2.5 研究局限
前文对目前较常见的能源利用效率测度指标做了较全面的总结和系统剖析,讨论这些指标的理论基础或假设条件、相互关系、适应范围,以及在使用时需要注意的方面。在测度能源利用效率的众多指标中,单位GDP能耗应用最为广泛,简单易行,受人为干扰的可能性相对较小。但隐含假设条件是经济增长主要依靠能源消耗和技术进步来推动。而实际上,经济增长还需要其他要素,而且各类要素之间存在不同程度的替代性。当能源投入结构发生较大变化时,则需要注意各类能源之间的不完全替代性会导致的结果偏差。因此,这是一个有偏测度指标,没有考虑到能源与其他要素的替代弹性(廖华,2008)。在国际比较中,由于国际货币体系的原因,简单地直接把国内外数据放在一起进行比较,得到的结论有时并不科学或者全面。经济产出量要换算成同一货币单位进行度量。通常的转换方法有市场汇率法(MER)和购买力平价系数法(PPP)等。理想地讲,PPP法更合适,但其测算比较困难。耶鲁大学的Norrlhaus(2007)针对汇率法和基于世界价格(world price)的PPP法存在的问题,提出了一种介于二者之间的Superlative-PPP法,用于全球能源-经济-环境建模。2007年12月,世界银行发布了2005年全球国际比较项目(ICP)的研究结果,对之前的PPP系数进行了修订。尽管此次修订后的数据相对早期的更准确,但受理论方法和基础数据条件等因素的制约,在发达国家间进行比较时,结果相对可靠。但是,对中国等发展中国家与发达国家进行比较时,得到的序数值相对有意义,而基数值的意义相对较小。
综上所述,对于能源利用效率及其指标体系的研究仍然存在以下问题,亟待在未来通过更细致、更深入的研究实现突破。首先,对于能源利用效率的概念及其内涵缺乏统一、明确的定义。比如,就算将能源利用效率定义为“用较少的能源生产同样数量的服务或有用的产出”,但问题是如何准确定义“有用的产出”和“能源投入”,在现有研究中,有的仅考虑生产中的能源投入和有用产出,而有的则涉及除能源投入以外的其他要素。其次,能源利用效率的分析通常要构建一套评价指标体系,但指标的有效性会受到许多因素的制约,比较显著的有:数据的可用性和准确性,使用指标的一致性和可解释性,甚至效率、转化、节省、理性使用(Efficiency、Conservation、Savings、Rational Use)等概念在不同国家之间存在着不同的定义。另外,由于各国的国情不同,能源统计的内容、侧重面和深度都存在一定的差异,由此导致不同国家和组织的能源利用效率评价指标往往存在很大的差异。因此,目前理论上需着力突破的是能源投入、能源产出和效率界定的问题,并以此为前提,构建能效指标体系。
2.5.1 能源投入测度问题
能源投入测度的第一个问题是如何将非同质的投入要素加总,按照Leach(1975)、Roberts(1979)的比喻,就是如何将苹果和橘子进行加总的问题,而这是构建一个可靠的能源利用效率指标体系的基础。在宏观层面上,需要对每种主要能源投入进行调整,否则将导致欺骗性的结果。Patterson(1993)对新西兰的研究发现,如果仅仅按照热量指标计算,其“能源-GDP”指标从1960年到1987年上升了15.45%,但如果考虑到能源质量差异则实际增加了20.26%。
能源投入测度的第二个问题是确定加总的价值评判标准,也就是采取热量指标还是价值指标的问题,如果采用前者,正如Boulding(1981)提到的,需要考虑到人们对投入和产出的估价;如果采用后者,其价值会随着人们的偏好、市场价格等因素发生变化,ECNZ(Electricity Corporation of New Zealand, 1992)认为,能源投入的价值应该根据能源所能够提供的最终服务来进行计算。
能源投入测度的第三个问题是统计口径,Patterson(1996)指出,目前的能源投入统计时,一般只考虑通过市场交易的商业能源,其他的非商业的未通过市场交易的可再生能源(如秸秆、太阳能等)则没有被计算在内,导致能源投入的低估,以及IFIAS(1974)所指出的,初级能源投入是否包含加工和运输过程中损失掉的部分等。
此外,在全球化分工日益深化的今天,对于能源消耗的真实性度量也存在问题,因为能源及能源加工品的流动可能导致出口国、进口国的真实能源投入数量统计产生偏误(邱东、陈梦根,2007)。
2.5.2 能源产出测度问题
能源产出测度也涉及概念的界定问题,如产出的有用性划分及在有些生产过程中,能源产出的多样性等。IFIAS(1974)提出了4种解决方法:将所有能源与所感兴趣的产出进行计算;将能源按照成本份额进行比例配置;采取一定的物理参数比例来配置;采取边际能源节约水平来进行比例配置。但是,这4种方法都受到批评,Clelandetal(1981)和Jacobs(1981)等曾利用回归分析将食品厂的能源投入配置给不同产出,也将回归法成功地运用于其他研究中,但仅限于部分部门的效率测算,对于宏观的能源利用效率仍然无法实现。除了能源产出的多样性问题之外,还存在正负性问题,即在能源投入消耗过程中,除了生产出有用的产品外,还会产生存在着“负外部性”的污染物,如废气、废渣等,对于这些“负”产出,是否应该计入到能源的产出中等。
正是由于产出的难以测度性,单位产品能耗等微观指标尽管所反映的结果可能最为真实,可以通过汇总不同工业产品的方式来加总形成一个能源利用效率指数,但一方面,微观数据采集较为困难;另一方面,不同的工业部门需要进行分类统计和汇总,更不可能涉及具体的分类产业,因此,难以形成一个宏观的能源利用效率指数来进行评估,只能对某些产业的分类产品能耗水平进行比较。如果采用经济产出指标则涉及宏观产出GDP如何比较的问题,如果按汇率法计算,中国的能源生产率被明显低估,由于受各国经济结构与消费水平影响较大,多数研究认为不宜采用汇率法计算的能源强度作为能源利用效率的单一指标(何柞麻、王亦楠,2004;戴彦德、朱跃中,2005;杨红亮和史丹,2008);而按照购买力平价法(PPP法)计算由于考虑到各国的真实购买力水平,较为接近现实情况,但这一方法的争议较大。当然,无论是汇率法还是PPP法,大多研究仍然是采用能源强度这一具有缺陷的指标来进行计算的。
2.5.3 能源利用效率界定问题
各种能源利用效率指标本身是否真正体现了“效率”也存在着争议。Wilson等(1994)指出,部分能源利用效率指标将导致误解,如能源-GDP比值本身包括了大量的结构因素(产业结构,Jenne and Cattell, 1983;能源与劳动、资本之间的替代以及能源投入结构,Renshaw, 1981;能源价格,Boyd and Pang, 2000),这些都将显著影响指标值的大小,但实际上并不表明经济中能源的技术效率发生了变化,因此,使用这样的单一指标难以体现出“效率”因素。
Patterson和Wadsworth(1993)实证研究证明,新西兰的能源-GDP比率在1979~1990年间增长了37.82%,主要并不是由于技术效率的变化,最有影响的因素是经济结构中能源密集型部门的增加(增长了26.72%),作为比较,技术效率的退化仅仅对于能源-GDP的上升贡献了6.9%,因此,将能源-GDP指标作为能源利用效率改善的技术指标实际上被严重误导了。此外,Patterson(1996), Hu和wang(2006)认为,能源生产率指标,只是衡量了能源这一单要素与经济产出之间的一个比例关系,没有考虑其他投入要素的影响;Ghali和EI-Sakka(2004)也认为,在生产中,资本、劳动和能源是相互配合的,最后的经济产出是和所有投入生产要素相关联的,因此,仅仅将能源与产出比值作为测度能源利用效率的一个指标存在很大的局限性(Abbott, 2006)。
由于对能源利用效率的定义和指标的设定缺少统一标准,加上其指标本身存在一定缺陷,导致各种研究计算结果差异较大。采用不同的定义和不同的指标,能源利用效率的结果差异很大,以能耗强度指标为例,如果按照汇率法进行比较,中国的能源利用效率非常低,仅为日本的1/9~1/7,但如果按照PPP法进行比较,中国能源利用效率差距显著缩小,接近于美国和OECD国家的平均水平。由于缺少公认的评价标准,从而使得能源利用效率的跨国(地区)比较和国内水平的客观判断难以进行。
综上所述,虽然部分文献(ODYSSEE、APEEC、郭小哲、刘征福等)中讨论了能源利用效率指标体系的建立,但对中国能源利用效率的测度基础(消费者行为、目标、作用机制等)、测度方法(方法选择、理论体系、统计形式等)和实施建议(评价与诊断、模式、机构等)等一系列问题并未深入系统研究,因此,为构建和谐社会与可持续发展的要求,能源利用效率及统计测度方法研究是中国新时期国家安全、能源安全研究的一个主要课题和任务。