能源是現(xiàn)代經(jīng)濟社會發(fā)展的三大支柱之一，是人類生存不可或缺的重要資源與物質(zhì)基礎(chǔ)。改革開放以來，我國經(jīng)濟飛速發(fā)展，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程加快，能源消費持續(xù)增長，能源短缺已成為一個嚴重的經(jīng)濟社會問題，并制約著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展。

　　【摘要】能源作為國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，關(guān)系到國民經(jīng)濟持續(xù)、快速、健康發(fā)展和人民生活的改善。隨著能源消費增長，能源供給日趨緊張，能源供需矛盾日益突出，能源消費問題已經(jīng)成為國民經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略問題。此研究以山東省為例，在綜合分析影響能源消費的因素的前提下，研究經(jīng)濟增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進步與能源消費的長期均衡關(guān)系與Granger因果關(guān)系，并利用狀態(tài)空間模型，研究經(jīng)濟增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進步與能源消費的動態(tài)演化機制，在此基礎(chǔ)上，提出相應(yīng)的對策與建議。

　　【關(guān)鍵詞】產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),技術(shù)進步,協(xié)整檢驗,狀態(tài)空間模型

　　山東省是能源消費大省，2011年一次能源消費量占全國的10.3%，伴隨著經(jīng)濟產(chǎn)出的高速增長，是能源利用效率的低下。經(jīng)濟規(guī)模進一步擴大，能源需求持續(xù)增長，經(jīng)濟社會發(fā)展和約束能耗增長矛盾日益突出。在此背景上，通過研究影響山東省能源消費的影響因素與影響機制，可以為山東省制定合理的經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略和能源發(fā)展規(guī)劃提供依據(jù)，從而促進山東省的能源消費與經(jīng)濟社會的健康、和諧、可持續(xù)發(fā)展。

　　一、能源消費影響因素分析

　　關(guān)于能源消費的影響因素，國內(nèi)外很多學(xué)者曾基于不同角度，作過許多研究。

　　國外研究如Gla.surea和Lee（1998）構(gòu)建了GDP和能源消費的協(xié)整和誤差校正模型，并對韓國和新加坡兩個國家進行了實證分析，計算結(jié)果表明，這兩個國家的經(jīng)濟增長和能源消費存在著雙向因果關(guān)系；Asafu-Adjaye（2000）基于協(xié)整性檢驗和誤差修正模型的研究，顯示了菲律賓和泰國兩國能源消費和GDP的雙向因果關(guān)系；Hang和Serlney（2007）對能源價格和能源利用效率之間的關(guān)系進行了研究，并對中國1985至2004年間由于撤消能源價

　　格管制所引起的能源價格變化進行分析，結(jié)果表明能源價格變化對總能源利用效率以及對煤、石油、電力這三類主要能源的利用效率都會產(chǎn)生重要影響；Stern和Ma（2008）運用LMDI分解技術(shù)，對我國能源密度進行研究，發(fā)現(xiàn)技術(shù)進步是我國能源密度下降的主要原因。

　　國內(nèi)研究如王玉潛（2003）采用投入產(chǎn)出法，利用1987年至1997年的技術(shù)進步與能源消費數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)技術(shù)進步降低了能源消耗強度；齊志新、陳文穎（2006）應(yīng)用拉氏因素分解法，分析了1980年至2003年中國宏觀能源消費強度和1993年至2003年工業(yè)部門能耗強度，發(fā)現(xiàn)技術(shù)進步是我國能源效率提高的決定因素；劉鳳朝等（2007）運用基于向量自回歸模型的廣義預(yù)測誤差方差分解和廣義脈沖響應(yīng)分析方法，在資本、勞動和能源三要素單部門新古典生產(chǎn)函數(shù)的框架內(nèi)，以中國1988年至2005年間的能源消費和經(jīng)濟增長數(shù)據(jù)為樣本，考察了它們的動態(tài)特征，表明經(jīng)濟增長是能源消費的重要因素；王春華（2007）運用產(chǎn)出距離函數(shù)對影響能源效率的因素進行分解，并進行了實證分析，計算結(jié)果表明，技術(shù)進步有助于能源效率的提高；劉耀斌（2007）通過我國城市化水平與能源消費的的關(guān)系研究，發(fā)現(xiàn)城市化對能源消費構(gòu)成單向Granger因果關(guān)系，但貢獻率較低；劉鳳朝、孫玉濤（2008）通過研究指出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和技術(shù)創(chuàng)新是能源消費的關(guān)鍵因素；還有很多學(xué)者從能源價格、所有制結(jié)構(gòu)、對外開放程度、恩格爾系數(shù)、人口密度等因素著手研究了對能源消費的影響。

　　二、實證檢驗

　�。ㄒ唬┲笜诉x取與數(shù)據(jù)說明。

　　結(jié)合上述相關(guān)文獻對能源消費影響因素的分析，本文選取經(jīng)濟增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進步貢獻率等三個因素對能源消費的影響展開研究。其中，能源消費（EC）以歷年的一次能源消費總量來表示，經(jīng)濟增長以國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）刻畫，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占國內(nèi)生產(chǎn)總值的比重（SEC）來刻畫，技術(shù)進步以全要素生產(chǎn)率（TFP）來刻畫。選取的樣本區(qū)間為1990年至2010年，所有數(shù)據(jù)來自于《山東省統(tǒng)計年鑒2011》，《新中國六十年統(tǒng)計資料匯編》。

　　其中，全要素生產(chǎn)率是指生產(chǎn)活動在一定時間內(nèi)的效率，是衡量單位總投入的總產(chǎn)量的生產(chǎn)率指標，即總產(chǎn)量與全部要素投入量之比。全要素生產(chǎn)率的增長率常常被視為科技進步的指標。全要素生產(chǎn)率的來源包括技術(shù)進步、組織創(chuàng)新、專業(yè)化和生產(chǎn)創(chuàng)新等。全要素生產(chǎn)率的估算方法可以歸結(jié)為兩大類：增長會計法與經(jīng)濟計量法。增長會計法是以新古典增長理論為基礎(chǔ)，估算過程相對簡便，考慮因素較少，但主要缺點是假設(shè)約束較強，也較為粗糙；而經(jīng)濟計量法利用各種經(jīng)濟計量模型估算全要素生產(chǎn)率，較為全面地考慮各種因素的影響，但估算過程較為復(fù)雜。本文采用生產(chǎn)函數(shù)法，利用C-D生產(chǎn)函數(shù)：Yt=F（Kt，Lt，At）；其中，Yt代表產(chǎn)出，Kt代表資本存量，Lt代表勞動力，AT代表全要素生產(chǎn)率（TFP），t是時間變化的表征，假設(shè)技術(shù)進步是�？怂怪行约夹g(shù)進步，則有，α表示資本產(chǎn)出彈性，β表示勞動產(chǎn)出彈性。

　�。ǘ�）狀態(tài)空間模型。

　　據(jù)了解各變量不是一成不變的，而是處于不斷的變化之中，GDP、SEC、TFP對能源消費的影響也是動態(tài)變化的。因此，僅用傳統(tǒng)的固定參數(shù)模型無法全面、可靠地描述能源消費的影響機制，需要引入基于可變參數(shù)的狀態(tài)空間模型。狀態(tài)空間模型是由Akaike提出并由Mehra進一步發(fā)展而成的典型相關(guān)（canonicalcorrelation）方法，是動態(tài)時域模型，以隱含著的時間為自變量。狀態(tài)空間模型被廣泛應(yīng)用于對不可觀測變量建模，比如理性預(yù)期、永久收入、經(jīng)濟增長中的趨勢成分和周期成分等。將動態(tài)模型表述為狀態(tài)空間的形式有兩大好處：其一，可以將不可觀測變量（稱之為狀態(tài)變量）加入到模型中；其二，可以利用一種非常有效的計算方法，即卡爾曼濾波，對各種模型，如VARMA、馬爾科夫體制轉(zhuǎn)換模型等進行估計和預(yù)測。一般地，狀態(tài)空間模型可以通過下面的方程組表示出來：

　　式中，αt為m×1維向量為維不可觀測的狀態(tài)向量，εt，ηt是服從于零均值正態(tài)分布的擾動向量。不可觀測的狀態(tài)向量假定服從于一階向量自回歸過程。

　　我們將方程（1）稱為“信號”或“量測”方程，方程（2）稱為“狀態(tài)”或“轉(zhuǎn)移”方程。擾動向量，的同一時刻的協(xié)方差矩陣為

　　Zt，Tt，Rt，Ht，Qt，Gt和dt，ct被稱為系統(tǒng)矩陣或向量。系統(tǒng)矩陣Zt，Tt，Rt，Ht，Qt，Gt可以依賴于一個未知參數(shù)的集合。狀態(tài)空間模型的一個主要的任務(wù)就是估計這些參數(shù)。

　　對于本文GDP、SEC、TFP對能源消耗的影響，我們構(gòu)建模型為：

　　信號方程：lnEC=c（1）+sv1·lnGDP+sv2·lnSEC+sv3·lnTFP+[var=exp（c（2））]（4）

　　狀態(tài)方程：sv1=sv1（-1），sv2=sv2（-1），sv3=sv3（-1）（5）

　　利用eviews6.0軟件，結(jié)合各變量的數(shù)據(jù)，通過卡爾曼濾波算法得到狀態(tài)空間模型的估計結(jié)果為：

　　lnEC=4.450415+sv1·lnGDP+sv2·lnSEC+sv3·lnTFP+[var=exp（-4.270717）]（6）

　�。�2.6996）（-8.8271）

　　式（6）中括號內(nèi)為z統(tǒng)計量，sv1、sv2、sv3分別代表國內(nèi)生產(chǎn)總值GDP、第二產(chǎn)業(yè)比重SEC與全要素生產(chǎn)率TFP對能源消費的影響系數(shù)是隨時間而變化的。

　　圖1時變參數(shù)估計結(jié)果

　　圖1刻畫了國內(nèi)生產(chǎn)總值GDP、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重SEC與全要素生產(chǎn)率TFP對能源消費彈性隨時間變化的趨勢。從圖中可以看出，GDP對于能源消費的影響作用不大，21年間一直處于較為穩(wěn)定的水平，平均影響系數(shù)為1.1，即能源消費的速度略大于經(jīng)濟增長的速度，表明山東省長期以來一直是高能耗發(fā)展模式，因此必須要加快改變經(jīng)濟發(fā)展模式，走節(jié)能減排、低碳發(fā)展道路。而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的影響較為顯著，圖中顯示，第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重（SEC）對于能源消費的影響一直處于較高水平，雖然近年來呈下降趨勢，但平均影響系數(shù)達到3.1，即第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對于能源消費的影響較深，單位產(chǎn)值能耗較高，因此，必須要加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級，通過自主創(chuàng)新、技術(shù)進步來降低單位產(chǎn)值能耗。相對于GDP、SEC對能源消費正向的影響作用，技術(shù)進步對于能源消費有抑制作用，從圖中可以清楚地看出，全要素生產(chǎn)率（TFP）對能源消費的影響一直為負值，平均影響系數(shù)為-0.82，即全要素生產(chǎn)率每提高1%，能源消費將隨之下降0.82%，因此，推進技術(shù)進步，提高全要素生產(chǎn)率，是降低能耗，提高能源利用率的有效措施之一。

　　三、結(jié)論及對策

　　本文選取國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重（SEC）、全要素生產(chǎn)率（TFP）三個變量，分別表征經(jīng)濟增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進步，研究能源消費的影響機制，首先分析了它們之間的長期均衡關(guān)系和Granger因果關(guān)系，在此基礎(chǔ)上，利用狀態(tài)空間模型研究了GDP、SEC、TFP對于能源消費的動態(tài)影響關(guān)系。研究結(jié)果表明，經(jīng)濟發(fā)展總量對于能源消費的影響較小，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對于能源消費的影響作用很大，而技術(shù)進步有助于抑制能源消費，同時說明目前山東省的發(fā)展仍然處于高能耗、高投入的粗放型發(fā)展階段；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不夠合理，經(jīng)濟快速增長中第二產(chǎn)業(yè)的貢獻占了最大份額，而第二產(chǎn)業(yè)是能源消耗的主要方面，雖然能源消費的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)彈性呈遞減趨勢，但依然處于較高水平；技術(shù)進步的空間仍然很大，有待通過創(chuàng)新、體制改革、政策支持等措施，進一步推動技術(shù)進步，提高全要素生產(chǎn)率。

　　山東省是全國經(jīng)濟大省，同時也是能源消費大省，如何在發(fā)展經(jīng)濟的同時，有效地降低單位產(chǎn)值能耗、提高能源利用率，是亟待解決的問題。綜上分析，本文提出以下對策：其一、確定合理的能源發(fā)展戰(zhàn)略。山東省要依據(jù)自身實際，堅持能源作為經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略重點，為建成小康社會提供穩(wěn)定、經(jīng)濟、清潔、可靠、安全的能源保障，以能源的可持續(xù)發(fā)展和有效利用支持經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展，加強對新型能源產(chǎn)業(yè)的投入，制定相關(guān)政策，鼓勵傳統(tǒng)的能源產(chǎn)業(yè)自覺利用新技術(shù)進行產(chǎn)業(yè)改造。其二、促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級。一要逐步改造、淘汰傳統(tǒng)的高能耗、高投入的落后產(chǎn)業(yè)部門，二要鼓勵、推動新能源、新材料、海洋、生物、信息技術(shù)等節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)，要促進金融保險業(yè)、現(xiàn)代物流業(yè)、商業(yè)服務(wù)業(yè)、服務(wù)外包業(yè)等生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)的發(fā)展。其三、推動技術(shù)進步。技術(shù)進步對能源消費總量的影響，是由技術(shù)進步帶動經(jīng)濟規(guī)模擴張而帶來的能源消費的增加與技術(shù)進步引起的能源效率提高而帶來的能源消費密度的降低共同作用的結(jié)果。從當前分析，技術(shù)進步有助于降低能源消費密度，提高能源消費效率，抑制能源消費。因此，要加大改革生產(chǎn)工藝力度，加快創(chuàng)新步伐，通過出臺支持節(jié)能技術(shù)改造的財政獎勵制度，建立節(jié)能減排目標責任評價考核制度等方法推動技術(shù)進步，以此來提高能源利用率。

　　基金項目：國家軟科學(xué)項目（2012GXS4D090）；山東省自然科學(xué)基金項目（ZR2012GM020）

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