单元生产过程的“能源－信息－材料”模型

经济学中有一个经济增长模型叫做KLEM模型，即产出是资本（K）、劳动（L）、能源（E）和材料（M）等投入的函数。因为劳动的主要目的是提供能源和信息，而资本（工具，机器）又是其他生产过程的产品，我们可以把这一模型进一步地简化，应用到任何一个最基本的价值创造过程（单元生产活动）。我们发现这一过程实际上就是利用能源与信息原材料进行加工，创造出满足需求的产品的一个过程。在这个过程中，我们创造了价值，同时也产生了废弃物。废弃物的一部分可能在其他生产过程里被再循环，剩余的部分被排入环境而导致环境污染。

比如说，制作一张木椅需要木材、木匠和工具，价值的创造是通过木匠所提供的最基本的输入，即能源与信息来实现的。这里的工具不能被认为是一种最基本的输入，因为它是另一个生产过程的产物，也是使用材料、能源和信息来获得的产品。用同样的木材和同样的工具，一个经验丰富的木匠与年轻学徒做出来的椅子质量不同，售价也不同。而决定椅子价值的关键并不取决于他们肌肉所提供的能源，而在于他们的技能，也就是对做工过程中投入的信息的不同。

根稣飧龌制，为了降低自然资源和能源的消耗，并且使环境污染减到最小，我们需要增加信息的输入。价值创造过程可以通过提高能源的投入和信息的投入来取得。因为价值本身是非物质单位，所以可以通过提高非物质性的投入，即信息的投入，来增加价值。对于等量的价值，增加信息的投隹梢越档湍茉吹南耗，这就是我们通常所说的生产活动从能源密集型向信息密集型转变，从粗放型高耗能发展向集约型低耗能方向转变的过程。用无限的信息资源来对替代有限的能源资源也正是“用信息化带动工业化，走新型工业化道路”的理论基础。

值得注意的是信息可以被分为两大类：结构型信息和流动型信息。结构型信息包括知识、技能、操作程序、组织结构、体制和标准法规等，均是人的行为规范化的信息；而流动型信息指的是通过语言、教育、传媒等方式传播的信息。这两类信息对能源的替代有各自的方式，在此不作深入讨论。    

目前有两种主流的节能方案：第一，通过产业结构调整降低高能耗低附加值产业在国民经济中所占的比例，即结构节能；第二，通过技术途径降低各产业部门的能源密度，即技术节能。

但是这种思路也有很大的局限，因为它只考虑了产业部门，而没有考虑到非产业部门（如消费部门）一个国家单位GDP能耗的影响。一个国家的单位GDP能耗，是指当年消耗的所有能源除以该年的GDP总量，该国家的所有活动都会影响这一指标。因素包括国土面积的大小（例如国家大，活动路程就长，日本和欧洲的单位能耗比美国低，就与国土面积的大小有关），资源禀赋、气候环境（气候寒冷的国家能源消耗高）、产业结构、消费结构、购买力水平、技术结构、能源供应结构、生活习惯、人居设施与组织、能源价格、管理体制等。这些影响因素提醒我们，不能不考虑国情差别而简单地将单位GDP能耗进行国际比较。

对于一个国家来说，过分依靠产业结构调整降低单位GDP能耗是不现实的。一个国家的产业结构是全球劳动分工的结果，同样，一个省市的产业结构是全国分工的结果。另外，产业结构调整需要漫长的时间，很难在短期内取得效果。

那么能源密度的变化就由三个部分来组成，这样可以把社会上的消费部门，交通部门等都考虑进去。它表明，所有的能源消费部门，该部门的结构构成,每一子部门的单位活动能耗, 都对一个国家的单位GDP能 产生一定的影响。

通过这一表达可以看出，降低单位GDP能耗起码有3种途径：

降低单位GDP的部门活动密度，如降低家庭消费，降低客运量，降低制造业产值等；

调整部门活动的结构，如少用私家车客运而多用公交车客运，降低制造业中高能耗产业的比例等；

降低经济活动的单位能耗，如客运部门中私家车的人－公里能耗，货运部门卡车运输的吨－公里能耗，制造业中水泥生产的单位能耗等。

最重要的信息是：降低单位GDP能耗不能仅仅注重产业而忽视国民经济的其他部门，不能只强调产业结构调整，而是要注意整体经济结构，特别是消费结构的调整。

GDP 能源密度的钟型曲线理论

西方国家的发展经验表明，单位GDP能耗相对于人均GDP通常遵循一条钟形曲线。这条曲线可以被比作一座小山，为了发展经济提高收入水平，一个国家必须 “登D”。发达国家目前已经在山后的下坡端，而大多数发展中国家仍然在上坡端艰难攀登，正在经历着一种更为能源密集型的发展模式，我们可以将之比喻为“愚公爬山”。