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C812文献标识码:
A文章编号:
1002-4565（200810-0018-08
StudyontheEnergyEfficiencyofChinaanditsDeterminants
LiShixiang&
ChengJinhua
Abstract:
ThispapermeasurestheenergyefficiencyofChinabasedontheproductiontheoreticframeworkbyusingpaneldataofinter-provincesandindustriesfrom1990to2006andapplyingseveralenergyefficiencymodelsfordifferentobjectives.TheresultsshowthattheoverallenergyefficiencyinChinaisstillverylowandtherearesignificantdifferencesacrossprovincesandregionsaswell.Forthemainusersofenergy,industrysectoraswellasthesixhighestenergyconsumingsectorsisalsoverylow,whichmaybedeterminedbyenergy-intensiveindustrystructureandtechnologyfeature.Atlast,theauthorsalsofindthatthetechnologicalprogressandpricemechanismbenefittheimprovementofenergyefficiency.
Keywords:
Energyefficiency;
DataEnvelopmentAnalysis;
Factors
*本文受国家自然科学基金项目（70573100资助;
教育部新世纪优秀人才支持计划项目（NCET-06-0661;
教育部人文社科研究项目（06JA790108。
一、引言
目前在中国,日益增长的能源消费需求和日趋
恶化的环境污染问题越来越引起全社会的重视,节能减排被提升到前所未有的战略高度。
在2006年颁布的5中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要6和2007年颁布的5能源发展/十一五0规划6中都明确提出/十一五0期间单位GDP能耗降低20%左右、主要污染物排放总量减少10%的节能减排目标。
各地方政府在制定经济增长目标的同时,也纷纷制定出相应的节能减排目标,并逐年加大对节能减排的投入力度。
而事实却是,2006年万元GDP能耗比2005年仅下降了1123%,2007年的节能减排目标也没能实现。
为此,我们有必要弄清楚中国的能源效率现状与节能潜力以及影响因素,在此基础上采取对策措施,促进国家节能减排目标的实现。
现有研究大多是基于能源消耗强度比较及其变
动的因素分解分析。
这是一种单要素的能源效率方法,没有考虑到能源与资本、劳动等要素之间的替代性。
为了弥补这一缺陷,基于生产函数的多要素能源效率方法得到了应用。
这一方法又分为非参数法和参数法,典型的非参数法如数据包络分析（DEA,参数法如随机前沿函数法（SFA。
与SFA相比,DEA更适合于在多要素生产函数理论框架下计算某种投
入要素的利用效率。
HuandWang（2006[1]
利用DEA方法对中国各地区在1995-2002年间的多要素能源利用效率做了比较研究,这是目前文献中使用多要素方法分析中国能源效率问题的探索之作。
魏
第25卷第10期2008年10月统计研究
StatisticalResearchVol.25,No110
Oct.2008
楚、沈满洪（2007[2]基本上延续了HuandWang（2006的研究方法,采用1995-2004年的分省数据对各地区的能源效率做了计算,并根据计算结果对能源效率的影响因素进行了计量分析。
之后,杨红亮、史丹（2008[3]对单要素能源效率和多要素能源效率进行了对比,并以2005年数据为基础对中国各地区的能效现状做了测算,结果表明多要素能效指标在揭示一个地区资源禀赋对能效的影响方面有着单要素方法替代不了的优势。
然而,这些研究在采用DEA方法时仅计算了基于技术效率模型的能源效率,没有涉及本研究所采用的基于能源投入最小化、成本最小化、产能利用率调整等几种基于不同目标、更为全面的测度模型。
相关研究中也未见对投入与产出之间的时滞进行处理。
更重要的是,相关研究对于生产前沿的构建类型没有做出说明,实际上他们所构建的是当前前沿,没有考虑到技术进步因素。
鉴于已有研究尚未对中国能源效率的现状及其影响因素给出全面而清晰的答案,本文采用DEA方法,应用几个基于不同目标的能源效率评价模型,从1990-2006年间省际面板数据和工业行业面板数据的角度评价了中国的能源效率状况,并利用/两步法0估计了其影响因素。
通过国际比较而得出的结论可能与中国目前的发展阶段不相适应,因而也就缺乏实践指导意义;
而通过省际之间、区域之间的比较得出的能源效率改进潜力是符合实际的,也是短期内借助相应措施能够实现的目标。
另外,中国经济正处于工业化的加速时期,对能源依赖较强的高耗能行业的发展将依然是经济的主要推动力,未来一定时期也是整个工业化进程中能源消费量和增长速度较高的时期,因而从工业及主要耗能行业的角度来分析能源效率也是非常必要的。
二、能源效率研究的方法与模型
（一能源效率评价模型
在DEA应用的基础上,Mukherjee（2007;
2008[4,5]提出了不同目标情景下能源效率测度的几种方法,即基于技术效率、能源投入最小化、成本最小化、产能利用率调整等几个模型。
11基于技术效率模型的能源效率
在DEA模型中,测度基于投入的技术效率的CCR-DEA模型如下:
H*=minH
约束条件为:
En
j=1
xijKj[Hxi0（i代表资本、劳动、能源（1
yjKj\y0（产出
Kj\0,j=1,2,,,n
最优值H*表明决策单元在既定产出下,所有投入的成比例缩减是可能的。
该模型要求在充分发挥能源与其他投入之间互补效应的前提下,尽可能地按比例削减所有投入。
如果模型（1中某种特定投入（如能源的约束条件是非强制性的,这意味着在不减少产出或不增加其他投入的情况下,减少这种投入（如能源是可能的。
在考虑到投入冗余的情况下,用最优解条件下的目标能源投入除以实际能源投入可以得到测度能源效率的一种方法。
在下文中,我们将通过这种方法测得的能源效率记为C*。
若能源投入不存在冗余,则C*=H*。
21基于能源投入最小化模型的能源效率
如果假定能源与其他投入之间具有较强的互补性,则利用模型（1测算能源效率是合适的。
但是,如果这一假定不成立,我们就要考虑如何单独计算能源投入的最大可能削减量,前提是决策单元仍然能够得到既有产出水平,而不需要增加任何其他投入。
在这种情况下,需要发展为下面的模型（2。
B*=minB
KjKj[K0（劳动
LjKj[L0（劳动
EjKj[BE0（能源（2
在这个模型中,由于没有做出能源与其他投入之间具有强互补性的假定,我们并不要求同时削减其他投入。
当主要目标在于节约能源、保护环境时,模型（1和（2是很有用的。
这三种效率之间的关系为B*[C*[H*。
31基于成本最小化模型的能源效率
实现能源效率的另一个重要政策目标是基于成
第25卷第10期李世祥成金华:
中国能源效率评价及其影响因素分析#19#
本最小化的经济目标,以使产出价格较低。
在能源价格相对较高的时期,成本效率目标将要求用其他投入来替代能源投入。
若给出决策单元面临的投入价格向量w0,则成本最小化的DEA模型可以写成下面的形式。
C*=minwc0x（总投入成本
xijKj[xi（i代表资本、劳动、能源（3
该模型的目标在于总投入成本最小化。
从该模型得到的最小化成本（C*与实际投入成本的比率为决策单元的成本效率,即CE=C*PC。
进一步,我们通过比较在这一最优解条件下的能源使用量与实际能源使用量,就得到了基于成本最小化的能源效率（u*。
该模型允许其他投入替代能源投入,因而能够比模型（2产生更大潜力的能源削减量。
然而,须注意到成本最小化目标并不总是有利于节约能源。
在能源价格相对低于其他投入价格时,成本最小化目标要求增加能源使用以替代其他投入,在这种情况下u*>
1。
而且,比较模型（2与模型（3,有u*小于、等于或大于B*,这取决于投入要素的相对价格。
41基于产能利用率模型的能源效率
当比较跨期能源效率时,有必要认识到产业部门在不同年份的产能利用程度差异,而这经常取决于经济周期。
由于产能利用的这种差异性,实际的产出水平也会不同。
在产能利用程度较低的年份,热电、发电装置仍然需要消耗能源,因而能源的使用量可能不会随之下降。
这可能会导致能源效率值向下偏倚。
Johansen（1968[6]将产能定义为在给定固定投入和非限制性的可变投入条件下,一个决策单元能够实现的最大产出。
根据Johansen的定义,F¾
re等（1994[7]提出了测度决策单元产能的DEA模型。
D*=maxD（总投入成本
KjKj[K0（资本
Enj=1LjKj=ALL0（劳动
EjKj=AEE0（能源（4
yjKj\Dy0（产出
AL、AE为非限制性的。
在模型（4中,资本（K0
为固定投入,而其他投入为可变投入。
最优值D*表
明在不增加固定投入（资本、不限制可变投入数量
的条件下,决策单元现有产出的最大扩展。
实际能
源投入之比与最大产能水平下的最优能源投入之比
为能源投入利用率（EUR。
EUR大于1表明相对
于现有产能而言,能源使用过度,存在着浪费;
而
EUR小于1意味着相对于现有产能而言,能源利用
不足。
（二能源效率影响因素估计模型
在寻找引致技术效率差异的因素方法上,/两步
法0（Two-stageMethod是一种重要的方法（Coelli等,
1998[8]。
该方法第一步采用DEA评估出决策单位
的效率值
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