能源效率测算方法分析综述
能源效率
所谓能源效率,其所指的是用尽可能少的能源生产同样数量或质量的服务或产品,或者说用相同的能源消耗生产出更多服务或产品,能源效率主要分为以下两类:一是单要素能源效率,当只有一种能源投入要素时,可以采用单要素能源效率来衡量。单要素能源效率的测度的优势在于所涉及到的指标较少,且容易获取。但是,使用单要素能源效率这一指标进行测算时存在着很大的局限性,该指标没有考虑到能源要素与其他要素之间的替代关系并且包含了大量的结构因素,很难体现出效率因素。二是全要素能源效率,不同于单要素能源效率,全要素能源效率考虑了不同投入要素间的替代作用,更具普适性。
在本文中,我们采用全要素能源效率指标来测度能源效率,由于考虑了非期望产出,将其定义为在其他生产要素诸如资本、劳动力等不变时,在尽可能使非期望产出减少的基础上,理想能源消耗量与实际能源消耗量之间的比值。
能源效率测度
生产技术集
在理解生产技术集之前,首先要对其中包含的生产可能集、生产函数以及生产前沿面三个重要概念进行明确。现代经济理论认为,生产可能集是指在技术条件一定的情况下,投入要素集合与其产出所构成的生产可能性集合。
生产函数描述的是投入要素量与这些投入所能生产出来最大产出之间的数量关系。假设一个厂商投入M种投入要素,产出只有一种,其生产函数为:
(2.1)
这里的投入要素向量为x=(x1
生产函数能够很好地描绘只有一种产出的行业技术状况,但当厂商在生产中有多种产出时,就必须通过生产集合来描述生产技术,即“生产技术集”。假设有一个厂商有M种投入,投入集合为X=(x1
(2.2)
生产技术集涵盖了所有可能实现的投入产出组合,其边界被称为生产可能性前沿,代表了投入不变时,所有可行产出组合的最高水平。
效率测度
现在大部分的效率问题研究中,普遍采用以下两种方法:
①随机前沿分析
随机前沿分析需要假定先验的生产函数,该方法能够解释随机噪声,但也存在一定的不足,事先假定生产函数形式,再利用样本拟合,往往会造成不一致性。除此之外,由于经验研究的样本量通常较少,而随机前沿分析往往需要设置确定的生产函数分布和形式,这就存在很大的困难。
②数据包络分析
DEA方法的主要思想:空间中存在投入产出点,由最大产出或是最小投入构成生产前沿面,测算其他点到前沿面的距离。由DEA的主要思想可知,该方法存在两大前提:一是需要构造出生产前沿;二是需要测算其他决策单元到生产前沿的距离,距离越大,相对效率就越低。DEA模型可以用于评价多投入多产出生产体系,不需要事先确定生产函数。
效率测度通常分为径向测度和非径向测度两种。
①径向测度
径向测度是一种比较常见和典型的效率测度方法。该方法可以同比例的缩减所有的投入或扩大所有产出,能够保持投入产出比例的相对固定,但不能调整变量的改进方向。
②非径向测度
现实情况下,并不是所有的投入或产出都具备同比例收缩的性质,因此径向测度并不能涵盖所有能源效率测度范畴。为了克服此缺陷,有学者提出了非径向测度模型,该模型该模型下变量可以根据需要不同方向或者不同比例进行调整。