最终需求结构变动对能源消耗强度的影响

第二组 数理经济学及其他分支学科9000字广东省最终需求结构变动对能源消耗强度的影响* 基金项目：广东省哲学社会科学“十一五”规划项目，批准号：06E24作者简介：袁建文，男，1957年10月生，广东商学院经贸与统计学院统计系主任，教授，硕士生导师。(,广州市江南西路紫山大街3号之一601室,袁建文 电话：020- 电子信箱：)袁建文（广东商学院 统计学系，广东 广州 ）王玉潜（广州航海高等专科学校，广东 广州 ）摘要：能源消耗强度是国民经济单位GDP的能源生产消耗量，表述为各部门能源消耗强度以其相对产出量为权数的平均数，其影响因素为部门能源消耗强度因素和部门相对产出量因素。在输入内生的条件下，构造最终需求产品结构的能源消耗强度因素模型，进而实证分析广东省最终需求结构变动对能源消耗强度影响。分析表明，消费结构因素影响能源消耗强度作用不那么明显，资本形成结构因素影响能源消耗强度作用非常明显，输出结构因素影响能源消耗强度作用也非常明显，最终需求项目结构因素影响能源消耗强度作用不太明显。提高输出比例、降低资本形成比例都有助于降低广东省能源消耗强度。预测表明，随着广东省最终需求结构变动，广东省2010年能源消耗强度按不变价计算有一定程度下降，但“十一五”时期要实现2010年能源强度比2005年下降20%左右的目标，仅依靠结构因素还达不到，还要从技术方面努力。关键词：最终需求、结构变动、能源消耗强度、广东省为缓解我国能源供需矛盾、加大节约能源和保护环境的力度，2006年3月14日，十届全国人大四次会议批准了中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要，对“十一五”期间我国能源强度提出了约束性指标：2010年单位国内生产总值能源消耗要比2005年下降20左右。广东省多年来国民经济总体上一直保持了平稳较快的发展格局，2005年地区生产总值达到22366.54亿元；与此同时，能源消费总量增长迅速，2005年达到17769.37万吨标准煤。受人均能源资源储量的限制，未来的能源供需矛盾将日益突出。能源需求主要是由产业结构变化、技术进步、人口增长、城镇化进程等因素决定的1，而产业结构的变化主要是由最终需求的变化决定的，所以能源需求可以从最终需求角度来考察。一、能源消耗强度因素模型 能源消费强度是国民经济单位GDP的能源消费量（包括生产消耗量和生活消费量），是一个国家或地区能源综合利用效率的相对指标。为进行因素分析，按照王玉潜（2005）的定义，“能源消耗强度”是国民经济单位GDP的能源消耗量（只包括生产消耗量），是一个国家或地区的生产对能源综合利用效率的平均指标。国民经济可以划分为若干个部门，每个部门有本部门的能源消耗强度各部门单位产出的能源消耗量。因此能源消耗强度可以表述为各部门能源消耗强度以其相对产出量为权数的平均数，其影响因素为部门能源消耗强度因素和部门相对产出量因素。21. 产业结构的能源消耗强度因素模型设有n个部门的价值型投入产出表，从生产的角度，根据能源消耗强度的定义可推导出相应的因素模型为：e=cjzj (1)写成矩阵形式：e=ZC (2)e为能源消耗强度；cj为增加值结构系数，表示j部门增加值占GDP的比重，各部门比重之和等于1，写成列向量C，通常称为产业结构，是能源消耗强度结构因素在生产领域的表现形式；zj为增加值能源消耗系数，表示j部门单位增加值的能源消耗量，各部门的增加值能源消耗系数写成行向量Z，是能源消耗强度技术因素对应于产业结构的表现形式。2. 最终需求产品结构的能源消耗强度因素模型引入总产出能源直接消耗系数，可以得：zj=aej(1-aij)-1 (j=1，2，n) (3)写成矩阵形式：z=Ae(I-)-1 (4)aej为能源直接消耗系数，表示j部门单位总产出对能源产品的消耗量，反映j部门的能源直接消耗技术，所有部门的能源直接消耗系数写成行向量Ae；aij为直接消耗系数，表示j部门单位总产出对i产品的消耗量，反映j部门的i产品直接消耗技术，所有部门对所有中间产品的直接消耗系数写成矩阵A，完整反映各部门之间的生产技术关系。aij是j部门中间产品直接消耗系数合计，含义是j部门单位总产出对全部中间产品的消耗量，反映j部门对所有产品的直接消耗技术，其简写为acj，所有部门的中间产品直接消耗系数合计写成对角矩阵。增加值等于总产出减去全部中间产品的投入，(I-)主对角元素是各部门单位总产出的增加值量，即增加值产出率，其倒数可称增加值系数，由各部门直接消耗技术所决定。从使用的角度，根据能源消耗强度的定义可推导出相应的因素模型为：e=Bed= Ae(I-A)-1 d (5)d为最终需求产品结构系数列向量，分量为各部门最终产出占支出法GDP的比重，各分量之和等于1，是能源消耗强度结构因素在使用领域的表现形式；Be为能源完全消耗系数行向量，分量为各部门单位最终产出对能源的完全消耗量，是能源消耗强度技术因素对应于需求结构的表现形式，反映了能源完全消耗技术。最终需求可细分为消费、投资和净出口三项，定义：dij=Yij / Yij (i=1,2,n;j=1,2,3) (6)Yij为第j项最终需求对i产品的使用量；dij为第j项最终需求产品结构系数，所有项目的最终需求产品结构系数写成矩阵D，称为最终需求结构矩阵，各列向量之和等于1，是需求结构列向量d的细化。有相应的因素模型为：E=BeD= Ae(I-A)-1 D (7)E为各项目最终需求产品结构能源消耗强度行向量。3. 输入内生的最终需求产品结构的能源消耗强度因素模型上述最终需求产品结构的能源消耗强度因素模型中输入是外生的，即全部输入在最终需求中作为一列负数处理。这样处理很方便，但计算结果与实际差距较大。为使计算更接近实际，假设输入与本地总需求成比例，把输入作为内生，定义输入系数如下： mi= (i=1,2,n) (8)mi为i部门的输入系数；Xij为中间产品需求量，表示j部门对i部门产品的中间需求量；YCi , YIi , YEi , YMi分别表示最终需求中对i部门产品消费、资本形成、输出、输入需求，YC , YI , YE , YM分别表示最终消费、资本形成、输出、输入向量。可以推出相应的因素模型为：e= AeI-(I-)A-1 d (9)E= AeI-(I-)A-1 D (10)为对角矩阵，主对角元素为mi；d为本地对本地最终需求产品结构系数列向量，即分量di=；D为本地对本地各项目最终需求产品结构系数矩阵，是d的细化；(1-mi)是自给系数，投入系数A通过自给系数的调整，成为自产品投入系数；而本地最终使用通过自给系数调整，也变成扣除了输入品的本地最终使用。二、广东省最终需求结构变动对能源消耗强度影响的实证分析改革开放以来，依靠大量消费能源，推动了广东省经济的高速增长，在增进居民福祉的同时，也为经济转型积累了一定物质资本，但伴随这种高增长态势，引发了系列能源环境问题。19902000年的10年间，GDP的能源消耗强度下降了44，年下降率高达5.63，远高于发达国家下降的幅度，但21世纪以来，能源消耗强度出现了上升的势头，20022005年，能源弹性系数均超过了1.0，2005 年广东能源消耗强度比2001 年上升了4.8，经济高速增长伴随着巨大的资源与环境压力，能源的可持续发展面临十分严峻的局面。树立科学发展观，转变经济增长方式，加快经济结构调整，提高能源效率，降低经济增长对能源的依赖，从而以较低的能源消费实现较快的经济增长，已成为保持广东经济持续、快速、协调和健康发展的关键。为进行广东省最终需求结构变动对能源消耗强度影响的实证分析，使用广东省2000年和2005年投入产出表，把产业部门分为13个。广东省2000年现价、2005年现价、2000年按2005年价的最终需求结构如表1所示，广东省最终需求结构有一定变动。表1 广东省2000年和2005年的最终需求结构 单位：%部门2000年现价2005年现价2000年按05年价2005年比2000年变动合计1001001000.001. 农业4.853.744.97-1.23 2. 采选业0.110.910.080.84 3. 食品制造及烟草加工业3.723.384.1-0.72 4. 轻纺业13.316.7114.29-7.58 5. 化工业2.855.263.471.79 6. 冶炼制品业3.344.733.71.03 7. 机械工业18.5427.3417.829.52 8. 电子通信14.6318.7812.626.16 9. 其他工业8.530.78.65-7.95 10. 电力、热力的生产和供应业2.121.082.31-1.23 11. 建筑业7.896.928.6-1.68 12. 交通运输2.841.752.29-0.54 13. 其他服务业17.2918.6917.091.60 按照单位GDP的能源生产消耗量所定义的能源消耗强度（以下均按此定义），经计算广东省2000年现价、2005年现价、2005年按2000年价的能源消耗强度系数如表2所示。随着广东省最终需求结构变动，广东省2005年能源消耗强度按现价比2000年有一定程度下降，但按不变价计算有所上升。各部门能源消耗强度按不变价计算有升有降，升的部门多于降的部门。表2 广东省2000年和2005年的能源消耗强度系数 单位：吨标准煤/万元部门2000年现价2005年现价2005年按00年价2005年比2000年增长%平均0.7719 0.7104 0.7942 2.89 1. 农业0.3622 0.3228 0.3841 6.05 2. 采选业0.3608 0.2429 0.4489 24.42 3. 食品制造及烟草加工业1.5030 0.5701 0.6862 -54.34 4. 轻纺业0.9613 0.9984 1.1448 19.09 5. 化工业2.0145 1.4085 1.7112 -15.06 6. 冶炼制品业3.8441 2.8717 3.2949 -14.29 7. 机械工业0.4420 0.4800 0.5010 13.35 8. 电子通信0.3108 0.4222 0.3761 21.01 9. 其他工业0.9300 0.3627 0.4022 -56.75 10. 电力、热力的生产和供应业1.7078 2.0887 2.2910 34.15 11. 建筑业0.1825 0.2177 0.2582 41.48 12. 交通运输1.7128 1.9676 2.0265 18.32 13. 其他服务业0.1838 0.1998 0.2292 24.70 广东省2000年现价万元GDP的能源消耗强度是0.7719吨标准煤，2005年按2000年价万元GDP的能源消耗强度是0.7942吨标准煤，能源消耗强度上升2.89%，这是最终需求结构因素和技术因素共同作用的结果。如果2005年按2000年最终需求结构，经计算2005年还按2000年价万元GDP的能源消耗强度是0.8572吨标准煤，能源消耗强度上升11.05%。即最终需求结构不变，由于技术因素使能源消耗强度上升11.05%。而结构因素使能源消耗强度下降8.16%。综合起来，能源消耗强度上升2.89%，最终需求结构因素影响能源消耗强度作用明显。最终需求由消费、资本形成、输出三部分组成，这三部分需求结构变动影响着最终需求结构，最终需求结构是由消费、资本形成、输出需求结构变动综合影响的结果。广东省2005年现价比2000年按2005年价的消费、资本形成、输出、最终需求结构系数变动如表3所示，经计算广东省2000年现价、2005年现价、2005年按2000年价的各最终需求能源消耗强度系数如表4所示。表3 广东省2005年现价比2000年按2005年价的各最终需求结构系数变动 单位：%部门消费结构系数变动资本形成结构系数变动输出结构系数变动最终需求结构系数变动合计0.00 0.00 0.00 0.00 1. 农业1.07 -6.13 -0.39 -1.23 2. 采选业0.14 3.77 0.22 0.84 3. 食品制造及烟草加工业0.55 -2.14 -0.66 -0.72 4. 轻纺业2.59 -0.59 -14.40 -7.58 5. 化工业2.57 -3.22 2.93 1.79 6. 冶炼制品业-0.23 2.83 0.87 1.03 7. 机械工业3.15 11.29 10.93 9.52 8. 电子通信0.09 -3.00 10.75 6.16 9. 其他工业-0.39 0.60 -14.05 -7.95 10. 电力、热力的生产和供应业-1.26 -0.06 -1.49 -1.23 11. 建筑业0.00 -8.17 0.00 -1.68 12. 交通运输-0.09 -2.71 -0.02 -0.54 13. 其他服务业-8.20 7.53 5.33 1.60 表4 广东省2000年和2005年的各最终需求能源消耗强度系数 单位：吨标准煤/万元项目2000年现价2005年现价2005年按00年价2005年比2000年增长%消费能源消耗强度0.8034 0.7320 0.8623 7.34 资本形成能源消耗强度0.9628 0.8495 0.9692 0.67 输出能源消耗强度0.6975 0.6607 0.7159 2.64 最终需求能源消耗强度0.7719 0.7104 0.7942 2.89 广东省2000年现价万元消费的能源消耗强度是0.8034吨标准煤，2005年按2000年价万元消费的能源消耗强度是0.8623吨标准煤，能源消耗强度上升7.34%，这是消费结构因素和技术因素共同作用的结果。如果2005年按2000年消费结构，经计算2005年还按2000年价万元消费的能源消耗强度是0.8727吨标准煤，能源消耗强度上升8.63%。即消费结构不变，由于技术因素使能源消耗强度上升8.63%。而结构因素使能源消耗强度下降1.29%。综合起来，能源消耗强度上升7.34%，消费结构因素影响能源消耗强度作用不那么明显。广东省2000年现价万元资本形成的能源消耗强度是0.9628吨标准煤，2005年按2000年价万元资本形成的能源消耗强度是0.9692吨标准煤，能源消耗强度上升0.67%，这是资本形成结构因素和技术因素共同作用的结果。如果2005年按2000年资本形成结构，经计算2005年还按2000年价万元资本形成的能源消耗强度是1.1081吨标准煤，能源消耗强度上升15.09%。即资本形成结构不变，由于技术因素使能源消耗强度上升15.09%。而结构因素使能源消耗强度下降14.42%。综合起来，能源消耗强度上升0.67%，资本形成结构因素影响能源消耗强度作用非常明显。广东省2000年现价万元输出的能源消耗强度是0.6975吨标准煤，2005年按2000年价万元输出的能源消耗强度是0.7159吨标准煤，能源消耗强度上升2.64%，这是输出结构因素和技术因素共同作用的结果。如果2005年按2000年输出结构，经计算2005年还按2000年价万元输出的能源消耗强度是0.7716吨标准煤，能源消耗强度上升10.62%。即输出结构不变，由于技术因素使能源消耗强度上升10.62%。而结构因素使能源消耗强度下降7.98%。综合起来，能源消耗强度上升2.64%，输出结构因素影响能源消耗强度作用也非常明显。广东省2005年按2000年价万元GDP的能源消耗强度上升2.89%，这虽然是最终需求结构因素和技术因素共同作用的结果。但也与最终需求中消费、资本形成、输出三部分项目结构有关。广东省2000年现价万元GDP的能源消耗强度是0.7719吨标准煤，2005年按2000年价万元GDP的能源消耗强度是0.7942吨标准煤，能源消耗强度上升2.89%。如果2005年按2000年最终需求项目结构，经计算2005年还按2000年价万元GDP的能源消耗强度是0.7988吨标准煤，能源消耗强度上升3.48%。即最终需求项目结构不变，由于技术因素使能源消耗强度上升3.48%。而结构因素使能源消耗强度下降0.59%。综合起来，能源消耗强度上升2.89%，最终需求项目结构因素影响能源消耗强度作用不太明显。这是由于虽然消费、资本形成、输出项目结构由2000年现价的0.2613 :0.1761 :0.5626变动为2005年按2000年价的0.2431 :0.1684 :0.5885，消费、资本形成、输出三项目中最低能源消耗强度的输出比例有所上升，但它的能源消耗强度也上升了。综上分析，广东省能源消耗强度除了受技术因素影响以外，还受最终需求产品结构因素和项目结构因素影响。最终需求由消费、资本形成、输出组成，这三部分需求产品结构和项目结构影响着最终需求结构。实证分析表明，消费结构因素影响能源消耗强度作用不那么明显，资本形成结构因素影响能源消耗强度作用非常明显，输出结构因素影响能源消耗强度作用也非常明显，最终需求项目结构因素影响能源消耗强度作用不太明显。但从2005年现价最终需求各项目消费、资本形成、输出的能源消耗强度0.7320 、0.8495、0.6607可以知道，提高输出比例、降低资本形成比例都有助于降低广东省能源消耗强度。三、广东省“十一五”时期能源消耗强度的预测和分析 由上分析可知，能源消耗强度是由技术和最终需求决定的，假设技术条件不变，推测广东省“十一五”时期最终需求的变动，从而预测“十一五”时期能源消耗强度。最终需求由消费、资本形成、输出组成，其中消费需求结构变动是最终需求结构变动的最主要因素。随着经济的发展和收入水平的提高，人类的需求有着由生存向发展转移的一般规律，即需求的重心逐步由保障生存的低层次基本需求转移到个性发展的高层次需求。收入水平的提高刺激需求体系的分化和产业的分化，引起产业之间的利益差别，促使资源由农业等基本生存资料生产领域，向加工度较高的工业生产领域转移，适应这种产业重心转移的服务业，也逐步从农业和工业独立出来成为单独的产业。产业的形成和其比例关系的变化，首先是人类消费需求结构、需求层次随收入水平提高而变动的客观结果。直观而言，随着收入水平的提高，人们支出结构将发生规律性的变化，逐步由以食、衣为主，转向以住、行、用为主，并不断增加在社会服务方面的支出，从而刺激生产消费资料产业的总体发展和结构变动，进而带动其他关联产业的总量和结构，最终推动整个产业能源消耗强度的变动。3资本形成需求不仅是构成最终需求的重大要素，而且投资将形成新的生产能力。投资总量在不同产业间的分布将直接改变已有的产业结构格局。在市场机制比较完善、价格信号比较准确的情况下，资本形成结构的变化与需求结构的变化趋势基本一致。输出结构实际上是省外消费结构和资本形成结构的混合。它们都影响着能源消耗强度的变动。广东省2005年现价比2000年按2005年价的各最终需求增长如表5所示。表5 广东省2005年现价比2000年按2005年价的各最终需求增长 单位：%部门消费增长资本形成增长输出增长最终需求增长合计89.09 95.03 108.42 101.12 1. 农业106.14 -84.52 48.46 51.44 2. 采选业178.95 2292.91 3. 食品制造及烟草加工业100.75 57.03 65.96 4. 轻纺业185.90 53.46 -27.57 -5.58 5. 化工业326.41 -23.61 281.33 204.92 6. 冶炼制品业52.11 350.29 142.41 156.93 7. 机械工业334.16 222.47 199.95 208.50 8. 电子通信112.94 26.47 224.94 199.23 9. 其他工业-8.93 -87.39 -83.73 10. 电力、热力的生产和供应业43.79 -72.82 -6.23 11. 建筑业61.88 61.88 12. 交通运输82.10 -11.04 104.77 53.81 13. 其他服务业62.99 440.61 611.13 119.97 根据分析，决定消费结构的因素是各产业消费的收入弹性。由广东省2005年现价和2000年按2005年价的投入产出表，可以计算出广东省各产业消费的收入弹性。由2005年现价的消费结构、消费的收入弹性系数和预测的收入，可以预测2010年按2005年价各产业消费及其结构；由表5资本形成增长和输出增长可以测算2010年按2005年价各产业资本形成和输出总额及其结构，广东省2010年按2005年价预测的各最终需求结构见表6。这些结构决定了2010年的能源消耗强度。4表6 广东省2010年按2005年价预测的各最终需求结构 单位：%部门消费结构资本形成结构输出结构最终需求结构合计100100100 100 1. 农业15.96 0.05 0.51 3.99 2. 采选业0