碳约束下新疆全要素能源效率研究

文/李洋

【摘要】本文基于2000～2012 年的省际数据，运用不变规模报酬的多阶段DEA 方法测算了西部大开发战略实施以来新疆在无碳约束下和考虑碳约束下的全要素能源效率并对二者进行了比较，然后运用Tobit 回归模型对影响新疆碳约束下的全要素能源效率的因素进行了实证分析。

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关键词 碳约束；数据包络；全要素能源效率；Tobit回归模型

【基金项目】本文为新疆财经大学校级课题“碳约束下新疆全要素能源效率实证研究”的阶段性成果。

【作者简介】李洋，新疆财经大学硕士研究生，研究方向：计量经济学与应用研究。

一、引言

西部大开发战略实施以来，国家给予西部省份优越的政策以支持西部省份经济快速发展。作为西部大开发的重点省份，新疆充分发挥了国家的政策优势和自身优越的资源优势，经济建设和社会发展取得了巨大的成就。然而作为一个能源大省，新疆经济发展主要的依靠力量是能源产业。新疆的经济增长是以资源高污染、高消耗为特征的粗放型经济增长，这不仅造成巨大的资源浪费与低效率，而且还给环境带来了严重的污染。因此如何在保证经济增长的同时实现节能减排，使经济增长建立在节约能源资源和保护环境的基础上成为新疆经济可持续发展的核心问题。目前，越来越多的证据表明，提高能源使用效率是减少温室气体排放的关键。然而传统的全要素能源效率指标没有考虑能源消耗过程中的碳排放量，因此无法科学衡量能源的使用效率。

本文首先运用不变规模报酬的多阶段数据包络分析方法，测算了西部大开发以来新疆在无碳约束下和存在碳约束下的全要素能源效率，并对碳约束下新疆全要素能源效率的影响因素进行了实证研究，为新疆今后正确处理经济增长与节能减排的关系，实现经济的可持续发展提供了有意义的政策参考。

二、文献回顾

我国学者在全要素能源效率的分析框架下对中国能源效率问题进行了大量的研究，其成果主要集中在以下三个方面。第一，对我国省际能源效率的测算。如魏楚、沈满洪（2007） 利用各省1995~2004年的面板数据对各省区的能源效率进行了测算，并利用聚类方法把全国各省区划分为能源高效区、能源中效区和能源低效区。第二，对我国工业行业的能源效率的测算。如唐玲、杨正林（2009）基于1998~2007年的数据对我国工业行业的能源效率进行测算，结果发现我国工业行业的能源效率总体水平还比较低，并且工业能源效率的变化具有明显的工业经济转型特征。第三，对我国区域能源效率的测算。如王喜平、李振伟（2012） 运用DEA方法，在环境生产技术和方向性距离函数的基础上测算了1980~2009年河北省全要素能源效率，结果发现增加第三产业比重、降低重工业比重和煤炭在能源消费中的比重、加速城市化进程将有助于河北省能源使用效率的提高。

由于上述文献在分析能源效率时很少考虑有害气体对能源效率的影响，此本文把二氧化碳的排放融入全要素能源效率分析的模型中，在省际层面的基础上测算了西部大开发战略实施以来无碳约束下和碳约束下新疆的全要素能源效率，并进一步分析了碳约束下新疆全要素能源效率的影响因素。

三、研究方法与数据处理

（一）DEA方法

本文是在数据包络分析（DEA） 的基础上来测算新疆的全要素能源效率的。为了考虑二氧化碳的排放对全要素能源效率的影响，这里利用环境生产技术，将资本、劳动与能源消耗作为投入要素，将实际国内生产总值作为期望产出，将二氧化碳排放量作为非期望产出，通过构造生产可行集测算省际层面的碳约束下新疆全要素能源效率。

（二） 变量与数据说明

本文以2000~2012年为样本观测区间，选取27个省、市、自治区的资本存量、劳动力和能源消费量作为投入要素，以历年的国内生产总值和二氧化碳排放量作为产出要素。

资本存量（K）： 本文主要参考张军等人（2004） 的研究成果，采用“永续盘存法”来估算我国27个省份历年的实际资本存量。数据主要来源于历年《中国统计年鉴》。

劳动力（L）：劳动力用历年全社会从业人员人数表示，数据主要来源于历年《中国统计年鉴》。

能源投入（E）：能源投入量用历年的能源消耗量来表示，数据主要来源于历年《中国能源统计年鉴》和《中国统计年鉴》，单位为万吨标准煤。

实际产出（Y）：实际产出为用GDP平减指数进行平减后的每年实际GDP值表示，数据主要来源于历年《中国统计年鉴》。

二氧化碳排放量（B）：本文主要参照蒋金荷（2011） 一文的方法测算了省际层面各省每年的二氧化碳排放量，单位为万吨，数据主要来源于历年《中国能源统计年鉴》。

四、无碳约束和考虑碳约束下新疆全要素能源效率测算

根据上文的方法，运用Deap2.1软件分别测算了基于省际层面的无碳约束下和考虑碳约束下新疆全要素能源效率，结果如表1。

由表1可以看出，在不考虑碳约束和考虑碳约束下新疆全要素能源效率的变动趋势大致相同，并且二者总体上都呈现增长的趋势。这说明随着西部大开发的进行，虽然新疆各年的能源效率有波动但总体上能源得到了越来越有效的利用，这可能与新疆近几年的产业结构调整和能源消费结构的调整有关。

从2000年到2012年，考虑碳约束下的能源效率都要略高于不考虑碳约束下的能源效率，并且在2012年之后二者之间的差距有拉大的趋势，这表明不考虑二氧化碳的排放可能会低估新疆的全要素能源效率。为了探求碳约束下新疆全要素能源效率演变背后的动因，还需要对影响新疆全要素能源效率的因素进行进一步的研究。

五、碳约束下新疆全要素能源效率影响因素的Tobit回归分析

（一） 指标选取与数据来源

全要素能源效率的影响因素很多，通过对相关文献的归纳和总结，本文最终选定五个指标作为碳约束下新疆全要素能源效率的影响因素，所有数据来源于《新疆统计年鉴》和《中国能源统计年鉴》。1.产业结构（IS）：本文用新疆历年第三产业的生产总值占GDP的比重来代替新疆产业结构的调整。

2.能源消费结构：分别用新疆煤炭消费量（折成标准煤） 占能源消费总量的比重（MS） 和电力消费量（折成标准煤） 占能源消费总量的比重（DS） 来表示。

3.市场化程度（SOE）：市场化程度用新疆历年国有控股企业产值在工业总产值的比重来表示。

4.经济开放性（FDI）：用外商直接投资额与资本形成总额的比值代替。

（二） Tobit回归模型及结果分析

由于测算的全要素能源效率值都在0 与1 之间，所以本文选取受限因变量回归模型进行分析。根据以上对碳约束下新疆全要素能源效率影响因素的分析，现设定以下的计量经济模型：

Et = C + β1ISt + β2 MSt + β3DSt + β4 SOEt + β5EFDIt+u

运用Eviews7.2对新疆2000～2012年的数据进行回归分析，可得到碳约束下新疆全要素能源效率的影响因素的Tobit回归结果，如表2所示。

由表2的数据可以看出，煤炭消费量占比这一变量的系数在0.05的显著性水平下是统计显著的，电力消费量占比这一变量的系数在0.01的显著性水平下是统计显著的。并且煤炭消费量占比每提高一个单位，则新疆全要素能源效率就要降低0.009783个单位；电力消费量占比每提高一个单位，将会使碳约束下的新疆全要素能源效率提高0.068317个单位。这说明煤炭消费量占比和电力消费量占比对新疆能源效率的影响比较明显，并且电力消费量的比重对新疆能源效率的影响效果更大一些，因此能源消费结构的调整对新疆全要素能源效率的改善具有显著的作用。

市场化程度这一变量的系数在0.01的显著性水平下也是统计显著的，并且国有控股企业产值占比每提高一个单位将会使新疆全要素能源效率降低0.002395个单位。这说明国有经济的比重也是影响新疆能源效率的一个重要因素。

产业结构的系数为负值并且产业结构这一变量的系数是统计不显著的。这与预期的结果不相一致，这可能与新疆特殊的经济条件有关。新疆是我国的能源大省，第三产业发展相对落后并且近年来调整不明显。因此第三产业的占比低并且长期变化不明显可能导致了第三产业占比对新疆全要素能源效率的影响不明显。

经济开放性的系数为正值但经济开放性的系数是统计不显著的。这可能是因为相对内地省份，新疆目前的开放程度不高，经济水平落后、交通不发达，来疆投资的外资企业比较少特别是投资能源产业的外资企业比较少，导致外商直接投资额占比对新疆全要素能源效率的影响不显著。

六、结论及政策参考

（一） 结论

1.通过用数据包络方法测算省际层面的新疆全要素能源效率，发现在所测算的27个省、市、自治区中，新疆各年的能源效率值都比较低，虽然在各年波动较大但总体上呈现增长的趋势。

2.通过分别测算无碳约束下和考虑碳约束下的新疆全要素能源效率，结果发现各年考虑碳约束下的能源效率要略高于无碳约束下的能源效率，这说明不考虑二氧化碳的排放可能会低估新疆的能源效率。

3.通过运用Tobit模型对影响新疆全要素能源效率的因素进行实证分析，发现电力消费量占比对新疆能源效率有显著的正向影响，煤炭的消费量占比和国有控股企业的产值占比对新疆能源效率有显著的负向影响，而产业结构的调整和经济开放程度对新疆的能源效率影响不显著。

（二） 政策参考

1.由于煤炭在消耗的过程中不仅效率低下而且产生大量的有害气体，能源消费的过程中电能比重的提高可以在一定程度上提高能源效率，因此新疆应该加快能源消费结构的调整，降低煤炭在能源消耗中的比重，增加电力等清洁能源在能源消耗过程中的比重。并且应当充分发挥新疆在天然气、太阳能、风能上得天独厚的资源优势，将其转化为产业优势；积极开发新能源，用更加高效的能源来代替煤炭，提高能源效率，降低能源消耗过程中对环境的污染。

2.新疆的第三产业长期以来在三次产业中的比重偏低，近年来产业结构调整不明显。因此新疆应加大产业结构和工业内部结构的调整，改变目前第三产业比重偏低的局面，使三次产业的比重逐渐趋向合理。

3.深化产权改革，降低国有控股企业的比重，增加非国有经济的比重，通过产权改革打破企业垄断，强化企业的激励机制，通过提高经济的市场性来提高新疆的能源利用效率。

4.虽然目前外商对新疆的直接投资对能源效率的影响不显著，但在经济的开放性达到一定程度时其能在一定程度上降低能源效率，因此新疆应该加大对外开放的程度，要引进一些能源效率高、环境污染小的外资企业，使新疆的经济能够持续健康发展。

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参考文献

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（责任编辑：杨艳军）