《能耗降低来自技术进步还是结构调整.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《能耗降低来自技术进步还是结构调整.doc（10页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、2008年数量经济学年会论文第3组 宏观经济增长与发展（字数7000） 能耗降低来自技术进步还是结构调整？基于结构分解技术的投入产出法实证检验王火根王火根（1971-），男，汉族，江西黎川人，华侨大学商学院数量经济学博士生，研究方向：宏观经济与计量经济模型，通讯地址：华侨大学北区28#306，邮编：362021， Email:whuogen，电话：13107862184。 沈利生 沈利生（1946-），男，汉族，江苏张家港人，中国社会科学院数量经济与技术经济研究所研究员、博士生导师，华侨大学特聘教授。研究领域：数量经济，经济模型，经济预测。E-mail: shenls（1. 华侨大学商学院；2
2、. 华侨大学数量经济与技术经济研究所、中国社会科学院数量经济与技术经济研究所） 摘要 “十一五”规划提出今后五年单位能耗要进一步下降20%。从历史数据中找出影响能源效率的因素是制定政策的基础。本文利用1997年和2002年投入产出表数据，采用结构分解技术来研究消费需求结构变化、进出口以及技术进步对能源消耗的影响, 结果发现我国消费需求结构变化对能源效率提高影响甚微，进口有利于能源效率的提高，出口不利于能源效率的提高，技术进步对能源效率的提高贡献率达到94.2%。 关键词 能源效率投入产出法结构分解技术技术进步 中图分类号 F 文献标识码 A 文章编号： Study on Energy Effi
3、ciency Based on Structure Decomposition AnalysisAbstract: A structural decomposition analysis approach is used to study on energy efficiency with 1997 and 2002 input-output table data. The sources of changes in energy efficiency are categorised into three factors: the structure of demand, the struct
4、ure of import and Export, and the techniques innovation. Results indicate that the techniques innovation contributes 94.2% to improvement of energy efficiency while changes of consumption demand contributes less in this respect. Import is more beneficial to improvement of energy efficiency than expo
5、rt.Key words: Energy Efficiency, Input-output Table, Structure Decomposition Analysis, Techniques Innovation 一、引 言在“十一五”发展规划中, 我国首次把单位GDP能耗在五年内降低20%作为宏观政策目标,通过什么途径来提高能源效率? 要回答这个问题, 首先需要分析过去我国能源效率持续快速提高的原因。各个产业部门的能源效率不一样, 所以产业结构的调整, 如通过调整进出口产品结构或者改变需求结构都可以提高能源效率; 另一方面, 各个产业部门中间投入量的减少或能源效率的改善, 即技术进步,
6、也能提高整个经济系统的能源效率。那么, 我国能源效率提高的原因是什么呢? 技术进步还是结构调整? 由于这个问题本身就有很丰富的政策含义, 许多政策建议就是建立在这种基本判断上, 因而, 认清这个问题至关重要。在此基础上,才能对我国的能源利用的客观情况有一个准确的理解, 才能对过去的节能政策做出评估, 才能找到进一步提高能源效率的方向和对策。二、结构分解技术的投入产出法主要内容SDA（Structure Decomposition Analysis）即结构分解技术，于上世纪中期提出，近几年来，与投入产出分析相结合，研究经济总量和发展速度及经济结构的变动，贸易，劳动力，价格，能源和环境问题，是投入
7、产出分析领域的一个新热点1、2、3、4、5。宋辉、王振民（2004）6在SDA理论的基础上，提出了投入产出偏差分析模型，得出总产出偏差可以分解成最终需求、净出口、技术三顶偏差之和的结论。由SDA原理, 根据投入产出基本平衡模型, 可推导出能够进行能源消耗变化结构分析以及速度偏差的多功能分析模型, 我们称之为投入产出偏差分析模型。表示如下:X = AX+C+K+P-M+Q (1)其中，X为总产出向量(各部门的总产出组成的向量) ; C为最终需求向量(不包括进出口) ；K为资本形成变化向量；P为出口，M为进口；Q为其它向量；A为直接消耗系数矩阵；AX为各部门中间使用向量。由(1) 式得到:X =
8、( I - A)-1 (C+K+P-M+Q ) (2)其中，I为单位对角矩阵；( I - A) -1为列昂惕夫逆矩阵；C+K+P-M+Q构成最终总需求向量。为确定第1、第2期之间成比例增长的模式, 可定义两个时期最终需求的比率为: 根据(2)式第1期各部门总产出向量X1可表示为:X1 = ( I - A1)-1 (C1+K1+P1-M1+Q1 ) (3)其中, A1为第1期的直接消耗系数矩阵；C1为最终需求向量(不包括进出口) ；K1为资本形成变化向量；P1为出口，M1为进口；Q1为其它向量。同理第2期各部门总产出向量X2可表示为:X2 = ( I - A2)-1 (C2+K2+P2-M2+Q
9、2) (4)第1第2期总产出向量的成比例扩展值Xd可表示为:Xd = d12X1 = ( I - A1) -1 (d12C1 + d12K1+ d12P1-d12M1 +d12Q1) (5)我们定义第2期的实际值与第1第2期成比例扩展值的差为:X12 = X2 d12X1C12 = C2 d12C1K12 =K2 d12K1P12 =P2 d12P1M12 =M2 d12M1Q12 =Q2 d12Q1这些差被称为成比例扩展偏差, 或简称为“偏差”。根据(3)式和(4)式得:E = E2-d12E1=X2 G2 d12X1 G1= ( I - A2) - 1 (C2+K2+P2-M2+Q2 )G
10、2 d12 ( I - A1) - 1 (C1+K1+P1-M1+Q1)G1 = ( I-A2)-1C12 G2+ ( I - A2) -1K12 G2+ ( I - A2) -1P12 G2 - ( I - A2) -1M12 G2( I - A2) -1Q12 G2+ d12 ( I-A2)-1 (A2-A1) X1G1 + d12 (G2 G1 )X1 (6)故第1第2期总产出偏差X12可以表示为以下七项偏差之和:(1) 最终消费需求变化引起产出的能源耗偏差:E12C = ( I-A2)-1C12 G2(2) 资本形成变化引起产出的偏差:E12K = ( I-A2) -1K12 G2(3
11、) 出口变化引起产出的偏差:E12P = ( I-A2) -1P12 G2(4) 进口变化引起产出的偏差:E12M = ( I-A2) -1M12 G2 (5) 其它变化引起产出的偏差:E12Q =( I-A2) -1Q12 G2(6)直接消耗系数变化引起产出的偏差:E12A = d12 ( I-A2)-1 (A2 - A1) X1 G1(7) 各产业单位能耗变化引起产出的偏差:E12G = d12 (G2 G1 )X1以上各偏差对产出总偏差的贡献度为:(1) 最终消费需求偏差引起的能耗变化对总能耗偏差的贡献度为:FC = (E) -1E12C(2) 资本形成变化引起的能耗变化对总能耗偏差的贡
12、献度为:FK = (E) -1E12K(3) 出口变化引起的能耗变化对总能耗偏差的贡献度为:FP = (E) -1E12P(4) 进口变化引起的能耗变化对总能耗偏差的贡献度为:FM = (E) -1E12M(5) 其它引起的能耗变化对总能耗偏差的贡献度为:FQ = (E) -1E12Q(6) 中间消耗系数变化引起的能耗变化对总能耗偏差的贡献度为:FA = (E) -1E12A(7) 单位能耗变化引起的能耗变化对总能耗偏差的贡献度为:FG = (E) -1E12G三、数据和结果分析产品能源消耗强度变化，首先要确定部门分类方法并获得相应的统计数据。一般而言，国民经济可以划分为三次产业(第一产业、第
13、二产业和第三产业)，也可以划分为六大产业(农业、工业、建筑业、交通、商业、服务业)，再具体些，又可以对工业和服务业划分为若干产业，为了便于更好反映工业结构变化，结合中国统计年鉴列出的投入产出表中行业数据，本文把工业又分为采掘业、食品制造业、纺织和缝纫及皮革产品、其它制造业、电力煤气及水生产、石油加工及炼焦业、化学工业、建筑材料及非金属制造业、金属制造业、机械设备制造业等十类产业。所有数据来自于中国统计年鉴2006、中国统计年鉴2003、中国统计年鉴2002、中国统计年鉴1998, 经整理和计算后如表1、表2、表3、表4所示。根据以上数据, 利用投入产出分析法7对能源消费结构变化进行因素分解8、
14、9，结果如表5所示。表1 1997年直接消耗系数A1农 业采掘业食品制造业纺织、缝纫等其他制造业电力、热力等炼焦、煤气等化学工业农 业0.1606 0.0099 0.4294 0.0896 0.0518 0.0001 0.0000 0.0464 采掘业0.0021 0.0760 0.0046 0.0026 0.0165 0.2002 0.5324 0.0472 食品制造业0.0663 0.0003 0.1281 0.0158 0.0009 0.0000 0.0000 0.0127 纺织、缝纫及皮革产品制造业0.0029 0.0086 0.0023 0.4037 0.0729 0.0039 0.
15、0028 0.0405 其他制造业0.0042 0.0154 0.0283 0.0124 0.2190 0.0128 0.0074 0.0226 电力、热力及水的生产和供应业0.0073 0.0488 0.0079 0.0061 0.0244 0.0348 0.0219 0.0383 炼焦、煤气及石油加工业0.0085 0.0224 0.0023 0.0016 0.0053 0.0526 0.0496 0.0190 化学工业0.0740 0.0487 0.0253 0.0766 0.0773 0.0074 0.0213 0.3653 建筑材料及其他非金属制品业0.0025 0.0119 0.0
16、068 0.0013 0.0083 0.0078 0.0088 0.0099 金属产品制造业0.0031 0.0391 0.0077 0.0031 0.0468 0.0069 0.0063 0.0131 机械设备制造业0.0160 0.0875 0.0084 0.0128 0.0247 0.1170 0.0392 0.0251 建筑业0.0020 0.0022 0.0005 0.0006 0.0009 0.0028 0.0012 0.0009 运输邮电业0.0119 0.0434 0.0125 0.0131 0.0211 0.0325 0.0287 0.0231 商业0.0181 0.0306
17、 0.0403 0.0519 0.0560 0.0529 0.0380 0.0426 服务业0.0231 0.0327 0.0183 0.0150 0.0220 0.0364 0.0198 0.0247 表1（续） 1997年直接消耗系数A1建筑材料等金属产品机械设备建筑业运输邮电业商业服务业农 业0.0029 0.0003 0.0003 0.0041 0.0016 0.0439 0.0071 采掘业0.1132 0.1013 0.0081 0.0262 0.0062 0.0014 0.0060 食品制造业0.0008 0.0000 0.0000 0.0006 0.0058 0.0728 0.
18、0113 纺织、缝纫及皮革产品制造业0.0142 0.0045 0.0078 0.0033 0.0065 0.0143 0.0137 其他制造业0.0611 0.0458 0.0234 0.0261 0.0190 0.0418 0.0572 电力、热力及水的生产和供应业0.0438 0.0453 0.0110 0.0070 0.0164 0.0085 0.0129 炼焦、煤气及石油加工业0.0280 0.0259 0.0071 0.0286 0.0795 0.0135 0.0126 化学工业0.0573 0.0228 0.0726 0.0209 0.0154 0.0184 0.0485 建筑材
19、料及其他非金属制品业0.1418 0.0239 0.0211 0.2707 0.0042 0.0080 0.0115 金属产品制造业0.0533 0.3569 0.1524 0.1225 0.0061 0.0048 0.0090 机械设备制造业0.0446 0.0467 0.3307 0.0806 0.1428 0.0831 0.0776 建筑业0.0008 0.0009 0.0012 0.0006 0.0194 0.0043 0.0298 运输邮电业0.0420 0.0382 0.0194 0.0367 0.0444 0.0247 0.0535 商业0.0571 0.0358 0.0370
20、0.0478 0.0210 0.0896 0.0395 服务业0.0232 0.0363 0.0259 0.0368 0.0533 0.0868 0.1127 表2 2002年直接消耗系数A2农 业采掘业食品制造业纺织、缝纫等其他制造业电力、热力等炼焦、煤气等化学工业农 业0.1622 0.0039 0.3361 0.0955 0.0571 0.0002 0.0007 0.0307 采掘业0.0034 0.0341 0.0040 0.0033 0.0064 0.1609 0.5799 0.0447 食品制造业0.0550 0.0002 0.1348 0.0158 0.0008 0.0000 0
21、.0000 0.0077 纺织、缝纫及皮革产品制造业0.0007 0.0050 0.0020 0.3714 0.0321 0.0026 0.0014 0.0068 其他制造业0.0056 0.0095 0.0238 0.0140 0.2298 0.0039 0.0030 0.0184 电力、热力及水的生产和供应业0.0116 0.0647 0.0111 0.0165 0.0210 0.0478 0.0249 0.0478 炼焦、煤气及石油加工业0.0098 0.0259 0.0024 0.0030 0.0072 0.0400 0.0489 0.0337 化学工业0.0674 0.0347 0.
22、0329 0.0874 0.0906 0.0090 0.0173 0.3753 建筑材料及其他非金属制品业0.0032 0.0070 0.0057 0.0021 0.0052 0.0021 0.0023 0.0056 金属产品制造业0.0041 0.0400 0.0088 0.0043 0.0385 0.0089 0.0095 0.0158 机械设备制造业0.0139 0.0708 0.0088 0.0187 0.0279 0.0912 0.0273 0.0250 建筑业0.0017 0.0014 0.0003 0.0004 0.0007 0.0009 0.0003 0.0006 运输邮电业0
23、.0215 0.0370 0.0269 0.0213 0.0350 0.0382 0.0460 0.0331 商业0.0278 0.0308 0.0535 0.0545 0.0589 0.0403 0.0344 0.0430 服务业0.0300 0.0567 0.0384 0.0447 0.0381 0.0530 0.0303 0.0424 表2（续） 2002年直接消耗系数A2建筑材料等金属产品机械设备建筑业运输邮电业商业服务业农 业0.0008 0.0002 0.0002 0.0813 0.0090 0.0523 0.0024 采掘业0.0967 0.0931 0.0055 0.0250
24、0.0053 0.0020 0.0045 食品制造业0.0000 0.0000 0.0000 0.0009 0.0025 0.0745 0.0056 纺织、缝纫及皮革产品制造业0.0079 0.0026 0.0044 0.0038 0.0042 0.0085 0.0171 其他制造业0.0440 0.0385 0.0163 0.0382 0.0099 0.0321 0.0450 电力、热力及水的生产和供应业0.0616 0.0499 0.0153 0.0148 0.0144 0.0200 0.0164 炼焦、煤气及石油加工业0.0303 0.0284 0.0050 0.0254 0.1238
25、0.0120 0.0066 化学工业0.0668 0.0201 0.0685 0.0375 0.0094 0.0164 0.0345 建筑材料及其他非金属制品业0.0809 0.0157 0.0131 0.1087 0.0018 0.0016 0.0042 金属产品制造业0.0521 0.3514 0.1417 0.1668 0.0057 0.0032 0.0075 机械设备制造业0.0507 0.0390 0.3632 0.0922 0.0989 0.0588 0.0795 建筑业0.0008 0.0005 0.0005 0.0012 0.0134 0.0095 0.0223 运输邮电业0.
26、0583 0.0408 0.0255 0.0454 0.1115 0.0275 0.0264 商业0.0565 0.0422 0.0450 0.0499 0.0291 0.0533 0.0492 服务业0.0637 0.0357 0.0468 0.0746 0.0801 0.1271 0.1205 表3 1997年投入产出最终消费表（单位万元、万吨标准煤） 消费C1资本K1出口P1进口M1其它Q1总产出X1能源消费E1农 业103609210 10634000 4082649 -3999547 -1674540 246773827 5905 采掘业914537 224225 3897712 -
27、7685119 -1156532 68283887 10965 食品制造业75958619 5404753 7331464 -4706434 2668895 137925948 3843 纺织、缝纫等30597209 8179756 38675714 -12051113 1205448 153665629 3080 其他制造业12109368 3918357 13795546 -6874073 910279 98848920 2700 电力、热力等4198463 0 381953 -1906 -1762942 39087093 11061 炼焦、煤气等1284557 715258 177949
28、6 -3945330 -1443009 32376889 7389 化学工业10327820 4199937 15143683 -21130161 -1832722 152122332 19280 建筑材料及其他5288347 3193696 2995152 -1062219 261833 88074034 12317 金属产品制造业2969230 344438 11354202 -11566144 -1090071 127583044 22493 机械设备制造业22903666 71663887 38761119 -47932420 -1718930 255466116 6515 建筑业0
29、167473028 244603 -501160 -3646564 173855000 1179 运输邮电业9536644 951460 5853928 -1094934 -589774 70251899 7543 商业29627412 5804806 12892969 -431179 191451 132988462 2394 服务业135713214 1868700 8241858 -4608953 -738061 221139239 4703 表4 2002年投入产出最终消费表（以1997年生产价格计算，单位万元、万吨标准煤） 消费C1资本K1出口C1进口M2其它Y2总产出X1能源消费E
30、1农 业106281548110470604741965-681157971410772857874236514.29采掘业285162419231944484215-16689591468632610317189110406.15食品制造业7173542526984658934890-527096853809211448078283473.92纺织、缝纫等3230973612584954951070-1630420637621571563543582984.43其他制造业13269314402298820802597-887701220896231389163532620.47电力、热力等1
31、2741727512777-106173-26468758478157112242.08炼焦、煤气等2919227-3497082630030-52080681545155644839528478.69化学工业14479682243375021763899-35881658258727421572616818642.36建筑材料及其他5598034-14652344177256-1979122-7573405804533710624.64金属产品制造业3930923317953315270049-22669240286882721365341825182.19机械设备制造业2952394513
32、3259636104448272-12981740513161304443228916637.01建筑业2727535921045919-797672-100899152813268171610.13运输邮电业20769441239969714518826-2919902209145014606429211086.49商业626917741093329628878775-37981-8735412429100183464.02服务业337809600 12687882 22282635 -16054232 -13092596 553952699 6333.27表5 产业结构性变化和技术进步引起
33、的能耗变化量（单位万吨标准煤） E12CE12KE12PE12ME12QE12AE12G比例农 业-2264.16 -291.82 -63.63 -22.82 303.18 -213.79 -451.435.1%采掘业233.42 77.69 211.34 -1150.95 1217.34 -2028.22 -6565.7613.7%食品制造业-1515.40 -192.23 -55.45 40.39 55.16 -216.36 -860.154.7%纺织、缝纫等-452.86 -391.16 -193.86 57.29 58.77 -857.23 -236.043.4%其他制造业-57.62
34、 -42.60 38.57 -51.97 26.37 -427.74 -1344.853.2%电力、热力等858.70 -27.73 398.07 -800.18 356.91 4650.31 -8721.35.6%炼焦、煤气等166.34 -202.71 315.33 -344.09 777.58 1583.02 -5041.584.7%化学工业-1124.37 -714.99 388.34 -1424.90 1067.05 -1053.73 -9876.2721.7%建筑材料及其他-547.59 -1163.16 154.94 -457.55 -234.17 -9995.87 6123.8
35、810.4%金属产品制造业-22.67 1203.00 1450.97 -3347.01 1081.00 916.96 -12003.718.3%机械设备制造业59.18 431.09 1084.61 -1373.68 132.04 272.76 -4344.886.4%建筑业16.81 19.26 7.73 -4.05 -24.63 -8.48 -296.170.5%运输邮电业411.96 67.64 732.62 -588.12 411.52 2070.94 -3559.560.8%商业209.70 18.85 195.65 -110.98 14.00 104.14 -801.690.7%
36、服务业1497.16 122.48 201.52 -226.56 -114.53 1454.75 -3500.981.0%总计-2531.41 -1086.38 4866.75 -9805.18 5127.57 -3748.54 -51480.5100%贡献比例4.3% 1.9% -8.3% 16.7% -8.7% 6.4% 87.8% 100%从表3、表4能源消费量来看，随着经济的发展，能源消费总量是上升的，1997年能源消费总量为121367万吨，2002年能源消费量为130300万吨，5年期间增加值为8933万吨。从各行业来看，并不是所有行业的能源消费都增加，有些行业由于消费需求，进出口
37、结构变化以及行业技术进步，使得能源消费量呈下降趋势，其中下降最快的行业为建筑材料及其它非金属矿物制品，下降量为1692万吨，其次为化学工业637万吨，采掘业为559万吨，食品制造业369吨，纺织、缝纫及皮革产品制造业为96万吨，其它制造业为80万吨。从表5进一步可知，建筑材料及其它非金属矿物制品行业能源消费的下降主要是由于消费需求的减少和中间消耗系数的下降导致的结果，事实上，在这个行业，单位能源强度并没有降低，反而增加，因此，加大建筑材料及其它非金属矿物制品行业的设备改造，提高技术水平，可以进一步降低能源消耗量；采掘业能源消费量的下降主要是来自进口和技术进步带来的，这表明在采掘业这个行业，一是
38、可以加大对这个行业的产品进口力度，二是继续通过提高开采技术水平，通过采用先进的开采工艺和一流的开采设备，从而达到降低能源消费的目的；化学工业、食品制造业、纺织、缝纫及皮革产品制造业、其它制造业能源消费量的下降都既有消费需求、进出口结构变化，又有技术进步引起的中间消费系数和单位能耗下降。从表5最计算结果可知，消费需求变化对能耗降低贡献率为4.3%，其中以第一产业农业部门最大，第二产业总体上也带来能耗的降低，第三产业如交通运输业、商业、服务业却都有不同程度的增加，这表明随着人民生活水平的提高农业在经济生活中的消费比例越来越小，电力、热力、交通运输业、商业、服务业消费会越来越大，从而带来这些行业能源
39、消费的增加；资本形成变化对能耗降低贡献率为1.9%，从总体上来看，大部分行业资本积累对能源消费下降有负的影响，但影响力度不大；产品出口结构的变化不仅没有降低能耗，反而增加了能源的消耗，增加率8.3%，大部分行业产业出口都带来了能源消费的增加，说明我国当前的产品出口结构不利于能源消耗的降低，这表明我国的产品出口品种大部分为能源消费型，因此，改变出口产品结构或者适当减少产品的出口都将有利于能耗的降低；产品进口结构的调整对能耗降低贡献率达到了16.7%，其中以采掘业、化学工业、建筑材料、金属产业制造、机械设备制造最为明显，因此继续加大这些行业的产品进口都将大大有利于能源消费量的降低；中间消耗系数降低
40、对能耗降低贡献率为6.4%，主要来自采掘 业、化学工业、建筑材料等行业，但是也有很多行业，中间消费系数不仅没有降低，反而增加了，增加最大的为电力、热力和交通运输部门，这说明这些部门急需进行设备改造，降低能源消费量；对能耗降低贡献率最大的是单位产品能耗强度，达到了87.8%，也就是说通过改变工艺流程和采用新设备等技术进步对能耗降低贡献率最大，这表明中国1997至2002年间，通过引进先进设备和加强各行业技术改造对单位能耗的下降起到了绝对的作用。从表5最右边列计算结果来看，贡献率最大的几个行业为：采掘业贡献率为13.7%，化学工业贡献率为21.7%，建筑材料及其它非金属材料贡献率为10.4%，金属
41、产品制造业贡献为18.3%，这表明1997年到2002年这五年间，节能主要来自第二产业的化学工业、采掘业、金属产品、建筑材料及非金属产品制造业产品单位能耗的降低。四、 结论与启示1) 通过结构调整来降低能源强度的潜力尚待挖掘。从1997年和2002年投入产出表来看，我国能源强度的下降，来自产业结构因素和技术进步共同作用，贡献率分别为5.8%和94.2%，技术进步结构能耗降低占主导因素，产业结构因素影响甚微。以上结果充分说明,在1997年至2002年间我国能源强度下降的决定因素是技术进步, 而不是结构调整, 无论宏观层面, 还是对宏观能源强度起到决定作用的工业部门, 都可以得出这样的结论，这样,本文的计算就否定了在国内很有影响的结构调整决定能源强度的说法10, 而呼应了认
