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國家能源安全中去產(chǎn)能政策的影響機理分析論文
摘要：本研究主要以產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對能源需求的可能影響為基礎(chǔ)， 基于19852015年的相關(guān)數(shù)據(jù)， 通過向量自回歸模型 （VAR） 初步分析了“去產(chǎn)能”對我國能源需求總量和結(jié)構(gòu)的影響。研究表明， “去產(chǎn)能”在短期就能改善我國的能源消費結(jié)構(gòu)， 從而有助于增進(jìn)能源使用安全；在長期， 還有助于提升能源利用效率， 從而改善能源的供應(yīng)安全；但其對能源利用效率的影響是通過能源結(jié)構(gòu)間接發(fā)生作用的， 因此， 希冀通過“去產(chǎn)能”快速改善我國的能源供應(yīng)安全存在困難。
關(guān)鍵詞：供給側(cè)改革； 向量自回歸模型； 能源供應(yīng)安全； 能源使用安全； 去產(chǎn)能； 能源結(jié)構(gòu)；
引言
長期以來， 能源是我國國民經(jīng)濟發(fā)展的重要制約因素之一[1].特別是， 近年來經(jīng)濟規(guī)模持續(xù)、快速擴張， 而能源利用效率低、單位產(chǎn)值能耗過高的問題未能有效克服， 從而使得能源需求總量增長迅速。2001~2010年， 能源消費總量從15億噸標(biāo)準(zhǔn)煤增長到36億噸標(biāo)準(zhǔn)煤， 年均增長9.3%, 2009年超越美國成為全球能源消費量最大的國家；2011年以后， 增速雖有下降， 但能源消費規(guī)模仍持續(xù)擴大， 2015年已達(dá)43億噸標(biāo)準(zhǔn)煤， 占全球的23%, 能源進(jìn)口規(guī)模持續(xù)擴張。煤炭、石油和天然氣等主要能源產(chǎn)品都處于凈進(jìn)口狀態(tài)。其中， 長期占比超過70%的煤炭， 自2002年開始凈進(jìn)口， 2014年進(jìn)口量達(dá)到2.91億噸；石油自1993年開始凈進(jìn)口， 2014年進(jìn)口量達(dá)到3.61億噸， 對外依存度超過60%;天然氣自2007年開始凈進(jìn)口， 2014年進(jìn)口量達(dá)到591億立方米， 對外依存度達(dá)到30%.而根據(jù)我國礦產(chǎn)能源的需求量和儲量預(yù)測， 能源短缺將長期持續(xù)， 這也使能源的供應(yīng)安全和運輸安全受到極大關(guān)注[2].我國原油進(jìn)口主要來自中東和北非地區(qū)， 不僅當(dāng)?shù)卣尉謩輨邮帲?而且海上運輸路線長， 易受到外部力量的威脅， 能源安全與地緣政治關(guān)系密切。另一方面， 為共同應(yīng)對全球變暖帶來的挑戰(zhàn)， 2016年生效的《巴黎協(xié)定》對碳排放提出了明確目標(biāo)， 對長期以來我國以煤為主的能源結(jié)構(gòu)提出了挑戰(zhàn)。2015年以來， 中央積極推動供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革， 力圖通過“三去一降一補”優(yōu)化資源配置[3], 這也為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)改革創(chuàng)造了條件。本研究主要擬探討供給側(cè)改革的首要任務(wù)“去產(chǎn)能”對我國能源結(jié)構(gòu)和能源使用效率的可能影響， 希冀對我國的能源安全戰(zhàn)略研究有所裨益。
1 能源安全的內(nèi)涵
1974年， 國際能源署 （International Energy Agency） 首次提出以穩(wěn)定原油供應(yīng)和價格安全為核心的國家能源安全概念；1997年簽署的《京都議定書》將環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展列入能源安全的內(nèi)涵[4];新世紀(jì)以來， 能源安全觀更趨綜合， 強調(diào)能源安全應(yīng)當(dāng)包括能源供給安全、生產(chǎn)和使用安全、運輸安全、環(huán)境安全及安全預(yù)警機制等多方面內(nèi)容[5].不過， 更多的研究認(rèn)為能源安全主要包括能源供應(yīng)安全和使用安全兩部分[6].
所謂能源供應(yīng)安全， 是指能保障正常能源需求的穩(wěn)定供應(yīng)[7], 這是能源安全在“量”上的基本目標(biāo)， 主要與經(jīng)濟社會發(fā)展水平和能源利用效率有關(guān)， 不僅涉及能源總量供應(yīng)， 也涉及能源生產(chǎn)和運輸環(huán)節(jié)的安全。近年來， 隨著經(jīng)濟社會發(fā)展， 我國能源需求總量不斷攀升， 不僅面臨主要能源產(chǎn)品對外依存度增大的挑戰(zhàn)， 也承受著能源生產(chǎn)過程中安全事故頻發(fā)和能源進(jìn)口中的運輸保障壓力， 迫切要求提升能源利用效率。而能源使用安全， 主要是指能源的使用和消費不應(yīng)對人類賴以生存和發(fā)展的生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅， 是能源消費“質(zhì)”的要求[8].在全球變暖的壓力下， 減少碳排放、發(fā)展低碳經(jīng)濟已成為世界各國的共識[9], 《巴黎協(xié)定》也對降低碳排放提出了明確的約束目標(biāo)， 這就要求不僅要提高能源利用效率， 也要優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)， 提高清潔能源在一次能源消費中的比重， 降低化石能源、特別是煤炭的消費比重。這對煤炭資源相對豐富、煤炭消費占比較高、能源利用效率較低、但經(jīng)濟社會發(fā)展迅速的中國的能源安全保障方面提出了更大挑戰(zhàn)。
2“去產(chǎn)能”對國家能源安全的影響機理
作為供給側(cè)改革的首要任務(wù)， “去產(chǎn)能”主要是指化解產(chǎn)能過剩， 是為了解決產(chǎn)品供過于求而引起的惡性競爭問題， 尋求對生產(chǎn)設(shè)備及產(chǎn)品進(jìn)行轉(zhuǎn)型和升級的方法[10,11], 因此， “去產(chǎn)能”的實質(zhì)是調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。而從已有的研究看， 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對能源需求總量和利用效率都會有影響， 例如工業(yè)化進(jìn)程中， 無論工業(yè)、服務(wù)業(yè)占比的變化或者輕重工業(yè)結(jié)構(gòu)的變化， 都曾導(dǎo)致能源利用效率和能源需求總量的變化[12].這主要是因為不同產(chǎn)業(yè)部門的技術(shù)水平、能源需求總量和能源利用結(jié)構(gòu)存在明顯差別， 當(dāng)能耗高的產(chǎn)業(yè)部門占比下降時， 整個經(jīng)濟的能源利用效率會有所提高[13].實證研究表明， 經(jīng)濟結(jié)構(gòu)變動降低了我國單位GDP的能耗[14];第三產(chǎn)業(yè)增加值占比提高對提高能源利用效率具有正向作用[15];我國第三產(chǎn)業(yè)占比每上升1%, 能源利用效率能提高0.44%, 并且這種積極影響還會逐漸增加[16].由此可見， 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化可以稱為能源效率提升的中間目標(biāo)[17].產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整還可以通過影響能源消費結(jié)構(gòu)間接影響能源利用效率。有學(xué)者基于我國29個省、市、自治區(qū)的面板數(shù)據(jù)分析， 證實了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整能在一定程度上優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)、進(jìn)而大幅提升能源效率[18];而對我國能源效率變動進(jìn)行分解也發(fā)現(xiàn)， 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及能源消費結(jié)構(gòu)的優(yōu)化均有利于能源效率的提升[19,20];同時， 能源效率受產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的沖擊效應(yīng)較大， 而能源結(jié)構(gòu)對能源效率的沖擊效應(yīng)相對較小[21,22].應(yīng)該說， 我國不同產(chǎn)業(yè)部門主要使用的能源資源存在差異， 可能是產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)影響能源消費結(jié)構(gòu)、進(jìn)而影響能源利用效率的重要原因， 因為許多產(chǎn)能過剩行業(yè)都大量使用煤炭作為主要的能源資源， 而煤炭是一次能源中熱值最低、污染最大的， 煤炭消費比重的上升會明顯降低能源使用安全[23], 因此， “去產(chǎn)能”可以通過降低煤炭在能源消費中的比重達(dá)到增進(jìn)能源安全的目標(biāo)。
作為衡量資本利用和產(chǎn)能過剩狀況最直接、最有效的指標(biāo)[24], 產(chǎn)能利用率對于確定產(chǎn)能過剩行業(yè)具有指導(dǎo)價值。按照國際通行標(biāo)準(zhǔn)， 產(chǎn)能利用率不足79%為產(chǎn)能過剩， 低于75%為嚴(yán)重產(chǎn)能過剩。2014年， 我國工業(yè)產(chǎn)能利用率約為78.7%, 總體上處于產(chǎn)能過剩狀態(tài)[25], 其中比較嚴(yán)重的產(chǎn)能過剩行業(yè)包括鋼鐵、水泥、電解鋁、造船、煉油、煤炭、平板玻璃、冶銅等[26].對照標(biāo)準(zhǔn)的國民經(jīng)濟行業(yè)分類 （GB/T4754-2011） , 這些產(chǎn)能過剩行業(yè)主要集中在6個工業(yè)部門， 它們的主營業(yè)務(wù)收入占工業(yè)主營業(yè)務(wù)總收入 （2004年前采用的是產(chǎn)品銷售收入） 的比重從1985年的24%逐漸上升到2011年的30%以上， 然后逐步下降 （圖1） .而在2014年， 這些行業(yè)的能源消費總量占工業(yè)能源消費總量的62%, 占國家能源消費總量的43%.可見， 它們不僅大多是能耗較高的部門， 而且能源利用效率也遠(yuǎn)低于工業(yè)行業(yè)的平均水平。因此， 通過“去產(chǎn)能”調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有望： （1） 減少能源消耗總量； （2） 提高整個國家的能源利用效率， 從而對改善能源供應(yīng)安全發(fā)揮積極的作用； （3） 降低煤炭資源的消費比重， 有效減少碳排放， 以利于提高我國的能源使用安全。
圖1 我國產(chǎn)能過剩行業(yè)在工業(yè)中的占比變化
中國工業(yè)統(tǒng)計年鑒 （1986~2016） , 中國統(tǒng)計年鑒 （1986~2016） .
表1 2014年我國產(chǎn)能過剩行業(yè)的能源消費量
3 研究方法
在傳統(tǒng)的多元回歸方程中， 內(nèi)生變量和外生變量主要是人為劃分的， 不一定符合經(jīng)濟運行的實際情況， 因此其合理性受到計量經(jīng)濟學(xué)家的批評。1980年， Sims首先提出了向量自回歸模型 （VAR模型） 的分析方法， 就是用模型中當(dāng)期變量作為被解釋變量， 所有變量的滯后變量作為解釋變量進(jìn)行回歸[27];之后， Johansen等將協(xié)整的概念應(yīng)用于VAR模型， 促進(jìn)了該模型的發(fā)展與應(yīng)用[28].VAR模型不必區(qū)分內(nèi)生變量和外生變量， 是處理多個相關(guān)經(jīng)濟指標(biāo)分析與預(yù)測的簡便模型之一， 近年來受到越來越多的重視�；诖�， 本文采用VAR模型定量研究“去產(chǎn)能”引起的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與中國能源安全的關(guān)系。
向量自回歸模型的一般形式如下：
其中， Yt為p×1的向量， i表示其滯后階數(shù)， βi為p×p的系數(shù)矩陣， c為截距項， ut為誤差項， 選取滯后期為2, 將VAR模型展開可以得到：
其中， 誤差項u1, t、u2, t、u3, t均服從獨立同分布。
為研究“去產(chǎn)能”引起的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對能源供應(yīng)安全和使用安全的影響， 本文選取了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) （IS） 、能源消費結(jié)構(gòu) （ES） 和能源效率 （EE） 3個變量進(jìn)行實證分析。其中， 在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面， 本文選用產(chǎn)能過剩行業(yè)收入占工業(yè)總收入的比重作為表征產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的指標(biāo)。由于“煤炭開采和洗選業(yè)”可能與能源消費結(jié)構(gòu)有很強的正相關(guān)關(guān)系， 為減少變量之間的自相關(guān)、保證模型的可靠性， 研究剔除了“煤炭開采和洗選業(yè)”, 選取其他5個產(chǎn)能過剩行業(yè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。能源消費結(jié)構(gòu)方面， 本研究選取煤炭占能源消費總量的比重作為衡量指標(biāo)。能源利用效率方面， 研究選取的是能源消費彈性系數(shù)這一指標(biāo)。能源消費彈性系數(shù)是指能源消費增長的速度與經(jīng)濟增長速度的比值， 一般用一定時期內(nèi)能源消費增速與GDP增速的比值來表示， 不僅可以反映能源利用效率的高低， 也可以用來預(yù)測能源需求量的變化。一般地說， 能源消費彈性系數(shù)越大， 經(jīng)濟增長對能源的依賴程度越高。
研究所需的數(shù)據(jù)， 均源于歷年《中國能源統(tǒng)計年鑒》、《中國統(tǒng)計年鑒》和《中國工業(yè)統(tǒng)計年鑒》。
4 實證研究的初步結(jié)果
實證研究包括如下5個步驟： （1） 根據(jù)向量自回歸模型 （VAR） 的內(nèi)在要求， 對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) （IS） 、能源消費結(jié)構(gòu) （ES） 和能源效率 （EE） 這3個指標(biāo)的時間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗； （2） 對變量IS、ES和EE的時間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)整檢驗； （3） 若變量間存在協(xié)整關(guān)系， 建立VAR模型； （4） 利用脈沖響應(yīng)函數(shù)研究各個變量之間的動態(tài)關(guān)系； （5） 利用方差分解， 分析各個擾動項對模型中的其他變量影響程度的大小。本文的數(shù)據(jù)運算均使用Eviews7.0軟件進(jìn)行。
4.1 平穩(wěn)性檢驗
數(shù)據(jù)變量的平穩(wěn)性是進(jìn)行計量經(jīng)濟分析的重要前提。只有模型中變量的時間序列滿足平穩(wěn)性要求時， 后續(xù)的計量經(jīng)濟分析才是可信的。據(jù)此， 在建立VAR模型之前， 需要對IS、ES、EE這3個指標(biāo)的時間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗。通過ADF單位根檢驗方法， 發(fā)現(xiàn)IS、ES、EE的ADF統(tǒng)計量的絕對值均顯著小于10%水平下臨界值的絕對值， 都是不平穩(wěn)序列， 需要對它們進(jìn)行差分處理， 得到ΔIS、ΔES、ΔEE, 發(fā)現(xiàn)其ADF統(tǒng)計量的絕對值大于5%水平下臨界值的絕對值， 為平穩(wěn)序列 （表2） .因此， IS、ES、EE都是一階單整的序列， 它們之間可能存在協(xié)整 （即長期穩(wěn)定的） 關(guān)系， 需要進(jìn)行協(xié)整檢驗。
表2 ADF單位根檢驗結(jié)果
4.2 Johansen協(xié)整檢驗
若直接對非平穩(wěn)序列進(jìn)行OLS分析， 則很可能出現(xiàn)偽回歸， 協(xié)整的目的就是檢驗其回歸方程所描述的因果關(guān)系是否為偽回歸， 也就是檢驗變量之間是否真的存在穩(wěn)定的關(guān)系。采用Johansen方法進(jìn)行協(xié)整檢驗， 發(fā)現(xiàn)檢驗拒絕了“秩=0”的原假設(shè)， 但接受了“秩=1”的原假設(shè)， 即這3個變量在5%臨界值水平下的協(xié)整秩為1, 存在1個協(xié)整關(guān)系 （表3） , 說明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源消費結(jié)構(gòu)和能源利用效率之間是存在長期協(xié)整關(guān)系的， 可以進(jìn)一步構(gòu)建VAR模型。
表3 Johansen協(xié)整檢驗結(jié)果
4.3 VAR模型估計結(jié)果與脈沖響應(yīng)分析
通過協(xié)整檢驗后， 利用軟件建立的VAR模型用矩陣形式表達(dá)如下：
為使VAR模型可視化并預(yù)測產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動對能源消費結(jié)構(gòu)以及能源利用效率的影響， 進(jìn)一步模擬出脈沖響應(yīng)函數(shù)曲線， 以表現(xiàn)沖擊對特定變量在不同時期的影響效果。圖2~3分別表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu) （IS） 對能源消費結(jié)構(gòu) （ES） 和能源利用效率 （EE） 的沖擊影響， 其中， 中間的實線為脈沖函數(shù)響應(yīng)值， 兩側(cè)的虛線為正負(fù)2倍標(biāo)準(zhǔn)差的置信帶， 橫軸表示追蹤期數(shù)， 將其設(shè)定為15期。
產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動與能源消費結(jié)構(gòu)之間的脈沖響應(yīng)圖 （圖2） 顯示， 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動對能源消費結(jié)構(gòu)有很強的沖擊作用， 其在短期內(nèi)就能夠?qū)δ茉聪M結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響， 并在第4期達(dá)到最高值。這說明， 產(chǎn)能過剩行業(yè)的比重下降， 能有效降低我國能源消費中煤炭的比重， 從而對優(yōu)化我國能源使用安全、促進(jìn)環(huán)境保護(hù)發(fā)揮積極的作用。但在長期， 這種沖擊作用會出現(xiàn)穩(wěn)態(tài)收斂的跡象， 說明“去產(chǎn)能”對我國能源消費結(jié)構(gòu)的改善作用難以持續(xù)， 改變能源消費結(jié)構(gòu)不能單靠“去產(chǎn)能”實現(xiàn)。
圖2 能源消費結(jié)構(gòu)對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動沖擊的響應(yīng)
圖3 能源利用效率對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動沖擊的響應(yīng)
產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動與能源利用效率之間的脈沖響應(yīng)圖 （圖3） 顯示， 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動對能源利用效率的沖擊在短期內(nèi)不是很明顯， 甚至出現(xiàn)了一定的反向推動作用 （即“去產(chǎn)能”可能會在短期內(nèi)提高能源消費彈性系數(shù)， 降低能源利用效率） , 但反向推動作用在第5期左右會趨于收斂， 并在第9期開始呈現(xiàn)正向推動作用。這表明隨著產(chǎn)能過剩行業(yè)比重下降， 在中長期內(nèi)會降低能源消費彈性系數(shù)， 也就是說， 淘汰過剩產(chǎn)能會在長期內(nèi)提升能源利用效率， 降低能源需求。
4.4 方差分解分析
脈沖響應(yīng)函數(shù)描述的是VAR模型中內(nèi)生變量的沖擊對其他內(nèi)生變量的影響， 而方差分解則能進(jìn)一步評價各內(nèi)生變量對預(yù)測變量變動方差的解釋程度。根據(jù)研究對能源利用效率的方差分解結(jié)果 （圖4） , 可見， 能源消費結(jié)構(gòu)變動比產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動對能源利用效率的變動貢獻(xiàn)率更高。在短期， 能源消費結(jié)構(gòu)變動的貢獻(xiàn)率在30%~50%, 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動的貢獻(xiàn)率只有不到10%;在長期， 能源消費結(jié)構(gòu)變動的貢獻(xiàn)率將提升到50%左右， 而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動的貢獻(xiàn)率也會有所上升， 但難以超過20%.可見， 能源消費結(jié)構(gòu)的優(yōu)化是提高能源利用效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)， 而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對能源利用效率的直接影響有限。因此， “去產(chǎn)能”較少對能源利用效率變化產(chǎn)生直接影響， 而更多通過對能源消費結(jié)構(gòu)的優(yōu)化效應(yīng)， 對能源利用效率和能源需求總量產(chǎn)生間接影響。
圖4 能源利用效率的方差分解結(jié)果 （從左向右依次為IS、ES、EE）
5 結(jié)論與啟示
以“去產(chǎn)能”為首要任務(wù)的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革， 能夠通過淘汰過剩產(chǎn)能優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)， 特別是降低高耗能產(chǎn)業(yè)的比重， 來優(yōu)化我國的能源消費結(jié)構(gòu)， 降低煤炭消費的比重， 并能促進(jìn)能源利用效率的提升， 這對我國能源安全將產(chǎn)生積極的作用。本文利用國家層面的數(shù)據(jù)， 運用VAR模型考察產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化對能源消費結(jié)構(gòu)和能源利用效率的動態(tài)影響， 發(fā)現(xiàn)在短期內(nèi)， 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整對能源消費結(jié)構(gòu)變動的影響更明顯， 而其對能源利用效率提升的作用將主要在長期顯現(xiàn)， 并且， 這種影響更多是間接的， 而能源消費結(jié)構(gòu)的變動則是其中重要的中間環(huán)節(jié)。因此， 在供給側(cè)改革中， 希冀通過“去產(chǎn)能”快速改善我國的能源供應(yīng)安全狀況會存在困難， 同時， 改革不僅要關(guān)注產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整， 還要促進(jìn)能源消費結(jié)構(gòu)的優(yōu)化， 這對保障我國能源安全具有更重要的意義。
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