本文构建和计算了各省级行政区的农业、工业、建筑、运输、服务这五个部门的能效指数，参考国内外能源效率指数的相关文献及实际工作需求，采用能源强度的倒数即单位终端能源消费量的部门增加值作为其能效指数，再利用标准化的各部门增加值占比将部门能效指数聚合为地区能效指数。

根据上述定义，各省级行政区的能效指数计算式如下

其中， ${\rm{E}}{{\rm{I}}_i}$ 为 $i$ 省份的能效指数； ${\rm{E}}{{\rm{I}}_{ij}}$ 为 $i$ 省份 $j$ 部门的能效指数； ${\omega _{ij}}$ 为标准化的 $i$ 省份中 $j$ 部门增加值占比。部门能效指数 ${\rm{E}}{{\rm{I}}_{ij}}$ 计算式如下

其中， ${O_{ij,2015}}$ 为 $i$ 省份中 $j$ 部门以2015年为基期的不变价增加值； ${E_{ij}}$ 是 $i$ 省份中 $j$ 部门的终端能源消费量。计算能效指数时，由于各省份之间资源禀赋、经济发展阶段存在差异，以及五个部门的能源消费各具特点，导致部门能效指数差距很大。为缓解极端值的影响，保持指数的平稳性，本文采取对数型功效函数法对相关数据进行标准化处理。

本文所涉及的部门能源消费量的数据来源于2011—2019年国家和地方能源统计年鉴，本文将各部门对各种能源的终端消费实物量折算统一为标准煤单位。

本文计算了中国30个省级行政单位的能效指数，考虑到中国区域间的经济发展和能耗水平差异大，按照国务院发展研究中心提出的八大综合经济区对30个省级行政单位的能效指数进行分类比较分析。八大综合经济区分别为：东北综合经济区（辽宁、吉林、黑龙江）、北部沿海综合经济区（北京、天津、河北、山东）、东部沿海综合经济区（上海、江苏、浙江）、南部沿海经济区（福建、广东、海南）、黄河中游综合经济区（陕西、山西、河南、内蒙古）、长江中游综合经济区（湖北、湖南、江西、安徽）、西南综合经济区（云南、贵州、四川、重庆、广西）、西北综合经济区（甘肃、青海、宁夏、西藏、新疆）。

中国2010—2018年30个省级行政区的能效指数如表1和表2所示。能效指数的高值主要分布在东部沿海地区，其中江苏2010—2018年的能效指数均位居全国前三位。中国能效水平总体呈现“东部和南部较高、中部次之、西部和东北较低”的分布格局：东部沿海地区和南部沿海地区的能效指数整体高于其他地区，位于第一梯队；北部沿海地区和长江中游地区位于第二梯队；西南地区和黄河中游地区位于第三梯队；除个别省份外，西北地区和东北地区能源效率水平最为落后，位于第四梯队。

本文将能效指数位于(0，0.4]、(0.4，0.5]、(0.5，0.6]、(0.6，0.7]和(0.7，1]分别界定为低水平、较低水平、中等水平、较高水平和高水平的能源效率，2010—2018年各能源效率水平省级行政区数量统计结果如图1所示。2010—2018年属于高能效水平和较高能效水平的省份数量整体呈上升趋势，中等和较低能效水平的省份数量整体呈现下降趋势，以上四个能效水平都在向积极的方向转变，但是低能效水平的省份数量却在2012年之后呈现上涨趋势。山西、内蒙古等地区的能效指数出现较大波动，新疆的能效指数出现持续下降的情况，这些省份未来能效提升的压力较大。总体来说，中等水平以上的省份数量逐年递增，中等水平及其以下的省份数量逐年减少，中国整体的能源效率水平在向积极的方向发展。

图 1各能效水平省级行政区数量变化趋势

以2018年情况为例，30个省份的五个部门能源效率指数及其对应的权重如图2和图3所示，图2a~图2e分别展示了由高到低排序的30个省级行政区农业、工业、建筑、运输、服务五个部门的能效指数。

图 2各省级行政区五个部门能效指数

东北地区的能源效率在全国范围内偏低，2018年吉林的能效指数居于东北地区的第一位，其次是辽宁，最后是黑龙江。辽宁工业部门能效指数较低，而工业部门权重非常高，主要创收部门能效较低直接导致了辽宁整体能效水平的落后。此外，建筑部门和运输部门的能源效率也处于较低水准。辽宁需重点关注工业、建筑、运输部门。吉林部门权重居于前两位的是工业部门和农业部门，这两个部门的能效指数均为中等水平，导致吉林各部门的综合能源效率停留在中等水平。吉林需重点关注工业部门和服务部门。黑龙江的能源效率处于较低水平，且为东北地区最低值。其原因为，黑龙江部门权重较高的农业部门和服务部门的能效指数均属于较低水平。黑龙江需重点关注农业部门和服务部门。

图 3各省级行政区五个部门权重

北部沿海地区能源效率在八大经济区中处于第二梯队，2018年北京的能效指数居于北部沿海地区的第一位，其次是天津和山东，最后是河北。北京的工业部门能效指数非常高且权重也比较高，这几乎决定了2018年北京的能效指数位居全国第一；权重分别居于第二、第三位的服务部门和建筑部门的能源效率都处于较高水平；农业部门的能效指数虽然较低但是权重非常小，其对北京能源效率造成的消极效应微乎其微；北京需重点关注运输部门和建筑部门。天津和山东的能源效率属于较高水平，且差距非常小，两个省份权重最高的工业部门能效指数比较高；天津部门权重居于第二位的服务部门能效指数非常高，山东部门权重居于第二位的服务部门能效指数比较高；而山东其他三个部门的能效都比较好，但是天津的农业部门和建筑部门的能源效率都属于低水平，所幸两个部门的权重之和非常小，所造成的消极效应有限；天津和山东都需重点关注工业部门。河北的能源效率属于中等水平；部门权重最大的工业部门能效指数属于较低水平，直接导致河北的能效指数不高，但由于其运输部门的能效指数非常高，部门权重居于第二位的农业部门的能源效率也达到了较高水平，对河北的能源效率在一定程度上产生了积极影响；河北需重点关注工业部门和服务部门。

东部沿海地区能效指数整体都属于高水平，2018年江苏的能效指数居于东部沿海地区的第一位，其次是上海，最后是浙江。上海的部门发展极不平衡，农业部门、建筑部门和运输部门的能效指数都非常低，部门权重也都非常低，部门权重最大的工业部门能效指数处于高水平；部门权重居于第二位的服务部门能源指数也比较高，从而拉动提升了上海的能效指数；上海需重点关注运输部门。江苏的能源效率属于高水平，部门权重最大的工业部门能效指数比较高，部门权重居于第二位的服务部门的能效指数非常高，二者都对江苏的能效指数产生了有力的积极影响；其余三个部门的部门能效指数都属于较高水平；江苏需重点关注农业部门。浙江的能源效率属于高水平，部门权重分别居于第一、第二位的工业和服务部门的能效指数都达到了较高水平；其余三个部门能效指数虽然表现一般，但是各自的权重都非常小，对浙江的能效指数影响不大；浙江需重点关注建筑部门。

南部沿海地区能效指数整体都在较高水平以上，2018年福建的能效指数居于南部沿海地区的第一位，其次是广东，最后是海南。福建部门权重最大的工业部门能效指数属于较高水平，权重比较高的服务部门能效指数属于高水平，其余三个部门能效指数属于中高水平，这是福建的能效指数能够在全国位居第三的原因；福建需重点关注建筑部门。广东的能源效率属于高水平，广东能跨进高水平能源效率省份之列的主要原因是部门权重很大的工业部门的能源效率达到了高水平，而部门权重第二大的服务部门能效只属于中等水平；广东需重点关注服务部门。海南的能源效率属于较高水平，对于海南来说，其部门权重最大的并非传统意义上的工业部门，而是农业部门，它与权重居于第二位的服务部门能源效率都处于较高水平，其他三个部门能效指数发展比较均衡，最后海南整体的能效指数也稳定在较高水平；海南需重点关注工业部门。

黄河中游地区各省能效指数差异比较大，2018年陕西的能效指数居于黄河中游地区的第一位，其次是河南，最后是内蒙古和山西。前两个省的能效指数都属于较高水平，而后两个省的能效指数只属于较低水平。陕西工业部门和农业部门的能效指数都比较高，而且两者的权重之和超过了六成，这使得陕西的能源效率在黄河中游地区乃至全国都处于领先之列；陕西需重点关注服务部门。河南的能源效率属于较高水平，河南部门权重最大的工业部门能效指数属于较高水平，除服务部门之外的部门能效指数也都属于较高水平，这使得河南进入全国较高水平能源效率省份之列；与此同时，部门权重居于第二位的服务部门能效指数只属于中等水平；河南需重点关注服务部门。内蒙古的能源效率属于较低水平，内蒙古的能源效率表现不佳的主要原因是由于部门权重合计非常高的工业部门和服务部门的能效指数属于较低水平，而权重居于第二位的农业部门也只属于中等水平；内蒙古需重点关注工业部门。山西的能源效率属于低水平，山西部门权重最大的工业部门能效指数比较低，农业部门和建筑部门表现同样欠佳，运输部门的能效指数虽然达到中等水平，但是权重非常低，能做出的积极影响微乎其微；山西需重点关注工业部门。

长江中游地区能源效率在八大经济区中位于第二梯队，2018年安徽的能效指数居于长江中游地区的第一位，其次是江西，最后是湖北和湖南。安徽部门权重最大的工业部门能源效率只属于较高水平，并且是长江中游地区中最低的，其能效指数的拉动主要依靠部门权重合计超过三成的农业部门和服务部门，两个部门能效指数均达到高水平；安徽需重点关注工业部门。江西的能源效率属于较高水平，农业部门的能效指数达到高水平，其余四个部门能源效率都处于较高水平，发展均衡；虽然江西的工业部门权重非常高，但是其部门能效指数在省内的五个部门中表现一般；江西需重点关注工业部门。湖北的能源效率属于较高水平，湖北部门权重非常大的工业部门能效指数属于较高水平且在长江中游地区居于第一位，这帮助湖北进入了较高水平能源效率省份之列；但是由于其部门权重居于第二位的服务部门能源效率只属于中等水平，对省能效指数产生了一定程度的消极影响；湖北需重点关注服务部门。湖南的能源效率属于中等水平，湖南工业部门能效属于较高水平，但其部门权重并未达到总权重的一半，没有充分发挥较高能效指数带来的优势；其余四个部门能效指数比较平均，没有极佳或者极差的部门；湖南需重点关注农业部门。

西南地区能源效率都在中等水平以上，2018年重庆的能效指数位居西南地区的第一位，其次是广西、四川和云南，最后是贵州。云南和贵州的能源效率属于中等水平，部门权重分居第一、第二位的工业部门和农业部门能效指数都比较高，但是建筑部门和运输部门能源效率都属于中等水平；贵州服务部门能源效率非常低而且部门权重也比较大，云南服务部门能源效率比较低而且部门权重也比较大，这使得两个省份的能源效率只处于中等水平；云南和贵州需重点关注服务部门。四川的能源效率属于较高水平，四川部门权重最大的工业部门能效指数较高，且部门权重分居第二、第三位的农业部门和服务部门的能效指数也都达到了较高水平，这是四川的能效指数能达到较高水准的主要原因；四川省需重点关注建筑部门。重庆的能源效率属于高水平，重庆农业部门、工业部门、建筑部门的能效指数都很高，且部门权重合计超过了七成，这直接帮助重庆进入高水平能源效率省份之列；重庆需重点关注服务部门。广西的能源效率属于较高水平，广西工业部门的能效指数是西南地区中最高的，达到了高水平，但是部门权重却并没有其他省份高，而且建筑部门、运输部门和服务部门能效表现欠佳，使得工业部门所形成的高水平优势没有延续到省整体能效指数中；广西需重点关注建筑部门。

西北地区的能效指数在全国处于末端，2018年甘肃的能效指数位居西北地区的第一位，其次是青海和宁夏，最后是新疆。甘肃的部门权重大的工业部门能效指数比较低，这是致使甘肃能效指数较低的主要原因，建筑部门、运输部门和服务部门能效也都比较低，虽然单个部门权重很小，但是累加起来也造成了一定程度的消极影响；甘肃需重点关注工业部门。宁夏的能源效率属于低水平，虽然农业部门和运输部门的能源效率达到了中等水平，但是无法消除部门权重非常大、能效指数非常低的工业部门所产生的决定性影响，宁夏的省际能效仍处于低水平之列；宁夏需重点关注工业部门。青海的能源效率属于较低水平，青海部门权重最大工业部门能效指数处于较低水准，这是致使青海能效指数较低的主要原因，建筑部门、运输部门和服务部门的能效指数也都比较低；青海需重点关注工业部门。新疆的能源效率属于低水平，新疆除运输部门之外四个部门的能效指数都很低，这使得新疆的能源效率常年来在末位徘徊；新疆需重点关注工业部门和农业部门。

为了分析各省能效指数和能源消费量随时间的协同变化情况，本文对各水平能效省份的能源消费量和能效指数进行二元分析。

2010—2018年，高水平能源效率地区的能效指数逐年上升，但是能源消费量的变化却不一致。北京、上海、重庆等直辖市的能效指数逐年上升，能源消费量可能在某一年有所上涨，但是大体上还是呈现逐年下降的趋势。福建、安徽、浙江、江苏、广东等省份的能效指数逐年上升，能源消费量虽在少数几个年份有所下降，但大体上还是呈现逐年上涨的趋势。

2010—2018年，较高水平能源效率地区的能效指数都有所增加，能源消费量的变化却不一致。陕西、天津、广西等省份的能效指数和能源消费量整体上都呈现上升的趋势；河南、湖北等省份的能效指数呈现上升的趋势，而能源消费量逐年递减。

2010—2018年，中等能源效率水平地区的能源效率和能源消费的协同变化比较单一。湖南、云南、贵州等省份的能源消费量和能效指数整体上呈现递增趋势，其中贵州和湖南近一两年能源消费量有所减少，但这一趋势是否能保持目前尚不明确；河北的能源消费量总体上呈上涨趋势，但能效指数却略减小；吉林的能源消费量在2012年之后逐年下降，能效指数2016年以来却快速减小。

2010—2018年，较低水平能源效率地区的能源消费量和能源效率变化差异比较大。辽宁、青海、甘肃、内蒙古等省份的能源消费量总体上为增长趋势，能效指数都存在先增加后减小的现象，区别在辽宁和青海2018年的能效指数低于2010年，而甘肃和内蒙古2018年的能效指数略大于2010年；黑龙江能源消费量总体上处于减小趋势，而能效指数几乎常年持续递减。

2010—2018年，低水平能效地区的能源消费量逐年上升，但是能效指数的变化却不一致。新疆和宁夏的能源消费量逐年上升，能效指数却下降明显，常年处于低水平能效省份之列；山西的能源消费量逐年上涨，但是能效指数在一定区间内波动，没有出现明显的提升。

为了分析各部门的节能潜力，确定各部门重点节能省份，并对各省的各部门在2010年和2018年的表现进行对比，本文分别对各省农业、工业、建筑、运输、服务五个部门的能源消费量和单位能源消费量的增加值进行二元分析。

在图4中，位于第四象限的省份，例如黑龙江、湖南、新疆、浙江等省份，农业部门的能源消费量很高，但是单位能源消费量的增加值很低，这些省份是提高中国农业部门能源效率的关键所在，也是进一步开展农业部门节能工作的重点地区。2010—2018年，60%地区的农业部门能源消费量增加，这其中仅50%地区的农业部门单位能源消费量的增加值有所提升，提升比较明显的有四川、贵州等省份，而新疆、广西等自治区农业单位能源消费量的增加值降低的比较明显。农业部门单位能源消费量的增加值提高的同时能源消费量减少的地区约占37%，重庆、福建等省市的单位能源消费量的增加值提升明显，仅上海在减少农业部门消费量的同时降低了部门单位能源消费量的增加值。

图 4各地区农业部门能源消费量及能源效率的变动情况

在图5中，位于第四象限的省份，例如山西、广西、辽宁等省份，其工业部门的能源消费量很高，但是单位能源消费量的增加值很低，这些省份是提高中国工业部门能源效率的关键所在，也是进一步开展工业部门节能工作的重点地区。2010—2018年，约65%地区的工业部门能源消费量增加，其中单位能源消费量的增加值提升的地区约占58%，江苏、广东等省份单位能源消费量的增加值提升比较明显，而内蒙古、天津等省市单位能源消费量的增加值有所下降。工业部门单位能源消费量的增加值减少增加的同时能源消费减少的地区约占37%，北京、湖北等省市工业部门单位能源消费量的增加值提升得非常明显，仅上海在减少工业部门消费量的同时降低了部门单位能源消费量的增加值。

图 5各地区工业部门能源消费量及能源效率的变动情况

在图6中，位于第四象限的省份，例如河北、四川、内蒙古等省份，其建筑部门的能源消费量很高，但是单位能源消费量的增加值很低，这些地区是提高中国建筑部门能源效率的关键所在，也是进一步开展建筑部门节能工作的重点地区。2010—2018年，90%地区的建筑部门能源消费量增加，其中约60%地区建筑部门的单位能源消费量的增加值有所提升，提升比较明显的有山东，而黑龙江、四川的单位能源消费量的增加值有所降低。建筑部门单位能源消费量增加值提高的同时能源消费量减少的地区仅有北京和山东，减少建筑部门能源消费量的同时降低了部门单位能源消费量的增加值的只有上海。

图 6各地区建筑部门能源消费量及能源效率的变动情况

在图7中，位于第四象限的省份，即上海、辽宁、北京，其运输部门的能源消费量很高，但是单位能源消费量的增加值比较低，这些地区是提高中国运输部门能源效率的关键所在，也是未来进一步开展运输部门节能工作的重点地区。2010—2018年，首先，约87%地区的运输部门能源消费量增加，其中约58%地区的部门能效提升，提升比较明显的有河南、安徽、湖北、四川等省份，剩余约42%地区的部门单位能源消费量的增加值有所下降，黑龙江、湖南、福建、江西等省份降低的比较明显。其次，运输部门单位能源消费量的增加值提高的同时能源消费量减少的地区有河北、内蒙古、山东、海南等省份，以内蒙古为例，内蒙古2018年服务部门的单位能源消费量的增加值约是2010的2倍，能源消费量是原来的2/3。再次，与其他部门不同的是，运输部门中没有出现减少运输部门能源消费量的同时降低部门单位能源消费量的增加值的地区。

图 7各地区运输部门能源消费量及能源效率的变动情况

在图8中，位于第四象限的省份，例如贵州、黑龙江、广东、内蒙古、河北等省份，其服务部门的能源消费量很高，但是单位能源消费量的增加值比较低，这些地区是提高和改善中国服务部门能源效率的关键所在，也是未来进一步开展服务部门节能工作的重点地区。2010—2018年，首先，约73%地区的服务部门能源消费量增加，其中仅有约32%地区的单位能源消费量的增加值能效提升，提升比较明显的有四川、安徽、福建、湖南、浙江等省份，而剩余约68%地区的部门单位能源消费量的增加值有所下降，黑龙江、广东、江苏、宁夏、河北等省份降低的比较明显，在所有部门中服务部门是出现能源消费增加且能效下降地区最多的部门。其次，服务部门单位能源消费量的增加值提高的同时能源消费量减少的地区有上海、天津、湖北、山西等省市，以天津为例，天津2018年服务部门的单位能源消费量的增加值是2010的1.5倍，能源消费量也有所减少；再次，只有吉林减少运输部门能源消费量的同时降低了部门单位能源消费量的增加值。

图 8各地区服务部门能源消费量及能源效率的变动情况

基于各省级行政区的能效指数及五大部门能效指数测算结果，本文得出以下主要结论：

第一，中国八大综合经济区的能源效率水平极不均衡。能效指数较高的省份主要集中在东部以及南部沿海地区，北部沿海地区和长江中游地区位于第二梯队，西南地区和黄河中游地区位于第三梯队，西北地区和东北地区整体能源效率水平最为落后。2018年位居第一的北京的能效指数约是最后一位新疆的2.1倍。

第二，2010—2018年，属于高、较高以及低能效水平的省份数量整体呈现增长趋势，属于中等、较低能效水平的省份数量整体呈现下降趋势，中国的能源效率整体向好，但也存在如新疆、黑龙江等少数省份的能效指数在逐年下降的情况。

第三，本文对各省份能源消费量和能效指数的协同变化进行了分析，以重庆为代表的高水平能效地区能效提高的同时能源消费有所减少，以陕西为代表的较高水平能效地区能效显著提高的同时能源消费有所增加，以河北为代表的中等水平能效地区能源消费增加的同时能效没有明显的提升，以黑龙江为代表的较低水平能效地区能源消费减少的同时能效有所降低，以新疆为代表的低水平能效地区能源消费增加的同时能效明显下降。

第四，本文分别对五个部门展开能源消费量和能源效率的二元分析，归纳整理出了各部门的重点节能地区和协同变化情况：农业部门的重点节能地区是广西、黑龙江，工业部门的重点节能地区是天津、内蒙古，建筑部门的重点节能地区是四川、辽宁，运输部门的重点节能地区是江苏、湖南，服务部门的重点节能地区是甘肃、广东。此外，60%地区的农业部门能源消费量增加，而其中仅一半地区的能源效率有所提升；65%地区的工业部门能源消费量增加，其中能源效率提升的约占58%；90%地区的建筑部门能源消费量增加，其中60%地区的能源效率有所提升；87%地区的运输部门能源消费量增加，其中58%地区的能源效率有所提升；73%地区的服务部门能源消费量增加，其中只有32%地区的能源效率有所提升。

中国正处在CO₂排放力争于2030年前达到峰值、2060年前实现碳中和的关键时期，根据上述结论，本文提出以下几点建议：第一，实行能源消费总量和强度双控制度，为各级行政单位设定能源消费总量和强度控制目标，并进行严格的监督考核。同时，把节能指标纳入生态文明、绿色发展等绩效评价指标体系，引导转变发展理念。第二，积极优化产业结构，大力发展低能耗的先进制造业、高新技术产业、现代服务业。工业、建筑以及运输部门是节能的重点关注部门，所以需推动其智能化、清洁化改造。加速推动工业绿色循环低碳转型升级，建立健全节能监察执法和节能诊断服务机制。提升新建建筑节能标准，优化建筑用能结构。构建节能高效的综合交通运输体系，推进交通运输用能清洁化。第三，实行促进节能的企业所得税、增值税优惠政策，鼓励进口先进节能技术、设备，控制出口耗能高、污染重的产品。推动全民节能，倡导简约适度、绿色低碳的生活方式，反对浪费和不合理消费。