能源消费的DEA模型下中国工业发展效率探究

成霄霞 陈 静

（安徽农业大学，安徽 合肥 230036；南京大学，江苏 南京 211102）

一 引 言

中国是能源消费的第二大国和二氧化碳的第一排放国，长期以来中国传统的“高投入、高消耗、高污染、低质量、低效益、低产出”经济增长模式，资源依赖度较大，而且根据联合国工业发展组织对工业化阶段的划分方法，我国目前处于工业化的加速阶段，特别是重化工业和交通运输业的快速发展，能源和资源短缺、环境污染、生态失衡等日益突出。外在环境严峻，又存在能源要素的瓶颈，节能减排提高自主创新能力以提高工业发展水平，实现生态、经济和环境的可持续发展成为工业发展的主要目标。

二 中国工业发展效率的DEA模型分析

数据包络分析（Data Envelopment Analysis，DEA）是运筹学、管理科学和数理经济学相互交叉的研究领域。国内利用DEA方法，在能源效率分析这一块，取得了丰富的研究成果。分析层面涵盖了全国、地区、行业与企业，既分析能源效率、技术进步、又分析松弛量和影响因素，为制定切实有效的政策提供了理论依据。本文利用DEA模型对我国工业发展的能源效率进行分析。

（一）中国工业能源效率

为了研究能源要素的使用效率，本文选取了1994-2011年工业（包括采掘业、制造业以及电气煤气及水生产供应业）总产值为输出变量，工业能源消费量为输入变量。工业总产值单位为亿元，能源消费量单位为万吨标准煤，数据来源于《中国统计年鉴》。

1.指标衡量法下的能源效。指标衡量法下的单位工业产值的能源消耗=工业能源消费/折算后工业总产值，计算结果显示1994-2011年，工业总产值和能源消费量都是递增的，2011年工业总产值较1994年增长了5.46倍，工业能源消费量较1994年增长了1.805倍。[1]虽然总量上是递增的，但1994年-1999年单位工业产值的能源消费量是递减的，表明能源的效率提高，单位能源的投入产生更多的工业产值。2000-2005年单位工业产值的能源消耗在2000年有个突然变高后有小幅下降，这5年能源效率变化较1999年提高不明显。2006-2011年单位工业产值的能源消费是持续递减的，不过幅度较之1994-1999年要小，能源效率持续提高。[2]

2.基于DEA-BCC模型的能源效率。DEA方法可以从投入的角度也可以从产出的角度来核算效率。基于投入角度衡量的是产出一定情况下投入最小的技术效率；基于产出角度的核算则有助于发现如何使用相同的投入得到最大的产出。

文章从投入角度基于DEA——BCC模型测量能源消费单一要素投入下的工业能源效率。在规模报酬可变（VRS）的假设下多阶段方法（MALT-STAGE），运用DEAP2.1软件输出以下结果（见表1）。

从能源效率的时间趋势来看，综合来看2011年的工业能源效率最高，综合技术效率值，纯技术效率以及规模效率均为1，为综合技术有效的决策单元。规模效率值（scale）逐年递增，说明我国工业在1994-2011年间工业发展对于能源投入这一生产要素一直处于规模报酬递增阶段，具有较大的增产减排潜力。但现阶段能源投入不足，工业产值受到影响，能源效率较低。[3]因此，为促进工业产值需要进一步提高资源投入。因此在能源供应紧张的现实条件下如何通过加大投入以实现高效利用是需要研究和探索的问题。

综合技术效率值（crste）基本上呈现逐年上升趋势，2000年突然降低，小幅升高后又跌落，这一变化趋势与上文指标衡量法下的能源效率结论相同。[4]综合技术效率（vrste）始终处于规模效率的上方，表明综合技术效率上升主要是由于规模效率上升的作用。

表1.1994-2011年中国工业能源效率

（二）工业能源效率的变化趋势

通过指标衡量法简单核算能源效率的时间变化趋势，发现能源效率在2000-2005年改进不明显，其余年份能源效率都大幅度提高，不过2006-2011年能源效率的提高小于1995-2000年能源效率。[5]上述结论与国家政策与国际经济形势是密不可分的，1995年之前的国家的八五计划中重点优化了产业结构，其中就有加快能源和重要原材料工业的发展，加快能源工业的发展，重点是加快煤炭工业和电力工业的发展。[6]所以，九五年之后的几年能源效率提高得很快，而到了1999年政府工作报告中在大力推进国有企业改革政策中指出要压缩煤炭、冶金、机电等过剩生产力，淘汰产能落后的小企业，关停了很多能源高耗企业，从而对能源效率指标有所影响，因此改进不是很明显，而之后2008年世界性金融危机的爆发，在一定程度上也不利于能源效率的提高。[7]

三 提高能源效率的政策建议

提高能源利用效率，国家政策是主导，应从产业结构的调整和优化、经济增长方式的转变和推进能源价格的市场化着手，在节约能源投入的同时，提高能源的利用效率，从而促进经济的可持续发展。

（一）加快产业结构调整

加快产业结构的调整，促进第三产业的发展，降低资源和环境依托型产业的比重，特别是耗能高的重工业比重，促进产业结构的优化升级对能源可持续发展有着重大意义。[8]加大服务业比重，一方面可使中国的经济增长更多地依赖于资源耗费少、附加值高的增值产业；另一方面又能发挥服务业吸纳劳动力，减轻城镇化带来的就业压力，为经济生态和环境的可持续发展创造条件。

（二）转变经济增长方式

转变经济增长方式，提高经济增长质量和效量，提高能源利用效率，推进经济增长方式由粗放型向集约型转变。能耗高是设备陈旧、技术落后、管理不力等多方面原因造成的，坚决压缩低水平的重复建设，鼓励提升产品结构、降低资源消耗水平的技术改造，更多依靠人力资本、技术要素等在内的非物质要素的投入，走资源消耗低，环境污染少的新型工业化道路。[9]同时，加快企业改革的步伐，形成有利于提高经济增长质量和效益的社会环境。

（三）推进能源价格改革

价格作为市场配置资源的机制，要建立长效的节能减排机制，就必须推进能源价格改革。实践证明，如果能源的相对价格还是过低，仅依靠行政手段将很难抑制能源需求的增长。能源价格管制导致价格扭曲，这将会导致经济主体行为与合意目标的更大偏离，产生更大的社会成本。[10]抑制能源需求增长的最有效办法就是传递真实的价格信号，发挥价格杠杆的作用。

通过利用效率分析中最常用的DEA模型对我国工业能源利用效率进行了时间序列分析，分析结果显示我国在不同发展阶段上能源的利用效率有增有减，这主要是受到了国家政策的实施的影响，因此，在今后的发展中提高能源的利用效率是我国经济发展重点要解决的问题，必须通过产业结构的优化升级，促进第三产业和高新技术产业的发展，从而提高能源利用效率，还有能源价格制度的市场化，让市场做为能源配置的基础方式，来促进有限能源的合理配置。从而推动经济增长方式的真正转变，实现我国经济的可持续发展。

[1]吕红星.中低速增长将成为世界经济新常态[N].中国经济时报,2012-12-25.

[2]崔民选.中国能源发展报告(2012)[R].北京:中国能源研究会,2012

[3]张美云.工业化阶段划分理论综述——兼谈对我国目前工业化所处阶段的判断[J].三峡职业技术学院学报,2012,(1).

[4]Charnes,A.W.W.Cooper andE.Rhodes.Measuring——The efficiency of decision making units[J].European Journal of Operational Rescarch,1978,(2).

[5]魏权龄,岳明.DEA概论与CCR模型——数据包络分析(一)[J].系统工程理论与实践,1989,(1).

[6]雷茜基.基于DEA方法中国各省能源效率评价及影响因素分析[J].中南财经政法大学研究生学报,2010,(6).

[7]吴琦,武春友.基于超效率DEA的能源效率评价模型研究[J].管理科学,2009,(1).

[8]董毅.基于数据包络分析方法的安徽省地区间工业发展差异的实证研究[J].华东经济管理,2010,(10).

[9]郭亚军.基于三阶段DEA模型的工业生产效率研究[J].科研管理,2012,(11).

[10]Patterson M G.What Is Energy Efficiency?Concepts,Indicators and Methodological Issues[J].Energy Policy,1996,(5).