的松弛變量，度量了潛在的可節(jié)約的能源部分。因此，SBM方法下C點的能源效率表示為“OD/OG”，這個值比徑向方法的能源效率“OF/OG”值更小。

通過圖解非徑向DEA方法的優(yōu)勢，本文使用SBM方法進(jìn)行全要素能源效率測度。具體的數(shù)學(xué)模型表達(dá)如下：考慮資本（k）、勞動（l）和能源（e）為投入變量；以行業(yè)總產(chǎn)值（y）為期望產(chǎn)出；以經(jīng)濟(jì)活動的副產(chǎn)品——二氧化碳排放量（c）為非期望產(chǎn)出。參考Meng等[5]8和Choi等[28]200，定義的生產(chǎn)可能集為①關(guān)于模型中非期望產(chǎn)出的處理，采用了弱可處置性[4]116-118[13]165[28]200[30]，并且，Meng等[5]3在進(jìn)行相關(guān)文獻(xiàn)綜述時指出，現(xiàn)有對非期望產(chǎn)出處理的文獻(xiàn)中，70%都是采用弱可處置性處理。

圖1 非徑向DEA模型

則含有非期望產(chǎn)出的SBM模型表示為

在規(guī)模報酬不變（CRS）假設(shè)下，F(xiàn)?re和Grosskopf[29]指出，以上SBM模型中的θ是不必要的，其值可等于1，因此該模型可轉(zhuǎn)化為如下省略形式

值得注意的是，SBM模型采用的是包絡(luò)形式，而包絡(luò)形式的DEA模型刻畫了效率的投影或測度方式（徑向或非徑向），目標(biāo)函數(shù)中投入產(chǎn)出多項式前的系數(shù)反映了SBM能源效率是非徑向的，而通常投入產(chǎn)出的權(quán)重由其對偶的乘數(shù)模型來反映。 其中，代表期望產(chǎn)出y的松弛變量；、、、則分別代表 k、l、e、c的松弛變量；下標(biāo)“o”代表需要度量的DMU。根據(jù)式（5）可以得到某個DMU的全要素能源效率

其中，TFEE值介于0～1之間，若一個DMU的能源投入的松弛變量越大，表示該DMU離前沿面越遠(yuǎn)，也即它的能源效率越??；若=0，表示該DMU位于前沿面上，也即它的全要素能源效率為1，不存在潛在的能源節(jié)約空間。

（二）數(shù)據(jù)

本文以地區(qū)和細(xì)分行業(yè)雙重視角為切入點，擬收集各個制造業(yè)行業(yè)的分省份數(shù)據(jù)，但限于各個省份統(tǒng)計口徑的不一致，很多省份并未統(tǒng)計各個行業(yè)的能源消耗數(shù)據(jù)及相關(guān)的工業(yè)總產(chǎn)值信息，最終只收集了9個省份的所需數(shù)據(jù)。這9個省份分屬中國三大區(qū)域：東部（北京、天津和遼寧）、中部（湖南和吉林）、西部（內(nèi)蒙古、甘肅、新疆和重慶①區(qū)域劃分方法參考Wu等[13]168、Wang和He[34]430。。同時，根據(jù)中國國家統(tǒng)計局給出的二分位國民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類編碼選擇了屬于制造業(yè)的19個行業(yè)，并將19個制造業(yè)行業(yè)劃分成輕重工業(yè)②根據(jù)《中國統(tǒng)計年鑒》對輕重工業(yè)的劃分，輕工業(yè)包括：1.農(nóng)副食品加工業(yè)，2.食品制造業(yè)，3.飲料制造業(yè)，4.煙草制品業(yè)，5.紡織業(yè)，6.造紙及紙制品業(yè)，9.醫(yī)藥制造業(yè)，10.化學(xué)纖維制造業(yè);重工業(yè)包括：7.石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)，8.化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)，11.非金屬礦物制品業(yè)，12.黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)，13.有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)，14.金屬制品業(yè)，15.通用設(shè)備制造業(yè)，16.專用設(shè)備制造業(yè)，17.交通運輸設(shè)備制造業(yè)，18.電氣機(jī)械及器材制造業(yè)，19.通信設(shè)備、計算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)。兩類。限于數(shù)據(jù)的可得性，本文研究期間為2001—2011年。

關(guān)于投入產(chǎn)出指標(biāo)，現(xiàn)有關(guān)于能源效率的度量都使用了資本、勞動和能源3種投入。在勞動投入的選擇上，大部分文獻(xiàn)都以全部從業(yè)人員年均人數(shù)來表示[5]9[15]286[21]100。在能源投入中，多以一個行業(yè)（或部門）總的能源消耗量來表示[24]506[25]55。關(guān)于資本的度量，部分文獻(xiàn)通過獲取數(shù)據(jù)，利用永續(xù)盤存法進(jìn)行資本存量的計算[13]167[22]86[31]。但該方法一方面要確定基期的資本存量，另外一方面要選定合理的折舊率，還有部分文獻(xiàn)以固定資產(chǎn)凈值年均余額代替資本的度量[15]286[21]100[25]55，限于數(shù)據(jù)的易獲得性，本文選擇固定資產(chǎn)凈值來代表資本投入。在產(chǎn)出的選擇上，大部分文獻(xiàn)以工業(yè)總產(chǎn)值作為決策單元的期望產(chǎn)出，以CO2排放量作為計算能源效率的非期望產(chǎn)出[18]128[28]202[32-33]，本文同樣選擇這兩種作為產(chǎn)出指標(biāo)。資本、勞動和工業(yè)總產(chǎn)值的獲取主要來源于《中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計年鑒（2002—2012）》，能源消耗量主要收集于各樣本省市的統(tǒng)計年鑒和相關(guān)計算得到。CO2排放量根據(jù)IPCC（2006）計算得到，原始所需數(shù)據(jù)來源于各省市統(tǒng)計年鑒。另外，將資本和工業(yè)總產(chǎn)值進(jìn)行了價格平減，平減到1990年水平。相關(guān)指標(biāo)及描述性統(tǒng)計分析如表1所示。

表1表明，各變量的標(biāo)準(zhǔn)差都很大，反映了不同省份不同行業(yè)之間的數(shù)值差異較大。這在能源消耗量和CO2排放量上的體現(xiàn)更明顯，不同省份不同行業(yè)的污染排放的最大值和最小值之間相差巨大，這不僅體現(xiàn)了不同細(xì)分行業(yè)的差異，也反映了不同地區(qū)帶來的差別。因此，合理區(qū)分地區(qū)和細(xì)分行業(yè)的不同，可以更清晰地看到制造業(yè)內(nèi)部的績效差異。

表1 投入產(chǎn)出指標(biāo)的描述性統(tǒng)計

三、實證結(jié)果分析

根據(jù)上述研究方法和數(shù)據(jù)，本文利用式（4）、式（5）測度了每個DMU的能源效率值，并做了相應(yīng)的匯總。

（一）制造業(yè)分行業(yè)的全要素能源效率分析

基于本文數(shù)據(jù)的計算結(jié)果，按行業(yè)對9個省份的效率值進(jìn)行平均，得到2001—2011年各細(xì)分行業(yè)的TFEE均值，合并后的結(jié)果如表2所示。

樣本期間平均能源效率最高的行業(yè)是煙草制品業(yè)（0.602）；TFEE平均值高于0.5的行業(yè)較少，除了電氣機(jī)械及器材制造業(yè)（0.520）和通信設(shè)備、計算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)（0.561），其他行業(yè)都低于0.5。表明大多數(shù)制造業(yè)行業(yè)能源效率較低，其能源減排能力都有很大提升空間。此外，根據(jù)輕重工業(yè)的分類，可以發(fā)現(xiàn)，TFEE均值高于0.5的3個行業(yè)中，煙草制品業(yè)是輕工業(yè)，而電氣機(jī)械及器材制造業(yè)和通信設(shè)備、計算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)則是重工業(yè)。由表2所示，輕工業(yè)中煙草制品業(yè)有著平均最高的TFEE，其次是農(nóng)副產(chǎn)品業(yè)，而造紙和化學(xué)纖維的TFEE較低。對于重工業(yè)而言，通信業(yè)是重工業(yè)中平均效率最高的行業(yè)，其次是電器機(jī)械業(yè)，而非金屬和化學(xué)原料的TFEE最低。

表2 分行業(yè)的全要素能源效率

該結(jié)果與Li和Shi[21]101的研究結(jié)果相似，他們發(fā)現(xiàn)大部分的工業(yè)行業(yè)能源效率都在10%～50%之間，且輕工業(yè)中煙草制品業(yè)有著較高的能源效率，造紙的能源效率較低，而重工業(yè)中電氣機(jī)械的能源效率較高，非金屬的能源效率較低。如圖2所示，整體來看，輕重工業(yè)之間的TFEE差距不大，輕工業(yè)略高于重工業(yè)，但整體都呈現(xiàn)出一種隨時間緩慢上升的趨勢。

整體上看，制造業(yè)的TFEE在樣本期間還處于較低的水平[22]93[35]，大部分工業(yè)部門的能源效率在0.1～0.5之間[21]101，但制造業(yè)整體的能源效率變化趨勢是上升的，且各行業(yè)間差異明顯[12]25[18]139。研究還發(fā)現(xiàn)，雖然輕工業(yè)略高于重工業(yè)，但輕、重工業(yè)之間的能源效率差異不大。Li和Shi[21]101以及Li和Lin[22]91在研究整個工業(yè)能源效率和工業(yè)生態(tài)能源效率時也發(fā)現(xiàn)輕工業(yè)的能源效率高于重工業(yè)，但差距不大。中國是低端制造大國，輕工業(yè)較多是集約發(fā)展，較少依賴資源，能更高效地利用技術(shù)；而重工業(yè)大多屬于高進(jìn)入壁壘和技術(shù)密集型行業(yè)，且能源消耗量大，如石油加工、金屬冶煉等行業(yè)，技術(shù)水平占優(yōu)勢，但技術(shù)利用不如輕工業(yè)有效[24]508。盡管本文結(jié)論是基于省級行業(yè)平均的結(jié)果，但本文的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步證實了現(xiàn)有的研究結(jié)論，表明制造業(yè)各行業(yè)在能源利用效率上還有很大改善空間。

圖2 輕重工業(yè)的TFEE均值變化

（二）制造業(yè)分區(qū)域的全要素能源效率分析

同樣，本文將計算結(jié)果按省份對19個行業(yè)的效率值進(jìn)行平均，得到如表3所示2001—2011年各省份的TFEE均值，同時得到如圖3所示的中、東、西三大區(qū)域的TFEE年度趨勢圖，進(jìn)而從地區(qū)的角度分析能源效率變化。

如表3所示，9個樣本省份的能源利用效率都不超過0.5，說明各個省份的制造業(yè)能源效率都偏低，對能源減耗和環(huán)境減排的技術(shù)提高空間還很大。其中，TFEE天津最高（0.476）、新疆最低（0.377）。北京的整體制造業(yè)在研究期間的TFEE均值為0.460，表明通過提高能源效率可以減少54%的能源消耗。由圖3還可以看出，東部地區(qū)TFEE最高，中部和西部地區(qū)TFEE次之，且各區(qū)域都呈現(xiàn)增長的趨勢。

表3 分地區(qū)的全要素能源效率

圖3 不同區(qū)域制造業(yè)的TFEE

雖然樣本省份只有9個，但該結(jié)果與Wang等[10]327和Wang等[4]120在研究中國分地區(qū)工業(yè)行業(yè)全要素能源效率時得到的結(jié)果一致，都是東部地區(qū)能源效率最高，西部最低，中部排名居中。而造成這種現(xiàn)象的原因主要是因為三大地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)水平不一樣。自改革開放以來，東部地區(qū)通過鼓勵對外貿(mào)易和投資，積極引進(jìn)國外先進(jìn)的能源技術(shù)、設(shè)備和管理經(jīng)驗，在獲得經(jīng)濟(jì)高速增長的同時，還加大了對高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的研發(fā)和對環(huán)境治理的大量投資[10]327。因此，東部地區(qū)的能源效率處于較高的水平，如北京和天津，可以吸收較多的國外資金與技術(shù)，快速提高其能源利用技術(shù)水平，因而能源效率較高。相反，西部地區(qū)在改革開放進(jìn)程中，接受到的技術(shù)和投資較少，因此，西部地區(qū)的能源技術(shù)更新較慢，能源效率較低，如新疆和甘肅，處于西部地區(qū)，是中國最為貧窮的幾個省份，很難有國外資本滲透，因而能源利用技術(shù)水平較低。中部地區(qū)的能源效率則處于東部和西部之間的水平。

總的來說，各地區(qū)的制造業(yè)能源效率都偏低，但在樣本期間逐年增長。東部地區(qū)省份的TFEE明顯高于中部和西部地區(qū)，表示東部地區(qū)的能源無效程度最低，中部和西部的能源減排潛力依次遞增[17]1539[34]426-435。以上結(jié)果表明，中國各地區(qū)制造業(yè)的能源浪費和環(huán)境污染的狀況較為嚴(yán)重，但各地區(qū)已嘗試做出改變，能源利用效率不斷提高。

（三）行業(yè)—地區(qū)雙重視角下的全要素能源效率分析

以上從行業(yè)角度和地區(qū)角度分析了制造業(yè)的TFEE，由分析可知，本文基于省級行業(yè)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果和現(xiàn)有文獻(xiàn)的結(jié)論基本一致，說明本文的數(shù)據(jù)樣本具有一定的代表性，平均結(jié)果也較為可信。以下將從行業(yè)和地區(qū)雙重視角對制造業(yè)TFEE的差異開展分析，圖4和圖5中分輕重工業(yè)展示了各省市的制造業(yè)細(xì)分行業(yè)的TFEE均值分布情況。

圖4 各地區(qū)輕工業(yè)行業(yè)的TFEE

圖5 各地區(qū)重工業(yè)行業(yè)的TFEE

首先，從行業(yè)的角度去觀察地區(qū)之間的差異。TFEE較低的行業(yè)基本在各個地區(qū)的表現(xiàn)都不理想，說明這些行業(yè)整體的能源減耗與減排技術(shù)水平較低；TFEE高的行業(yè)并不一定在各個地區(qū)效率都高，有的地區(qū)該行業(yè)技術(shù)水平也可能較低，反映出制造業(yè)部分行業(yè)在不同地區(qū)的能源利用效率發(fā)展不平衡。具體從圖4來看，除天津和內(nèi)蒙古外，各省市的煙草制品業(yè)的TFEE在所有輕工業(yè)中都是最高的；天津、遼寧、湖南和重慶的農(nóng)副產(chǎn)品業(yè)的TFEE雖然呈現(xiàn)較高的水平，但吉林、甘肅和新疆的農(nóng)副產(chǎn)品TFEE較低；樣本中各省市的造紙業(yè)和化學(xué)纖維業(yè)的TFEE值大都在0.4以下，處于較低的水平。如表2所示，對于重工業(yè)而言，通信業(yè)是重工業(yè)中平均效率最高的行業(yè)，而非金屬和化學(xué)原料的TFEE最低。進(jìn)一步從圖5中來看，通信業(yè)TFEE水平在半數(shù)以上的省市中都較高；而化學(xué)原料、非金屬和黑色金屬的TFEE在各個省市都較低，都在0.4以下。

為進(jìn)一步說明行業(yè)TFEE的地區(qū)差異，本文繪制了制造業(yè)各行業(yè)TFEE的地區(qū)分布箱線圖，如圖6所示?？梢园l(fā)現(xiàn)，制造業(yè)各個行業(yè)在能源利用方面的技術(shù)水平不同，煙草制品業(yè)、通信業(yè)的整體能源利用效率較高，通信業(yè)在各地區(qū)發(fā)展水平差距較大，化學(xué)原料、非金屬、黑色金屬和造紙業(yè)等大多數(shù)行業(yè)的整體能源效率相近且低下。具體來看，煙草制品業(yè)的整體箱體最高，中位數(shù)最高，反映出煙草制品業(yè)的平均TFEE最高。通信業(yè)的箱體最長，最大值和最小值之間差距最大，中位數(shù)次高，表明各地區(qū)通信業(yè)的平均TFEE次高，但TFEE分布分散。還有一部分行業(yè)的TFEE偏低，如化學(xué)原料、非金屬、黑色金屬和造紙等行業(yè)。這些行業(yè)的箱體比較扁，箱體靠下，且上下限之間差距較小，說明這些行業(yè)的能源利用水平相近且低下，這些行業(yè)還處于一種粗獷的發(fā)展模式，在生產(chǎn)過程中對能源消耗的縮減空間還很大。

根據(jù)制造業(yè)的分類，本文進(jìn)一步觀察輕重行業(yè)各個區(qū)域的能源利用狀態(tài)，如圖7所示。結(jié)果顯示，東部地區(qū)重工業(yè)總體的能源效率明顯高于輕工業(yè)，而中部和西部地區(qū)輕工業(yè)的TFEE高于重工業(yè)，這也很好地解釋了圖2中輕重工業(yè)之間差距不明顯的原因。由此可見，重工業(yè)的能源利用效率不一定就比輕工業(yè)低。其原因可能是在東部經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的地區(qū)，政府較為關(guān)注環(huán)境問題，對污染嚴(yán)重的重工業(yè)的污染物排放較為嚴(yán)格，從而導(dǎo)致重工業(yè)在此區(qū)域比較注重環(huán)境問題而減少污染物排放，從而提高了能源效率。以《中國經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計年鑒2012》為例，2011年北京的萬元工業(yè)增加值能耗下降了18.5%，而新疆反而上升了9.28%，且明顯呈現(xiàn)一種從東向西逐漸上升的趨勢，說明東部地區(qū)對工業(yè)能源消耗及污染排放的控制較為嚴(yán)格。相似地，Li和Lin[22]91-93在研究中國工業(yè)行業(yè)的生態(tài)全要素能源效率時也發(fā)現(xiàn)，政府刺激引發(fā)的擴(kuò)張在促進(jìn)重工業(yè)的技術(shù)進(jìn)步方面比輕工業(yè)明顯。

其次，從地區(qū)的角度去觀察行業(yè)之間的差異。某個省份的TFEE水平較高并不代表該省份內(nèi)每個行業(yè)都有較高的能源利用效率，同一地區(qū)不同行業(yè)在能源使用效率方面存在較大差異，區(qū)域內(nèi)部各子行業(yè)之間發(fā)展不均衡。具體來說，如表3所示，在9個省市中，北京和天津有較高的TFEE水平，甘肅和新疆有較低的TFEE水平，反映出制造業(yè)整體效率呈現(xiàn)由東向西遞減的態(tài)勢。但圖4和圖5顯示，并非北京和天津所有行業(yè)的TFEE都比新疆和甘肅的高，輕工業(yè)中重慶和甘肅的煙草制品業(yè)的TFEE比天津要高，重工業(yè)中新疆的電氣機(jī)械業(yè)TFEE領(lǐng)先于東部和中部地區(qū)。同樣，東中部地區(qū)也有能源效率偏低的行業(yè)，如吉林和湖南的石油加工業(yè)、北京的電氣機(jī)械業(yè)、天津的煙草制品業(yè)、吉林的飲料制造業(yè)和造紙及紙制品業(yè)等。可能是東中部經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的地區(qū)，部分行業(yè)內(nèi)企業(yè)數(shù)量比較多，競爭比較大，導(dǎo)致企業(yè)由于管理或者經(jīng)營無效而降低了整體地區(qū)的能源效率。以2011年電氣機(jī)械制造業(yè)為例，北京和天津分別有270家和332家企業(yè)，虧損企業(yè)數(shù)達(dá)到47家和50家，而新疆有30家企業(yè)，虧損只有1家①數(shù)據(jù)來源：中國工業(yè)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計年鑒。。

如表3所示，重慶市TFEE高于部分中部地區(qū)，而重慶之所以在西部省份遙遙領(lǐng)先，是因為重慶的某些行業(yè)的競爭力很強(qiáng)，如農(nóng)副產(chǎn)品業(yè)、化學(xué)纖維制造業(yè)和通訊業(yè)等。從圖4和圖5可以看出，這些行業(yè)的TFEE遠(yuǎn)超中部省份，甚至領(lǐng)先所選樣本的9個省份，這可能是因為重慶作為中國四大直轄市之一所擁有的政策和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢導(dǎo)致各行業(yè)能源使用效率較高，從而導(dǎo)致重慶整體制造業(yè)能源效率較高。這說明，雖然西部地區(qū)整體制造業(yè)能源效率最低，但部分省份的部分行業(yè)仍然擁有較高的能源效率。還有類似的例子如內(nèi)蒙古和新疆，內(nèi)蒙古的紡織業(yè)和新疆的電氣機(jī)械及器材制造業(yè)在9個省份中TFEE都最高。這些都說明不同行業(yè)在同一地區(qū)的能源效率存在差異。

圖6 制造業(yè)各行業(yè)的地區(qū)TFEE分布箱線圖

圖7 不同區(qū)域分輕重行業(yè)的TFEE

四、結(jié)論及政策建議

本文選用包含非期望產(chǎn)出的非徑向SBM模型去測度能源效率，通過收集各個行業(yè)不同省份的數(shù)據(jù)開展實證分析。分別從行業(yè)和地區(qū)角度，以及行業(yè)和地區(qū)雙重視角分析了中國能源效率的差異，同時討論了輕重工業(yè)的TFEE差異。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：

1.從分行業(yè)角度來看，發(fā)現(xiàn)制造業(yè)各細(xì)分行業(yè)的TFEE較低，輕工業(yè)的TFEE略高于重工業(yè)且均隨時間呈緩慢上升趨勢，這與現(xiàn)有研究結(jié)論一致。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，不同地區(qū)輕重工業(yè)的能源效率不同，東部地區(qū)重工業(yè)總體的能源效率明顯高于輕工業(yè)，而中部和西部地區(qū)輕工業(yè)的TFEE高于重工業(yè)。

2.從分區(qū)域角度來看，發(fā)現(xiàn)各地區(qū)的整體制造業(yè)能源效率偏低，東部地區(qū)TFEE最高，然后是中部和西部，這與現(xiàn)有研究結(jié)論一致。但并非西部地區(qū)各制造業(yè)細(xì)分行業(yè)效率都偏低，如重慶的農(nóng)副產(chǎn)品和通信業(yè)，新疆的機(jī)械制品業(yè)等，部分行業(yè)有著很高的能源效率。

3.從行業(yè)和地區(qū)雙重視角來看，能源效率整體較高的行業(yè)在各地區(qū)存在較大差異，如煙草制品業(yè)，但能源效率偏低的行業(yè)在各地區(qū)的能源利用技術(shù)水平都偏低，如化學(xué)原料業(yè)，表明制造業(yè)行業(yè)在地區(qū)間的發(fā)展不均衡，同一行業(yè)在不同地區(qū)的能源利用技術(shù)水平有較大差異。能源效率高的地區(qū)也存在效率較低的行業(yè)，能源效率偏低的地區(qū)并非所有行業(yè)的能源效率都低，這表明同一地區(qū)內(nèi)不同行業(yè)間的能源效率也存在較大差異。

針對以上結(jié)論，本文給出相關(guān)的政策建議：

1.國家應(yīng)進(jìn)一步加大監(jiān)管力度，督促企業(yè)節(jié)能減排，提高能源利用效率。要關(guān)注整體能源效率低的行業(yè)，如化學(xué)原料、非金屬、黑色金屬和造紙業(yè)等，這些行業(yè)的能源效率提升空間很大，應(yīng)制定措施約束這些行業(yè)的能源消耗和污染排放問題，提高該行業(yè)對能源的利用水平，從而有效地提高制造業(yè)整體能源效率。同時，政府也要給予相關(guān)企業(yè)技術(shù)支持，促進(jìn)企業(yè)積極進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，革新生產(chǎn)過程的能源利用技術(shù)，促進(jìn)行業(yè)綠色發(fā)展。

2.合理規(guī)劃東部、中部和西部不同地區(qū)的輕重工業(yè)發(fā)展，東部地區(qū)在控制重工業(yè)污染排放的同時，政府同樣需要關(guān)注輕工業(yè)的能源消耗及污染排放問題，提高輕工業(yè)的能源效率。西部地區(qū)則可以學(xué)習(xí)東部地區(qū)先進(jìn)的管理政策，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時需合理約束重工業(yè)的能源消耗和污染排放，共同提高輕工業(yè)和重工業(yè)的能源效率。

3.提高區(qū)域內(nèi)各行業(yè)的能源效率，促進(jìn)區(qū)域間的行業(yè)流動和協(xié)同發(fā)展。第一，關(guān)注能源效率偏低的中西部省份，從源頭上提高中西部省份的能源效率，如加強(qiáng)對清潔能源的使用，充分發(fā)揮中西部省份區(qū)域能源儲備的優(yōu)勢，提高諸如太陽能、風(fēng)能等新能源的使用規(guī)模，調(diào)整各行業(yè)的能源消費結(jié)構(gòu)。在給予地方企業(yè)資金與技術(shù)支持的同時，也要鼓勵西部地區(qū)的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)走出去，如重慶的農(nóng)副產(chǎn)品和通信業(yè)、新疆的電氣機(jī)械業(yè)，將企業(yè)優(yōu)勢的管理經(jīng)驗交流到東中部同行業(yè)企業(yè)中，帶動其他區(qū)域共同發(fā)展。第二，對于東部地區(qū)來說，重點要進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，對高耗能高污染產(chǎn)業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)移，著重發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和清潔無污染行業(yè)，進(jìn)一步提高區(qū)域能源效率。第三，促進(jìn)東部地區(qū)能源效率較高的醫(yī)藥制造、專用設(shè)備等行業(yè)向中西部發(fā)展，帶動中西部該行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，減少能源消耗和污染排放，從而達(dá)到提高能源效率、保護(hù)環(huán)境的目的。

限于數(shù)據(jù)的可得性，本文存在一定的不足。第一，本文只考慮了9個省份19個制造業(yè)行業(yè)的能源效率，一定程度上影響了本文的結(jié)論的一般性。第二，本文的樣本期僅考慮到2011年，無法反應(yīng)當(dāng)前最新的制造業(yè)能源效率現(xiàn)狀。因此，將更多的省份和行業(yè)、最新年份的數(shù)據(jù)納入分析將是本文進(jìn)一步研究的潛在改進(jìn)方向。第三，盡管本文從地區(qū)和細(xì)分行業(yè)視角重新審視了中國制造業(yè)能源效率，但是本文忽視了行業(yè)和地區(qū)之間可能存在的技術(shù)異質(zhì)性問題，因而進(jìn)一步研究可以在考慮行業(yè)和地區(qū)異質(zhì)性前提下分析相關(guān)行業(yè)和地區(qū)能源效率的技術(shù)差距。此外，通過本文的分析，可以度量能源無效的程度并據(jù)此提出相關(guān)建議，但論文并未嚴(yán)格分析各區(qū)域或行業(yè)能源無效的原因，而相關(guān)能源效率的影響因素分析也值得今后進(jìn)一步深入研究。