能源价格变动对能源效率影响研究

第２１卷第６期　２０１２年６月　中　国　矿　业　ＣＨＩＮＡ　ＭＩＮＩＮＧ　ＭＡＧＡＺＩＮＥ　Ｖｏ１．２１。ＮＯ．６　Ｊｕｎ．　２０１２　

能源价格变动对能源效率影响研究　

刁心柯，唐安宝　

（中国矿业大学管理学院，江苏徐０，１｛２２１１１６）　

摘要：本文选取１９８０￣２００９年的年度数据，通过Ｊｏｈａｎｓｅｎ协整检验、Ｇｒａｎｇｅｒ因果关系检验，并　构建直接效应模型和状态空间模型，实证分析了电力、煤炭、石油价格与能源效率之间的关系。结果表　明，三类能源价格与能源效率之间存在长期均衡关系，其上升能够改善能源效率，其中电力价格作用效　力最大，其次是石油、煤炭价格，但改善程度仍就较小，当前仅通过能源价格手段提高能源效率难度较　大；能源间替代能小幅稳定提升能源效率；三类能源价格对能源效率的促进作用在上升中呈现波动起　伏。基于此，本文进行了相应的分析和思考，并对充分利用能源价格手段促进能源效率提出了政策　建议。　关键词：电力价格；石油价格；煤炭价格；能源效率　中图分类号：Ｆ４０７．２　文献标识码：Ａ　文章编号：１００４—４０５１（２０１２）０６—００３７—０５　

Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｉｍｐａｃｔ　ｏｆ　ｅｎｅｒｇｙ　ｐｒｉｃｅ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｏｎ　ｅｎｅｒｇｙ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　

ＤＩＡ０　Ｘｉｎ—ｋｅ，ＴＡＮＧ　Ａｎ—ｂａｏ　（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，Ｃｈｉｎａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｍｉｎｉｎｇ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ　２２１１１６，Ｃｈｉｎａ）　

改革开放以来，我国经济发展取得辉煌业绩，　但伴随而来的能源消耗与浪费、环境污染恶化等　

问题却日益威胁着我国经济与社会的可持续发展，　而解决这一系列问题的核心就在于提高能源效　率Ｌ１］。能源效率分为能源综合效率、能源生产效率　

和能源消费效率三个方面　］。本文将能源综合效率　

收稿日期：２０１２—０１—３Ｏ　基金项目：全国统计科学研究计划项目一能源价格及结构对工业　产业碳排放的影响测度研究资助（编号：２０１０ＬＣ１５）　作者简介：刁心柯（１９８７一），男，硕士研究生，研究方向为金融　工程与风险管理。Ｅ—ｍａｉｌ：１７４７３１９１＠ｑｑ．ｃｏｍ；　唐安宝（１９６８一），男，副教授，硕士生导师，研究方向为金融工　程与风险管理。　作为衡量我国能源效率的指标，即经济产出与能　

源消费总量之比，以单位能耗所创造的产值衡量，　其数值越大能源效率越高，其倒数则是能源强度，　该数值越低能源效率越高。　

经济中影响能源效率的因素很多，从不同视　角出发，产业结构、就业结构、能源结构、技术　进步和能源价格都会对其产生不同程度影响［３］。从　

我国的实际看，基于环境效益的经济增长是我们　追求的目标。在特定的资源禀赋下，能源消费结　

构的优化是个漫长的过程，而能源领域的技术进　步对进一步降低能耗强度的作用在短期内又难以　

显现，因此能源效率的提高应更多地依靠价格杠　杆的调控　］。基于此，本文重点分析能源价格对能　一一一～～一一一一　一～一一一一一一一一一　～一一一～一～～一～一一一一～一一～

　３８　中国矿业　第２１卷　

源效率的影响，将能源价格划分为电力、石油和　

煤炭价格，实证分析三类能源价格对我国能源效　率的影响效力，对充分利用能源价格手段提高能　

源效率提出相应政策建议。　１国内外研究现状分析　Ｂｉｒｏｌ＆Ｋｅｐｐｌｅｒ（２０００）指出提高能源价格是　

改善能源效率、降低能源强度的经济工具之一　。　

Ｃｏｍｉｌｌｉｅ＆Ｆａｎｋｈａｕｓｅｒ（２００４）通过对中东欧和原　苏联等国家研究发现能源价格是提高能源效率的　最主要趋动力［６３。Ｆｉｓｈｅｒ　Ｖａｎｄｅｎ（２００４）实证得　

出能源相对价格上升在５４．４　的程度上可以解释　中国整体能源强度的下降［７］。Ｋａｕｆｍａｎｎ（２００４）　

分析发现美国能源价格对能源效率有显著影响，　但在价格上涨和下降过程中表现有所差异　］。Ｌａｎ　

Ｓｕｅ　Ｗｉｎｇ（２００８）实证分析发现，长期内能源价　

格上升引起技术创新，有利于提高能源效率；短　期内价格上升引起要素替代，促使能耗强度　

下降　。　从国内研究层面看，杨洋等（２００８）Ｌｌ　、成金　

华、李世祥（２０１０）＿３］，谭忠富、张金良（２０１０）口］、　王治平（２０１１），张宗益等（２０１０）［】ｚ］研究表明能源　

价格上升能降低能源强度，是提高能源效率长期而　

稳定的激励机制。杭雷鸣、屠梅曾（２００６）研究表　明能源相对价格上升能降低制造业总能源强度，油　

价和电价上升分别降低石油和电力强度，煤价上升　对煤炭强度影响不显著［１　。田立新、刘晶（２０１０）　

实证表明总体能源价格上升对能源强度降低作用并　不明显，电力相对价格上升对各类能源强度的影响　

有显著差异。　与此同时，何凌云、薛永刚（２０１１）指出能　源价格与能源效率之间是远程关系，其可以通过　

影响很多变量进而作用于能源效率，两者间所表　现出的显在关系是多种效应综合作用的结果；实　

证表明能源价格通过影响产业结构进而对能源效　率产生显著正向影响＝４］。这与胡宗义等（２００８）¨５　

的研究结论相类似。然而，孔婷等（２００８）研究　表明，对大多数制造业行业而言，能源价格的提　

升并未明显降低能源强度，能源价格对于技术进　

步对能源强度影响的调节效应不显著，能源价格　的调节效应更多地表现为促进能源消费结构转化　来降低行业能源强度　１　。　

综上所述，众多学者研究了能源价格与能源　

效率之间的关系，但结论并不一致。产业和能源　结构的差异，要素替代和技术进步程度的不同，　

以及所使用能源价格不一致等因素进一步导致结　论的不确定性。本文基于电力、石油、煤炭价格　和能源效率数据，实证分析能源价格与能源效率　之间的关系，测量不同能源价格对能源效率的影　

响效力，对利用能源价格手段改善能源效率提出　相应政策建议。　

２　实证分析　２．１变量选择与预处理　

本文选取电力、石油、煤炭三类能源价格，　分别以各自出厂价格指数代替，用ＥＬＰ、ＰＰ、ＣＰ　表示；能源效率用国内生产总值除以能源消费总　

量计算得出，单位为万元ＧＤＰ／万ｔ标准煤，用　

ＥＥ表示。根据数据的可得性和有效性，样本区间　为１９８０￣２００９年，三类价格数据、国内生产总值　

均以１９８０年作为基期进行折算，相关数据来源于　历年《中国统计年鉴》和中经网产业数据库。相　

关变量变动情况如图１所示。为了便于比较，能源　价格和能源效率原序列除以１００。　

图１　１９８０～２００９年能源价格及能源效率变动趋势　

可以看出，样本区间内，我国能源效率、能　源价格呈持续上升趋势；３０年间能源效率增长　

２．１６倍，电力、煤炭、石油价格分别增长５．１６　倍、１Ｏ．６１倍和２１．４２倍。１９９２年之前，三类能源　

价格长期保持较低水平，且发展状态高度一致，　究其原因，与政府对各类能源价格严格管制密不　可分；这一时期，能源效率在缓慢上升。１９９２年　

之后，三类能源价格走势开始出现明显差异，石　油价格不断走高，其波动幅度最为明显；煤电价　

格在２００４年出现明显分化，煤价逐步摆脱电价，　上升趋势日益显著。与之相对应，能源价格与能　

源效率表现出更加明显的同向变动关系。在整个　样本期内，电力、石油、煤炭与能源效率的Ｐｅａｒ—　

ｓｏｎ相关系数达到了０．９８、０．８９、０．８９，表明能源　价格与能源效率之间存在较强相关关系。基于此，　本文进一步实证分析能源价格与能源效率之间的　

关系，分析三种能源价格变动对能源效率有无影　响，效力如何，并通过原因分析，对充分发挥能　

源价格手段提高能源效率提出政策建议。

　第６期　刁心柯，等：能源价格变动对能源效率影响研究　３９　

根据实证分析的需要，为消除异方差，对各　量间在５　显著水平上至多存在２个协整关系。对　

变量取对数，电力、煤炭、石油价格，能源效率　协整检验的残差进行平稳性检验，检验结果显示，　变量分别记为ＬＮＥＬＰ、ＬＮＣＰ、ＬＮＰＰ、ＬＮＥＥ，　残差序列是平稳的，故进一步验证了变量间存在　

为检验数据序列的平稳性，本文通过ＡＤＦ平稳性　协整关系。这表明，能源价格与能源效率之间存　

检验表明，五个时间序列均为Ｉ（１）序列。　在长期均衡关系。　２．２　能源价格对能源效率影响的实证分析　２．２．２　因果关系分析　

２．２．１　长期均衡关系分析　在变量间存在长期均衡关系基础上，利用　根据ＡＤＦ平稳性检验结果，各变量均是Ｉ　Ｇｒａｎｇｅｒ因果关系检验考察能源价格与能源效率的　

（１）序列，说明它们之间可能存在协整关系。基　因果关系。Ｇｒａｎｇｅｒ因果检验是假定在包含了变量　于此，本文采用Ｊｏｈａｎｓｅｎ协整检验，对变量　ｘ、Ｙ过去信息的条件下，若变量Ｘ有助于解释Ｙ　

ＬＮＥＬＰ、ＬＮＣＰ、ＬＮＰＰ、ＬＮＥＥ进行长期均衡关　将来变化则认为其是Ｙ变化的Ｇｒａｎｇｅｒ原因，它　系分析。Ｊｏｈａｎｓｅｎ协整检验结果如表１所示。　可以在一定程度上说明变量间统计意义上的因果　采用Ｊｏｈａｎｓｅｎ协整检验，表２结果表明，变　关联。结果如表２所示。　表１　能源价格和能源效率Ｊｏｈａｎｓｅｎ协整检验结果　

协整方程个数　特征值　迹检验统计量　５％ｌ临界值Ｐ值　最大特征值统计量　５　临界值　Ｐ值　Ｎｏｎｅ　０．８５７８　９９．０３４４　４７．８５６１　０．００００　５０．７１４２　２７．５８４３　０．００００　Ａｔ　ｍｏｓｔ　１　０．７６１０　４８．３２０２　２９．７９７１　０．０００１　３７．２０７６　２１．１３１６　０．０００１　Ａｔ　ｍｏｓｔ　２　０．３３１Ｏ　１１．１１２６　１５．４９４７　０．２０４７　１Ｏ．７９１４　１４．２６４６　０．１６５０　Ａｔ　ｍｏｓｔ　３　０．０１２３　０．３２１２　３．８４１５　０．５７０９　０．３２１２　３．８４１５　０．５７０９　注：“＊”表示５　显著水平下拒绝原假设；根据ＡＩＣ和ＳＣ准则确定滞后期为３。　

表２能源价格与能源效率间的Ｇｒａｎｇｅｒ因果检验结果　

注：“＊”表示５　显著水平下拒绝原假设，“＊＊”表示１Ｏ　显著水平下拒绝原假设。　

表２显示，能源价格与能源效率之间存在显著　的Ｇｒａｎｇｅｒ因果关系，具体而言，电力、煤炭价格　在滞后１期和２期是能源效率Ｇｒａｎｇｅｒ原因的概率　

分别达到９９．６３　、９６．５９　和９６．７２　、９６．８２　，　石油价格在滞后２期是能源效率Ｇｒａｎｇｅｒ原因的概　

率达到９２．５３　。说明三类能源价格变动会引起能　源效率变化，它们之间有着内在的因果联系。基　

于此，本文进一步构建模型，定量测算能源价格　变动对能源效率的影响效力。　

２．２．３　能源价格对能源效率影响效力实证分析　基于上文的理论分析与实证检验，建立直接　效应模型，测量不同能源价格对能源效率的影响　

效力。直接效应模型如式（１）所示：　

ＬＮＥＥ＝：＝Ⅸ＋良ＬＮＥＬＰ＋Ｂ２ＬＮＣＰ＋８３ＬＮ　ＰＰ＋￡　

（１）　式中，ＬＮＥＥ、ＬＮＥＬＰ、ＬＮＣＰ、ＬＮＰＰ为能源　效率、电力、煤炭、石油价格；　（ｃ一１，２，３）　为常数项和相应的系数。　通过测算发现，电力与煤炭、石油，以及石　

油与煤炭的Ｐｅａｒｓｏｎ相关系数０．９７８、０．９８５、　０．９９３，模型变量间关联性大，因而不可避免的存　在多重共线性。岭回归能很好的解决多重共线性