山东省能源消费与工业经济增长的灰色关联分析 南京廖华

发布时间：2016-09-29 15:21

  本文关键词：山东省能源消费与工业经济增长的灰色关联分析，，由笔耕文化传播整理发布。

中国人口?资源与环境　2008年　第18卷　第3期　　CHINAPOPULATION,RESOURCESANDENVIRONMENT　Vol.18　No.3　2008

山东省能源消费与工业经济增长的灰色关联分析

刘爱芹1,2

(1.天津大学管理学院,天津300072;2.山东财政学院统计与数理学院,山东济南250014)

3

摘要　能源消费与经济增长的关系问题是能源经济学的研究核心之一。目前中国经济正处于高速增长时期,工业经济高能耗的粗放增长方式必然导致能源短缺。这种能源短缺反过来又会制约经济的增长。因此分析能源消费和工业经济增长的关系并进而正确处理这种关系,对于中国乃至各区域的可持续发展都非常重要。,年能源消费数据,:能源消费与工业经济增长之间有着显著的正相关关系,但是比较而言,GDP的关联度,体关键词　能源消费;;中图分类号　F206　　　文章编号　1002-2104(2008)03-0103-05

　　能源消费与经济增长的关系是能源经济学的研究核心之一。关于能源消费和经济增长的关系问题,国际学术界有两种不同的观点,一种观点认为经济增长与能源供应有着固定的联系。比如,在发展中国家,能源供给和经济增长存在正相关性。另一种观点则相反,认为可通过采用节能技术和调整经济结构等手段控制对能源的需求,经济增长并不一定需要能源供给的同步增长,因此能源供给和经济增长不一定存在相关性。与第一种观点相一致,中国作为发展中国家,其能源需求的增长是由其经济增长导致的。目前中国正处于高速成长阶段,经济的高速增长,尤其是高耗能的粗放经济增长方式,必然导致能源短缺。这种能源短缺反过来又会制约经济的增长。正确处理能源和经济增长的关系,对于中国乃至各区域的可持续发展都非常重要。

与利用。同时,能源作为经济发展动力的同时也是经济发展的障碍。重要能源的不可再生性导致能源会逐步耗尽,并且能源的消费会带来生态和环境问题,这些都将严重阻碍经济的进一步发展。因此,自20世纪70年代第一次石油危机以来,世界上很多国家都努力根据本国的经济社会发展状况及其对能源的需求,以及环境条件的制约等因素综合来制定本国的能源战略。发达国家将保障能源供应、提高能源效率、保护环境作为能源发展战略目标,其对能源消费的研究也越来越多。

我国自改革开放以来,经济社会发展取得了举世瞩目的巨大成就。2006年,我国GDP为209407亿元,同比增长10.7%,增长速度居世界前列。但是,我国在资源浪费和环境污染方面也付出了巨大的代价,尤其是能源资源问题,已经成为我国“十一五”期间经济继续高速增长的“瓶颈”制约。一方面,我国人均能源占有量不到世界平均水平的一半,如石油仅占

1/10,源头供应严重不足;另一方面,我国是世界上能源消耗量最大的国家,粗放型的经济增长方式加大了对能源的消耗,如原煤的消耗量占全球的三分之一;第三,我国的能源利用效率不高,目前能源利用率仅为33%,每创造1美元GDP消耗的煤、电等能源是世界平均值的3～4倍、是日本的11.5倍。改革开放20多年以来我国经济的高速增长主要靠劳动力、资本、资源、能源

1　问题的提出

世界各国经济与社会发展的历史也充分说明了:能源与国民经济的发展存在极为密切的关系。大量的深入研究也表明,能源消费与经济增长之间存在非常强的相关关系。从经济学的角度分析能源与经济增长的关系,一方面,经济发展对能源有依赖性,另一方面,能源的发展也要以经济发展为前提,经济发展可以促成能源的大规模开发

收稿日期:2008-01-02

作者简介:刘爱芹,副教授,博士研究生,主要研究方向为技术经济及管理、抽样理论与方法。

(批准号07YB012)阶段性成3山东财政学院2007年校级研究计划项目“能源节约型社会评价指标体系的构建与实证分析”果。　　

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中国人口?资源与环境　2008年　第3期

等要素驱动的,但我国能源短缺的现实无法长期支撑这种规模扩张式的经济增长方式,而且能源的大量消耗、利用率不高还带来严重的生态和环境问题。

山东省是能源大省,作为中国重要的能源和基础工业基地,山东在煤炭、石油、金属和非金属矿产方面的资源优势得天独厚。但是从2004年开始,持续高速增长的固定资产投资特别是一些高能耗的重化工业实现生产力后,山东能源消耗总量迅速增加,超过其能源生产总量,首次成为能源净输入省份。快速增长的山东经济亮起了“能耗”红灯。面对山东省“十一五”规划提出的“万元GDP能耗年均下降约4.85%,山东GDP年均增长约10%”的目标,山东工业面临着十分巨大的转型降耗压力。在此前提下,山东省能源消耗与工业经济增长的关系就成为重要的研究课题。

3　山东省能源消费与工业经济增长的灰色

关联分析

3.1　灰色关联分析建模机理

本文采用灰色相对关联度分析能源消费和工业经济增长的关系。灰色关联分析的基本思想是根据序列曲线几何形状的相似程度来判断其联系是否紧密。曲线越接近,相应序列之间的关联度就越大,反之就越小。依此可以判断引起该系统发展的主要因素和次要因素。

山东省能源消费与工业GDP的相对关联度计算如下:

第一步,确定分析序列。(或母序列)t{x0k)|,2n}

2　国内外研究进展

国外研究方面()系,发现存在从经济增长到能源消费之间因果关系的结论,Yu和Choi(1985)[2]则运用标准Granger检验对韩国和菲律宾1954-1976年的数据进行了分析,分别得到从经济增长到能源消费的单向因果关系和从能源消费到经济增长的单向因果关系。此后,Asafu-Adjaye,Soytas和Sari以及Paul和Bhattacharya研究了不同国家在不同时期的经济增长与能源消费之间的关系,得到了相同或者相反的结论

[3～5]

()为:

X′i(t)={x′i(k)|k=1,2,...,

n},(i=1,2,...,

N)

第二步,标准化。

对原始数据进行无量纲化或初值化处理:

x0(k)=xi(k)=

()

x′0(l)()x′i(l)

则初值化后相应的参考序列与比较序列分别为X0(t)和Xi(t)。

第三步,计算关联系数。εi(k)=

minminx0(k)-xi(k)

。

[6]

国内研究方面,马宏伟等通过计算灰色综合关联度分析了我国能源消费总量与GDP之间的关系

。薛艳、唐

建荣运用协整和误差修正模型建立了江苏省经济增长和能源消费的关系模型,找出特定地区特定经济发展阶段经济增长与能源消费的关系

[7]

+ρmaxmaxx0(k)-xi(k)

x0(k)-xi(k)

+ρmaxmaxx0(k)-xi(k)ik

其中:

εi(k)为序列X0(t)和Xi(t)在时刻k的关联系数。

x0(k)-xi(k)

。姚政、郝传波以黑龙江省

1978-2004年的GDP及能源消费数据为基础,对黑龙江经

=Δi(k)称为X0(t)和Xi(t)在k点

=Δmin称为最小绝对差;=Δmax称为最大绝对差;

济增长与能源消费结构变动进行实证分析,就相关问题提出相应对策

[8]

的绝对差;

minminx0(k)-xi(k)

i

k

。何秀萍、柯俊利用内蒙古自治区1986-

2005年能源消费与经济增长的有关数据进行协整分析和

max

maxx0(k)-xi(

k)

i

k

因果关系检验,并建立模型考察二者之间的长期关系和动态关系[9]。目前,国内学者对能源消费与经济增长的关系研究相对较多,但是运用灰色关联度进行分析较少,对能源消费与工业经济增长关系的实证研究更少。考虑到工业能源消费在消费总量中占有绝对地位,比例高达70%以上,所以本文立足于考察山东省能源节约的水平,分别研究终端能源消费总量和万元GDP能耗与山东省工业生产总值之间的关联度,试图找出能源消费总量和能源利用效率与工业经济发展之间的关系如何,是否有所不同,并进一步提出相应的对策建议。

ρ称为分辨系数,ρ越小,分辨力越大,一般的取值区间为ρ∈[0,1],具体取值可视情况而定。有研究表明,当ρ≤0.5463时,分辨率最好。我们通常取ρ=0.5。

第四步,计算关联度。

参考序列与比较序列的关联度为序列在各时刻关联系数的均值,记作:

ri=

n

ε∑i(k),(i=1,2,...,k=1

n

N)

第五步,关联度排序。

将关联度按大小排序,如果r1<r2,则参考序列X′0

(t)与比较序列X′2(t)更相似,从而它们关联度更大。

?401?

刘爱芹:山东省能源消费与工业经济增长的灰色关联分析

3.2　山东省能源消费与工业经济增长的灰色关联分析

　　(3)计算关联系数:设分辨系数ρ=015,分别计算山东省终端能源消费总量和万元GDP能耗对工业GDP的关联系数εi(k),(i=1,2;k=1,2,...,

根据表3的结果,按照公式:

ri=

由于1998年以来的能源消费统计比较健全,因此分析的数据期为1998-2006年。根据灰色关联分析方法,以

1998-2006年山东省终端能源消费总量、万元GDP能耗与GDP序列数据为基础,建立灰色相对关联度模型,分析山

8),计算结果见表3:

东省能源消费与工业经济增长的关联。

(1)设山东省工业GDP为X′0(t)序列,终端能源消费

nk=1

ε∑i(k),(i=1,2)

n

计算山东省终端能源消费总量和万元GDP能耗对工业GDP的关联度分别为:

r1=0.7331r2=0.6815。

总量和万元GDP能耗分别为X′1(t)和X′2(t)序列,具体数据见表1。

(2)以1998年作为基准,将表1进行标准化处理,并求

出各比较序列与参考序列的对应差序列,可得表2。

由表2对应差序列得知,

各比较数列对参考数列各点对应差值中之最小值和最大值:

minminx0(k)-xi(k)

i

k

表3　关联系数序列

Tab.3　19992000

10.87350.85761.00000.76440.61510.49660.3490

ε2(k)

0.97550.86650.85640.75880.64220.52570.46460.3626

=0.0839

即Δmin=0.0839

maxmaxx0(k)i()

i

k

即Δmax=3.5748

表1　山东省1998-2006相关序列原始数据

Tab.1　Originaldataof1998-2006concerned

serialsinShandongProvince

年份

199819992000200120022003200420052006

200120022003200420052006

山东省工业GDP终端能源消费量万元GDP能耗(亿元)X′(万t标准煤)X′(t标准煤)X′0(t)1(t)2(t)

3008.453197.163

665.74

4004.094518.875706.717576.129568.5812751.20

6852.146814.856885.48

8373.868255.169080.7210934.4716983.3318632.68

9759.0069093.9368258.4769106.9328033.8287518.3047279.0489171.8158439.723

3.3　结　论

通过对山东省能源消费与工业经济增长的灰色相对关联分析,可以看出:

(1)能源消费与工业经济增长有着密切的关系,能源

的消费总量与利用效率都对工业经济增长都具有重要的推动作用。山东省终端能源消耗总量与工业GDP的相对关联度为0.7331,万元GDP能耗与GDP的相对关联度为

0.6815。这说明终端能源消耗总量、万元GDP能耗与工业GDP之间都存在显著的正相关关系。从图1中也可以直

[10]

(2007)》　　数据来源《山东统计年鉴:,经整理,均为名义值。

表2　标准化后的数列和对应差序列

Tab.2　Standardizedserialsandcorrespondingdifferences

年份

19992000200120022003200420052006

X0(t)

X1(t)

X2(t)

x0(k)-x1(k)

x0(k)-x2(k)

观看出(为消除分析因素量纲的影响,图1描述的是标准化后数据的发展趋势),两个因素均与GDP增长呈正相关关系。

(2)这两个关联度值均高于马宏伟分析的中国能源消

1.06271.21851.33091.50211.89692.51833.18064.2385

0.79090.86360.93641.41821.23641.26361.20000.6636

0.93190.84620.93320.82320.77040.74590.93980.8648

0.27180.35480.39460.08390.66051.25461.98063.5748

0.13090.37220.39780.67881.12651.77242.24073.3736

费总量与GDP的关联度值(0.6672)[6]。这说明,山东省相对于全国,能耗在工业经济增长中的贡献更大。山东省更容易通过高能耗、高投入来换取高的经济增长,而同时,山东省的工业经济增长也更容易受到能源资源日益紧缺的限制。

(3)r1<r2,说明,能源消耗总量与工业经济增长的关

联度更大。也就是说,从能源消耗对经济增长的影响来看,相比较而言,山东省的工业经济增长更多地来自于能

?501?

中国人口?资源与环境　2008年　第3期

煤技术。目前,洁净煤技术中最主要的是煤炭液化技术,这项技术在国际上已经取得了重大突破。此外,在煤炭加工、煤炭高效燃烧以及先进发电、煤炭燃烧污染控制与废弃物处理等洁净煤技术领域也要给予高度重视,加快推

广

,以实现环境的可持续发展。

(3)坚持开发节约并举,确立节能优先战略。能源供

应不足已经成为中国经济发展的瓶颈。在过去得很长一段时间内,

我国主要是靠加大能源供应的外延方式来发展经济,然而受到资金、能源储量以及环境等因素的制约,这种粗放型的发展方式的弊端越来越凸现;另一方面,能源的浪费使用必将加剧能源资源的短缺危机,也必将削弱持

图1　山东省1998-2006年标准化序列趋势图

Fig.1　Trendof1998-2006standardized

serialsinShandongProvince

续发展的能源基础。因此,不能再走过去发达国家靠大量,而必须坚持开发与节约)由于一次能源的不可

源消费总量的增长,,随着能源需求的不断提高,一次能源终会枯竭,因此,必须寻求其他途径,大力发展多种可再生能源。可再生能源包括水电、太阳能、风能、生物质能、地热和海洋能等,是可循环利用的清洁能源。我国的水电、太阳能、风能、生物质能、地热等可再生能源十分丰富,以水能为例,中国可开发的水能资源为3.8亿kW,目前已经开发的水能仅为可开发资源的14%。因此,随着未来技术的进步,成本的降低以及国家政策的扶持,发展多种可再生能源具有极大潜力。

(编辑:温武军)

)参考文献(References

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[2]YuSH,ChoiJY.TheCausalRelationshipbetweenEnergyandGNP:anInternationalComparison[J].JournalofEnergyandDevelopment,1985,(10).

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BahttacharyARN.CausalitybetweenEnergyConsumptionand

从图1也可以看出,GDP曲线的关联程度更强,这与灰色相对关联度分析的结

果相一致。这一点进一步说明了,山东省的工业经济增长属于粗放式增长模式,能源消费总量的增加比能源利用效率的提高更能影响工业经济增长。从图1还可以看出,单位GDP能耗的波动性更强。

4　对策建议

基于上述结论的讨论,提高山东省能源节约水平,促进山东省工业经济增长,应转变经济增长方式,提高能源的利用效率;加大科技投入力度,大力发展洁净煤技术;坚持开发节约并举,确立节能优先战略;大力发展多种可再生能源。

(1)转变经济增长方式,提高能源的利用效率。能源

结构的不合理在很大程度上与我国粗放的经济增长方式和不合理的产业结构有关。由于长期以来单纯追求经济增长速度和产品数量,忽视产品质量和经济效益,因此形成了以高消耗、高投入、低效益为特征的粗放型经济增长方式,并且高能耗的产业所占比重一直较高,这就使得不合理的能源结构有着存在的基础,从而导致能源利用效率低下。因此,需要树立全面、协调、可持续的发展观,要通过转变经济增长方式和调整产业结构来改变高投入、高消耗实现经济增长的局面,走出一条经济效益好、能源消耗低的路子。

(2)加大科技投入力度,大力发展洁净煤技术。由于

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[6]马宏伟,张兆同.我国能源消费与经济增长的灰关联分析[J].经

贸纵横,2005,(5):46～47.[MaHongwei,ZhangZhaotong.Grey

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(5):46～47]

在今后相当长的一段时间里,煤炭占一次能源消费主导的形势不会改变,因此为了有效解决大量使用煤炭所带来的环境污染问题,必须要加大科技投入力度,大力发展洁净

[7]薛艳,唐建荣.江苏省经济增长与能源消费关系的实证研究[J].

统计与信息论坛,2007,(5):91～96.[XueYan,TangJianrong.An

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本文编号：126508