第11期(总第241期)」阜成教术报讲 (Gen田划.) 2013年11月 Joumal of Industrial Teclmol咄咄Economics基于价格指数的中国能源强度分解方法研究刘小丽(华北电力大学，北京102206) 〔摘要〕能源强度(EnergyIntensity)是指单位GDP产出的能源消耗量，是能源经济学中的重要指标。本文考虑了物价指数的变化对能源强度的影响，对原有的8种分解方法进行了改进，运用考虑价格指数的能源强度分解方法对我国19臼-2010年的能源强度进行了分解分析，分析结论显示，产业能源利用效率的变化使总体能源强度下降了%，同期由于产业结构的变化导效2010年的能源强度与19臼年相比上升了%，两者共同作用的结果是总体能源强度下降了岛，说明产业结构调整和技术进步是降低能源强度的最优途径。〔关键词〕价格指数能源强度结构效应001:10.坦白I/∞4-910X.自〔申圈分类号) (文献标识码)A 能源强度(Ene耶Intensity)是指单位GDP产能源强度反映了能源使用效率的变化趋势，出的能源消耗量，是能源经济学中的重要指标，但对于能源使用效率变化的原因不能进一步说明。它能够反映一个国家的经济结构、燃料组合情况20世纪70年代以后，国外许多学者，包括以及技术发展水平，是衡量一个国家人文发展与Howarth et al[6]、ReiÙeret al[7]、Liuet al[8]和Huang技术进步的主要指标之一[1]。很多国家都用该指A鸣[9]等提出利用因素分解方法来研究能源强度的标来衡量各国经济发展过程中能源使用的效率和变化问题。其基本思路是将能源强度分解为产业未来的节能潜力。能源强度与环境问题密切相关，结构变动效应和产业能源强度变动效应两部分，降低能源强度是降低与能源相关的二氧化碳排放再来分析两个部分各自对能源强度变化的贡献份的一条重要途径[2]。因此，能源强度的研究对于额。Sun[lO]、韩智勇[11]等用统计指数等方法分析改善环境质量，促进能源经济的可持续发展具有了中国能源强度的变化情况，得出了产业能源效非常重要的现实意义。率提高是能源强度下降的主要原因的结论，而史丹[12]利用计量回归方法对中国的能源强度进行分1 传统的能源强度分解方法析后认为，结构因素对能源强度的下降也有绝对近年来，众多的国内外学者都从不同角度对能源强度进行了研究。Ha町等[3]运用技的贡献，是不可忽视的。20世纪80年代以后，国外学者开始用因素人产出模型研究了荷兰1969-1989年间能源强度的变化趋势。AlcantaraVicent和RosaDua由[4]运用分解方法讨论经济结构与产业活动问题，因素分解法也逐渐成为能源强度变化分析的主要工具，投入产出结构分解分析模型比较分析了欧盟国家的能源强度。.[5]提出了能源强度下降的3在能源领域，应用最普遍的因素分解法有指数因素分解法(lndexDecomposition, ID )和投入产出种方式，并对其中一些发展中国家能源强度下降因素分解法(1nput-臼JtputDecomposition, IOD) , 的原因和现象进行了分析解释。本文将利用考虑其中，IOD是用投人产出表中的直接消耗系数和价格指数的能源强度分解方法对我国1985-2010 列昂惕夫逆矩阵对E中的因素进行表示，因此年的能源强度进行分解分析，以期探索影响其变IOD可以看成是LaspeyreIndex的一个更为复杂和化的主要原因。收稿日期:2013-03-20 基金项目:本文系教育部人文社会科学研究青年基金{项目编号lOYJC630159)资助项目。作者简介:刘小丽，华北电力大学工商管理学院讲师，博士。研究方向:能源经济。一107一
第11期(总第241期) (Gen回回1，) $...总裁术很讲2013年11月 Joumal of lndl国trialTechnolOltiωl忌XlllOßÚCS精确的版本[时，传统的E包括LaspeyreIndex、前，许多分解方法都没有考虑价格指数变化对能P皿scheh由x、Divisia源强度变化的影响。尽管分解方法与物价指数在Index 3种指数分解方法。许多方面具有相似性，但到目前为止，还没有文2 考虑价格指数的能源强度分解方法献对它们之间的联系进行深入的研究。在我国以往的能源强度计算过程中，大部分能源、强度既可以用乘法形式，也可以用加法文献用国内生产总值的可比价格来计算，也有一形式进行分解，假设整个国民经济被划分为i个些用当年价格计算，当年价格计算的各种综合指产业，这i个产业各自的能源消费总量和经济产标可以反映当年国民经济发展水平和比例关系，出量数据都是可获得的，能源强度的变化时期从但会受实物数量增减和价格升降因素的影响，因O到t期.0表示基期。在乘法形式中有:此，不同时期之间缺乏可比性。可比价格中所选取的代表年不同，其计算结果也会产生较大差异，Dtot=f=DSEMsd(1) 表1列出了我国采用1980年价格、1990年价格、当分解过程比较彻底时，残差D时=1.通过1995年价格和2跚年价格计算的能源效率指标。对公式(1)中D曲和D的计算就可以了解产业int从表中可以看出，所计算出的能源消耗强度结构和产业能源利用效率变化对总体能源强度的随着选取的年份不同差异也较大。如1980年单位影响。GDP能耗按当年价格计算为吨标准煤/万能源强度分解的加法形式如下:元，但如果用1则年可比价格计算则为吨Mtot =r -J =M .tr + M+ Mrsd (2) int 标准煤/万元，而如果用2000年价格指数来计算在公式(2)中，如果其中一个因素为O.表只有吨标准煤/万元。因此，要确切了解我国示这一因素对能源强度的变化没有任何影响，当能源强度的变化情况，使各年的数据具有可比性，分解比较彻底时.Mrsd =O .加法形式的能源分解就必须考虑价格指数的影响。模型容易理解，但不同的国家其货币单位往往不同，因此应用起来比较困难。可以将基年总的能表1中国1兜。-2002年能源效率统计源分解模型进行分解，比如将公式(2)中的吨标准煤/万元(M/的分解为(M..，.IJÛ)和(M/的。在本节totin中国能源发展报告(2∞的①年份的分析过程中，公式中各个参数所代表的含义为:1980年价1蜘年价1995年价2则年价时.EI一一行业i的能源消费量1980 Y?Yl一一行业i的产出水平1995 霄.Sl一一行业i的产出份额在总产出中所占1996 比重(Sl=y ?/yO. Sl = Yl/yt) 1师 吁.u一一行业i的能源消费强度(可=El/ 1998 Y? 11 =E l!Y!) 1绕到 t1 J . I--总的能源消费强度(JÛ=时/αx> = Et;y’) 2∞1 D-总的能源强度指数(D= VJ ) tot tot2α)2 1 l--.总的能源强度的变化(M= I-J ) ，ottot 数据来源:中国能源发展报告编辑委员会编著(中国能源发展. 一'一结构变化对总能源强度的影响报告2003)0Di时.M一一产业能源强度变化对总能源强lnt从分解方法上来讲，可以使用不同的分解公度的影响式对能源强度进行分解，所有分解公式的基本思D时•MI1!d一一残差想都是相同的，即在考虑价格指数的基础上来研表2中从物价指数衍生出来的8种分解方法究价格变化对能源消费量变化的影响，此处，价既可以用乘法形式表达，也可以用加法形式来表格指数与产业能源强度的变化有关。在1985年以达。可以将它们分为4类，分别为第1组(包括一108一
第11期(总第241期)J民止住术报恃 (G四) 2013年11月 Journal of Industrial Technol。但calEconomics l9Laspeyres、Paasche和四.gewo出形式)、Fisheride›法的研究者之一。Reitlerl]首先对Marshall-Edge›al、Stuve和第2组(包括四m甲ist、Vartia和saωworth形式进行了研究。-Vartia形式)。在所有的分解方法中，Törn甲ist指数方法运其中Laspeyres指数以第1年(比如第O年)用比较广泛。它最早的指数形式是从Divisia指数作为基年，而P回sche指数以最后一年(第t年)提炼出来的，因此，也称它为"Di巾1a指数方作为基年，可以看出，P副sche是Laspeyres的倒数法osaω-Vartia是Ang和Choi[却]提出的，它是形式。Marshall-田gewo由指数[14]以QO和Ql的平T"ómqvist形式的提炼，也是第一个比较彻底的分均值作为基年的物价指数。FisherIdeal指数是解方法。Las严严四和Paasche指数的几何平均值[叫，它是第2组的第三种分解方法Vartia1是以Fisher最复杂的一种分解方法，但是其计算结果比较符ideal和Stuve指数为基础的，这3种方法对能源强合实际。s阳veI指数表达式中用的是Laspeyres的度的分解都比较彻底。从表2可以看出，Fisher 价格指数[叫，这种指数以"解析法"为基础，在ideal和Stuve指数分别是Laspeyres和Pa脱he指数价格成份中包含了价值比率。Töm甲ist、Vartia1 的算术平均值。和Sa脚ω-Va削r此t甜ia指数采用了D肌l讪Vis妇ia指数的概念[川1叫7ηη]公式(1)和(2)给出了能源强度分解的总在8种分解方法中，Laspe严四指数的运用最公式，但是，对于同一组数据，不同的能源强度为广泛，早期的对于分解方法的研究都是以分解方法会得出不同的结果，表2给出了8种能Laspe严四方法为基础的。Paasche方法应用不太广源强度的分解方法。泛，在为数很少的研究中，Doblin[18]是应用此方表28种能源强度分解方法的表达形式方法[D由，][D] int~(Clï咄+民S!ID~(ai啊+队SlID’ 第1组三Jγa制+砰Ii2γi捎+ÀiSl可’ 乘法费希尔概念’;IX1 p ’;SLX Sp L 形式(Fisher ideal) Stuvel 写11+/(于1)+; 号叫(咛1)+; exp[ ~Wtln(Sl!的]叫[~ wt ln(Il!l?) ] 第2组E ’ tJ方法tJ.位ir虞~(l? +民tJ第1组i6.乌)~(埠tJi+民;)B 费希尔概念加法卫战+;~tJi崎2理tJi+;2战且i(Fisher ideal) " 形式1'_一F+drx-S一LL -1E二f+t'Xι二主Stuvel 2 . .. 2 2 2 ~W'iln(笃/咛)~W气ln(Il!l?)第2组’ 注释(1)第1组公式:当叫=Yi = 1，队=λ=0时为回形式;在U取严回形式中.sr. = D",. I= Dind L 当同=γ'i=O，民= ;= 1时为P皿sche形式;在Paasche形式中.pSp= D"". 1= D; inI当吨=ßi=γi=À;=时为Marshall-田.gewo地形式。(2)第2组公式z当W;"=( El!E + ~/Rl)/2. W’=( 峦厅'+E?;Yl)/2时为如叩形式;j 当W;"=L(四月'+~厅。)/L(I'.的.W’j = L(El!Y'.E?厅。)时为Va由形式:当wt= L(EI/E’ + E;" IRl)/~L(El!E'.E?1的.W’j= L(Ej厅.E?厅。)时为Sato-Vartia形式。109一
第11期(总第241期) (General, ) .Â止住术报讲2013年11月 J∞mal of Indll8trial Tec归1010同.calEconomiω 析中国1985-2010年三大产业的能源强度变化情3 算例分析况，分析数据来源于《中国统计年鉴2011}，参下面运用以上8种分解方法对中国能源强度见表3。的变化进行实证分析。为了简化分析过程，这里取1985年数据为基年，2010年数据为第t年，分表3中国1985年和2010年的能源强度敏据1985年2010年y? ~(%) yl 写(%)E? f R R 第一产业4045 2564 6477 40533 第二产业52370 3866 237327 1盯' 第三产业6950 25臼 2.由832894 173087 三产业总和63365 9016 7.但8276698 4012但o.创91∞ 1∞ 利用表2的公式表达形式，将表3的数据代人进行计算，计算结果见表4。表4中国19自-2010年能源强度的分解结果乘法形式加法形式指数Dtot D由D皿Dnd I~ DJ. ... ßI，回int laspe严回 Paasche 1.α)65 o.σ787 但5Mar百hall-坠地:ewo时 -0.αXJ7 Fisher Ideal -0.∞13 Stuvel -0.α即7Töm甲ist1.ω8 归V缸tia1 Satp -Vartia o.汉 加法形式下的变化比例指数~/tifl DJ....;tifl ßI皿/tifl且时/tifllaspe严明-81.但 p倒sche-81.但 -归.ω3 Marshall-坠地:ewo出-81.但 o.αYJ7 Fisher Ideal Stuvel -81.但 o.α1)9 Törn.甲ist-81.四 V町tia1 -81.但但盯Sato-Var由-81.但 -85.佣7Laspeyres和P阻sche在选择基准年时与其他66种分解方法以基期和第T期的平均值作为基准。种方法有所区别，Las严严es形式是以基期为基准Marshall-Edgeworth和Törnqvist的残差很相似，但进行计算的，而P回sche是以第T期为基准，其他是与Laspe严田和Paasche分解方法中的残差则区一110一
第11期(总第241期)二点钱术推讲 (G回回1，) 2013年11月 Joumal of Industrial Technololrical Economiω 别较大，因为有残差的存在，因此，很难解释商务和通讯设备等产业的迅速发展，缩短了交易Laspeyres和Paasche两种分解方法所得的结果。从过程，降低了中间环节的费用，可以间接降低能这一点来说，Fisher Ideal、Stuvel、Vartia1和Sato源强度，从而达到降低能源消费量的目的，同时-Vartia形式的分解结果更好理解一些。通过开发替代性能源，增加能源供应量，减少了下面以FisherIdeal指数分解方法为例对表4对一次能源的压力和依赖。在产业结构调整的过的计算结果进行分析。在乘法形式中，产业结构程中应该始终贯穿技术进步，依靠技术进步来促的变化导致2010年的总体能源强度为1985年的进产业结构升级，提高能源利用效率，调整和优ω倍，同时，同一时期能源效率的变化使化能源消费结构。2010年的能源强度相对于1985年出现了下降，由经济发展阶段对能源消耗强度具有重要影响。于能源效率的变化使2010年的总体能源强度变为中国目前处于工业化中期阶段，按照国际经验，1985年的倍，两者共同作用的结果是，在工业化中期阶段，高速度的经济增长往往会伴2010年的能源强度相比于1985下降了%随着能源的大量消耗和浪费以及环境的破坏，因, 即2010年的能源强度是1985年的~毛。在加此，应该在能源节约和环境保护的约束下保持一法分解形式中，产业结构的变化导致却10年的能种适度的经济增长。源强度与1985年相比上升了~毛，然而同期由4小结于能源效率的变化使总体能源强度下降了在考虑价格指数的基础上，本文对% ，两者共同作用的结果是总体能源强度共却10年的能源强度进行分解分析，分析结论为，下降了%。从分析结果可以看出，如果考产业结构的变化导致2010年的能源强度与1985虑价格指数的变化，产业结构的变化导致能源强年相比上升了%，同期由于产业能源利用效度不降反升，我国在产业结构调整的过程中，第率的变化使总体能源强度下降了%，两者一产业明显下降，第二产业先降后升，第三产业共同作用的结果使总体能源强度共下降了稳步增长，我国第一个能源消费高峰出现在大炼% ，这进一步肯定了技术节能的重要性，同钢铁的大跃进时期;第二个能源消费高峰出现在时也说明，在我国能源强度下降过程中，产业结20世纪70年代末重化工业高速发展期20世纪构份额的贡献还没有显现出来。工业化过程实际80年代以后，中国的工业化战略进行了调整，从上就是结构转换过程，不同产业的能源消耗强度重工业为主导转向消费型为主导的轻化工业时期，差别很大，产业结构变化与产业内生产率变化对使中国能源的强度在1980-2(削年间逐年下降;能源消费量和能源强度都会产生很大影响，因此，进入21世纪，中国进人了新一轮的重化工业的增在降低能源强度，节约能源，保护环境方面，产长期，能源消费又呈现出快速增长态势，能源消业结构的优化仍然任重道远。参考文献耗弹性明显反弹，特别是工业行业中的高耗能部1. SunJW.ηreDecrea揭inthe Difference of Energy In›门如冶金、化工、黑色金属冶炼、有色金属冶炼、tensiti臼BetweenOECD Countri四From1971 to 1998 [J]. Ener-建材以及铝制品业等产值不到工业总产值的gy Policy, 2α泣，30(8): 631-635 20%，能源消耗却超过了工业用能总量的ω%。/ 2. Jacco CM Farla, Komelis Blok.咀leUse of Physicalln-这种能源高度密集型的增长模式和产业结构不仅dicatoI"S for the Monitoring of Energy Intensity Developments in the 耗费了大量宝贵能源，而且造成了严重的环境污h阳阳ds1980 -1995 [J]. Ene聊，:2侧，25 (7):ω-染。正是产业结构的不合理导致中国的能源强度638 居高不下。3. Harry C, W出ng，Wouter B, Henri C Moll Trends in 技术节能是降低能源强度的最优途径。技术Dutch Energy lntensities for the Period 1%9 -1989 [J]. Ener军y进步对经济发展和能源生产以及消费都会产生影Policy, 1998, 23 (10): 815町822响。技术进步一方面通过开发节能产品和推广应4. Alcantara Vicent, Rωa趴. of Energy 用节能技术，提高设备的工作效率，直接降低能h怆nsitiesin Euroμan Union Coun时筒，Results of a Structural 源的消耗强度;另一方面，通过信息产业、电子队~m阳itionAnalysis [J]. Energy Poli句，2仪间，32 (2):
第11期(总第241期)J且应教水推博 (Geneml. ) 2013年11月 Journal of Industrial Tecru叫OIricalEc:到~nomicsln -189 12.史丹.结构变动是影响我国能源消费的主要因素5. Sun J W.咀E回Tη剧。，fDecline in Energy Intensity an (j] .中国工业经济，1999, (11): 38 -43 E咐anationfor the Decline of Energy In怆nsityon Some Develop›13. 坷，F. Q zl吨，A Surv句ofIndex Decompo›i鸣Coun创回(j].En吨yPolicy. 2邸，31 (6): 519-526 sition Analysis in Ener窃andEnvironmen国Studies[J]. Ener›6. HOWA RTII R, L SClßPI男:R，PDUERR, SSIROM. gy, 2α泊，25 (12): 1149 -1176 Man由ctu吨EnergyU能inEight OEIωCoun剧目Decorn阳14. Marshall A. Mar町，Credit and Commerce. London ing the Impacts of chan伊h队ltput，Indωtrial Structure and [M]. UK: M田d阳，1923 Energy In恒nsity(j]. Energy Economi饵，1991, (13): 135-15 . Fisher 1. The Making of Index Numbers [M]. 142 B佣ton，MA: Houghton Miffi缸，1972 7. RElTLER W, M RUDOU引，日臼:: 16. Stuvel G. A New Index Number Formula [1]. Econo›of the Factors Influencing Energy Conswnption in Ind凶句ARe›metrica, 1957, 25 (1): 123 -131 由edM础。d[J]. Energy Eco∞Mω， 1987, (9): 145 -148 17.四visiaF. L’indice Monetaire et la Theorie de la Mon-8. UUXQ, B W ANG, H 1ρNG四.eApplication of the nsie [1]. Revue Di由ia'Economic Politique, 1998, (39): Divisia Index to由eDecomposition of chan伊inIndustrial Ene韧842-864 Consumption [J]. The Ene珊Jounal，1992, 13 (4): 161-18. Doblin臼.队咒:liningEnergy -intensity in the US ln Manufacturing Sector [J]. The Energy Jounal, 1988, 9 (2): 9. HUANG J P. Indus位ialEnergy Use and Structural 1ω-135 Change: A Case Study of the People’s Republic of China [J]. 19. Reiøer W, Rudolph M, Schaefer H. Analysis of the Energy Economics, 1993, (15): 131-136 Factors Influencing Energy Consumption in Indus町-a Revised 10. SUN JW.αwnges in Energy Conswnption and Intensi›Method [1], Ener富yEconomics, 1987, 9 (3): 145阳刚ty: A Complete De∞m阳iti∞Model[J]. Energy Economiω， 20. Ang BW, Choi KH. Decom阳itionof A即鸣ateEner›1998, (20): 85町1∞gy and Gas Emission Intensities for lndustry: A Refined Divisia 11.拂智勇，魏一鸣，范英.中国能源强度与经济结Index Method (j]. The Energy Journal, 1佣7，18 (3): 59-构变化特征研究(j].数理统计与管理，2侧，23(1):173 -7 AD创:ompositiooAnalysis 00 Eoer宵IntensityBased 00 Price Index in China Iiu xiωli (North China Electric Power University, eijing 1但2俑，αlina)(Abstract) Energy intensity 自由eenergy∞m四时perunit of GDP, and it is an important in缸inene韧 the hest d ωr knowl田地:e，no decom阳itionstudy has taken the price index into account. In this paper, we use eight decomposition me出odsde›rived企"OßIeconomic ind侃numbersωdecom萨配由eα由阁's创ergyintensity into struc阳ralchange and efficiency change.币leresults show 阳ttechnological change leads to an a即"egateenergy intensity decrease of % in 19自由2010;the change in industrial structure l刨出ωana即鸣llteer陀rgyintensity for却10出现is % higher曲创出atfor 1985; the combination of thc two effects lead ωthe ag-8咿tee阳军yintensity d优reaseof %. Accordingωthe research.出eau由。rsugg销国e阳gyirr忧:nsityreduction由Btegiωshouldsim at structuI吼叫~ustmen恒andaccelerste technological innovation. (Key words) ene耶intensity;price index; structural effect (责任编辑:史琳)一112一
