3.2 家庭能源效率研究

3.2.1 微观视角的能源效率研究

纵观国内外文献，我们发现微观能源效率的研究在世界范围内相对有限。当然，在与工程相关的家庭能源效率文献中也可以找到一些研究：Liu等（2000）用随机前沿分析方法探讨肯尼亚家庭玉米的生产效率，发现家庭特征的一系列外生变量在模型估算中比较敏感，从而直接影响家庭的技术效率。Reddy（2003）考察印度家庭的能源效率，提出当家庭采用可再生能源时能源效率更高。Boardman（2004）认为政策在提高能源效率中起到重要的推动作用。Oikonomou等（2009）识别经济变量对能家庭源消费行为的影响，并且认为消费者行为和生活方式与能源的理性消费有密切关系。该文提出能源效率关注的是能源消费量与所获服务两者之间的技术比率。一些关于中国问题的研究开始关注微观家庭层面的能源效率，例如Bennet等（2002）讨论了不同天然气税收政策对低收入家庭的差异化影响；Lu（2006）通过冰箱的能源效率指标评估中国家庭能源效率水平；Feng等（2010）指出阻碍辽宁省居民能源效率提高的因素和家庭电能消费模式。

总而言之，这些研究主要从工程角度计算微观家庭的能源效率，即使用给定家庭住房面积、资产与电器设备等变量推算可能达到的最低能源消费量。然后，研究者将最低能源消费与实际能源消费相比较，并且从两者的差距估算能源效率。这种效率估算方式与Filippini等（2011）有本质的不同，其不同之处主要体现在Filippini和Hunt的研究主要是从经济学角度衡量样本多方面情况并计算能源效率。他们是从宏观层面构建能源需求函数，进而估算29个经济发展与合作组织（OECD）的能源效率。值得借鉴的是该文在模型中涉及了一系列经济和环境变量，例如国内生产总值、能源价格、气候、人口、地域面积等。不仅如此，这篇文章认为能源需求函数中包含“不可观测的能源效率”项，他们证明导致能源效率变化的因素主要包括制度、社会行为和传统、生活方式和价值观。我们的研究也发现经济学定义的效率除了给定个体的最优能源消费值以外，还有必要把个体生活环境、偏好和风俗习惯等相关因素纳入模型。因此Filippini等（2011）是从纯粹的经济学角度首次探讨能源使用效率的文章。

样本的异质性是微观领域研究中不可忽略的因素。将中国家庭分为城、乡研究结构异质性的文献众多。随着城市人口的快速增长，能源消费也随之递增，特别是在交通和用电消费方面。Peter等（2007）和Hubacek等（2009）均发现城市化对居民的生活方式和不同地域的家庭消费产生了巨大的影响，提出城乡居民在生活和消费方面的显著差异。Naranpanawa等（2012）和Chen等（2011）均采用城乡子样本研究并证实了其充分考虑家庭消费行为的差异化，在相关研究中具备合理性。

3.2.2 家庭能源阶梯理论

能源阶梯理论是能源消费行为中最重要的理论之一，梳理此领域的相关研究有助于从理论层面理解能源消费行为。从微观角度，家庭能源阶梯与能源效率的关系紧密，处于能源阶梯底端的家庭大多使用能效低的燃料；能源阶梯与能源贫困有密切关系，随着家庭攀升能源阶梯，其能源贫困的可能在不断降低。Hosier等（1987）首次提出能源阶梯理论的假设。之后的研究者在探讨家庭用能时，通常通过了解收入获得其能源选择的预期偏好（Masera et al., 2000）。家庭能源阶梯理论模拟了收入与能源选择的关系。传统理论提出，当家庭的社会经济地位提升时，他们摒弃低效、劣质及高污染的燃料（例如木柴、煤、生物质能），并购买技术含量更高的能源（例如电力、天然气）。以上理论描述家庭从低级能源阶梯向高级能源阶梯攀升的过程。早期研究Smith（1987）涉及以上理论的探讨。技术含量高的燃料具备能源高效、成本较高、人力和能源投入较少、污染更小的特征。能源阶梯理论不仅揭示家庭随着社会经济地位提高而改变能源偏好的规律，也通过观测家庭爬升能源阶梯的过程来证实这些家庭变得更加富有。Barnes等（1996）指出，即使在能源阶梯模型中加入多个其他因素，得出的结论是随着收入增加，家庭用能从传统模式向现代模式转换。

在传统理论基础上，木柴一直被视为劣等商品，通常由贫困人群使用。这点再次表明收入与燃料选择的关系。随后通过国家间的比较研究发现经济增长与能源升级正相关，这意味着一个国家工业化过程受到原油与电力需求的增加和生物质能的减少的影响（Hosier et al., 1987）。从微观角度，很多实证研究也发现收入与燃料选择的关系（Hosier et al., 1987; Davis,1998; Gupta et al., 2006; Farsi et al., 2007）。然而也有实证表明能源选择与收入之间并没有能源阶梯理论中所表述的显著关系。Arnold等（2006）与Cooke等（2008）的研究得出收入弹性与木柴的需求之间并无负相关关系，相反，有比较低甚至显著为正的情况出现。

发展中国家的相关研究发现，木柴是农村、城市家庭在各个收入阶层中重要的燃料来源（Hosier et al., 1993; Bhagavan et al., 1994; Brouwer et al., 2004;Hiemestra-van der Horst et al., 2008; Mirza et al., 2009）。与此同时，也有很多研究发现低收入的家庭运用高阶段的能源（Davis,1998; Campbell et al., 2003;Brouwer et al., 2004）。以上研究主要涉及城市家庭，在农村家庭中却不具备代表性。据了解，发展中国家的农村家庭普遍运用生物质能和木柴等低级能源。

从家庭能源阶梯理论的文献梳理得出在不同地区和环境下的研究结果并非与理论完全一致。本书将传统能源阶梯理论扩展为代表不同收入阶层和生活习惯的城、镇、乡体系结构中，探索其与能源效率的关系。

3.2.3 总结与评述

通过前两节内容的文献梳理，我们对该领域的国内外研究有了更全面的认识。能源效率文献部分可以总结为以下三个方面：

（1）现有文献更多是从宏观和行业角度研究国家、地区或者行业的生产函数，并且获取相应的能源效率。然而，通过建立能源需求函数研究微观家庭的能源效率研究十分有限，其缺失主要是因为相关领域微观数据和重要变量的缺失以及效率的研究范式及方法在近年来才逐步完善。

（2）相对于单要素能源效率估算、能源强度、工程角度的投入-产出等方法，前沿函数估测的多要素能源效率研究方法成为经济学领域的热点，并发现SFA方法在微观研究中相比DEA更加合适。

（3）首先控制样本的结构异质性，再整体估算能效的研究也逐渐兴起。