自主研发对中国工业能源效率的影响研究

姜彩楼　查颖

摘要 在环境问题不断恶化的形势下，对中国工业能源效率进行测度并发现提升动力显得尤为重要。现有研究大多采用全要素生产率（Total factor productivity，TFP）方法进行测度，其不足之处在于无法获得方向性距离函数优势并提高测算效率。在中国工业能源效率改善的动力方面，由于缺乏对中国工业自主研发和资本形成内生性特征的认识，现有研究难以揭示其对中国工业能源效率的微观作用机理。鉴于此，本文采用在Malmquist指数基础上发展起来的Luenberger生产率指数，测算了中国工业部门1997-2011年的能源效率变化，然后根据内生增长理论构建自主研发和工业资本影响中国工业能源效率的内生检验模型，并采用系统矩估计（GMM）方法重点检验了自主研发对中国工业能源效率的影响。研究发现中国工业部门全要素能源效率在1996-2011年的改善率达到9.7%。其中，技术进步的整体均值为-0.56%，技术效率的整体均值达到15.3%，反映出中国工业能源效率的生产前沿面在不断退化，而中国工业能源效率距生产前沿面的距离在不断缩小。在计量检验中，发现企业研发支出更容易改善全要素能源效率，而政府研发支出容易抑制全要素能源效率。在分样本检验中，政府研发对重工业技术前沿面移动的促进效应更加显著，但是对轻工业技术前沿面移动的促进效应不明显。资本形成显示出抑制中国工业能源全要素生产率的倾向，而资本深化则发挥着促进作用。根据研究结论，认为应该在能源技术等重工业共性应用领域加大政府研发资助力度；在轻工业领域完善以企业为主体的研发资助体系，通过市场力量传导研发需求压力；通过引进国外先进技术和高技术资本等方式改善中国工业资本结构和质量。

关键词 自主研发；工业能源效率； Luenberger指数； 系统矩估计

中图分类号 F426 文献标识码 A 文章编号 1002-2104（2015）11-0082-06

“世界工厂”在为中国经济带来增长奇迹的同时，也带来了严重的能源消耗问题，被认为是“不可持续的增长”[1]。据测算，中国工业能源消耗占国民经济比重长期在50%以上[2]，尤其是自1998年进入工业化加速阶段以来，能源消耗速度明显上升，成为制约中国工业进一步发展的关键因素[3-4]。随着中国工业自主研发的持续深入，中国工业能源效率提升的内生性动力逐步增强。根据《中国科技统计年鉴》统计，2011年中国工业自主研发投入高达5904.1亿元，较1993年增长了24.1倍，在能源环境技术和工业共性技术方面积累了重要优势。在我国自主创新战略不断深入的情况下，研究中国工业自主研发促进工业能源效率提升的内在机制和效应，对于探索中国工业可持续发展具有重要的理论意义和实践价值。现有研究大多采用全要素生产率（Total factor productivity，TFP）来测量中国工业能源效率及其变化。李子奈等[5]将能源消耗视作中间投入要素引入生产函数方程，提出了基于生产函数的能源全要素生产率分析框架。在这一框架下，陈诗一采用随机前沿方法，在测算中国工业能源效率的同时，还对相关影响因素进行了检验[6]。由于生产函数法对能源消耗等投入要素进行了严格的线性关系假设，与现实情况存在一定差异，而采用线性规划技术的数据包络分析（Data Envelopment Analysis，DEA）能够回避该严格假设条件，因此，基于DEA的Malmqmuist指数方法等在实践中被大量运用[7-8]。在Malmqmuist指数的基础上，研究者还采用加法结构的Luenberger生产率指标测度能源效率[9]，能够获得方向性距离函数优势并提高测度效率。由于研发活动和生产活动分属于两个完全不同的环节，如果直接将自主研发作为投入要素测度能源全要素生产率，容易产生偏差。在冯根福[10]和成力为[11]等人的研究中，对于研发活动的研究也仅限于测度中国工业研发效率。考虑到现有研究的不足，本研究做了如下改进：在综合非参数技术优势的基础上，构建Luenberger指数测度中国工业能源效率；从内生性视角出发，构建自主研发影响中国工业能源效率的内在机制，并采用系统矩估计（GMM）方法对相应的传导机制进行检验，为中国工业实现可持续发展提供决策依据。

1 中国工业能源效率测度

1.1 方法与数据

生产函数法对生产投入要素和相关影响因素进行了严格的线性关系设定，测算结果受研究经验的影响较大。而非参数方法将生产过程视为“黑箱”，可以计算不同条件下的距离函数以获得效率值。在非参数方法中，尽管扩展的ML指数继承了Malmquist指数的乘法特征，但是却牺牲了方向性距离函数的优势。Chambers et al.[9]根据方向性距离函数的特点，发展了一种新的加法结构测度生产率，即Luenberger生产率指标。

设定无效率值为IE，可以设定t期和t+1期之间的Luenberger生产率指标：

其中，LPTPt+1t表示纯技术进步，LTPSCt+1t表示技术规模变化，两者相加等于技术前沿面进步（LTPt+1t）。LPECt+1t表示纯效率变化，LSECt+1t则表示规模效率变化，两者相加等于技术效率变化（LECt+1t）。这样，就可以对能源全要素生产率来源进行准确界定。

由于中国在20世纪80年代才开始使用国民经济核算体系（SNA） 代替物质产品平衡表体系（MPS），如果以中国工业两位数目录进行分析，将会出现数据统计口径不一致的情况。所以我们选择36个一级行业（包括12个轻工业和24个重工业）规模以上企业作为样本，以保证数据的统计口径一致。研究样本年限为1997-2011年，研究数据主要来源于《中国统计年鉴》（1998-2012）和《中国工业经济统计年鉴》（1998-2012），并以1978年为基期剔除了价格因素。通过Matlab软件计算式（3）中的四个线性规划方程，可获得相应的Luenberger生产率指数。