基于结构分解分析法的L-P指数均值分解法的实证研究

[摘要] 基于结构分解分析(SDA)方法，本文提出了分解万元GDP能耗变化中结构份额和效率份额的Laspeyres―Paasche指数均值分解法（L-P指数均值分解法）。通过实证研究得出该分解方法不仅能够消除分解残差的存在，而且解决了现有结构分解方法（SDA）中存在的双偏现象，能够很好地反映区域经济发展过程中单位经济产出能耗中的结构和效率份额。

一、L-P指数均值分解法的提出

结构分解分析法Structure Decomposition Analysis(SDA)的基本思路是把一个目标变量的变化分解成若干个组成要素的变化，从而辨别各要素的影响程度，确定影响作用较大的因素。按此方法层层进行分解，最终把各影响因素对目标变量的影响区分开来。

对于能源消费总量有:

E=e・G

式中:e―单位GDP能耗;G―国内生产总值。

可以将其变化量分解为万元GDP能耗和国内生产总值（经济产出）变化量的函数:

ΔE=f(Δe,ΔG)=ΔEe+ΔEg

目前，对于ΔEe和ΔEg的确定方法有Laspeyres指数方法和Paasche指数方法，它们分别是假定基期（上标为0）或t期（上标为t）某一变量不变，变动其他因素计算效应的方法。

其具体计算步骤为:

Laspeyres指数方法

单位能耗效应 ΔEe=G0et-G0e0经济产出效应 ΔEg=Gte0-G0e0

Paasche指数方法

单位能耗效应 ΔEe=Gtet-Gte0经济产出效应 ΔEg=Gtet-G0et

两种方法共同的问题在于分解效应总有残差存在，即Et-ΔEg-ΔEe-E0≠0。而J.W.Sun于1998年提出的结构分解方法为

单位能耗效应 ΔEe=Gtet-Gte0经济产出效应 ΔEg=Gte0-G0e0

或者

单位能耗效应 ΔEe=G0et-G0e0经济产出效应 ΔEg=Gte0-G0e0

这两种方法均能够消除分解效应的残差。但如果对于同一经济体同时利用这两种分解方法时，会发现具有不同的结果，这不是实际中乐见的状况。因为不能确定到底哪一个结果更能代表实际情况。鉴于此，考虑对于不同的效应分解采用Laspeyres指数方法和Paasche指数方法的均值，即L―P指数均值分解法：

单位能耗效应

经济产出效应

该分解方法其实就是以t期和基期的平均值作为参考值，变动其他因素进行分解的方法，既可以消除分解效应的残差，又能降低各效应值与实际值的偏离程度。

在L―P指数均值分解的基础上，再次将万元GDP能耗按三次产业进行分解，即可得到万元GDP能耗变化中的结构份额和效率份额，分别为：

结构份额

效率份额

式中: ei-分产业单位GDP能耗;gi-各产业占GDP比重。

万元GDP能耗变化中的结构份额和效率份额分别反映从基期到t期经济结构调整和能源利用效率对万元GDP能耗变化的贡献率。当经济结构和能源利用效率促进万元GDP能耗下降时，其所占份额为正，阻碍下降时份额为负。

二、L-P指数均值分解法的实证分析

1.上海市经济发展趋势

上海市“十五”期间，国内生产总值年均增长13.92%。其中一产、二产、三产的增长率依次为0.94%、15.07%和13.19%。从分产业增长情况可以看到，第二产业的增长快于国民经济的增长速度。图1是按2000年～2005年按当年价计算的国内生产总值及分产业的发展情况。

在上海的经济结构中，第一产业所占比例很小，第二和第三产业共计占到98%以上，是上海经济的支柱产业。从结果可以看出，2003年是比较特殊的一年，这一年是产业结构发生突变的年份。其中第二产业在2003年发生突然增长，其后开始逐年增长。而第三产业刚好相反，是突降后缓增的变化趋势。详见表1。

2.上海市能源消费状况

上海市能源消费量逐年增长,“十五”期间年均增长率为7.0%，其中第一产业能源消费在全市能耗中的比重在2%以内。第二产业能源消费由2000年的70.41%，逐年下降到2005年的62.98%。第三产业能源消费在全市能耗中的比重由2000年的19.46%增长到2005年的27.68%，年均增长率为7.3%，高于整体平均增长率，是全市能源消费比重唯一增长的产业。因此，第三产业能源消费的快速增长成为上海市能源消费快速增长的主要原因。各产业能源消费情况详见图2。

3.上海市万元GDP能耗变化趋势

“十五”期间，上海市万元GDP能耗稳定下降，2005年降到了0.88吨标准煤，年均下降5.21%。分产业中第一、二产业万元GDP能耗平稳下降,只有第三产业万元GDP能耗呈上升趋势，详见表2。

4.上海市万元GDP能耗变化结构分解

(1)不同分解方法的比较。首先，分别利用J.W.Sun于提出的两种结构分解方法计算上海市“十五”期间的经济产出效应和单位能耗效应，计算结果见图3。从图中可以很明显地看出两种分解方法分解结果的双偏现象。其次，利用L-P指数均值分解法计算，计算结果唯一，且不存在残差，计算结果见图4。

通过对比两幅图中的结果发现，不论哪一种分解方法，分解结果的变化趋势是一致的，不同的仅是数值。因此,从整体上说,不论哪种方法均能反应所研究经济体的经济产出和单位能耗效应的变化趋势。但当利用J.W.Sun提出的两种结构分解方法时，会产生不同的研究人员根据自身的喜好选择不同的分解方法，在学术研究中会出现同一经济体的不同分解结果，并且不利于比较不同经济体间的状况，不利于研究工作的进展。而L―P指数均值分解法正好可以弥补这一问题。

(2)利用L-P指数均值分解法分解万元GDP能耗变化。由万元GDP能耗变化中结构份额和效率份额的L―P指数均值分解法计算得到上海市2000年～2005年万元GDP能耗变化的结构份额和效率分额见表3。

从表3的计算结果可看出，“十五”期间，上海市万元GDP能耗的下降主要归功于能源利用效率的提高。而结构份额从2003年开始连续3年出现负值，说明2003年～2005年产业结构变化阻碍了万元GDP能耗的下降。

(3)三次产业在万元GDP能耗变化中的贡献研究。从以上分析知道，上海市“十五”期间万元GDP能耗下降主要归因于能源利用效率的提高，从2003年以后产业结构的不合理成为阻碍万元GDP能耗下降的原因。因此，有必要明确三次产业的结构和能源利用效率分别对万元GDP能耗变化的影响。对万元GDP当期贡献率可以用L―P指数均值分解法中的分产业结构份额和效率份额的计算方法。

结构份额

效率份额

式中:ei-分产业单位GDP能耗;gi-各产业占GDP比重。

利用上述分解方法，得到上海市“十五”期间三次产业结构调整和能源利用效率提高对万元GDP能耗下降的当期贡献率。

表4中数据为上海市“十五”期间三次产业在万元GDP能耗变化中的效率份额。

从计算数据可以看出，三次产业中第二产业能源利用效率的提高是引起万元GDP能耗下降的主要原因，它不但消除了第一、三产业能源利用效率不高引起的负面影响，而且还促进了万元GDP能耗的快速下降。而第三产业能源利用效率不高，则极大地抑制了万元GDP能耗的下降。

上海市三次产业结构调整在万元GDP能耗变化中的结构份额计算结果见表5。

从表5的计算结果知道，2001年～2002年第三产业结构构成不合理是阻碍万元GDP能耗下降的关键因素之一。而2003年～2005年则是第二产业结构构成的不合理成为阻碍万元GDP能耗下降的关键因素之一。

三、结论和建议

通过以上分析，结合上海市“十一五”期间按照 “三、二、一”产业发展方针，优先发展第三产业，积极调整第二产业，稳定提高第一产业的产业发展政策，得出以下结论和建议：

1.“十五”期间，上海市万元GDP能耗的下降主要归因于第二产业能源利用效率的极大提高，但第二产业的结构构成也同时成为主要的阻碍因素之一。第三产业的结构构成在一定程度上促进了万元GDP能耗的下降，但其能源利用效率不高同时起到严重的阻碍作用。

2.“十一五”期间，建议上海市在优先发展第三产业的同时要注重第三产业能源利用效率的提高，并从能源利用的角度出发，调整第二、三产业结构。对于实现“十一五”期间万元GDP能耗下降20%的规划目标，将会起到很大的作用。

3．建议今后应该利用结构分解方法，对三次产业结构内部行业对万元GDP能耗变化进行分析研究，，进一步详尽分解各产业内部各行业的能源消费状况进行分析，以便指导各产业结构调整朝着有利于能源利用效率提高的方向发展。

参考文献:

[1]上海市统计局.《上海统计年鉴》2000-2005. 上海统计网. www.stats-sh.省略

[2]韩智勇范英魏一鸣:中国能源强度与结构变化特征研究[J].数理统计与管理，2004(1):1-6

[3]Sun T.W. Changes in energy consumption model [J]. Energy Economics, 1998 Vol.20:85-100

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。