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可再生与可持续能源评论

技术进步和节能反弹效应在中国纺织行业：证据和政策的影响

摘要: 虽然能源效率提高可以降低能源消耗，减少有效的价格也将增加对能源服务的需求。这种降低的部分则由于偏移提高能源效率。这种能量反弹效应的大小是很重要的一个必须在制定和执行能源政策考虑的因素。纺织产业是传统支柱产业在中国。它是国民经济的重要组成部分，显著利于国际贸易。本研究采用替代品的弹性森岛（MES）模型，非对称的能源价格，转数成本函数，和其他计量相结合方法建立衡量中国纺织行业的反弹效应的框架。本文的实证结果表明，对于中国纺织行业的反弹效应是20.991％。这个揭示了提高能源效率，有利于节能到一定程度。虽然，这些结果也证明，提高能源效率是不是对中国的必由之路纺织行业实现节能减排。最后，基于该分析，对未来政策重点提出了建议。

1. 介绍

能源是国民经济的命脉。随着国民经济的快速中国的经济，工业化和城市化，对能源的新兴产业需求的加速，以及发展经济对能源的依赖不断增加，有越来越多资源短缺和能源供应不足的担忧[1]。解决能源短缺的问题日益依赖国际市场，这严重影响中国的能源安全[2]。波动性国际能源市场带来了严重的挑战中国经济的平稳运行。现在，中国的能源消费结构仍以煤为主。在2012年，煤炭在一次能源消费的比重为68.5％[3]。煤炭，石油，和其他不可再生的化石的大量消耗燃料是中国环境恶化的直接原因。煤炭是在中国最廉价的能源。中国是一个发展中国家，正在快速经历工业化和城镇化;出于这样的原因，在中国的大规模开发和利用清洁能源是不太可能在短期内实现。因此，节能减排是对中国过渡到低碳经济最有用的战略。为了减轻经济增长之间的矛盾和环境约束，节能和提高能效改善将成为必然选择，无论是现在还是在未来[4]。

技术进步可以使节能成为可能。然而，技术进步会造成能量反弹效应[5]。能量反弹效应会影响节能带动下的技术的进步，这是不利于节能减排[6]。目前，中国对能源，由于持续的工业化和城市化需求量大。因此，研究报告纺织行业的能量反弹效应 - 传统中国国民经济的支柱产业是必要的。

纺织行业是中国国家的重要组成部分，经济显著利于国际贸易。具体而言，中国纺织业有助于提高就业和收入，促进城镇化和社会发展。中国的纺织服装是世界上最大产品出口国。在纺织品出口的可持续增长是确保中国外汇稳定增长的关键。2000年中国纺织品出口占全球纺织品出口的10.3％;2012上升到35.2％[7]。自中国改革中国的纺织行业发展迅速。 2012年，中国的设计中小企业的产值为4.7612十亿人民币（约7.64亿美元）占纺织工业的产值的27.46％[8]。同年，中国纺织工业共212.001十亿美元出口产品价值 - 高达23.76％[8]。因而，突出​​其作为出口行业的重要性。

虽然纺织行业是中国经济的重要组成部分经，它也是污染的主要来源。纺织行业能耗约占中国的制造业的总消费量的4.3％。中国纺织工业的快速发展导致不断增加的能源消耗和二氧化碳排放（参见图1）。从图1，可以看出，1995年至2000年纺织工业能源消耗和二氧化碳的排放量保持了下降的趋势，它自2000年开始持续增长。

如示于图2，煤是由消耗的主要矿物燃料纺织产业，并占据在中国的重要地位纺织工业。煤炭消费量的份额1991年以来开始下跌，电力消费中所占的份额已经呈现出稳定上升。中国同时面临严峻挑战有关能源资源和环境约束包括资源利用效率低，能耗高，和严重的污染。针对日益匮乏的能源以及资源背景需要可持续发展，中国纺织行业面临着巨大的能源制约。资源和最大化的有效配置能源效率已经成为中国纺织工业发展的关键挑战。节能能源效率提高成为必然的选择。

提高能源效率将降低有效价格能源服务，从而增加对能源服务的需求。这种降低的部分，然后，因为能量的偏移效率的提高，则产生了反弹效应[9]。在最近几年该反弹效应吸引了越来越多的关注学者在能源经济领域。能源效率的提高可以降低能源消耗，但最终储存能量的总量取决于大小反弹效应[10]。反弹效应的大小是设计一套有效节约能源的重要政策。当回弹效果比较小，最好是实现效率的政策。相反，当反弹效应是比较大的，效率政策需要相称能源价格的上涨，否则，节能减排将是不可能的意识到。因此，这项研究旨在分析能源反弹的规律，以及在纺织行业的影响的变化，并提供适当的能源政策建议。

在本文的其余部分的结构如下：第2节提供了文献综述;第3节描述的模型; 部分4讨论了数据源和实证分析; 和第5节给出结论和政策建议。

1. 文献综述

Khazzoom[11]是第一个引进的反弹效应能源经济学。他指出，能源效率不会必然导致能源需求的下降，而是可以导致的增加的能源服务。在实际减少能量消耗和能耗每减少能源服务的单元不在相同的比例。

此外，布鲁克斯[12]的结论是，提高能源效率将导致经济增长和经济增长反过来将导致能量消耗增加，从而导致什么被称为Khazzoom-布鲁克斯假说。经济的反弹效应机理进行了广泛的讨论后Khazzoom [11]的研究。这项研究中，绿化的审查后，等[13-14]和Greene等。 [15]得出的结论是的大小反弹效应与在经验的方法和数据而变化分析消费领域（主要生活能源和交通能源消耗）;跨度为0％至50％。Saunders和Khazzoom [16]和桑德斯[17-18]指出原始Khazzoom [11]研究了能量的单例服务，而忽视了在各种替代品的可能性能源服务。在荷兰，Berkhout分析数据等。 [19]发现，年度反弹效应为0％至30％。笔者认为，技术进步并降低能源消耗;但在一定程度上的价格部分跌幅是由能源服务需求的增加所抵消。比罗尔和开普勒[20]认为，技术进步无疑是一个降低能源强度的有效的手段，提高能源利用效率。尽管如此，这导致了反弹引起的经济增长效应。因此，使用价格调整能源等要素之间的替代会鼓励消费者选择其他的元素，即使能源是最有利于实现节能减排。Bentzen [21]利用时间序列数据在美国的制造业估计反弹效应。 Bentzen假设该反弹效应有密切的联系，这两个价格弹​​性和替代弹性。使用反式日志成本函数，他估计美国制造业的反弹效果为大约24％。许多学者讨论对能源消耗外生技术进步和碳排放量的影响，并确认反弹效应的存在。Broadstock等。 [22]，索瑞尔等。 [23]，Runar等 [24]，和索瑞尔等[25]讨论了外生的技术冲击对能源消耗和碳排放，和反对进步走强的反弹效应的存在。

图1.1990-2012期间，中国纺织工业能源消耗和二氧化碳排放。

来源：中国能源统计年鉴（1991年至2013年）。

在中国，对能源回弹效应的研究相对有限。查周[26]利用CGE模型来估计反弹七个部门的作用，并发现它是32-33％。基于该反式日志成本函数和的恒定弹性替代，卢周[27]使用MES模型结合技术进步和输出效果来估计在中国的工业部门绝对替代弹性和之间的替代弹性网资本和劳动力。 Wang等人[28]研究中国的环境压力的反弹效应1990年和2002年在反弹效应的实证检验之间中国的能源消费（从技术的角度进度），林周[29]用宏观经济时间1978 - 2004年期间和一系列数据发现，反弹效应在宏观经济层面上的30％和80％之间波动。林和刘[30]在中国的交通运输和住宅部门反弹效应进行了详细的研究。 Liu等人 [31]提出该时间序列数据不能全面反映地区差异，多重共线性的缺点。为了克服这一挑战，刘等人[31]利用省际面板数据来估计中国能源消费的带动下反弹效应技术进步。以中国东北三省作为例子，林和彭[32]建立了区域能量反弹效应模型有三个生产要素：劳动力，资金和能源。黄和胡[33]研究了能量反弹的新古典经济增长框架效应理论。他们认为列入索洛中性技术在生产函数进步表征中国经济发展的历史和现实。此外，作者把精力投入到生产函数（经济和理论上）并计算出1979年至2009年中国的能源反弹效应。

图2.中国纺织工业的能耗比

来源：中国统计年鉴（1991年至2013年）

目前，在中国的反弹效应许多研究主要重点放在经济技术进步的影响通过增加能量消耗[34]的增长。这些研究因为提高能效忽略实际的能源成本降低所带来的影响。其结果是，有许多研究侧重于反弹效应在宏观经济层面引起的技术进步，而基于所述价格研究弹性和成本函数是有限的。文献中，仅注意了的能耗反弹效应纺织工业。因此，基于在MES模型，研究采用新古典生产函数，反日志成本函数，能源价格分解模型和其他经济计量图。 1990-2012期间，中国纺织工业1.能源消耗和二氧化碳排放。来源：中国能源统计年鉴（1991年至2013年）。图 2，中国纺织工业的能耗比。来源：中国统计年鉴（1991年至2013年）。B.林，赵令欢/可再生和可持续能源评论60（2016）173-181 175另外的方法来能源价格的非对称效应建立完整的理论框架和测量反弹中国纺织行业的影响。这样做的主要目的方法是提供科学的政策引导，可以支持在纺织行业节能减排。

1. 模型构建

反弹效应是由能源价格弹性测消费。据郭等人 [35]，模型假定一个二阶微分函数。通过采取的该衍生物反式日志成本函数相对于各要素的价格和谢泼德引理，我们可以发现要素的成本共享功能输入。要素成本分享功能，可以用来估计价格弹性和需求的交叉价格弹性。一些研究使用反式日志成本函数研究价格需求的弹性和替代弹性。

考虑有三个输入生产函数：

其中Q代表真正的生产; K表示资本;大号代表劳动力; E代表能量。如果价格和产量都外感，然后公式（1）也可以通过以下的成本进行说明功能：

其中，C是总成本和PK，PL，和PE分别表示的价资本，劳动力和能源，式（2）也可转变成反式日志成本函数为：

在这个公式中，alpha;我通常被认为是一个分布参数和beta;ijs被视为替代参数。 分散式参数测量的成本份额无关的价格输入性因素。替代参数测量的成本股价因每个因素而变化。

据谢泼德引理，采取的衍生相对于因子的对数反式日志成本函数两侧的价格，获得的成本份额的公式：

，Sit表示成本因素在总成本中所占的比例投入; Xit指示投入量。

考虑技术进步考虑在内，时间趋势T是加到成本份额公式获得Eq（5）：

Eq（5）构成三同时方程系统满足以下约束条件：

总的制约：

同质性的约束：

对称约束：

价格弹性可以根据参数来计算从公式估算Eq（5）随着成本的份额变化。

在因子需求方面，价格响应可以通过取代的艾伦宇泽交叉弹性，价格弹性，和需求的价格弹性被测量。这些弹性系数值可以通过从共享推定的参数来计算方程：

替代艾伦宇泽弹性（AES）不能测量任何水平表面的曲率[36]，它有许多具有挑战性缺陷。因此，AES并不能完全解释的替代率两个元件之间。然而，森岛弹性的取代（MES）的模型是能够处理在这个关系宏观和微观层面;具体地，相对取代率和绝对替代率[37-38]。 MES继承了原有希克斯替代弹性系数的意图，这是不对称来区分不同的取代度不同的商品价格或变化的措施价格商品价格。一个MES模型是一种更有效，可以消除时间序列之间的矛盾的方法和截面数据。

在本文中，MES模型用于修改AES。该MES模型被用于估计的两个输入因素的响应价格的变化;这种方法最早是由森岛提出[39]。随后，基于谢泼德引理，Blackorby和罗素[40]扩展了双重成本函数和集成希克斯替代和两种替代率或边际税率更多的投入：

根据反弹效应的概念，提高能源效率降低，以产生所需的能量消耗相同数量的输出。从提高能源的收益效率降低实际能源价格;然而，这样的价格减少将不可避免地导致使用更多的成本更低能源消费取代的成本相对较高资本和劳动力。作为替代效应，能量的结果消耗增加和部分抵消初始能量消耗减少。因此，反弹作用密切价格，或者与更具体的能源价格下降有关。

为了精确测量的反弹效应，冲击不对称能源价格应包括在能源成本份额方程[41]。具体地说，能源价格的该变量是分为三个部分：能源价格的上升，下降的能源价格，与历史最高价格。本研究采用分解盖特利和亨廷顿[42]的方法分解能源价格：

其中，

引入不对称能源价格注入了活力在跨数模型方程的份额避免的过度流失自由。新建立的模型是比较合理的，因为它假定，当能源价格上升和下降时，176 B.林，赵令欢/可再生和可持续能源评论60（2016）173-181弹性是不一样的，这与现实相一致并具有更合理的经济意义。能源股然后方程可以写为：

Pk, Pl, 和Pe分别代表资本，劳动的价格，能源。Pinc 和 Pdec代表的能源价格不断上涨分别能源价格下跌。

1. 数据来源与实证分析

4.1数据源

在本文中，用于实证分析包括将样品在中国纺织行业从运行时间序列数1990-2012。这些数据主要来源于中国统计年鉴[43]，能源统计年鉴[44]和中国工业经济统计年鉴[45]的主要变量本文如下：

（1）纺织行业的股本（用K表示）。 有对资本存量的估算相当的研究中国，尤其是在工业资本存量。在中国，徐[46]Huang等[47]，他[48]，张等人[49]估计产业资本存量。根据以往的研究方法，永续盘存法是用来衡量中国纺织行业资本的股票。用于生产的基本公式资本存量可以表示为：

Kt代表纺织行业资本; Kt -1代表在基年资本存量; delta;t代表

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