基于行業(yè)視角的中國石油消費因素分解分析
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劉固望，王安建，王高尚，閆 強(qiáng)
（1．中國地質(zhì)大學(xué)（北京）地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京100083;2．中國地質(zhì)科學(xué)院全球礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略研究中心，北京100037）
摘要：為提高我國能源安全和減少石油對外依存，充分分解分析歷史影響石油消費增加的潛在性因素是勢在必行的。本文采用分解技術(shù)方法分析了1980～2012年4方面因素對全國及六大行業(yè)石油消費的影響。研究表明，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出是拉動全國及各行業(yè)石油消費增長的主要貢獻(xiàn)因素；而石油消費抑制作用主要來源于能源消費強(qiáng)度。行業(yè)間以工業(yè)和交通業(yè)的產(chǎn)出效益和能源強(qiáng)度效應(yīng)最為顯著。能源結(jié)構(gòu)對全國、工業(yè)及其他行業(yè)（非物質(zhì)生產(chǎn)行業(yè)）的石油消費起著抑制作用，而對農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)、交通和商業(yè)起著拉動作用�；茉刺娲鷮θ珖拖M起著拉動作用，這歸因于工業(yè)的化石能源替代正效應(yīng)要強(qiáng)于其他四大行業(yè)負(fù)效應(yīng)。未來我國對石油消費的控制主要途徑是降低經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出效應(yīng)，其根本在于在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中減少經(jīng)濟(jì)對能源的依賴，通過政策扶持改善能源結(jié)構(gòu)，以及通過技術(shù)改進(jìn)提高能源效率。
關(guān)鍵詞：石油消費；因素分解分析；行業(yè)視角
中圖分類號：F407. 22 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-4051(2016)01-0055-06
伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，由此而產(chǎn)生的能源短缺和環(huán)境問題日益突出，尤其是石油短缺和高碳排放問題最為突出。目前，我國正面臨著石油內(nèi)部供給不足，對外依存度較高的風(fēng)險。從1993年開始，我國成為石油凈進(jìn)口國家，2003年我國成為世界上第二大石油消費國。隨著我國經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展、城市化和工業(yè)化提高以及人口增長，石油消費量仍將保持快速增長。到2035年，我國能源消費量將達(dá)35.6億toe(噸油當(dāng)量)，石油消費量約占18%，即8.2億t。根據(jù)Hubbert石油峰值觀點，全世界正關(guān)注著中國的發(fā)展，尤其是石油消費的情況。
為了提高能源安全和減少石油消費對外依存，充分分解分析歷史影響石油消費增加的潛在性因素是勢在必行的。發(fā)展中國家和發(fā)達(dá)國家的研究表明，石油消費增加受多種因素影響，包括產(chǎn)出的增加，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的變化，能源效率的提高等。此外，石油作為能源中的重要組成部分，化石能源間存在一定的替代作用。因此，能源內(nèi)部結(jié)構(gòu)和化石能源間的替代作用變化也應(yīng)作為影響石油消費的因素。
在過去的幾十年里，因素分解技術(shù)在能源研究中應(yīng)用十分廣泛，其研究對象主要是能源消費，能源消費強(qiáng)度和碳排放，對單個能源礦種尤其是對石油消費的因素分解相對較少。其采用的研究方法主要定量分解的方法，如計量回歸、結(jié)構(gòu)分解法( SDA)和指數(shù)分解法(IDA)等等。SDA是利用投入產(chǎn)出比較靜態(tài)技術(shù)，將產(chǎn)業(yè)間的結(jié)構(gòu)效應(yīng)從能源消費中分解出來。由于投入產(chǎn)出表編制周期為5年，故而其具有不能用于跨期研究的劣勢；IDA只是使用部門匯總的數(shù)據(jù)，故其使用時間序列數(shù)據(jù)；既可做跨期研究也可用于連續(xù)分析。指數(shù)分解分析法中主要有Laspeyres、Divisia、Pa-asche、Fisher等10多種，在研究中被廣泛采用的是Laspeyres和Divisia。LMDI指數(shù)法(LogaruthmicMean Divisia Index)又稱為對數(shù)平均迪氏指數(shù)法，是研究增長內(nèi)因及作用強(qiáng)度中廣為應(yīng)用的較為成熟的方法之一，可用于零殘留誤差分解的多因素和
不完整的數(shù)據(jù)集的因素分解，鑒于其對數(shù)據(jù)要求降低，故而很容易進(jìn)行時間序列和行業(yè)間對比分析。Ang B W等的研究表明，對數(shù)平均迪式指數(shù)法( LMDI)可對所有因素進(jìn)行無殘差分解，并可運用到部分殘缺數(shù)據(jù)集的分解上。對數(shù)平均迪氏指數(shù)法有加法形式和乘法形式，顯示的結(jié)果具有較好的一致性。
為此，本文將采用LMID指數(shù)法以全國和六大行業(yè)為研究對象，考察1980～2012年經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出、能源消費強(qiáng)度、能源結(jié)構(gòu)（化石能源占總能源的比重）和化石能源替代（反映煤炭等化石能源對石油消費的替代效應(yīng)）對石油消費的影響效應(yīng)。
1 數(shù)據(jù)收集及模型方法
1.1數(shù)據(jù)
考慮到本文研究石油消費的因素分解分析對象是農(nóng)林牧漁水利業(yè)（簡稱農(nóng)業(yè)，下同）、工業(yè)、建筑業(yè)、交通運輸倉儲及郵電通訊業(yè)（簡稱交通業(yè)）、批發(fā)零售貿(mào)易餐飲業(yè)（簡稱商業(yè)）、其他行業(yè)（非物質(zhì)生產(chǎn)行業(yè)，簡稱其他）六大行業(yè)以及全國。特別說明，生活部門雖消耗了部分石油，但考慮到其未能產(chǎn)生GDP，故不將其作為分析對象。
為此，文中所采用的數(shù)據(jù)包括：全國的GDP（2000不變價）、石油消費量、能源消費量和化石能源（煤炭，石油和天然氣）消費量；六大行業(yè)的產(chǎn)值（2000不變價）、石油消費、能源消費量和化石能源消費量。上述數(shù)據(jù)主要來源于各年的中國統(tǒng)計年鑒和中國能源統(tǒng)計年鑒。鑒于數(shù)據(jù)的完整性和可獲得性，本文所采用上述數(shù)據(jù)時間范圍為1980～2012年，具體見表1。
1.2模型方法
石油消費分解基本模型見式(1)。
式中：OCi是全國或第i行業(yè)的石油消費量；FCi是全國或第i行業(yè)的化石能源消費量；ECi是第i行業(yè)的能源消費量；Pi是全國GDP或第i行業(yè)的產(chǎn)值；SS。是全國或第i行業(yè)的化石能源替代結(jié)構(gòu)，用石油消費量占化石能源消費量的比表示；SEi是全國或第i行業(yè)的能源結(jié)構(gòu)，用化石能源消費量占能源消費量比表示；Ii是全國或第i行業(yè)的能源消費強(qiáng)度。
由LMDI方法，分解各行業(yè)的因素變化引起石油消費變化，如式(2)～(6)所示。
示全國或第i行業(yè)第t期石油消費變化量；△OCisst表示全國或第i行業(yè)第f期石油替代變化引起的石油消費變化量；△OCiSEt表示全國或第i行業(yè)第t期石能源結(jié)構(gòu)變化引起的石油消費變化量；ΔOCilt表示全國或第i行業(yè)第f期能源效率變化引起的石油消費變化量；ΔOCiPt表示全國GDP或第i行業(yè)第t期產(chǎn)值變化引起的石油消費變化量。當(dāng)分解值為正，表示該效應(yīng)造成了石油消費的增加；而分解值為負(fù)，表明該效應(yīng)造成了石油消費的減少。需要說明的是，由于年度時間序列數(shù)據(jù)的可利用性，本研究將采用鏈接分析技術(shù)分析石油消費因素的影響。這也正如Ang等認(rèn)為的那樣：隨著時間推移能源效率發(fā)生變化，當(dāng)使用的數(shù)據(jù)存在非連續(xù)數(shù)據(jù)時，鏈接分析無疑使最好的研究方法。
2 中國石油消費影響因素分解
依據(jù)LMDI分解方法，將石油消費量變動的原因分解為：經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出效應(yīng)、能源強(qiáng)度效應(yīng)、能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)和化石能源替代效應(yīng)。接下來通過式(1)～(6)對全國六大行業(yè)的石油消費進(jìn)行因素分解。
2.1全國石油消費分解
全國石油消費因素分解分析結(jié)果見圖1。1981年來，石油消費隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展總體保持持續(xù)增長。尤其2000～2012年，石油消費增長速度明顯加快。因素分解結(jié)果看，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出引起的石油消費持續(xù)快速上升，是拉動石油消費增長的主要貢獻(xiàn)因素；而對石油消費最大的抑制因素是能源強(qiáng)度，其抑制強(qiáng)度基本與產(chǎn)出效益的拉動強(qiáng)度增長趨勢保持一致，但抑制作用明顯小于拉動作用。1995年之前能源強(qiáng)度對石油消費的抑制作用變化較小；之后抑制作用呈現(xiàn)加大的趨勢。能源結(jié)構(gòu)對石油消費也起著抑制作用，且明顯弱于能源強(qiáng)度效應(yīng)�；茉刺娲鷮κ拖M起著拉動作用，1993年開始，中國轉(zhuǎn)為凈進(jìn)口石油，其對化石能源中的煤炭部分替代作用明顯增強(qiáng)，而2002年后石油替代效應(yīng)有所下降，這是主要是天然氣消費增長較快所致。
2.2行業(yè)石油消費分解
2.2.1 總體效應(yīng)
從圖2中可以看出，1980～2012年，我國各行業(yè)石油消費一直處于上升的趨勢。即便是2008年金融危機(jī)，各行業(yè)仍保持增長態(tài)勢，石油消費表現(xiàn)出較強(qiáng)的剛性需求。對比1980～2012年各行業(yè)的石油消費總體效應(yīng)發(fā)現(xiàn)，石油消費增長量最大的是交通業(yè)（增長2.4億t，1857%），其次是工業(yè)（增長1.6億t，185%），二者的消費增長量占六大行業(yè)的80%左右。從時間序列看，1993年前，交通業(yè)和工業(yè)石油消費較為緩慢，但隨著1993年我國成為石油凈進(jìn)口國以來，該兩個行業(yè)的石油消費增長速度加快。其他四個行業(yè)石油消費增長相對緩慢，其中農(nóng)業(yè)石油消費累計增長(88. 7%)1030萬t，建筑業(yè)累計增長3600萬t(1440%)，商業(yè)累計增長730萬t(1770%)，非物質(zhì)生產(chǎn)行業(yè)累計增長3700萬t(537%)。
2.2.2產(chǎn)出效益
經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出對六大行業(yè)的石油消費均為拉動作用，以對工業(yè)和交通業(yè)的拉動作用最為明顯，商業(yè)最不顯著（圖3）。1980～2012年，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出對二者拉動作用占六大行業(yè)的81%，工業(yè)石油消費累計增長5億t( 567%)，交通業(yè)累計增長2.7億t(2097%)。這表明了，工業(yè)和交通業(yè)的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出對石油消費依賴較大，是石油消費增加的重要拉動因素。1995年，工業(yè)和交通業(yè)的石油消費增長量相對平緩，之后增長速度明顯加快。
2.2.3能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)
能源結(jié)構(gòu)變化對其他行業(yè)即非物質(zhì)生產(chǎn)行業(yè)石油消費影響最為顯著，其次是農(nóng)業(yè)。除工業(yè)外，其他五大行業(yè)由能源結(jié)構(gòu)變化而引起的石油消費變化均為抑制作用，且隨著時間推移，抑制作用越來越明顯（圖4）。19 80～2012年，能源結(jié)構(gòu)對其他行業(yè)石油消費量累計增長-1240萬t（-180%）；農(nóng)業(yè)累計增長-489萬t（-42%）；交通業(yè)累計增長了-365萬t（-28%）。特別注意的是，由于各年化石能源占比與1980年相比存在一定程度的浮動，故而其石油消費累計增長量波動幅度明顯。
2.2.4化石能源替代效應(yīng)
農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)、交通業(yè)和商業(yè)的化石能源替代效應(yīng)為拉動作用，而工業(yè)和其他行業(yè)為抑制作用。其中，拉動作用最大的是交通業(yè)，抑制作用最大的是工業(yè)。1980～2012年，化石能源替代對農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)、交通業(yè)和商業(yè)的石油消費累計拉動分別為920萬t、1200萬t、5200萬t和210萬t；對工業(yè)累計抑制石油消費1.3億t。
2.2.5 能源強(qiáng)度效應(yīng)
能源強(qiáng)度下降一定程度上意味著能源效率提高，同時能源強(qiáng)度下降有助于降低對石油消費的依賴。綜合來看，能源強(qiáng)度對六大行業(yè)的石油消費均為抑制作用，即能源強(qiáng)度的降低有助于國內(nèi)各大行業(yè)對石油消費的依賴。但各行業(yè)間的抑制強(qiáng)度不同，其中以工業(yè)和交通業(yè)最為顯著，其次是農(nóng)業(yè)和建筑業(yè)（圖6）。
綜上所述，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出效應(yīng)和能源強(qiáng)度效應(yīng)對全國及六大行業(yè)影響顯著，是調(diào)控未來石油消費的主要影響因素。不過，各行業(yè)間二者的影響效應(yīng)存在差異，以工業(yè)和交通業(yè)影響最大，這是因為工業(yè)和交通業(yè)的石油消費占全國比重大。再則，能源結(jié)構(gòu)和化石能源替代在各時期的變動相對較小，對石油消費變化的影響微乎其微，為此，隨著我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐加快，三次產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)出效益仍有增長空間，尤其是對交通業(yè)的石油消費拉動作用仍將持續(xù)，但能源強(qiáng)度效應(yīng)不足以抵消產(chǎn)出效益。
4 結(jié)論及對策
本文采用分解技術(shù)方法分解分析了1980～2012年全國及六大行業(yè)石油消費量變化情況，并識別導(dǎo)致石油消費增長的影響因素。
全國石油消費隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展總體保持增長。經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出效應(yīng)對石油消費持續(xù)快速上升，是拉動石油消費增長的主要貢獻(xiàn)因素；而能源強(qiáng)度是石油消費最大的抑制因素，但其抑制作用明顯小于拉動作用。能源結(jié)構(gòu)對石油消費也起著抑制作用，且明顯弱于能源強(qiáng)度效應(yīng)�；茉刺娲鷮κ拖M起著拉動作用。
各行業(yè)石油消費的產(chǎn)出效應(yīng)和能源強(qiáng)度效應(yīng)與全國基本保持一致，各行業(yè)間存在差異，以工業(yè)和交通業(yè)的產(chǎn)出效益和能源強(qiáng)度效應(yīng)最為顯著。能源結(jié)構(gòu)對農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)、交通和商業(yè)起著拉動作用，對工業(yè)和其他行業(yè)起著抑制作用�；茉刺娲I(yè)和其他外對其他四大行業(yè)均起著抑制作用。
針對上述我國全國及六大行業(yè)石油消費影響因素分解特征可知，未來我國對石油消費的控制主要途徑是降低經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出效應(yīng)，其根本在于在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中減少經(jīng)濟(jì)對能源的依賴，通過政策扶持改善能源結(jié)構(gòu)，及通過技術(shù)改進(jìn)提高能源效率。重點降低工業(yè)，尤其是重工業(yè)，和交通業(yè)的能源消費強(qiáng)度，可以考慮提高技術(shù)等手段提高能源使用效率。與此同時，還需優(yōu)化各行業(yè)尤其是交通業(yè)和工業(yè)的能源結(jié)構(gòu)和化石能源替代。
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