牛阿慧

【摘要】利用河南省2000～2013年GDP和能源消費(fèi)總量作回歸分析，發(fā)現(xiàn)兩組數(shù)據(jù)之間存在共同的增長(zhǎng)趨勢(shì)，互為因果關(guān)系。選取河南省2000～2013年能源消費(fèi)量作為樣本數(shù)據(jù)，建立了基于灰色模型GM（1，1）的河南省能源消費(fèi)量預(yù)測(cè)模型，并預(yù)測(cè)了河南省2014～2020年能源消費(fèi)量，2020年預(yù)測(cè)值41071萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，比2013年增加了65.9%。結(jié)合河南省能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，提出了河南省能源消費(fèi)總量控制及能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的對(duì)策和建議。

【關(guān)鍵詞】能源消費(fèi) 經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng) 相關(guān)分析 灰色模型

一、引言

“十二五”時(shí)期是河南省全面建設(shè)中原經(jīng)濟(jì)區(qū)、加快中原崛起和河南振興的關(guān)鍵時(shí)期，隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化加速推進(jìn)，我省能源需求將剛性增長(zhǎng)，能源供需矛盾將更加凸顯，能源發(fā)展將面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。統(tǒng)計(jì)資料顯示，河南省的能源消費(fèi)從1978年的3353萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤增長(zhǎng)到2013年的24756萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，中國(guó)能源生產(chǎn)總量在2013年達(dá)到34億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，河南省能源生產(chǎn)總量為13248萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占全國(guó)能源生產(chǎn)總量的3.90%；同年，中國(guó)能源消費(fèi)總量為375000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，河南省能源消費(fèi)總量為24756萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。目前，河南省還處于能源短缺、能源消耗粗放的現(xiàn)狀下，在經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時(shí)期，研究河南省能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的內(nèi)在聯(lián)系并且預(yù)測(cè)河南省能源消費(fèi)量的走勢(shì)顯得十分迫切和必要。

2013年河南省的經(jīng)濟(jì)總量達(dá)到32155.86億元。2000年到2013年間，河南省的名義GDP由2000年的5052.99億元人民幣增加到2013年的32155.86億元人民幣，平均增幅達(dá)12.20%。

圖1呈現(xiàn)出河南省2000年至2013年間地區(qū)生產(chǎn)總值總體變化趨勢(shì)，可以明顯看出，絕對(duì)經(jīng)濟(jì)總量是逐年上升的，2008年由于金融危機(jī)的影響，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度放緩，但隨著政府一系列政策的出臺(tái)，刺激了當(dāng)時(shí)低迷的市場(chǎng)，使得經(jīng)濟(jì)加速增長(zhǎng)。

從能源消費(fèi)總量來看，近十多年來，能源消費(fèi)總量不斷遞增。從2000年的7919萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤增加到24756萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。尤其是2001～2006年，能源消耗量迅速增長(zhǎng)，到2003年能源消耗總量突破億噸。自2007年以來，能源消耗增幅略有減少，但是仍舊突破兩億噸。

圖1 河南省地區(qū)生產(chǎn)總值柱狀走勢(shì)圖

圖2 河南省能源生產(chǎn)與消耗總量折線圖

二、回歸分析

（一）數(shù)據(jù)說明

本研究主要涉及兩組數(shù)據(jù)，即國(guó)民生產(chǎn)總值（GDP）和能源消費(fèi)總數(shù)的時(shí)間序列數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的時(shí)間序列是從2000年～2013年。能源消費(fèi)數(shù)據(jù)的單位為萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤（燃料），不需要折算轉(zhuǎn)換，可以直接使用，因此不需要多加說明。關(guān)于GDP數(shù)據(jù)，為了消除較長(zhǎng)時(shí)間周期中存在的物價(jià)、時(shí)間價(jià)值變化等諸多因素，使之可比性，因此是按不變價(jià)格計(jì)算（1952年=100）。所涉數(shù)據(jù)均來自河南省統(tǒng)計(jì)局2013年經(jīng)濟(jì)普查數(shù)據(jù)、《河南省統(tǒng)計(jì)年鑒》和河南省統(tǒng)計(jì)局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

表1 2000～2013年河南省GDP和能源消費(fèi)總量

（二）回歸分析

改革開放以來，河南經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速。經(jīng)濟(jì)普查數(shù)據(jù)表明，2000～2013年期間，河南的GDP由5052.99億元增加到32155.86億元，按可比價(jià)計(jì)算增加了6倍左右，年均遞增12.20%。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源消費(fèi)規(guī)模不斷擴(kuò)大，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)也不斷變化。同期全省能源消費(fèi)總量由6591萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤增加到萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，增長(zhǎng)了3倍左右，年平均增幅達(dá)到7.89%。

2000年～2013年，隨著河南省GDP逐年增加，全省的能源消費(fèi)總量也呈現(xiàn)出增長(zhǎng)趨勢(shì)。全社會(huì)能源消費(fèi)總量與GDP的散點(diǎn)圖變現(xiàn)為一條趨于上升的直線，說明二者之間呈線性關(guān)系，運(yùn)用回歸分析方法可計(jì)算出兩者之間的相關(guān)系數(shù)高達(dá)94%以上。

本研究主要涉及兩組數(shù)據(jù)，即國(guó)民生產(chǎn)總值GDP和能源消費(fèi)總數(shù)的時(shí)間序列數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的時(shí)間序列是從2000年～2013年。關(guān)于GDP數(shù)據(jù)，為了消除較長(zhǎng)時(shí)間周期中存在的物價(jià)、時(shí)間價(jià)值變化等諸多因素，使之更具有可比性，因此是按不變價(jià)格計(jì)算（1952年=100）。所涉數(shù)據(jù)均來自《河南省統(tǒng)計(jì)年鑒》和河南省統(tǒng)計(jì)局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

根據(jù)河南經(jīng)濟(jì)普查數(shù)據(jù)，可觀察到GDP與ECP（能源消費(fèi)數(shù)量）兩時(shí)間序列都呈現(xiàn)指數(shù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，故取它們的自然對(duì)數(shù)值，以便消除指數(shù)趨勢(shì)而轉(zhuǎn)換為直線趨勢(shì)，同時(shí)并不改變?cè)瓉砭哂械膮f(xié)整關(guān)系，這在一定程度上可以消除時(shí)間序列中存在的異方差現(xiàn)象；并且分別采用表示lnGDP和lnECP各自取對(duì)數(shù)處理后的新序列。通過eviews計(jì)算機(jī)軟件運(yùn)算得出：

以lnGDP為被解釋變量，lnECP為解釋變量，u為殘差項(xiàng)，用OLS回歸方法估計(jì)的回歸模型為：

lngdp=-1.21+1.14lnecp+u

T （-3.96） （30.67）

R2=0.98，f=940.36明顯顯著，dw=0.69

從回歸方程中可以看出，ECP的變化對(duì)GDP的影響呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，即隨著ECP的增加或減少，GDP也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的增加或減少。其經(jīng)濟(jì)意義為：能源消費(fèi)確實(shí)影響和帶動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，其影響方向和程度為：若能源消費(fèi)總量ECP每變動(dòng)（增加和減少）1%，將會(huì)引起GDP同方向發(fā)生變動(dòng)，其影響的平均變動(dòng)幅度為1.14%。這也說明了能源對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)具有乘數(shù)效應(yīng)，且具有雙刃劍的功能。

R2=0.98，表明能源消費(fèi)變化中的98%可以用GDP的變化進(jìn)行解釋，兩者之間存在著顯著的正相關(guān)關(guān)系，即隨著GDP的不斷增大，能源消費(fèi)也在不斷增加。

調(diào)整后的R2=98%，擬合度均高于0.9以上。

模型（1）是不是表明兩變量序列具有協(xié)整關(guān)系的適應(yīng)性模型，關(guān)鍵在于估計(jì)的殘差序列（用u表示）是否平穩(wěn)的，需要進(jìn)行回歸殘差的平穩(wěn)性的ADF檢驗(yàn)，其結(jié)果為殘差序列的單位根檢驗(yàn)及其結(jié)論變量ADF檢驗(yàn)值1%顯著水平、5%顯著水平和10%顯著水平檢驗(yàn)形式檢驗(yàn)結(jié)論。

從回歸結(jié)果的圖形可以看出，包括殘差項(xiàng)（Residual）、實(shí)際值（Actual）、擬合值（Fitted）的圖形中，實(shí)際值和擬合值幾乎一致。當(dāng)然，由于經(jīng)濟(jì)是一個(gè)復(fù)雜的體系，受到多方面的因素影響，不可能用一個(gè)變量解釋清楚，這就造成殘差項(xiàng)在圖形中有較大的波動(dòng)起伏。

但是，從方程（1）和方程（2）趨勢(shì)項(xiàng)的系數(shù)可以看出：能源消費(fèi)的系數(shù)為負(fù)，而經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的系數(shù)為正，這表明從長(zhǎng)期來看，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的邊際效應(yīng)是遞增的，但能源消費(fèi)的邊際效應(yīng)卻是趨于下降的，即經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)能源消費(fèi)的影響在未來的河南省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中將發(fā)揮主導(dǎo)作用。

lngdp=1.197+0.86necp+u

Tt （5.22） （30.66）

R2=0.98，f=940.36，dw=0.69

三、灰色模型預(yù)測(cè)

（一）灰色模型理論

灰色模型理論是由我國(guó)鄧聚龍教授在20世紀(jì)80年代首次提出的，用于研究“小樣本”、“貧信息”不確定系統(tǒng)問題的一種數(shù)學(xué)理論方法。一階微分GM（1，1）預(yù)測(cè)模型是灰色理論系統(tǒng)的核心內(nèi)容，廣泛應(yīng)用于物流、交通、工業(yè)等經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域?？蓪?duì)能源消費(fèi)進(jìn)行長(zhǎng)期預(yù)測(cè)，且精度較高。

本文用到數(shù)列預(yù)測(cè)。所謂數(shù)列預(yù)測(cè)，就是對(duì)某一指標(biāo)的發(fā)展變化情況所作的預(yù)測(cè)，其預(yù)測(cè)的結(jié)果是該指標(biāo)在未來各個(gè)時(shí)刻的具體數(shù)值，數(shù)列預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)，是基于累加生成數(shù)列的GM（1，1）模型：

（二）預(yù)測(cè)結(jié)果及分析

選取河南省2000～2013年能源消費(fèi)總量，應(yīng)用灰色模型GM（1，1）理論，可計(jì)算得知α=-0.06601，u=13897.72，模型預(yù)測(cè)公式為：

四、結(jié)論

回歸分析結(jié)果顯示，河南省的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消費(fèi)之間存在著一種共同的長(zhǎng)期趨勢(shì)，二者相互影響、相互依存，且互為因果關(guān)系。上述研究結(jié)論具有一定的理論基礎(chǔ)，因?yàn)槟茉醋鳛橐环N生產(chǎn)投入要素，其投入的增加必然會(huì)帶來經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的增加；同時(shí)，當(dāng)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出總量擴(kuò)大時(shí)，對(duì)能源要素的需求也會(huì)隨之增加。

但是，這一結(jié)論帶來的深層次的政策含義更值得我們關(guān)注。一方面保持經(jīng)濟(jì)持續(xù)的穩(wěn)定增長(zhǎng)必須有不斷擴(kuò)大的能源供應(yīng)作為保障，除非能源的質(zhì)量（比如能源結(jié)構(gòu)、新能源品種等）得到改善，否則能源需求總量規(guī)模將會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)總量的增長(zhǎng)而不斷擴(kuò)大，一旦能源供應(yīng)可能出現(xiàn)的波動(dòng)和短缺必須保持高度警惕并做好應(yīng)對(duì)的準(zhǔn)備；另一方面，不斷降低能源消費(fèi)強(qiáng)度的節(jié)能目標(biāo)也必然會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)造成一定的影響。因此，政府在制定相關(guān)政策時(shí)，必須充分考慮其對(duì)能源消費(fèi)形成的影響，重視能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的合理性，并且加強(qiáng)對(duì)系能源的開發(fā)和利用，從而避免其間接對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)目標(biāo)帶來的消極影響。

基于建立的灰色模型GM（1，1）對(duì)河南省能源消費(fèi)進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)2020年能源消費(fèi)總量將達(dá)到41071萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。該預(yù)測(cè)模型方法可行，結(jié)果可信，擬合效果較好，且總體符合一級(jí)精度標(biāo)準(zhǔn)。考慮到河南省未來幾年能源消費(fèi)總量會(huì)持續(xù)增加，且增速會(huì)稍放緩，此樣本模型恰與實(shí)際能源消費(fèi)趨勢(shì)相符。

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