基于偏向性技术进步视角的经验考察如何优化中国工业部门的能源消费结构?-经济聚能环

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——基于偏向性技术进步视角的经验考察 如何优化中国工业部门的能源消费结构寂寞包厢?-经济聚能环
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经济聚能环(FoEEE)第84篇推文
供稿:杨振兵

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原文信息
Yang, Z., Shao, S., Yang, L., Miao, Z. Improvement Pathway of Energy Consumption Structure in China’s Industrial Sector: From the Perspective of Directed Technical Change. Energy Economics, 2018, 72, 166-176.
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编者按
本期推文来自“经济聚能环”团队的一项新成果,为南京财经大学经济学院的杨振兵博士(第一作者)、上海财经大学能源经济与环境政策研究中心的邵帅教授(通讯作者)、上海立信会计金融学院的杨莉莉副教授及泰州学院的苗庄副教授合作在《Energy Economics》最新发表的一篇论文。在全球积极应对气候变暖问题、追求节能减排的背景下,促进能源消费结构的绿色优化调整成为了直接决定节能减排与经济发展能否实现“双赢”的关键途径,但现实中不同种类能源的异质性特征决定了工业企业在选择投入何种能源要素时具有不同的技术性偏好。该文首次从偏向性技术进步的视角,专门探讨了中国工业部门的能源消费结构优化路径问题。
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研究背景
为了应对全球气候变暖和雾霾污染加剧等环境问题,中国亟待实现经济发展的绿色转型。除改善能源效率和调整产业结构外,能源消费结构优化被视为实现这一目标的另一基本途径。能源消费结构是指能源消费总量中各类能源的构成及其比例关系。尽管现有研究已经就提升能源效率和升级产业结构进行了大量讨论十香丸,但基于严谨的定量分析而对中国工业部能源消费结构优化路径所开展的专门讨论并不多见。
生产过程中技术进步的要素偏向可以被描述为由技术进步引起的两种要素边际产出增长率的差异(Dimond,1965)。如果技术进步偏向于一种要素,则意味着增加该要素的使用可以带来更多的产出,因此技术进步的要素偏向也决定了企业在生产过程中的要素投入选择。显然,不同种类的能源在实际生产过程中需要不同的技术条件,从而表现出不同的技术特征,使得工业企业在不同种类能源的使用选择上存在不同的偏好。如果相对于化石能源而言,工业企业的生产技术更偏向于更加清洁、低碳的非化石能源,高岩成二那么其在生产过程中也会倾向于增加非化石能源的投入,在化石能源投入保持不变的情形下,就会“自发”地优化工业部门的能源消费结构。但是,如果增加非化石能源投入的同时,化石能源的投入量也有所增长,那么能源消费结构能否得到优化将是不确定的。因此,除生产技术的要素偏向外,工业部门能源消费结构的优化还取决于生产要素间的替代弹性。该文正是从偏向性技术进步的视角,结合不同生产要素间的替代弹性特征,基于规范的计量分析为中国工业部门如何实现能源消费结构的优化,提供了科学的决策依据和思路方向。
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研究思路
为了探寻中国工业部门能源消费结构的优化路径,该文采用了异质性随机前沿分析模型噬道,对中国工业部门的生产技术要素偏向与要素替代弹性进行了准确测算十戒诗。首先,作者构建了如下随机前生产函数和技术无效率方程:

在(1)式中,表示工业行业;表示年份;超越对数生产函数中的表示各工业行业的产出水平,以工业总产值度量,表示以永续盘存法测算得到的资本投入;表示以年均从业人员度量的劳动力投入;表示化石能源投入,以煤炭、石油、天然气三种能源消费的标准量之和度量;表示非化石能源,采用除煤炭、石油、天然气三种能源之外的其他种类的能源消费的标准量之和度量;表示随机误差项,并假定;为一个非负的单边误差项,衡量实际产出相对生产前沿的效率损失。与传统随机前沿分析模型不同的是,上述模型中的很好地捕捉了不同行业生产过程的异质性特征,因此较一般的随机前沿模型有利于得到更加准确的实证结果。
(2)式为技术无效率方程,其中为要素投入结构,即资本深化程度(资本与劳动比值的自然对数),表示研发投入强度(科技研发经费内部支出与工业总产值的比值),表示外资比重(外资企业产值与工业总产值的比值),表示出口比重(出口交货值与工业总产值的比值),表示能源消费结构(化石能源占能源消费总量的比重)。
该文基于Stata软件通过极大似然估计方法对随机前沿生产函数及其技术无效率方程进行参数估计后宗旭之,进一步计算了技术进步要素偏向与要素替代弹性。其中,任意两种要素(以和为例)的技术进步偏向指数为:

上式中,表示任意两种要素(和)之间的技术进步偏向指数,若其值为正,则意味着技术进步偏向于要素食人女,并偏离于要素,表示要素的边际产出,由公式计算而得。要素替代弹性的计算公式为:

其中,表示要素和之间的替代弹性,其值为正意味着二者表现为替代关系,反之则为互补关系,表示要素的产出弹性,由公式计算而得。
基于技术进步要素偏向指数的测算结果可以推断工业行业生产过程中理性的要素投入选择,尤其对于化石能源与非化石能源而言,时刘从文,意味着工业企业会增加化石能源的投入,而非化石能源投入如何变动则主要取决于二者之间的替代(或互补)关系。若二者存在替代关系()ttvnc,那么非化石能源的投入数量将会随化石能源投入的增加而下降。因此,通过化石能源与非化石能源这两种要素技术进步偏向程度的差异,以及二者之间的替代关系,可以归纳出中国不同工业行业能源消费结构的优化路径及政策思路。
该文选取了2001-2013年中国36个工业行业的面板数据作为研究样本。各工业行业的投入产出数据来自《中国工业经济统计年鉴》《中国劳动统计年鉴》《中国能源统计年鉴》。
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主要结论
实证结果显示,整体而言,中国工业部门的生产技术偏向于化石能源和劳动力,偏离于非化石能源和资本。资本与劳动、劳动与化石能源之间存在着替代关系,资本与化石能源之间则表现为互补关系。化石能源与非化石能源之间的替代(或互补)关系则表现出明显的波动特征,替代和互补关系随机地出现在不同年份中。结合生产技术要素偏向与要素替代弹性的测算结果,可以系统梳理出不同工业行业的能源消费结构优化路径。
表1 中国工业行业能源消费结构的优化路径
当且时,技术进步更加偏向于化石能源,企业在生产过程中倾向于增加化石能源的使用,而由于化石能源与非化石能源间存在替代关系,增加化石能源使用的同时将减少非化石能源的使用,因此将不利于能源消费结构优化。对于具有该种技术特征的行业而言,应该首先努力改变技术进步的要素偏向。
当且时,技术进步更加偏向于非化石能源,企业在生产过程中倾向于增加非化石能源的使用,而由于化石能源与非化石能源间存在替代关系,增加非化石能源的同时将减少化石能源的使用,因此将有利于能源消费结构优化。对于具有该种技术特征的行业而言,能源消费结构会自动优化,因而这些行业需要保持这种理想的状态。
当且时,技术进步更加偏向于化石能源,企业在生产过程中倾向于增加化石能源的使用,而由于化石能源与非化石能源间存在互补关系,增加化石能源的同时将增加非化石能源的使用,因此也将不利于能源消费结构优化。对于具有该种技术特征的行业而言,不但应该努力改变技术进步的要素偏向,还应该调整两种要素的替代关系。
当且时,技术进步更加偏向于化石能源南宁白话歌,企业在生产过程中倾向于增加化石能源的使用,而由于化石能源与非化石能源间存在互补关系,增加化石能源的同时将增加非化石能源的使用,因此也将不利于能源消费结构优化。对于具有该种技术特征的行业而言,不但应该努力改变技术进步的要素偏向,还应该调整两种要素的替代关系。
因此,中国政府应该根据不同工业行业能源消费结构的差异性特征,推进能源定价机制的市场化改革,弱化企业在生产过程中对化石能源的偏好程度,逐步改变其非绿色生产模式,从而不断改善能源消费结构。
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简要评论
近年来,中国政府非常重视非化石能源的推广应用,促使其在一次能源消费中所占的比重不断提升。工业企业是否会在生产过程中自发地增加非化石能源的投入关系到中国经济发展的绿色转型能否有效实现。本文将化石能源与非化石能源同时纳入生产框架,采用基于超越对数生产函数的异质性随机前沿分析模型,在对工业部门的生产过程进行更加准确刻画的基础上,通过测算技术进步的要素偏向与要素替代弹性两个指标,系统地梳理了中国工业能源消费结构的优化路径,以期为政府优化能源消费结构提供政策思路。基于该文的研究结论可知,化石能源偏向型的生产技术并不利于能源消费结构的优化,因此政府需要通过一些财税政策来弱化工业企业对化石能源的投入偏好。鉴于能源价格数据的缺失,该文尚未捕捉价格变动可能导致的生产技术要素偏向及要素替代弹性的变动,后续研究可以考虑在要素价格数据可得的条件下,进一步对该问题开展更加细致和深入的探讨。
参考文献:
[1] Diamond, P. A. Disembodied Technical Change in a Two-Sector Model. Review of Economic Studies, 1965, 32(2), 161-168.




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