能源价格对我国钢铁行业能源强度的影响

２ｏ・ｔ年第２ｓ期　ｓ。ｉ。　ｄ　Ｔ。盏　篙　ｌ　ｍ。　Ｒ。　。　ｈ　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００—７６９５．２０１　１．２３１．０２５　能源价格对我国钢铁行业能源强度的影响　

史红亮　，陈　凯　（１．云南大学软科学与系统工程研究中心，云南６５００９１；　２．东北大学经济系，河北秦皇岛０６６００４）　

摘要：使用我国钢铁行业１９８４—２００９年间煤炭、石油、电力能源消费数据和价格数据，系统考察了钢铁行业能　耗强度与能源价格的关系。结果表明：煤炭强度、电力强度、石油强度自价格弹性为负，能源钢铁价格比的提　高都可以降低各能源品种的能耗强度。钢铁行业消费的３大能源品种中，煤炭和电力是互补品；煤炭和电力相对　于石油是替代品。在同样的价格政策调整幅度下，调控煤炭钢铁价格比更有利于降低钢铁行业总体的能耗强度，　电力钢铁价格比次之；在所有的系统方程中，煤炭消费比例上升引致钢铁行业能源强度的提高，电力消费比例　在总体能耗中比例的上升则显著降低了钢铁行业能耗强度。　关键词：钢铁；能耗强度；能源钢铁价格比；自价格弹性；情景分析　中图分类号：Ｆ０６．２１　文献标识码：Ａ　文章编号：１０００—７６９５（２０１１）２３—０１０５—０７　

Ｉｍｐａｃｔ　ｏｆ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｐｒｉｃｅｓ　ｏｎ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ’Ｓ　Ｓｔｅｅｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ＳＨＩ　Ｈｏｎｇｌｉａｎｇ，ＣＨＥＮ　Ｋａｉ　（１．Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　ｓｏｆｔ　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｓｙｓｔｅｍ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｙｕｎｎａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙｕｎｎａｎ　６５００９１，Ｃｈｉｎａ；　２．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ，Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｈｕａｎｇｄａｏ　０６６００４，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌｉｎｋａｇｅ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｅｎｅｒｇｙ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ａｎｄ　ｅｎｅｒｇｙ　ｐｒｉｃｅｓ　ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｓｔｅｅｌ　ｓｅｃｔｏｒ　ｉｓ　ｓｙｓｔｅｍｉｃａｌｌｙ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ，ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｅｎｅｒｇｙ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｐｒｉｃｅ　ｄａｔａ　ｏｆ　ｃｏａ１．ｏｉｌ　ａｎｄ　ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｅｒｉｏｄ　ｏｆ　１９８４—２００９．Ｒｅｓｕｌｔｓ　ｉｎｄｉｃａｔｅ　ｔｈａｔ：ｏｗｎ　

—ｐｒｉｃｅ　ｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ　ｏｆ　ｃｏａｌ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ，ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ａｎｄ　ｏｉｌ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ｉｓ　ｎｅｇａｔｉｖｅ；ｅｎｅｒｇｙ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ｃｏｕｌｄ　ｂｅ　ｒｅｄｕｃｅｄ　ｂｙ　ｒａｉｓｉｎｇ　ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ　ｅｎｅｒｇｙ　ｐｒｉｃｅ．Ｃｏａｌ　ａｎｄ　ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ　ａｒｅ　ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔｓ　ｔｏ　ｅａｃｈ　ｏｔｈｅｒ　ａｎｄ　ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｅｓ　ｔｏ　ｏｉｌ　ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｓｔｅｅｌ　ｓｅｃ—　ｔｏｒ．Ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ　ｃｏａｌ　ｐｒｉｃｅ　ｉｓ　ｍｏｒｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ　ｔｏ　ｌｏｗｅｒ　ｏｖｅｒａｌｌ　ｅｎｅｒｇｙ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ｔｈａｎ　ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ　ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ　ｐｒｉｃｅｓ．Ｉｎ　ａｌｌ　ｅｑｕａ－　ｔｉｏｎｓ，ｔｈｅ　ｐｒｏｐｏ￣ｉｏｎ　ｏｆ　ｃｏａｌ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｉｓ　ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｗｉｔｈ　ｅｎｅｒｇｙ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ；ｔｈｅ　ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｉｓ　ｎｅｇａ—　ｔｉｖｅ　ｗｉｔｈ　ｅｎｅｒｇｙ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｔｅｅｌ；ｅｎｅｒｇｙ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ；ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｅｎｅｒｇｙ—ｓｔｅｅｌ　ｐｒｉｃｅｓ；ｏｗｎ—ｐｒｉｃｅ　ｅｌａｓｔｉｃｉｔｙ；ｓｃｅｎａｒｉｏ　ａｎａｌｙｓｉｓ　

１文献综述　能源效率概念界定了能源效率测度空间，一般　认为，能源效率分为经济能源效率和物理能源效率　两类。经济能源效率指的是把能源作为燃料和动力　时，能源投入与最终生产成果之比；而把能源作为　原材料，经过加工转换生产出另一种形式的能源，　这种能源投入与能源产出之比叫做物理能源效率。　本文的能源效率（单要素能源效率）均指经济能源　效率。单要素能源效率即用能源消费与国内生产总　值的比值衡量能源效率，也就是通常所说的能源强　度（史丹，２００６）　。　目前学术界分析能源效率变动的成因主要集中　在产业结构调整、技术进步、能源消费结构三个方　面，Ｆｉｓｈｅｒ—Ｖａｎｄｅｎ（２００４）；Ｗｅｉ，Ｙ．Ｍ．ｅｔａｌ（２００６）；　Ｃｈｕｎｂｏ．Ｍａ　ａｎｄ　Ｄａｖｉｄ．Ｉ．Ｓｔｅｍ（２００８）研究了中国技　术进步对能源效率的影响　－４１。Ｈｕａｎｇ　Ｆｅｉｙａ　（２００３）；Ｌｉａｏ　Ｈｕａ（２００７）从产业结构调整角度研究　了中国结构调整对能源效率的影响　。在国内，　韩智勇，魏一鸣（２００４）对我国１９９８－－２０００年工业　能耗强度的变动分析　；吴巧生和成金华（２００６）、　齐志新和陈文颖（２００６）对我国工业部分能耗强度　的研究都是基于产业结构和技术进步视角　Ｊ。Ｐｅ－　ｔｅｒ　Ｓｈｅｅｈａｎ　ｅｔａｌ（２００７）；Ｃａｉ　ａｎｄ　Ｊｉａｎｇ（２００８）、张　瑞等（２００７）对我国煤炭、石油、电力的单品种能　源产品效率，煤炭、石油、天然气消费比重与能源　效率关系做出相关分析　；除了主流的产业结构　调整和技术进步如何影响能源效率的研究文献外，　目前有些学者又将能产权结构、对外贸易、ＦＤＩ投　资、能源价格因素补充进来，在区域或国家工业层　

收稿日期：２０１１—０５—０９，修回日期：２０１１—０７－０６　基金项目：上海财经大学第四批研究生科研创新基金（ＣＸＪＪ一２００９—３０２）　１０６　史红亮等：能源价格对我国钢铁行业能源强度的影响　面上研究这些因素对能源效率的影响。　能源价格是能源消耗强度的重要决定因素。根　据成本最小化法则，能源价格的上升会促使企业用　资本、劳动力和原材料等生产要素替代能源，减少　能源消耗，降低生产成本，即产生要素替代效应。另　一方面，能源价格的上升也会引致技术进步效应。　即生产要素相对价格的变化会刺激创新，从而使得　相对昂贵的要素消耗变得更经济化。当经济中能源　价格相对于其他生产要素的价格较高时，将促使节　能技术创新，从而提高能源利用效率。Ｂｉｒｏｌ和Ｋｅｐ—　ｐｌｅｒ（２０００）运用经济学相关理论发现，相对能源价　格与技术进步是影响能源强度的两个主要变量。通　过积极手段提高能源价格或引进新技术可以提高单　位能源的生产力¨　。Ｃｏｒｎｉｌｌｉｅ　ａｎｄ　Ｆａｎｋｈａｕｓｅｒ　（２００４）对欧洲中、东部以及前苏联等国家相关数据　的比较研究发现能源价格是提高能源效率的最主要　的趋动力，进而为Ｂｉｒｏｌ和Ｋｅｐｐｌｅ的理论分析提供了　实证支持　。Ｋａｕｆｍａｎｎ（２００４）通过建立美国　１９２９－－１９９９年的能源强度模型，具体研究了美国的　能源消耗强度与燃料组合、家庭能源消费支出和能　源价格之间的关系　。Ａｄｅｙｅｍｉ（２００７）利用　１９６２－－２００３年１５个ＯＥＣＤ国家的面板数据，实证分　析了价格对能源效率改进的非对称效应　１６］。Ｆｉｓｈｅｒ　—Ｖａｎｄｅｎ（２００４）从微观层面，利用我国多家大中　型工业企业１９９７－－１９９９年的面板数据进行实证研　究，发现能源相对价格的变化和企业技术创新是降　低能源消耗强度的关键因素，这一贡献的比例达　５４．１４％。　国内系统性研究能源价格对能源效率影响的文　献稀缺。刘畅（２００９）使用我国１９７８－－２００７数据的　分析结论认为：能源价格对降低能耗强度的贡献程　度高于产业结构及能源消费结构的贡献程度，能源　价格对能耗强度的影响效果具有长期性＿１　。成金华　和李世祥（２０１０）利用１９９０－－２００６年省际面板数据　分析的结果认为：在市场经济条件下，能源价格是　提高能源效率长期而稳定的激励机制¨引。李治等　（２０１０）以我国１９９５－－２００６年２１０个地级及以上城　市为样本，研究表明：资源禀赋、产业结构、平均　气温、能源价格是影响城市能源效率分布的主要原　因　１９］。谭忠富等（２０１０）利用１９７８－－２００６年我国　样本数据，通过脉冲响应函数分析各因素短期对能　源效率的贡献度，结论认为能源价格对能源效率的　贡献最大，然后是经济结构、能源消费结构和技术　进步　Ｊ。目前关于能源价格如何影响能源效率研究　的文献，都是将能源价格作为影响能源效率的一个　因子，和技术进步、产权结构、对外贸易等其它能　效影响因子一起放入模型中进行考察，系统性的研　究能源价格如何影响能源效率的文献稀缺。　杭雷鸣和屠梅曾（２００６）系统性的研究了中国　能源价格放松管制后，１９８５　２００４年间能源价格变　化对整个制造业能源强度以及对煤炭、石油、电力　强度的影响进行了评价，并且使用时间序列数据对　能源价格弹性进行了估计　。但其研究层面在整个　制造业层面上，覆盖了轻纺工业、资源加工业、工　业械、电子制造业等众多具体产业，由于各个产业　生产要素禀赋和生产结构的差异，也就到导致了各　个行业生产的异质性，这样会导致用不同行业的总　量数据，进行能源效率和能源价格的关系研究，会　出现系统性误差。　本文基于Ｆｉｓｈｅｒ—Ｖａｎｄｅｎ和杭雷鸣研究进行扩　展，将研究层面集中到我国钢铁行业，对钢铁行业　总能源强度、煤炭消费强度、石油消费强度、电力　消费强度自价格弹性，钢铁行业煤炭、石油和电力　的替代互补关系，单品种能源价格变化对其它能源　品种能源强度和总能耗强度的影响，基于钢铁行业　１９８４—２００９的历史数据，进行了系统性的量化模拟　分析。　

２计量模型与数据说明　参照Ｆｉｓｈｅｒ．Ｖａｎｄｅｎ（２００４）计量模型，设钢铁　行业成本函数如下：　Ｃ（ＰＫ，ＰＬ，ＰＥ，ＰＭ，Ｑ）＝Ａ　ａｋ　ａＬＬ　ａＥＥ　ａＭＭ　（１）　其中，Ｐ为价格符号；Ｋ，Ｌ，Ｅ，Ｍ分别表示钢铁　行业资本、劳动、能源和材料投入要素；ａ　表示要素ｉ　的弹性；Ｑ表示钢铁行业产出；Ａ表示钢铁行业生产　率。由谢泼德引理，一种要素的需求量就等于成本　函数关于该要素价格的偏导数。对能源价格求偏导　数，可得：　

Ｆ　ａＥＡ　ＰａＫｋ１　ＬａＬ１　ａＥＥ　ＭａＭＱ　…　——　■一　

假设Ｐｏ＝ＰＫａｋ　ａＬＬ　ＥａＥ－ａＭＭ　（３）　Ｅ：　ＯＩ．吾：兰　（４）　Ｅ　——　一’　—　－．．一　斗　

取对数得：　Ｉｎ（蚩）：ａ＋　Ａ＋１３１ｎＡ㈢　（５）　钢铁行业总能源强度（Ｅ／Ｑ）的变化可以用技术　进步（Ａ）和能源相对价格（ＰＥ／ＰＱ）的变动来解释。　总能耗强度调整可以分解为煤炭、石油和电力３　大主要能源品种能耗强度的调整，那么（１）式中增加　这三种能源品种的价格，分别用Ｐ　、Ｐ砌和Ｐ　。。表示　煤价、油价和电价，并用Ｅ。。　、Ｅ。ｉ。和Ｅ　表示煤炭、石　油和电力的投入量。应用谢泼德引理，可得：