國家能源安全中去產能政策的影響機理分析論文

摘要：本研究主要以產業結構調整對能源需求的可能影響為基礎， 基於19852015年的相關數據， 通過向量自迴歸模型 （VAR） 初步分析了“去產能”對我國能源需求總量和結構的影響。研究表明， “去產能”在短期就能改善我國的能源消費結構， 從而有助於增進能源使用安全；在長期， 還有助於提升能源利用效率， 從而改善能源的供應安全；但其對能源利用效率的影響是通過能源結構間接發生作用的， 因此， 希冀通過“去產能”快速改善我國的能源供應安全存在困難。

關鍵詞：供給側改革； 向量自迴歸模型； 能源供應安全； 能源使用安全； 去產能； 能源結構；

引言

長期以來， 能源是我國國民經濟發展的重要制約因素之一[1].特別是， 近年來經濟規模持續、快速擴張， 而能源利用效率低、單位產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15億噸標準煤增長到36億噸標準煤， 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年以後， 增速雖有下降， 但能源消費規模仍持續擴大， 2015年已達43億噸標準煤， 佔全球的23%, 能源進口規模持續擴張。煤炭、石油和天然氣等主要能源產品都處於淨進口狀態。其中， 長期佔比超過70%的煤炭， 自2002年開始淨進口， 2014年進口量達到2.91億噸；石油自1993年開始淨進口， 2014年進口量達到3.61億噸， 對外依存度超過60%;天然氣自2007年開始淨進口， 2014年進口量達到591億立方米， 對外依存度達到30%.而根據我國礦產能源的需求量和儲量預測， 能源短缺將長期持續， 這也使能源的供應安全和運輸安全受到極大關注[2].我國原油進口主要來自中東和北非地區， 不僅當地政治局勢動盪， 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係密切。另一方面， 為共同應對全球變暖帶來的挑戰， 2016年生效的《巴黎協定》對碳排放提出了明確目標， 對長期以來我國以煤為主的能源結構提出了挑戰。2015年以來， 中央積極推動供給側結構改革， 力圖通過“三去一降一補”優化資源配置[3], 這也為產業結構和能源結構改革創造了條件。本研究主要擬探討供給側改革的首要任務“去產能”對我國能源結構和能源使用效率的可能影響， 希冀對我國的能源安全戰略研究有所裨益。

1 能源安全的內涵

1974年， 國際能源署 （International Energy Agency） 首次提出以穩定原油供應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》將環境保護和可持續發展列入能源安全的內涵[4];新世紀以來， 能源安全觀更趨綜合， 強調能源安全應當包括能源供給安全、生產和使用安全、運輸安全、環境安全及安全預警機制等多方面內容[5].不過， 更多的研究認為能源安全主要包括能源供應安全和使用安全兩部分[6].

所謂能源供應安全， 是指能保障正常能源需求的穩定供應[7], 這是能源安全在“量”上的基本目標， 主要與經濟社會發展水平和能源利用效率有關， 不僅涉及能源總量供應， 也涉及能源生產和運輸環節的安全。近年來， 隨着經濟社會發展， 我國能源需求總量不斷攀升， 不僅面臨主要能源產品對外依存度增大的挑戰， 也承受着能源生產過程中安全事故頻發和能源進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對人類賴以生存和發展的生態環境構成威脅， 是能源消費“質”的要求[8].在全球變暖的壓力下， 減少碳排放、發展低碳經濟已成為世界各國的共識[9], 《巴黎協定》也對降低碳排放提出了明確的約束目標， 這就要求不僅要提高能源利用效率， 也要優化能源消費結構， 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、煤炭消費佔比較高、能源利用效率較低、但經濟社會發展迅速的中國的能源安全保障方面提出了更大挑戰。

2“去產能”對國家能源安全的影響機理

作為供給側改革的首要任務， “去產能”主要是指化解產能過剩， 是為了解決產品供過於求而引起的惡性競爭問題， 尋求對生產設備及產品進行轉型和升級的方法[10,11], 因此， “去產能”的實質是調整產業結構。而從已有的研究看， 產業結構調整對能源需求總量和利用效率都會有影響， 例如工業化進程中， 無論工業、服務業佔比的變化或者輕重工業結構的變化， 都曾導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業部門的技術水平、能源需求總量和能源利用結構存在明顯差別， 當能耗高的產業部門佔比下降時， 整個經濟的能源利用效率會有所提高[13].實證研究表明， 經濟結構變動降低了我國單位GDP的能耗[14];第三產業增加值佔比提高對提高能源利用效率具有正向作用[15];我國第三產業佔比每上升1%, 能源利用效率能提高0.44%, 並且這種積極影響還會逐漸增加[16].由此可見， 產業結構優化可以稱為能源效率提升的中間目標[17].產業結構調整還可以通過影響能源消費結構間接影響能源利用效率。有學者基於我國29個省、市、自治區的面板數據分析， 證實了產業結構調整能在一定程度上優化能源消費結構、進而大幅提升能源效率[18];而對我國能源效率變動進行分解也發現， 產業結構以及能源消費結構的優化均有利於能源效率的提升[19,20];同時， 能源效率受產業結構的衝擊效應較大， 而能源結構對能源效率的衝擊效應相對較小[21,22].應該説， 我國不同產業部門主要使用的能源資源存在差異， 可能是產業結構影響能源消費結構、進而影響能源利用效率的重要原因， 因為許多產能過剩行業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， “去產能”可以通過降低煤炭在能源消費中的比重達到增進能源安全的目標。

作為衡量資本利用和產能過剩狀況最直接、最有效的指標[24], 產能利用率對於確定產能過剩行業具有指導價值。按照國際通行標準， 產能利用率不足79%為產能過剩， 低於75%為嚴重產能過剩。2014年， 我國工業產能利用率約為78.7%, 總體上處於產能過剩狀態[25], 其中比較嚴重的產能過剩行業包括鋼鐵、水泥、電解鋁、造船、煉油、煤炭、平板玻璃、冶銅等[26].對照標準的國民經濟行業分類 （GB/T4754-2011） , 這些產能過剩行業主要集中在6個工業部門， 它們的主營業務收入佔工業主營業務總收入 （2004年前採用的是產品銷售收入） 的比重從1985年的24%逐漸上升到2011年的30%以上， 然後逐步下降 （圖1） .而在2014年， 這些行業的能源消費總量佔工業能源消費總量的62%, 佔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低於工業行業的平均水平。因此， 通過“去產能”調整產業結構有望： （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安全發揮積極的作用； （3） 降低煤炭資源的消費比重， 有效減少碳排放， 以利於提高我國的能源使用安全。

圖1 我國產能過剩行業在工業中的佔比變化

中國工業統計年鑑 （1986~2016） , 中國統計年鑑 （1986~2016） .

表1 2014年我國產能過剩行業的能源消費量

3 研究方法

在傳統的多元迴歸方程中， 內生變量和外生變量主要是人為劃分的， 不一定符合經濟運行的實際情況， 因此其合理性受到計量經濟學家的批評。1980年， Sims首先提出了向量自迴歸模型 （VAR模型） 的分析方法， 就是用模型中當期變量作為被解釋變量， 所有變量的滯後變量作為解釋變量進行迴歸[27];之後， Johansen等將協整的概念應用於VAR模型， 促進了該模型的發展與應用[28]模型不必區分內生變量和外生變量， 是處理多個相關經濟指標分析與預測的簡便模型之一， 近年來受到越來越多的重視。基於此， 本文采用VAR模型定量研究“去產能”引起的產業結構調整與中國能源安全的關係。

向量自迴歸模型的一般形式如下：

其中， Yt為p×1的向量， i表示其滯後階數， βi為p×p的係數矩陣， c為截距項， ut為誤差項， 選取滯後期為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“去產能”引起的產業結構調整對能源供應安全和使用安全的影響， 本文選取了產業結構 （IS） 、能源消費結構 （ES） 和能源效率 （EE） 3個變量進行實證分析。其中， 在產業結構方面， 本文選用產能過剩行業收入佔工業總收入的比重作為表徵產業結構的指標。由於“煤炭開採和洗選業”可能與能源消費結構有很強的正相關關係， 為減少變量之間的自相關、保證模型的可靠性， 研究剔除了“煤炭開採和洗選業”, 選取其他5個產能過剩行業的數據進行分析。能源消費結構方面， 本研究選取煤炭佔能源消費總量的比重作為衡量指標。能源利用效率方面， 研究選取的是能源消費彈性係數這一指標。能源消費彈性係數是指能源消費增長的速度與經濟增長速度的比值， 一般用一定時期內能源消費增速與GDP增速的比值來表示， 不僅可以反映能源利用效率的高低， 也可以用來預測能源需求量的變化。一般地説， 能源消費彈性係數越大， 經濟增長對能源的依賴程度越高。

研究所需的數據， 均源於歷年《中國能源統計年鑑》、《中國統計年鑑》和《中國工業統計年鑑》。

4 實證研究的初步結果

實證研究包括如下5個步驟： （1） 根據向量自迴歸模型 （VAR） 的內在要求， 對產業結構 （IS） 、能源消費結構 （ES） 和能源效率 （EE） 這3個指標的時間序列數據進行平穩性檢驗； （2） 對變量IS、ES和EE的時間序列數據進行協整檢驗； （3） 若變量間存在協整關係， 建立VAR模型； （4） 利用脈衝響應函數研究各個變量之間的動態關係； （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。本文的數據運算均使用Eviews7.0軟件進行。

4.1 平穩性檢驗

數據變量的平穩性是進行計量經濟分析的重要前提。只有模型中變量的時間序列滿足平穩性要求時， 後續的計量經濟分析才是可信的。據此， 在建立VAR模型之前， 需要對IS、ES、EE這3個指標的時間序列數據進行平穩性檢驗。通過ADF單位根檢驗方法， 發現IS、ES、EE的ADF統計量的絕對值均顯着小於10%水平下臨界值的絕對值， 都是不平穩序列， 需要對它們進行差分處理， 得到ΔIS、ΔES、ΔEE, 發現其ADF統計量的絕對值大於5%水平下臨界值的絕對值， 為平穩序列 （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整 （即長期穩定的） 關係， 需要進行協整檢驗。

表2 ADF單位根檢驗結果

4.2 Johansen協整檢驗

若直接對非平穩序列進行OLS分析， 則很可能出現偽迴歸， 協整的目的就是檢驗其迴歸方程所描述的因果關係是否為偽迴歸， 也就是檢驗變量之間是否真的存在穩定的關係。採用Johansen方法進行協整檢驗， 發現檢驗拒絕了“秩=0”的原假設， 但接受了“秩=1”的原假設， 即這3個變量在5%臨界值水平下的協整秩為1, 存在1個協整關係 （表3） , 説明產業結構、能源消費結構和能源利用效率之間是存在長期協整關係的， 可以進一步構建VAR模型。

表3 Johansen協整檢驗結果

4.3 VAR模型估計結果與脈衝響應分析

通過協整檢驗後， 利用軟件建立的VAR模型用矩陣形式表達如下：

為使VAR模型可視化並預測產業結構變動對能源消費結構以及能源利用效率的影響， 進一步模擬出脈衝響應函數曲線， 以表現衝擊對特定變量在不同時期的影響效果。圖2~3分別表示產業結構 （IS） 對能源消費結構 （ES） 和能源利用效率 （EE） 的衝擊影響， 其中， 中間的實線為脈衝函數響應值， 兩側的虛線為正負2倍標準差的置信帶， 橫軸表示追蹤期數， 將其設定為15期。

產業結構變動與能源消費結構之間的脈衝響應圖 （圖2） 顯示， 產業結構變動對能源消費結構有很強的衝擊作用， 其在短期內就能夠對能源消費結構產生影響， 並在第4期達到最高值。這説明， 產能過剩行業的比重下降， 能有效降低我國能源消費中煤炭的比重， 從而對優化我國能源使用安全、促進環境保護髮揮積極的作用。但在長期， 這種衝擊作用會出現穩態收斂的跡象， 説明“去產能”對我國能源消費結構的改善作用難以持續， 改變能源消費結構不能單靠“去產能”實現。

圖2 能源消費結構對產業結構變動衝擊的響應

圖3 能源利用效率對產業結構變動衝擊的響應

產業結構變動與能源利用效率之間的脈衝響應圖 （圖3） 顯示， 產業結構變動對能源利用效率的衝擊在短期內不是很明顯， 甚至出現了一定的反向推動作用 （即“去產能”可能會在短期內提高能源消費彈性係數， 降低能源利用效率） , 但反向推動作用在第5期左右會趨於收斂， 並在第9期開始呈現正向推動作用。這表明隨着產能過剩行業比重下降， 在中長期內會降低能源消費彈性係數， 也就是説， 淘汰過剩產能會在長期內提升能源利用效率， 降低能源需求。

4.4 方差分解分析

脈衝響應函數描述的是VAR模型中內生變量的衝擊對其他內生變量的影響， 而方差分解則能進一步評價各內生變量對預測變量變動方差的解釋程度。根據研究對能源利用效率的方差分解結果 （圖4） , 可見， 能源消費結構變動比產業結構變動對能源利用效率的變動貢獻率更高。在短期， 能源消費結構變動的貢獻率在30%~50%, 產業結構變動的貢獻率只有不到10%;在長期， 能源消費結構變動的貢獻率將提升到50%左右， 而產業結構變動的貢獻率也會有所上升， 但難以超過20%.可見， 能源消費結構的優化是提高能源利用效率的關鍵環節， 而產業結構調整對能源利用效率的直接影響有限。因此， “去產能”較少對能源利用效率變化產生直接影響， 而更多通過對能源消費結構的優化效應， 對能源利用效率和能源需求總量產生間接影響。

圖4 能源利用效率的方差分解結果 （從左向右依次為IS、ES、EE）

5 結論與啟示

以“去產能”為首要任務的供給側結構性改革， 能夠通過淘汰過剩產能優化產業結構， 特別是降低高耗能產業的比重， 來優化我國的能源消費結構， 降低煤炭消費的比重， 並能促進能源利用效率的提升， 這對我國能源安全將產生積極的作用。本文利用國家層面的數據， 運用VAR模型考察產業結構變化對能源消費結構和能源利用效率的動態影響， 發現在短期內， 產業結構的調整對能源消費結構變動的影響更明顯， 而其對能源利用效率提升的作用將主要在長期顯現， 並且， 這種影響更多是間接的， 而能源消費結構的變動則是其中重要的中間環節。因此， 在供給側改革中， 希冀通過“去產能”快速改善我國的能源供應安全狀況會存在困難， 同時， 改革不僅要關注產業結構的調整， 還要促進能源消費結構的優化， 這對保障我國能源安全具有更重要的意義。

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