中国省际能源效率评价及影响因素分析——基于DEA-Malmquist方法和面板数据模型

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能源投入对经济增长具有重要促进作用,但是能源资源地过度消耗,也给社会带来了非常大的负面影响。因此,提高能源效率已成为世界各国未来可持续发展的有效途径和重要保障。对于我国来说,能源总量丰富,但人均储量匮乏。随着经济快速发展,我国能源消耗在大幅增加,能源利用效率低下已经成为当前我国实现可持续发展面临的巨大挑战。   本文综合运用经济学、统计学、计量经济学等多学科的理论与分析方法,特别是运用数据包络分析(DEA)的方法,建立省际和七大经济区Malmquist生产率和能源效率的计算模型,并利用面板数据实证分析了我国七大经济区能源效率影响因素。   本文首先利用非参数的DEA方法测算Malmquist生产率指数,并将其分解为科技进步指数和技术效率变化指数两部分。利用这种方法测算了中国1995-2008年29个省(直辖市、自治区)的全要素生产率及其分解成分,并且从七大经济区的角度进行了测算。   从总体观察,1995-2000年,中国各省(直辖市、自治区)技术效率变化指数大于科技进步指数;2000年之后,除2004-2005年外,其余年份科技进步指数反超技术效率变化指数。1995-2000年,Malmquist生产率指数大于1,主要是技术效率带动的;2001-2008年,大多数年份Malmquist生产率指数小于1,主要是技术效率变化指数低下导致的,中国经济能否持续发展主要取决于将来是否能够保证技术效率不断提高。   分区域来看:1995-2008年大多数年份环渤海地区、长三角地区、东南沿海地区、西北地区、东北地区技术进步指数大于技术效率变化指数;中部地区大多数年份技术效率变化指数大于技术进步指数;西南与华南地区1995-2006年大多数年份技术效率变化指数大于科技进步指数,2006-2008年科技进步指数反超技术效率变化指数。   其次采用全要素能源效率概念,将资本存量、劳动力、能源消费量作为投入量,GDP作为产出量,运用基于DEA方法的全要素能源效率模型,对我国29个省(直辖市、自治区)来构造生产前沿面,计算得到了1995-2008年各省市的能源效率。为了进一步分析,洲算了七大经济区的能源效率,并进行了全要素能源效率趋势分析、能源效率现状分析和能源消耗调整量分析。   整体来看,1995-2008年能源效率波动中呈现上升趋势。具体来看,1995-1999年,全国平均全要素能源效率较低,在0.55~0.60之间波动;2000年,能源效率较1999年有大幅提高,达到0.6683,但是2001年,又有所下降。2002-2004呈上升趋势:2005-2007,能源效率小幅下降,2008年有所回升,达到0.6959。   在1995-2008年间,全国各省(直辖市、自治区)中,全要素能源效率平均值最高的省份为上海、福建、海南和广西,其中上海和福建两个地区一直处于中国各省(直辖市、自治区)能源消费的效率前沿面。如果以最新的2008年的测算结果来看,全要素能源效率指数达到了1的地区除了上海和福建两地外,还有广东、安徽、黑龙江。   在1995-2008年间,全要素能源效率平均值最低的省份分别为宁夏、山西、贵州、青海、内蒙古、新疆、甘肃、辽宁、河北和吉林,同最优前沿上的省份相比,其值均未超过0.5。如果以最新的2008年的测算结果来看,全要素能源效率较低的是宁夏、青海、贵州、内蒙古、新疆、山西、甘肃和辽宁。   从七大经济区角度来考虑:东南沿海地区和长三角地区的全要素能源效率最高;中部地区全要素能源效率居中,超过了0.6;西南与华南地区和环渤海地区,1995-2008年全要素能源效率值走势相仿,波动中有上升趋势;东北和西北地区,1995-2000年全要素能源效率均很低,西北地区全要素能源效率2000年达到最大值,但也仅为0.4168;2001-2008年,这两个地区的走势不同。西北地区,2001-2004年,全要素能源效率一直都很低比且小幅波动;2005-2007,全要素能源效率有小幅下降趋势。东北地区,2001-2008年,全要素能源效率一直处于增长状态,2008年达到最大值,为0.6561。   从能源现状分析来看,2008年东南沿海经济区和长三角经济区的能源效率处于绝对优势地位;中部经济区的能源效率超过了0.8,能源效率处于次优水平;环渤海、东北和西南经济区的全要素能源效率指数也都超过了0.6,但它们均未达到0.7;西北经济区的全要素能源效率最差。   从中国七大经济区能源消耗调整量来看:1995-2008年东南沿海地区和长三角地区的能源调整量较低;1995-2008年,西南与华南地区能源调整量一直高于中部地区,但是这两个地区的能源调整量走势相仿,1995-2000年,能源调整量在波动中呈下降趋势,2000年调整量最小,2001-2007年,调整量呈波动上升,2008年小幅下降,1995-2008年,环渤海地区能源调整量在七大经济区中一直最大;1995-2008年,东北地区能源调整量一直较大,呈波动状态,且均超过了10000万吨标准煤,虽然2001-2008年,东北地区全要素能源效率呈上升趋势,但是由于能源消费的基数提高的速度更快,所以并没有使得能源调整量有所降低;西北地区,1995-2000年,能源调整量呈波动状态,2001-2008年,调整量大幅上升,2008年达到最大值。   最后运用面板数据的处理方法,实证分析了我国七大经济区能源效率影响因素的影响方向和作用大小。研究发现七大经济区各年的科技进步指数、技术效率变化指数、第三产比重对提高能源效率均有正向作用,但作用程度技术效率变化最大,第三产比重作用略大与科技进步指数的作用。上述结果说明:1995-2008年期间,中国七大经济区技术进步能够有效地促进能源效率的提高;技术进步对能源效率提升的作用更多的来自技术效率的作用,科技进步的作用明显低于技术效率的作用;在提高七大经济区能源使用效率的途径上,依靠科技进步依然有较大的潜力。   本论文在如下方面进行了一定程度的创新性研究尝试:目前技术进步对于能源效率影响的相关理论和实证分析较少,本论文通过非参数的超效率DEA-Malmquist生产率指数分解出科技进步指数和技术效率指数,进而研究广义技术进步对中国七大经济区全要素能源效率的影响,为继续进行此方面的后续研究提供了一个新的研究方法和思路。
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