邵洲洲，陳衛(wèi)民（南開大學(xué) 人口與發(fā)展研究所，天津300071）

我國城市化對(duì)能源消費(fèi)的影響機(jī)制研究

邵洲洲，陳衛(wèi)民
（南開大學(xué) 人口與發(fā)展研究所，天津300071）

能源作為推進(jìn)城市化發(fā)展不可或缺的生活、生產(chǎn)資料，平衡能源供需矛盾，才能穩(wěn)步推進(jìn)城市化進(jìn)程。本文采用理論分析和實(shí)證檢驗(yàn)相結(jié)合的方法，進(jìn)行城市化影響能源消費(fèi)的傳導(dǎo)機(jī)制分析。城市化發(fā)展過程一方面通過產(chǎn)業(yè)集聚形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)影響生產(chǎn)能源消費(fèi)需求；另一方面通過人口聚集形成人口規(guī)模效應(yīng)、收入效應(yīng)和消費(fèi)效應(yīng)影響生活能源消費(fèi)。本文基于2005-2012年各個(gè)省份的面板數(shù)據(jù)，首先建立各個(gè)中間傳導(dǎo)變量與生產(chǎn)、生活能源消費(fèi)的回歸模型，然后度量各個(gè)變量與城市化率之間的相關(guān)性。最終結(jié)果顯示城市化通過擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)規(guī)模、增加城鎮(zhèn)人口、促進(jìn)收入水平上升和降低恩格爾系數(shù)來增加能源消費(fèi)量，同時(shí)通過降低單位產(chǎn)值能耗和第二產(chǎn)業(yè)比重、提高第三產(chǎn)業(yè)比重來減少能源消費(fèi)量。

能源消費(fèi)；城市化；影響機(jī)制

一、引言

我國能源消費(fèi)的總量基數(shù)已經(jīng)很大，2010年我國超越美國成為世界第一大能源消費(fèi)國，從2002年到2012年，我國的能源消費(fèi)占全世界的比重從11.2%攀升至21.9%。能源消費(fèi)按消費(fèi)主體分為城市能源消費(fèi)和農(nóng)村能源消費(fèi)，其中城市能源消費(fèi)占主要部分，我國城市能源消費(fèi)比重為75%，預(yù)計(jì)2030年將達(dá)到83%（PacioneM2009）［1］。能源消費(fèi)需求量隨城鎮(zhèn)化建設(shè)的推進(jìn)會(huì)不斷上升，根據(jù)國務(wù)院發(fā)展研究中心的數(shù)據(jù)，城鎮(zhèn)化率每提高1%，能源消費(fèi)至少會(huì)增長6000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。我國已經(jīng)成為國際上能源消費(fèi)總量和增量都是最大的國家，而我國所處的城市化經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段的能源需求特征使得減少能源消費(fèi)需求的絕對(duì)數(shù)量相對(duì)困難，快速的城市化進(jìn)程會(huì)造成已有的能源供需矛盾將更加突出。因此為實(shí)現(xiàn)“十二五”規(guī)劃中的城市化建設(shè)目標(biāo)，有必要探討城市化進(jìn)程對(duì)能源消費(fèi)的影響機(jī)制，才能通過建設(shè)新型城市化增加能源利用效率，從而緩解能源供需不平衡的矛盾。

關(guān)于我國城市化與能源消費(fèi)之間的相互關(guān)系，Lei Shen（2005）的分析結(jié)果顯示我國的城市化水平與能源消費(fèi)、供給都存在較強(qiáng)的相關(guān)性，其中煤炭、石油、天然氣的消費(fèi)需求量與城市化的相關(guān)系數(shù)分別高達(dá)70.87%、80.24%和89.69%［2］。劉耀彬（2007）、周國富（2011）、王曉嶺（2012）、張優(yōu)智（2013）采用相關(guān)分析、協(xié)整檢驗(yàn)和格蘭杰因果檢驗(yàn)研究我國城市化與能源消費(fèi)之間的動(dòng)態(tài)相關(guān)性，結(jié)果一致表明我國城市化與能源消費(fèi)存在長期均衡關(guān)系和單向格蘭杰因果關(guān)系，城市化水平的提高帶動(dòng)能源消費(fèi)的增加。張歡（2011）進(jìn)一步研究不同期限內(nèi)城市化與能源消費(fèi)的動(dòng)態(tài)關(guān)系，研究結(jié)果顯示短期內(nèi)，城市化對(duì)能源需求增長起促進(jìn)作用，中長期城市化水平提高對(duì)能源需求表現(xiàn)為集約和節(jié)約效應(yīng)［3］。白積洋（2009）的研究顯示城市化率每提高一個(gè)百分比，能源消費(fèi)的自然對(duì)數(shù)就會(huì)增加約3.64個(gè)百分比［4］。Phetkeo Poumanyvong（2010）研究顯示不同收入水平群體的能源消費(fèi)受城市化的影響不同，城市化降低低收入群體的能源消費(fèi)水平，而增加中高收入群體的能源消費(fèi)［5］。

既然城市化與能源消費(fèi)之間存在長期均衡關(guān)系，有必要分析在城市化發(fā)展進(jìn)程中，城市化通過什么路徑影響能源消費(fèi)。Donald W.Jones（1991）用城市化進(jìn)程中的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、運(yùn)輸成本、城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和居民生活方式的改變來解釋城市化對(duì)能源消費(fèi)的影響［6］。賈江濤（2011）通過三條路徑解釋城市化對(duì)能源消費(fèi)影響，即城鄉(xiāng)居民在生活方式、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)等方面的差導(dǎo)致的直接影響路徑；城市化進(jìn)程對(duì)城市居民生活方式及消費(fèi)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的間接路徑；最后是城市化通過對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的間接路徑［7］。藏超（2012）指出城市化水平提高促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長和帶來第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重提高，同時(shí)降低第二產(chǎn)業(yè)的能源消費(fèi)強(qiáng)度，我國快速城市化進(jìn)程中，城市化的規(guī)模效應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于技術(shù)效應(yīng)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)不顯著［8］。馬珩（2012）研究表明GDP、工業(yè)增加值占GDP比重、城鎮(zhèn)人口比重都會(huì)增加中國的能源消費(fèi)，第三產(chǎn)業(yè)比重、技術(shù)進(jìn)步和節(jié)能政策降低能源消費(fèi)量［9］。部分學(xué)者采用結(jié)構(gòu)分解的方法探討城市化快速發(fā)展進(jìn)程中能源消費(fèi)變動(dòng)影響因素，梁進(jìn)社（2009）通過對(duì)1985—2006年中國能源消費(fèi)量變化進(jìn)行分解，結(jié)果表明規(guī)模增長效應(yīng)是導(dǎo)致能源消費(fèi)量增長的主要因素，技術(shù)進(jìn)步是能源消費(fèi)減少的關(guān)鍵因素，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整總體上沒有起到減少能源消費(fèi)的作用，反而向著增加的方向發(fā)展［10］。高振宇（2007）的研究同樣顯示產(chǎn)業(yè)效率效應(yīng)促使單位能耗降低，結(jié)構(gòu)效應(yīng)起著提高單位能耗的作用［11］。李艷梅（2012）不僅進(jìn)行生產(chǎn)能源需求增長的結(jié)構(gòu)分解分析，造成生產(chǎn)能源消費(fèi)增加的因素按影響程度大小依次是經(jīng)濟(jì)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)增長方式，促使能源消費(fèi)減少的因素是節(jié)能技術(shù)；而且進(jìn)一步對(duì)間接生活能源需求增長進(jìn)行結(jié)構(gòu)分解，分析結(jié)果表明消費(fèi)總量、消費(fèi)結(jié)構(gòu)、城鄉(xiāng)消費(fèi)比、中間生產(chǎn)技術(shù)等變化是促使間接生活能源消費(fèi)增加的原因，同樣只有節(jié)能技術(shù)能減少間接生活能源消費(fèi)［12］。張明慧（2012）指出恩格爾系數(shù)對(duì)能源消費(fèi)具有顯著的反向影響［13］。

綜上所述，前人研究都是將城市化與經(jīng)濟(jì)增長、工業(yè)化、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)同時(shí)作為控制變量對(duì)能源消費(fèi)回歸，取城市化率的回歸系數(shù)為城市化對(duì)能源消費(fèi)的影響大小。這些處理方法沒有考慮到城市化通過促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，改變居民生活方式，從而形成對(duì)能源消費(fèi)的間接影響。鑒于此，本文將城市化對(duì)能源消費(fèi)的影響機(jī)理進(jìn)行系統(tǒng)地梳理，進(jìn)行城市化影響能源消費(fèi)的路徑分析。在此基礎(chǔ)上，采用全國各省面板數(shù)據(jù)構(gòu)建考察城市化影響生產(chǎn)能源消費(fèi)和生活能源消費(fèi)機(jī)制的實(shí)證模型，檢驗(yàn)各傳導(dǎo)途徑的作用大小。

二、城市化對(duì)能源消費(fèi)的影響機(jī)制

城市化就是人口聚集的過程，人口的集中必然帶來經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的轉(zhuǎn)移，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)隨著發(fā)生改變，由農(nóng)業(yè)為主的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)向以工業(yè)和服務(wù)業(yè)為主的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)逐漸轉(zhuǎn)變，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變意味著生產(chǎn)方式的改變。農(nóng)村人口向城鎮(zhèn)的轉(zhuǎn)移帶來消費(fèi)方式和閑暇方式向城市居民靠攏，生活方式發(fā)生改變。能源的消費(fèi)需求來源于生產(chǎn)過程和日常生活，城市化主要就是通過轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式和生活方式來改變能源需求的總量和結(jié)構(gòu)。首先城市的聚集經(jīng)濟(jì)促使產(chǎn)業(yè)和人口往城市集中，然后產(chǎn)業(yè)聚集效應(yīng)和人口聚集效應(yīng)分別通過三條路徑影響能源消費(fèi)水平。其中產(chǎn)業(yè)聚集通過以下三個(gè)方面影響能源消費(fèi)：

1.規(guī)模效應(yīng)。經(jīng)濟(jì)發(fā)展有助于加快城市化進(jìn)程，城市化能帶來經(jīng)濟(jì)發(fā)展（Pacione，2009）。產(chǎn)業(yè)聚集帶來技術(shù)、勞動(dòng)力、資本以及產(chǎn)品市場(chǎng)等經(jīng)濟(jì)增長所需生產(chǎn)要素的集中，對(duì)該區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展有集聚效益，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長。人口的集中提供了銷售市場(chǎng)，促使產(chǎn)量增加，使得經(jīng)濟(jì)規(guī)模不斷擴(kuò)大，進(jìn)而產(chǎn)生更多的能源消費(fèi)需求。

2.結(jié)構(gòu)效應(yīng)。城市化的推進(jìn)伴隨著工業(yè)化帶來的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)由以第一產(chǎn)業(yè)為主轉(zhuǎn)向二三產(chǎn)業(yè)逐漸崛起成為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。因不同產(chǎn)業(yè)所需能源種類和總量不同，能源消費(fèi)需求量和結(jié)構(gòu)會(huì)隨產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型而發(fā)生改變。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要以人力、畜力為主，農(nóng)民生活則依賴于薪柴、稻稈等生物質(zhì)能，因此商品能源消費(fèi)總量與消費(fèi)結(jié)構(gòu)層次水平都較低。第二產(chǎn)業(yè)相比農(nóng)業(yè)能源強(qiáng)度大，尤其是工業(yè)部門對(duì)能源的依賴性更強(qiáng)。隨著城市化繼續(xù)推進(jìn)，第三產(chǎn)業(yè)會(huì)快速發(fā)展，這會(huì)減緩工業(yè)能源消費(fèi)增加導(dǎo)致總體能源消費(fèi)水平上升的速度。第三產(chǎn)業(yè)主要是滿足城市居民多樣化和高層次的服務(wù)需求，提升居民消費(fèi)層次，因此對(duì)能源消費(fèi)的影響主要是結(jié)構(gòu)影響，降低煤炭等低級(jí)能源的消費(fèi)，而提高對(duì)電力、天然氣等清潔能源的消費(fèi)。

人口和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的集中對(duì)運(yùn)輸業(yè)產(chǎn)生更多需求，資源需要通過長途運(yùn)輸供應(yīng)給城市，集中生產(chǎn)的產(chǎn)品也需要長途運(yùn)輸?shù)狡渌a(chǎn)，使得城市物流業(yè)得以快速發(fā)展，從而大大增加化石能源的需求。城市化同樣帶來個(gè)人交通方式的改變，通勤距離增加使得個(gè)人交通機(jī)械化水平提高，從而產(chǎn)生更多的能源消費(fèi)需求。Pacione（2009）的研究顯示家庭能源消費(fèi)中交通能源消費(fèi)占25%-60%。

3.集聚效益。包括外部經(jīng)濟(jì)、創(chuàng)新效益和競(jìng)爭(zhēng)效益。其中外部經(jīng)濟(jì)主要體現(xiàn)在：有助于獲得上下游企業(yè)的配套產(chǎn)品和服務(wù)，可以減少搜索原材料成本和運(yùn)輸費(fèi)用，使得生產(chǎn)成本下降；聚集在一起的企業(yè)對(duì)生產(chǎn)鏈分工細(xì)化，有助于提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。企業(yè)的集聚一方面有助于相互間溝通，帶來知識(shí)技術(shù)外溢，另一方面會(huì)加劇競(jìng)爭(zhēng)，這會(huì)給企業(yè)帶來創(chuàng)新的壓力，迫使企業(yè)降低成本。成本下降、勞動(dòng)生產(chǎn)率上升、技術(shù)水平的提升都會(huì)降低生產(chǎn)的能源強(qiáng)度，有助于減少能源消耗。

人口聚集通過以下三個(gè)效應(yīng)帶來能源消費(fèi)改變：

1.規(guī)模效應(yīng)。城鄉(xiāng)居民生活方式和生存環(huán)境的差異導(dǎo)致了城鄉(xiāng)能源消費(fèi)數(shù)量和結(jié)構(gòu)差異。2000年之前我國城市居民的人均能源消費(fèi)水平一直是農(nóng)村人均能源消費(fèi)量的3倍以上，隨著社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)，農(nóng)村居民生活水平提高，能源消費(fèi)差異逐漸減少，至2010年城鎮(zhèn)人均能源消費(fèi)量依然是農(nóng)村的1.5倍。傳統(tǒng)生物質(zhì)能是農(nóng)村家庭用能的主要部分，如薪草、畜糞、秸稈，農(nóng)民對(duì)商品能源的支付能力有限且可獲得性不足。對(duì)比我國農(nóng)村與城鎮(zhèn)居民商品能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，城鎮(zhèn)生活用能中煤炭消費(fèi)量已降低至10%，天然氣、熱力、電力等清潔能源成為主體，農(nóng)村以煤炭為主，而熱力、天然氣等清潔能源幾乎沒有應(yīng)用。因此城市化進(jìn)程中隨著城市人口絕對(duì)數(shù)量和相對(duì)數(shù)量都增加，將導(dǎo)致能源消費(fèi)需求增加。

人口往城市集中，一方面通過改變了城鄉(xiāng)相對(duì)人口，直接影響能源消費(fèi)，另一方面通過影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和消費(fèi)而間接影響能源消費(fèi)。農(nóng)村人口比重下降，使得更少的人口進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來滿足更多人口的農(nóng)產(chǎn)品需求，會(huì)促使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化，農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸成本上升，從而引起能源消費(fèi)需求增加。

2.收入效應(yīng)。能源階梯理論指出一個(gè)家庭隨著經(jīng)濟(jì)地位的提高而不斷爬升能源階梯，說明了收入是影響能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的主要因素，隨著居民經(jīng)濟(jì)狀況的改善家庭用能趨向更現(xiàn)代的商品能源。城市化有利于開拓市場(chǎng)，擴(kuò)大需求，拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長，從而促進(jìn)居民收入水平提高，收入增加會(huì)直接帶動(dòng)居民消費(fèi)水平以及消費(fèi)結(jié)構(gòu)的升級(jí)，如增加電器設(shè)備的購買和使用，對(duì)能源的數(shù)量和質(zhì)量提出了更高的要求，能源消費(fèi)總量及結(jié)構(gòu)就會(huì)變化。Malenbaum（1978）、Jones（1989）的實(shí)證研究均顯示收入與能源強(qiáng)度存在倒U的關(guān)系，Bernardini and Galli（1993）指出收入增加使得消費(fèi)結(jié)構(gòu)從低能源消耗型轉(zhuǎn)向高能源消耗型，隨著收入達(dá)到某個(gè)臨界值，不再是增加耐用品的消費(fèi)量，而是用先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的新耐用品來替換原有的高能耗耐用品，因此能源強(qiáng)度會(huì)下降［14］。Perry Sadorsky（2009）收入對(duì)能源消費(fèi)影響既有技術(shù)效應(yīng)又有規(guī)模效應(yīng)，一方面收入增加通過技術(shù)效應(yīng)降低能源消耗，另一方面通過規(guī)模效應(yīng)增加能源消費(fèi)［15］。當(dāng)收入增加，農(nóng)村居民會(huì)增加能源消費(fèi)支出，提高能源消費(fèi)數(shù)量，而城鎮(zhèn)居民會(huì)用于改變能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，提高能源消費(fèi)質(zhì)量（張馨2012）［16］。

3.消費(fèi)效應(yīng)。居民能源消費(fèi)分為直接能源消耗和間接能源消耗，其中直接能耗指供暖系統(tǒng)、家用電器、交通工具等所用的能源，間接能耗指為提供居民消費(fèi)的產(chǎn)品或服務(wù)在生產(chǎn)、運(yùn)輸和銷售環(huán)節(jié)所消耗的能源。劉洪濤（2011）基于實(shí)物價(jià)值型能源投入產(chǎn)出序列表，計(jì)算出城鄉(xiāng)居民的間接能源消費(fèi)量，發(fā)現(xiàn)間接能源消費(fèi)量遠(yuǎn)大于直接能源消費(fèi)量，同期兩者比值達(dá)2至3倍左右［17］。消費(fèi)效應(yīng)就是指為滿足居民對(duì)住房、家電和交通工具等需求，供應(yīng)商在生產(chǎn)、運(yùn)輸和銷售環(huán)節(jié)所消耗的能源。隨著城市化水平的提高，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)更加完善，需求對(duì)生產(chǎn)具有更明顯的導(dǎo)向作用，因此居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)的變動(dòng)對(duì)相關(guān)行業(yè)的影響會(huì)很顯著，最終形成對(duì)能源消費(fèi)的間接影響。

綜合以上分析，城市化通過中間傳導(dǎo)變量：經(jīng)濟(jì)規(guī)模、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、能源強(qiáng)度、人口規(guī)模、收入水平和消費(fèi)結(jié)構(gòu)影響能源消費(fèi)總量，因此城市化對(duì)能源消費(fèi)的影響程度與三組系數(shù)有關(guān)：中間變量對(duì)生產(chǎn)、生活能源消費(fèi)的影響系數(shù)，城市化對(duì)中間變量的作用大小，生產(chǎn)、生活能源消費(fèi)占總能源消費(fèi)的比重。第四部分將基于該部分的理論來具體衡量城市化與能源消費(fèi)的關(guān)聯(lián)程度。

三、實(shí)證研究

基于以上的理論分析，城市化通過各個(gè)傳導(dǎo)變量分別影響生產(chǎn)和生活能源消費(fèi)，因此要衡量城市化水平變動(dòng)對(duì)能源消費(fèi)總量的影響，應(yīng)該分三步來解決，首先計(jì)算各個(gè)影響因素對(duì)生產(chǎn)和生活能源消費(fèi)的影響大小，然后衡量城市化與各個(gè)影響因素的相關(guān)性，最后根據(jù)前兩步的結(jié)果計(jì)算城市化對(duì)生產(chǎn)和生活能源消費(fèi)的影響，并最終折合成對(duì)能源消費(fèi)總量的影響，如圖1所示，城市化對(duì)能源消費(fèi)總量的影響取決于系數(shù)1、系數(shù)2和系數(shù)3，下文將分別估計(jì)這三組系數(shù)。

（一）各個(gè)傳導(dǎo)變量對(duì)能源消費(fèi)的影響

1.計(jì)量模型

生活能源消費(fèi)和生產(chǎn)能源消費(fèi)的影響機(jī)制不同，本文將分別討論城市化水平變動(dòng)對(duì)生活和生產(chǎn)的能源消費(fèi)影響。為確定各傳導(dǎo)途徑的作用大小，下面從產(chǎn)業(yè)集聚和人口集聚兩個(gè)方面根據(jù)傳導(dǎo)機(jī)制選取控制變量，分別建立影響因素與生產(chǎn)、生活能源消費(fèi)的計(jì)量模型：

圖1　城市化對(duì)能源消費(fèi)的傳導(dǎo)路徑

式中，heit、peit分別為生活、生產(chǎn)能源消費(fèi)總量（萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤）；

popit為城鎮(zhèn)人口總量（萬人），其系數(shù)反映人口聚集引起的規(guī)模效應(yīng)大小。

wageit為城鎮(zhèn)單位在崗職工平均工資水平（元），其系數(shù)反映收入效應(yīng)的大小，由于收入水平和能源消費(fèi)量都取了對(duì)數(shù)，該變量的系數(shù)可作為能源消費(fèi)的收入彈性。

engit為城鎮(zhèn)居民家庭恩格爾系數(shù)，用于衡量居民消費(fèi)結(jié)構(gòu)，間接反映家庭能源消費(fèi)模式的變動(dòng)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換，該變量系數(shù)衡量的是消費(fèi)效應(yīng)的大小。

gdpit為各地區(qū)生產(chǎn)總值（億元），代表經(jīng)濟(jì)規(guī)模，其系數(shù)反映產(chǎn)業(yè)聚集產(chǎn)生的規(guī)模效應(yīng)對(duì)能源消費(fèi)的影響程度。

mauit和serit分別為第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重和第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重，用來反映產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，其系數(shù)反映結(jié)構(gòu)效應(yīng)的作用大小。

techit為單位工業(yè)增加值能源消耗，其系數(shù)為集聚效益對(duì)能源消費(fèi)的影響程度。集聚效應(yīng)通過節(jié)約生產(chǎn)成本、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和升級(jí)生產(chǎn)技術(shù)水平降低企業(yè)的單位產(chǎn)值能耗，然而用單位地區(qū)產(chǎn)值能耗與作為被解釋變量的地區(qū)產(chǎn)值能耗相關(guān)，產(chǎn)生內(nèi)生性問題。考慮到我國的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)特征，工業(yè)產(chǎn)值對(duì)總生產(chǎn)總值貢獻(xiàn)率高達(dá)40%以上，且工業(yè)能源消耗占總能源消耗的70%以上，因此工業(yè)的能耗強(qiáng)度變動(dòng)對(duì)總產(chǎn)值的能耗強(qiáng)度具有決定性影響，用單位工業(yè)增加值能耗反映單位產(chǎn)值能耗最具有代表性。

其中，各個(gè)變量的下標(biāo)i和t分別表示省份和年份，fi表示不可觀測(cè)的地區(qū)特征效應(yīng)，ut表示不可觀測(cè)的時(shí)間特定效應(yīng)，εit表示隨機(jī)誤差項(xiàng)。

為了消除可能存在的異方差和便于彈性分析，模型對(duì)除了比值變量，其他變量均取自然對(duì)數(shù)。

2.數(shù)據(jù)來源和統(tǒng)計(jì)描述

由于各省統(tǒng)計(jì)年鑒的統(tǒng)計(jì)口徑不一致，工業(yè)能源消耗量數(shù)據(jù)的可獲得性有限，本文只能選取2005—2012年我國24個(gè)省份作為研究樣本。表1給出了所有變量的統(tǒng)計(jì)描述。

3.單位根檢驗(yàn)

在應(yīng)用面板數(shù)據(jù)模型進(jìn)行回歸分析前，首先要進(jìn)行單位根檢驗(yàn)，以判斷各變量序列的穩(wěn)定性，避免虛假回歸。以下是采用LLC檢驗(yàn)、IPS檢驗(yàn)以及CH檢驗(yàn)（ADF-Fisher）三種方法對(duì)各個(gè)變量的檢驗(yàn)結(jié)果。

表1　各個(gè)變量的統(tǒng)計(jì)描述

表2　各個(gè)變量的單位根檢驗(yàn)結(jié)果

結(jié)果顯示，盡管第三產(chǎn)值比重、單位工業(yè)能耗和城市人口對(duì)數(shù)的IPS檢驗(yàn)不能接受穩(wěn)定性假設(shè)，但該三個(gè)變量的其他檢驗(yàn)結(jié)果均接受穩(wěn)定性假設(shè)，因此認(rèn)為這些變量均穩(wěn)定。最終結(jié)論是所有變量都穩(wěn)定，因此直接回歸不會(huì)造成虛假回歸，不需要再進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)。

4.模型回歸結(jié)果

對(duì)這兩個(gè)模型分別進(jìn)行混合最小二乘回歸、固定效應(yīng)回歸和隨機(jī)效應(yīng)回歸，模型1的回歸結(jié)果如表3。

研究結(jié)果顯示城市人口總量、收入水平與生活能源消費(fèi)量呈正相關(guān)性，而恩格爾系數(shù)與生活能源消費(fèi)呈負(fù)相關(guān)性，結(jié)果與前面的經(jīng)驗(yàn)分析一致。通過Hausman檢驗(yàn)結(jié)果的P值可知，隨機(jī)效應(yīng)回歸模型能夠更好解釋各個(gè)影響因素對(duì)生活能源消費(fèi)的影響，城市人口、收入水平每提高1%，生活能源消費(fèi)量將會(huì)增加0.9352%和0.4606%，而恩格爾系數(shù)每降低1個(gè)單位，生活能源消費(fèi)量將會(huì)增加1.2012%，其中人口規(guī)模對(duì)生活能源消費(fèi)的影響最明顯。

表3　模型1的回歸結(jié)果

模型2的回歸結(jié)果如表4所示：

表4　模型2的回歸結(jié)果

結(jié)果表明gdp、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重和單位工業(yè)增加值能耗與生產(chǎn)能源消費(fèi)量之間存在正向相關(guān)性，而第三產(chǎn)值比重與生產(chǎn)能源消費(fèi)量呈負(fù)向相關(guān)性。通過Hausman檢驗(yàn)結(jié)果的P值可知，固定效應(yīng)回歸模型更好解釋各個(gè)影響因素對(duì)生產(chǎn)能源消費(fèi)的影響，當(dāng)固定其他變量，變量gdp、第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重和單位工業(yè)增加值能耗每提高1%，我國生產(chǎn)能源消費(fèi)會(huì)分別增加0.6361%、0.6591%、0.1001%，第三產(chǎn)值比重變化對(duì)能源消費(fèi)影響不顯著，這是由于大部分省份服務(wù)業(yè)比重小且基本沒有變化。其中影響最大的是經(jīng)濟(jì)規(guī)模，而單位產(chǎn)值能耗對(duì)生產(chǎn)能源消耗的影響作用最小。以上結(jié)果與張明慧（2012）、王曉玲（2012）、張黎娜（2013）等對(duì)各地區(qū)能源消費(fèi)影響因素分析的研究結(jié)論基本是一致。

（二）城市化水平與各個(gè)傳導(dǎo)變量相關(guān)性分析

表5　人口變量與城市化的相關(guān)性

表6　生產(chǎn)變量與城市化水平的相關(guān)性

進(jìn)一步估計(jì)各傳導(dǎo)變量與城市化水平的相關(guān)性。

鑒于2005—2012年期間我國人口總量變動(dòng)很小，年均增長率只有0.5%，因此城市化率變動(dòng)與城鎮(zhèn)人口數(shù)之間的相關(guān)性取1，即假設(shè)城鎮(zhèn)人口的變動(dòng)來源于城鄉(xiāng)人口結(jié)構(gòu)變化，而人口總量變動(dòng)對(duì)城鎮(zhèn)人口數(shù)的影響很小，可忽略不計(jì)。表6顯示，我國城市化水平提高促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長，帶來產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，第二產(chǎn)業(yè)比重下降，第三產(chǎn)業(yè)比重上升，同時(shí)城市化的技術(shù)溢出效應(yīng)有利于能源的集約消費(fèi)和節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用推廣，從而降低單位工業(yè)增加值能耗，提高能源利用效率。我國的城市化率與居民收入水平呈正相關(guān)性，說明我國城市化有利于收入水平的提高，從而改善居民的生活水平，降低居民消費(fèi)恩格爾系數(shù)。

（三）城市化進(jìn)程對(duì)能源消費(fèi)的傳導(dǎo)機(jī)制分析

要衡量城市化水平對(duì)能源消費(fèi)總量的影響，還需要將生產(chǎn)、生活能源消費(fèi)變動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉聪M(fèi)總量的變動(dòng)，需進(jìn)一步衡量生產(chǎn)、生活能源消費(fèi)的比重。根據(jù)全國能源消費(fèi)數(shù)據(jù)顯示，生產(chǎn)、生活能源消費(fèi)比8.6，隨著城市化的快速推進(jìn)，使得居民的生活水平提高、生活節(jié)奏加快，促使生活能源消費(fèi)水平上升明顯，本文就取0.8為生產(chǎn)能源消費(fèi)比重，0.2為生活能源消費(fèi)比重。

最后將前文的回歸結(jié)果結(jié)合，就可以得出城市化最終影響能源消費(fèi)的作用大小。

表7　傳導(dǎo)途徑及絕對(duì)影響程度

如表7所示，表中系數(shù)1指模型1和模型2的相關(guān)系數(shù)，系數(shù)2指城市化對(duì)各個(gè)傳導(dǎo)變量的作用大小，系數(shù)3指生產(chǎn)能源消費(fèi)、生活能源消費(fèi)占總能源消費(fèi)的比重，最后一列就是將系數(shù)1、系數(shù)2和系數(shù)3相乘。結(jié)果顯示，經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)、人口規(guī)模效應(yīng)、收入效應(yīng)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)效應(yīng)是增加能源消費(fèi)的動(dòng)力。其中經(jīng)濟(jì)規(guī)模作用最大，當(dāng)城市化水平增加1個(gè)單位，通過經(jīng)濟(jì)規(guī)模的擴(kuò)張會(huì)引起能源消費(fèi)增加0.899%。雖然人口規(guī)模對(duì)生活能源消費(fèi)的影響顯著，但由于生活能源消費(fèi)占總能源消費(fèi)的比例小，因此人口規(guī)模對(duì)總能源消費(fèi)的影響沒有經(jīng)濟(jì)規(guī)模的作用明顯。收入水平和恩格爾系數(shù)對(duì)生活能源消費(fèi)的影響顯著，但因城市化對(duì)這些中間變量的改變很小，因此這些傳導(dǎo)因素對(duì)總體能源消費(fèi)的影響作用不大。我國的城市化對(duì)恩格爾系數(shù)的影響非常小，僅為0.012，這反映了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)居民消費(fèi)狀況的改善作用有限。我國城市化發(fā)展促進(jìn)第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展，降低第二產(chǎn)業(yè)比重，本文第三部分已經(jīng)指出第三產(chǎn)業(yè)能源強(qiáng)度比第二產(chǎn)業(yè)能源強(qiáng)度低，因此城市化的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)效應(yīng)是有利于降低能源消費(fèi)。以上結(jié)果顯示第三產(chǎn)業(yè)比重增加對(duì)節(jié)能的作用很小，這主要是由于我國第三產(chǎn)業(yè)絕對(duì)規(guī)模依然偏小，且內(nèi)部結(jié)構(gòu)偏向于能耗較大的行業(yè)。我國的第三產(chǎn)業(yè)主要以交通運(yùn)輸、餐飲、旅行等傳統(tǒng)服務(wù)業(yè)為主，而信息、金融等新興服務(wù)業(yè)發(fā)展緩慢，因此我國現(xiàn)階段第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)節(jié)能的作用很有限?？傮w來看，中國的城市化會(huì)帶來能源消費(fèi)的增加，城市化加大能源消費(fèi)量的主要推動(dòng)力來自于經(jīng)濟(jì)增長以及城市人口的增加，城市化降低能源消費(fèi)量主要是通過能源利用效率得到提高以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理調(diào)整。能源效率的改善對(duì)能源強(qiáng)度的降低起到積極的推動(dòng)作用，因此新型城市化應(yīng)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)低碳城市，進(jìn)而不斷促進(jìn)能源強(qiáng)度的下降和能源利用綜合效益的上升，降低對(duì)能源的依賴程度。

四、結(jié)論與政策建議

我國能源消費(fèi)存在消費(fèi)量大、利用效率低的問題，使得能源逐漸成為經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展的制約因素。與已有的關(guān)于能源消費(fèi)受城市化影響的研究不同，本文探討了城市化進(jìn)程對(duì)生活能源和生產(chǎn)能源消費(fèi)的影響路徑及作用機(jī)制，并運(yùn)用我國各省的面板數(shù)據(jù)建立能源消費(fèi)的影響模型，最終估計(jì)城市化對(duì)能源消費(fèi)的影響程度。與現(xiàn)有研究相比，本文的研究考慮到生產(chǎn)、生活能源消費(fèi)的差異性，分別討論了不同能源消費(fèi)的影響機(jī)制，研究結(jié)論有助于根據(jù)能源消費(fèi)主體有針對(duì)性制定節(jié)能措施，從而更有效地提高能源利用效率。

本文的主要發(fā)現(xiàn)是：

1.城市化進(jìn)程中的產(chǎn)業(yè)集聚對(duì)生產(chǎn)能源消費(fèi)形成經(jīng)濟(jì)規(guī)模效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)，以及人口集聚對(duì)生活能源消費(fèi)形成人口規(guī)模效應(yīng)、收入效應(yīng)和消費(fèi)效應(yīng)。經(jīng)濟(jì)規(guī)模、結(jié)構(gòu)效應(yīng)中的第二產(chǎn)業(yè)比重與生產(chǎn)能源消費(fèi)呈正相關(guān)，而結(jié)構(gòu)效應(yīng)中的第三產(chǎn)業(yè)比重以及單位產(chǎn)值能耗與生產(chǎn)能源消費(fèi)呈負(fù)相關(guān)。城鎮(zhèn)人口規(guī)模、收入水平與生活能源消費(fèi)呈正相關(guān)，消費(fèi)效應(yīng)所指的恩格爾系數(shù)與生活能源消費(fèi)呈負(fù)相關(guān)。

2.進(jìn)一步實(shí)證研究我國城市化通過以上傳導(dǎo)機(jī)制對(duì)能源消費(fèi)影響方向和大小，研究結(jié)果表明我國城市化進(jìn)程通過經(jīng)濟(jì)規(guī)模擴(kuò)大、城鎮(zhèn)人口增加、收入水平提高和恩格爾系數(shù)的下降形成能源消費(fèi)增加的壓力，城市化進(jìn)程中的第二產(chǎn)業(yè)比重下降、第三產(chǎn)業(yè)比重上升、單位產(chǎn)值能耗減少形成能源消費(fèi)降低的積極的推動(dòng)力。傳導(dǎo)機(jī)制中經(jīng)濟(jì)規(guī)模的絕對(duì)影響程度最大，而降低能耗的結(jié)構(gòu)效應(yīng)、技術(shù)效應(yīng)的影響程度很小，因此隨著我國城市化的快速推進(jìn)，能源消費(fèi)需求將不斷增加。

“十二五”城市化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，要有相應(yīng)的能源供應(yīng)支撐，但日益緊張的世界能源形勢(shì)，迫使我國從節(jié)能減排方面制定國家能源戰(zhàn)略，要走低能耗可持續(xù)發(fā)展道路。我國的能源戰(zhàn)略除了通過經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的合理調(diào)整、能源利用效率的提高來降低生產(chǎn)能源消費(fèi)，還需要重視家庭生活能源消費(fèi)，倡導(dǎo)綠色低能耗的生活方式，從而有利于控制生活能源消耗的增長。

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The Study on the Influence Mechanism of Urbanization on Energy Consumption

SHAO Zhou-zhou，CHEN Wei-min
（Population and development research institute of Nankai University，Tianjin，300071）

Energy is an integral part of living and productive resource in the process of urbanization.In order to steadily push forward the urbanization process，valid efforts should be made to maintain the balance between supply and demand of energy. This article adopts the method of combing theoretical analysis and empirical test to analyze the influence mechanism of urbanization on energy consumption.On the one hand urbanization process cast economic scale effect，structural effect and technical effect to influence the productive energy consumption through the industrial gathering.On the other hand urbanization process cast population scale effect，income effect and consumptive effect to impact the living energy consumption through the population gathering.Based on the panel data of each province from 2005 to 2012，this study first constructs two regression models concerning related variables with productive and living energy consumption，and then measures the relationship between the related variables and the urbanization rate.The final result shows that urbanization increases energy consumption by expanding economic scale，increasing urban population，raising income levels and reducing the Engel's coefficient.At the same time，urbanization reduces energy consumption via raising the proportion of the tertiary industry，reducing energy consumption per unit output value and the proportion of secondary industry.

Energy consumption；Urbanization；Influence mechanism

X24

A

1007-0672（2015）03-0006-07

2014-10-24

邵洲洲，女，江西九江人，南開大學(xué)人口與發(fā)展研究所博士生，研究方向：人口、資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)。陳衛(wèi)民，男，安徽池州人，南開大學(xué)人口與發(fā)展研究所教授，研究方向：人口、資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)。