能源经济研究范文

导语：如何才能写好一篇能源经济研究，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：协整分析；能源产业集聚；经济增长

中图分类号：F127文献标志码：A文章编号：1673-291X（2014）16-0107-02

引言

能源产业是陕西省工业主导产业之一。2011年陕西原煤、原油、天然气产量分别为41 135.08万吨、3 225.4万吨、272.2亿立方米，分别占全国的11.7%、15.9%和26.5%，石油产量居全国第2位，天然气产量居全国第1位。原煤、原油与天然气开采与加工产值占该省工业总产值的32%，高于全国平均水平20%。直观来看，能源产业的发展推动了经济增长，但这种推动作用是来自单纯的资源开发还是来源于产业集聚效应。有鉴于此，本文采用1991―2012年的数据，利用协整分析法检验陕西能源产业集聚对经济增长是否有影响。

一、陕西省能源产业集聚水平的测度

（一）集聚水平测度方法的选取

目前广泛使用的产业集聚测度方法主要有区位熵、赫芬达尔指数（H指数）、空间基尼系数、E-G指数等。赫芬达尔指数（H指数）是针对市场集中度的测度，反映市场竞争与垄断的关系。空间基尼系数是克鲁格曼在检验中心―模型时采用的方法，主要是从产业活动的空间分布与总体经济活动的空间分布一致性的角度来测算产业集聚程度的。E-G指数是以空间基尼系数为基础，在空间基尼系数框架内增加了反映市场集中度的赫芬达尔指数，适用于一般性制造品产业集聚度的测度，而对于高度垄断行业，由于其市场集中度高，若采用E-G指数则会出现指数偏低的情况。由于本文对产业集聚的测度侧重于地理集中方面，因此本文将采用区位熵来测算陕西省能源产业的集聚水平。计算公式如下：

LQ= （1）

其中，i是第i产业，j是第j个地区，Xij是第j个地区的第i个产业的产出指标。LQ大于1，说明该产业在该地区的专业化水平较高；若小于1，说明j地区i产业的集中度低于全国水平；等于1则与全国水平持平。

（二）测度结果

根据公式，计算出陕西能源产业1991―2011年共21年的区位熵，结果（见表1）。

从上表可以看出，在1995年之前陕西省能源产业区位熵小于1，说明能源产业集聚程度低于全国平均水平。1995年陕西省的能源产业集聚度一直高于2，高于全国平均水平。20世纪90年代中期以来，陕西省的能源产业集聚度呈上升趋势，一方面是因为陕西能源资源勘探与开发成果的重大突破；另一方面是因为陕西在1998年启动了陕北能源重化工基地项目建设，依托这一项目是能源化工业成为陕西省工业主导产业之一。

二、实证分析

（一）数据说明

本文将能源限定为一次性能源，主要指煤炭、石油和天然气等能源资源，具体包括石油和天然气开采业、煤炭开采和洗选业、石油加工和炼焦业。样本数据主要来自于《中国统计年鉴》和《陕西统计年鉴》，由于2006年的《中国统计年鉴》未提供上述行业的全国数据，则2005年的数据选取2006年《中国工业经济统计年鉴》。

（二）协整分析

本文通过直接拟合协整方程来验证变量间是否存在协整关系。结果如下：

实证结果表明：

1.核心解释变量产业集聚度的系数为-2 058.067，P>|z|为0.378没能通过显著性检验。说明陕西省能源产业集聚对经济增长的影响并不显著，陕北能源产业集聚没有发挥相应的集聚效应。这一结果揭示了陕北形成的能源化工基地存在着问题，一般的产业集聚会通过自身的外部性包括货币外部性、技术外部性及知识溢出等对周边相关产业产生正的外部效应，促进相关产业的成长，并最终推动地区经济的增长。然而，作为陕西的能源集聚地陕北能源化工基地并没有产生相关的溢出效应。这提示我们陕北能源化工基地自身内部结构存在问题，企业的相互学习及竞争机制没有形成。

2.除了核心解释变量外，外商直接投资对陕西经济增长的影响也不显著，即外商直接投资对陕西经济增长的贡献度较低。

3.像其他区域的经济增长类似，资本与劳动力对陕西省的经济增长产生了积极的作用。二者都在5%水平上通过了显著性检验，劳动力的系数为2.48673；资本的系数为5.376553，即陕西增加资本和劳动力的投入都会促进经济的增长。

结论与思考

通过以上分析可以得出，陕西省能源产业集聚对经济增长的影响并不显著；FDI对经济增长的影响也不显著；资本和劳动力投入是陕西经济增长的重要源头。

针对资源富集地区的经济发展，经济学家刘易斯提出自然资源并不是经济增长充分条件的忠告。20世纪90年代中期以来，国外Sachs和Warner等学者以及国内徐康宁、邵帅等通过对“资源诅咒”假说的实证检验，证实了如果没有技术和制度创新，自然资源的丰裕度与经济增长呈负相关关系。资源富集地区在经济发展中存在“资源诅咒”现象，已成为许多经济学家认可的观点。然而，能否依据本文的研究结论就认为陕西在能源经济发展中出现了“资源诅咒”，理由研究尚不充分，但对陕西省现行的能源产业政策提供了一定的思考。

参考文献：

[1]徐康宁，王剑.自然资源丰裕程度与经济发展水平关系的研究[J].经济研究，2006，(1).

[2]胡健，焦兵.中国西部地区石油天然气产业集聚水平测度的实证研究[J].统计与信息论坛，2007，(1).

[3]赵丽霞，魏巍贤.能源与经济增长模型研究[J].预测，1998，(6)：32-34

[4]韩志勇.中国能源消费与经济增长的协整性与因果关系分析[J].系统工程，2004，(12)：17-21

[5]邵帅，齐中英.西部地区的能源开发与经济增长――基于“资源诅咒”假说的实证分析[J].经济研究，2008，(4).

[6]徐康宁，王剑.自然资源丰裕程度与经济发展水平关系的研究[J].经济研究，2006，(1).

The Analysis of Enery Industrial Agglomeration Influence on Economic Growth

ZHANG Hui

（Xi’an University of Finance and Economics，Xi’an 710100，China）

Abstract：In this paper，Shanxi Province，using 1991―2012 data year，the use of co-integration analysis test Shanxi energy industry cluster impact on economic growth.The results showed that：Shanxi energy industry cluster impact on economic growth is not significant；impact of FDI on economic growth is not significant；capital and labor inputs is an important source of economic growth in Shanxi.

Key words：cointegration analysis；energy industry cluster；economic growth

篇2

关键词:能源消费;经济增长;实证分析

中图分类号:F061.2 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2007)06-0148-03

关于能源消费与经济增长的关系,国内外学者都作了一定的研究,1978年,Kraft J.和Kraft A.在他们的能源经济研究中,首次发现了美国GDP对能源消费的单向因果关系｡虽然之后许多学者用不同时间段和不同的检验方法对美国能源消费和经济增长关系作了实证分析,结果有的支持Kraft-Kraft的结论,有的不支持Kraft-Kraft的结论,但有关能源经济之间因果关系的实证研究还是扩展到了英国､德国､意大利､加拿大､日本等国家｡随着工业化､城市化进程加快,我国能源消耗迅速增加,资源环境约束和经济快速增长的矛盾,已成为我国经济社会发展面临的严峻挑战｡为此,许多国内学者的研究围绕我国能源消费和经济增长的关系展开｡韩智勇,魏一鸣等选取了我国1978―2000年的数据对中国能源消费与经济增长的协整性与因果关系进行分析,得出中国能源消费与经济增长之间存在双向因果关系,但不具有长期协整性,类似的分析还有很多,如杨朝峰和陈伟忠(2005),范雪红和张意翔(2005),他们研究出的结果虽不尽相同,但总的来说,能源消费和经济增长之间存在着一定的关系｡党的十六届五中全会要求把节约资源作为基本国策,并确定了“十一五”期末单位国内生产总值能源消耗要比“十五”期末降低20%左右,目前这个指标已经分解到各个省份｡根据这份计划,2010年福建单位GDP能耗要比2005下降16%,福建能耗的减少会不会影响到经济增长?福建能源消费和经济增长有着怎样的关系呢?为此,本文在总结近年来研究成果的基础上,选取福建省能源消费与经济增长的相关数据,运用向量自回归(VAR)方法,实证研究1978―2005年能源消费与经济增长之间的关系,通过协整分析､Granger因果关系检验以及脉冲响应函数和方差分解,试图揭示两者之间的长期均衡及动态关系｡

1 实证分析

1.1 福建省能源消费情况

近几年来福建省经济高速发展,2005年福建省实现国内生产总值6 560.07亿元,比2000年增长50.7%,年均增长10.8%;经济高速发展同时,能源消费量也大幅增长,2005年可供福建省消费的能源总量为5 480.53万吨标准煤,比2000年增长86.2%,年均增长17.4%,高于GDP增幅6.6个百分点｡同时,反映能源消费量增长与国民经济增长之间关系的能源消费弹性系数,近几年呈逐年快速走高的趋势,从2000年的0.65逐年走高至2005年的1.6,说明福建省经济的发展对能源的直接需求越来越大,依赖程度越来越强,经济的发展与能源消费增长的关系越来越密切｡以下用计量模型对能源消费和经济增长关系进行分析｡

1.1.1 变量和数据的选择

选取了1978―2005年的福建省的国内生产总值(GDP),单位为亿元人民币,能源消费量(EC),单位为万吨标准煤,其中,由于统计年鉴上的GDP数据是基于当年价格计算的,为了使数据具有可比性,笔者将GDP的数据按1978年的不变价格换算成实际GDP(数据整理于2005《福建统计年鉴》和2005,1998,1995《中国能源统计年鉴》),并分别对福建省能源消费总量和国内生产总值取自然对数,表示为lnEC和lnGDP｡

1.1.2 单位根检验

一般来讲,当时间序列具有不平稳性时,会导致“伪回归”现象,因此,在建立计量模型之前要对所用的时间序列进行单位根检验,以确定各序列的平稳性和单整阶数,单位根检验一般用ADF检验,以下便对lnGDP和lnEC序列的原序列,一阶差分和二阶差分进行ADF检验,判断其稳定性(如表1)｡

以下检验结果说明,lnGDP和lnEC序列都是非平稳序列,但它们都是I(2)序列｡它们均通过单位根检验,可进一步检验它们之间是否存在长期协整关系｡

1.1.3 协整检验

检验协整性其实就是检验协整回归方程的残差项是否存在单位根｡笔者通过AIC定价确定滞后期,运用Johansen检验法对lnGDP和lnEC序列进行协整关系检验,检验结果如下:

以下表格的两种方法的检验结果均表明,lnGDP和lnEC两个变量存在协整关系,而且有两个协整向量,说明lnGDP和lnEC两个变量之间存在长期的均衡关系,即福建能源消费与经济增长之间存在真实的长期稳定关系,对它们的回归不是虚假回归,因此,研究福建省能源消费与经济增长之间的关系是有意义的｡

分别以lnEC和lnGDP为自变量得出协整方程为:lnGDP=-5.8938+1.5668lnEC,lnEC=3.8191+0.6283lnGDP,总体而言,能源消费和经济增长对彼此都有正向的促进作用,每增加1%的能源消费,福建省经济增长就增加1.5668%,每增加1%的经济增长,福建省能源消费就增加0.6283%,即存在正向协整关系｡这说明,随着福建经济增长的发展,能源消费和经济增长存在着密切的关系,而且对彼此都有一个正向的推动作用｡但是,我们从趋势项的系数可以看出:能源消费的系数为负,而经济增长的系数为正｡这表明长期来看,经济增长的边际效应是递增的,但能源消费的边际效应却是趋于下降的,即经济增长对能源消费的影响在未来的福建省经济增长中将发挥主导作用｡

1.1.4 误差修正模型

从以上结果可以知道,福建省的经济增长和能源消费之间存在协整关系,而且经济增长对能源消费的影响在未来的福建省经济增长中将发挥主导作用｡因此,我们在协整基础上建立一个误差修正模型来预测短期内的能源消费行为,根据Hendry的“一般到特殊”的建模方法去剔除回归系数中不显著的滞后期,我们获得如下的误差修正模型:

lnEC=0.0723+0.0322lnGDP-0.0986ecm(t-1)

误差修正模型的系数为负，这个结论与误差修正机制相一致,误差修正模型的方程中误差修正项以9.86%的比例对下一年的能源消费产生影响,调整幅度不是很大,但经济增长对能源消费还是有一定的制约作用的,在误差修正模型中各差分项放映了变量短期波动的影响｡被解释变量的波动可以分成两部分,一部分是短期波动,一部分是长期均衡,根据误差修正模型,如果GDP变化1%，能源消费会变化0.032%,ECM项系数的大小反映了对偏离长期均衡的调整力度,从系数来看,这种调整力度不是很大｡但误差修正模型比普通单方程模型更全面地反映了能源消费模型中的短期和长期关系｡通过对误差修正模型的分析可知,福建省经济增长主要以短期波动的形式影响能源消费,长期的调控作用不是很大｡

1.1.5 格兰杰因果关系检验

由协整检验结果可知,福建省能源消费和经济增长存在长期均衡关系,但这种关系是否构成因果关系以及因果关系的方向如何,还需作进一步的分析｡我们对模型的相关变量进行Granger因果关系检验,具体的检验结果如下表所示:

综合格兰杰因果关系检验结果,我们可以分析得到如下结果:经济增长是能源消费的“格兰杰原因”，能源消费不是经济增长的“格兰杰原因”｡即经济增长和能源消费之间存在着单向因果关系――福建省经济增长会扩大对能源消费的需求｡这一结论与我们上面协整分析所得出的结论是一致的,同时这也符合能源消费和经济之间的经济理论,一般而言,从整个经济发展速度和发展水平来说,一个地区的国民经济增长速度同其能源消费增长速度都保持正比关系,即随着国民经济的增长,能源消费也要相应增加,否则国民经济发展就要受到影响｡

1.1.6 脉冲响应函数

基于前面的分析框架,本文接着运用脉冲响应函数对福建省能源消费和经济增长之间的相互关系进行动态分析｡根据Eviews3.1所提供的脉冲响应分析方法和函数的图备选项,本文选择Cholesky分解法,并用图表示福建省能源消费对经济增长的一个标准差的响应程度,具体结果见下图｡图中横轴表示冲击作用的滞后期间数（单位:年份）,纵轴表示lnEC的变动,实线表示脉冲响应函数,代表lnEC对相应的lnGDP冲击的反应,虚线表示正负两倍标准差偏离带｡

由上图可以知道当在本期给经济增长一个正冲击后,从第一期开始就对能源消费有一个正向的影响,并在第四期达到最高点,其后影响逐渐下降，甚至出现了负的影响，到第七期的时候达到最低点，之后又开始稳定增长,即说明了经济增长受外部条件的某一冲击后会带来能源消费同向的冲击,但也有可能出现反向的冲击｡

1.1.7 方差分解

脉冲响应函数描述的是VAR模型中的一个内生变量的冲击给其他内生变量所带来的影响｡而方差分解是通过分析每一个冲击对内生变量变化（通常用方差来度量）的贡献度来评价不同冲击的重要性｡因此,方差分解给出对VAR模型中的变量产生影响的每个随机扰动的相对重要性的信息｡表5下为lnEC的10期方差分解表｡

从表5中,我们可知,福建省经济增长对能源消费的冲击效应为20%｡而且从第一期到第十期的贡献率变化不大,这也说明福建暂还处于工业化中期,经济增长对能源消费的影响还是很大的｡

2 结论与启发

从上述实证分析可以看出,福建省经济增长对能源消费有着重要的影响｡在1978―2005年间,尽管福建省的能源消费与经济增长都是非稳定的,但从长期而言,它们却实现了长期稳定的均衡状态,两者之间存在着协整关系｡

从格兰杰因果关系检验可以知道,经济增长和能源消费之间存在着单向因果关系｡即福建省经济增长会扩大对能源消费的需求｡但是,这一结论带来的更深层次的含义可能更值得注意,也就是说,保持经济持续稳定增长必须要有不断扩大的能源供应作为保障｡因此,对能源供应可能出现的波动和短缺,我们必须保持高度警惕并作好应对的准备,这点应该引起政府的高度重视,针对能源资源严重短缺但耗能又大的福建省实际情况,应提高对节能的战略意义的认识,节能不是权宜之计,而应深入､持久地开展各种节能,提高能源利用效率,必将有力地推进国民经济向节能型发展,对保障能源供给､改善福建省产品的市场竞争力,实现全省经济快速增长,具有决定性的意义｡

VAR动态计量模型的检验结果表明,福建省经济增长会使能源消费相应提高,而同时能源消费的提高也会使经济增长加快｡其中,脉冲响应函数说明为了促进福建省经济增长可以增加能源的消费,但实际上经济增长未必要能源消费也同时按比例增长,所以,必须掌握好能源消费的度,如果没有掌握好,就不能实现2010年福建单位GDP能耗要比2005下降16%的目标｡为了实现目标,福建省必须采取相关的政策,减少能耗的同时促进经济的增长｡方差分解的结果显示,经济增长对能源消费的影响还是很大的,这和福建省的实际情况相符合｡虽然经济增长和能源消费的相互影响不是很显著,但在经济增长的同时必须考虑能源消费的问题,不应该盲目的增加能源消费来增加经济的增长,这最终必将严重影响福建省的经济增长｡所以在促进经济增长,增加能源消费的同时,要注意到能源利用效率,努力挖掘福建省能源利用效率的潜力,节约能源,促进国民经济的可持续发展｡

最后,需要强调的是在上述分析中我们只考虑了由两个变量组成的简单经济系统,而把其他因素作为外生变量处理｡复杂经济系统中多变量之间的协整关系和因果关系,均是我们进一步研究的主要内容之一｡

参考文献:

［1］ 韩智勇,魏一鸣,焦建玲.中国能源消费与协整性与因果关系分析［J］.系统工程,2004(12).

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关键词：能源开发 资源诅咒 可持续发展

能源是人类生产与生活不可或缺的重要资源，是地区和国家国民经济发展的基础。目前，我国正处在工业化快速发展阶段，国民经济的发展对各种能源的需求也不断增加。陕北地区是我国能源资源富集区，拥有丰富的煤炭、石油和天然气资源，能源产业成为该地区的支柱产业，从而极大地促进了国民经济的发展。

但另一方面，由于区域自然条件的制约和历史因素，陕北地区生态环境脆弱，能源资源的开采所引起的水资源匮乏、水土流失和环境污染等问题相当严重，同时在陕北能源资源的开发利用过程中存在着严重的产业结构不合理、管理体制不健全以及开发秩序混乱、安全隐患突出等问题，严重制约了经济的可持续发展。因此，分析经济增长中存在的“资源诅咒现象”和经济增长对资源开发的路径依赖、以及这种依赖所造成的排挤效应和环境恶化成为了实现经济可持续发展所必须解决的问题。

一、文献综述

国外学者对资源禀赋和经济增长之间的关系的研究分为两派相反的观点。以De Ferrantietal为代表的经济学家认为丰富的资源禀赋对经济增长有正向的促进作用。而相反的观点则想成了三个著名的命题：“荷兰病”、“委内瑞拉化”现象和“资源诅咒”命题。“荷兰病”是指上世纪70年代，荷兰天然气资源的大量开采及出口非但没有加速经济增长反而导致经济衰退的现象。“委内瑞拉化”则是指委内瑞拉在20世纪70年代由石油的开采和出口所引起的资源浪费严重以及经济发展战略的短视，导致了该国一段时间严重的经济危机。“资源诅咒”则是指20世纪80年代越来越多资源丰裕的国家陷入了增长陷阱，丰裕的自然资源非但没有促进经济的快速增长，相反资源丰裕的国家经济增长的速度往往是缓慢的，甚至是停滞的。

国内学者对资源禀赋和经济增长之间的关系的研究也体现在两种观点上。以尹碧波、范方志等学者为代表的认为资源禀赋不能单独成为经济增长的动力，而是要和技术因素、制度因素等一系列构成经济增长的动力。第二种观点以徐康宁和峻峰等学者为代表，他们通过对资源禀赋与经济增长之间关系的实证研究，提出了资源优势并不等于经济优势，从而在某种程度上验证了“资源诅咒假说”。

二、陕北能源资源概况与经济增长现状

陕北是我国的能源资源富集区，蕴藏着丰富的煤炭、石油、天然气、岩盐等资源。已探明储量巨大，分布集中，资源开发的远景相当可观。各种能源资源的开发和利用对国内生产总值和工业总产值有直接的拉动作用，极大地促进了陕北及整个陕西省的经济发展。但另一方面，丰裕的能源资源禀赋使得陕北在选择经济发展的路径时，更偏好于发展能源产业，能源生产的投资比重在地区固定资产投资中占据了重要地位，从而能源资源的投资及生产造成了对社会经济其他领域的排挤效应。同时，陕北能源资源的开发利用给地区的生态环境带来了一系列的负面影响，生态环境是最宝贵的资源，具有供给的有限性和破坏的不可逆性，陕北地处黄土高原，生态环境极其脆弱，水土流失严重。而煤炭等能源资源的开采往往伴随着大规模的挖掘作业以及对水资源的过量消耗，这都会给生态环境带来极大地破坏，从上世纪80年代开始，受经济利益的驱使，陕北各产煤县各种非法开采资源的行为屡禁不止，小煤窑猖獗，能源矿产资源的开发秩序极为混乱，急功近利、缺乏科学技术手段、掠夺式的开发方式带来了严重的资源浪费，不利于科学发展。同时由于企业经营管理体制落后、产品结构单一、科技贡献率低、创新能力弱等问题，导致能源资源企业的经济效益并不可观，抵御市场风险的能力较低，经济发展并未取得理想的成果。

综合以上情况，我们认为陕北地区的经济发展在一定程度上存在资源诅咒的现象。丰裕的能源资源反而使经济陷入了增长的陷阱，它的传导机制主要表现在四个方面：第一，单一的资源型产业结构使资源部门不断扩张，地区经济对资源部门形成路径依赖，其他经济部门不断萎缩，使得产业链缩短，具有高技术含量和高附加值的最终产品工业和高新技术产业等部门发展受阻。第二，资源型产业的扩张导致地区严重缺乏人力资本积累的内在动力，从而缺乏高知识水平和技能素质的人力资源，难以支撑经济的高速增长。第三，在法律制度不完善、产权制度不清晰、市场规则不健全的情况下，丰裕的资源诱发了一些“机会主义”行为和寻租活动。资源的实际占有者往往是地方政府，政府对开发权及相关受益的重新分配导致贫富差距的进一步扩大，这些都会导致社会矛盾的激化，使得社会环境恶化。第四，资源开发加大了生态环境的恶化，脆弱的生态环境又反过来制约了区域经济的发展，不利于经济的可持续发展。

三、政策建议

基于陕北地区能源资源禀赋与经济增长现状，建议从以下三方面来解决经济发展存在的资源诅咒问题。

首先，要建立起优势产业政策引导和支持机制。应该通过适当的产业政策延长煤油气资源开发的产业链，促进区域经济的长期增长，提高资源开发利用的集约化程度。能源产业的发展与其他具有高技术含量的高新技术产业发展并重，促进经济的多元化发展。

篇4

作者简介：刘贞,博士,副教授，主要研究方向为可再生能源与气候变化。

基金项目：国家973发展计划（编号：2010CB955602）；国家自然科学基金（编号：71073095）；教育部人文社科项目（编号：10YJC630161）。

（1.重庆理工大学工商管理学院，重庆 400054；2.清华大学能源环境经济研究所，北京 100084；

3.国家发改委能源研究所，北京 100038）

摘要 通过对当前主要的情景设计及评价方法的研究，认为目前我国可再生能源发展迅速，但初期的部分基本工作尚未完成。尤其是可再生能源的供给潜力及其经济可开发性评价。基于此，提出一种基于动态成本曲线的可再生能源发展战略情景仿真模型。动态成本曲线生成的基本原理是在静态成本曲线基础上，考虑技术进步、可再生能源外部价值对静态成本曲线的影响，从而生成不同时期的可再生能源成本曲线，进而构成可再生能源动态成本曲线。考虑不同种类可再生能源技术进步水平、外部环境价值的变化，设计不同的可再生能源发展情景。基于可再生能源动态成本曲线，并对不同的可再生能源发展情景下的投资成本、能源效益、经济效益和社会效益进行了综合评价。最后通过一个案例，分四种情景，即不考虑技术进步，低环境方案情景；不考虑技术进步，高环境方案情景；考虑技术进步，低环境方案情景；考虑技术进步，高环境方案情景；分别给出了四种情景下的装机总量、投资总额、创造就业、污染物和温室气体减排量。

关键词 可再生能源；动态成本曲线；技术进步；环境外部价值

中图分类号 F019.2文献标识码 A文章编号 1002-2104（2011）07-0028-05doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.07.005

大力发展可再生能源是国家能源发展战略的重要组成部分，是提升能源安全、减少温室气体排放、调整能源结构、改善生态环境、缩小城乡贫富差距的重要举措之一。2005年国家《可再生能源法》颁布之后，国家可再生能源中长期发展规划于2007年出台。作为落实可再生能源法和中长期发展规划的重要环节，省级可再生能源规划逐步提上日程。

用于帮助制定能源政策的模型有情景优化模型和情景模拟模型两大类，最近出现了基于agent的能源政策情景仿真模型［1-6］。情景优化模型考虑一定的约束条件，通过线性规划确定最小成本的能源系统，其主要的代表模型有MARKAL［7-9］、EFOM和AIM/能源排放模型［10-12］等。情景模拟模型是以情景分析为基础，描述整体能源系统，其主要代表模型有LEAP［13-15］、MESSAGE［16-18］等。基于agent的政策情景仿真模型，观察能源系统的集聚演化过程，常见的平台主要有Swarm［19］, ASPEN［20］等。本研究属于情景优化模型范畴。

通过对国内外区域可再生能源情景分析的相关理论、方法及案例进行研究。可以发现不同的可再生能源发展阶段，可再生能源发展考虑的内容不同：①在发展初期，可再生能源份额较小，对能源市场的影响非常小，技术水平较低，此时，主要研究的是由政府推动的供给侧市场；②随着技术的相对成熟，可再生能源开始参与能源供需平衡，此时的研究侧重于如何把可再生能源推向市场的政策研究；③技术发展已经达到可以与传统能源相竞争的程度，此时，重点研究能源市场机制、能源均衡及空间协调。

研究借鉴美国加州区域可再生能源规划方法、欧盟可再生能源目标分解方法、加拿大RETs模型，以及世行提出的RESCREEM模型，提出一种基于动态成本曲线的可再生能源发展情景分析方法，并把它应用到省级可再生能源发展情景分析与评价中。

1 可再生能源发展情景设计基本方法

可再生能源情景设计的基本原理是不同政策、不同时期的项目成本和环境外部价值对成本曲线产生影响，其交叉点为不同时期的可再生能源规划模型的成本最优量。

1.1 静态成本曲线的构建方法

可再生能源发电静态成本曲线需要考虑不同项目的单位成本及其开采量。

假设该地区共有m种可再生能源发电技术，第i种发电技术有ni个可再生能源发电厂。

第i种发电技术的第j个发电厂的装机容量为Hi,j，第k年的可再生能源发电满负荷小时数为ti,j,k，第i种发电技术的项目生命周期为Ti年。则第i种发电技术的第j个发电厂的可再生能源发电总量为：

Qi,j∑Tik1Hi,j×ti,j,k

第i种发电技术的第j个发电厂第k年的设备费用为cei,j,k，原材料总量为qri,j,k，原材料价格为pi,j,k，平均维护费用为cfi,j,k，工作人员数量qsi,j,k、人均工资wsi,j,k，则第i种发电技术的第j个发电厂的可再生能源发电的成本为：

Ci,j,k∑Tik1cei,j,k+qri,j,k×pi,j,k+cfi,j,k+qsi,j,k×wsi,j,k

假定第i种发电技术的第j个发电厂的网络约束成本为ci,t，第i种技术可再生能源发电厂的税率为ri,t，行业的边际收益率为Ri。则第i种发电技术的第j个发电厂的净现值为：

NPVi,j∑Tik1

假定NPVi,j0，则其单位发电成本为pi,j。依据各种可再生能源发电的单位发电成本，及其发电量Qi,j可以构建可再生能源发电静态成本曲线。

1.2 技术进步对静态成本曲线的影响

技术学习曲线是影响行业成本曲线模型变化的重要因素。不同时期，不同技术的投资成本是不同的。需要预测未来哪些项目是值得开发的，采用什么措施，可以把具有较高成本的项目降低到符合市场开发的价值区域内。

学习曲线的简单模型假设，每个时期的平均成本以一个不变的百分比下降。设qt表示t时期产出，Qt指累计至t时期的产量（自该产品投放开始）；Ct表示在t时期内所负担的总成本，通常为可变成本。不变百分比学习曲线假设平均可变成本（或平均成本），即Ct/Qt以一个不变速率即指数下降，

Ct/QtAQ-bt-1

其中b为参数，其的绝对值越大，说明平均投入的成本下降的就越快。A表示生产第一个单位产品所需的平均成本，可由Q1时，AC/q 求得。

1.3 外部环境价值对静态成本曲线的影响

传统能源的外部环境成本主要包括直接环境成本和温室气体排放环境成本。即：外部环境成本直接环境成本+温室气体排放环境成本。其中，直接环境成本是指主要污染物排放产生的成本。目前，常用两种方法来量化燃煤发电的直接环境成本，一种是减排成本加排污费法，是通过加总各类污染物的减排成本和排污费来衡量的；另一种是价值评估法，是通过计算各种污染物排放所造成的实际价值损失（比如污染治理，对人体健康损害等）来衡量的。国内外很多机构和学者［21-22］ 均采用过以上方法做相关的研究计算，结果具有一定的差异。总的来说，第一种方法的研究结果较第二种方法的研究结果偏小。温室气体减排成本是指由燃煤发电厂运行过程中对产生的温室气体进行减排行动而产生的成本。

2 可再生能源发展情景设计及评价

2.1 可再生能源发展情景设计

对于直接环境成本，低环境方案主要采用世界银行和我国相关研究机构于2005年合作开展中国地区大气排放环境损害的一项研究［23］。高环境方案则参考了欧盟国家2006年对欧盟地区大气排放所造成的环境损害的研究成果，通过欧盟与中国各省的人均GDP、人口密度的对比，将欧盟直接环境成本调整为中国各省的直接环境成本。

对于温室气体排放成本，参考目前全球碳市场中的碳交易价格。按照规定，我国可再生能源项目一般最低交易价格为10欧元/t。因此，在模型中，温室气体排放成本高环境方案为30美元/t CO2，低环境方案为15美元/t CO2。

在运算过程中，模型选取姜子英，程建平等［24］对燃煤电厂外部成本的分析结果，取典型燃煤电厂每千瓦时排放7.58 g SO2，3.6 g氮氧化物，3.19 g烟尘。CO2排放方面，借鉴IEA（2009）报告结果：我国每度煤电的CO2排放约为893 g。因此，模型环境成本内容如表1。

在对环境效应进行评价时，低环境情景和高环境情景的分别选用国内和欧盟的研究成果进行预测，其预测结果在表2中给出。

表1 单位电量环境成本

Tab.1 Environment cost per unit electricity（元/kWh）

资料来源：作者整理计算所得。

表2 燃煤发电环境成本预测

Tab.2 Environmental costs of coal-fired power

generation prediction（元/kWh）

2.2 各种可再生能源发展情景分析评价

依据供电量动态成本曲线和供电装机容量动态成本曲线，结合供电外部成本预测可得不同年份的发电装机容量。

图2给出了四种情景下，对应规划年份的可再生能源总投资。其中：NT-LE：表示不考虑技术进步，低环境方案情景；NT-HE：表示不考虑技术进步，高环境方案情景；YT-LE：表示考虑技术进步，低环境方案情景；YT-HE： 表示考虑技术进步，高环境方案情景。

在四种情景下，到2015年的累计总投资分别是413亿、678亿、444亿和331亿元人民币。到2020年累计总投资分别是474亿、1 180亿、637亿、1 320亿人民币；到2025年累计总投资分别为669亿、1 180亿、851亿、2 640亿元人民币；到2030年累计总投资分别为708亿、1 180亿、1 010亿和2 640亿元人民币。

图3给出了不同情景下的可再生能源投资所带来的就业总量。四种情景下，2015年的累计创造的就业分别为1.9万、2.2万、2万和1.9万个岗位，2020年累计创造的就业分别为2.1万、2.4万、2.3万和2.5万个岗位，

2025年累计创造2.2万、2.4万、2.3万、4.1万个岗位；2030年累计创造2.3万、2.4万、2.4万和4.1万个岗位。

图4给出不同情景下各个规划年份的可再生能源所带来的SO2减排总量。在四种情景下，2015年的SO2减排量分别为14.5万t,18.5万t,15.2万t和12.7万t；2020年的SO2减排量分别为15.9亿t,25.4万t,18.4万t,27.1万t；2025年的减排量分别为19.4万t,25.5万t,22.1万t和40.9万t；2030年的减排量分别为20.3亿t,25.95万t,25.24万t和40.9万t。

图5给出了不同方案减排CO2总量，四种情景下，2015年的减排量分别为1 302万t,1 665万t,1 364万t,1 145万t；2020年的减排量分别为1 438万t,2 288万t,1 656万t和2 443万t；2025年的减排量分别为1 743万t,2 297万t,1 988万t和3 680万t；2030年的减排量分别为1 831万t,2 336万t,2 272万t和3 680万t。

3 结 论

目前，中国可再生能源发展处于发展的第二阶段，然而中国可再生能源发展迅速，有部分第一阶段的基础工作尚未完成。因此政府采取了政府推动和市场推动两种手段。此阶段，在进行具体战略情景设计时，应重点考虑供给侧技术，同时考虑政策创造市场对能源供给的影响。

本文借鉴美国加州区域可再生能源规划方法、欧盟可再生能源目标分解方法、加拿大RETs模型，以及世行提出的RESCREEM模型，提出一种基于动态成本曲线的可再生能源发电情景设计及分析评价方法，并给出了一个情景分析评价案例。验证了该方法的可行性。

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Study on Design and Evaluation of the Development Scenarios ofRenewable Energy

LIU Zhen1,2 ZHANG Xi-liang2 GAO Hu3

（1.The School of Business Administration, Chongqing University of Technology, Chongqing 400054,China;

2. Institute of Energy, Environment and Economic, Tsinghua University, Beijing 100084,China;

3. NDRC Energy Research Institute, Beijing 100038,China）

篇5

关键词：蒙东能源集团；供暖企业；经营管理

尽管蒙东能源集团取得了不断发展壮大的成果，其下属供暖企业亦给蒙东当地人民冬季取暖提供了坚实的保障，而且给当地人民生活带来了不小的福祉，但是其供暖企业也持续地在应对着由于各方面因素所导致的尴尬局面，而且这一尴尬局面不是单独依靠当地政府的扶持政策即可由实质上彻底圆满解决好的。其中制约其发展的因素有市场能源材料价格不断上扬，取暖费用收缴难度大等多个类型。结合自身多年实践经验，从供暖企业经营管理的视角出发，阐释供暖企业实施有效经营管理的措施及效果。

一、供暖企业能源管理的概念内涵

通常所言的能源企业经营管理是说对能源制备环节的管理及能源利用环节的管理两方面内容。具体的能源管理过程是说对能源利用过程的规划、协调、配置及监管等整套工作流程。能源是社会进步不可不备的动力资源，然而在资源短缺的现实社会，对能源产品效能的深度开发利用已成为时代赋予的艰巨使命，其也是判别企业核心竞争力的关键依据。能源企业经营管理成效高低是关乎企业能否实现长久、稳定、健康发展的重要因素[1]。

二、对供暖企业实施能源管理的必要性及迫切性

①供暖企业加强能源耗费过程中的经营管理工作，是为了满足市场激烈竞争的需求。供暖企业的利润亏损不但包含政策性的亏损，还包括经营本身的亏损因素。此两型亏损和能源企业经营管理均具有不可隐晦的内部紧密关系。煤电的资源成本和供暖企业本身系统均受数种关联因素制约，比如自然因素、政治因素、城市供暖管网系统情况等。面对激烈的市场竞争态势，加强能源企业经营管理，开源节流是供暖企业攻克危机、排除困难的最根本保障。②加强能源企业经营管理，可以推进能源企业增强总体竞争效果。虽然供暖企业属公益性单位，有相当的垄断特性，然而其毕竟是经营企业，应立足市场，须赢取利润。在不能统统由市场确定的情况下，强化能源企业管理，创新管理理念，运用现代化管理技术、最新型工艺，彻底完善管理制度，深度开发生产技术、运营管理、供暖工艺等更深邃潜能，达到能耗最小、运营最高效即显得最为必要，由生产技术及经营管理两个方面展开努力，技术是工具，管理是基础。③就全局整体而言，现今时期，世界能源短缺，加强能源企业的经营管理，增大能源的利用效率，减小能耗，对于社会、企业、社区居民均是有益无弊的。所以，供暖企业加强能源利用管理，益国益民，是其实现循环经济，达到长久发展的必然要求[2]。

三、加强供暖企业能源消费管理的工作标准

供暖企业的能源消费管理是一个复杂的公益工程，由原材物料的采买至节能工艺的革新，由管理者的决断至一线员工的作业，均务必依照能源消费管理的流程进行科学性的决断及管控。单独处理某项问题只能是流于形式，而实际解决不了根本问题。供暖企业能源消费管理拥有密集的协作性需求。能源消费管理不仅是单独的管理职能,亦并非可凭借一个管理部门的工作即可完整实现的，而是和供暖企业的每名员工均有紧密联系的工作，也为企业内部各个部门必须履行的职能[3]。供暖企业能源管理的持久性原则。供暖企业提供的产品是公共产品，其有供暖期和非供暖期之分，供暖企业开展能源管理，不能单纯搞好供暖期，而是要持续性的开展工作，如维护、技术创新等。

四、加强供暖企业能源管理的策略

①加深对能源消费管理的理解，强化行风构建。加强供暖企业能源消费管理的首要任务即是需加强能源消费管理的观念。相当多的供暖企业的职工甚至是大多数百姓已经视供暖企业的经济亏损熟视无睹。供暖企业同样是须应对激烈市场竞争，赢得经济利润、企业利益及环保收益[4]。②设置满足供暖企业需求的能源消费管理系统，且真正保障它的高效运行。供暖企业应全面搞好能源的利用管理，只凭借认识的加深还远不足，更为关键的是建立满足能源企业特征的能源消费管理体系，而且切实保障其高效运作[5]。③实施合同能源管理，寻找专业的“外援”。合同能源管理,即由专业的节能服务企业通过能源服务合同为客户企业提供能源诊断、方案设计、技术选择、项目融资、设备采购、安装调试、运行维护、人员培训、节能量检测、节能量跟踪等一整套的系统化服务，并从客户节能改造后获得的节能效益中,按合同约定收回投资和取得利润的一种市场化节能机制和商业运作模式。

五、结束语

分析蒙东能源集团供暖企业经营管理可知，供暖企业是属于高耗能的公用事业企业，企业综合竞争力提升需要企业进行节能降耗。其次，公用事业领域需逐渐放开市场，其实施有效合同式能源消费管理能为供暖企业在未来的竞争中提供一定的技术和管理优势，而且合同能源管理专业性强，成本控制效益明显，为供暖企业提供开展能源管理挖掘内在潜力之外的选择。

作者:吴宝红 单位:沈阳大学

参考文献：

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篇6

关键词：区域；能源经济；战略；分析；对策

一、区域能源经济和发展战略现状

（1）能源生产和消费增长过快。随着我国能源消费速度越来越快，和其他国家相比较，我国的能源消费速度明显高于世界各国的平均水平，我国能源消费已经出现了连续13年的持续性增长。虽然当前我国能源的生产总量基本上能够维持能源消耗增长，但是我们也应该看到，当前我国能源需求结构以及生产结构之间的差异性越来越明显，而且二者之间的需求增长也是越来越明显的。煤炭作为能源消费当中总量所占比例最大的能源，其所占的比例是全世界各国能源消费平均水平的两倍以上，石油是在所有消费总量当中所占比重比较大，而且远远大于其自身生产总量的，每年的自给率都呈现下降趋势。

（2）资源不足，矛盾愈发凸显。随着世界经济的快速发展以及能源产业结构不断升级和转变，我国对于石油等能源方面的需求也是不断提升，而且对于能源需求方面的结构也渐渐发生了变化。当前我国能源生产以及建设能力都有了很大的提升，但是我国资源总量有限，单单依靠资源开采不能够实现长期健康可持续发展，资源需求不足以支撑我国快速增长的石油供给，二者之间的矛盾越来越明显。

（3）能源消费向经济发达地区和高能耗行业转变。随着我国能源消费的快速增长，我国大部分地区尤其是经济发展速度较快地区所需要的能源总量过大，随着我国高耗能行业表现出的能源利用效率不断提升，其数额远远高于我国工业发展的平均水平，我国高耗能产品所需要的能源消耗也在不断上升。所以，充分提升我国能源利用率这是维持我国工业以及高耗能行业能够长期稳定可持续发展的最重要因素。

（4）能源固定资产投资过大。我国可再生能源的发展环境不断得到改善，但是同时也受到了市场需求以及价格等方面的因素影响，我国大部分地区的固定资产投资发展速度太快，导致我国能源供给出现断裂现象。另外，我国在能源固定资产方面的投资过大，导致一旦出现通货膨胀，很多企业由于生产成本上升而无法维持正常的运作，甚至导致企业破产。

二、能源经济和发展战略的建议

（1）加大能源投资力度。国家应该加快建设能源基地，全面推动我国火电机组实现规模性建设以及热电联产项目获得突破性进展。全国各级政府以及各个金融机构应该重点扶持地方能源企业，帮助以及培育地方能源企业，并且还应该鼓励企业实现多元化发展方向，尤其提倡企业应该以参股或者是控股的方式全面参与到能源行业建设当中来，以实际行动来支持国家能源发展，实现企业能源产业重组以及兼并，并且有效优化企业产业结构，做到合理配置企业资源，快速实现企业资源生产能力以及产业升级。

（2）发展多元化能源。当前我国能源结构比较单一，最为重要的和关心的问题就是能源安全。因此，发展多元化能源能够有效解决当前我国能源供给途径单一的问题。还应该根据区域特点以及优势，尤其可以鼓励区域企业去开发可供企业实现绿色发展的其他能源，比例可以大力发展太阳能以及光能，还有风能以及生物能等等，还可以创建核能以及水能，还有地热能等相关设施，不断扩大我国区域能源使用范围，弥补当前我国能源供求缺口问题，全面保障我国经济长期可持续发展。

三、小结

能源作为当前我国社会经济发展以及提升社会人民生活水平的一项非常重要的物质基础，应该制定出更加完善的可持续发展计划，并且解决好各类能源问题，因为这些问题都直接关系到当前我国现代化经济建设的进程。因此，我国必须把区域能源发展以及经济发展做好统一结合，为创建一个稳定的、经济的以及清洁的，还有可靠的以及安全的生态社会打下良好的基础，用能源的可持续发展以及有效利用达到实现国家社会经济的快速可持续发展。

参考文献：

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篇7

能源是人类赖以生存发展的基础。目前，世界能源体系在很大程度上依赖石油燃料，然而石油作为不可再生能源，储量不断减少。研究表明，全球石油储量仅可用54a。同时，利用石油燃料带来的其他一系列急需解决的全球问题，诸如温室效应、全球变暖和气候变化等。因此，更多的目光聚焦在能够可再生的能源-生物能源上。生物能源（Bioenergy）主要指利用生物的活动，将生物质、水、CO2、畜禽粪便等其他废弃物生产的能源，具有补偿目前石油燃料需求的潜力。同时，在生物燃料的生产、使用以及生物质的合成过程中存在碳、氮循环，因此，使用生物能源会减少大气中温室气体的排放。此外，发展生物能源的优势还在于保障国家能源安全、外汇储蓄以及解决直接与农村发展相关的经济问题和社会问题。

1国外生物能源的发展

目前，用来制造生物能源的原料主要有各种农林资源、生活和工业废水、城市固体废物和畜禽粪便等。据估计，地球每年存储的生物能源相当于世界主要燃料的10倍，然而目前生物能源的利用量不足其总量的1%，由此可以推测生物能源将是未来最重要的新能源之一。生物能源主要包括生物质制氢、废水生产沼气、生物质热解液化或固体成型、生物柴油、燃料乙醇、秸秆丁醇等技术。目前产量最大的生物能源是燃料乙醇、沼气和生物柴油。美国是世界最大的生物燃料乙醇生产国，主要以玉米为原料。2007年美国《新能源法案》规定：在2022年之前，燃料乙醇的产量将提高到360亿加仑（1加仑=3.79kg）。随着玉米燃料乙醇的产量增加，导致玉米价格上涨，导致粮食安全问题。因此，科学家们开发了纤维素乙醇。纤维素乙醇是利用秸秆、农作物壳皮茎秆、树叶、落叶、林业边角余料和城乡有机垃圾等纤维为原料生产燃料乙醇。沼气产业主要以农林废弃物和生活垃圾为原料，生产的沼气可以提供生活和生产所需能源，产生的沼渣和沼液还可用于农业施肥，可以同时达到产能和减少环境污染，实现种植、养殖的良性循环。因此，沼气产业将成为连接循环农业各个环节的纽带和中心，将在循环农业产业体系建设中发挥重要作用。美国现有30多家公司投入了上百万美元，主要以大豆为原料，生产生物柴油；而包括法国、德国、英国、波兰在内的欧盟国家则以油菜籽为原料，来生产生物柴油；巴西以蓖麻油为主要原料生产生物柴油；日本主要以煎炸油为原料生产生物柴油，1999年建成了259L/d生物柴油工业化实验装置，目前生产能力达40万t。

2生物能源与循环经济

循环经济（CircularEconomy）是一种全新的经济形态，以资源的节约利用和循环利用为特征。简单来说，循环经济是以“废物”资源循环再利用为核心，以“减量化（Reduce）、再使用（Reuse）、再循环（Recycle）”为经济活动的行为准则，实现资源与能源的高产出、循环利用和安全供给。传统的经济的增长是建立在资源和能源高速消费的基础上的，目前全球经济增长都面临着资源和能源匮乏的危机。循环经济考虑到资源和能源的有限性，因此从生产的开端实现资源和能源的“减量化”，减少资源的浪费；生产流程中实现资源的“再使用”，延长资源和能源使用的时间强度；同时在末端产生的垃圾和废品尽量实现资源的“再循环”，即所谓的废品回收利用和废物综合利用。因此其从长远来看是一种既节约资源，又节约成本的经济增长方式。环境经济学认为循环经济从生态环境保护实践中提出，以经济为核心，以资源利用为分析对象，核心在于促进经济发展的同时，兼顾保护环境。从技术层面来看，生物能源可以实现资源的循环利用、废弃物无害化处理和资源的能源转化，是实现循环经济的技术路径，成为连接循环经济各个环节的纽带和中心，将在循环经济产业体系建设中发挥重要作用。

3河北省生物能源产业发展现状

河北省是农业大省，发展生物能源具有得天独厚的有利条件，能够为生物能源提供可靠的原料保障。目前，河北省耕地面积约为5.988×1010m2，小麦、玉米和棉花每年的秸秆量达6180万t，作物秸杆约2/3被当作肥料或牲畜饲料，未开发利用的秸秆超过1780万t，占可收集资源量的37.73%，因此农作物秸秆资源可开发利用空间巨大。畜禽废弃物年产量约为1.7亿t，用作沼气或加工成新型饲料的不足1%；森林面积约为5.525×1010m2，林业“三剩物”年产量总计约为570万t，是全国该类剩余物的产量大省，可折合标煤约为370万t。另外，河北省境内尚有荒山、荒地、荒滩等土地资源约为5.26×1010m2，适于大面积栽种黄连木、文冠果等含油量较高的树木，发展能源林业。2012年，河北省油葵种植总面积达到了2.69×108m2，总产值约为5.34万t。河北省各级政府长期对生物能源产业给予大力支持。河北省新能源产业“十二五”发展规划的发展目标之一就是生物质能开发利用工程。2006年中粮集团与衡水老白干集团签署的燃料乙醇项目，总投资15亿元生产燃料乙醇。近年来，河北省进一步加大对生物燃料和相关生物化工产品的资金技术支持，2015年中粮集团燃料乙醇（秦皇岛经济技术开发区）列为河北省重点发展项目。由于政府有关部门的大力支持，几年来河北省形成了以燃料乙醇、沼气、生物柴油为主的生物能源技术措施、管理体系。河北省和国家林业局、中石油联合在邯郸市组织实施了林油一体化油料能源示范基地建设项目，完成黄连木新造林约为2.13×106m2，为今后发展油料能源林基地奠定了基础。河北省在能源林业和农业育种方面取得了显著进展。国家高粱改良中心河北分中心选育出能饲1号、能饲2号和冀甜3号甜高粱新品种3个。河北科技师范学院初步建立了非粮柴油能源植物引种园，引种非粮柴油能源植物150余种，对部分非粮柴油能源植物进行了种子生物学特性与配套栽培技术研究。沼气利用是河北省发展生物能源的重要成果。河北经贸大学通过对高效产酸菌系构建及产甲烷优势菌优化，建立了高固体浓度果蔬废弃物厌氧发酵过程控制技术。生物柴油方面，新奥集团在微藻基因改造、高通量筛选技术、立体养殖、高效低成本光生物反应器技术和工业废水回收技术等方面都有所突破，建有目前世界上最先进的微藻油生产设施，年生产微藻油可达10t以上，处于国内领先地位。河北省生物能源产业具有一定的基础和技术水平。据不完全统计，河北省省内建成并投产的生物质能源生产企业有64家。衡水老白干酿酒集团公司燃料乙醇、华药生物丁醇、石炼化公司、武安正和公司生物柴油、河北强民生物质成型燃料等项目正在积极推进中。生物沼气经过多年的开发和推广，截止2015年底，河北省累计建成350万户，建成大中沼气工程2500处，总池容积16.8万m3，沼气发电站10座，推广秸秆压块炊事采暖炉具30万户。2015年世界银行为河北省农村再生能源开发示范项目贷款7150万美元，将投资建设和运行6处沼气设施，把作物秸秆和畜禽粪便转化成沼气，为河北省96100户农村居民提供了稳定的清洁能源。

4河北省生物能源产业发展对策

4.1发展循环经济并坚持可持续发展

由于国内外学者认为第一代生物能源主要以糖料或淀粉作物为原料生产乙醇，会引起“与人争粮”、“与粮争地”等社会问题。循环经济的关键和核心是“废物”循环和再利用，因此国际生物能源研发的重点是利用农林废弃物发展生物能源，尤其是以玉米秸秆为主的作物秸秆更体现了很高的综合开发价值。目前河北省在全省推广秸秆联户沼气站和生物质发电项目。截至2013年底，发展秸秆联户沼气工程20处，投产秸秆生物质发电厂8座，年利用农作物秸秆216.6万t。因此，应进一步寻求对生物能源和化工产业在技术等方面实现突破，保证全省粮食安全和生物能源产业可持续发展。

4.2因地制宜开发多层次的非粮生物能源

根据河北省不同地区自然地理因素，统筹规划，开发多层次、多元化的非粮生物能源，确保生物能源产业的发展。在燕山和太行山的荒山荒地和宜林丘陵建设以黄连木、油桐、文冠果、橡栎、刺槐为主的能源林基地。在荒地、荒滩、盐碱地不适宜粮食作物种植的地方，可以种植甜高粱、甘薯、油葵等耐旱、耐瘠薄、耐盐碱的作物，发展能源农业。在平原粮食高产地区，重点开发纤维素乙醇、纤维素丁醇、秸秆发电、秸秆沼气技术。在临海地区开发微藻能源，在工业发达的中心城市，建设适度规模的生物柴油生产厂、城市污水沼气生产厂。

4.3创新机制加强生物能源技术研究

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[摘要]能源作为经济增长动力因素的同时也是一种制约因素，随着经济的快速增长，必然面临不断增长的能源需求和能源稀缺性问题。正确认识和处理能源利用与经济增长之间的关系，寻求二者和谐发展途径尤为重要。

[关键词]能源利用经济发展关系

一、能源对经济发展的作用

能源是经济发展的主要动力来源，它推动着经济的发展，并对经济发展的规模和速度起到举足轻重的作用。

1.能源是经济发展的重要物质基础。任何社会生产都需要投入一定的能源生产要素，没有能源就不可能形成现实的生产力。在现代化生产中，各个行业的发展都是与能源密不可分的。工业中各种产品的制造都需要以能源为基础，农业生产的机械化、水利化、化学化和电气化也是和能源消费联系在一起的，交通运输、商业和服务业的发展更是与能源分不开的。此外，人们的衣食住行等日常活动都离不开能源。

2.能源是推动技术进步主要因素。翻开各国的经济发展史，任何一次重大的技术进步都是与能源的推动作用息息相关的。早期的人类社会主要靠人力生产，即使加上一些畜力、水力等辅助生产力，整个社会生产力的发展速度也是相当缓慢的。产业革命以后，煤炭的使用和蒸汽动力的发明开拓了人类工业化的里程碑，同样，农业、交通和国防技术的进步都是依赖于能源的。煤炭、石油、天然气以及新能源、可再生能源使用范围的逐渐扩大，不但促进了能源行业的技术进步，而且极力推动了整个社会的经济发展和技术革新。第二工业革命使人们清楚的认识到，机械化程度的提高归功于电力的使用，从而降低了劳动成本，促进了劳动生产率的提高。因此，能源促进劳动生产率的提高是能源促进技术进步的必然结果。

3.能源是促进新产业发展的原动力。能源不仅是经济发展不可缺少的燃料和动力，而且能源本身的生产也促进了新产业的诞生和发展。例如，化肥、纤维、橡胶、塑料的制造以及煤炭工业和石油化工等行业的发展不只是促进了能源工业的崛起、创造了一批新兴产业，同时也为其他产业的改造提供了有利的条件。

4.能源是提高人民生活水平的主要物质基础之一

生产离不开能源，生活同样离不开能源，而且生活水平越高，对能源的依赖性就越大。火的利用首先也是从生活利用开始的。从此，生活水平的提高就与能源联系在一起了，这不仅在于能源促进生产发展为生活提高创造了日益增多的物质产品，而且依赖于民用能源的数量增加和质量提高。民用能源既包括炊事、取暖、卫生等家庭用能，也包括交通、商业、饮食服务业等公共事业用能。所以，民用能源的数量和质量是制约生活水平的主要物质基础之一。

二、经济发展对能源的需求

人类文明发展的历史经历了原始文明、农业文明和工业文明，目前正在从工业文明向生态文明转变，可以说，人类的每一次进步都与能源息息相关。在新的发展形势下，我国经济发展对能源系统提出了新的要求，主要表现在能源需求总量、能源结构、能源效率三个方面。

多数情况下，经济的增长和能源的需求量之间存在一定的同步关系，经济增长而能源需求量减少的情况尚不多见。改革开放以来，我国经济保持持续快速的增长态势，综合国力明显增强，人民生活水平显著提高，根据十七大报告精神，未来到2020年实现人均国内生产总值比2000年翻两番，要保持我国经济又快又好的发展。这一切发展都是以能源为基础的，经济的发展必然导致能源需求量的上升。

在优化结构、提高效益、降低能耗、保护环境的前提下，我国的经济发展对能源结构提出了更高的要求，主要表现在能源品种的需求方面。虽然在短期内无法改变我国以煤为主的能源消费结构，但是煤炭消费比重将会有降低的趋势，而石油、天然气则会相应提高，同时风能、太阳能等可再生能源的开发和使用力度也会不断加大，整个社会正在迈进清洁型、环境友好型的能源发展之路，

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关键词：经济增长率；SBM模型；能源约束；环境约束；河南省

中图分类号：F124.1；X820.3 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）23-5938-04

目前，资源与环境保护问题是社会普遍关心的热点，主要是因为能源的过度消耗和大量二氧化碳的排放，造成了环境的日益恶化和不可再生资源的日渐枯竭。为了应对这种状况，中国政府做出了“到2020年单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～45%”和“到2020年非化石能源占一次能源消费比重达15%左右”两项承诺[1]。因此，转变经济增长方式，探索能源消耗、环境保护与经济增长的协调发展成为关键问题。改革开放以来，河南省经济取得了长足的发展，实现了由传统农业大省向全国重要经济大省、新兴工业大省的跨越。但是，发展的质量和效益比较低。经济发展带来了能源消耗、二氧化碳排放量同步增长的局面，2008年河南省能源消耗占总消耗量的6.59%，原煤消耗占总消耗量的8%，单位GDP能耗高出全国平均水平，粗放型的增长方式导致“拉闸限电”、“油荒”等现象频繁出现，成为制约经济可持续发展的重要因素。2011年，国务院下发《关于支持河南省加快建设中原经济区的指导意见》，希望在加快中原崛起河南振兴的同时，为全国同类地区探索出一条不以牺牲农业和粮食、生态和环境为代价的新型城镇化、工业化、农业现代化“三化”协调科学发展的道路。在这种背景下，如何在保证经济增长的同时，有效降低能源消耗和二氧化碳排放，减少环境污染已经成为河南省经济转型的重要课题。为此，本文通过探讨能源、环境双重约束下的河南省经济增长效率，全面评估其经济增长质量，认清目前的形势，对最终实现能源、环境和经济的协调发展具有重要的现实意义。

长期以来，全要素生产率被用来作为衡量经济增长效率的重要指标，因为全要素生产率更能反映一国经济增长的质量和整体状况。近年来，国内许多学者从不同的角度研究了中国经济增长的效率，如易纲等[2]、颜鹏飞等[3]、何枫等[4]，这些研究对中国经济的增长提出了很多有建设性的建议[2-5]，但其存在最大的不足之处是没有考虑能源和环境对经济增长的制约，特别是环境污染所带来的负面影响。现有的对能源、环境和经济增长之间关系的研究主要采取两类方法：一是利用环境库兹涅茨曲线（EKC）证明经济增长和环境之间是否存在倒“U”关系[6，7]。二是采用DEA方法，将环境因素纳入到经济增长效率的测算中。王兵等[8]采用ML生产率指数，测算了APEC中17个国家和地区包含二氧化碳排放的全要素生产率；李静[9]采用SBM模型，以“三废”作为坏产出，测算了1990-2006年间各省的效率水平；朱承亮等[10]采用SFA模型对1998-2008年间环境约束下的中国经济增长效率及其影响因素进行了分析；涂正革等[11]通过SBM模型，在考虑能源和环境因素的前提下，对中国工业的效率进行了实证分析。

综上所述，现有文献对经济增长效率的研究存在一定的局限性：一是没有将能源消耗和环境问题同时纳入经济增长的框架之内。有的学者虽然对中国经济增长效率进行了测算，但忽略了环境问题；有些学者虽然考虑了环境问题，却未能考虑能源消耗的制约。二是在研究层面上集中于宏观角度，主要分析了中国各省的经济增长效率，而从微观层面分析省级区域内各市经济增长效率的很少，无法根据各省内部的实际情况提出有针对性的建议。本文试图针对以上缺陷对现有的研究进行拓展：一是将能源和环境因素纳入同一框架下，克服传统DEA方法，采用非径向、非角度SBM模型，克服了径向的缺点，测量的效率值包含了决策单元的松弛量的大小，这使得效率值在方法论上更加科学。二是将研究的层面具体到河南省，提出的建议更加符合实际，这对于河南省实现节能减排的目标，促进中原经济区建设，推进经济的科学发展具有重大而深远的意义。

1 研究方法与数据处理

1.1 非期望产出的SBM模型

本文的研究主要将能源和环境纳入测量河南省经济增长效率的框架中，既考虑好产出，又考虑坏产出，这就需要使用多投入和多产出模型，而传统的数据包络分析的方法测量的结果并不十分科学，该方法是由Farrell[12]最早提出，后来由Charnes等[13]加以扩展，得到基本的CCR模型，用来评价决策单元的相对效率。传统的DEA模型在评价决策单元的效率时，都是希望投入越小越好，产出越大越好。但是坏产出都是希望越小越好。因此，传统的CCR模型存在一定的缺陷，由于该模型是径向的，所以在处理效率过程中会造成投入要素的拥挤或松弛。为了解决这个问题，Tone[14]提出了基于松弛测量的SBM模型，该方法的优点是将松弛变量纳入目标函数中，避免了径向和角度选择差异所造成的偏误。本文拟采用非期望产出的SBM模型，更准确地测算出能源、环境双重约束下的河南省经济增长效率。假设有n个决策单位，m种投入，s种产出，其中有s1种好产出和s2种坏产出，其模型可以表示为式（1）。

1.2 数据来源与处理

鉴于数据的可获性，本文剔除了济源市，将其余17个地市作为生产单位，选取2001-2010年的面板数据，利用非期望产出的SBM方向性距离函数对河南省各地市经济增长效率进行了实证分析，将能源、环境与经济发展纳入一个统一框架，确定的投入产出指标如下。

投入指标主要包括资本投入、劳动投入和能源投入。资本投入，选取年均资本存量作为指标，采用永续盘存法估算资本存量[15]。各地市历年的资本存量全部按照2000年的可比价格进行了折算，单位为亿元。劳动投入，以各地市年末就业人数进行度量，单位为万人。能源投入，以各地市的能源消耗量为基础数据，折算为标准煤计算，单位为万吨标准煤。

产出指标包括合意产出和非合意产出。合意产出，以2000年不变价表示各地市的国内生产总值（GDP）计算，单位为亿元。非合意产出，是指环境污染物的排放，国内外现有研究尚未有统一标准，本文采用二氧化碳排放量指标。由于各地市没有直接公布二氧化碳排放量，本文用各地市煤、石油和天然气三种一次能源的消耗量与相应排放系数的乘积和来估算[16]，单位为万吨。本文采用的所有基础数据来自历年《河南省统计年鉴》、各地市统计年鉴和《中国城市统计年鉴》等。

2 实证结果及分析

2.1 河南省经济增长效率变化及差异性分析

根据上述方法，本文采用MAXDEA5.2软件，测算了河南省2001-2010年的经济增长效率，结果如表1所示。

从表1中可以看出，在考察期内，河南省经济增长效率均值为0.509，整体效率水平偏低，从资源节约、环境保护和经济发展三者协调方面来看，河南省经济增长效率并不理想，环境污染对经济发展产生了较大的效率损失，未能达到经济“又好又快”的发展水平。因此，在今后的发展中，河南省要采取更加有效的措施，减少经济增长对资源要素的依赖程度，减轻环境污染，促进经济的科学发展。从各地市来看，能源、环境约束下的经济增长效率存在显著差异，漯河市一直处于生产最前沿，排在其后的分别是开封、周口、驻马店和许昌市。通过观察数据可以发现，经济增长效率较高地市的支柱产业都不是资源密集型的第二产业，而是以农业、旅游业为主导产业。因此，产业结构因素可能是这些地市实现高能效的主要原因。经济增长效率较低的分别是南阳、焦作、安阳、三门峡市。这些地市重工业比重偏高，如焦作的煤炭工业、安阳的钢铁工业，导致能源消耗较多，环境污染较严重，从而降低了经济增长效率。总的来讲，效率较高的地市基本上是正面产出较大而负面产出较小。其余地市都是处于非有效前沿，主要的原因并不是这些地市的产出不够有效，而是负面产出过多导致的。

2.2 河南省经济增长与能源环境的协调性分析

为了更加直观地分析能源、环境和经济增长效率的协调性，本文按照涂正革[17]的方法来判断能源、环境和经济发展之间的协调状况，对能源与环境约束下的各地市经济增长效率加以分类，设定以下标准：SBM效率值在（0.8，1.0]之间，则认为该地市为经济发展与能源、环境协调发展地区；SBM效率值在（0.6，0.8]为经济发展与能源、环境较协调发展地区；SBM效率值在（0.5，0.6]为经济发展与能源、环境不协调发展地区；SBM效率值低于0.5为经济发展与能源、环境极不协调发展地区。根据上述标准，将河南省17个地市进行分类，结果如表2。

表2数据表明，2001-2010年间，漯河、开封、周口、驻马店、许昌等5个市相对而言，用最少的投入得到了最大的产出，并带来了最少的环境污染，属于经济发展与能源、环境协调地区。在其余地市中，除洛阳、平顶山以外，有超过一半的地市SBM效率值较低，属于不协调或极不协调地区，说明了这些地市在经济高速发展的同时，在能源节约和环境保护等领域表现较差，需要进一步改进。

为了更加清楚和直观地了解河南省各地市经济发展与能源、环境协调的动态变化，将考察期分为2001-2005年和2006-2010年两个时间段。表3给出了不同阶段各地市经济发展与能源、环境协调程度的比较结果。除了漯河市始终位于生产前沿面上以外，排名上升的地市还包括周口和濮阳市，其中周口市成功地从前一时期的较协调地区变为协调地区，濮阳市则从极不协调地区上升为较协调地区。与此相对应，另一方面，开封、许昌和驻马店3个地市动态变化相似，均从协调地区转变为较协调地区。而郑州、信阳和洛阳3个地市的协调程度也均出现了下降，尤其是郑州市，2001-2005年处于协调地区，但是自2005年后协调状况持续恶化，即由协调地区恶化为极不协调地区。从上述分析的结果来看，无论是从静态还是从动态角度，第二产业特别是重工业比重占GDP较高的地市一般都处于经济发展和环境关系的失衡状态，但需要指出的是，本文在两个时间段进行比较分析，很有可能忽略了各地市的最新动态状况。因此，尽管考察期内各地市的经济增长效率相互间有所变动，但随着各地市产业结构的优化、环境保护等措施的实施，整体上能源环境约束下的河南省经济增长效率呈现出收敛的特征。

3 结论与启示

针对现有研究经济增长效率的文献中没有将能源消耗和环境保护同时纳入经济增长的框架之内的缺陷，本文将能源和环境纳入同一框架下，采用SBM模型科学地评价了河南省17个地市2001-2010年间经济增长效率，并对经济增长与能源、环境协调性的差异和变化进行了深入分析，得出以下结论：

1）整体上，河南省经济增长效率均值为0.509，效率较低，仍有较大的提升空间，且存在区域差异。在本文的研究框架下，仅有经济增长并不能保证生产的充分有效性，负面产出的降低也对效率值有重要的影响，这导致漯河市有效，而郑州市、洛阳市和新乡市却不是有效率的。

2）区域间能源消耗、环境保护与经济可持续发展状况的协调性差别显著。2001-2010年经济发展与能源、环境不协调发展地区均属于GDP中工业比重过大，粗放的经济增长方式导致。因此，这些地市不能盲目地追求规模大、见效快的工业项目，应充分考虑环境因素，利用有利机遇达到产业升级，走集约化发展的道路，从而实现经济又好又快发展。

根据上述研究结果，河南省要实现经济的可持续发展，走出一条“低能耗、低污染、低排放”为基础的发展之路，必须协调经济发展和能源消耗、环境保护之间的关系。政府要加大对研究与开发的投入力度，推动技术创新。不断优化产业结构，深化产权结构改革，引导各地区走科技含量高，经济效益好，能源消耗低，环境污染少的新型工业化道路。同时政府要进一步完善相关法规和经济政策，重视经济发展中的能源环境代价，改变以GDP为主要考核指标的政绩考核机制，加大对环境污染的预防和治理，提高环境污染治理强度。总之，要实现河南省经济的持续健康发展，必须树立科学的发展观，重视经济增长过程中的能源消耗和环境污染问题，才能有利于实现能源消耗、生态环境和经济发展的和谐统一。

参考文献：

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[3] 颜鹏飞，王 兵.技术效率、技术进步与生产率增长：基于DEA的实证分析[J].经济研究，2004（12）：55-63.

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[6] 彭水军，包 群.中国经济增长与环境污染[J].中国工业经济，2005（5）：15-23.

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[10] 朱承亮，岳宏志，师 萍.环境约束下的中国经济增长效率研究[J].数量经济技术经济研究，2011（5）：3-20，93.

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[14] TONE K. A Slacks-based measure of efficiency in data envelopment analysis[J]. European Journal of Operational Research，2001，30：498-509.

[15] 陈 勇，李小平.中国工业行业的面板数据构造及资本深化评估：1985—2003[J].数量经济技术经济研究，2006（10）：57-68.

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关键词 环境约束；能源环境效率；SBM模型；四阶段DEA

中图分类号 F205 文献标识码 A

1 引 言

在工业经济中，能源投入达到前所未有的程度.时至今日，我国能源消费量已经由1980年的6.03亿吨标准煤增长到2013年的37.5亿吨标准煤，巨量的能源投入带来的负面环境效应日益突出，经济发展质量令人堪忧.据统计，当前中国二氧化碳、二氧化硫的排放量都已跃居世界第一位，其他主要污染物排放也已位于世界前列.此外我国工业企业的能源消费70%左右仍以煤炭为主.由此可见，我国能源利用正面临能源利用环境污染重和能源利用方式落后、效率低下的困境，提升能源环境效率迫在眉睫.

在现有估算能源效率的研究中，利用非参数前沿分析模型测算全要素能源效率占有重要地位.Jinli Hu（2006）[1]提出“全要素能源效率”TFEE，利用CCR-DEA模型对中国29个省的面板数据进行实证分析.他将数据包络分析（DEA）引入中国的能源效率分析，有效克服了传统单要素能源效率研究方法的缺陷.近年来，许多学者将环境因素纳入全要素生产率的研究范围.郑丽琳、朱启贵（2013）[2]研究表明，考虑能源与环境的我国省际全要素生产率增长有限，且效率在东、西部区域内部收敛，中部收敛不显著，因此我国东中西三地区存在“俱乐部收敛”的情况.汪克亮（2011）[3]，张伟（2011）[4]等运用环境方向距离函数对我国省级全要素生产率进行了研究分析.涂正革等 [5]采用SBM模型计算了我国省际工业效率，它们发现东西部间效率差距明显，并认为重工业阻碍SBM效率的改善.Bi GongBing （2013）[6]等运用SBM模型测算了考虑环境约束下我国热力发电行业的全要素能源使用效率，他们研究发现我国热力发电行业全要素能源效率存在显著省际差异和地域差异.范丹、王唯国（2013） [7]把四阶段DEA与Simar、 Wilson开发的基于Bootstrap的随机DEA模型相结合，将能源和二氧化碳纳入工业企业的全要素能源效率评价体系中， 对我国2010年中国30个省、市、区规模以上工业企业的全要素能源效率及其分解变量进行了实证分析.Hong Li[8]运用SuperSBM模型研究发现“十一五”期间我国各工业部门间能源效率是非收敛的.

纵观运用DEA方法对全要素能源利用效率的研究，不难发现以下几点研究趋势：一是运用各种方法将环境因素纳入全要素生产率的研究；二是将参数法和非参数法的优点相结合以克服传统DEA的缺陷，剔除外部因素差异对测算结果产生的不良影响，分离随机误差的影响，这类方法主要包括multistage DEA方法，以及Timo Kuosmanen（2006）[9] 提出的SToNED随机非参数及半参数方法等方法；三是从当期或序列DEA分析向全局DEA分析发展[10].本文将SBM模型与四阶段DEA结合起来研究我国省际能源效率，以克服传统DEA的缺陷.

2 能源环境效率的理论分析

2.1 利用DEA测算能源效率的理论分析

从全要素角度测算能源效率有深刻地理论基础，也更客观地反映经济运行规律.17世纪英国经济学家威廉配第提出“土地为财富之母，而劳动则为财富之父和能动的要素”.萨伊将所有生产出来的价值都归因于劳动、资本和自然力三个要素，他从财富生产的过程出发系统地说明了生产要素的构成.斯密在《国富论》中讨论财富与收入时提到“材料等部分，可转化为固定资本投入、也可转化为目前消费的财富”.到19世纪末，马歇尔在《经济学原理》中提出“土地是指大自然为了帮助人类，在陆地、海上、空气、光和热各方面所赠与的物质和力量”，也就明确了包括能源在内“土地”的要素地位.马克思政治经济学认为劳动对象和劳动资料是最基础生产要素，与劳动构成最基础的物质资料生产.因此，经济学家将能源作为多种投入的一种，考虑投入要素替代在实现能源效率中的作用，提出以全要素能源效率来衡量一个地区的能源利用效率.

区别于传统的单要素能源效率分析，需要在 “多投入-多产出”框架下测算全要素能源效率.数据包络分析方法（DEA）的原理性质十分契合这样研究需要：①DEA方法测算产出与投入之比，本身就是测算若干决策单元相对效率的方法；②DEA方法适用于“多产出-多投入”[10]的情况；③DEA方法不需要具体的生产函数、不需要主观赋权，且具有“单位不变性”[10]；④DEA方法能确定每一项无效率决策单元非效率的原因[10].由上可知，DEA方法适于测算全要素能源利用效率.

当然，许多传统的DEA方法不能避免径向与角度带来的偏差，没有考虑松弛量的影响，也没有考虑各决策单元外部条件差异以及随机误差的可能影响，这些因素都可能造成效率测度的偏误.SBM模型（Slack Based Model）是一种较为完善的DEA拓展模型，可以很好地解决一般DEA模型（方法）存在的问题.本文基于以上理论分析，将参数法和非参数法的优点相结合可以克服以上传统DEA存在的缺陷，使用SBMDEA模型与四阶段DEA方法结合的方法来测算我国省际全要素能源环境效率下文称以这种方法的到的效率值为能源效率，或SBM效率（考虑环境约束条件下的测度）..本文从经济和环境的双重角度研究能源利用效率，人类通过投入能源、资本、技术、劳动力进行生产而获得产出，产出由期望产出和非期望产出组成，期望产出主要为GDP，非期望产出为环境污染排放.这种考虑环境效应的能源利用效率（投入与产出的比率）称为能源环境效率.

2.2 外部因素调整理论分析

下文将以四阶段DEA的研究步骤进一步阐述本文如何将SBMDEA与四阶段DEA方法结合，以测算外部因素差异对能源环境效率的影响，并在此基础上对能源环境效率进行再测算.

2.2.1 第一阶段，SBM效率测算

第一阶段Tone（2001）[11]首先提出了非径向非角度的基于松弛变量测度的SBM（SlacksBased Measure）模型.SBM模型将松弛变量直接引入目标函数，藉此特点，不仅将环境因素很好地纳入SBM模型的测度中，也避免了径向和角度差异带来的影响.-

传统的SBM模型（以下称模型一）表示为：

2.2.4 第四阶段，SBM效率再测算.

将第三阶段得到的调整后的投入数据代替原始投入数据，再次运用SBM模型进行效率评估，由此得到的各决策单元的效率值即为剔除了外部因素差异影响后的效率值.

综上所述，本文将SBM模型与Fried等（1999）[13]提出四阶段DEA模型结合起来，减少了径向角度模型带来的偏差以及外部因素对效率的影响，更准确地评估我国考虑环境约束的省际全要素生产效率.

3 基于SBM的我国能源环境效率测度

3.1 样本、变量与数据

本文将SBM模型与四阶段DEA方法结合起来，测算我国各省能源环境效率.样本数据为2004至2012年我国省际数据（因数据不可得，港、澳、台和不在研究范围内）.所有的数据均收集于官方统计年鉴以及数据库，主要包括历年《中国统计年鉴》《中国能源统计年鉴》、《中国环境统计年鉴》《中国科技统计年鉴》及部分地方统计年鉴.

3.1.1 SBM模型的投入与产出变量

生产过程中需要三种生产要素：资本、劳动、能源，产出由期望产出和非期望产出组成，期望产出为GDP，非期望产出为环境污染排放.基于我国经济发展特征、非期望产出的SBM模型的对全要素效率估算的要求以及数据的可得性，分别选取省际城镇就业人口、固定资产投入和能源消费总量作为劳动力、资本以及能源投入的变量.产出方面，以省际不变价格的GDP作为期望产出.非期望产出方面，本文将空气污染、水污染和固体排放污染全方位地纳入效率测算，分别选取省际二氧化硫排放量、COD化学需氧量COD（Chemical Oxygen Demand）是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量.在河流污染和工业废水性质的研究以及废水处理厂的运行管理中，它是一个重要的而且能较快测定的有机物污染参数.排放量和工业固体废物产生量作为非期望的产出.表1为投入与产出变量的统计描述.

3.1.2 四阶段DEA外部因素变量的选取

在第一阶段SBM效率的测算结果中，各投入要素以及非期望产出都产生了松弛变量.许多因素影响松弛量的产生，本文选取了6个变量作为其解释变量：

1）经济发展水平影响，以不变价格国内生产总值（亿元）为变量（GDP）.经济是衡量地区发展水平核心指标，一方面，较高的产出往往意味着较高的收入，发达的高收入地区与欠发达低收入地区在产业结构、产出方式、技术水平、消费行为等方面有很大的差异；另一方面，大量研究表明收入与环境污染之间存在库兹涅茨假说[14]的情况，因此经济发展水平指标是此阶段研究重要的自变量.

2）科技创新能力水平影响，以各地区研究与开发机构科技活动经费内部支出（万元）代表（R&D）.在较高的生产技术水平下，许多产业可以做到高效率与低污染的统一.除了研发方向、转化利用水平等因素，R&D作为解释变量能反映经济主体对技术进步支持力度，也能进一步论证技术水平与非效率松弛量的关系.

3）经济开放水平，用外商直接投资额（万美元）表示（FDI）.经济开放程度与污染排放之间存在确切的联系，相关研究对此结论不一，考虑我国过去高速增长的发展模式，本文将FDI作为影响松弛量的因素之一.

4）环境治理投资水平影响，以工业污染治理完成投资（万元）为变量（HJZL）.污染治理投资反映了地方对环保的重视程度和支持力度.当然，不考虑各地区已产生的污染量差异情况下，各地区污染治理水平也有不同，因此不仅能在计量分析中分析环境治理对松弛量的影响，同时也能研究环境治理的有效性.

5）能源消费结构影响，以煤炭消费总量（万吨）为变量（CC）.据统计，目前发达国家能源消耗中石油约占能耗总量的40%；其次是煤炭，占比26%；天然气占比由10%上升至24%；核能、水能等可再生能源约占10%，而我国能源消费中煤炭消耗占能耗总量接近70%，优质能源供给有限.落后的能源消费行为以及能源消费结构对能源投入以及污染产出有直接影响.

6）产业结构影响，以第二产业产出值（亿元）作为变量（IND）.相比第一产业和第三产业，第二产业中有众多能耗大、污染重的工业单位，因此必须考虑各地第二产业对松弛量的影响.

3.2 SBM能源效率测度

在进行DEA分析时，需考虑变量之间的相关性，因为较高的相关性表明投入与产出的“等张性”关系.本文对所取7个变量进行了pearson相关性检验.如表2所示，在此使用SBM模型是可行的.

为了验证环境约束对我国能源效率的影响，本文对是否考虑非期望产出的两种情况作了比较分析.通过对SBM结果的统计数据分析，发现能源环境效率与无环境约束的能源效率之间有明显的差异：相对于模型一，考虑环境约束的SBM总体平均效率值由0.669 5降至0.539 9；同时模型二的标准差与极差明显大于模型一.为了进一步探究其原因，进一步从SBM效率的时间趋势以及省级结构差异分析其特点.

从2004～2012年，2个模型中我国省际能源环境效率存在一些相同的发展趋势，研究发现两个模型的平均SBM效率值都经历先降后缓慢上升、再回落的相似过程.在差异方面，考虑环境因素使得平均能源环境效率降低了19.3%，同时发现2个模型的标准差和极差都存在随时间扩大的趋势，且模型二总体效率偏低且效率间差距更大.

从SBM效率的省际结构看（见图1），同样发现2个模型在各省效率的总体特征是一致的.根据各地区能源环境效率值的高低，将其分为3个梯队：

注：均值为三角形图案，中位数为圆形图案，星号为异常值.

1）第一梯队为近年SBM效率值较高的北京、天津、广东、上海、山东、海南以及青海，其效率平均达到0.839 6.从全要素能源环境效率的视角看，这些地区具备资源投入少、产出多、污染排放少的条件.它们多数地处东部沿海，是我国经济社会最发达的省份，这些地区的经济发展与环境保护达到了协调发展.与此同时，海南、青海的高效率表明：除了经济发展程度以及地域差异因素，还存在别的因素也能对能源效率产生重大影响：虽然海南、青海两省的产出较低，但是其投入以及非期望产出也远远低于其他省份.

2）河北、江苏、浙江、福建则处于经济与环境发展协调发展的第二梯队，这些区域的经济较发达，但其能源效率明显低于第一档次，从结果数据上看，这些地区与第一梯队的差距明显，其历年能源环境效率平均为0.612 4，这说明这些地区在资源节约以及环境友好方面尚有潜力可挖.

3）其余19个省份为第三梯队，这些省份多地处中西部，经济社会发展质量明显落后前两个梯队，其平均能源环境效率为0.414 2.按照我国经济发展的区域构想以及我国的重大发展战略，东北老工业基地，中部地区以及西部地区大多省份都处于这个梯队.这些地区经济发展模式落后，它们或者是集中了许多能耗高、污染重的产业，或者是产出远低于其他省份，其SBM效率得分也相应处于落后地位.

进一步剖析从3个梯队内的发展变化看，第一梯队与第二梯队在2004～2012年的时段里体现出有增有减、以增为主、两级分化的特点.只有青海、海南、福建能源环境效率都是下降的，降幅达到50.1-%、33.3%和42.6%.其他地区的能源环境效率都得到了明显提升.与前两个梯队相比，第三梯队呈现出明显的恶化趋势.在这19个地区中，只有内蒙古和四川的SBM取得了显著改善（增幅为18.98%和10.65%）；辽宁、吉林、河南与江西的SBM效率在2004至2012年间波动不定，最终只达到轻微改善（小于4%）；余下的13个省份的SBM能源环境效率值悉数下降.总体看来，我国省际SBM能源环境效率呈现出明显的差异，并且存在两级分化的趋势.

4 我国SBM能源效率的外部因素调整

4.1 外部影响因素分析

不能考虑外部因素差异对效率测算带来的影响，这是传统DEA固有的缺陷.在此阶段，本文基于模型二的测算结果，将投入和非期望产出的松弛变量作为因变量，对其进行面板Tobit回归分析.这样，不仅研究了各省市投入与产出冗余的成因及其节能减排潜力，也可在此基础上消除一定的外部因素差异的影响.需特别说明的是，考虑非期望产出与投入的不同经济含义，本文取两组自变量，分别对投入和非期望产出的松弛回归.结果如表4和表5所示.-

4.1.1 投入松弛的计量分析

从回归结果看，投入要素与非期望产出松弛量和外部因素变量之间存在显著的关系，使用Tobit模型剔除外部因素变量的影响来考察全要素能源效率是十分必要的.下面，先分析外部因素对投入松弛变量的影响：

1）4个外部因素变量里只有R&D支出对劳动力松弛有显著影响，其系数为负.一方面可以看出劳动力的松弛相对地独立，不受大多数外部因素的影响；另一方面，说明R&D投入的增加能减少劳动力投入的冗余.

2）经济产出水平对能源消费和资本投入的影响是显著地，其负的系数意味着地区产出越高，其能源和资本投入的冗余越少，增加产出在一定条件下能节能，进而提高能源环境效率.

3）外商直接投资（FDI）和地区产业结构对能源消费和资本投入的松弛有显著的正向关系.这说明外商直接投资越多，资本、能源的浪费越严重，FDI的存量增加所诱致的经济规模扩张和“环境避难所”效应可能加剧投入冗余；同时，能源与资本的浪费程度随第二产业产出值的增加而加剧，因此，第二产业的发展可能是非效率的成因.

4.1.2 非期望产出松弛的计量分析

在非期望产出的松弛方面，回归结果表明除了R&D支出，其余外部因素变量对非期望产出松弛变量有不同程度的影响.

1）地区GDP产出对3个非期望产出的回归系数均为负，且都在1%水平下显著.这个结果呈现了经济产出越高，污染冗余越少的情况.

2）外商直接投资与COD松弛量无显著关系，但与SO2排放松弛量和固体物污染松弛量间存在显著关系，其回归系数为正.这种关系表明外商直接投资会增加SO2和固体废物的松弛量产生：FDI越多，污染越重，SBM效率越低.

3）产业结构显著影响固体废物松弛量和COD松弛量，其回归系数为正，也就是说伴随地区的第二产业产值增加，该地区的固体排放污染和COD水污染也会加重.

4）工业污染治理投资对SO2松弛系数为正，但只能在10%水平下显著；对固体废物排放松弛系数为负，通过了1%显著水平检验；对COD松弛排放物显著影响.这个结果揭示了我国地方政府环保保护政策存在着环境监管不力、环保资金使用效率低下等问题，环境保护费用的增加并没有起到节能减排、提高全要素能源效率的作用.

5）地区煤炭消费量对三个非期望产出的回归系数为正，显著水平分别达到5%、1%、1%，可以推断各地区能源消费结构对非期望产出的松弛有明显的作用：煤炭消费量越高，污染排放越多，对环境的破坏也越严重.因此调整能源消费结构，减少煤炭消费量有利于改善环境、提高效率.

通过对投入以及非期望产出松弛变量的Tobit回归分析，不但确定了影响松弛变量产生的主要因素，也能根据分析结果研究了各省市要素投入和污染产出的节能减排潜力与途径，当然，最重要的是我们基于这一阶段的数据结果调整原投入变量，从而消除一定外部因素差异的影响，使所有地区趋于公平的外部条件.

4.2 调整外部因素后的SBM效率

依据式（5）调整原始投入变量，并将调整后的数据再次进行SBM模型测算，得到各决策单元的SBM能源环境效率值，如图2所示.

比较分析发现，剔除外部条件差异的影响后的平均能源环境效率由0.539 9提高到了0.714 6，增幅达到32.36%.整体上看，多数地区的能源环境效率经过调整后得到提升.本文对第一阶段和第四阶段的结果进行了spearman相关检验和MannWhitney检验，结果表明大部分对应年份间平均spearman相关系数达到0.677；在MannWhitney检验方面，其Z值为-11.256，即两组数据存在显著差异. 以上两方面说明经过调整后，前后2个结果数据依然保持一定的相关，但其总体结果已经产生了显著的差异，也就是说外部条件的差异对我国省际能源环境效率产生了显著的影响.

在剔除外部条件差异后，天津、广东、山东、海南、青海仍处在效率较高的位置，这说明这些地区的能源环境效率确实较好，它们仍然处在效率前沿；第二梯队的河北、江苏、浙江、福建四省的能源环境效率上升了31.78%、45.47%、29.62%和18.55%，但这四省效率改善幅度低于全国平均水平，在调整后任处于能源环境效率的第二梯队；第三梯队的SBM能源环境效率在这个阶段改善较大，效率均值大幅提高了51.4%，可见这些地区在第一阶段受差的外部因素影响比较严重.

进一步分析外部因素差异的影响，北京、上海能源环境效率的下降印证了其处于好的外部条件下，以北京为例，北京第二产业占比连年下降，从2004年的32.7%降至2012年的22.7%，许多产能开始迁出北京.政策的有力保证、有效的环境治理、出众的节能减排意识等等有利因素使他们处于相对较好的外部条件下，当剔除这种外部影响时其能源环境效率也相应下降了.山西、内蒙古、宁夏、辽宁等地区，他们大多面临经济发展模式落后、经济转型发展难度较大的困境，剔除这种与前述地区间存在的外部条件差距后，这些地区的能源环境效率相应也得到较大的改善.研究结果表明外生因素影响变量对各松弛量以及能源环境效率值有显著的影响，调整后的能源环境效率更多地反映了一种潜在的改善空间.-

5 结论与启示

本文将SBM模型与四阶段DEA模型结合，科学地评价了我国30个省市地区2004～2012年间省际全要素能源环境效率.基于非角度非径向的方法考察了地区投入与产出松弛量，并对其背后的影响因素进行了深入分析，得出以下结论：

1）环境约束的影响明显.研究发现，虽然考虑环境约束的全要素能源环境效率与无环境约束的全要素能源效率的总体排名特征无显著差异，但其前者平均效率值要低19.3%.不考虑环境效应将高估我国省际全要素能源效率.

2）外部因素对能源环境效率有显著地影响，如果能减轻外部因素的影响，使各地处在相对公平的条件下，那么效率能得到有效改善.这表明我国省际能源环境效率存在较大的改善空间.

3）随着时间发展，各地区间的效率“马太效应”明显，且环境约束条件下差距更大.本文的实证表明，从其效率变化的特点看，经济社会发达地区效率得到明显改善，但大多数中西部地区平均效率下降，且这个趋势随时间推进而越发明显.基于实证结果，本文认为我国能源效率出现了“好的愈好，坏的愈坏”的两极分化现象.

4）Tobit回归结果显示，地区GDP、外商直接投资和产业结构对投入的松弛有显著影响；而在非期望产出方面，地区GDP、外商直接投资、产业结构以及能源消费结构作用明显.其中GDP是有利因素，也就是说经济产出越高，投入与非期望产出的松弛越少，其他变量作用则与之相反.

从上述结论给出三点启示：

首先，在经济新常态的形势下，必须保持一定的经济增长，为节能减排奠定物质基础；必须优化产业结构，扭转高耗能、高污染的经济发展方式；必须调整能源消费习惯，拓展能源利用途径，改变能源消费依赖煤炭的单一结构和其利用的“粗放”模式.值得注意的是，各地区很难通过技术改进来提升能源环境效率，同时环保资金的投入没能有效改善效率.必须重视预防污染的产生，探索研究改善技改经费和环境治理投入政策效果的方法途径，挖掘这两项对提高能源效率的作用潜力.

其次，促进经济社会又好又快发展、改善我国省际全要素能源效率，必须警惕节能减排中的两极分化现象，避免发展失衡.新常态是中国极为珍贵的战略机遇期，在新常态经济结构优化、增长动力切换、制度环境改变的背景下，需更加重视中西部地区严峻的能源利用和环境污染形势，加大对中西部节能减排的支持力度，利用政策导向引导东部地区先进的节能减排技术、管理经验和制度模式能够及时向中西部地区传播，为提高低能效地区能源效率创造更好的条件.

第三，外商直接投资、产业结构以及能源消费结构的状况影响我国及各省的能源环境效率.要正确引导外商直接投资的方向和规模，根据不同地区的情况，调整产业结构，改善环境状况；尽量减少煤炭的消费量，优化能源消费结构，减少环境污染.

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