- 中国能源发展报告2016
- 林伯强
- 13764字
- 2025-02-23 10:02:07
2.3 轻工业——造纸及纸制品行业的能源发展和利用
2.3.1 造纸及纸制品行业的发展现状
造纸及纸制品行业是轻工业的重要组成部分。根据国家统计局的国民行业分类,造纸及纸制品行业下分三个大类、七个小类。三个大类包括:纸浆制造业、造纸业和纸制品业。七个小类包括:纸浆制造业的木竹浆制造和非木竹浆制造;造纸业的机械纸及纸板制造、手工纸制造和加工纸制造;纸制品业的纸和纸板容器制造及其他纸制品制造。
三个大类子行业中,造纸业占比最高,其次为纸制品业,纸浆制造业所占的比例最小。但随着时间的推移,各个行业的占比也在发生变化。《中国经济普查年鉴》各年的数据显示:1994-2013年,造纸业的产出占比从68.37%降至58.49%,纸制品业的产出占比则从30.71%上升至40.48%,纸浆制造业产出占比最初在0.92%,虽然中间曾一度提高到3.50%,但2013年重新降至1.03%。
2013年的普查数据同样给出了各个小类子行业的经济指标数据。数据显示:木竹浆制造是纸浆制造业的主要组成部分,其销售产值在纸浆制造业销售总产值中的占比为67.95%,非木竹浆制造的销售产值占比则为32.05%。造纸业的主要构成是机械纸及纸板制造。机械纸及纸板制造销售产值在造纸业销售总产值中的占比高达94.89%,而加工纸制造和手工纸制造的销售产值占比则分别只有4.34%和0.77%。纸和纸板容器制造是纸制品制造的主要构成,其销售产值在纸制品制造中的占比为61.48%。
建国后,造纸及纸制品行业经历了快速的增长。图2-14是样本期间中国造纸及纸制品行业[11]的产出和投入情况,其中产出和资本的测算是建立在1990年不变价的基础上。可以看到:从1990年开始,造纸及纸制品行业的产出一直在不断提高,尤其是2000年中国加入世界贸易组织(WTO)之后,年均增长速度从原来的8.37%(1990-1999)提高到之后的18.66%(2000-2011)。2011年之后,产出的增长速度开始放缓,平均为6.21%(2012-2013)。同样出现显著上涨的还有资本和能源的投入。1990年,造纸及纸制品行业的资本投入和能源投入分别为195.76亿人民币和1567.95万吨标准煤。2013年资本投入和能源投入的数值分别提高到了2411.21亿人民币和5998.39万吨标准煤,年均增速分别为11.54%和6.01%。相对产出和其他两种投入,造纸及纸制品行业的劳动力投入并无太大的变化,虽然有些微的起伏但基本持平,年均增幅仅为0.09%。结合产出和各个投入之间的变动,可以发现:样本期间中国造纸及纸制品行业呈现出很强烈的资本和能源对劳动进行替代的特征。
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图2-14 样本期年中国造纸及纸制品行业投入和产出变动
由于中国疆域辽阔,在资源禀赋水平、基础设施条件及历史政策等原因的综合作用下,区域间经济发展非常不均衡。工业行业多集中于东部地区,其他地区的发展则相对落后,造纸及纸制品行业也是如此。《中国统计年鉴》和各省市统计年鉴中的产出数据显示,样本期间东部11个省市造纸及纸制品行业的总产出全国占比平均在69.86%左右,中部8个省市造纸及纸制品行业的总产出全国占比平均在19.63%左右,西部10个省市造纸及纸制品行业的总产出全国占比平均在10.51%左右。细化到单个省市的话,东部地区每个省市的全国占比平均在6.35%左右,中部地区每个省市的全国占比平均在2.45%左右,西部地区每个省市的全国占比平均在1.05%。显然,不论是从区域产出规模来看,还是从单个省市的产出规模来看,东部地区造纸及纸制品行业的发展程度都要大大高于其他地区。
2000年后,中国政府为了缩小区域间的发展差距,连续推出了“西部大开发战略”“振兴东北老工业基地战略”和“中部崛起计划”的区域发展计划。受其影响,造纸及纸制品行业也开始逐渐从东部向非东部地区转移。图2-15是样本期间中国造纸及纸制品行业区域分布的情况,可以看到:2004年之前东部地区造纸及纸制品行业产出[12]的全国占比一直在不断攀升,从1990年的60.33%一直攀升到2004年的最高点77.76%,年均增幅1.83%。2004年之后,东部地区造纸及纸制品行业产出的全国占比开始缓慢下降,2010年后基本维持在69.16%左右,年均降幅1.23%。反观其他地区,2004年之前区域造纸及纸制品行业产出的全国占比基本处于下降趋势,2004年之后区域造纸及纸制品行业产出的全国占比则开始缓步上升。2004年之前,中部地区造纸及纸制品行业产出的全国占比从1990年的25.64%下降到2004年的最低点14.42%,年均降幅4.03%。2004年之后,中部地区造纸及纸制品行业产出的全国占比又从2004年的14.42%回升至2013年的19.38%,年均增幅3.34%。2005年之前,西部地区造纸及纸制品行业产出的全国占比从1990年的14.03%下降至2004年的7.83%%,年均降幅4.08%。此后西部地区造纸及纸制品行业一直维持在7.30%上下,一直到2007年之后才开始回升。2008年开始,西部地区造纸及纸制品行业占比以年均7.61%的速度重回2013年的11.08%。
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图2-15 样本期中国造纸及纸制品行业区域分布
与造纸及纸制品行业地区间发展差异相伴的还有地区间行业能源效率的不同。造纸及纸制品行业是轻工业部门中的重点耗能单位,受中国整体能源结构以及自身生产工艺的影响,行业的能源消费主要以化石能源为主(图2-16)。
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图2-16 2013年中国造纸及纸制品行业能源消费结构
我们对不同地区的行业能源强度进行了计算(图2-17),发现样本期间东部地区能源强度一直处于最低水平。换句话说,三个地区中东部地区单位产出所需要的能源投入最少,能源生产效率最高。中部和西部的能源强度则处于交替变化中。2005年之前,西部地区行业能源强度要小于中部地区。2005年之后,西部地区行业能源强度要略微高于中部地区。
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图2-17 样本期三大地区造纸及纸制品行业能源强度变化
此外,从不同地区间能源强度的走势还可以看出样本期间内中国造纸及纸制品行业的能源效率一直在不断下降,且地区间的能源强度差距也在逐渐缩小。1990年,东部、中部和西部地区造纸及纸制品行业能源强度分别为2.58吨标准煤/万元、4.81吨标准煤/万元和3.84吨标准煤/万元,2013年三个地区的能源强度数值分别降至0.68吨标准煤/万元、0.75吨标准煤/万元和0.78吨标准煤/万元。1990年,中部和西部地区造纸及纸制品行业能源强度与东部行业能源强度之间的差距分别为2.23吨标准煤/万元和1.26吨标准煤/万元,2013年两个地区行业能源强度与东部行业能源强度之间的差距则分别降至0.07吨标准煤/万元和0.1吨标准煤/万元。
虽然能源强度数据显示造纸及纸制品行业的能源生产效率一直在不断改善,但相比其他发达国家,中国的造纸及纸制品行业的能源生产效率还有待继续提高。《中国造纸年鉴》中曾就中国造纸及纸制品行业中浆纸的综合能耗水平和国际浆纸综合能耗水平做过对比说明。资料显示:2010年中国每吨浆纸的综合能耗为1.13吨标准煤,而2005国际每吨浆纸的综合能耗水平大概在0.9~1.1吨标准煤之间。明显,中国的造纸及纸制品行业能源生产效率低于国际水平。
作为单要素指标,能源强度所能提供的信息相对有限。中国造纸及纸制品行业的实际能源效率表现如何?不同地区之间造纸及纸制品行业的能源效率是否存在显著差异?仅靠能源强度表现还无法对这些问题进行回答。此外,正如之前分析的那样,政府提出的一系列区域发展政策推动了造纸及纸制品行业从东部地区向其他地区转移。理论上,中国不同地区之间在生产技术、基础建设、交通运输等方面存在着一定的差距,如果这个差距也体现到各个地区造纸及纸制品行业中的能源效率上的话,区域发展政策的出台必然也会通过产业转移时伴随着的生产技术、设备和管理制度转移对造纸及纸制品行业的能源效率产生影响。那么中国政府的区域发展政策是否对造纸及纸制品行业的能源生产效率造成影响?政府应该如何帮助造纸及纸制品行业实现能源节约?这些问题都有赖于进一步的研究分析。下文将从全要素能源效率的视角入手,对中国造纸及纸制品行业的能源生产效率水平进行测算,并结合中国经济改革实际,就造纸及纸制品行业的节能途径进行探讨。
2.3.2 造纸及纸制品行业能源效率问题[13]
作为中国轻工业的重点耗能行业,造纸及纸制品行业能源消费量在中国工业行业能源总消费中的占比看似不大,但其绝对量却相当惊人。以2013年为例,中国造纸及纸制品行业全年能源消费总量约为42百万吨标准煤,超过了希腊、瑞士、白俄罗斯、保加利亚、丹麦、芬兰、匈牙利、葡萄牙等欧洲国家当年的能源消费总量。因此,中国造纸及纸制品行业的能源效率表现不仅仅关系到行业的竞争力,还关系到中国整体工业的节能减排以及世界能源市场的供求关系和全球的污染治理。本部分将对造纸及纸制品行业的能源效率表现、地区之间的差异以及能源效率同行业发展之间的关系进行分析,希望能够对未来行业的发展和节能减排有所帮助。
能源强度属于单要素能源效率指标。单要素能源效率对应的是全要素能源效率指标。二者的区别在于单要素能源效率指标在测度效率时并未考虑不同要素之间的影响,只是投入和产出之间的简单比例关系,而全要素能源效率指标综合考虑了各个方面的影响,在测度效率的准确性上要高于单要素能源效率指标。基于上述考虑,我们从全要素能源效率的框架出发,对中国造纸及纸制品行业的能源效率问题进行分析。
我们利用29个省市1990-2013年的投入产出数据,在数据包络分析(Data Envelopment Analysis,以下简称DEA)的帮助下,测算了各个省市造纸及纸制品行业的全要素能源效率(Total-Factor Energy Efficiency,简称TFEE)表现。考虑到造纸及纸制品行业生产的区域差距,参考已有的研究,我们引入了群组前沿和共同前沿的概念。此外,考虑到不同时点上,行业的生产技术水平存在差异(Li和Lin,2015),因此无法通过全要素能源效率的数值直接判断行业全要素能源效率是进步了还是退步了。我们同时测算了造纸及纸制品行业全要素能源效率的动态评价指标Malmquist能源绩效指数(Malmquist Energy Performance Index,以下简称MEPI),并对其进行了分解用以考察不同因素对全要素能源效率变动的影响。
表2-10和表2-11分别是共同前沿下和群组前沿下所有省市造纸及纸制品行业在样本期间的全要素能源效率表现(已经按全要素能源效率的大小综合排序)。综合两表的结果我们可以发现:
第一,中国造纸及纸制品行业存在着巨大的节能空间。从全国平均水平来看,不考虑地区间生产差异的话,样本期间造纸及纸制品行业的全要素能源效率均值为0.3501,说明在各年技术水平不变的情况下,造纸及纸制品行业可通过能源利用效率的提高节约至少64.99%的能源投入。以2013年为例。造纸及纸制品行业当年能源消费总量为5998.39万吨标准煤,64.99%的节能空间意味着在当年的技术水平下,如果能源投入得以充分利用,可以节省大约3898.35万吨标准煤,相当于2013年希腊一国能源消费总量[14]。考虑地区间生产差异的话,样本期间造纸及纸制品行业的全要素能源效率均值为0.5619,说明在各区域各年技术水平不变的情况下,造纸及纸制品行业可以通过能源利用效率的提高节约至少43.81%的能源投入。同样以2013年为例,43.81%的节能空间意味着2627.89万吨标准煤的能源节约量,超过了2013年希腊一国能源消费总量的半数。
第二,东部地区造纸及纸制品行业全要素能源效率表现普遍要优于其他地区。样本期间,不考虑地区间经济和技术差异时,全要素能源效率最高的9个省均来自东部地区。其中上海地区造纸及纸制品行业的全要素能源效率均值为全国最高,达到了0.9224。中部地区和西部地区省市的全要素能源效率均未超过0.5。重庆作为中西部地区中能源效率表现最好的省市,全要素能源效率也只有0.4456,意味着样本期内,重庆市存在着55.44%的节能空间。新疆地区作为全国能源效率表现最差的省市,全要素能源效率只有0.0645,不足0.1,说明在技术及管理水平允许的情况下,样本期内新疆自治区可以节约超过90%的能源投入。
第三,不同地区造纸及纸制品行业的能源生产技术水平存在很大差异。允许地区间差异存在之后(群组前沿),东部地区的上海市依旧占据全要素能源效率榜首,全要素能源效率数值不变。但区域全要素能源效率表现仅次于上海的两个省市,已经不再是东部地区的江苏和海南,而是中部地区的湖北和西部地区的重庆,全要素能源效率数值分别达到了0.8807和0.8722。相比共同前沿下,湖北省和重庆市的全要素能源效率分别上升了110.59%和95.74%。各个省市在不同前沿假定下全要素能源效率的巨大差异说明了地区间生产前沿的不一致和技术差异的存在。
第四,样本期间,造纸及纸制品行业的全要素能源效率处于不断改善的状态。整体来看,1990年到2013年间,中国造纸及纸制品行业的MEPI均值为1.3250,说明行业全要素能源效率以年均32.50%的速度不断上涨。分省市来看,29个省市在样本期间的平均MEPI虽然各不相同,但均大于1,说明在实证区间内各个省市的全要素能源效率整体上处于上升趋势,且不同省市全要素能源效率改善的速度不同。
表2-10 共同前沿下样本期间地区全要素能源效率平均表现
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表2-11 群组前沿下样本期间地区全要素能源效率平均表现
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第五,技术进步是效率增长的主要源泉,但不同省市能源效率增长的动力不同。从全国来看,共同前沿下,技术进步推动全要素效率以21.01%的平均速度增长,技术效率改善推动全要素能源效率以13.35%的平均速度增长。群组前沿下,技术进步推动全要素能源效率以26.48%的平均速度增长,技术效率改善推动全要素能源效率以7.57%的平均速度增长,区域技术前沿向共同前沿的移动则推动全要素能源效率以2.79%的平均速度增长。
共同前沿和群组前沿的测算结果显示不同区域间造纸及纸制品行业的能源生产技术水平存在差距,基于此我们进一步度量了用以衡量区域能源技术水平同最优能源技术水平之间距离的技术差异率(Technology Gap Ratio,简称TGR)。TGR等于共同前沿下的全要素能源效率和群组前沿下全要素能源效率的比值。TGR越接近于1,说明区域能源技术水平同最优能源技术水平之间的距离越小;当TGR等于1时,说明区域能源技术水平已经达到最优能源技术水平。
我们的测算结果显示,东部地区造纸及纸制品行业的能源技术水平是三大地区中最高的。2010年前,东部地区TGR值均为1,说明这一期间东部地区造纸及纸制品行业达到了最优能源生产技术水平,东部地区的生产前沿就是中国造纸及纸制品行业的共同生产前沿。2010年之后,东部地区的能源技术水平同最优能源技术水平之间开始出现差距,且差距逐渐扩大。但即使如此,东部地区的能源技术水平依然是三大地区中最高的。同时,中部地区和西部地区造纸及纸制品行业的能源技术水平虽然一直低于东部地区,但其同中国造纸及纸制品行业最优能源技术水平之间的距离一直在不断缩小,与东部地区能源技术水平之间的差距也一直在不断缩小。
为了验证东部地区和非东部地区造纸及纸制品行业能源生产技术差异率的收敛性,我们引入了σ收敛分析方法。σ收敛主要通过对不同地区间技术差异的时间走势的考察来判断技术差异是否出现区域间的收敛。σ收敛中对离差的测度主要是σ系数,我们在σ系数的基础上同时加入了变异系数和基尼系数。σ系数、变异系数和基尼系数三者都是测度数据离散程度大小的指标,系数值越大,数据越离散。
表2-12是各个收敛指标的具体测试结果。从1990年到2013年,变异系数值从1.08降到0.09,基尼系数从0.42降到0.04,σ系数则从1.03降到0.09。明显,测算数据显示σ系数、变异系数和基尼系数三者拥有共同的趋势,总体呈现下行的趋势,证明了实证区间内各个地区间造纸及纸制品行业能源生产的技术差异在不断缩小且趋于收敛的事实。
表2-12 1990-2013年区域间行业技术差异率σ收敛表现
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值得注意的是,σ收敛中各指标的数值变化显示:2000年之后(特别是2002年),中国造纸及纸制品行业的区域间差距一改之前收敛的态势,转而趋向发散。2001年变异系数、基尼系数和σ系数分别为0.43、0.19和0.42,2002年三个指标均出现了明显的向上跳跃,分别上升至0.75、0.29和0.69,并且相比之前在此后的4年时间里一直维持在一个较高的水平。直到2005之后三个指标的数值才再次下降,即区域间造纸及纸制品行业能源生产的技术差异才重归收敛。
对于上述异常表现,我们认为这与中国经济发展的大环境和政府的区域经济发展规划有关。2000年,在经历了15年的“长征”后中国加入了世界贸易组织。世界贸易组织的市场准入原则要求成员国分阶段有计划地实现贸易自由化。因此从2000年开始,中国国内各个行业开始陆续向外资开放。外资的加入为中国的经济发展带来了先进的生产设备和技术,生产效率也因此提高。而外商在选择投资地点时,会综合考虑上下游衔接、交通、劳动力价格等多个方面的因素,因而首选地点一般都是东部发达地区。这是2000年各地区造纸及纸制品行业技术差异趋向发散的主要原因。另外,2000年后,为了缩小区域发展差距,中国政府分别针对不同地区推出了相应的发展规划和政策支持。在“西部大开发”“中部崛起”以及“振兴东北老工业基地”等计划和政策的鼓励下,中国的产业开始由东部地区向其他地区转移。产业转移过程中伴随的技术、设备转移正是2005年之后中国不同区域间造纸及纸制品行业能源生产的技术差异重新回归收敛的主要原因。
本节的分析结果表明,中国政府未来应该继续加强对造纸及纸制品行业的节能减排的监督和引导。2012年,中国国家发展和改革委员会将500家造纸行业企业纳入了节能低碳行动内,设定“十二五”期间节能总量大约为5.31百万吨标准煤。将该数字同我们2013年一年的38.98百万吨标准煤的节能空间相比,明显可以发现中国造纸及纸制品行业的节能政策力度还有待提高。此外,基于不同地区造纸及纸制品行业的特点,能源效率的提高应该从不同的方向入手。对于东部地区行业企业来说,其行业技术水平相对处于高位,向上突破所需的努力和成本相对较大。因此,想要提高造纸及纸制品行业的能源效率,更快且更经济的方法应该是通过能源管理、生产优化等方式提高既有水平下的能源利用效率。反观中部地区和西部地区,行业企业除了进一步提高既有技术水平下的能源利用效率之外,考虑到这些地区同东部地区之间存在一定的技术差异,因此通过技术引进、技术学习、设备更新等方式可以有助于其更好地提升生产技术水平。
2.3.3 造纸及纸制品行业节能途径
技术进步和技术效率改善是公认的有效节能手段,这一点在上文的MEPI的分解中也得到了证实。对于微观企业而言,技术效率的改善可以依靠能源管理、生产流程的改进等方面的努力来实现;技术进步则可以通过设备更新、技术引进、技术开发等方式实现。那么对于政府而言,除了通过节能减排政策给予微观企业约束和激励外,还可以通过哪些方面的努力帮助造纸及纸制品行业实现可持续发展?本部分将就此展开相应的分析。
(1)能源价格对行业能源效率的影响。
成本是刺激企业提高生产效率的最主要动力。成本上升一方面会提高企业的节能意识,加强生产过程中的投入管理;另一方面也会刺激企业通过不同方法寻求生产技术改进,如对外学习,又如自主研发。
能源作为三大生产投入之一,其价格直接影响着企业的生产成本。能源价格和能源效率之间的直接关系已经被很多学者所证实,国内外学者也都曾提到能源提价具有改善能源效率的作用。建国后相当长的一段时间里,为了发展经济,中国政府一直对能源市场实行严格的管制,不论是能源的生产或是能源价格都由政府所控制。20世纪70年代后期改革开放之后,因为发展的需要和能源安全问题的显现,中国政府开始酝酿并推进能源领域的市场化改革,改革对象涵盖了煤炭、电力、天然气和石油等各个方面。从取消煤炭双轨制到煤电联动,从石油管制到放开原油价格,三十多年过去,中国的能源价格改革取得了一定的成果,煤炭和原油的价格已经基本市场化,但是除煤炭和原油外的其他能源品种都还处于向市场化靠拢的进程中。电力、成品油、天然气等能源的价格依旧存在着不同程度的政府管制。
政府指导定价往往存在着调价不及时、调价不到位等问题,且容易因为政策上的考虑维持在较低的水平,从而低估能源消费的真实成本,削弱企业的节能动力。促进包括造纸及纸制品行业等工业行业在内的整体经济的能源效率的提高,政府需要抓住价格低迷、供给宽松的好时机,加大能源价格市场化改革的力度,恢复价格对市场的调节作用。
(2)研发活动对能源效率的影响。
造纸及纸制品行业全要素能源效率动态变化的分解结果表明技术进步是提高全要素能源效率的最主要手段。从长远来看,技术进步甚至可以说是效率提升的唯一手段。
行业生产技术的进步除了依赖高新设备的引入、专利技术的购买和学习之外,也取决于行业自身研发活动的开展。中国研究与实验发展活动在近几年呈现高速增长的态势,但相比其他发达国家,研发投入依旧偏低。创新能力已经成为制约中国经济增长方式转变的主要原因之一。《中国科技统计年鉴》中的数字显示:2013年,中国工业行业有研发机构的企业占工业行业企业总数的11.64%,有研发活动的企业占工业行业企业总数的14.83%。此外,工业行业研发支出总额(内部支出)为8318.4亿人民币,研发支出占主营业务收入的比例仅为0.8%。而造纸及纸制品行业的研究与实验发展活动的开展情况还要劣于工业全行业的平均表现。
表2-13给出了2013年38个工业行业研究与实验发展活动开展的具体情况(按有研发机构企业占比排序)。在7082个造纸及纸制品行业企业中:有研发机构的企业数目为426个,占行业企业总数的6.02%;有研发活动的企业数目为593个,占行业企业总数的8.37%;研发支出总额为87.79亿人民币,占当年主营业务收入总额的0.68%。不论是有研发机构企业占比、有研发活动企业占比,或是研发支出占比均低于工业行业的平均水平。从有研发机构企业占比的数值来看,造纸及纸制品行业在38个行业中排在28位。从有研发活动企业占比的数值来看,造纸及纸制品行业在38个行业中排在26位。从研发支出占比的数值来看,造纸及纸质照片行业在38个行业中排在17位。
表2-13 2013年工业行业研究与实验发展活动开展情况(规模以上)
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造纸及纸制品行业研究与实验发展活动的资金主要来自于政府资金、企业资金和其他资金三个方面,其中企业资金是研发经费的主要来源。2013年造纸及纸制品行业的研发支出中企业资金占了98.53%,政府资金占了1.16%,其他资金仅占0.31%。因为研发投资的回报具有不确定和长周期的特点,行业企业在开展研发活动时顾虑较多。提高行业技术研发力度,改善行业能源生产效率,政府可以考虑为行业企业的研发活动提供财政或是税收上的直接支持,也可以考虑从税收收入中拨出专门的款项成立对应的研发机构或部门。
(3)节能规制对行业能源效率的影响。
长久以来,中国政府对于经济的重视程度要远远高过对环境的重视程度。对发展速度的追求和对环境污染的忽视使得在新中国成立后的五十多年里,中国的经济一直走高耗能、高污染的粗放式发展道路。长期低廉的能源价格以及节能约束的缺乏都是行业企业节能动力不足的主要原因。加强节能规制一方面可以刺激企业加强自身能源管理,减少不必要的能源浪费;另一方面可以倒逼企业完善和改进自身的生产工艺和技术、提高行业企业关于能源生产的技术研发投入,从各个方面综合提高企业能源生产效率(高志刚、尤济红,2015)。
发挥节能规制对能源效率的正面作用,除了需要认真考虑政策和措施的各个细节之外,还需要保证政策的落实情况。“十二五”规划中曾明确指出过节能减排的具体目标,但后期实施过程中出现了实际完成情况落后于目标要求的情况。保证节能规制的落实,政府在制定相关政策措施时应该将任务具体到相应的地区和单位,同时加强后期执行时的相关监测和监管。
(4)产业布局对行业能源效率的影响。
中国造纸及纸制品行业在地区分布上严重不均。2013年,山东、广东、浙江和江苏四省造纸及纸制品行业的产出总额占到了全国31个省市造纸及纸制品行业总产出的一半以上。图2-18是1990-2013年间上述四个省市造纸及纸制品行业产出占比的变动情况。明显可以看到:1990年到2004年之间的这段时间里,山东、广东、浙江和江苏四省造纸及纸制品行业产出的全国占比一直在不断增加,2004年四省产出占比达到最高值61.09%;2004年之后,四省造纸及纸制品行业产出的全国占比虽然有所下降,但也都维持在50%以上。
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图2-18 1990-2013山东、广东、浙江及江苏四省造纸及纸制品行业产出占比
对于行业产业在空间上的集中分布,学界有个类似的词汇——产业集聚。在对产业集聚进行定义时,有些学者将行业集聚定义为同一产业中大量企业在同一地理区域的集中,有些学者则将行业集聚定义为在某一特定领域内存在相关联系的企业及机构在地理上的聚集体。联合国工业发展组织也曾就行业集聚给出自己的定义:由生产、销售一系列相关或相互补充的产品,面临着相同的机遇与挑战的企业在特定经济部门和地理区位上的集中。虽然学界对于行业集聚中相关企业的属性仍然存在不同的看法,但对于产业集聚现象必须具备地理区域上的集中这一观点是一致的。
产业集聚的出现可能有两种情况。第一种是对于资源依赖程度相对较高的产业,如冶金行业、能源行业、水泥行业等,这些行业的发展高度依赖自然资源,因此行业的空间分布也自然会呈现出集聚在资源丰富区域的特征。第二种则相对复杂。相当数量的理论经济学家认为,非资源依赖的行业的空间布局是由令产业向某一地区集中的向心力和令产业向不同地区分散的离心力博弈后的综合结果。向心力来自于规模效应、技术溢出效应等外部经济性,离心力则来自于集中分布所带来的市场竞争和拥堵成本等外部不经济。当向心力大于离心力时,最终的表现就是行业企业在某一地区的集中分布。当离心力大于向心力时,最终的表现就是行业企业在不同地区的分散分布。
从非资源依赖行业产生产业集聚的原因来看,集聚对生产效率的作用同样存在着正负两方面的影响。一方面,行业集聚可以通过分工合作、知识溢出、规模经济等途径促进行业生产效率的提高;另一方面,行业集聚达到一定程度后,容易出现基础设施或技术创新上的搭便车,同时对资源、要素和市场的争夺也会提高企业的生产成本上升,并最终导致生产效率下降。产业集聚对能源效率的复杂影响决定了政府在制定行业发展战略时需要综合考虑不同地区行业的发展实际,针对性地安排产业布局。
从东部地区以及山东、广东、浙江和江苏四省造纸及纸制品行业的高占比情况来看,中国的造纸及纸制品行业很可能存在着行业集聚的现象。事实是否如此,我们需要进一步的测算。进一步,如果造纸及纸制品行业的确存在行业集聚现象,那么集聚对造纸及纸制品行业的能源效率是否造成了影响?2000年之后,中国政府陆续出台的区域发展政策是有利于行业能源效率的改进还是阻碍了行业能源效率的改进?这些则有赖于进一步的实证分析。
从已有的相关研究来看,用以测度行业集聚的常用指标大致可以分为两类:侧重特定行业在不同区域间的集聚比较的区位熵指数和行业集中度指数;侧重特定区域内不同行业间集聚程度比较的空间基尼系数和EG(Ellison-Glaeser)指数。下文我们将选用区位熵指数对不同省市造纸及纸制品行业的集聚情况进行针对性测算。
区位熵指数又称地区专业化指数,是测算产业地方专业化程度的重要指标,同时也可用来判断行业集聚存在的可能性(Glaeser et al.,1992;Otsuka et al.,2014)。计算公式为
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其中,为第i个省市第j个行业的区位熵指数,Yi, j为第i个省市第j个行业的工业总产值。
从区位熵的计算公式可以看出,区位熵指数其实是某一省市特定行业集中程度同该省市整体工业产业集中程度之间的比较。当区位熵大于1时,说明该省市特定行业产业集中程度要高于该省市整体工业产业的集中水平,该行业集聚现象比较明显。当区位熵小于1时,说明该省市特定行业的产业集中程度要低于该省市整体工业产业的集中水平,该行业集聚现象相对不明显。
表2-14给出了1990年到2013年间中国不同省市造纸及纸制品行业的区位熵计算结果。可以看到:样本期间内,中国造纸及纸制品行业的区位熵均值为0.9612,不足1,说明造纸及纸制品行业的产业集中程度要低于整体工业产业的集中程度。此外,从各个省市的表现来看,东部地区的海南省和福建省造纸及纸制品行业的区位熵指数平均值分别高达2.7385和1.9245,说明这两个省份的产业集聚现象十分明显。而作为造纸及纸制品行业生产龙头的四大省份——山东、广东、浙江和江苏——的造纸及纸制品行业的区位熵指数均值则没有想象中的高,特别是江苏省造纸及纸制品行业的区位熵指数均值仅为0.7579,远远低于1。我们认为,导致这一现象出现的可能原因在于山东、广东、浙江和江苏四省工业的整体发展水平普遍较高,特别是广东、浙江和江苏三省,作为中国经济发展的领先省份,工业行业的整体优异表现弱化了各自造纸及纸制品行业在全国层面的突出表现。
表2-14 1990-2013年间中国各个省市造纸及纸制品行业区位熵均值情况
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考虑到中国政府区域发展战略调整可能对造纸及纸制品行业产业布局带来的影响,我们同样将29个省市分成了东部、中部和西部三大区域,并对应测算了各个区域造纸及纸制品行业的区位熵表现。需要说明的是:海南省的造纸及纸制品行业在2004年之后出现了爆发式的增长。以2006和2007年为例。2006年海南省造纸及纸制品行业的可比价产值为675.14亿人民币,2007年则暴增至1036.03亿人民币,年均增速高达53.45%。在查阅复核了数据以及各种资料后,并无证据显示海南省造纸及纸制品行业的异常表现为统计错误。但为了排除海南省的异常表现对整体结果的影响,计算区位熵均值时我们做了相应调整:东部地区的区位熵均值中不包括海南省。
表2-15是对不同区域造纸及纸制品行业区位熵指数的测算结果。可以看到:虽然2001年之后,东部地区造纸及纸制品行业区位熵不足1,但样本期间各年平均水平为1.0102,说明样本期内其造纸及纸制品行业的产业集中程度还是要普遍高于其整体工业产业的集中程度,即东部地区普遍存在较为明显的行业集聚现象。中部地区造纸及纸制品行业区位熵的各年平均水平为0.8714,而且1993年之后,区位熵水平都在1以下,且处于下降趋势,说明样本期内其造纸及纸制品行业的产业集中程度整体低于其整体工业产业的集中程度,行业集聚不明显。西部地区造纸及纸制品行业区位熵的各年平均为0.8062,且西部地区所有年份的区位熵值都小于1,同样说明造纸及纸制品行业的产业集中程度远远低于整体工业产业的集中程度。表2-15的结果显示:东部地区存在较为显著的造纸及纸制品行业集聚现象,中部和西部地区造纸及纸制品行业的集聚程度相对较低。而东部地区区位熵均值在2001年之前一直高于1,2001年之后降至1以下,且保持着小幅下降的趋势(直到2010年),这同我们之前的分析结果相一致,即中国政府区域发展战略的变动导致东部地区造纸及纸制品行业开始向其他地区转移。
表2-15 样本期间国不同区域造纸及纸制品行业区位熵均值情况
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综合上述分析结果,可以确定:样本期间,中国东部地区的造纸及纸制品行业存在着较为显著的行业集聚现象。2000年之后,中国政府区域发展战略调整产生的影响开始显现,造纸及纸制品行业呈现出从东部向其他地区转移的态势。
基于上述分析,在对中国造纸及纸制品行业的生产实际有了大致判断后,我们利用统计数据对各可能因素对中国造纸及纸制品行业能源效率的影响进行了实证分析(因为数据的限制,实证中并未包括环境规制变量)。考虑到行业集聚和能源效率之间存在的复杂关系,在选择计量模型时,我们参考已有的研究选择了面板门限模型。同时考虑到海南省异常情况,我们分别在包括海南省和剔除海南省的情形下,对面板门限模型进行了计量模拟。
我们的实证结果证明:首先,能源价格和造纸及纸制品行业的能源效率之间存在显著的正向关系,即能源价格的提高有助于行业能源效率的提高。具体来说,能源价格上升1%时,行业动态全要素能源效率将对应提高0.4629%。其次,造纸及纸制品行业的研发投入和能源效率之间存在着显著的正向关系,即加大研发投入的力度将显著改善行业的能源效率。科技研发投入提高1%时,行业动态全要素能源效率将对应提高0.1086%。第三,造纸及纸制品行业的产业集聚和全要素能源效率之间存在着非线性关系。当区位熵小于0.5447时,造纸及纸制品行业的行业集聚同全要素能源效率之间不存在显著的相关关系。当区位熵大于等于0.5447时,造纸及纸制品行业的行业集聚同全要素能源效率之间存在显著的正向相关关系。当中国造纸及纸制品行业达到一定的集聚程度后,行业集聚程度提高1%,将促使动态全要素能源效率同向提高大约0.2%。
基于实证结果和造纸及纸制品行业的实际情况,我们认为:区域发展战略的调整虽然没有对中国造纸及纸制品行业的能源效率造成负面影响,但在一定程度上放缓了全要素能源效率提高的速度。区域发展战略的调整弱化了东部地区造纸及纸制品行业的集聚现象,却没有显著提升中部地区和西部地区造纸及纸制品行业的集聚程度,使得能源效率改善的整体速度出现下滑。因此,中国区域发展战略调整虽然在一定程度上缩小了中国国内地区间的发展差异,但并未对中国造纸及纸制品行业的能源效率提升起到促进作用,反而在一定程度上放缓了能源效率提升的速度。
基于上述分析和探讨,我们认为行业企业和政府可以从以下几个方面帮助造纸及纸制品行业推进节能减排工作。
(1)微观层面。
基于造纸及纸制品行业全要素能源效率的表现以及动态变化,造纸及纸制品行业企业可以从以下两个方面提高自身能源效率。首先,静态全要素能源效率计算结果显示,中国造纸及纸制品行业的能源使用效率至少还有44%的提升空间,而且这44%的空间是可以在各个区域各年技术水平保持不变的情况下通过管理水平的提升实现的。造纸及纸制品行业企业一方面可以引进专门的管理人才,另一方面也可以参照国内外先进经验,组织并建立一套属于自己的能源管理体系,通过精细分工、明确责任、优化生产过程等方式,在现有的技术和生产条件下实现能源利用效率的最大化。其次,技术进步能够显著促进能源效率提高。因此对于行业企业来说,提高科研投入是其改善能源效率的有效途径之一。我们的分析还表明不同地区之间造纸及纸制品行业存在着显著的能源生产技术差异,东部地区行业的能源生产技术水平要高于中西部地区。对此,我们的看法是:向东部地区企业取经,通过技术引进、设备更新等方式提高自身技术水平是中西部行业企业在改善行业能源效率时最经济且有效的手段。
(2)宏观层面。
政府除了可以通过节能规制、除了给予微观企业以节能减排的约束和激励外,还可以通过以下三个手段帮助造纸及纸制品行业实现节能减排:首先,能源价格对能源效率的显著影响以及中国能源定价的实际说明中国政府需要进一步推动能源价格的市场化定价改革。从政府指导定价一步跨越到市场定价对于现阶段的中国而言不现实,但政府可以通过在能源定价过程中引入第三方监督的形式实现逐步过渡。其次,效率提升最重要且终极的工具是技术进步—政府应该意识到国内工业企业创新能力的缺失,通过政策激励或政府主导的方式有意识地引导经济转型,提高整体工业企业的生产技术水平。第三,行业集聚有助提高能源效率,但前提是行业集聚必须达到相当的水平—政府在调整造纸及纸制品行业生产分布格局时,应该根据各个区域造纸及纸制品行业的具体状况,有针对性地引导行业企业向具有比较优势的区域集中,以促进造纸及纸制品行业整体能源效率的提升。