國際經(jīng)濟論文日本的能源風險、技術(shù)應用與技術(shù)進步機制.doc

日本的能源風險、技術(shù)應用與技術(shù)進步機制 日本的能源風險、技術(shù)應用與技術(shù)進步機制洪宇單世超(吉林財經(jīng)大學國際經(jīng)濟（國際經(jīng)濟論文）貿(mào)易學院，吉林長春130117)【摘要】分散原油進口的國別結(jié)構(gòu)對于保障一國能源安全具有重要戰(zhàn)略意義。本文在“成本驅(qū)動型技術(shù)進步機制”理論的基礎(chǔ)上，提出了短期“成本驅(qū)動型技術(shù)應用機制”和長期“風險驅(qū)動型技術(shù)進步機制”假說，并構(gòu)建了一個包含能源進口的經(jīng)濟增長決定模型。利用日本1988年1月2010年10月的月度數(shù)據(jù)，對工業(yè)總產(chǎn)值、原油進口的價格與數(shù)量以及原油進口地理（地理論文）集中度共4個變量進行了短期和長期granger因果關(guān)系檢驗。經(jīng)驗性證據(jù)表明:日本同時存在著上述兩種機制，無論在短期還是在長期內(nèi)都足以抵消石油價格沖擊的負效應，促進經(jīng)濟增長。此外，日本調(diào)整原油進口地理集中度主要是控制原油進口數(shù)量的不確定性，而非原油進口價格波動的風險。本研究從一個嶄新的視角解釋了能源安全與經(jīng)濟效率的關(guān)系。【關(guān)鍵詞】經(jīng)濟增長;石油進口;進口地理集中度;技術(shù)應用;技術(shù)進步;granger因果關(guān)系【文章編號】1000355x(2011)06005318【收稿日期】20110430【基金項目】教育部哲學社會科學研究重大課題攻關(guān)項目“中國東北亞戰(zhàn)略與政策研究”(09jzd0037);吉林省教育廳“十一五”社會科學研究項目“中日貿(mào)易模式演進與吉林省的國際化發(fā)展戰(zhàn)略”(吉教科文合字(2010)第272號)?！咀髡吆喗椤亢橛?1971)，男，吉林長春人，經(jīng)濟學博士，吉林財經(jīng)大學副教授。單世超(1987)，男，吉林長春人，吉林財經(jīng)大學碩士研究生。一、導論能源對于工業(yè)化社會的經(jīng)濟增長起著至關(guān)重要的作用，很多研究文獻將能源當做一種特殊的生產(chǎn)要素納入到經(jīng)濟增長模型當中。13對絕大多數(shù)國家而言，原油價格波動也會對其它能源市場價格產(chǎn)生巨大影響，從而直接和間接地作用于生產(chǎn)成本和總產(chǎn)出水平。正是因為如此，很多文獻都將石油價格或能源價格作為切入點，對石油安全和能源安全問題展開分析。461973年和1976年兩次爆發(fā)石油危機，從美國開始的多數(shù)發(fā)達工業(yè)化國家相繼陷入滯漲窘境，石油價格同非產(chǎn)油國經(jīng)濟增長之間的負相關(guān)關(guān)系也開始日益得到學者們廣泛關(guān)注。78hamilton(1983)使用19491980年的數(shù)據(jù)進行實證分析，發(fā)現(xiàn)石油價格上漲的沖擊是導致美國陷入衰退的原因，9很多針對其它國家進行的實證研究則進一步證明了上述負相關(guān)關(guān)系的穩(wěn)健性，1012并且這種這種負面沖擊效應會以國際貿(mào)易（國際貿(mào)易論文）作為中間傳遞機制在國際間擴散。13關(guān)于油價對經(jīng)濟的負效應，表現(xiàn)在微觀層面上是油價上漲導致廠商的能源成本提高，邊際成本曲線上方移動。在廠商邊際收益曲線不變的條件下，廠商的均衡產(chǎn)量減少、價格上升;在宏觀層面上，上述負效應則表現(xiàn)為總供給曲線向左上方移動，當總需求曲線不變時，伴隨著石油價格上升，就會出現(xiàn)整體價格水平上升的同時總產(chǎn)出水平下降的滯漲現(xiàn)象。另外一些較為復雜的關(guān)于對油價與經(jīng)濟增長關(guān)系的理論試圖揭示負效應的形成和傳遞機制，大致可以劃分為三大類型:一是強調(diào)宏觀經(jīng)濟政策目標沖突的影響，例如石油價格上升會引發(fā)成本推動型通貨膨脹，貨幣當局為抑制通貨膨脹需要采取緊縮的貨幣政策，但這就會推高利率水平、增加企業(yè)的投資成本，從而使投資和就業(yè)水平下降；1415二是從不完全信息16和不確定性1718出發(fā)解釋石油價格沖擊對微觀企業(yè)行為的效應，指出如果投資過程不可逆、具有沉沒成本的特征時，廠商會由于能源價格大幅波動而減少或延緩投資，而投資不足就會引起就業(yè)和收入水平下降;三是從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整成本入手進行分析，認為在石油價格上升的外部沖擊下，能源成本提高會迫使部分廠商由能源密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)入能源密集度較低的產(chǎn)業(yè)。但產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整需要在長期內(nèi)才能完成，廠商退出高能耗產(chǎn)業(yè)后并不能立刻進入低能耗產(chǎn)業(yè)，短期內(nèi)就會出現(xiàn)資源閑置和失業(yè)增加現(xiàn)象。1920此外，很多研究注意到石油價格上升和下降的沖擊效應并不對稱，認為無論油價向哪個方向變動都會在改變廠商直接能源成本的同時增加其調(diào)整成本。當油價上升時，總成本的上升幅度是在所增加的直接能源成本基礎(chǔ)上再加上調(diào)整成本;而當油價下降時，總成本的下降幅度是在所節(jié)約的直接能源成本基礎(chǔ)上再扣減調(diào)整成本。因此油價上升的負效應要大于油價下降的正效應。2125上述理論的共同之處在于，它們都將石油價格上升、能源供給約束加強當做抑制經(jīng)濟增長的負面沖擊因素。但也有學者指出:環(huán)境和資源約束雖然在短期內(nèi)制約著經(jīng)濟增長，但在長期內(nèi)卻有可能轉(zhuǎn)化為驅(qū)動工業(yè)化國家技術(shù)進步的積極因素。26具體而言，石油價格以及能源價格上漲會迫使非產(chǎn)油國的廠商致力于壓縮能源成本，這就要求廠商在節(jié)約能源、提高能源使用效率、開發(fā)新能源等方面加大研究開發(fā)力度，尋求能源領(lǐng)域的技術(shù)進步。27這種“成本驅(qū)動型內(nèi)生技術(shù)進步機制”會通過溢出效應，帶動其它領(lǐng)域的技術(shù)進步。2829對日本和韓國的實證研究表明，石油價格上漲沖擊會對受到能源強約束國家的經(jīng)濟增長產(chǎn)生長期正效應。3031客觀地看，各種產(chǎn)生負效應的機制與“成本驅(qū)動型內(nèi)生技術(shù)進步機制”可能同時存在，但其綜合效應在不同國家、不同階段有所不同。在多數(shù)普通的工業(yè)化國家，盡管能源成本上升同樣會驅(qū)動能源領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)進步，但由于受到的能源供給約束相對較小，其技術(shù)進步的內(nèi)生動力也相對較弱，不足以完全抵消能源成本上升所帶來的負效應;在日本、韓國等能源極度匱乏的工業(yè)化國家，能源成本上升則會轉(zhuǎn)化為更強的技術(shù)進步內(nèi)生動力，以至于不但能夠完全抵消能源成本上升的負效應，還會使該國因國際油價上漲而長期受益。本研究的對象是日本的經(jīng)濟增長、原油進口與用原油進口地理集中度表示的能源安全戰(zhàn)略之間的短期和長期關(guān)系。與既有研究最重要的不同之處體現(xiàn)在以下兩個方面。第一，在長期的“成本驅(qū)動型技術(shù)進步機制”基礎(chǔ)上，進一步提出了“成本驅(qū)動型技術(shù)應用機制”和“風險驅(qū)動型技術(shù)進步機制”。兩種機制都是對于在能源技術(shù)方面保持國際領(lǐng)先地位的國家而言的，分別在短期和長期內(nèi)促進工業(yè)化國家經(jīng)濟增長。所謂“成本驅(qū)動型技術(shù)應用機制”，是指能源價格波動時，能源技術(shù)應用成本相對于能源成本變化對已有能源技術(shù)應用程度的影響。具體而言:由于存在開發(fā)的“沉沒成本”，能源技術(shù)具有“實物期權(quán)”的性質(zhì)，3233節(jié)能或新能源產(chǎn)品的價格高于普通產(chǎn)品。若能源價格較低，節(jié)能產(chǎn)品所節(jié)約的能源價值相對較小、技術(shù)應用成本相對較高。由于國內(nèi)外市場對于該產(chǎn)品需求較為有限，技術(shù)不易得到充分應用;若能源價格上漲，該產(chǎn)品節(jié)約的能源價值提高、使用節(jié)能產(chǎn)品的成本則相對降低。此時國內(nèi)外市場54現(xiàn)代日本經(jīng)濟總第180期該產(chǎn)品的需求相應擴大，已有技術(shù)就可以得到更充分的應用。由于技術(shù)水平不變，所以上述機制針對的是短期效應。所謂“風險驅(qū)動型技術(shù)進步機制”，是指能源進口數(shù)量波動時，能源供給不足的風險對廠商在能源領(lǐng)域內(nèi)追求技術(shù)進步的影響。具體而言:受到嚴格能源供給約束時，能源進口量增加能夠保障能源供給、緩解能源供給約束、降低能源風險，但這會使維持原有技術(shù)水平成為最優(yōu)選擇，廠商追求技術(shù)進步的壓力和動力降低，從而對技術(shù)進步和經(jīng)濟增長產(chǎn)生負面影響;當能源進口量向下波動時，能源供給約束加強、能源安全程度降低，能源風險會迫使廠商加大能源技術(shù)相關(guān)的研究開發(fā)力度，以節(jié)約能源、提高能源使用效率、開發(fā)新的替代性能源。3435新的技術(shù)一方面可以對沖能源進口量波動的風險，另一方面還會通過溢出效應促進經(jīng)濟增長。3637由于技術(shù)水平發(fā)生了變化，所以上述機制針對的是長期效應。第二，將能源安全作為重要因素納入到理論與計量經(jīng)濟模型當中。本研究將原油進口地理集中度作為測度能源安全的工具，一方面是由于全面、完整地量化能源安全戰(zhàn)略是一項難以完成的任務;另一方面更重要的是因為地理集中度可以反映原油進口的國別結(jié)構(gòu)及其風險程度。3839當進口地理集中度上升時，原油進口就傾向于向少數(shù)幾個石油輸出國集中，對這些國家的依賴程度相應提高。一旦其中某個石油輸出國突然減少甚至終止石油出口，本國的原油進口量就會大幅下降，從而危及石油安全和能源安全。反之，地理集中度下降則意味著原油進口的國別結(jié)構(gòu)趨于分散，原油進口不至于因某個石油輸出國的突發(fā)性外部沖擊而受到過大影響。因此，在原油進口地理集中度降低、原油進口的國別結(jié)構(gòu)分散的同時，能源風險也得以分散，能源安全程度則相應地有所提高。原油進口地理集中度在本研究中是一個控制變量，廠商可以通過選擇原油進口地理集中度，來部分地控制微觀層面上的能源風險，保障能源安全。4041在這一決策過程中，政府可以在宏觀層面上起一定程度的引導作用。事實上看，一國的最優(yōu)策略并不是使原油進口地理集中度最大限度趨于分散，因為這意味著完全平均地從每一個石油輸出國進口等量原油。究其原因，一是由于各個石油輸出國在原油價格方面存在差異，廠商出于進口成本的考慮會優(yōu)先從價格最低的國家進口原油。只有當該國無法滿足全部進口需求時，才會從價格次低的石油輸出國進口不足的部分;二是由于國際石油貿(mào)易中可能存在著二級價格歧視，即從一個石油輸出國的進口量越小，適用的原油交易價格就越高。兩方面原因使本研究有理由假定:通過降低原油進口地理集中度來分散石油風險的能源安全戰(zhàn)略會產(chǎn)生額外交易成本。額外的交易成本在本研究的后續(xù)分析中具有重要意義:一是廠商需要根據(jù)原油進口價格和進口量，在交易成本和能源安全之間進行權(quán)衡，從而選擇最優(yōu)原油進口地理集中度;二是原油進口地理集中度的調(diào)整需要通過原油進口量的變化實現(xiàn)，因此原油進口地理集中度的變化會影響到原油進口的數(shù)量和價格;三是當經(jīng)濟景氣時廠商的收益增加，就有可能承受較高的額外交易成本，更多地考慮能源安全方面的問題，因此經(jīng)濟增長狀況也會影響到原油進口地理集中度。這樣一來，經(jīng)濟增長、原油進口和能源安全問題就被有機結(jié)合在一起。二、理論與模型框架本研究基于以下假設(shè)展開分析:經(jīng)濟處于穩(wěn)態(tài)，人均資本增長率為0;人口和勞動的增長率為0;國內(nèi)產(chǎn)品市場和要素市場的形態(tài)均為完全競爭，廠商所面對的產(chǎn)品需求曲線和要素供給曲線水平；國際原油市場形態(tài)為賣方的寡頭壟斷，存在二級價格歧視。1生產(chǎn)函數(shù)與總收益函數(shù)假定代表性廠商的生產(chǎn)函數(shù)為柯布道格拉斯形式:第6期洪宇，單世超:日本的能源風險、技術(shù)應用與技術(shù)進步機制55yt=atktltqt(1)其中下標t為向量的時間標識，yt為總產(chǎn)量，kt和lt分別為資本和勞動的要素投入量，qt表示用原油進口量衡量的能源投入量，、和分別是資本、勞動和能源投入的產(chǎn)出彈性。at代表除資本和勞動之外其它因素對產(chǎn)量的影響，可以定義為全要素生產(chǎn)率，其中最重要的是技術(shù)水平。4243兩點問題值得注意:一是式(1)為at加上了時間標識。在短期內(nèi)，廠商只能在給定的全要素生產(chǎn)率或技術(shù)水平下進行生產(chǎn)，而在長期內(nèi)at則具有時變性;二是模型中的qt項應該理解為從全要素生產(chǎn)率中析出的，資本和勞動以外的因素，44而at實際上是將qt析出之后的全要素生產(chǎn)率。根據(jù)假設(shè)和假設(shè)，資本和勞動的投入總量都保持不變，因此可以將kt和lt和都標準化為1。因此式(1)就可以改寫為:yt=atqt(2)即產(chǎn)量取決于全要素生產(chǎn)率水平以及能源投入。根據(jù)假設(shè)，代表性廠商的產(chǎn)品需求曲線是水平的，因此產(chǎn)品價格也可標準化為1。這樣一來，式(2)也是廠商的總收益函數(shù)。2成本函數(shù)假定代表性廠商的能源成本函數(shù)可以表示為:ct=(at，pt，qt，ht)(3)其中ct為能源成本，()為函數(shù)關(guān)系，pt為原油進口價格，qt為原油進口數(shù)量，ht為原油進口的地理集中度，其取值越高說明原油進口越是集中于少數(shù)產(chǎn)油國。能源成本函數(shù)中包含著兩個重要假設(shè):一是能源成本受到全要素生產(chǎn)率或技術(shù)水平at的影響，at提高可以降低能源成本;二是降低ht雖然能夠加強能源安全，但也會產(chǎn)生額外的交易成本即ctat0，ctht0，并且在正常情況下有ctpt0，ctqt0。如果能源成本的顯函數(shù)為非線性的柯布道格拉斯函數(shù)形式:ct=aatpbtqcthdt那么代表性廠商的總成本函數(shù)就可以記做tct=ct+c=aatpbtqcthdt+c(4)其中tct為總成本，ct表示能源成本，c為非能源成本，且c=rkt+wlt，其中r和w為資本和勞動的價格。根據(jù)假設(shè)，完全競爭要素市場中廠商所面臨的r和w固定不變;又因為穩(wěn)態(tài)時資本kt和勞動lt也固定不變，因此非能源成本c為常數(shù)。3生產(chǎn)者均衡代表性廠商的目標是選擇最優(yōu)的能源投入量或原油進口量，以最大化利潤，即max=yttct=ytaatpbtqcthdtrktwlt利潤最大化的一階條件是tqt=ytqttctqt=0，即atq1t=caatpbtqc1thdt等式兩邊同時乘以qt，整理后可以得到新的生產(chǎn)函數(shù):yt=atqt=caatpbtqc+1thdt(5)如果經(jīng)濟全部由代表性廠商構(gòu)成，式(5)就可以簡單地推廣為宏觀生產(chǎn)函數(shù)。4基本計量模型56現(xiàn)代日本經(jīng)濟總第180期令c/=b，在式(5)兩側(cè)同時取自然對數(shù)，可以得到:lnyt=lnb+alnat+blnpt+(c+1)lnqt+dlnht由于技術(shù)水平at難以進行實際觀測，所以盡管它在理論模型中起非常重要的作用，也只能將其作為模型的殘差進行處理，45即lnyt=lnb+blnpt+(c+1)lnqt+dlnht+ut(6)其中ut=lnat。根據(jù)此前的假設(shè)，原油進口的地理集中度ht會影響原油進口價格pt和數(shù)量qt的波動風險，從而影響經(jīng)濟安全和總產(chǎn)出水平。因此，ht也就可以用做一種保障能源安全和經(jīng)濟安全的手段，這使得廠商和政府都很有可能試圖根據(jù)產(chǎn)出水平y(tǒng)t、原油進口價格pt和數(shù)量qt，對原油進口地理集中度ht進行調(diào)整。換而言之，不妨假定ht和其它3個變量一樣都是內(nèi)生的?？紤]到變量的內(nèi)生性，式(6)可以進一步擴展為矩陣形式:用新的參數(shù)()和()對模型原有的參數(shù)進行簡化，有:式(7)為本研究的基本計量經(jīng)濟模型系統(tǒng)，其特點在于:首先，變量為自然對數(shù)形式，這一方面消除了異方差，另一方面還使得其對數(shù)差分項的經(jīng)濟學含義為增長率;其次，模型允許lnyt、lnpt、lnqt和lnht都是模型的內(nèi)生變量，變量之間存在著作用與反作用的交互關(guān)系;第三，殘差項反映了模型中內(nèi)生變量所無法解釋同時也不可觀測的部分，如果殘差平穩(wěn)，就說明各內(nèi)生變量之間存在穩(wěn)定的長期均衡關(guān)系，從而可以對其進行進一步的協(xié)整分析。三、數(shù)據(jù)與單位根檢驗1原油進口集中度的測度指標如何測度原油進口的地理集中度是展開進一步計量經(jīng)濟分析的關(guān)鍵問題之一。本研究使用her-findahlhirschman指數(shù)來衡量日本的原油進口地理集中度:ht=nk=1(mk，tnk=1mk，t)2(8)式中mk，t為第t期日本從k國的原油進口金額。換而言之，原油進口的地理集中度可以表示為各個產(chǎn)油國占日本原油進口總額比例的平方之和。herfindahlhirschman指數(shù)在對產(chǎn)業(yè)、區(qū)域經(jīng)濟和貿(mào)易地理結(jié)構(gòu)的研究中被廣泛地用于測度特定指標的集中程度，其取值越大說明集中度越高，反之則說明分布越趨于分散。4647第6期洪宇，單世超:日本的能源風險、技術(shù)應用