拉式因素分解

1、2. 2产业结构变化对能源效率的影响2. 2.1拉式因素分解法及其应用在经济系统中，很多变量都会受到多方面因素的影响，就是变最的变化是由 多个因素导致的，在这样的情况下，把各个因素的影响区分开來是非很有意义的, 所谓因素分解法，即是通过数学的方法，把变量的变化分解成几个分解的部分, 与每个因素一一对应。因素分解法一直在现实应用中不断发展，有很多种不同 的形式，但最基本也得到了广泛应用的是拉氏因素分解法(Laspeyres Decomposition)和迪氏因素分解法(Divisia Decomposition)0下面以两个因素的乘积 形式为例，推导因素分解法，即已知Zo = X0Y0, Zt

2、= XtYt, ；记Zt = z()+ Az,xt = X。+ Ax,yt = yo + Ay 则Az = zt - z0 = xtyt 一 xoyo=(x0 + Ax)(y0 + Ay) 一 xoyo=Axy0 + x0Ay + AxAy需要通过因素分解法把Ax分解为由x引起的部分和由y引起的部分，即 完成AZ = AZx +AZy的计算。拉氏因素分解法的计算公式是AZ = (Xt-X0)Y0 + X0(Yt - Yo) + r,其中r就 是所谓的“剩余”，其实r= (Xt-X0)(Yt-Y0)，即x与y的交叉彫响。拉氏因 素分解法可以视为一种基于微分的方法，在zo处分别求z对x和y的微分，

3、 再对x和y求积分，就可以得到Azx = (xt - x0)y0/Azv = x0(yt - y0)<>拉氏因 素分解法非常符合因素分解和全微分的思维，也即假定其他因素条件不变，求出 其中一个因素变化时对分解变星的影响，同时它还可以有效避免计暈分析中关于 因素相关性的讨论，所以得到了广泛的应用，国外绝大部分都是采用拉氏因素分 解法来做相关研究。在能源消费分析中，通常关注的问题有，能源消费量变化的原因有什么？能 源强度变化的原因是什么？决定节能最的因素是什么？这样，因素分解法就有三 种基本的应用了，即分析决定能源消费屋变化的因素和分析决定能源强度变化的 因素与分析决定节能量的因素。三

4、者之间有一定的关系，但略有不同。下而采用拉氏因素分解法，根据上面的推导，直接把能源消费分析的公式写出來。用G表示各个产业部门的增加值总量，Gi表示产业部门i的增加值；E表示各个产业部门的能源消费总量，E表示产业部门i的能源消费量；e表示能 源强度，3表示产业部门i的能源强度：p.表示产业部门i的增加值占增加值 总量的份额，B|J：此外，用下标0表示第0年度，下标t表示第t年度。由于能源强度：E 为Ej Je, X Gj yejXpjXG yGxpjXeiG GGGG所以能源强度的变化量：= 5(Pi)t X i)t-(Pi)Ox (ej)o即能源强度的变化星可以分解为两个因素：产业结构的变动，

5、以及各产业部 门能源强度的变化，我们在这里称之为技术进步；根据拉氏因素分解法可得到:Ae = E(Pi)t X (ej)0 一 Z(Pi)o X (ej。+ E(Pi)o X (e) Z(Pi)o X (cjo + r其中，第一项是结构调整的影响，第二项是技术进步的影响，是剩余。相 同，由于节能量：EC = X Eo Et = Gt X 磐Gt X = Gt X e0 Gt X et = Gt(e0 et) 匕 o5)5=G X g(Pi)o x (eDoX (ei)t可见，节能量分解结果与能源强度分解结果形式非常相似，只是多乘了第t年度的增加值，可以直接写出拉氏因素分解法的结果:Gt (Pi

6、)t X (eJo -(Pi)oX (eJo+Gt£(Pi)o X (eJt - E(Pi)o X (ej)0 + r(2)由于能源消费总量：E=SEi=SG,xl?=SGxx=SGxpiXei所以能源消费总量的变化星：AE = Et Eo = Gt X(Pi)t X (eJt 工 G()X (pj)o X (引)。所以能源的增最可以分解为三个因素：总产出的变化，产业结构的变动，以 及各产业部门能源强度的变化，即技术进步，根据拉氏因素分解法有：+ 乞 G° X(Pi)t X G)o 一 2 + 工 Go X (pi)o X (ej)t Go X(Pi)o X (eJojAe

7、 = Gt X(Pi)o X (eJo -Go X (pj。X (ej。Go X (pi)0 X (ei)oj + r (3)这样我们就得到了能源强度、节能最以及能源消费量的因素分解计算公式，即(1) 式、(2)式和(3)式，据此就可以分析产业结构变动、技术进步等相关因素对 其的影响，还可以把能源消费结构等其他因素也考虑进来，无论考虑到多少个因 素，分解的原理都是一样的。2. 2. 2拉式因素分解法的经济学意义利用拉氏因素分解法来对能源强度的影响因素进行分解的经济学意义是显 而易见的，能源强度反映的是能源效率，而尽管能源效率的影响因素非常多，但 是产业结构变动和技术进步被认为是两个最为重要的因

8、素，这一点在因素分解中显而易见。e = 表示能源强度，表示单位产值能耗；Pi = 21表示的是第i个 GG产业部门增加值占总增加值的比重，实质上我们也可以利用这种表示方法來对某 一产业部门内部的行业进行细分，利用相同的方法来分析产业内部门结构的变化 对能源效率的影响，所以它反映的是一种结构因素的变动；而引=?相应的就Gi是表示第i个产业部门的能源强度，这是在不考虑结构变动的情况下，因为某一 个产业部门或者产业内部门的能源效率的提升对总体能源效率的影响，所以，此 时它反映的是产业间或产业内的技 术进步。然后在利用拉氏方法 进行分 解时，实质 上Ae = et e° = 2(pi)t X

9、 (eJo-£(pi)o X (eJo,表 示的是假如不考虑技术进步的因素，而只考虑结构变动的因素时能源 强度的变化量；相对应的，Ae = et - e0 = Z(Pi)o * G)t - Z(Pi)o * G)o，即假如不考虑结构变动的因素, 只考虑技术进步时能源强度的变化量，根据拉氏分解的思想，二者之和就是表示 同时考虑到两个因素的结果，二考最后所得的数值就是分别对总的能源强度变化 呈的贡献程度，其绝对值越大就是表示该种因素对能源强度影响程度越大，因为 是后來的能源强度减去原來的能源强度，所以如果数值为负值，就是表示该因素 对总的能源强度减少起到正向推动作用，反之就是起到了反作用

10、。而这电利用拉氏因素分解法也可以分析结构变动因素利技术进步因素在最 终节能量中所做的贡献程度，所谓节能屋，并不是指t期与0期的能源消费总量 之差，而是将没有节能定义成能源消耗增长率与GDP增长率保持一致，那么， 如果GDP增长率超过能耗增长率，就实现了节能的目的，从而节能量应等于“假 如基期能耗按照GDP增长率增长到末期所应消耗的能源总量减去末期实际消 耗的能源总最”，这也就是EC = $XE°-Et，的涵义。对于能源消费最因素分析 Go其经济意义可同上分析，所以，从经济意义上來讲，拉氏因素分解法在分析能源 强度变化、节能最和能源消费总最变化的影响因素及影响程度上发挥着非常重要 的作

11、用。2. 2. 3产业结构变动和技术进步在各个时期对能源强度的影响根据广东省统计年鉴整理了广东省1990-2012年之间的地区GDP以及 各产业的增加值，根据2002-2013年的广州统计年鉴整理出了广东省1990- 20012年间的能源消费总量以及各产业的能源消费量，并根据以上数据计算出了 广东省1990 2012年间的能源强度和齐产业的能源强度。根据以上数据，在产 业间层次上对能源强度进行因素分解，以期找出产业间结构变动以及技术进步对 能源强度的影响通过分解的结果探讨和总结产业结构变动以及技术进步对能源 强度的影响方向和影响程度。« 2.1：广东省19902012年GDP及各产业

12、増加值总（亿元年份GDP第一产业第二产业工业建筑业第三产业19901559. 03384. 59615. 86523. 4292.45558. 5819955933. 05864. 492900. 222448. 82451.402168. 34200010741.25986. 324999. 514463. 06536. 454755. 42200522557. 371428.2711356. 6010489. 73866. 879772.50200731777.011695. 5716004. 6114942. 911061. 7014076. 83200836796. 711973. 0

13、518502.2017304. 791197.4116321.46200939482. 562010. 2719119. 7018091. 561328.1418052. 59201046013. 062286.9823014. 5321462.721551.8120711.55201153210. 282665. 2026147. 3824649. 601797. 7824097. 70201257067. 922847. 2627700. 9725810. 071890. 9026519. 69资料来源：根据2013年广东省统计年鉴* 2.2：r东省1990-2012年能源消费总及各产业部

14、门的能源消费（万吨标准煤）能源消费 总量第一产 业能源 消费第二产业能源消费工业能源 消费建筑业 能源消 费第三产业能源消费生活用能19904044. 28193. 152775. 582728. 0147. 57515. 11452.6019957344. 82349. 964626. 994521. 20105. 761093. 40991. 9220009447. 70353. 565790. 915693. 0297. 901648. 931286. 80200517920. 98458. 0711246.1211060. 98185. 143466. 342085. 32200721

15、912. 11424. 1014140.7713919. 08221. 681077.552500. 65200823071. 83431.0514844. 2514617. 36226. 884298. 862713. 74200924653. 69408. 6615857. 8915622. 79235. 104721. 682897. 97201027195. 14818. 0217483. 2416838. 33644. 915211. 263046. 36201128479. 99445. 7218255. 9717561. 14694. 835393. 133685. 232012

16、29144. 01463. 5918357. 0717641. 61715. 465721. 753834. 65资料来源：根据2012-2012广东省统计年鉴蔡理所得表2.3： 19902012年广东省能源强度（吨标准煤/万元）年份能源强 度第一产业 能源强度第二产业能源强度工业能 源强度建筑业 能源强度第三产业 能源强度单位GDP 生活能耗19902. 590. 504.515.210.510. 920. 2919951.240. 401.601.850. 230. 500. 1720000. 880. 361. 161.280. 180. 350. 1220050. 790. 320.

17、991.050.210. 350. 0920070. 690. 250. 880. 930.210. 290. 0820080. 630. 220. 800. 810. 190. 260. 0720090. 620. 200. 820. 860. 180. 260. 0720100. 590. 360. 760. 780. 420. 250. 0720110. 510. 170. 690.710. 390. 220. 0720120. 510. 160. 660. 680. 380. 220. 07资料来源：根据广东省1990-2012年间能源消费总吊及各产业能源消费葩、地区GDP及各产业增加

18、值占地区GDP的比重计算所得，其中能源强度=产业能源消耗虽（吨标准煤）/产业增加值（力元人哀2.4：广东省1990-2012年能源强度（吨标准煤/万元）变化的因素分解结果能源强度变化结构变动因 素技术进步因 素生活用能冈素分 解余值分解余值1990-1995-1.350. 379141-1. 32468-0 12-0 284461995-2000-0. 36-0. 02032-0.27573-0. 05-0. 013942000-2005-0. 090.030499-0.0828-0 03-0. 00772005-2007-0. 10.000427-0.08581-0.01-0. 001622

19、007-2008-0. 06-0. 0005-0. 05518-0.010.0056842008-2009-0.01-0 005810. 008984-0. 0023-0 010872009-2010-0. 030. 004731-0. 02594-0. 0023-0. 006492010-2011-0. 05-0. 00156-0.05796-0. 00230.0118182011-2012-0. 03-0. 00546-0. 01541-0.0023-0.006832005-2012-0. 28-0.01115-0. 23259-0. 02-0.016261990-2012-0.51-0.

20、 43058-0. 43058-0 070.421168负料來源：根挥表2.1-2. 3的数据以及因責分解法公式（1）计兑所得0.6-1.6T-能源强度变化-结构变动因素T技术进步因素图2.1： C东省1990-2012年间能源强度（吨标准煤/万元）因素分解资料來源：根据表24绘制广东省在整个2005-2012年间的能源强度变化因素分解以及整个1990-2012年间的能源强度变化的因素分解分别如图2.2和图2.3：2005-2012-0.05-0.1-0.15-0.2-0.250.3能源强度变化结构变动因素技术进步因素资料来源：根据表2. 4绘制能源强度变化结构变动因素技术进步因素图2.3：广

21、东# 1990-2012年间能源强度分解示意图图2.2：广东省2005-2012年间能源强度因素分解示意图资料來源：根据表24绘制从表2.4和图2.1、图2.2、图2.3我们可以得到如下几点结果:第一，从整个1990-2012年间來看，产业结构变动和技术进步对能源强度 的影响在方向上和程度上均有差异，在影响程度上则是技术进步起主要作用，而 产业结构变动对能源强度的影响在方向上与技术进步相反，但程度上很小。在对 1990 2012年整个时间段进行因素分解时，发现技术进步对能源强度的下降的 贡献率为89.21%,在影响程度上占主要地位。第二，从不同的时间段来看，产业结构变动对能源强度的影响在方向上

22、在 1995-2000. 2007-2008> 2008-2009、2010-2011 > 2011-2012 年间始终是使得 能源强度下降，我们发现在这五个时间段都是工业增加值占地区总GDP的比重 在减小，而第三产业增加值占地区GDP比重在逐步上升的阶段；而在此期间在 能源消费比重上也是工业消费比重在下降与第三产业消费比重在上升。除此之外 在其他时间段产业结构变动在方向上始终是在使得能源强度上升，相应的在其他 时间段除了 20082009年外，工业增加值占地区GDP比重出现增加，而第三产 业增加值占地区GDP比重反而下降。之所以在2008-2009年间出现一个例外, 一方面是因为工业与第三产业的比重变化幅度很小，另外一方面也因为第三产业 能源强度在经历了 1990-2007年的持续下降后，从2007年开始停止下降，保持 了平稳，保持在0.26吨标准煤/万元。但是工业能源强度却一直在下降，所以尽 管第三产业比重略微上升，但