我国制造业能源强度的影响因素分析

我国制造业能源强度的影响因素分析

王一帆，王俊松，贺灿飞我国制造业能源强度的影响因素分析王一帆1，3，王俊松2，3，贺灿飞1，3（1.北京大学城市与环境学院，北京100871;2.华东师范大学科技创新与发展战略研究中心，上海200062;3.北京大学－林肯研究院城市发展与土地政策研究中心，北京100871）基于2003－2007年28个制造业能源消费数据，发现制度因素、能源结构、企业规模显著影响我国制造业能源强度，产业的经济开放度和市场化水平越高、煤炭消费比重越低、企业规模越大越有利于降低产业的能源强度。研究还发现，这几类因素对高耗能产业和低耗能产业能源强度的影响存在差异，对于高耗能产业，应着重提高经济开放度，降低煤炭消费比重，提高地理集聚度;对于低耗能产业，应努力降低国有化比重，发展技术含量高的重点产业、提高企业规模。制造业;能源强度;影响因素;面板数据模型0引言当前，我国处于快速城市化和工业化过程中，能源与环境问题十分突出。我国政府日益关注能源与环境问题，在“国家十一五发展规划纲要”中，首次把单位国内生产总值能源消耗比“十五”期末降低20%左右作为宏观政策目标。要实现有效的节能降耗目标，促进我国能源消费与经济增长的协调发展，关键在于促进制造业各部门的节能降耗。因此，从产业的角度探讨制造业能源强度的影响因素对于我国制定制造业各部门的能源政策与战略、实施节能减排、走低碳经济道路以及应对全球气候变化趋势具有重要作用。20世纪90年代以来，国内外关于我国能源强度研究主要集中在能源强度的国际比较、区域能源强度差异以及能源效率与经济增长关系等方面。在探讨我国能源强度变动、如何提高能源利用效率、促进节能减排等方面，国内外学者也做了大量分析。在能源强度影响因素方面，以面板数据为基础，张少华等［1］对1998－2005年33个工业部门、刘畅等［2］对我国29个工业部门以及梁怀学等［3］对工业、建筑业等6个行业的能源消耗及影响因素进行了实证分析，吴巧生等［4－6］则运用分解法研究了影响我国能源强度变动的主要因素。多数学者将能源强度变动的原因归纳为技术因素、结构因素两方面，如史丹等［7－10］的研究发现技术进步、产业结构调整影响我国的能源强度。此外，周鸿等［11］运用1993－2002年的工业数据分析了影响我国产业能源强度变动的因素，包括产出因素、强度因素等方面;滕玉华等［12］运用我国1998－2004年31个行业的面板数据模型，发现能源价格、FDI比重、工业结构以及R＆D支出等是影响产业能源强度变动的主要因素。在已有的研究中，多数集中在基于地区的视角探讨影响制造业能源强度变动的因素，缺乏基于产业视角的能源强度研究。由于能源消费存在部门间差异，高耗能产业和低耗能产业的节能减排手段有所不同，目前很少有文献探讨此方面差异。为此，本文首先对1995－2007年我国制造业能源强度进行分析，并采用面板数据回归模型探讨制度、能源结构和企业规模因素对我国28个制造业能源强度的影响;在此基础上，从产业部门的角度提出降低能源强度的建议。本文重点关注制度环境、能源结构和规模经济对产业能源强度的影响，还考虑了技术水平和地理集聚对能源强度的影响，并将这些因素视作控制变量引入模型。由于产业特性不同，能源消耗水平存在较大的差异，制度环境、能源结构和规模经济对于高耗能和低耗能产业的影响可能存在差异，本文进一步区分高耗能和低耗能产业，探讨如何制定针对性的政策，有效降低高耗能产业和低耗能产业的能源强度。1我国制造业能源强度现状随着我国对能源问题的关注以及节能减排工作的推进，我国制造业能源利用效率有了一定的提高，1995－2007年我国制造业的能源强度整体上呈逐年下降趋势，由6.44t标准煤/万元降至3.68t标准煤/万元，年均下降0.23t标准煤/万元，1999－2007年稳定在3.6t标准煤/万元左右。近几年，我国工业化、城镇化的迅速推进大大带动了钢铁、建材、化工、有色金属等众多高耗能行业的迅速发展［13，14］，使得能源强度降幅不大。制造业各部门的能源强度存在显著差异（图1），资源密集型产业能耗明显高于劳动密集型和技术密集型产业，重工业的能耗明显高于轻工业。其中，黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业、化学原料及化学制造制品业、石油加工、炼焦及核燃料加工业、造纸及纸制品业等产业多属于资源密集型重化工业，能源强度较高。2007年黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业的能源强度分别为13t标准煤/万元和10.1t标准煤/万元，化学原料及化学制造制品业、石油加工、炼焦及核燃料加工业的能源强度也高达5t标准煤/万元以上。相比较而言，烟草制造业、饮料制造业、文教体育用品制造业、仪器仪表及文化等低耗能产业的能源强度大多低于1t标准煤/万元，如烟草制造业在2007年的能源强度仅为0.11t标准煤/万元。由于不同产业能源消耗强度存在较大差异，影响高耗能和低耗能产业能源强度的因素也存在差异。本文试图探讨不同产业能源强度影响因素的具体差异，并提出基于产业部门提高能源利用效率的解决办法。图12007年制造业各部门能源强度Fig.1Energyintensityofmanufacturingindustriesin20072影响我国制造业能源强度的因素2.1理论分析与变量设置首先，制度条件是影响能源强度变化的重要因素，研究表明，制度因素对转型国家的能源强度影响尤其重要。对外贸易、企业产权、能源相对价格等因素都会影响能源利用效率［14，15］。产业的经济外向度越强，产业生产越需要满足国际标准，在一定程度上有利于提高能源利用效率。本文引入产业的出口交货值占工业总产值比重（EXPT）衡量经济开放度对能源强度的影响，预期符号为负。我国的制度转轨促使我国进行市场化转型，国有企业比重下降，非公有制经济逐步在经济中占据重要地位，市场化变革使得企业逐渐重视生产效率，节约能源，使得能源强度下降。本文引入国有企业比重（NCOR）衡量市场化对产业能源强度的影响。我国地方分权的财政体制使得地方政府有极大的热情发展地方经济，而且通常选择有利于地方财政收入的产业或者国家鼓励发展的产业。政府鼓励发展的产业可能是技术水平比较高的产业，往往有利于降低能源强度，也可能是一些利税率较高的重工业，这些产业往往能源强度偏高。为了探讨政府政策鼓励对能源强度的影响，用各年份政府鼓励发展的产业作为虚拟变量（INDU）来衡量政府政策对能源强度的影响。其次，能源消费结构可能影响产业能源强度。我国煤炭消费比重占能源总消费量的60%左右，而非化石能源的消费比重较低，使得我国制造业的能源强度偏高。尽管近年来我国天然气、水力、风力、核能等清洁能源的消费比重有所提高，煤炭消费仍然在我国能源消费中占据绝对比重。笔者认为能源消费结构将显著影响产业能源利用效率，引入煤炭消费占总能源消费的比重（CPOR）来反映能源结构对制造业能源强度变动的影响，预期符号为正。第三，规模经济能够提高能源效率，降低能源强度。一般大型和特大型企业相对于中小型企业而言具有显著的规模经济，能源利用效率相对较高。邵军等［16］发现随着企业规模的扩大，设备的使用潜能逐渐发挥，也会相应地降低能源强度。本文引入平均企业规模（ASIZE）探讨规模因素对制造业能源强度的影响。第四，本文引入产业技术水平和产业地理集聚的影响作为能源强度的控制变量。首先控制技术的影响，通常技术进步是影响能源强度的重要因素［17，18］。尤其是在我国以煤炭为主的能源结构下，通过技术进步提高能源利用效率十分重要。本文引入制造业科技活动人员占全部就业人员比重（RD）来控制产业技术水平对能源强度的影响。最后，产业地理集聚可能会在某种程度上降低能源强度，促进能源效率的提高。我国政府近几年为了发展和完善产业集聚，兴建了一批高新技术开发区、科技园区、创业园区等产业集聚区域。这种借助政府和市场双重力量造成的产业地理集中，可以使产业获得更高的生产率和能源利用效率。本文引入省区尺度的产业地理集聚程度（GINI）来分析地理集聚因素对制造业能源强度变动的作用。具体变量设置如表1。表1面板模型变量设置Table1Thevariablelistofpaneldatamodel2.2方法与数据本文采用面板数据模型考察企业规模、能源消费结构、技术水平、产业地理集聚等对我国制造业能源强度的影响。在模型选择中，LM检验可确定采用最小二乘法（OLS）还是面板数据模型，基于霍斯曼检验选取固定效应（FEM）或随机效应模型（REM）。最终面板模型定义如下：式中：i代表制造业行业;t为年份;u为随机误差。本文选择2003－2007年28个制造业产业的面板数据进行回归分析，数据主要来源于《中国能源统计年鉴1995－2008》、《中国统计年鉴1996－2008》、《中国工业经济统计年鉴1996－2008》、《中国科技统计年鉴2004－2008》。2.3计量结果分析回归结果见表2。LM检验选择固定效应（FE）模型或随机效应（RE）模型，Hausman检验选择固定效应（FE）模型。回归结果基本符合预期。表2面板数据回归结果1Table2Regressionresultsofpaneldatamodel12.3.1各类因素对我国能源强度的影响（1）制度因素影响我国制造业产业的能源强度。衡量开放程度的出口交货值（EXPT）回归系数为负。就制造业出口现状看，我国出口产业主要是劳动密集型和全球化分工较深的产业，其多属于低耗能产业，因此出口比重越大，越有利于降低我国的能源强度。国有企业比重越高（NCOR），越可能提高能源强度，因为国有企业比重越高，表明市场化水平越低，能源利用效率也越低，符合理论预期。重点产业变量（INDU）的固定效应模型回归结果不显著为正，表明国家的重点产业政策对能源强度不存在显著影响。这可能因为规划的产业既包括高耗能产业，又包括低耗能产业，如“十五规划”重点产业中石油加工业、炼焦及核燃料加工业、化学原料及化学制品制造业等都属于高耗能产业，高耗能产业的过度建设导致我国能源强度不断升高;而通信设备、计算机及其他电子设备制造业则属于低耗能产业。因此，在今后制定重点产业政策的同时，要考虑产业的能源利用效率问题。（2）能源结构系数（CPOR）不显著为正，表明煤炭为主导的能源消费结构可能提高能源强度;企业规模变量（ASIZE）显著为负，表明规模因素能够显著降低制造业能源强度。产业的平均企业规模越大，其能源强度越低;企业规模越大，越有利于实现规模经济，提高能源利用效率。但我国多数制造业部门并未实现规模经济，规模经济优势明显的产业仅限于钢铁、汽车等产业部门。因此，我国制造业部门需要积极实现规模经济，以促进产业能源强度的降低。（3）产业技术水平（RD）和地理集聚水平（GINI）并未对制造业能源强度产生显著影响。这表明通过技术进步和产业集聚水平提高对能源效率的影响不显著，也可能因为指标选择问题，高耗能产业的技术人员比重较高，不能准确反映该行业的技术水平。而基尼系数尽管能反映产业的集聚水平，但一些高耗能产业由于企业规模大，产业往往集聚在一个地区，在一定程度上提高了能源强度。因此总体上，产业地理集聚水平未能降低能源强度。2.3.2高耗能产业和低耗能产业能源强度的影响差异本文进一步区分高耗能产业和低耗能产业分别进行面板数据回归，探讨两类产业能源强度影响因素的异同（表3）。根据能耗强度的大小，选择黑色金属冶炼及压延加工业、有色金属冶炼及压延加工业、化学原料及化学制品制造业、石油加工、炼焦及核燃料加工业、非金属矿物制品业、造纸及纸制品业、橡胶制品业、木材加工及木、竹、藤、棕、草制品业、化学纤维制造业、金属制品业、塑料制品业作为高耗能产业，选择的低耗能产业包括烟草制品业、皮革、毛皮、羽毛及制品业、纺织服装、鞋、帽制造业、仪器仪表及文化办公用机械制造业、文教体育用品制造业、家具制造业、印刷业和记录媒介的复制、饮料制造业、交通运输设备制造业、通信设备、计算机及其他电子设备制造业、专用设备制造业。两类产业回归模型的Hausman检验都倾向于选择随机效应模型，表明影响高耗能产业和低耗能产业能源强度的因素存在一定的差异性。表3面板数据回归结果2Table3Regressionresultsofpaneldatamodel2首先，经济开放度（EXPT）能够显著降低高耗能产业的能源强度，对低耗能产业的能源强度影响不显著。因此，应尽量提高高耗能产业的开放度，使其产品符合国际标准。国有企业比重（NCOR）对两类企业的能源强度都不存在显著影响。国家的重点产业政策（INDU）显著提高高耗能产业的能源强度，另一方面，重点产业能够显著降低低耗能产业的能源强度。这是因为两类重点产业的特性不同，高耗能的重点产业往往是与国家发展息息相关的产业，如石油加工与炼焦业，这类产业往往需要消耗大量的能源，提高能源利用强度。而低耗能的重点产业则是技术水平较高、能源利用效率较高的产业。其次，煤炭消费比重（CPOR）显著提高了两类产业的能源强度，但对高耗能产业能源强度的提升幅度更大，表明高耗能产业更迫切需要改变以煤为主的能源消费，提高清洁能源使用比重。再次，产业规模（ASIZE）有利于降低两类产业的能源强度。相比两个随机效应（RE）模型结果的回归系数，对低耗能产业能源强度降幅更大。这是因为一些低耗能产业多为规模较小的企业，提升这类企业的规模对于提高能源利用效率意义重大。地理集聚水平（GINI）显著降低高能耗产业的能源强度，而对低能耗产业则影响不显著。3结论本文通过对2003－2007年28个制造业能源强度的面板数据回归分析，发现制度因素、能源结构、企业规模显著影响我国制造业能源强度。经济开放度越高、国企比重越低，越有利于降低产业能源强度;清洁能源比重越高、企业规模越大对能源强度的降低也具有积极作用。要提高能源利用效率，应提高产业的经济外向度和非国有企业比重，改善以煤为主的能源结构，提高企业规模。研究还发现，这几类因素对高耗能产业和低耗能产业能源强度的影响存在差异。对于高耗能产业，应着重提高经济开放度，降低煤炭消费比重，提高地理集聚度;对于低耗能产业，应降低国有化比重，发展技术含量高的重点产业、提高企业规模。2011年7月，我国通过“十二五”时期节能减排综合性工作方案，将从结构转型、经济杠杆、监管强化等方面推动节能减排工作的实施。“十二五”期间是我国转变经济发展方式、加快经济结构战略性调整的关键时期，节能减排任务艰巨。本文以我国产业发展为视角，从制度、规模和结构等方面提出降低产业能耗的建议，并指出了如何针对产业能耗特点有效降低能源强度的依据，对于国家产业政策的制定具有一定的指导意义。［1］张少华，陈浪南.经济全球化对我国能源利用效率影响的实证研究——基于中国行业面板数据［J］.经济科学，2009（1）：102－111.［2］刘畅，孔宪丽，高铁梅.中国工业行业能源消耗强度变动及影响因素的实证分析［J］.资源科学，2008（9）：1290－1299.［3］梁怀学，陈权宝.基于面板数据模型的我国行业能源消费特征分析［J］.东北师大学报（自然科学版），2005（2）：41－44.［4］吴巧生，成金华.中国能源消耗强度变动及因素分解：1980－2004［J］.经济理论与经济管理，2006（10）：34－40.［5］施凤丹.中国工业能耗变动原因分析［J］.系统工程，2008（4）：55－60.［6］王群伟，周德群，张柳婷.影响我国能源强度变动的因素探析［J］.统计与决策，2008（8）：72－74.［7］史丹，张金隆.产业结构变动对能源消费的影响［J］.经济理论与经济管理，2003（8）：30－32.［8］周勇，李廉水.中国能源强度变化的结构与效率因素贡献——基于AWD的实证分析［J］.产业经济研究，2006（4）：68－74.［9］杨洋，王非，李国平.能源价格、产业结构、技术进步与我国能源强度的实证检验［J］.统计与决策，2008（11）：103－105.［10］王俊松，贺灿飞.技术进步、结构变动与中国能源利用效率［J］.中国人口·资源与环境，2009（2）：157－161.［11］周鸿，林凌.中国工业能耗变动因素分析：1993－2002［J］.产业经济研究，2005（5）：13－18.［12］滕玉华，陈小霞.开放条件下中国工业能源强度的影响因素分析——基于31个行业面板数据的实证分析［J］.新疆财经大学学报，2009（1）：15－20.［13］滕玉华.中国工业行业能源强度影响因素的实证分析［J］.兰州商学院学报，2009（2）：74－79.［14］李世祥，成金华.中国工业行业的能源效率特征及其影响因素——基于非参数前沿的实证分析［J］.财经研究，2009（7）：134－143.［15］杭雷鸣，屠梅曾.能源价格对能源强度的影响——以国内制造业为例［J］.数量经济技术经济研究，2006（12）：93－100.［16］邵军，管驰明.中国工业部门能源使用效率及其影响因素研究［J］.经济学家，2009（1）：58－65.［17］SINTONJE，LEVINEMD.ChangingenergyintensityinChineseindustry：Therelativeimportanceofstructuralshiftandintensitychange［J］.EnergyPolicy，1994，22：239－255.［18］GARBACCIORF，HOMS，JORGENSONDW.WhyhastheenergyoutputratiofalleninChina［J］.EnergyJournal，1999，20（3）：63－91.StudyonEnergyIntensityofManufacturingIndustriesinChinaandItsDeterminantsWANGYi－fan1，3，WANGJun－song2，3，HECan－fei1，3

（1.CollegeofUrbanandEnvironmentalSciences，PekingUniversity，Beijing100871;2.InstituteofICIChinaInnovation，EastChinaNormalUniversity，Shanghai200062;3.CenterforUrbanDevelopmentandLandPolicy，PekingUniversity-LincolnInstitute，Beijing100871，China）Usingtwentyeightmanufacturingindustriesenergyconsumptiondataduringtheperiodof2003－2007，itisfoundinthispaperthatinstitution，energyconsumptionstructure，enterprisescale