第一章
化石能源产业高级化评价研究

第一节
化石能源产业高级化测度

化石能源产业高级化是指产业由初级走向高级的过程，即能源产业的产业链由上游开采业向下游加工业不断延伸的过程。化石能源产业上游开采是对自然资源的直接利用过程，是将自然资源本身的价值进行转移的过程。而化石能源产业下游加工业是对自然资源的再利用过程，是能源产业实现产业附加值增加的过程，这一过程需要足够的技术支撑才能实现。能源产业链越是向下游延伸，同样单位的自然资源的开发利用程度就越高，获得的产业附加值就越高，产业高级化水平也就越高。本章选取了五个代表性化石能源产业行业，分别是煤炭开采和洗选业，石油和天然气开采业，石油加工、炼焦和核燃料加工业，化学原料及化学制品制造业以及化学纤维制造业。这五个化石能源产业行业可以划分为上游资源开采和下游加工两个部门，其中，上游资源开采部门包括煤炭开采和洗选业、石油和天然气开采业，下游加工部门包括石油加工、炼焦和核燃料加工业，化学原料及化学制品制造业以及化学纤维制造业。

为了说明化石能源产业链的结构状况，本章从化石能源产业上下游间要素配置结构这一视角展开分析。从生产要素配置视角来看，能源产业链与能源产业要素配置的关系表现为，随着能源产业链不断由上游向下游延伸，生产要素在能源产业上下游间的配置结构需做出相应调整以满足产业链延伸的需要。换言之，能源产业链延伸意味着能源产业结构的转型升级，而产业结构转型升级的一个重要因素在于要素结构的动态变化。因此，能源产业要素结构的动态变化可以用来反映能源产业链的延伸状况，从而间接反映能源产业高级化水平。能源产业高级化过程中要素结构的动态变化表现为生产要素在能源产业上下游之间配置结构的变化，可以用能源产业上下游之间要素配置效率的高低加以衡量。

一、测算模型构建

本章借鉴胡健和董春诗（2010）、胡健等（2011）的思想构建能源产业上下游间要素配置效率测算模型，用 YE _it 表示省份 i 在 t 年的上游资源开采部门产值， YM _it 表示省份 i 在 t 年的下游加工部门产值；省份 i 在 t 年的资源开采部门和加工部门劳动力总和为 L _it 、资本总和为 K _it 。

下游加工部门的生产函数采用Cobb-Douglas生产函数的形式表示为：

其中， A _it 代表加工部门的技术水平，即生产效率，这里假设技术源于加工部门的“干中学”效应，并且加工部门的技术可以外溢到资源开采部门。1 -λ 代表加工部门的劳动力占劳动力总和 L _it 的比重，同理，1 -ρ 代表加工部门的资本占资本总和 K _it 的比重。 τ 代表资源税率。可见，加工部门的产值由其使用的资本和劳动力、生产效率、资源开采部门开采出的税后资源量共同决定。

上游资源开采部门的生产函数也采用Cobb-Douglas生产函数的形式表示为：

其中， A _it 代表从加工部门外溢的技术， μ _it 代表资源开采部门的资源开发效率， R _it 代表资源禀赋水平， λ 代表资源开采部门的劳动力占劳动力总和 L _it 的比重， ρ 代表资源开采部门的资本占资本总和 K _it 的比重。因此，资源开采部门的产值由加工部门外溢的技术、资源开发效率、资源禀赋水平及其使用的资本和劳动力共同决定。

分别对代表性加工部门企业和资源开采部门企业求其利润最大化的一阶条件，并利用完全均衡条件，即在完全竞争的情况下，当上下游部门间不存在资本和劳动力的错配时，两部门的劳动力和资本应分别具有相同的价格，整理可得不存在错配时，下游加工部门和上游资源开采部门之间劳动力和资本的最优配置比例 λ 和 ρ ：

分别用 λ′ 和 ρ′ 表示实际的加工部门和资源开采部门之间劳动力和资本的配置比例，那么，劳动力和资本的错配程度可以用式（1-5）、式（1-6）衡量：

若 τ _L 、 τ _K ＞ 1，表明上游资源开采部门的劳动力和资本投入过多，下游加工部门投入不足；相反，若 τ _L 、 τ _K ＜ 1，则表明上游资源开采部门的劳动力和资本投入不足，下游加工部门投入过多。

二、参数估计

为了得到加工部门和资源开采部门之间劳动力的最优配置比例 λ 和资本的最优配置比例 ρ ，需要对上述理论模型中的参数 α ₁ 、 α ₂ 、 α ₃ 、 β ₁ 、 β ₂ 进行估计。本章采用对数回归法进行参数估计，具体估计方法采用广义矩估计。考虑到不同地区能源产业发展结构差异较大，故用上述方法估计参数时，将我国30个省份（除西藏及港澳台，下同）按能源产业结构现状分为五组，分别进行参数估计（见表1-1）。需要说明的一点是，对于组一至组四所包含的省份，可以采用上述方法进行参数估计和错配的测算，而对于组五，因其具有异质性能源产业结构，因此采用Aoki（2012）、王卫和田红娜（2019）使用的异质性行业空间模型直接测算其要素错配程度。

采用上述方法得到的组一至组四的参数估计结果如表1-2所示，根据参数估计结果可以进一步计算出资源开采部门和加工部门之间劳动力和资本的最优配置比例，即 λ 和 ρ 的值。