摘要：作者從周期波動(dòng)的視角，定量分析了中國能源消費、能源效率與經(jīng)濟周期之間的關(guān)系。通過(guò)HP濾波分析，得出以下主要結論。一是中國能源消費與產(chǎn)出之間的關(guān)系非線(xiàn)性。二是改革開(kāi)放前，中國產(chǎn)出－能源效率變動(dòng)幅度較大，改革開(kāi)放后則長(cháng)期趨勢變得相對平穩，而波動(dòng)因素對產(chǎn)出－能源效率短期影響更大。三是從行業(yè)層面來(lái)看，2002—2005年，農業(yè)、工業(yè)、制造業(yè)、交通運輸倉儲業(yè)、批發(fā)零售住宿業(yè)產(chǎn)出－能源效率下降主要是由波動(dòng)因素引起；而2010—2015年，農業(yè)、工業(yè)、制造業(yè)、批發(fā)零售住宿業(yè)產(chǎn)出－能源效率總體上有所提高，其中趨勢因素起到了非常大的作用。基于此，作者認為，在制定能源效率的政策目標以及手段時(shí)，必須要理清長(cháng)期因素與短期因素。從行業(yè)層面分析來(lái)看，短期波動(dòng)因素對能源效率的損失具有較大貢獻，保持經(jīng)濟的平穩運行，有利于提高能源效率。
關(guān)鍵詞：能源效率；短期波動(dòng)；經(jīng)濟周期
基金項目：國家自然科學(xué)基金青年項目“中國能源消費周期波動(dòng)研究”（批準號：71203233）；中國社會(huì )科學(xué)院登峰戰略“產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟學(xué)”優(yōu)勢學(xué)科建設項目（2019年）。
一、引言
不少研究認為能源消費與經(jīng)濟增長(cháng)之間存在長(cháng)期穩定的關(guān)系，而且在不同的經(jīng)濟發(fā)展階段，能源消費通常呈現不同的典型特征。考察主要發(fā)達國家的發(fā)展歷程，能源消費大致呈現出快速增長(cháng)后逐步趨向平穩增長(cháng)的特點(diǎn)。像中國這樣的處在趕超階段的發(fā)展中國家，在經(jīng)濟發(fā)展初期，重化工業(yè)比重通常高于發(fā)達國家同期水平。能源消費與經(jīng)濟增長(cháng)之間關(guān)系通常表現出與其他國家不一致的特征。特別是，由于投資、價(jià)格、政策等短期因素沖擊，中國能源消費短期波動(dòng)特征更為明顯。而短期波動(dòng)因素對中國能源效率損失的貢獻超過(guò)了技術(shù)、結構等長(cháng)期因素。從研究視角看，現有對能源消費、能源效率與經(jīng)濟增長(cháng)之間關(guān)系的研究側重于長(cháng)期趨勢，主要集中于以下三個(gè)方面。
第一，能源消費的長(cháng)期趨勢很大程度上是由經(jīng)濟發(fā)展階段決定的。在工業(yè)化初期，能源消費大幅上升，在逐步完成工業(yè)化進(jìn)程進(jìn)入后工業(yè)化階段之后，能源消費主要部門(mén)由工業(yè)轉向服務(wù)業(yè)，能源消費增速逐步下降，甚至還出現經(jīng)濟增長(cháng)與能源消費脫鉤現象。不少學(xué)者利用國家和地區的數據進(jìn)行了實(shí)證分析，基本驗證了這一假說(shuō)（J?nicke et al.，1989；Galli，1998；Lebel，1998；Judson et al.，1999；Medlock III and Soligo，2001）。
第二，能源消費與經(jīng)濟增長(cháng)之間的互動(dòng)關(guān)系受到國別、選取時(shí)間段、研究方法等因素的影響，至今沒(méi)有得到一般性的結論。例如，Apergis和Payne（2011）研究了88個(gè)國家的經(jīng)濟增長(cháng)與能源消費之間的關(guān)系，發(fā)現經(jīng)濟增長(cháng)與能源消費之間的關(guān)系在不同收入水平的國家表現出不同的特征，在高收入和中高收入國家是雙向格蘭杰因果關(guān)系，在中低收入國家短期內能源消費是經(jīng)濟增長(cháng)的格蘭杰因。而Hossain（2011）則認為在新型工業(yè)化國家短期內經(jīng)濟增長(cháng)是能源消費的格蘭杰因。
第三，能源效率長(cháng)期受到技術(shù)、資源稟賦與結構因素的影響（史丹、張金隆，2003；韓智勇等，2004；傅曉霞、吳利學(xué)，2010）。也有學(xué)者從區域層面研究，認為城鄉收入差距的擴大會(huì )使全社會(huì )能源效率降低（陳夕紅等，2011）。相對于決定長(cháng)期趨勢的因素，吳利學(xué)（2009）提出短期波動(dòng)因素對中國能源消費、能源效率的影響更為顯著(zhù)。
目前從經(jīng)濟周期波動(dòng)視角研究中國能源消費波動(dòng)問(wèn)題的文獻較少，而且對波動(dòng)機制和影響因素等探討不夠深入。因此，從短期波動(dòng)角度，闡述經(jīng)濟增長(cháng)與能源消費、能源效率之間關(guān)系，能夠更為準確地認識能源消費、能源效率影響因素及其決定機制，全面認識中國能源消費、能源效率與經(jīng)濟增長(cháng)問(wèn)題。本文余下部分的安排如下：第二部分是對宏觀(guān)經(jīng)濟波動(dòng)與能源消費波動(dòng)特點(diǎn)、行業(yè)能源效率與產(chǎn)出波動(dòng)特征的定量描述；第三部分是對能源消費、效率波動(dòng)原因的分析；第四部分是總結與政策含義。
二、中國能源效率與能源消費波動(dòng)的特征
波動(dòng)分析的基礎是將經(jīng)濟變量變動(dòng)分解為趨勢成分和波動(dòng)成分。本文采用Hodrick和Prescott（1997）的HP濾波方法分析經(jīng)濟增長(cháng)、能源消費以及能源效率波動(dòng)狀況。本文借鑒Ravn和Uhlig（2002）的研究，選取6.25作為經(jīng)濟增長(cháng)和能源消費年度序列數據的平滑參數（史丹等，2008）。能源效率采用產(chǎn)出總量Y與能源投入總量E的比率，即產(chǎn)出－能源效率Y/E；采用資本K與能源投入總量E的比，即資本－能源效率K/E，衡量資本運行對能源的耗費強度，反映宏觀(guān)經(jīng)濟中資本與能源的依賴(lài)關(guān)系及其變化。其中，能源消費數據來(lái)自《中國能源統計年鑒》，單位為億噸標煤；產(chǎn)出數據來(lái)自《中國統計年鑒》，并折算到1980年不變價(jià)，單位為億元；各行業(yè)資本存量數據引自伍曉鷹教授等開(kāi)發(fā)的CIP數據庫2015，[https://www.rieti.go.jp/cn/database/CIP2015/index.html.] 同樣是1980年不變價(jià)，單位為億元。
（一）宏觀(guān)經(jīng)濟波動(dòng)與能源消費波動(dòng)的特點(diǎn)
第一，根據1952—2015年中國能源消費總量與GDP的實(shí)際數據（對數）以及HP濾波分析得到的趨勢（見(jiàn)圖1），改革開(kāi)放之前雖然產(chǎn)出與能源消費波動(dòng)劇烈，但是基本保持比較穩定的長(cháng)期增長(cháng)趨勢。比較而言，能源消費變化不如產(chǎn)出平滑，改革開(kāi)放之后波動(dòng)更加明顯一些。
圖1 產(chǎn)出與能源消費趨勢
資料來(lái)源：根據歷年《中國統計年鑒》《中國能源統計年鑒》整理和計算。
第二，根據1952—2015年中國資本－能源效率與產(chǎn)出－能源效率情況及其變化趨勢（見(jiàn)圖2），1952年以來(lái)，產(chǎn)出－能源效率和資本－能源效率變化幅度較大，基本趨勢是不斷下降，到1960年以后開(kāi)始回升，但經(jīng)過(guò)短暫調整后又呈下降趨勢，直到1980年后開(kāi)始持續上升，21世紀初又經(jīng)歷了短期的下滑。值得注意的是，“十五”時(shí)期，能源效率出現了改革以來(lái)最劇烈的波動(dòng)，產(chǎn)出－能源效率和資本－能源效率都是先明顯超過(guò)趨勢水平而后又顯著(zhù)低于趨勢水平。2005年產(chǎn)出－能源效率比2002年大約下降了10%，但同期產(chǎn)出－能源效率趨勢僅下降了約4%，剩余的6%是由波動(dòng)成分造成的（吳利學(xué)，2009）。2015年產(chǎn)出－能源效率比2010年大約提高了15%，而同期產(chǎn)出－能源效率趨勢則提高了約17%，波動(dòng)成分對近期能源效率的提升起到了負面作用。
圖2 產(chǎn)出－能源效率與資本－能源效率趨勢
資料來(lái)源：根據歷年《中國統計年鑒》《中國能源統計年鑒》整理和計算。
第三，根據1952—2015年能源消費、產(chǎn)出－能源效率和資本－能源效率的波動(dòng)情況及其趨勢（見(jiàn)圖3、圖4），能源消費與產(chǎn)出基本保持了同向同步波動(dòng)特點(diǎn)，而且改革開(kāi)放之后這一關(guān)系更加穩定，波動(dòng)幅度也明顯減小，產(chǎn)出波動(dòng)幅度稍小于能源消費波動(dòng)幅度，經(jīng)濟高速增長(cháng)的繁榮期波動(dòng)幅度更加明顯；產(chǎn)出－能源效率和資本－能源效率波動(dòng)也大體保持了同向同步波動(dòng)特征，其中資本－能源效率表現出比較明顯的逆周期特點(diǎn)，產(chǎn)出－能源效率波動(dòng)相對平緩。
圖3 產(chǎn)出與能源消費波動(dòng)
資料來(lái)源：根據歷年《中國統計年鑒》《中國能源統計年鑒》整理和計算。
圖4 產(chǎn)出與產(chǎn)出－能源效率、資本－能源效率波動(dòng)
資料來(lái)源：根據歷年《中國統計年鑒》《中國能源統計年鑒》整理和計算。
此外，1952—2015年和1978—2015年，產(chǎn)出、能源消費、能源效率實(shí)際波動(dòng)的主要統計指標表現出三方面特征（見(jiàn)表1）。一是波動(dòng)性，改革開(kāi)放之后產(chǎn)出、能源消費、能源效率波動(dòng)的標準差都變小了。其中，能源消費的波動(dòng)幅度要大于產(chǎn)出，而能源效率的波動(dòng)幅度與產(chǎn)出比較接近。二是對稱(chēng)性，能源消費則表現為明顯的向上偏倚，能源效率則正好相反，向下偏離明顯，尤其是資本－能源效率更為明顯。三是相關(guān)性，從資本－能源效率與產(chǎn)出當期負的相關(guān)系數可知，資本－能源效率表現出較強逆周期的特征，產(chǎn)出－能源效率與產(chǎn)出的當期相關(guān)系數在改革開(kāi)放前后發(fā)生了微弱的正負變化，改革開(kāi)放之后基本上是溫和順周期。
表1 產(chǎn)出、能源消費與能源效率波動(dòng)的統計特征
資料來(lái)源：根據歷年《中國統計年鑒》計算。
（二）行業(yè)能源效率與產(chǎn)出波動(dòng)特征
1.分行業(yè)能源消費、能源效率長(cháng)期趨勢
從總體上來(lái)看（見(jiàn)圖5），改革開(kāi)放以來(lái)，工業(yè)、制造業(yè)的能源消費在較高的總量水平基礎上保持了較快的增速，1997年受金融危機影響，以及產(chǎn)業(yè)結構的調整，能源消費總量出現短暫的下降，2000年以后工業(yè)、制造業(yè)能源消費以更快的增速上漲，2010年以后增長(cháng)幅度開(kāi)始趨于平緩。農業(yè)、交通運輸倉儲業(yè)、批發(fā)零售住宿業(yè)的能源消費情況與工業(yè)、制造業(yè)明顯不同。農業(yè)、批發(fā)零售住宿業(yè)基本保持了小幅的增長(cháng)趨勢。交通運輸倉儲業(yè)能源消費在1995年以后大幅度上漲。
圖5 改革開(kāi)放以后主要行業(yè)能源消費變化情況
資料來(lái)源：歷年《中國統計年鑒》。
具體從各行業(yè)長(cháng)期趨勢來(lái)看，通過(guò)對1980—2015年中國農業(yè)、工業(yè)（制造業(yè)、建筑業(yè)）、交通運輸倉儲業(yè)、批發(fā)零售住宿業(yè)的增加值和能源消費總量實(shí)際數據的對數和HP濾波分析得到的趨勢，可以得到以下結論：改革開(kāi)放以來(lái)，幾大行業(yè)產(chǎn)出與能源消費呈現長(cháng)期增長(cháng)趨勢，產(chǎn)出波動(dòng)則比能源消費更加平滑，尤其是20世紀90年代以來(lái)能源消費出現了明顯波動(dòng)（見(jiàn)表2）。
表2 各行業(yè)資本－能源效率與產(chǎn)出－能源效率
資料來(lái)源：作者計算。
進(jìn)一步分析農業(yè)、工業(yè)（制造業(yè)、建筑業(yè)）、交通運輸倉儲業(yè)、批發(fā)零售住宿業(yè)的資本－能源效率、產(chǎn)出－能源效率情況及其變化趨勢，可以得出以下幾方面特征（見(jiàn)表3）。
表3 各行業(yè)能源效率變化分解
資料來(lái)源：作者計算。
第一，改革開(kāi)放以后，農業(yè)產(chǎn)出－能源效率和資本－能源效率絕大部分時(shí)間里保持穩定增長(cháng)趨勢（“十五”期間下降）。產(chǎn)出－能源效率在2000年以后的增長(cháng)幅度不如資本－能源效率。“十五”期間能源效率發(fā)生了劇烈的波動(dòng)，農業(yè)產(chǎn)出－能源效率和資本－能源效率都是明顯地超過(guò)趨勢水平后又顯著(zhù)低于趨勢水平。通過(guò)進(jìn)一步計算，2005年農業(yè)產(chǎn)出－能源效率比2002年下降了17.6%，但產(chǎn)出－能源效率趨勢僅下降了約8.6%，也就是說(shuō)產(chǎn)出－能源效率的下降，有9.0%是由波動(dòng)成分造成的。2015年產(chǎn)出－能源效率比2010年大約提高了8.4%，而產(chǎn)出－能源效率趨勢則提高了約9.6%，波動(dòng)成分對“十二五”期間能源效率的提升起到了負面作用。
第二，除了“十五”期間的下降，改革開(kāi)放以后工業(yè)產(chǎn)出－能源效率和資本－能源效率基本保持穩定增長(cháng)趨勢。產(chǎn)出－能源效率在2005年以后的增長(cháng)幅度不如資本－能源效率。相對于農業(yè)，工業(yè)產(chǎn)出－能源效率和資本－能源效率波動(dòng)相對平緩。通過(guò)進(jìn)一步計算，2005年工業(yè)產(chǎn)出－能源效率比2002年大約下降了10.3%，但同期產(chǎn)出－能源效率趨勢僅下降了約3.8%，即產(chǎn)出－能源效率下降幅度中有6.5%是由波動(dòng)成分造成的，波動(dòng)因素對能源效率下降的“貢獻”超過(guò)2/3。2015年產(chǎn)出－能源效率比2010年大約提高了31.0%，而同期產(chǎn)出－能源效率趨勢則提高了約30.4%，波動(dòng)成分對“十二五”期間能源效率的提升僅有0.6%的貢獻。
其中，除了“十五”期間出現的下降，制造業(yè)產(chǎn)出－能源效率和資本－能源效率基本保持穩定增長(cháng)趨勢。產(chǎn)出－能源效率在2005年以后，增長(cháng)幅度不如資本－能源效率。通過(guò)進(jìn)一步計算，2005年制造業(yè)產(chǎn)出－能源效率比2002年大約下降了16.4%，但同期產(chǎn)出－能源效率趨勢僅下降了約8.4%，其余的8.0%是歸因于波動(dòng)因素。2015年產(chǎn)出－能源效率比2010年大約提高了29.0%，而同期產(chǎn)出－能源效率趨勢則提高了約30.0%，波動(dòng)成分對“十二五”期間能源效率的提升起到了負面作用。
建筑業(yè)產(chǎn)出－能源效率和資本－能源效率基本保持穩定增長(cháng)趨勢。通過(guò)進(jìn)一步計算，2005年建筑業(yè)產(chǎn)出－能源效率比2002年大約下降了0.8%，但產(chǎn)出－能源效率趨勢則提高了1.1%，波動(dòng)成分造成產(chǎn)出－能源效率下降了1.9%。2015年產(chǎn)出－能源效率比2010年大約提高了10.7%，而產(chǎn)出－能源效率趨勢則提高了約7.7%，波動(dòng)成分對“十二五”期間能源效率的提升僅有3%的貢獻。
第三，改革開(kāi)放以后，交通運輸倉儲業(yè)產(chǎn)出－能源效率逐步上升，1995年以來(lái)出現幅度不大的下降趨勢，而同期，資本－能源效率基本保持穩定增長(cháng)趨勢。通過(guò)進(jìn)一步計算，2005年交通運輸倉儲業(yè)產(chǎn)出－能源效率比2002年大約下降了9.3%，產(chǎn)出－能源效率趨勢則下降了5.0%，波動(dòng)成分造成產(chǎn)出－能源效率下降了4.3%。2015年產(chǎn)出－能源效率比2010年大約下降了2.3%，而產(chǎn)出－能源效率趨勢則下降了約2.0%，波動(dòng)成分對“十二五”期間能源效率的下降僅有0.3%的貢獻。
第四，改革開(kāi)放初期批發(fā)零售住宿業(yè)產(chǎn)出－能源效率不斷上升，1985—2005年呈現下降趨勢，2005年以后才重新呈現上升態(tài)勢。而同期，資本－能源效率開(kāi)始不斷下降，1995年開(kāi)始小幅度上升，在“十五”中期出現了波動(dòng)，2005年以后重新開(kāi)始上升。通過(guò)進(jìn)一步計算，2005年批發(fā)零售住宿業(yè)產(chǎn)出－能源效率比2002年大約下降了10.7%，但同期產(chǎn)出－能源效率趨勢則下降了0.8%，其余的9.9%則歸因于波動(dòng)成分，即波動(dòng)因素是此期間能源效率下降的主要原因。2015年產(chǎn)出－能源效率比2010年大約提高了5.6%，而同期產(chǎn)出－能源效率趨勢則提高了約10.8%，波動(dòng)成分對“十二五”期間能源效率的提升有－5.2%的貢獻。
2.分行業(yè)來(lái)看能源效率波動(dòng)情況
從1980—2015年各行業(yè)能源消費、產(chǎn)出－能源效率和資本－能源效率的波動(dòng)情況來(lái)看（見(jiàn)表4），可知得知以下方面特征。
表4 各產(chǎn)業(yè)資本－能源效率與產(chǎn)出－能源效率波動(dòng)
資料來(lái)源：作者計算。
第一，農業(yè)產(chǎn)出波動(dòng)保持非常平穩，而由于農業(yè)生產(chǎn)的特殊性，農業(yè)能源消費波動(dòng)幅度較大。產(chǎn)出－能源效率和資本－能源效率波動(dòng)幅度明顯超過(guò)產(chǎn)出波動(dòng)；資本－能源效率與產(chǎn)出的當期相關(guān)系數為負，顯示了逆周期的特點(diǎn)，尤其是2000年以后逆周期特征更加明顯；產(chǎn)出－能源效率波動(dòng)幅度相對較小，且順周期。
第二，工業(yè)能源消費波幅略大于產(chǎn)出，特別是在經(jīng)濟高速增長(cháng)的繁榮時(shí)期，向上偏離更多（見(jiàn)圖6）。工業(yè)資本－能源效率與當期產(chǎn)出相關(guān)系數為負，表現出溫和的逆周期特點(diǎn)，產(chǎn)出－能源效率波動(dòng)則表現出較強的順周期特點(diǎn)，值得注意的是2000年以后產(chǎn)出－能源效率波動(dòng)呈現溫和的逆周期特征（見(jiàn)圖7）。
圖6 工業(yè)產(chǎn)出與能源消費波動(dòng)
資料來(lái)源：作者繪制。
圖7 工業(yè)產(chǎn)出與能源效率波動(dòng)
資料來(lái)源：作者繪制。
其中，改革開(kāi)放初期，制造業(yè)能源消費波動(dòng)幅度較大。2000年以后波動(dòng)幅度變小。制造業(yè)資本－能源效率波動(dòng)表現出比較強的逆周期的特征。產(chǎn)出－能源效率與當期產(chǎn)出相關(guān)系數在2000年前后發(fā)生了變化，2000年以后則表現出逆周期特征。
建筑業(yè)能源消費波動(dòng)與產(chǎn)出波動(dòng)都表現出較大的波動(dòng)特征，能源消費波動(dòng)幅度又明顯超過(guò)了產(chǎn)出波動(dòng)，2000年以后波動(dòng)幅度有所減小。建筑業(yè)產(chǎn)出－能源效率和資本－能源效率則表現了順周期特征，資本－能源效率波動(dòng)相對更為溫和。但是，2000年以后，資本－能源效率則表現出較強的逆周期特征。
第三，交通運輸倉儲業(yè)能源消費波動(dòng)與產(chǎn)出波動(dòng)方向基本一致，波動(dòng)也基本同步，但能源消費波動(dòng)幅度要略大于產(chǎn)出波動(dòng)幅度。交通運輸倉儲業(yè)資本－能源效率、產(chǎn)出－能源效率波動(dòng)幅度均大于產(chǎn)出，其中資本－能源效率波動(dòng)幅度更為明顯。產(chǎn)出－能源效率與當期產(chǎn)出相關(guān)系數為正，表現出溫和的順周期特征。資本－能源效率與當期產(chǎn)出相關(guān)系數則在2000年以后發(fā)生了符號變化，2000年以后呈現較強的逆周期特征。
第四，批發(fā)零售住宿業(yè)能源消費波動(dòng)與產(chǎn)出波動(dòng)方向一致，而且保持同步波動(dòng)，不過(guò)在2000年以后，能源消費波動(dòng)與產(chǎn)出波動(dòng)表現出強烈的逆周期特征。批發(fā)零售住宿業(yè)產(chǎn)出－能源效率和資本－能源效率波動(dòng)方向基本一致，而且保持同步波動(dòng)。產(chǎn)出－能源效率與當期產(chǎn)出相關(guān)系數為正，表現出很強的順周期特征，資本－能源效率則表現出較溫和的順周期特征。
三、中國能源消費、效率波動(dòng)原因分析
（一）宏觀(guān)經(jīng)濟周期性波動(dòng)對能源消費波動(dòng)的影響
經(jīng)濟發(fā)展水平通常決定了能源消費的中長(cháng)期趨勢。宏觀(guān)經(jīng)濟波動(dòng)則對能源消費波動(dòng)的影響更為直接和顯著(zhù)。從經(jīng)濟周期理論來(lái)看，市場(chǎng)經(jīng)濟條件下，周期性波動(dòng)是現在宏觀(guān)經(jīng)濟運行過(guò)程中的普遍現象，乃至常態(tài)。這主要表現為，經(jīng)濟增長(cháng)速度短期的變化及其帶來(lái)的其他經(jīng)濟指標的變化形成經(jīng)濟增長(cháng)的高峰和低谷。
經(jīng)濟增長(cháng)的高峰期最明顯的表現是，國民收入高于充分就業(yè)的水平，生產(chǎn)迅速增加，投資增加，信用擴張，價(jià)格水平上升，就業(yè)增加，公眾對未來(lái)樂(lè )觀(guān)。宏觀(guān)經(jīng)濟高速增長(cháng)的繁榮時(shí)期，能源消費需求旺盛，甚至出現能源供應短缺的狀況。比如，2000—2010年中國經(jīng)濟高速增長(cháng)，經(jīng)常出現用電高峰期的拉閘限電。同時(shí)，經(jīng)濟高峰期，居民部門(mén)消費升級增加了能源需求。當經(jīng)濟增長(cháng)在內在機制制約下開(kāi)始向下波動(dòng)時(shí)，能源需求也隨之減少。
經(jīng)濟低谷期的表現是，國民收入低于充分就業(yè)水平，宏觀(guān)經(jīng)濟增長(cháng)較慢，生產(chǎn)急劇減少，投資減少，信用緊縮，價(jià)格水平下跌，失業(yè)嚴重，公眾對未來(lái)悲觀(guān)。在經(jīng)濟增長(cháng)的低谷期，需求下降，產(chǎn)能過(guò)剩，居民部門(mén)購買(mǎi)力下降，從而導致生產(chǎn)和生活用能需求總體下降。當經(jīng)濟衰退到底部時(shí)，收入不再下降，在投資乘數作用下，經(jīng)濟逐漸復蘇，能源需求也將隨之增加。因此，經(jīng)濟的起伏波動(dòng)，必然使能源需求出現相應的波動(dòng)。
從波動(dòng)分析發(fā)現，不同行業(yè)能源效率波動(dòng)與產(chǎn)出或資本的關(guān)系差異很大。這主要是由各個(gè)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)特點(diǎn)決定的。此外，大部分行業(yè)在2000年能源效率與產(chǎn)出的關(guān)系會(huì )發(fā)生轉折。剔除統計口徑因素，主要原因在于2001年之后中國經(jīng)濟發(fā)展重化工業(yè)趨勢引致資本、能源消費與產(chǎn)出之間的關(guān)系發(fā)生了變化，在能源效率短期變化關(guān)鍵機制作用下（不同資本利用強度下的能源消耗差別），大部分行業(yè)在2000年能源效率－產(chǎn)出的關(guān)系會(huì )發(fā)生轉折。
特別需要指出的是，我國能源效率的短期變化與產(chǎn)出波動(dòng)具有很強的關(guān)聯(lián)性，而且在經(jīng)濟波動(dòng)的影響下，能源效率波動(dòng)呈現非對稱(chēng)性特征。例如，從全社會(huì )固定資產(chǎn)投資來(lái)看，2002—2005年，投資增速最高接近30%，波動(dòng)幅度超過(guò)10%，而在此期間，產(chǎn)出－能源效率下降主要受到波動(dòng)因素的影響。2010—2015年，隨著(zhù)經(jīng)濟進(jìn)入新常態(tài)，全社會(huì )固定資產(chǎn)投資增速逐漸平穩下降，在此期間，趨勢因素對產(chǎn)出－能源效率上升的貢獻明顯超過(guò)了短期波動(dòng)因素。
對此，吳利學(xué)（2009）從微觀(guān)企業(yè)視角提出了解釋這一現象的假說(shuō)，強調不同宏觀(guān)條件下資本利用狀況的變化可能是能源效率波動(dòng)的關(guān)鍵，當經(jīng)濟處于繁榮時(shí)期，企業(yè)的設備往往超負荷運轉，并且低效的備用設備也會(huì )投入使用，過(guò)高的資本利用強度大大增加了對電力等能源的消耗，能源利用效率自然處于較低水平；而在蕭條時(shí)期，企業(yè)總是傾向于優(yōu)先使用最為先進(jìn)的設備，并且較低的開(kāi)工率自然減少了能源消耗，因而能源利用效率提高。特別地，由于企業(yè)一般需要維持一些固定能源消費，同時(shí)當開(kāi)工嚴重不足時(shí)，還會(huì )因“無(wú)效開(kāi)工”等造成能源效率下降，所以能源效率的波動(dòng)通常是不對稱(chēng)的（繁榮時(shí)期波幅更大）。這對于認識能源波動(dòng)和經(jīng)濟波動(dòng)在一定程度上的差異很有幫助，能夠很大程度上解釋金融危機以來(lái)我國能源消費的波動(dòng)軌跡。
（二）高耗能產(chǎn)業(yè)增長(cháng)波動(dòng)對能源消費波動(dòng)的影響
從宏觀(guān)層面來(lái)看，中國能源效率波動(dòng)的不對稱(chēng)受到了中國的產(chǎn)業(yè)結構（主要是工業(yè)結構）和增長(cháng)模式的影響。從行業(yè)來(lái)看，我國長(cháng)期以來(lái)依靠發(fā)展工業(yè)來(lái)帶動(dòng)經(jīng)濟的增長(cháng)，為達到經(jīng)濟的高速增長(cháng)，忽視了農業(yè)和郵電交通運輸業(yè)的發(fā)展，使之變成經(jīng)濟“瓶頸”。這種發(fā)展模式在當前階段具有必然性，但其中的弊端也非常明顯，特別是近年來(lái)重工業(yè)景氣波動(dòng)主導宏觀(guān)經(jīng)濟景氣波動(dòng)，資源、能源和高耗能行業(yè)發(fā)展形成工業(yè)內部需求旺盛的態(tài)勢，但一旦最終需求不足表現出來(lái)，經(jīng)濟就必然出現劇烈波動(dòng)。2008年國際金融危機中，外部需求下降首先體現在服裝、鞋帽和玩具等日常消費品上，然后是電子產(chǎn)品，并隨之擴展到汽車(chē)、機械等行業(yè)，因此對中國經(jīng)濟的影響逐步從出口型的輕紡、電子產(chǎn)業(yè)向原材料行業(yè)、裝備制造業(yè)擴散。隨著(zhù)外部影響的加深，重化工業(yè)成為受沖擊最嚴重的領(lǐng)域，電力、鋼鐵、冶金工業(yè)、建筑材料等行業(yè)增速持續大幅下挫，甚至出現了連續負增長(cháng)。而重化工業(yè)集中了中國接近60%的能源消費，且重化工業(yè)能源強度非常高，因此這些行業(yè)的波動(dòng)直接導致了能源消費的大幅度波動(dòng)。以六大主要耗能制造業(yè)為例，制造業(yè)能耗占全部能源消耗的60%以上，6個(gè)主要耗能制造業(yè)能耗總量占到制造業(yè)總能耗的80%左右，而且這6個(gè)行業(yè)都是能源消耗強度最高的制造業(yè)。其中，黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)能耗占制造業(yè)總能耗的30%以上、化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)能耗占制造業(yè)總能耗的16%左右、非金屬礦物制品業(yè)能耗占制造業(yè)總能耗的15%左右。能源消費過(guò)于向工業(yè)集中，工業(yè)的比重有小幅度的變動(dòng)，都會(huì )引起能源消費有較大幅度增減，使得經(jīng)濟結構變動(dòng)對能源消費的影響作用大大增加（史丹，1999）。中國宏觀(guān)經(jīng)濟波動(dòng)在產(chǎn)業(yè)層面主要集中在工業(yè)領(lǐng)域，尤其是中國重化工業(yè)比重較高的經(jīng)濟結構，6個(gè)主要高耗能產(chǎn)業(yè)增長(cháng)波動(dòng)特征較為明顯。2000—2010年，中國重化工業(yè)快速發(fā)展，從圖7中可以直觀(guān)地看到在此期間，六大高耗能產(chǎn)業(yè)增長(cháng)一直保持了高水平的劇烈波動(dòng)狀態(tài)。2008年六大高耗能產(chǎn)業(yè)平均用能增速高達10%，比全社會(huì )用能平均增速高2.2個(gè)百分點(diǎn)；而2009年卻驟降為5.8%。如果結合圖4，可以發(fā)現在重化工業(yè)增長(cháng)較快時(shí)期，產(chǎn)出－能源效率則以更明顯的幅度下降。而在2005年、2009年受外部經(jīng)濟環(huán)境沖擊，以及高耗能產(chǎn)業(yè)增長(cháng)放緩背景下，產(chǎn)出－能源效率出現了小幅回升的趨勢。這也是中國能源效率波動(dòng)幅度較大的產(chǎn)業(yè)層面原因。
圖8 六大高耗能產(chǎn)業(yè)與國內生產(chǎn)總值的增長(cháng)率變化
資料來(lái)源：歷年《中國統計年鑒》。
（三）能源體制機制對能源效率波動(dòng)的影響
市場(chǎng)經(jīng)濟下，經(jīng)濟系統具有內在調節機制，使得經(jīng)濟能夠逐漸向穩態(tài)回歸。當前中國能源體制機制，特別是電力體制改革相對滯后，使得市場(chǎng)自我調節經(jīng)濟周期的能力下降，對能源行業(yè)本身的發(fā)展影響十分突出。具體來(lái)看，當前能源投資體制、能源價(jià)格形成機制都在一定程度上放大了能源效率波動(dòng)幅度。
首先，當前我國能源建設投資主要是在相關(guān)部門(mén)審批后，由國有能源集團負責實(shí)施。2000年以來(lái)，能源領(lǐng)域投資不斷加大，多年的能源供給緊張的形勢得到了緩解。但是在當前投資體制下，投資主體單純追求速度、盲目投資，出現了所謂的“跑馬圈地”、電力投資“潮涌現象”。由于能源行業(yè)總體上是管制行業(yè)，而且投資成本存在扭曲，因此一旦項目管制處于相對放松的時(shí)期就會(huì )產(chǎn)生投資的巨大沖動(dòng)，而一旦形成過(guò)剩又導致項目管制一下子縮緊，從而形成劇烈波動(dòng)。再加上政府投資規劃通常基于對未來(lái)能源消費的預測基礎上，而預測的準確性并沒(méi)有得到認可，往往與合意投資差別較大，一些主要領(lǐng)域投資過(guò)度或投資不足，造成短期能源行業(yè)的劇烈波動(dòng)。
以電力行業(yè)為例，近年來(lái)，經(jīng)濟發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)，我國電力設備利用率持續下降，發(fā)電設備年利用小時(shí)數已經(jīng)明顯偏低。但火電裝機不但沒(méi)有得到調整，反而進(jìn)一步加快。2011年以來(lái)火電設備平均利用小時(shí)數持續下降。2017年火電設備平均利用小時(shí)數僅有3619小時(shí)，同比僅增加29小時(shí)。2016年新增火電裝機5048萬(wàn)千瓦，又創(chuàng )近些年新高。從現有火電利用率的實(shí)際情況看，即使電力消費增速保持在6%，中國若三年不建新火電項目也不會(huì )產(chǎn)生電力供應短缺問(wèn)題，而實(shí)際增長(cháng)將低很多（周大地，2016）。
其次，目前的能源價(jià)格形成機制削弱了周期波動(dòng)的自我調節能力。能源消費對于價(jià)格因素非常敏感，通過(guò)能源價(jià)格能夠有效地調節能源消費。此外，提高能源價(jià)格能夠大幅持續地提高能源利用效率，并且對產(chǎn)出的影響相對較小（吳利學(xué)，2009）。目前我國能源價(jià)格，尤其是電力價(jià)格沒(méi)有靈活的調整能力，不能利用供需調節機制縮小波動(dòng)性，而且繁榮期電力價(jià)格相對于其他價(jià)格上漲實(shí)際在下降，而且實(shí)際上加劇了短缺性，電煤價(jià)格也使得電力企業(yè)在需求高峰實(shí)際上沒(méi)有多發(fā)電的動(dòng)力。以2000—2010年宏觀(guān)經(jīng)濟周期性波動(dòng)為例，盡管重化工產(chǎn)業(yè)的過(guò)快發(fā)展是造成這一時(shí)期能源消費劇烈波動(dòng)的重要原因，但價(jià)格因素的作用也不容忽視。長(cháng)期的計劃煤價(jià)、電價(jià)，降低了重化工產(chǎn)業(yè)的投資成本，使得能源市場(chǎng)失去了價(jià)格自我調整的能力，不僅沒(méi)有制約重化工業(yè)的過(guò)快發(fā)展，反而還起了一定的推動(dòng)作用，導致重化工業(yè)產(chǎn)值規模在此期間波動(dòng)式急劇擴大，成為中國經(jīng)濟增長(cháng)的主導產(chǎn)業(yè)。伴隨重化工業(yè)波動(dòng)式發(fā)展，能源消費也隨之發(fā)生“供不應求”與“供過(guò)于求”的周期性變動(dòng)。
四、總結與政策含義
近年來(lái)，中國能源消費、能源效率以及經(jīng)濟增長(cháng)問(wèn)題重新被廣泛關(guān)注，尤其是經(jīng)濟發(fā)展進(jìn)入新常態(tài)以后，技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟增長(cháng)動(dòng)力的轉換，我國以較低的能源消費增速實(shí)現中高速的經(jīng)濟增長(cháng)。不少學(xué)者對以能源消費增速作為判斷經(jīng)濟形勢的標準提出了疑問(wèn)。因此，在以長(cháng)期趨勢的角度探討能源效率之外，對中國能源效率的短期分析，尤其是從定量角度分析宏觀(guān)經(jīng)濟與能源消費短期背離的原因，有利于認識中國能源效率短期波動(dòng)的形成機制，理解中國經(jīng)濟增長(cháng)和能源消費之間的特殊關(guān)系。通過(guò)分析，得出以下結論。
第一，中國能源消費與產(chǎn)出之間的關(guān)系非線(xiàn)性。能源消費與產(chǎn)出基本保持了同向同步波動(dòng)特點(diǎn)，而且改革開(kāi)放后這一關(guān)系更加穩定，波動(dòng)幅度也明顯減小，產(chǎn)出波動(dòng)幅度稍小于能源消費波動(dòng)幅度，在經(jīng)濟高速增長(cháng)的繁榮期能源消費波動(dòng)幅度更加明顯。
第二，中國能源效率變動(dòng)包括趨勢和波動(dòng)兩個(gè)方面，改革開(kāi)放前，中國產(chǎn)出－能源效率變動(dòng)幅度較大，改革開(kāi)放后則長(cháng)期趨勢變得相對平穩，而波動(dòng)因素對產(chǎn)出－能源效率的短期影響更大。改革開(kāi)放以后，能源效率波動(dòng)和產(chǎn)出波動(dòng)幅度明顯變小，能源效率的波動(dòng)幅度比產(chǎn)出略大，尤其當經(jīng)濟增長(cháng)過(guò)快時(shí)，能源效率將大幅下降，當經(jīng)濟下行時(shí)，能源效率將小幅上升，即能源效率向下偏倚較為明顯。
第三，從行業(yè)層面來(lái)看，2002—2005年，農業(yè)、工業(yè)、制造業(yè)、交通運輸倉儲業(yè)、批發(fā)零售住宿業(yè)產(chǎn)出－能源效率下降主要是由波動(dòng)因素引起的；而2010—2015年，農業(yè)、工業(yè)、制造業(yè)、批發(fā)零售住宿業(yè)產(chǎn)出－能源效率總體上有所提高，其中趨勢因素起到了非常大的作用，而在農業(yè)、制造業(yè)、交通運輸倉儲業(yè)、批發(fā)零售住宿業(yè)，波動(dòng)因素對產(chǎn)出－能源效率產(chǎn)生了一定的負面影響。
以上結論的政策含義是，在制定能源效率的政策目標以及手段時(shí)，需要理清長(cháng)期因素與短期因素。從行業(yè)層面分析來(lái)看，短期波動(dòng)因素對能源效率的損失具有較大貢獻，特別是能耗大的制造業(yè)。因此，在制造業(yè)仍然占較高比重的前提下，保持經(jīng)濟的平穩運行，有利于提高能源效率。具體來(lái)說(shuō)，就是要加快結構調整，深化制度改革，糾正市場(chǎng)扭曲，使得經(jīng)濟保持更加平穩的增長(cháng)；深化能源領(lǐng)域體制改革，理順能源領(lǐng)域投資體制機制，讓企業(yè)成為真正的市場(chǎng)主體；繼續推進(jìn)能源價(jià)格形成機制改革，通過(guò)市場(chǎng)形成的能源價(jià)格，對投資行為進(jìn)行調整，減少投資劇烈波動(dòng)。
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