第四章 實證結果分析
第一節 資料來源與變數說明
本研究分析 OECD 國家經濟體環境使用效率，如何在 GDP 成長不受影響 之下讓有限的能源使用更有效率。分析的國家為 OECD 經濟體 34 個國家，但 因紐西蘭統計資料不完整，故將排除在外，為 33 個國家分析，分別如下：澳 洲、澳地利、比利時、加拿大、智利、捷克共和國、丹麥、愛沙尼亞、芬蘭、
法國、德國、希臘、匈牙利、冰島、愛爾蘭、以色列、義大利、日本、韓國、
盧森堡、墨西哥、荷蘭、挪威、波蘭、葡萄牙、斯洛伐克、斯洛維尼亞、西班 牙、瑞典、瑞士、土耳其、英國與美國。本研究分析的年度為 2007 年至 2012 年。所取用的投入變數為實值資本形成毛額 (real gross capital formation)、勞動 (Labor)、初級能源總消耗(total primary energy consumption)；取用的產出變數為 實質國內生產毛額 (real GDP, real Gross Domestic Product)、二氧化碳排放量 (CO2 emissions)。變數定義及資料來源整理彙整如表 4-1。
表 4- 1 投入變數與產出變數定義及資料來源
變數名稱(單位) 變數定義 變數資料來源
投入 變數
實值資本形成總額 (百萬美元)
原為國內投資總額，對國內的固定 資產建設的投資。
The World Bank
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變數名稱(單位) 變數定義 變數資料來源
勞動(百萬人)
年齡 15 歲以上且符合國際勞工組織 定義之有經濟活動的勞工。
The World Bank
初級能源總消耗 署 IEA(International Energy Agency) 的能量平衡和修正而來的。
The World Bank IEA(International Energy
The World Bank
資料來源：本研究整理
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碳排放量最小值的國家為冰島，初級能源總消耗和實質國內生產毛額最小值的 國家為愛沙尼亞。
2008 年、2009 年、2010 年、2011 年、2012 年實值資本形成毛額、勞動、
初級能源總消耗、二氧化碳排放量、實質國內生產毛額的最大值的國家都為美 國；實值資本形成毛額、勞動、二氧化碳排放量、實質國內生產毛額的最小值 國家皆為冰島，初級能源總消耗最小值的國家為愛沙尼亞。
表 4- 2 2007 年至 2012 年投入產出項敘述統計表 2007 年
變數名稱 最大值 最小值 平均值 標準差
實值資本形成毛額(百萬美元) 34,390.12 84.66 3,175.03 6,123.92
勞動(百萬人) 155.98 0.19 17.76 29.35
初級能源總消耗(英熱) 101.32 0.09 7.39 17.63
二氧化碳排放量(百萬噸) 5,828.70 2.31 402.27 1,011.97 實質國內生產毛額(百萬美元) 152,235.54 252.31 13,616.21 27,256.29
2008 年
變數名稱 最大值 最小值 平均值 標準差
實值資本形成毛額(百萬美元) 30,671.73 53.81 3,147.75 5,576.88
勞動(百萬人) 157.72 0.19 17.97 29.64
初級能源總消耗(英熱) 99.29 0.1 7.31 17.27
二氧化碳排放量(百萬噸) 5,656.84 2.12 394.53 982.09 實質國內生產毛額(百萬美元) 149,124.62 207.78 13,921.50 26,916.82
2009 年
變數名稱 最大值 最小值 平均值 標準差
實值資本形成毛額(百萬美元) 24,161.59 20.29 2,480.18 4,460.74
58
勞動(百萬人) 157.89 0.19 18.05 29.66
初級能源總消耗(英熱) 94.6 0.09 6.98 16.45
二氧化碳排放量(百萬噸) 5,311.84 2.05 370.74 921.33 實質國內生產毛額(百萬美元) 146,531.50 135.13 12,967.20 26,466.18
2010 年
變數名稱 最大值 最小值 平均值 標準差
實值資本形成毛額(百萬美元) 28,142.00 18.48 2,733.89 5,135.56
勞動(百萬人) 157.45 0.19 18.18 29.66
初級能源總消耗(英熱) 98.02 0.08 7.24 17.06
二氧化碳排放量(百萬噸) 5,433.06 1.96 380.61 943.31 實質國內生產毛額(百萬美元) 149,644.00 132.61 13,372.09 27,127.45
2011 年
變數名稱 最大值 最小值 平均值 標準差
實值資本形成毛額(百萬美元) 28,290.70 22.08 2,921.09 5,240.67
勞動(百萬人) 157.57 0.19 18.26 29.67
初級能源總消耗(英熱) 97.46 0.08 7.19 16.95
二氧化碳排放量(百萬噸) 5,287.18 1.85 373.04 920.18 實質國內生產毛額(百萬美元) 150,367.25 141.02 13,979.18 27,511.78
2012 年
變數名稱 最大值 最小值 平均值 標準差
實值資本形成毛額(百萬美元) 28,290.70 22.08 2,921.09 5,240.67
勞動(百萬人) 157.57 0.19 18.26 29.67
初級能源總消耗(英熱) 97.46 0.08 7.19 16.95
二氧化碳排放量(百萬噸) 5,287.18 1.85 373.04 920.18
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實質國內生產毛額(百萬美元) 150,367.25 141.02 13,979.18 27,511.78
資料來源：本研究整理
表 4-3 為各變數分年度之敘述統計表，以方便比較各變數在各年度上升、
下降的幅度。2007 年至 2012 年 OECD 經濟體的實值資本形成毛額平均各別為 3,175.03 百萬美元、3,147.75 百萬美元、2,480.18 百萬美元、2,733.89 百萬美 元、2,921.09 百萬美元、2,850.73 百萬美元，有逐年下降的驅勢，從 2007 年至 2012 年大約下降 10.21%。
2007 年至 2012 年平均勞動投入各為 17.7596 百萬人、17.9744 百萬人、
18.0483 百萬人、18.1771 百萬人、18.2648 百萬人、18.4303 百萬人，從 2007 年 至 2012 年大約增加 3.78%。
2007 年至 2012 年平均初級能源總消耗分別為 7.39 英熱、7.31 英熱、6.98 英熱、7.24 英熱、7.19 英熱、7.08 英熱，從 2007 年至 2012 年大約增加 4.19%。
2007 年至 2012 年平均二氧化碳排放量分別為 402.27 百萬噸、394.53 百萬 噸、370.74 百萬噸、380.61 百萬噸、373.04 百萬噸、367.09 百萬噸，從 2007 年 至 2012 年大約下降 8.75%。
2007 年至 2012 年平均實質國內生產毛額分別為 13,616.21 百萬美元、
13,921.50 百萬美元、12,967.20 百萬美元、13,372.09 百萬美元、13,979.18 百萬 美元、13,676.32 百萬美元，從 2007 年至 2012 年大約增加 0.44%。
表 4- 3 各變數各年度敘述統計比較
實值資本形成毛額(百萬美元) 最大值 最小值 平均值 標準差
2007 34,390.12 84.66 3,175.03 6,123.92 2008 30,671.73 53.81 3,147.75 5,576.88
60
2009 24,161.59 20.29 2,480.18 4,460.74 2010 28,142.00 18.48 2,733.89 5,135.56 2011 28,290.70 22.08 2,921.09 5,240.67 2012 30,041.79 20.67 2,850.73 5,512.72
勞動(百萬人) 最大值 最小值 平均值 標準差
2007 155.9766 0.1870 17.7596 29.3502 2008 157.7248 0.1894 17.9744 29.6424 2009 157.8900 0.1865 18.0483 29.6575 2010 157.4537 0.1874 18.1771 29.6633 2011 157.5653 0.1865 18.2648 29.6708 2012 158.6661 0.1882 18.4303 29.8795
初級能源總消耗(英熱) 最大值 最小值 平均值 標準差
2007 101.32 0.09 7.39 17.63
2008 99.29 0.1 7.31 17.27
2009 94.6 0.09 6.98 16.45
2010 98.02 0.08 7.24 17.06
2011 97.46 0.08 7.19 16.95
2012 95.06 0.09 7.08 16.53
二氧化碳排放量(百萬噸) 最大值 最小值 平均值 標準差
2007 5,828.70 2.31 402.27 1,011.97 2008 5,656.84 2.12 394.53 982.09 2009 5,311.84 2.05 370.74 921.33 2010 5,433.06 1.96 380.61 943.31 2011 5,287.18 1.85 373.04 920.18 2012 5,074.14 1.84 367.09 886.39
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實質國內生產毛額(百萬美元) 最大值 最小值 平均值 標準差
2007 152,235.54 252.31 13,616.21 27,256.29 2008 149,124.62 207.78 13,921.50 26,916.82 2009 146,531.50 135.13 12,967.20 26,466.18 2010 149,644.00 132.61 13,372.09 27,127.45 2011 150,367.25 141.02 13,979.18 27,511.78 2012 153,496.68 129.64 13,676.32 27,952.12
資料來源：本研究整理
貳、 相關係數分析
在進行實證分析之前，必須作投入與產出變數之間的相關性檢定，以驗證 本研究所選用的投入、產出變數是否合適，能夠更精確的反映實際情形，也可 透過實證結果作為改善基準，提出適當的建議。為了解投入產出的資料是否符 合等幅擴張性(Isotonicity)，遂先將蒐集之資料算出相關矩陣(correlation
matrix)，先行檢驗並去除不符需求條件之因子。表 4-4 為各年度的相關數，分 析結果發現，選取之變數皆為正相關性，適合做為資料包絡分析法的變數。
表 4- 4 各年度相關係數表 2007 年
實值資本 形成毛額 (百萬美元)
勞動 (百萬人)
初級能源總消 耗(英熱)
二氧化碳排放 量(百萬噸)
實質國內 生產毛額 (百萬美元) 實值資本形成毛
額(百萬美元)
1 0.965695 0.986414 0.981888 0.997744
勞動 (百萬人)
0.965695 1 0.949512 0.949734 0.964836
62
63
64
65 實質國內生產毛
額(百萬美元)
0.997135 0.959891 0.977958 0.979335 1
資料來源：本研究整理
參、 實證結果分析
本章節根據第三章之理論模型基礎，利用 DEA-solver professional 9.0 應用 軟體，估計 2007 年至 2012 年，OECD 經濟體中的 33 個國家，在無投入產出導 項及變動規模報酬的假設下之動態 SBM 模型的效率值，2007 年至 2012 年整 體及各年度各國環境使用效率值排名結果整理顯示於表 4-5。
2007 年至 2012 年每一年環境效率值為排名皆為第 1 名的國家為丹麥、愛 沙尼亞、愛爾蘭、盧森堡、挪威、瑞士、英國、美國，另外法國在 2008 年、
2009 年、2010 年的環境效率值為 1；義大利在 2008 年、2009 年、2010 年、
2011 年、2012 年的環境效率值為 1；以色列在 2007 年、2008 年、2009 年、
2010 年的環境效率值為 1；冰島只有在 2011 年的環境效率值非為 1 其他年度皆 為有效率；德國在 2008 年、2009 年、2010 年、2012 年的環境效率值為 1；希 臘在 2010 年、2011 年、2012 年的環境效率值為 1；日本在 2009 年、2010 年、
2011 年、2012 年的環境效率值為 1；土耳其只有在 2009 年、2010 年的環境效 率值為 1。
2007 年環境效率值排名後五名分別為波蘭、捷克、斯洛伐克、韓國、斯洛 維尼亞；2008 年環境效率值排名後五名分別為捷克、斯洛伐克、韓國、斯洛維 尼亞、智利；2009 年環境效率值排名後五名分別為捷克、斯洛伐克、韓國、斯 洛維尼亞、墨西哥；2010 年、2011 年、2012 年環境效率值排名後五名皆為匈 牙利、波蘭、捷克、斯洛伐克、韓國，由以上的整理可知 2007 年至 2012 年各 年度捷克、斯洛伐克、韓國在環境效率值排名皆出現在後五名的名單內，為 OECD 經濟體 33 個國家中，環境最沒有效率的 3 個國家。
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Rank 整體 效率值 2007 年 效率值 2008 年 效率值 2009 年 效率值 2010 年 效率值 2011 年 效率值 2012 年 效率值
14 以色列 0.9811 義大利 0.9517 澳洲 0.9999 英國 美國
土耳其 英國 美國
美國 美國
15 日本 0.9483 德國 0.9345 荷蘭 0.9455 以色列 0.9992 法國 0.9999
16 希臘 0.9371 荷蘭 0.8564 日本 0.8869 澳洲 0.9998 德國 0.9718 荷蘭 0.9897 17 荷蘭 0.9291 奧地利 0.8251 土耳其 0.8678 希臘 0.9562 澳洲 0.9999 荷蘭 0.9251 以色列 0.8877 18 土耳其 0.881 希臘 0.8204 希臘 0.8608 荷蘭 0.8955 荷蘭 0.9663 瑞典 0.8359 瑞典 0.7811 19 瑞典 0.8091 日本 0.8119 奧地利 0.8348 奧地利 0.8188 瑞典 0.8164 西班牙 0.7733 西班牙 0.7572 20 奧地利 0.7931 瑞典 0.8106 瑞典 0.8169 比利時 0.8103 奧地利 0.7833 奧地利 0.7702 奧地利 0.7346 21 比利時 0.7655 比利時 0.7797 比利時 0.7722 瑞典 0.7943 西班牙 0.7752 土耳其 0.7538 比利時 0.7299 22 西班牙 0.7411 芬蘭 0.7487 芬蘭 0.7669 西班牙 0.7863 比利時 0.7563 比利時 0.7508 加拿大 0.7204 23 芬蘭 0.7319 西班牙 0.6516 西班牙 0.7226 芬蘭 0.7441 加拿大 0.7508 加拿大 0.7359 土耳其 0.712 24 加拿大 0.6983 加拿大 0.6408 加拿大 0.6745 加拿大 0.6832 芬蘭 0.7246 芬蘭 0.7068 斯洛維尼亞 0.7041 25 葡萄牙 0.6597 葡萄牙 0.6337 葡萄牙 0.6694 葡萄牙 0.6637 葡萄牙 0.6123 葡萄牙 0.7063 芬蘭 0.7039 26 斯洛維尼亞 0.5403 智利 0.5267 匈牙利 0.5354 匈牙利 0.5112 智利 0.5849 斯洛維尼亞 0.5507 葡萄牙 0.6751 27 智利 0.5361 匈牙利 0.5193 波蘭 0.517 智利 0.5023 斯洛維尼亞 0.5224 智利 0.543 智利 0.5911
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Rank 整體 效率值 2007 年 效率值 2008 年 效率值 2009 年 效率值 2010 年 效率值 2011 年 效率值 2012 年 效率值
28 墨西哥 0.498 墨西哥 0.5175 墨西哥 0.5097 波蘭 0.4997 墨西哥 0.5091 墨西哥 0.4964 墨西哥 0.4899 29 匈牙利 0.4956 韓國 0.4824 捷克 0.4979 斯洛維尼亞 0.4989 波蘭 0.492 波蘭 0.4686 波蘭 0.4892 30 波蘭 0.4875 斯洛維尼亞 0.4719 智利 0.4858 捷克 0.4847 韓國 0.4733 韓國 0.4631 匈牙利 0.4817 31 韓國 0.4655 波蘭 0.4634 斯洛維尼亞 0.4657 斯洛伐克 0.479 匈牙利 0.4711 匈牙利 0.4614 斯洛伐克 0.4736 32 捷克 0.4581 捷克 0.4434 斯洛伐克 0.4514 墨西哥 0.4652 捷克 0.4469 捷克 0.4379 韓國 0.4711 33 斯洛伐克 0.4505 斯洛伐克 0.4362 韓國 0.4476 韓國 0.4585 斯洛伐克 0.4345 斯洛伐克 0.4293 捷克 0.4392 資料來源：本研究整理
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依據表 4-5 將效率值區分為等於1和小於二類，並將效率值歸屬的國家數統 計呈現於表 4-6。2007 年至 2012 年效率值等於1 的國家數大約都落在 13 家至 16 家，2007 年效率值等於1 的國家數為 10 個；2008 年效率值等於1 的國家數 為 13 個；2009 年效率值等於1 的國家數為 15 個；2010 年效率值等於1 的國家 數為 16 個；2011 年和 2012 年效率值等於1 的國家數皆為 14 個。由表格也可統 計出 OECD 經濟體 33 個國家約有 60%在環境效率是相對無效率的。
表 4- 6 2007 年至 2012 年無導向動態 SBM 效率值國家數 年份
國家數
2007 年 2008 年 2009 年 2010 年 2011 年 2012 年
效率值= 𝟏 10 13 15 16 14 14
效率值< 𝟏 23 20 18 17 19 19
資料來源：本研究整理
參、存在期間(carry-over)變數與效率分析
本研究的存在期間(carry-over)變數有二個，分別為二氧化碳排放與實質 GDP。表 4-7 至表 4-20 為 2007 年至 2012 年二個期間變數的分析，原始數值為 該國的數據，目標數據為該國最適的預測值，差為該國的數據和最適預測值的 差異。
表 4-7 為 2007 年二氧化碳排放量做為存在期間(carry-over)變數的分析，由 表 4-7 可知，有 12 個國家的二氧化碳排放量是為效率最好的，換言之，這些國 家實際排放出來的二氧化碳量與最適排放量一樣，分別為丹麥、愛沙尼亞、德 國、冰島、愛爾蘭、以色列、義大利、盧森堡、挪威、瑞士、英國和美國；而 瑞典的實際二氧化碳排放量遠遠小於最適排放量的目標值，差異達到 47.52%；
智利、斯洛伐克、韓國、捷克和波蘭的二氧化碳排放量與目標值相比是排放過
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多的，分別差異為-48.14%、-49.61%、-57.60%、-65.80%和-67.50%，這些國家 的實際二氧化碳排放量應該再減少方能達到環境效率的提升。
表 4- 7 2007 年存在期間變數二氧化碳排放分析(單位：百萬噸)
No. 國家 原始數值 目標數值 差異(%)
1 澳洲 377.2353 377.1920 -0.01
2 奧地利 69.1413 51.3036 -25.80
3 比利時 103.2150 66.1420 -35.92 4 加拿大 560.8016 309.8571 -44.75
5 智利 71.1545 36.9002 -48.14
6 捷克 123.9483 42.3952 -65.80
7 丹麥 50.2526 50.2526 0.00
8 愛沙尼亞 18.8447 18.8447 0.00
9 芬蘭 63.9818 40.2869 -37.03
10 法國 375.8822 375.9485 0.02
11 德國 784.0156 783.9920 0.00
12 希臘 98.2463 97.3593 -0.90
13 匈牙利 55.8594 29.1664 -47.79
14 冰島 2.3102 2.3102 0.00
15 愛爾蘭 44.5834 44.5834 0.00
16 以色列 66.4240 66.4233 0.00
17 義大利 462.6764 462.6720 0.00 18 日本 1,251.1364 1,223.4029 -2.22 19 韓國 495.8371 209.0816 -57.83
20 盧森堡 10.8690 10.8690 0.00
71
21 墨西哥 455.8448 238.6860 -47.64
22 荷蘭 171.7659 185.4317 7.96
23 挪威 45.0894 45.0900 0.00
24 波蘭 315.6370 102.5708 -67.50 25 葡萄牙 60.8649 49.6503 -18.43 26 斯洛伐克 36.6003 18.4445 -49.61 27 斯洛維尼亞 16.2118 10.9626 -32.38 28 西班牙 358.2366 326.0425 -8.99
29 瑞典 48.0597 70.8992 47.52
30 瑞士 38.0195 38.0195 0.00
31 土耳其 284.6582 283.5097 -0.40
32 英國 528.9061 528.9061 0.00
33 美國 5,828.6965 5,828.6925 0.00
資料來源：本研究整理
表 4-8 為 2008 年二氧化碳排放量做為存在期間(carry-over)變數的分析，由 表 4-8 可知，有 14 個國家的二氧化碳排放量是為效率最好的，換言之，這些國
表 4-8 為 2008 年二氧化碳排放量做為存在期間(carry-over)變數的分析，由 表 4-8 可知，有 14 個國家的二氧化碳排放量是為效率最好的，換言之，這些國