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摘要：通过对2006年国家统计局按照新的统计方法公布的统计数据重新进行整理和分析，运用适应性加权AWD（Adaptive Weighted Divisia Index Method）方法分析其中的结构份额和效率份额组成，对我国能源强度变化中的结构份额和效率份额进行了定量分析。结果表明：1978- 2010年间我国能源强度下降的主要动力来自于各产业能源利用效率的提高，其中工业能源强度下降是总体能源强度下降的主要原因。
关键词：能源强度；适应性加权方法；结构份额；效率份额
作者简介：李训领（1981-），男，山东菏泽人，国核电力规划设计研究院，工程师。（北京 100094）邓丽丽（1983-），女，山东临朐人，北京国环清华环境工程设计研究院有限公司，工程师。（北京 100084）
中图分类号：TM619 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）24-0124-03
能源强度是指增加单位GDP的能源需求，即单位产值能耗，它反映了一个国家的综合能源利用效率，是经济增长质量的一个重要指标。能源强度的变化虽然在计算公式上是由经济总量和能源消费量所决定的，但在本质上，它是节能技术进步、管理水平提高以及体制创新的结果。从图1可以看出，我国自改革开放以来，能源强度（以1990年的GDP为基期）有很大的下降，从1980年的7.84吨标煤/万元下降到2010年的2.25吨标煤/万元。[1]从图中可以看出，我国的能源强度从1980到2000年，总体呈逐渐下降趋势，但是到了2000年以后，能源强度下降趋势放缓，并在2004至2007年有所回升。
能源强度能反映出能源使用效率的变化趋势，但不能够进一步分析能源使用效率变化的原因。Richard F. Garbaccio、Mun S. Ho（1999）等对1987~1992年中国能源强度下降的原因作出分析，[2]得出的结论是技术因素是能效提高的主要原因，结构变化却增加了能源的使用。王玉潜（2003）则运用投入产出技术和统计因素分析方法，[3]建立了能源消耗强度的投入产出模型和因素分析模型，初步解释我国1987~1997年来能源消耗强度下降的原因，研究结果表明，产业结构的调整对降低单位产出能耗是负作用的。韩智勇、魏一鸣（2004）对中国能源强度的变化做了两项分解，[4]得出了1980-2000年间，我国能源强度下降的主要原因是各产业能源利用效率的提高。史丹（1999）通过计量回归分析却认为，[5]结构因素对能源强度的降低有积极的作用。
本文以1980-2010年的经济产出和能源统计数据建立完全分解模型，采用AWD法来定量分析中国能源强度变化的原因。同时进一步分析2000年后能源强度反弹的原因。
一、能源强度变化全分解模型建立
能源强度的定义公式为：
（1）
对能源强度的公式做如下的分解：
（2）
式中：et为t时期能源强度；Et为t时期能源消耗量；Yt为t时期的经济产出；Eit为第i部门t时期的能源消耗量；Yit为第i部门t时期的经济产出；eit为第i部门t时期的能源强度，它反映了第i部门的能源效率；sit为第i部门t时期的产出份额。
为了表示出能源强度随时间的变化关系，在公式（2）两端同时对t进行微分，得到：
（3）
对式（3）两边进行积分，并同时除以e0（0表示基期）得到：
（4）
式（4）就是从0期到t期能源强度变化的完全积分模型。
对于能源强度变化的分解模型一般可以写为：
（5）
总的能源强度的变化被定义为部门能源消耗效率效应（表示总的能源强度的变化随部门能源消耗强度变化的部分）、结构效应（表示总的能源强度的变化随GDP结构变化的部分）和残差效应RD（表示结构变化因素和部门能源强度变化因素的估计误差）。从式（4）转化为式（5）有很多种方法，常用的是参数微分法。采用参数微分法（PDM）分解的结果如下：
（6）
（7）
其中：，，对于参数，的值的确定有不同的方法，主要有：
（1）基于Laspeyres指数的方法，；
（2）基于Paasche指数的方法，；
（3）基于“联合产生平等贡献”的简单平均方法，；
（4）适应性加权AWD（Adaptive Weighted Divisia Index Method）法。在这个方法中，解出，即可。得到：
（8）
（9）
前三种方法，过分夸大了0期或者t期的部门能源强度、部门产出比例，带有主观臆断性，AWD方法符合数学恒等式条件，也避免了主观判断，且能随时间序列而变动，能尽可能地反映出相关信息。因此本文选用AWD法建立结构分解模型。
二、我国能源强度的变化分析
2006年中国统计局修正了统计方法，对以往的统计数据按照新的统计方法进行了修改，基于此，重新分析中国能源强度就有更大的意义。考虑到数据的可得性原则和结构分解原则，本文采用六大产业（农业、工业、建筑业、交通、商业、非物质生产业）来进行划分部门。由于受统计资料的限制，农业用第一产业数据（农、林、牧、渔、水利）；工业与建筑业采用第二产业的数据；交通用“交通运输、仓储及邮电运输业”数据；商业用“批发、零售贸易、住宿、餐饮业”数据；非物质生产行业包括服务业（采用第三产业和交通与商业之差的数据）和其他。数据来自2010年统计年鉴和2010年统计公报或计算得到（以1990年为基准价）。图2、3分别表示各部门能源强度变化趋势和各产业部门的经济产出比例。
从图2可以看出，工业、交通和非物质生产部门的能源强度下降的速度非常快，而其他三个部门的能源强度变化相对较小，但都有一定程度的下降；从图3可以看出，在我国的经济结构中，工业一直占有较大的比例，农业所占的比例下降较大，非物质生产部门上升较多，在能源强度变化较大的交通业，其经济产出占有的比例一直较小。
1.全阶段分析
利用能源强度分解模型计算我国1980-2010年间能源强度下降的结构份额和效率份额结果如表1和图4所示。
从图4可以看出，在我国能源强度下降过程中，效率效应发挥的作用大，能源效率的提高对能源强度下降的贡献大。同时从表1中也可以看出计算的结果误差值最大为0.07吨标煤/万元，误差是相当小的，结果可信。只有在1989和2006这两年，效率效应对能源强度起负效应，其余年份的贡献是正效应的。
2.分阶段分析
利用能源强度分解模型计算我国1980-2010分阶段能源强度下降的结构份额和效率份额结果如表2所示。
在1980-2010，我国的能源强度下降值为5.582吨标煤/万元，年均下降为0.186吨标煤/万元，其效率份额的贡献达到了5.599吨标煤/万元，占100.3%；其结构份额的贡献为0.108吨标煤/万元，仅占1.9%，误差为2.2%。
分阶段分析，在1980-1990年中，我国能源强度下降值为2.55吨标煤/万元，结构效应和效率效应都起到了正作用，其贡献份额分别为13.63%和89.51%。在1991到2000年中，下降值为2.7吨标煤/万元，但是结构效应对能源强度的下降起到了负效应，贡献份额为-13.04%，效率份额起正效应，贡献份额为114.41%。
在2000年后，能源强度先有上升趋势，后持续下降。总的趋势呈下降趋势，下降值为0.328吨标煤/万元，这期间，结构调整对能源强度下降的贡献明显，贡献份额达到了34.1%，效率份额为68.3%。
以上分析仅知道我国的能源强度下降主要是效率效应的贡献，需要进一步对各部门的效率份额进行计算分析。
三、我国各部门的效率份额贡献分析
图5反映了我国能源强度变化中各产业部门效率份额的贡献，对于效率份额，在整个样本期内，各部门能源利用效率的改进在不同程度上驱使了能源整体消耗强度的下降。可以看出，工业部门对整个能源强度下降的贡献最大。
1.工业部门的效率贡献
中国的工业产值在期间增加了12倍，能源消耗仅增加4.4倍。1980-1990年间，我国工业产出的比例从43.9%下降到36.7%，工业部门能源强度由11.55吨标煤/万元下降到9.85吨标煤/万元，对能源强度的效率份额变化的贡献为28.6%；1990-2000年间，我国工业产出的比例从37.1%上升到40.3%，工业部门能源强度由9.44吨标煤/万元下降到4.41吨标煤/万元，对能源强度的效率份额变化的贡献为69.9%；2001-2010年间，我国工业产出的比例从39.8%上升到40.1%，变化不大，工业部门能源强度由4.26吨标煤/万元下降到4.03吨标煤/万元，对能源强度的效率份额变化的贡献为3.45%，在此阶段，总的能源强度下降也非常小。
另外，在2000年后，总能源强度先逐渐提升后下降，而且从图5也可以看出效率变化份额也是先有提升再下降。这就从总量和变化量两个方面说明了工业部门对整个能源强度下降的贡献。
就目前看，我国经济体制不太合理，工业比重较大，因结构优化对能源强度下降的作用还没有发挥出，因此依靠产业结构变化降低能源强度有很大空间。反观我国产品能源使用效率，虽然有所进步，但仍明显低于世界先进水平，也具有较大的提高空间，因此通过技术进步降低能源强度还有较大潜力。
2.非物质生产部门的效率贡献
在整个样本期内，非物质生产部门对于能源强度效率份额的变化值的贡献也较大，基本上是正效率的。但在1996、2005、2006年，其贡献值却是负效率。
3.交通部门的效率贡献
从图5也可看出，交通部门的能源强度效率份额变化不大。但值得注意的是交通部门在2003、2004、2005年对于能源强度下降是起到负效应的，而且贡献比例较大。
其余部门的变化较为平稳，整体上讲对能源强度的下降起正效应作用。
用SDA分析可以看出，分析区间内结构因素的影响对于能源强度的影响较小，但产业结构的调整对于能源强度的下降还是起到了一定的作用。原因在于：第一，由于产业结构的调整，促进了各产业部门的技术改进，提高了能源效率，间接地降低了能源强度；第二，产业结构调整的本身就是一个产业优化的过程，这其中包括能效的考量。就目前看，我国的产业结构很不合理，工业比重较大，依靠产业结构变化降低能源强度有很大的空间。
四、结语
1980-2010年间我国的能源强度在总体上呈下降的趋势，2001年后，下降趋势比较缓慢，同期各部门之间能源强度的波动存在一定的差异。用能源强度分解模型求得的结果表明：
（1）我国能源强度的下降是由于能源效率提高的结果，相对于效率份额，结构份额的影响很少，但是针对于个别年份，结构份额要大于效率份额；其中，在效率份额中，工业部门能源强度的下降是总体能源强度下降的主要原因，其贡献比例占整个效率份额的51.07%。这为我们以后能源强度的继续下降指明了道路，即我国的能源强度下降中，经济结构的调整还没有发挥出作用，经济结构调整的潜力没有得到充分的挖掘和重视，我国要进一步优化产业结构，在未来中国降低能源强度，保障能源安全中，经济结构调整有可能取代效率提高，起到主要作用。
（2）和世界主要发达国家相比，我国还有很大的差距。据统计资料表明，2003年我国1亿美元GDP消耗能源约8万-9万吨油当量（按当期市场汇率计算，2000年不变价）。能耗强度约为日木的8. 47倍，德国的4. 99倍，美国的3. 97倍，巴西的3. 09倍，印度的1. 38倍。在现阶段，通过制度改革和技术创新引进促进能源效率提高，仍然是能源强度降低的主要途径。
（3）从对各部门的能源强度分解分析可知，工业部门是能源强度下降的重点，必须重点支持工业节能技术的进步，调整工业内部结构，特别是高耗能行业，推动它们向世界先进水平靠拢，是以后提高能源效率工作的重点。
参考文献：
[1]国家统计局.中国统计年鉴(2010)[K].北京:中国统计出版社,2010.
[2]Richard F.Garbaccio,Mun S.Ho,Dale W.Jorgenson.Why has the Energy-Output Ratio Fallen in China[J].The Energy Journal,1999,(20):63-91.
[3]王玉潜.能源消耗强度变动的因素分析方法及其应用[J].数量经济技术经济研究,2003,(8):151-154.
[4]韩智勇,魏一鸣,范英.中国能源强度与经济结构变化特征研究[J].数理统计与管理,2004,23(1):1-6.
[5]史丹.结构变动是影响我国能源消费的主要因素[J].中国工业经济,1999,(11):38-43.
[6]吴滨,李为人.中国能源强度变化因素争论与剖析[J].中国科学院研究生院学报,2007,(2).
（责任编辑：麻剑飞）
关键词：能源强度；适应性加权方法；结构份额；效率份额
作者简介：李训领（1981-），男，山东菏泽人，国核电力规划设计研究院，工程师。（北京 100094）邓丽丽（1983-），女，山东临朐人，北京国环清华环境工程设计研究院有限公司，工程师。（北京 100084）
中图分类号：TM619 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2011）24-0124-03
能源强度是指增加单位GDP的能源需求，即单位产值能耗，它反映了一个国家的综合能源利用效率，是经济增长质量的一个重要指标。能源强度的变化虽然在计算公式上是由经济总量和能源消费量所决定的，但在本质上，它是节能技术进步、管理水平提高以及体制创新的结果。从图1可以看出，我国自改革开放以来，能源强度（以1990年的GDP为基期）有很大的下降，从1980年的7.84吨标煤/万元下降到2010年的2.25吨标煤/万元。[1]从图中可以看出，我国的能源强度从1980到2000年，总体呈逐渐下降趋势，但是到了2000年以后，能源强度下降趋势放缓，并在2004至2007年有所回升。
能源强度能反映出能源使用效率的变化趋势，但不能够进一步分析能源使用效率变化的原因。Richard F. Garbaccio、Mun S. Ho（1999）等对1987~1992年中国能源强度下降的原因作出分析，[2]得出的结论是技术因素是能效提高的主要原因，结构变化却增加了能源的使用。王玉潜（2003）则运用投入产出技术和统计因素分析方法，[3]建立了能源消耗强度的投入产出模型和因素分析模型，初步解释我国1987~1997年来能源消耗强度下降的原因，研究结果表明，产业结构的调整对降低单位产出能耗是负作用的。韩智勇、魏一鸣（2004）对中国能源强度的变化做了两项分解，[4]得出了1980-2000年间，我国能源强度下降的主要原因是各产业能源利用效率的提高。史丹（1999）通过计量回归分析却认为，[5]结构因素对能源强度的降低有积极的作用。
本文以1980-2010年的经济产出和能源统计数据建立完全分解模型，采用AWD法来定量分析中国能源强度变化的原因。同时进一步分析2000年后能源强度反弹的原因。
一、能源强度变化全分解模型建立
能源强度的定义公式为：
（1）
对能源强度的公式做如下的分解：
（2）
式中：et为t时期能源强度；Et为t时期能源消耗量；Yt为t时期的经济产出；Eit为第i部门t时期的能源消耗量；Yit为第i部门t时期的经济产出；eit为第i部门t时期的能源强度，它反映了第i部门的能源效率；sit为第i部门t时期的产出份额。
为了表示出能源强度随时间的变化关系，在公式（2）两端同时对t进行微分，得到：
（3）
对式（3）两边进行积分，并同时除以e0（0表示基期）得到：
（4）
式（4）就是从0期到t期能源强度变化的完全积分模型。
对于能源强度变化的分解模型一般可以写为：
（5）
总的能源强度的变化被定义为部门能源消耗效率效应（表示总的能源强度的变化随部门能源消耗强度变化的部分）、结构效应（表示总的能源强度的变化随GDP结构变化的部分）和残差效应RD（表示结构变化因素和部门能源强度变化因素的估计误差）。从式（4）转化为式（5）有很多种方法，常用的是参数微分法。采用参数微分法（PDM）分解的结果如下：
（6）
（7）
其中：，，对于参数，的值的确定有不同的方法，主要有：
（1）基于Laspeyres指数的方法，；
（2）基于Paasche指数的方法，；
（3）基于“联合产生平等贡献”的简单平均方法，；
（4）适应性加权AWD（Adaptive Weighted Divisia Index Method）法。在这个方法中，解出，即可。得到：
（8）
（9）
前三种方法，过分夸大了0期或者t期的部门能源强度、部门产出比例，带有主观臆断性，AWD方法符合数学恒等式条件，也避免了主观判断，且能随时间序列而变动，能尽可能地反映出相关信息。因此本文选用AWD法建立结构分解模型。
二、我国能源强度的变化分析
2006年中国统计局修正了统计方法，对以往的统计数据按照新的统计方法进行了修改，基于此，重新分析中国能源强度就有更大的意义。考虑到数据的可得性原则和结构分解原则，本文采用六大产业（农业、工业、建筑业、交通、商业、非物质生产业）来进行划分部门。由于受统计资料的限制，农业用第一产业数据（农、林、牧、渔、水利）；工业与建筑业采用第二产业的数据；交通用“交通运输、仓储及邮电运输业”数据；商业用“批发、零售贸易、住宿、餐饮业”数据；非物质生产行业包括服务业（采用第三产业和交通与商业之差的数据）和其他。数据来自2010年统计年鉴和2010年统计公报或计算得到（以1990年为基准价）。图2、3分别表示各部门能源强度变化趋势和各产业部门的经济产出比例。
从图2可以看出，工业、交通和非物质生产部门的能源强度下降的速度非常快，而其他三个部门的能源强度变化相对较小，但都有一定程度的下降；从图3可以看出，在我国的经济结构中，工业一直占有较大的比例，农业所占的比例下降较大，非物质生产部门上升较多，在能源强度变化较大的交通业，其经济产出占有的比例一直较小。
1.全阶段分析
利用能源强度分解模型计算我国1980-2010年间能源强度下降的结构份额和效率份额结果如表1和图4所示。
从图4可以看出，在我国能源强度下降过程中，效率效应发挥的作用大，能源效率的提高对能源强度下降的贡献大。同时从表1中也可以看出计算的结果误差值最大为0.07吨标煤/万元，误差是相当小的，结果可信。只有在1989和2006这两年，效率效应对能源强度起负效应，其余年份的贡献是正效应的。
2.分阶段分析
利用能源强度分解模型计算我国1980-2010分阶段能源强度下降的结构份额和效率份额结果如表2所示。
在1980-2010，我国的能源强度下降值为5.582吨标煤/万元，年均下降为0.186吨标煤/万元，其效率份额的贡献达到了5.599吨标煤/万元，占100.3%；其结构份额的贡献为0.108吨标煤/万元，仅占1.9%，误差为2.2%。
分阶段分析，在1980-1990年中，我国能源强度下降值为2.55吨标煤/万元，结构效应和效率效应都起到了正作用，其贡献份额分别为13.63%和89.51%。在1991到2000年中，下降值为2.7吨标煤/万元，但是结构效应对能源强度的下降起到了负效应，贡献份额为-13.04%，效率份额起正效应，贡献份额为114.41%。
在2000年后，能源强度先有上升趋势，后持续下降。总的趋势呈下降趋势，下降值为0.328吨标煤/万元，这期间，结构调整对能源强度下降的贡献明显，贡献份额达到了34.1%，效率份额为68.3%。
以上分析仅知道我国的能源强度下降主要是效率效应的贡献，需要进一步对各部门的效率份额进行计算分析。
三、我国各部门的效率份额贡献分析
图5反映了我国能源强度变化中各产业部门效率份额的贡献，对于效率份额，在整个样本期内，各部门能源利用效率的改进在不同程度上驱使了能源整体消耗强度的下降。可以看出，工业部门对整个能源强度下降的贡献最大。
1.工业部门的效率贡献
中国的工业产值在期间增加了12倍，能源消耗仅增加4.4倍。1980-1990年间，我国工业产出的比例从43.9%下降到36.7%，工业部门能源强度由11.55吨标煤/万元下降到9.85吨标煤/万元，对能源强度的效率份额变化的贡献为28.6%；1990-2000年间，我国工业产出的比例从37.1%上升到40.3%，工业部门能源强度由9.44吨标煤/万元下降到4.41吨标煤/万元，对能源强度的效率份额变化的贡献为69.9%；2001-2010年间，我国工业产出的比例从39.8%上升到40.1%，变化不大，工业部门能源强度由4.26吨标煤/万元下降到4.03吨标煤/万元，对能源强度的效率份额变化的贡献为3.45%，在此阶段，总的能源强度下降也非常小。
另外，在2000年后，总能源强度先逐渐提升后下降，而且从图5也可以看出效率变化份额也是先有提升再下降。这就从总量和变化量两个方面说明了工业部门对整个能源强度下降的贡献。
就目前看，我国经济体制不太合理，工业比重较大，因结构优化对能源强度下降的作用还没有发挥出，因此依靠产业结构变化降低能源强度有很大空间。反观我国产品能源使用效率，虽然有所进步，但仍明显低于世界先进水平，也具有较大的提高空间，因此通过技术进步降低能源强度还有较大潜力。
2.非物质生产部门的效率贡献
在整个样本期内，非物质生产部门对于能源强度效率份额的变化值的贡献也较大，基本上是正效率的。但在1996、2005、2006年，其贡献值却是负效率。
3.交通部门的效率贡献
从图5也可看出，交通部门的能源强度效率份额变化不大。但值得注意的是交通部门在2003、2004、2005年对于能源强度下降是起到负效应的，而且贡献比例较大。
其余部门的变化较为平稳，整体上讲对能源强度的下降起正效应作用。
用SDA分析可以看出，分析区间内结构因素的影响对于能源强度的影响较小，但产业结构的调整对于能源强度的下降还是起到了一定的作用。原因在于：第一，由于产业结构的调整，促进了各产业部门的技术改进，提高了能源效率，间接地降低了能源强度；第二，产业结构调整的本身就是一个产业优化的过程，这其中包括能效的考量。就目前看，我国的产业结构很不合理，工业比重较大，依靠产业结构变化降低能源强度有很大的空间。
四、结语
1980-2010年间我国的能源强度在总体上呈下降的趋势，2001年后，下降趋势比较缓慢，同期各部门之间能源强度的波动存在一定的差异。用能源强度分解模型求得的结果表明：
（1）我国能源强度的下降是由于能源效率提高的结果，相对于效率份额，结构份额的影响很少，但是针对于个别年份，结构份额要大于效率份额；其中，在效率份额中，工业部门能源强度的下降是总体能源强度下降的主要原因，其贡献比例占整个效率份额的51.07%。这为我们以后能源强度的继续下降指明了道路，即我国的能源强度下降中，经济结构的调整还没有发挥出作用，经济结构调整的潜力没有得到充分的挖掘和重视，我国要进一步优化产业结构，在未来中国降低能源强度，保障能源安全中，经济结构调整有可能取代效率提高，起到主要作用。
（2）和世界主要发达国家相比，我国还有很大的差距。据统计资料表明，2003年我国1亿美元GDP消耗能源约8万-9万吨油当量（按当期市场汇率计算，2000年不变价）。能耗强度约为日木的8. 47倍，德国的4. 99倍，美国的3. 97倍，巴西的3. 09倍，印度的1. 38倍。在现阶段，通过制度改革和技术创新引进促进能源效率提高，仍然是能源强度降低的主要途径。
（3）从对各部门的能源强度分解分析可知，工业部门是能源强度下降的重点，必须重点支持工业节能技术的进步，调整工业内部结构，特别是高耗能行业，推动它们向世界先进水平靠拢，是以后提高能源效率工作的重点。
参考文献：
[1]国家统计局.中国统计年鉴(2010)[K].北京:中国统计出版社,2010.
[2]Richard F.Garbaccio,Mun S.Ho,Dale W.Jorgenson.Why has the Energy-Output Ratio Fallen in China[J].The Energy Journal,1999,(20):63-91.
[3]王玉潜.能源消耗强度变动的因素分析方法及其应用[J].数量经济技术经济研究,2003,(8):151-154.
[4]韩智勇,魏一鸣,范英.中国能源强度与经济结构变化特征研究[J].数理统计与管理,2004,23(1):1-6.
[5]史丹.结构变动是影响我国能源消费的主要因素[J].中国工业经济,1999,(11):38-43.
[6]吴滨,李为人.中国能源强度变化因素争论与剖析[J].中国科学院研究生院学报,2007,(2).
（责任编辑：麻剑飞）