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摘 要： 针对现有省级工业部门能源回弹效应研究的空白，以辽宁省工业部门作为研究对象，利用1978-2016年区间辽宁省工业部门能源消费的样本数据，基于最基本的柯布-道格拉斯生产函数模型，得出相应的测算表达式，分别测算了改革开放以来辽宁省工业部门的长期、短期能源回弹效应，通过对比并分析测算结果，并提出了抑制能源回弹效应的对策措施。
关键词： 工业部门； 能源回弹效应； CD生产函数
中图分类号： F402.4 文献标志码： A 文章编号： 1671-2153（2017）03-0061-04
一、文献梳理与现状分析
回弹效应最早被现代经济学所关注是在二十世纪八九十年代，Brookes认为，技术进步未必始终能够促进整个经济能源能耗的降低，尽管其能够提高单个能源产品或能源服务的效率。[1]Saunders首次将CD和CES生产函数置于新古典增长理论框架下，从宏观经济角度证实了能源回弹效应[2]；Saunders在新世纪进一步将回弹效应细分为逆反效应、完全回弹、部分回弹、零回弹、以及超级节能五种形式[3]。能源回弹效应研究在我国尚处于起步探索阶段，而且多数研究集中在宏观能源回弹效应的测算，仅有少数研究针对工业部门，如李廉水、周勇（2006）利用Malmquist指数法将工业各行业的科技进步率、纯技术进步率和规模效率归纳为技术进步，并首次提出技术效率是工业部门能源效率提高的主要原因[4]；国涓、郭崇慧、凌煜（2010）以超越对数成本函数为基础，测算出中国工业部门能源消费不存在回弹效应[5]；丘海斌（2016）通过内生经济增长理论，采用CEG模型测算了我国制造业短期和长期、产出和强度的能源回弹效应，认为中国制造业技术节能政策实现了部分效果，内部细分行业的回弹效应具有较大行业差别[6]。通过文献梳理可以发现，我国目前针对工业部门进行的测算，虽有一定创新，因理论模型和测算方法的不同，研究结论差异较大，且针对省级层面的研究十分有限。
辽宁省作为东北老工业基地，拥有众多高能耗的重工业企业，并且工业企业整体能源利用效率不高，产生了能源回弹效应，因此，针对辽宁省工业部门的能源回弹效应进行测度，并且提出提高能源利用效率的可行措施，对于辽宁老工业基地振兴具有重要的现实意义。改革开放以来，辽宁省的能源消耗（尤其是工业部门）一直处于较高的水平，而且供求缺口表现出逐渐扩大的趨势。辽宁省国民经济与社会发展统计公报的数据显示，辽宁省能源生产总量由1978年的3890.7万吨标准煤上升至2016年的5198.8万吨标准煤；辽宁省能源消费总量由1978年5261.5万吨标准煤上升至2016年的20934.2万吨标准煤，2016年能源消费总量比1978年增长297.8%，增长率最高的年份甚至达到了20%以上。其中，工业部门能源消费总量从4261.82万吨标准煤上升至2016年16301.5万吨标准煤，工业部门平均每年的能源消费总量占整个辽宁省的80%左右。严格说来，辽宁省粗放型经济增长模式并未完全改善，能源消耗压力仍然巨大。但是也应该看到，辽宁省在能源利用效率的提高、能源消费结构的优化、能源价格的完善等方面成效显著。东北老工业基地再振兴以及《中国制造2025》的战略的实施，对辽宁能源开发利用提出了更高的要求。
二、辽宁省工业部门能源回弹效应测算
（一）理论模型
参考 Saunders的假定，本文提出五点模型基本假设：其一，总量生产函数的产出（Y）依赖三种投入要素，即资本（K）、劳动（L）和能源（E），即Y=f（K，L，E）；其二，能源增进型技术进步成为技术进步的最主要表现形式，即能源效率（τ）的有效提升反映了技术水平的提升；其三，资本供给在较长时期内可自由变动且其均衡价格恒定，在较短时期内固定不变；其四，产品和要素市场都是完全竞争市场而且市场已出清；其五，能源效率（τ）、劳动供给均视为外生变量。
2008年，Saunders即指出CD生产函数虽然不是讨论回弹效应的理想形式，但却是最受欢迎的生产函数形式，尤其可在理论分析中提供基础性的解释。事实上，对回弹效应进行开拓性理论探索的很多代表性文献均采用了这种简明的函数形式。而作为回弹效应理论模型内生化的最初尝试，本文的探究和阐述也采用了Saunders（2000）、Wei（2007）和Saunders（2008）所设定的CD生产函数形式。
其中，Y、K、L和E分别表示产出、资本、劳动和能源；α、β和1-α-β（α+β<1）分别表示资本、劳动和能源的理论产出弹性；τ为能源增进型技术进步，即能源效率；a>0为生产效率参数。
同时，对于测算表达式的原始定义，本文沿袭了Saunders（2000，2008）从宏观经济层面将回弹效应定义为RE=1+η，其中η为能源的产出弹性；因此，基于CD生产函数模型，首先要推导出长短期下能源消费对能源效率的弹性η的表达式。
其中，SE为实际生产过程中产出Y对能源消费E的真实弹性。
同理，长期资本可变的情况下，根据上述原理推导得出回弹效应表达式RL为
RZ=1+。 （3）
（二）测算结果
依据（2）式和（3）式的推算，如果得到α、β的值，并运用统计数据计算出SE，就可以计算出长期回弹效应、短期回弹效应。因此，将（1）式两边同时取自然对数变形为
lnY=αlnK+βlnL+θlnE+C， （4）
式中：θ=1-α-β；C=lna+（1-α-β）lnτ；Y，K，L和E分别代表历年的辽宁省工业增加值、辽宁省工业部门资本存量、辽宁省工业部门职工人数和辽宁省工业部门能源消费量。根据（4）式建立传统的时间序列参数模型： lnYt=αlnKt+βlnLt+θlnEt+C+μt。 （5）
以最长时期跨度 1978-2016年各省分行业统计的数据为依据，对历年的能源回弹效应进行全面测算。（5）式中各变量数据：其一，产出Y为1978年不变价格的实际工业增加值（用第二产业生产总值指数进行平减）；其二，资本存量K主要参考单豪杰（2008）和张军（2004）的思路进行估算，具体为：折旧率取9.6%，投资序列取辽宁省工业行业固定资产投资额并将其转化为1978年不变价格序列，最后利用永续盘存法进行估算；其三，劳动L以辽宁省工业行业职工人数度量；其四，能源消费量E为以标准煤计的各年辽宁省工业部门能源消费总量（数据来源于《辽宁统计年鉴》、国家统计局统计资料汇编、《新中国 60 年统计资料汇编》）。由于职工人数数据在1998年以后统计口径发生改变，引入虚拟变量DV进行处理。利用Eviews软件进行传统的最小二乘法回归，估计出α、β、θ、C、SE的值，并代入能源回弹效应计算公式，可得能源回弹效应数值。从回弹效应均值所反映的总体情况来看，除个别年份表现为极强的部分回弹效应外，短期和长期回弹效应均表现为逆反效应。1996-1999年间长短期回弹效应均小于1，说明亚洲金融危机等动荡的经济环境下，辽宁省工业部门的规划性欠缺对能源效率和能源消费变化影响巨大，经济全球化给工业品消费偏好带来的影响使得能源消费量减少，回弹效应也随之小幅减小。因此，整体而言，改革开放以来，辽宁省工业部门能效提高并未带来能源消费的减少，节能效果不盡人意，整体上处于节能无效状态。
除个别年份外，辽宁省能源长期回弹效应均大于短期回弹效应，说明辽宁省工业部门虽然短期节能效果有所提高，表现出相对较弱的回弹效应，但近年来辽宁省工业快速发展产生的的能源刚性需求决定了略有提高的节能效果绝大部分会被能效改进对资本和产出的激励效应削弱。相对于短期回弹，长期回弹资本具有更强的可变性，生产要素也会更多地相互替代，能效提升可以有效促进技术外溢，技术外溢又可以有效提高资本与劳动效率，导致工业生产链条上生产要素投入量增多，产出效应提高，从而进一步强化回弹效应。
无论从短期和长期来看，辽宁省工业部门回弹效应作用均很强，说明能效提高的潜在节能效果中还有很大程度未能得到实现，辽宁省工业部门尚存在较大的节能空间。从宏观经济层面分析，其高回弹效应可归因于两个传统的经济学效应：其一，替代效应。辽宁省工业部门是典型的生产部门，技术进步和能效改进的推动力量并没有削弱生产者对于耗能利润的追逐，同时由于能源的成本降低，形成了辽宁省工业部门产品高能耗的偏好；其二，产出效应。我国工业经济的高速发展持续拉动了能源消费，产出和资本投入的增长所带来的新的能源消耗所削减了能效技术改进产生的节能效应。
三、抑制能源回弹效应的对策分析
（一）调控能源价格，提高能源消费的价格弹性
我国能源的定价机制和价格设置受政府的调控还比较显著，这也是导致能源价格偏低以及能源需求增长过快的重要原因。作为中国老工业基地的辽宁，其工业部门能源消费替代效应严重抵消了技术进步和能源效率提高所带来的节能效果。因此，辽宁省抑制能源回弹效应必须以对能源价格的宏观调控为基础，相关部门要及时进行能源价格市场改革，提升能源价格的市场弹性，减少间接能源回弹效应。能源价格弹性的提升短期内会提升当地企业和消费者的节能动力，长期，还会改变工业生产者对能源密集型生产以及消费者对能源密集使用型工业品需求的偏好，从而减少对能源的消费。
（二）减少行政干预，发挥技术要素对能源消费的替代作用
目前，辽宁省主要依靠政府的行政管理推动各工业部门实施节能减排，尽管短期内有一定效果，但成本相对较高，且由于非工业部门主观认同所以持续性较差，企业往往不愿长期坚持；并且，行政政策导向并不能使企业真正实现提高能源效率、减少能源消费，因此，回弹效应的存在突显了市场导向型节能途径的重要性，资本、劳动和能源之间的替代效应在很大程度上决定着回弹效应的大小，市场化程度的提高及其所带来的要素配置效率的改善，能够通过增强其他生产要素对能源要素的替代效应而削弱回弹效应。从辽宁省工业部门本身，应不断提升工业生产技术水平，提升劳动者的生产效率，充分发挥技术溢出效应对产出的驱动性，减轻能源消费的对其他生产要素的替代效应，抑制能源的回弹效应。
（三）合理利用税收调控政策，解决能源回弹效应的负外部性
虽然能源价格的市场化能够实现对能效改进的有效刺激和对能源消费的显著抑制，但缺乏有效调控的市场行为同时也具有一定的盲目性和滞后性，形成负外部性，难以达到资源配置的最优状态。煤炭消费在辽宁省工业部门能源消费中占比很大，并形成了高污染能源消耗特征，因此，当地政府与相关行业部门有必要通过税收手段对能源市场进行间接的干预和调控，通过对高能耗部门征收环境污染调节税，增收的税收收入用于环境治理和技术改造，抑制回弹效应，以弥补市场的缺陷和不足。
能源消费利用的市场化机制结合有效的政府调控，促进能源使用的环境外部成本内部化，能够隐蔽地修正被扭曲的价格信号，减少对能源的消费实现经济发展与节能减排的“双重红利”。
参考文献：
[1] Khazzoom J D.Economic implications of mandated efficiency in standards for household appliances[J]. The Energy Journal，1980（4）：21-40.
[2] Saunders H D.The Khazzoom-Brookes postulate and neoclassical growth[J]. The Energy Journal，1992：131-148.
[3] Saunders H D.Fuel conserving（and using） production functions[J]. Energy Economics，2008（5）：2184-2235.
[4] 李廉水，周勇. 技术进步能提高能源效率吗？——基于中国工业部门的实证检验[J]. 管理世界，2006（10）：82-89.
[5] 国涓，郭崇慧，凌煜. 中国工业部门能源反弹效应研究[J]. 数量经济技术经济研究，2010（11）：114-126.
[6] 丘海斌. 中国制造业能源消费存在杰文斯悖论吗[J]. 经济学家，2016（03）：32-39.
（责任编辑：程勇）
关键词： 工业部门； 能源回弹效应； CD生产函数
中图分类号： F402.4 文献标志码： A 文章编号： 1671-2153（2017）03-0061-04
一、文献梳理与现状分析
回弹效应最早被现代经济学所关注是在二十世纪八九十年代，Brookes认为，技术进步未必始终能够促进整个经济能源能耗的降低，尽管其能够提高单个能源产品或能源服务的效率。[1]Saunders首次将CD和CES生产函数置于新古典增长理论框架下，从宏观经济角度证实了能源回弹效应[2]；Saunders在新世纪进一步将回弹效应细分为逆反效应、完全回弹、部分回弹、零回弹、以及超级节能五种形式[3]。能源回弹效应研究在我国尚处于起步探索阶段，而且多数研究集中在宏观能源回弹效应的测算，仅有少数研究针对工业部门，如李廉水、周勇（2006）利用Malmquist指数法将工业各行业的科技进步率、纯技术进步率和规模效率归纳为技术进步，并首次提出技术效率是工业部门能源效率提高的主要原因[4]；国涓、郭崇慧、凌煜（2010）以超越对数成本函数为基础，测算出中国工业部门能源消费不存在回弹效应[5]；丘海斌（2016）通过内生经济增长理论，采用CEG模型测算了我国制造业短期和长期、产出和强度的能源回弹效应，认为中国制造业技术节能政策实现了部分效果，内部细分行业的回弹效应具有较大行业差别[6]。通过文献梳理可以发现，我国目前针对工业部门进行的测算，虽有一定创新，因理论模型和测算方法的不同，研究结论差异较大，且针对省级层面的研究十分有限。
辽宁省作为东北老工业基地，拥有众多高能耗的重工业企业，并且工业企业整体能源利用效率不高，产生了能源回弹效应，因此，针对辽宁省工业部门的能源回弹效应进行测度，并且提出提高能源利用效率的可行措施，对于辽宁老工业基地振兴具有重要的现实意义。改革开放以来，辽宁省的能源消耗（尤其是工业部门）一直处于较高的水平，而且供求缺口表现出逐渐扩大的趨势。辽宁省国民经济与社会发展统计公报的数据显示，辽宁省能源生产总量由1978年的3890.7万吨标准煤上升至2016年的5198.8万吨标准煤；辽宁省能源消费总量由1978年5261.5万吨标准煤上升至2016年的20934.2万吨标准煤，2016年能源消费总量比1978年增长297.8%，增长率最高的年份甚至达到了20%以上。其中，工业部门能源消费总量从4261.82万吨标准煤上升至2016年16301.5万吨标准煤，工业部门平均每年的能源消费总量占整个辽宁省的80%左右。严格说来，辽宁省粗放型经济增长模式并未完全改善，能源消耗压力仍然巨大。但是也应该看到，辽宁省在能源利用效率的提高、能源消费结构的优化、能源价格的完善等方面成效显著。东北老工业基地再振兴以及《中国制造2025》的战略的实施，对辽宁能源开发利用提出了更高的要求。
二、辽宁省工业部门能源回弹效应测算
（一）理论模型
参考 Saunders的假定，本文提出五点模型基本假设：其一，总量生产函数的产出（Y）依赖三种投入要素，即资本（K）、劳动（L）和能源（E），即Y=f（K，L，E）；其二，能源增进型技术进步成为技术进步的最主要表现形式，即能源效率（τ）的有效提升反映了技术水平的提升；其三，资本供给在较长时期内可自由变动且其均衡价格恒定，在较短时期内固定不变；其四，产品和要素市场都是完全竞争市场而且市场已出清；其五，能源效率（τ）、劳动供给均视为外生变量。
2008年，Saunders即指出CD生产函数虽然不是讨论回弹效应的理想形式，但却是最受欢迎的生产函数形式，尤其可在理论分析中提供基础性的解释。事实上，对回弹效应进行开拓性理论探索的很多代表性文献均采用了这种简明的函数形式。而作为回弹效应理论模型内生化的最初尝试，本文的探究和阐述也采用了Saunders（2000）、Wei（2007）和Saunders（2008）所设定的CD生产函数形式。
其中，Y、K、L和E分别表示产出、资本、劳动和能源；α、β和1-α-β（α+β<1）分别表示资本、劳动和能源的理论产出弹性；τ为能源增进型技术进步，即能源效率；a>0为生产效率参数。
同时，对于测算表达式的原始定义，本文沿袭了Saunders（2000，2008）从宏观经济层面将回弹效应定义为RE=1+η，其中η为能源的产出弹性；因此，基于CD生产函数模型，首先要推导出长短期下能源消费对能源效率的弹性η的表达式。
其中，SE为实际生产过程中产出Y对能源消费E的真实弹性。
同理，长期资本可变的情况下，根据上述原理推导得出回弹效应表达式RL为
RZ=1+。 （3）
（二）测算结果
依据（2）式和（3）式的推算，如果得到α、β的值，并运用统计数据计算出SE，就可以计算出长期回弹效应、短期回弹效应。因此，将（1）式两边同时取自然对数变形为
lnY=αlnK+βlnL+θlnE+C， （4）
式中：θ=1-α-β；C=lna+（1-α-β）lnτ；Y，K，L和E分别代表历年的辽宁省工业增加值、辽宁省工业部门资本存量、辽宁省工业部门职工人数和辽宁省工业部门能源消费量。根据（4）式建立传统的时间序列参数模型： lnYt=αlnKt+βlnLt+θlnEt+C+μt。 （5）
以最长时期跨度 1978-2016年各省分行业统计的数据为依据，对历年的能源回弹效应进行全面测算。（5）式中各变量数据：其一，产出Y为1978年不变价格的实际工业增加值（用第二产业生产总值指数进行平减）；其二，资本存量K主要参考单豪杰（2008）和张军（2004）的思路进行估算，具体为：折旧率取9.6%，投资序列取辽宁省工业行业固定资产投资额并将其转化为1978年不变价格序列，最后利用永续盘存法进行估算；其三，劳动L以辽宁省工业行业职工人数度量；其四，能源消费量E为以标准煤计的各年辽宁省工业部门能源消费总量（数据来源于《辽宁统计年鉴》、国家统计局统计资料汇编、《新中国 60 年统计资料汇编》）。由于职工人数数据在1998年以后统计口径发生改变，引入虚拟变量DV进行处理。利用Eviews软件进行传统的最小二乘法回归，估计出α、β、θ、C、SE的值，并代入能源回弹效应计算公式，可得能源回弹效应数值。从回弹效应均值所反映的总体情况来看，除个别年份表现为极强的部分回弹效应外，短期和长期回弹效应均表现为逆反效应。1996-1999年间长短期回弹效应均小于1，说明亚洲金融危机等动荡的经济环境下，辽宁省工业部门的规划性欠缺对能源效率和能源消费变化影响巨大，经济全球化给工业品消费偏好带来的影响使得能源消费量减少，回弹效应也随之小幅减小。因此，整体而言，改革开放以来，辽宁省工业部门能效提高并未带来能源消费的减少，节能效果不盡人意，整体上处于节能无效状态。
除个别年份外，辽宁省能源长期回弹效应均大于短期回弹效应，说明辽宁省工业部门虽然短期节能效果有所提高，表现出相对较弱的回弹效应，但近年来辽宁省工业快速发展产生的的能源刚性需求决定了略有提高的节能效果绝大部分会被能效改进对资本和产出的激励效应削弱。相对于短期回弹，长期回弹资本具有更强的可变性，生产要素也会更多地相互替代，能效提升可以有效促进技术外溢，技术外溢又可以有效提高资本与劳动效率，导致工业生产链条上生产要素投入量增多，产出效应提高，从而进一步强化回弹效应。
无论从短期和长期来看，辽宁省工业部门回弹效应作用均很强，说明能效提高的潜在节能效果中还有很大程度未能得到实现，辽宁省工业部门尚存在较大的节能空间。从宏观经济层面分析，其高回弹效应可归因于两个传统的经济学效应：其一，替代效应。辽宁省工业部门是典型的生产部门，技术进步和能效改进的推动力量并没有削弱生产者对于耗能利润的追逐，同时由于能源的成本降低，形成了辽宁省工业部门产品高能耗的偏好；其二，产出效应。我国工业经济的高速发展持续拉动了能源消费，产出和资本投入的增长所带来的新的能源消耗所削减了能效技术改进产生的节能效应。
三、抑制能源回弹效应的对策分析
（一）调控能源价格，提高能源消费的价格弹性
我国能源的定价机制和价格设置受政府的调控还比较显著，这也是导致能源价格偏低以及能源需求增长过快的重要原因。作为中国老工业基地的辽宁，其工业部门能源消费替代效应严重抵消了技术进步和能源效率提高所带来的节能效果。因此，辽宁省抑制能源回弹效应必须以对能源价格的宏观调控为基础，相关部门要及时进行能源价格市场改革，提升能源价格的市场弹性，减少间接能源回弹效应。能源价格弹性的提升短期内会提升当地企业和消费者的节能动力，长期，还会改变工业生产者对能源密集型生产以及消费者对能源密集使用型工业品需求的偏好，从而减少对能源的消费。
（二）减少行政干预，发挥技术要素对能源消费的替代作用
目前，辽宁省主要依靠政府的行政管理推动各工业部门实施节能减排，尽管短期内有一定效果，但成本相对较高，且由于非工业部门主观认同所以持续性较差，企业往往不愿长期坚持；并且，行政政策导向并不能使企业真正实现提高能源效率、减少能源消费，因此，回弹效应的存在突显了市场导向型节能途径的重要性，资本、劳动和能源之间的替代效应在很大程度上决定着回弹效应的大小，市场化程度的提高及其所带来的要素配置效率的改善，能够通过增强其他生产要素对能源要素的替代效应而削弱回弹效应。从辽宁省工业部门本身，应不断提升工业生产技术水平，提升劳动者的生产效率，充分发挥技术溢出效应对产出的驱动性，减轻能源消费的对其他生产要素的替代效应，抑制能源的回弹效应。
（三）合理利用税收调控政策，解决能源回弹效应的负外部性
虽然能源价格的市场化能够实现对能效改进的有效刺激和对能源消费的显著抑制，但缺乏有效调控的市场行为同时也具有一定的盲目性和滞后性，形成负外部性，难以达到资源配置的最优状态。煤炭消费在辽宁省工业部门能源消费中占比很大，并形成了高污染能源消耗特征，因此，当地政府与相关行业部门有必要通过税收手段对能源市场进行间接的干预和调控，通过对高能耗部门征收环境污染调节税，增收的税收收入用于环境治理和技术改造，抑制回弹效应，以弥补市场的缺陷和不足。
能源消费利用的市场化机制结合有效的政府调控，促进能源使用的环境外部成本内部化，能够隐蔽地修正被扭曲的价格信号，减少对能源的消费实现经济发展与节能减排的“双重红利”。
参考文献：
[1] Khazzoom J D.Economic implications of mandated efficiency in standards for household appliances[J]. The Energy Journal，1980（4）：21-40.
[2] Saunders H D.The Khazzoom-Brookes postulate and neoclassical growth[J]. The Energy Journal，1992：131-148.
[3] Saunders H D.Fuel conserving（and using） production functions[J]. Energy Economics，2008（5）：2184-2235.
[4] 李廉水，周勇. 技术进步能提高能源效率吗？——基于中国工业部门的实证检验[J]. 管理世界，2006（10）：82-89.
[5] 国涓，郭崇慧，凌煜. 中国工业部门能源反弹效应研究[J]. 数量经济技术经济研究，2010（11）：114-126.
[6] 丘海斌. 中国制造业能源消费存在杰文斯悖论吗[J]. 经济学家，2016（03）：32-39.
（责任编辑：程勇）