交通运输业能源消耗强度变化及影响因素分析
能源是国家经济发展必不可少的生产要素，是国民经济的命脉。交通运输业作为支撑经济发展的基础性产业，对能源有极大的依赖性，只有在能源供应充足的情况下才能对国民经济起到足够的支撑作用，才能充分拉动社会经济中各行业的发展。然而，随着大量能源的持续消耗，我国的能源储备和世界能源供应都在不断减少，能源需求和供给的矛盾正使得交通运输业和国民经济面临巨大挑战。提高运输业能源使用效率，调整运输业产业结构，是我们解决矛盾，保证运输业和国民经济持续发展的唯一出路。
关于我国能源消耗强度的变化，国内学者进行了大量的研究。吴巧生（2006）认为中国的能源使用效率与发达国家相比，仍有不小的差距，只要采取合理有效的措施，能源消耗强度仍可以大幅下降。刘畅（2009）认为在影响我国能源消耗强度的因素中，产业结构、能源消费结构和科研水平的作用是显著的，而能源价格对消耗强度的作用是逆向且不对称的。但是，针对交通运输行业进行能源消耗强度分析的研究却很少。
本文针对交通运输行业，运用拉氏因素分解模型讨论效率和结构两个内部因素对运输业能耗强度的影响，然后将有理论影响的外部因素作为解释变量代入分位数回归模型，通过实证分析检验它们的影响是否显著。
二、因素分解模型及结果
1. 模型构建及数据说明。通过拉氏因素分解的计算，可以将交通运输业能源消耗强度分解为结构份额和效率份额两个部分。在现实中，交通运输业的基础属性是提供运输服务，实物产出的能源消耗更具有现实比较意义。所以模型使用单位换算周转量的能耗评价运输业的能源消耗强度，我们用C表示能耗总量，用Ci（i=1，2，…，4）表示水路运输、公路运输、铁路运输、航空运输的能源消耗量，Ti表示各运
输方式提供的换算周转量，那么ci=Ci/Ti则表示各运输方式当前的能耗强度。其中ci0=Ci0/Ti0是基期的情况，cit=Cit/Tit是报告期的情况，ct是运输业总体能源消耗强度，应表示为：
2. 我国交通运输业能耗强度分解模型计算结果。表1中显示的是2021年～2021年运输业能源消耗强度增量分解的结果。从表1中可以看到，效率份额在绝大多数年份都在降低能源消耗强度，而且这种作用逐年增大。说明21世纪以来，我国交通运输业能源消耗强度的下降主要是由于使用效率的提高。而结构份额则一直在提高能源消耗强度，说明当前我国的交通运输业产业结构并不合理，不但没有对降低能耗做贡献，反而起到了负作用。只有2021年～2021年比较特殊，这段时期交通运输业正大规模进行产业结构调整，可能在注重结构变化时忽略了使用效率因素，所以造成了效率份额提高能源消耗强度，而结构份额反而降低消耗强度的情况。
再从结构份额的组成上看，铁路运输份额的变化一直在降低能源消耗强度。2021年以来，铁路运输的份额从37.4%降到了2021年的21.3%，并且铁路运输的能源消耗在运输业中处于低水平，所以铁路运输结构变化降低了运输业能耗强度。但与此同时，公路结构份额的上升却起到了反作用，2021年开始，公路运输份额从14.1%上升到了2021年的34.7%，增长迅速，并快速提高了能源消耗强度，两者相互抵消使结构份额的作用不明显。2021年后，水运和航空两种运输方式结构份额变化也开始降低能源消耗强度，但由于公路结构的提升效果更为明显，所以整体结构份额仍未在降低能耗强度上起到显著作用。针对这种情况，应该加大调整运输产业结构的力度，在保证运输能力的同时，大力推进能耗较低的铁路和水路运输方式的发展。
三、影响运输业能源消耗强度的社会经济因素分析
1. 预期有显著影响的社会经济因素。在实证计算之前，需要先提出可能会产生显著影响的因素，这些因素的提出主要根据理论分析，理论探讨之后，再通过实证方法进行验证。
（1）科技水平。科学技术是第一生产力，在社会经济生产的各
个方面，科技水平都能起到显著的作用，交通运输业也不例外。科技水平对运输业能源消耗强度的影响包括两个部分。首先，随着科学技术的进步，能源使用效率势必会大幅提升，运输企业对能源的需求开始减少，能耗强度也会开始降低。其次，科学技术进步后，很多新兴能源可以投入实际使用，运输业的能源消耗结构会发生改变，使用效率低的传统能源占比下降，效率高的新兴能源占比提升，这样结构的变化也会降低运输业的能耗强度。本文采用交通运输业科研建设投资（万元）、专利数量（件）、科研工作投入工作量（人年）三个指标评价科技水平。
（2）能源价格水平。在市场化改革逐步深化之前，我国的能源价格一度由国家控制，完全通过行政手段进行能源分配。随着市场化进程的加快，政府对能源价格的控制开始逐渐放宽，供需情况开始成为价格决定的主要原因。在这个前提下，当能源供应开始减少，能源价格会逐渐提高，运输企业的经营成本也随之增长，从而促进企业节约能源，提高能源使用效率，降低能源消耗强度。本文采用石油和天然气出厂价格指数（%）评价能源价格水平。
（3）能源消耗结构对能源消耗强度的影响。不同的能源消耗结构有不同的能源使用效率。2021年我国交通运输业能源消耗结构中，原油占87.2%（汽油、航空煤油等按比例折算为原油），煤炭占2.06%，天然气占6.91%，电力占3.83%。可见原油仍旧是交通运输业主要依赖的能源种类，但其使用效率较低，只有50%左右。相对的，天然气的使用效率为57%，电力可以达到85%左右，这也是当前政策大力促进电力交通工具发展的原因之一。过于依赖原油能源，能源结构失衡也是当前交通运输业能源消耗强度较高的原因。
2. 交通运输业能源消耗强度影响因素实证分析。通过以上理论性分析，可以提出以下两点经验性假设，以待检验：（1）科技水平的进步、能源价格的提高可以提高能源使用效率，从而降低交通运输业的能源消耗强度；（2）当前交通运输业能源消耗结构的失衡会提高能源消耗强度。下面通过实证模型进行检验：
我们以交通运输业的能源消耗强度作为被解释变量（Y），以交通运输业科研建设投资（X1）、专利数量（X2）、科研工作投入工作量（X3）、石油和天然气出厂价格指数（X4）、能源消费结构（Ci）作为解释变量构建分位数回归模型，同时与最小二乘回归的结果进行对比。其中能源消费结构是电力（C1）、原油（C2）、天然气（C3）和煤炭（C4）在运输业能源消耗量中的比例，由于它们的比例加起来必等于1，会产生多重共线性，所以本文只将电力（C1）、原油（C2）、天然气（C3）三项代入分位回归模型中。我们使用的模型为：
表2列出了R软件计算出的分位数回归模型计算结果，选取了10%、25%、50%、75%、90%五处分位点进行回归，同时给出了最小二乘回归的结果。由于截距项并不是考察的主要影响因素，所以未单独列出。
从OLS回归结果上看，交通运输业科研建设投资X1、石油和天然气出厂价格指数X4、电力消耗C1、原油消耗C2的回归结果是显著的。其中科研投资和出厂价格指数的系数是负数，说明两者可以显著的降低能源消耗强度，提高能源使用效率。电力消耗和原油消耗的系数是正数，说明我国目前的运输业能耗结构确实在提高能耗强度，这与分解模型中的结果是一致的。
从分位数回归结果上看，10%分位点处的结果对应的是能源消耗强度很低，使用效率很高时的情况，这时所选的7个变量没有一个是显著的，说明各变量并不能在消耗强度低水平时起到显著的作用，提高能源使用效率的能力还比较有限。在25%分位点处，能源消耗强度相对较低，这时，电力消耗和原油消耗份额的影响是显著的，说明不合理的能源使用结构在能源使用效率较高时会起到显著的负面作用，拉高能耗强度。50%分位点时，交通运输业科研建设投资、科研工作投入工作量以及消耗结构的影响是显著的。说明在能源使用效率处于一般水平时，科研投入开始可以显著的降低能耗强度，提高使用效率。在象征使用效率相对较低的75%分位点，石油和天然气出厂价格指数的回归结果开始显著，说明在使用效率处于低水平时，提高能源价格
确实能够有效促进能耗强度的降低。在90%分位点处，能源使用效率处于最低水平，这时交通运输业科研建设投资、石油和天然气出厂价格指数和能源结构都是显著的，说明在这个低水平线上，科研投入、高能源价格可以显著的提高能源使用效率，而现有的能源结构则起到显著的负面影响。
综上所述，各因素对能源消耗强度的影响，取决于能源使用效率的水平。当使用效率处于较低水平时，加大科研开发投入、提高能源价格，可以明显的降低能源消耗强度；但当能源使用效率提高到一定水平之后，科研投入和能源价格的影响则越来越小，不再是显著的影响因素了。而无论效率水平如何，不合理的能源消耗结构却一直都在提高能耗强度。
四、结语
进入21世纪之后，我国交通运输业的能源消耗强度大幅度降低。本文通过因素分解法和分位数回归法对能源消耗强度进行了分析，得到如下结论：第一，相比于结构份额，效率份额对能源消耗强度的下降起到了主要作用，说明能源使用效率的提高是运输业能耗强度降低的主因。再将结构份额进行分解，发现铁路份额的变化一直在降低能源消耗强度，但公路份额变化提高能耗强度的作用更强。第二，通过分位数回归模型我们发现，不合理的能源消耗结构是降低能源使用效率，提高能耗强度的显著原因。而各因素对运输业能源消耗强度的影响，取决于能源使用效率的水平。当使用效率处于较低水平时，加大科研开发投入、提高能源价格，可以明显的降低能源消耗强度，但当能源使用效率提高到一定水平之后，科研投入和能源价格的影响越来越小。因此，在使用效率仍旧较低的现阶段，我们应积极加大科研投入，运用合理价格调节能源消费，同时调整产业结构和能耗结构，从效率和结构两方面入手降低运输业能源消耗强度。