王蘭體 蔡國田 趙黛青

摘 ?要：中國能源產(chǎn)消不平衡導(dǎo)致在空間上形成大規(guī)模的能源流動(dòng)，流動(dòng)格局不斷發(fā)生變化，需要采用縱橫向耦合視角分析區(qū)域能源流動(dòng)的演進(jìn)過程及特點(diǎn)。文章構(gòu)建衡量區(qū)域能源流向和流速的指標(biāo)，通過多次分層聚類將1995年～2012年30個(gè)?。ㄊ?、區(qū)）在煤炭、石油和天然氣供需方面的職能類型劃分為7種，重點(diǎn)分析匯流地、輸流地和中轉(zhuǎn)地，各能源流動(dòng)主要特點(diǎn)為：第一，煤炭在省與省之間調(diào)運(yùn)頻繁而中轉(zhuǎn)規(guī)模適中，表現(xiàn)為沿海匯流、穩(wěn)定輸流、內(nèi)陸中轉(zhuǎn);第二，石油流動(dòng)大進(jìn)大出，表現(xiàn)為分散匯流、集中輸流、中轉(zhuǎn)樞紐;第三，天然氣以本地供應(yīng)為主，表現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)圈匯流、多源供應(yīng)、小進(jìn)小出?？傮w來看，中國能源消費(fèi)的分布軸線逐漸靠近胡煥庸線，與人口分布的趨勢基本一致。

關(guān)鍵詞：能源流動(dòng);空間格局;聚類分析;區(qū)域特征

中圖分類號：F419.9 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 ?引言

中國能源資源的基本特點(diǎn)是“富煤、貧油、少氣”，分布具有明顯的區(qū)域特征，且供需格局普遍存在空間錯(cuò)位。東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，能源需求量大，但能源資源相對貧乏;中西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平較低，能源需求量少，但能源資源豐富;北部資源分布較為集中，而南部分散且量少。能源生產(chǎn)與消費(fèi)在空間上呈現(xiàn)“逆向分布”。

生產(chǎn)與消費(fèi)的不平衡必會導(dǎo)致能源在空間上形成大規(guī)模的流動(dòng)。以煤炭為例，國家鐵路運(yùn)輸煤炭形成了明顯的北煤南運(yùn)和西煤東運(yùn)的格局（表1），且流量逐年增加;南北向流量年均增長率為10%，東西向?yàn)?4.3%，到2011年東西向流量比南北向多出約1億噸。北向與東向的流量占比均有逐年遞減的趨勢，2002年～2011年北向比例降了3.3個(gè)百分點(diǎn)，東向降了2.6個(gè)百分點(diǎn)，下降幅度較弱，主導(dǎo)流向的地位沒有變化。目前中國四大油氣進(jìn)口能源戰(zhàn)略通道已全部打通，包括：馬六甲海峽、西北方向的中哈原油管道及中亞天然氣管道、東北方向的中俄原油管道和西南方向的中緬油氣管道。到2025年，天然氣與石油產(chǎn)量將形成“二分天下”格局[1]，石油和天然氣的空間流動(dòng)規(guī)模將逐漸增大，流動(dòng)方向日益復(fù)雜。

總體來看，中國區(qū)域能源流動(dòng)規(guī)模大、流動(dòng)方向復(fù)雜、利益主體眾多，經(jīng)歷了復(fù)雜的演進(jìn)過程。本文基于縱橫向耦合視角，以能源平衡表的數(shù)據(jù)為依托，考慮數(shù)據(jù)的可獲取性，分析1995年～2012年間30個(gè)省（市、區(qū)）的能源流動(dòng)格局的時(shí)空演進(jìn)過程。

1 ?研究方法

能源流動(dòng)研究在國內(nèi)外尚未形成完整的研究體系，多以煤炭和石油等一次能源為主要分析對象[2]。經(jīng)濟(jì)地理學(xué)視角下能源流動(dòng)的過程特征分析主要包括五個(gè)方面：1）能源流量與流向;如Todd等[3]繪制出山西煤炭輸出流圖和廣東煤炭輸入流圖，趙媛等[4]研究了我國石油資源輸出量和輸入量的位序-規(guī)模分布特征。2）源地、匯地及中轉(zhuǎn)地的空間分布結(jié)構(gòu);如成升魁等[5]通過比較煤炭源地和匯地調(diào)出、調(diào)入首位度等統(tǒng)計(jì)量，將地域類型劃分為單向輸/匯流地、輸/匯流型交流地、平衡交流地和無流地;沈鐳等[6]采用聚類分析，從區(qū)域尺度研究2010年7種能源資源本地、區(qū)域流動(dòng)。3）能源流場;如王成金等[7]借助煤炭調(diào)撥量的O-D矩陣，分析我國煤炭流場的空間特征，進(jìn)而界定主要散場及其等級體系。4）能源流通道的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);楊足膺等[8]運(yùn)用分形理論分別從密度、連通性及通達(dá)性研究了全國及各區(qū)域原油管網(wǎng)的分異特征。5）能源流動(dòng)的影響因素和機(jī)制;陳雅琳等[9]從煤炭區(qū)域產(chǎn)銷不平衡、距離供應(yīng)業(yè)的遠(yuǎn)近等方面分析了影響江蘇省煤炭資源流轉(zhuǎn)的因素;楊足膺等[10]采用重心分析方法、指示克里金內(nèi)插方法和空間相關(guān)系數(shù)，探討了中國石油資源空間流動(dòng)的趨勢機(jī)制。

上述學(xué)者們對能源流動(dòng)的多方面特征做了大量的研究，目前來看缺乏對能源流動(dòng)格局隨時(shí)間演進(jìn)過程的分析，缺乏對多品種能源的流動(dòng)格局在空間上相互關(guān)系的研究。為分析區(qū)域能源流動(dòng)的時(shí)空演進(jìn)規(guī)律，本文構(gòu)建衡量省域能源進(jìn)出和流動(dòng)的指標(biāo)，能源自給率和能源流動(dòng)率。

Si，j，k=×100% ? ? ?（1）

Ri，j，k=×100% ? ? （2）

其中，Op為能源輸出量，本省調(diào)出與出口之和;Ip為能源輸入量，外省調(diào)入與進(jìn)口之和;C為本地消費(fèi)量;i=1995，2000…2012，代表5個(gè)時(shí)間點(diǎn);j=1，2…30，代表中國30個(gè)省（市、區(qū)，不含藏港澳臺）;k=1，2，3，代表煤炭、石油和天然氣三種能源。S是生產(chǎn)量與消費(fèi)量的比值，衡量流動(dòng)傾向;R是流動(dòng)量與消費(fèi)量的比值，衡量流動(dòng)速率。數(shù)據(jù)來源于1996年～2013年《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》。

根據(jù)S將30個(gè)?。ㄊ?、區(qū)）劃分為7類：數(shù)據(jù)缺失、無能地、凈匯流地、匯流地、中轉(zhuǎn)地、無流地和輸流地。若未使用該能源，則為無能地;凈匯流地S=0;對于匯流地和中轉(zhuǎn)地，01。匯流地與中轉(zhuǎn)地雖然都依賴于凈調(diào)入或凈進(jìn)口，但兩者有明顯的區(qū)別。匯流地的本地能源生產(chǎn)量相對較少，調(diào)入或進(jìn)口占主要部分;中轉(zhuǎn)地的能源消費(fèi)對外依賴程度小，類似于能源的中轉(zhuǎn)站和儲備站，具有提供能源補(bǔ)給和促進(jìn)能源流動(dòng)的作用。

為劃分匯流地與中轉(zhuǎn)地，本文采用層次聚類分析方法。一次劃分兩類，每次對數(shù)據(jù)多的一組進(jìn)行分類。第n次分類后數(shù)據(jù)多的一組定義為Nn1，數(shù)據(jù)少的一組定義為Nn2，劃分點(diǎn)為Kn。具體步驟為：

a） 第一次聚類后，得到兩組數(shù)據(jù)為0

b） 若該屬性劃分結(jié)果不理想，對N11進(jìn)行下一次分類;

c） 直至第n次分類的屬性劃分接近實(shí)際情況，得到的兩組數(shù)據(jù)為0

d） 對比第n-1、n和n+1次分類結(jié)果，找出與實(shí)際情況最相符的一組分類，令劃分點(diǎn)為kn;

e） 結(jié)束分類，0

本文根據(jù)劃分結(jié)果（表2），利用ARCGIS畫出煤炭、石油、天然氣在1995年～2012年的調(diào)運(yùn)分布情況（見下文），給出對比分析過程。