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1、第 卷第期 统计与信息论坛 年月 ， 收稿日期： ；修复日期： 基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金项目丝绸之路经济带产业合作机制研究（ ）；中央高校基本科研业务费专项资金项目丝绸之路经济带研究（ ）作者简介：岳立，女，新疆哈密人，经济学博士，教授，博士生导师，研究方向：区域经济，循环经济；杨帆，男，湖南岳阳人，硕士生，研究方向：区域经济。【统计应用研究】“丝绸之路经济带”框架下中国与中亚五国能源效率评价基于 - 和 指数分析方法的 - 模型岳立，杨帆（兰州大学 丝绸之路经济带研究中心； 经济学院，甘肃兰州 ）摘要：基于 - 和 指数法的 - 模型，测算丝绸之路经济带中国与中亚五国全要素能
2、源效率的变化分解和影响因素。通过数据分析发现，在 年间，各国能源效率都处于上升趋势，其中中国、哈萨克斯坦、土库曼斯坦能源效率一直在提升，并且不断逼近能源效率的前沿面。技术进步和技术效率分别对能源效率具有正向和负向作用。在对影响因素的研究中发现，政府影响力和能源结构对能源效率具有显著的负向影响，而产业结构和社会经济发展水平与能源效率存在显著的正相关关系。关键词：丝绸之路经济带；全要素能源效率； 指数； - 模型；技术进步中图分类号： 文献标志码： 文章编号： （ ） 一、引言丝绸之路经济带幅员辽阔，储藏着丰富的能源矿产资源和旅游资源，被称为 世纪的战略能源和资源基地。中国作为丝绸之路的发源地，与
3、中亚五国有着长达 的边境线，源远流长的历史背景和相互毗邻的地理位置，以及各国谋求区域合作、协调发展的共同需要，特别是中亚地区丰富的能源矿产资源，凸显出丝绸之路经济带沿线地区能源合作领域巨大的潜力与空间 。目前，尽管中国与中亚各国在能源领域的合作看似十分顺利，但也存在着很多深层次的问题，其中，能源利用效率低下正是目前中国和中亚五国共同面临的问题之一。一方面，中国和中亚五国都处于扩大开放、经济快速发展的阶段，能源需求与日俱增，另一方面，中国和中亚五国能源利用效率同发达国家相比差距较大，仍然沿袭着“高能耗、低产出”的粗放发展模式，高能耗所产生的 等温室气体对气候的影响也越来越受到各国的关注。在全球节
4、能减排的大环境下，探讨中国与中亚五国能源效率的差异与变化，以及能源效率的影响因素，对丝绸之路经济带沿线各国能源资源合作和可持续发展有重要意义。二、文献综述目前，随着生态环境和能源安全问题越来越突出，能源效率已经成为国内外学者关注的重点。史丹等对中国经济增长和能源效率之间的关系进行评价，并且对中国能源效率的地区性差异及其成因进行了研究 。王喜平等对中国各地区进行了能源效率的比较差异分析，研究发现，虽然能源效率的整体水平在不断改善，但各地区能源利用无效率并且存在较大差异的情况普遍存在。国外也有不少学者尝试利用各种演变出来的理论与方法对全球的能源效率问题进行相应的研究。 等计算了 年 个发达国家工业
5、的全要素能源效率，提倡为了改善日本企业的能源无效率现象，日本应该采用像德国、英国和美国的能源储备技术。 等通过研究发现，更高的能源价格能够提高钢铁部门的能源效率或者降低单位能源消耗。 等利用 - - 模型对所选的 国家进行能源效率估计，研究显示，像经济壁垒和资本劳动比率这种背景变量对能源效率水平产生了不同的影响。此外，还有很多学者从不同角度、不同地域、不同行业研究了能源效率问题。综上所述，目前大多数学者都基于定量的研究方法分析全球范围的能源利用效率问题，从全要素效率角度进行的能源利用效率评价是将指标从单投入扩展成多投入，加入不同投入要素间的配合效应考量，更好地涵盖了效率的内涵，可以更全面地分析
6、能源利用效率。以单纯的 方法比较，不管是 模型还是 模型， 只能测算决策单元的相对效率，不能在此基础上进行效率分解，而加入 指数法则可以将效率变化的分解结果变得更加直观，技术效率、纯技术效率、规模效率和技术进步共同影响了能源效率的波动。因此将 方法与 指数结合，在测算相对效率的基础上，用 指数方法对能源效率进行测算分解，并且利用 模型对影响能源效率的各影响因素进行回归，能够更好地诠释中国与中亚五国的全要素能源效率。本文在基于 - 模型和 指数分析方法的 - 模型的框架下建立全要素能源评价模型，测算了 年丝绸之路经济带中国与中亚五国的全要素能源效率，探讨了丝绸之路经济带沿线各国全要素能源效率的变
7、化情况，分析了全要素能源效率变化的原因及各影响因素，提出相关建议，对推进丝绸之路经济带建设，提高丝绸之路经济带沿线各国能源利用效率有实际指导意义。三、研究工具和方法（一） - 指数分析模型 （数据包络方法）是在相对效率概念的基础上，对同一类型的决策单元进行测算，并评价其技术有效与否的一种效率评价方法 。目前在国内应用比较广泛的主要是由 、 和 在 年提出的 模型和 、 和 在 年提出的 模型 。但不管是 模型还是 模型，只适用于对横截面数据进行能源效率的平行评价，而在时间序列的角度上， 模型和 模型会造成各期的生产前沿面不同，不能对各期数据进行垂直方向的评价。 指数可以有效弥补以上研究方法的缺
8、陷。该指数最初由瑞典经济学家 在 年提出，由 等人在 年首先将 指数运用于计量生产率的变动，并将之与 理论相融合，此后由 等人对 生产率指数及其分解不断进行修正，使 - 指数分析方法成为专门测量全要素生产率变动的方法。该方法可将全要素生产率分解成技术进步率变化、纯技术效率变化、规模效率变化等，用以测量每个 在各个不同时期的效率变化状况 。本文测算的 指数将各个国家看作是一个决策单元（ ），用xt，y（）t和xt ，yt （）分别表示该国家在t年和t 年的要素投入量与产出量，因此全要素能源效率变化的 指数可以表示为：（xt ，yt ，xt，yt）Dt（xt ，yt ）Dt（xt，yt）Dt （x
9、t ，yt ）Dt （xt，yt槡）（）在不变规模报酬（ ）的状态下， 指数的分解步骤可以表示为：（xt ，yt ，xt，yt）Dt （xt ，yt ）Dt（xt，yt）Dt（xt ，yt ）Dt（xt，yt）Dt （xt ，yt ）Dt （xt，yt槡） （）在可变规模报酬（ ）的状态下， 中的表示不变规模报酬， 中的表示可变规模报酬， 指数的分解步骤可以表示为：（xt ，yt ，xt，yt）Dt V（xt ，yt ）DtV（xt，yt）DtV（xt，yt）Dt V（xt ，yt ）Dt C（xt ，yt ）DtC（xt，yt）DtC（xt ，yt ）Dt C（xt ，yt ）DtC（xt，
10、yt）Dt C（xt，yt槡） （）全要素能源效率变动（ ）测算了各时期决策单元在沿着不同生产前沿条件下的能源效率波动情况，衡量能源利用效率的改善程度。技术进步率（ ）测算了各期最优生产前沿的移动，是反映技术进步与否的指标，用以测量决策单元的技术创新程度以及新技术的推广应用情况。而技术效率变动（ ）和纯技术效率变动（ ）分别测算了不变规模报酬和可变规模报酬生产技术的情况下，决策单元各个时期向生产前沿的追赶效应，两者都反映统计与信息论坛了决策单元对各种技术投入的利用水平 。规模效率变动（ ）衡量各期决策单元规模报酬效率变化情况，评价决策单元是否处于最有利的规模状态。（二） 回归模型 模型是因变量
11、受限模型，是因变量满足某种受限条件下取值的回归模型，由 于 年提出。为了对中国与中亚五国全要素能源效率的影响因素进行分析，本文先利用 分析模型测算中国与中亚五国全要素能源效率数值，再以全要素能源效率数值作为因变量，以影响全要素能源效率变动的各因素作为自变量构建基于 的多元线性回归模型。由于在 模型估计结果中，测算出的全要素能源效率值是属于大于小于的截断的离散分布数值，如果运用普通最小二乘法（ ）对模型进行直接回归，会造成参数估计值有偏性和不一致性。因此本文采用最大似然估计法（ ）对文章中 - 模型进行回归分析，有效规避了参数估计中有偏性和不一致性的问题。 回归模型形式为：Y i Y i* nt
12、 tx it i，Y i*，Y i*烅烄烆（）式中Y i为实际因变量，表征第i个决策单元的全要素能源效率值，i ，代表不同决策单元，x it为自变量，为常数项，t为相关系数向量，i为独立的误差干扰项，并且iN ，（）。四、变量选择与数据来源本文选取世界银行数据库和国际能源机构数据库（ ） 年丝绸之路经济带中国与中亚五国的投入与产出要素作为分析数据，以能源、劳动力、资本为投入指标，测算了 年丝绸之路经济带中国与中亚五国的全要素能源效率变动及构成。在测算全要素能源效率时，主要研究变量为： 能源消耗。选取中国与中亚五国的终端能源消耗量作为能源投入的衡量指标，数据通过换算，单位为万吨标准煤，数据来源于
13、国际能源机构数据库（ ）。 劳动力。选取各国就业人数作为劳动力投入的衡量指标，数据通过各国总人口和 岁以上总就业人口比率换算而来，单位为万人，数据来源于世界银行数据库。 资本投入。本文采用“永续盘存法”来测算中国与中亚五国的资本存量，用公式Kti Kt i（ ti） Iti表示，其中，i ，表示第i个国家；t表示第t年；K表示资本存量；表示资本折旧率；I表示投资，用各国现价美元为单位的固定资本形成总额表示。本文资本折旧率将沿用 、 和 对于资本折旧率的假定，即 。数据根据世界银行 数据库整理得到。 产出。选取各国以美元现价计算的国民生产总值作为产出的衡量指标。本文各国 年 数据主要来源于世界银
14、行数据库。五、实证分析实证分析分为三部分：一是利用 的 模型和 模型分析中国与中亚五国 年技术效率（ ）、纯技术效率（ ）和规模效率（ ）的结果；二是利用 指数分析中国与中亚五国全要素能源效率的变动分解；三是利用 回归模型测算中国与中亚五国全要素能源效率的影响因素。本文采用 和 软件测算模型。（一）基于 - 模型的全要素能源效率静态评价在投入和产出相关数据已知的基础上，通过采用 模型中的 - 模型可以求得中国与中亚五国能源利用的技术效率、纯技术效率和规模效率，结果如表所示。从表的数据结果可以看出，进入 世纪以来，中国与中亚五国的能源效率都在迅速增长，尤其中国每年的技术效率基本都维持在 以上，能
15、源效率的提高来源于各国在新世纪经济发展以及世界能源行业科技突飞猛进。即使中国与中亚五国的能源效率都有迅速的增长，但是除土库曼斯坦的能源技术效率和规模效率一直呈现上升的趋势外，其余五国在 年都呈现下降上升的波动状态，主要的原因是 年经济状况有所波动，尤其是 年全球经济遭遇寒潮，新一轮金融风暴横扫全球，能源产业受灾严重，导致能源效率震荡下降。从 年开始基本上六国的技术效率都处于一直上升状态。岳立，杨帆：“丝绸之路经济带”框架下中国与中亚五国能源效率评价表 年中国与中亚五国能源效率对比表年份中国哈萨克斯坦吉尔吉斯斯坦塔吉克斯坦土库曼斯坦乌兹别克斯坦技术效率纯技术效率规模效率技术效率纯技术效率规模效率
16、技术效率纯技术效率规模效率技术效率纯技术效率规模效率技术效率纯技术效率规模效率技术效率纯技术效率规模效率 从国家角度分析， 年间，虽然中国与中亚五国能源效率不断提升，但是六国仍然不同程度的存在着能源利用无效率的情况，以土库曼斯坦尤为突出，虽然其技术效率与规模效率随着时间不断上升，但是其技术效率和规模效率在大部分时间都低于同期六个国家的平均水平，原因是土库曼斯坦基础设施建设力度不够，工业现代化停滞不前和能源产业技术水平落后导致。总的来看，中国与中亚五国存在无效率的情况，主要是技术效率和规模效率不高导致了能源效率的低下。图 中国与中亚五国全要素能源效率走势（二）基于 指数的全要素能源效率动态分解图
17、 中国与中亚五国全要素能源效率各指数变动趋势表 年中国与中亚五国 指数及其分解国别技术效率指数技术进步指数纯技术效率变化指数规模效率变化指数全要素能源效率指数中国 哈萨克斯坦 吉尔吉斯斯坦 塔吉克斯坦 土库曼斯坦 乌兹别克斯坦 年份技术效率指数技术进步指数纯技术效率变化指数规模效率变化指数全要素能源效率指数 平均值 在分析中国与中亚五国相对技术效率变化的基础上，利用 软件计算效率变动的分解，得出表所示的中国与中亚五国能源效率的 指数分解结果。如表所示，中国与中亚五国在 年的平均全要素能源效率为 ，平均增长率为 ，达到了效率的前沿面。其中技术进步和技术效率变化年平均增长率分别为 和 ，纯技术效率
18、和规模报酬年平均增长分别为 和 。数据分析结果表明，在 年间，虽然能源科技进步明显，能源利用的技术水平在逐渐改善，纯技术效率也在不断提升，但是整体上来看，规模效率和技术效率在持续下降。因为技术进统计与信息论坛步增长速度要快过技术效率下降速度，使 年间全要素能源效率整体处于增长的趋势，所以采取措施促进技术效率和规模效率的增长是将来一段时期提高全要素能源效率和实现合理利用能源的重点。从表可以看出，在 年期间，中国与中亚五国之间的全要素能源效率差异较大。整体来看，中国和中亚五国的全要素能源效率都处于上升趋势，并且全部位于效率前沿面上。中国（ ）、哈萨克斯坦（ ）、土库曼斯坦（ ）一直位于上升趋势，并
19、且不断逼近能源效率的前沿面。吉尔吉斯斯坦（ ）、塔吉克斯坦（ ）、乌兹别克斯坦（ ）能源效率也处于增长状态。从全要素能源效率结构上来看，中国、哈萨克斯坦、塔吉克斯坦和土库曼斯坦对全要素能源效率的贡献主要来自于技术进步，其中中国增长 ，哈萨克斯坦增长 ，塔吉克斯坦增长 ，土库曼斯坦技术效率、技术进步和规模效率对全要素能源效率的贡献度分别为 、 和 。可以看出中国、哈萨克斯坦、塔吉克斯坦和土库曼斯坦的能源效率增长主要是依靠技术进步为推动力，说明这些国家的耗能企业通过大力引进先进环保节能技术和设备提升了能源效率。吉尔吉斯斯坦和乌兹别克斯坦的技术效率、技术进步、纯技术效率和规模效率都出现了不同程度的上
20、升和下降，致使两国的全要素能源效率增长率相对较低。吉尔吉斯斯坦技术进步给全要素能源效率带来的贡献度为 ，但是由于其技术效率和规模效率都下降了 ，导致能源效率增长率较低。而乌兹别克斯坦的全要素能源效率主要是有技术效率（ ）和纯技术效率（ ）拉动，规模效率下降 ，而技术进步几乎没有为全要素能源效率提供任何动力，这与其他四个国家提升能源效率的源动力有很大区别。（三）中国与中亚五国全要素能源效率的 回归分析通过对中国与中亚五国全要素能源效率的 - 指数分析，发现不同国家全要素能源效率（ ）具有明显差异并呈现不同趋势。为了进一步研究丝绸之路经济带中国与中亚五国全要素能源效率的影响因素，本文在已有文献研究
21、及运用 - 指数分析方法对能源效率评价的基础上，以全要素能源效率值作为因变量，以影响中国与中亚五国能源效率的各因素作为自变量，运用 模型对全要素能源效率的影响因素进行深入分析。 回归模型变量选取及数据来源。通过对已有文献的研究，本文拟从个方面确定解释变量，对中国与中亚五国全要素能源效率指数进行回归分析。表 模型的解释变量与定义影响因素变量名称变量代号变量定义及采用数据技术进步外部技术引进 各国外商直接投资净流入占 的比重产业结构第二产业 各国第二产业占 比重第三产业 各国第三产业占 比重能源结构煤炭消耗量 各国煤炭消耗量占终端能源消耗量的比重天然气消耗量 各国天然气消耗量占终端能源消耗量的比重
22、石油产品消耗量 各国石油产品消耗量占终端能源消耗量的比重外贸依存度外贸依存度 各国商品贸易占 的比重政府政策政府影响力 各国一般政府消费支出占 比重经济规模社会经济发展水平 各国人均 注：表中各种变量数据均来源于世界银行 数据库、国际能源机构（ ）、美国国家科学基金会（ ）、世界贸易组织统计资料库、国际货币基金组织的国际金融统计和国际收支平衡。 回归模型设定及实证分析。本文设定的 回归具体模型如下： ti ti ti ti ti ti ti ti ti ti ti（）其中 ti为t年i国全要素能源效率指数， 、 、 、 、 、 等解释变量分别为全要素能源效率各影响因素。O为截距项，、为各自解释
23、变量的待估影响系数，ti为误差干扰项。运用 软件对以上模型进行 回归，具体估计结果见表。表 全要素能源效率影响因素 模型回归结果 z Pz * * * * * * * 注：*、*、*分别代表在 、 、 的显著水平下显著。实证结果表明，以全要素能源效率为因变量，技术进步、产业结构、能源结构、政府影响力等其他影响因素为自变量时，回归模型整体显著。从 模型回归结果来看， 、 和 这三个解释变量岳立，杨帆：“丝绸之路经济带”框架下中国与中亚五国能源效率评价均在 的显著性水平上显著； 、 和常数项在 的显著性水平上显著； 在 的显著性水平上显著；而 、 和 这三个解释变量在回归模型中均表现为不显著。除了
24、以上三个解释变量没有通过显著性检验外，其余变量均通过显著性检验并且符号合理。从技术层面上来看， 变量没有通过显著性检验，外商直接投资净流入占 的比重对能源效率的影响为负，这与很多学者的研究结论并不相符。从产业结构层面看，第二、三产业占 的比重对全要素能源效率具有显著的正向作用。 每增加 ，全要素能源效率相应的提高 。而 每增加 ，全要素能源效率更是相应的提高了 ，这印证了很多学者关于调整经济结构可以提高资源配置进而提高投入要素效率的研究结论，即“结构红利假说”。能源结构对全要素能源效率的影响同样显著。整体来看，不管是煤炭、石油还是天然气，其消耗量占能源消耗总量的比重与全要素能源效率都存在负相关
25、关系，各国能源消费结构中煤炭、石油、天然气所占比重每降低 ，全要素能源效率分别相应地提高 、 、 。主要原因在于中国与中亚五国科学技术水平和管理水平落后，加上各国本身国情和转化设备各方面因素的影响，导致煤炭、石油和天然气利用率不高，从而使能源效率处于一个较低的水平。因此，改善能源消费结构，引进先进的能源技术，大力发展清洁、高效的新能源，是提升全要素能源效率的关键。从社会经济层面来看，商品贸易占 的比重和一般政府消费支出占 的比重对全要素能源效率具有负向的影响。虽然每降低 商品进出口所占比重就能使能源效率提高 ，但是在回归模型中该解释变量并没有通过显著性检验。在政府方面，政府影响力和全要素能源效
26、率存在负相关关系，并且在 的显著性水平上显著，一般政府消费支出降低 ，将导致全要素能源效率提高 。政府影响力降低导致能源效率提高，说明中国和中亚五国政府正在逐渐放开对社会经济的干预。目前，政府对经济社会的干预，更多的是充分发挥市场经济的作用，使用有效的经济手段而不是行政手段。在社会经济发展水平方面，人均 和全要素能源效率之间存在正相关关系，但 只在 的显著性水平上显著，这说明中国和中亚五国在追求经济增长和增加人均 的同时，要着力于优化能源配置效率，调整能源结构，提高全要素能源效率。六、结论及政策建议研究发现， 年间，虽然中国与中亚五国能源效率不断提升，但是六国仍然不同程度的存在着能源利用无效率
27、的情况。尽管全要素能源效率在样本期间变化趋势有所不同，但是六国全要素能源效率均达到效率前沿面。从全要素能源效率结构上来看，技术进步对全要素能源效率的贡献度是中国、哈萨克斯坦、塔吉克斯坦和土库曼斯坦能源效率普遍上升的主要因素，技术效率和规模效率的下降对全要素能源效率有显著负向作用，开放程度和技术进步与全要素能源效率呈显著正相关；通过 回归模型在对中国和中亚五国全要素能源效率的影响因素研究中发现，产业结构对全要素能源效率产生显著的正相关作用，印证了区域经济增长“结构红利假说”，能源结构与全要素能源效率存在显著的负相关关系，除了社会经济发展水平与能源效率存在显著的正相关关系外，剩下的外贸依存度、政府影响力和技术进步都对能源效率具有负向作用。本文从提升丝绸之路经济带沿线国家全要素能源效率出发，为经济带区域协调发展提出以下建议： 构建“丝绸之路经济带”人才培训体系，加大能源技术研发力度。应该加强各国之间、国际之间人才、技术的交流与合作，共同培养一批具有开拓精神、战略眼光、业务能力出色的工程技术人才和管理人才等“丝路专项人才”，释放人才红