中國經(jīng)濟發(fā)展和能源消耗的統(tǒng)計關系與節(jié)能潛力分析

內(nèi)容提要：改革開放以來，我國在能源領域?qū)嵭小伴_發(fā)和節(jié)約并重，把節(jié)約放在首位”的方針，能源利用效率顯著提高。然而，其水平仍明顯低于發(fā)達國家，節(jié)能潛力還很大。同時，由于我國經(jīng)濟發(fā)展地區(qū)差距較大，致使能源利用效率各地也明顯不同。為了對不同地區(qū)制定相應的節(jié)能降耗目標，使能源公平合理配置，本文選取了1990~2004年中國各省區(qū)能源消耗和經(jīng)濟發(fā)展的相關數(shù)據(jù)，從時空兩方面對能源利用效率和經(jīng)濟發(fā)展的關系進行了實證研究，結果顯示：隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，能源利用效率明顯提高；能源利用效率較高的省區(qū)主要集中在東部沿海地區(qū)，其節(jié)能空間相對較小，而能源效率較低的省區(qū)主要分布在煤炭資源比較豐富的內(nèi)陸特別是廣大西部省區(qū)，這些地區(qū)節(jié)能潛力較大。

關鍵詞：能源效率；地區(qū)差異；節(jié)能潛力；經(jīng)濟發(fā)展

中圖分類號：F124.5

文獻標識碼：A

文章編號：1003-4161(2007)02-0082-04

能源（特別是石化能源）是經(jīng)濟發(fā)展的源動力，是國民經(jīng)濟健康、穩(wěn)定發(fā)展的物質(zhì)基礎，一個國家（地區(qū)）經(jīng)濟發(fā)展與能源占有及利用應該是相匹配的；但如果不能合理高效的利用能源，能源也會成為經(jīng)濟發(fā)展的“瓶頸”^[1]。我國雖然總量上地大物博，但人均資源占有量遠遠低于世界平均值，而且能源利用效率也明顯低于發(fā)達國家^[2]，因此，建立節(jié)約型社會是我國當前發(fā)展的歷史必然。目前，有關中國能源利用效率和節(jié)能潛力的分析，多數(shù)學者以國際先進國家為標準，通過國際比較判斷中國能源利用效率與節(jié)能潛力^[3-5]；而史丹以中國內(nèi)部先進水平為標準，通過地區(qū)比較界定我國能源利用效率和節(jié)能空間^[6]。然而，由于不同地區(qū)經(jīng)濟實力和資源結構存在較大差別，一些制約能源利用效率的因素，如生產(chǎn)技術水平不可能在短時間內(nèi)趕上發(fā)達國家或發(fā)達地區(qū)。所以，筆者認為，能源效率的國別差距和地區(qū)差異只能為我們提供一個目標值，無法據(jù)此計算出中國各省區(qū)現(xiàn)實的節(jié)能潛力。因此，本文收集了1990~2004年各省區(qū)能源消耗和經(jīng)濟發(fā)展的相關數(shù)據(jù)，建立各省區(qū)能源利用效率和經(jīng)濟發(fā)展水平的統(tǒng)計模型，據(jù)此計算出各地區(qū)基于主體特征的節(jié)能潛力，為能源利用的優(yōu)化配置和建立節(jié)約型社會提供依據(jù)。

1 思路方法與指標選擇

1.1 研究思路與方法

工業(yè)社會能源是經(jīng)濟發(fā)展的物質(zhì)基礎，經(jīng)濟的發(fā)展依靠能源的驅(qū)動而運行。然而，隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展能源消耗量與日俱增，已經(jīng)成為我國經(jīng)濟發(fā)展的主要瓶頸，我們必須未雨綢繆增強憂患意識，避免可能的能源危機影響經(jīng)濟的發(fā)展，所以，建立節(jié)約型社會是我國當前社會的必然選擇。為了認清我國各省區(qū)能源利用現(xiàn)狀及節(jié)能潛力，本文主要從以下三方面展開研究：

(1)分析中國各省區(qū)能源利用現(xiàn)狀和能源消耗強度的地區(qū)差異。選取2004年中國30個省區(qū)能源消耗及經(jīng)濟發(fā)展的截面數(shù)據(jù)，分別建立人均能源消耗、萬元產(chǎn)值能耗和人均GDP的對應關系，揭示中國地區(qū)之間經(jīng)濟發(fā)展和能源消耗的對應關系。

(2)從時間序列分析不同省區(qū)能源利用效率和經(jīng)濟發(fā)展的關系。本文主要以中國各省區(qū)1990~2004年能源消耗和經(jīng)濟發(fā)展的案板數(shù)據(jù)，研究不同地區(qū)萬元產(chǎn)值能耗和人均GDP的關系，用冪指數(shù)函數(shù)建立二者之間的回歸方程，以便尋找能源消耗和經(jīng)濟發(fā)展的特殊規(guī)律。

(3)不同時段中國各省區(qū)節(jié)能潛力的對比分析。依據(jù)第二部分建立的能源消耗和人均GDP回歸方程，分析計算不同時段各地區(qū)的節(jié)能潛力，選取1990年、1995年、2000年、2004年四個時段，對各地區(qū)節(jié)能潛力進行橫向和縱向的比較。

需要特別說明的是，西藏經(jīng)濟的發(fā)展主要以靠中央轉(zhuǎn)移財政，在統(tǒng)計分析中予以剔除。

1.2 指標選擇和數(shù)據(jù)來源

從宏觀和普遍的規(guī)律來看，一個地區(qū)能源的消耗是與人口規(guī)模、經(jīng)濟發(fā)展水平和節(jié)能技術的進步密切相關，在不同地區(qū)之間的比較常采用人均能耗和萬元產(chǎn)值能耗等指標。由于能源消費結構多以一次能源計算，包括了煤、石油、天然氣和水電等，為了統(tǒng)一計量和方便比較，將各種能源消耗折算成萬噸標準煤。本文采用人均能耗和萬元產(chǎn)值能耗兩類指標，揭示我國各省區(qū)經(jīng)濟發(fā)展與能源消耗的關系，分析不同時段各省區(qū)的節(jié)能潛力，并將重點放在經(jīng)濟發(fā)展與能源消耗的時空變化上。

不同時段各地區(qū)人均能耗和萬元產(chǎn)值能耗計算公式如下：

EPi=Ei/Pi （1）

EGi=Ei/GDPi（2）

其中，EPi 、 EGi分別為某時段第i個地區(qū)人均能源消耗和萬元產(chǎn)值能源消耗量，單位是噸標煤； Ei、 Pi、GDPi 分別為該時段第i個地區(qū)能源消耗總量、人口總量、國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）。

本項研究所選用的數(shù)據(jù)來源于《中國五十五年統(tǒng)計年鑒匯編》和《中國統(tǒng)計年鑒（2005年）》，其中，本資料匯總了全國31個省區(qū)在人口、經(jīng)濟、能源等多個方面長時間的序列數(shù)據(jù)。

2.中國能源利用和經(jīng)濟發(fā)展的現(xiàn)狀分析

隨著新一輪經(jīng)濟增長，我國進入了工業(yè)化的新階段，重工業(yè)比重從1999年持續(xù)上升。由于重工業(yè)對礦產(chǎn)資源尤其是石化能源的消耗強度很大，導致自然資源對我國經(jīng)濟增長的約束很大，因此，能源的消耗量及能源利用效率很大程度上影響著地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展。本文依據(jù)2004年中國30個省區(qū)人均能源消耗量和萬元產(chǎn)值能耗為指標，來定量分析能源負荷和人均GDP的關系。

2.1 人均能源消耗與人均GDP的關系

本文選取除西藏外30個省區(qū)人均能源消耗和人均GDP的數(shù)據(jù)，制作X-Y關系散點圖（圖1）。從圖1可以發(fā)現(xiàn)，隨著地區(qū)間人均GDP的差異，人均能源消耗量呈某種正相關關系。在財會軟件Lotus 1-2-3 for Windows上，用直線方程 y=a+bx進行回歸擬合，得到如下統(tǒng)計關系式：

y=0.9972+0.0665x （3）

相關系數(shù)R²=0.6956，相關性顯著。

上述統(tǒng)計方程說明，我國經(jīng)濟增長還處于外延性擴張階段，人均GDP的增長依賴于對石化能源的消耗，隨著人均GDP的增長，人均能源消耗量呈同步增長趨勢。^[7]

圖1人均能源消耗和人均GDP的關系

圖2萬元產(chǎn)值能耗和人均GDP的關系

2.2 萬元產(chǎn)值能耗和人均GDP的關系

以上述30個省區(qū)萬元產(chǎn)值能耗與人均GDP數(shù)據(jù)作X-Y關系散點圖（圖2）。從圖2可以看出，隨著人均GDP的增加，萬元產(chǎn)值能源消耗量近似于冪指數(shù)下降趨勢。換言之，在中國經(jīng)濟發(fā)展水平較高的省區(qū)，萬元產(chǎn)值的能耗較小，能源利用效率較高；反之，萬元產(chǎn)值的能耗較高，能源利用效率較低。

我國地域遼闊，各省區(qū)之間能源稟賦差異較大，導致產(chǎn)業(yè)結構對能源消耗形成不同的偏離類型，因而，萬元產(chǎn)值能源消耗也有較大的差異。同時，由于在所選的30個省區(qū)中，相對落后的省區(qū)數(shù)目較多，經(jīng)濟發(fā)達的省區(qū)相對較少，散點在低發(fā)展水平上更為集中。所以以萬元產(chǎn)值能耗為依據(jù)，所建立的能源消耗與經(jīng)濟發(fā)展的統(tǒng)計關系相對偏差較大，統(tǒng)計方程的相關系數(shù)R^{2、t檢驗值、F檢驗值相對較低。因此，本文未給出其統(tǒng)計方程，僅說明其變化的趨勢。但從總體趨勢來看，萬元產(chǎn)值的能源負荷隨人均GDP的增長呈指數(shù)衰減，并將在各省區(qū)的時間序列變化中給予定量的分析。}

3.基于案板數(shù)據(jù)的中國各省區(qū)萬元產(chǎn)值能耗的統(tǒng)計規(guī)律

僅以某年截面數(shù)據(jù)分析經(jīng)濟發(fā)展與能源消耗的關系，只是全國31個省區(qū)之間的橫向比較，由于存在區(qū)域差異模型的精度較低，還不足以說明經(jīng)濟發(fā)展與能源消耗的長期變化過程。為了準確地認識經(jīng)濟發(fā)展和能源消耗的關系，特別是隨著科技進步和國家環(huán)境保護政策的實施，引起萬元產(chǎn)值能源消耗量的變化和省區(qū)差異，本文選取1990~2004年全國30個省區(qū)的案板數(shù)據(jù)，以人均GDP為自變量、萬元產(chǎn)值能耗為函數(shù)，建立了各省區(qū)萬元產(chǎn)值能耗隨著人均GDP增加冪指數(shù)衰減模型，結果列表如表1。從表1可看出：除海南和寧夏萬元產(chǎn)值能耗在近年有所反彈、相關系數(shù)較低外，其余28個省區(qū)萬元產(chǎn)值能耗隨人均GDP的變化符合冪指數(shù)衰減方程，相關系數(shù)(R²)都在0.90以上。上述這些冪指數(shù)衰減曲線在技術經(jīng)濟領域稱為“學習曲線”，反映了同一產(chǎn)業(yè)或地區(qū)，隨著技術進步，萬元產(chǎn)值能耗下降趨勢。從表1可以看出，我們的模擬方程基本符合“學習曲線”。

由于我國經(jīng)濟發(fā)展水平和資源稟賦的地域差異較大，所以也出現(xiàn)了一些特殊情況。比如海南和寧夏，雖然也符合冪指數(shù)衰減、而且也基本通過t檢驗，但比起其他省區(qū)相關系數(shù)有點偏低，分別是0.6780、0.8391，這與該地區(qū)特殊的產(chǎn)業(yè)結構有關。從海南萬元產(chǎn)值能耗和人均GDP的散點圖看出，萬元產(chǎn)值能耗在1995年后有個明顯上升階段，而2001年后又逐漸回落，這可能和海南省這一期間產(chǎn)業(yè)結構變動有關；而寧夏以煤炭為主產(chǎn)業(yè)，隨著近幾年重工業(yè)比例不斷上升，萬元產(chǎn)值能耗在2003年后出現(xiàn)緩慢上升趨勢，所以模擬方程也出現(xiàn)了一些偏差。但總體來看，我國各省區(qū)萬元產(chǎn)值能耗都隨人均GDP增長呈冪指數(shù)衰減，而且會趨于某一穩(wěn)定值。

4.中國各省區(qū)節(jié)能潛力時空分析

通過上面分析可以看出，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，我國各地區(qū)單位GDP能耗在逐漸地下降，節(jié)能改造成就斐然，但與先進國家相比仍有不小的差距。根據(jù)世界銀行和英國石油公司（BP）公布的統(tǒng)計計算表明，2003年中國每創(chuàng)造一萬美元的GDP所消耗的能源數(shù)量，是世界平均水平的3.33倍，是美國的3.68倍，英、法、德、意等西歐發(fā)達國家的5～7倍，日本的10.4倍，甚至是印度的1.45倍^[8]。我國不合理的產(chǎn)業(yè)結構、高耗能工業(yè)的過度發(fā)展，造成了經(jīng)濟發(fā)展對能源的過分依賴^[9]。同時，重點用能行業(yè)、重點裝置的能效水平仍然偏低，提高能源利用效率還有很大的余地。筆者認為，能源效率的國別差距可以比較清楚地了解中國能源效率的水平與節(jié)能潛力，但是這個節(jié)能潛力是不可能在短期內(nèi)發(fā)揮出來的。從根本上講，中國與世界上一些發(fā)達國家，能源效率的差距在一定程度上也是經(jīng)濟發(fā)展水平的差距。一些決定能源利用效率的主要因素，如生產(chǎn)技術水平不可能在短時間內(nèi)趕上發(fā)達國家，產(chǎn)業(yè)結構的差距也只有隨著經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提高才能逐步消失。所以，本文基于中國省區(qū)內(nèi)部區(qū)域差異，重點分析不同地區(qū)本身所能達到的節(jié)能潛力，來進行對比分析，以便中國內(nèi)部能夠合理高效地利用分配能源。

4.1 不同時段節(jié)能潛力比較分析

關于節(jié)能潛力，不同的人理解不同，相應的計算方法也不一樣，本文采用基于主體特征的省區(qū)節(jié)能潛力的計算方法，即各地區(qū)人均GDP每增加1千元，萬元產(chǎn)值能耗的現(xiàn)實減少值。具體計算步驟為：首先，將表1中各省區(qū)的模擬方程求一階導數(shù)；然后，利用不同時段人均GDP的值（x）求出相應的導數(shù)值，即人均GDP每增加1千元、萬元產(chǎn)值能耗的減少量，本文以此作為各省區(qū)不同時段的節(jié)能潛力。利用上面的計算方法，分別計算出中國30個省區(qū)1990~2004年的節(jié)能潛力，本文主要選取四個時段進行比較分析，并根據(jù)節(jié)能潛力大小將30個省區(qū)劃分為高、中、低三種類型（表2）。各類省區(qū)節(jié)能潛力分述如下：

I類省區(qū)：節(jié)能潛力較高，1990年、1995年、2000年、2004年節(jié)能潛力分別在4.81~20.50tce、0.66~1.77tce、0.26~1.05tce、0.10~0.86tce之間，隨著經(jīng)濟發(fā)展其節(jié)能潛力呈下降趨勢、節(jié)能空間減小，這類區(qū)域大部分是一些經(jīng)濟比較落后和能源豐富的地區(qū)，由于技術落后及產(chǎn)業(yè)結構不合理造成其能源利用效率低下，與同時段的其他省區(qū)相比節(jié)能潛力較大。

II類省區(qū)：節(jié)能潛力居中，四個時段的節(jié)能潛力依次在1.88~4.34tce、0.34~0.56tce、0.12~ 0.24tce、0.05~0.09tce之間，從1990~2004年節(jié)能潛力也在不斷下降，而且從表中可以看出不同時段屬于此類的省區(qū)無太大變化，都是一些經(jīng)濟中度發(fā)達的內(nèi)陸地區(qū)，這些地區(qū)易于引進東部的先進技術提高能耗效率，實現(xiàn)經(jīng)濟快速發(fā)展。

III類省區(qū)：節(jié)能潛力較低，1990~2004年四個時段的節(jié)能潛力依次在0.43~1.99tce、0.04~0.21tce、0.02~0.09tce、0.01~0.04tce之間，隨著經(jīng)濟發(fā)展這些省區(qū)能源利用效率已相當?shù)母?，?jié)能空間不大，此類省區(qū)主要位于我國經(jīng)濟發(fā)達的沿海地區(qū)。

4.2 各省區(qū)節(jié)能潛力的空間分布

圖3中國節(jié)能潛力分布圖

以上主要是從時間序列分析我國各省節(jié)能潛力的變化規(guī)律，下面我們選取2004年截面數(shù)據(jù)做出中國節(jié)能潛力分布圖（圖3），著重從空間上分析各省區(qū)能源利用效率及節(jié)能潛力的地區(qū)分布。由于本文分析都不包括西藏，但在做圖時為了圖形的完整性，根據(jù)其所在地理位置和經(jīng)濟發(fā)展水平將其歸入節(jié)能潛力較高一類。在做圖時，我們?nèi)匀粚⒐?jié)能潛力劃分為高、中、低三個類型，0.10~0.86噸標煤屬于節(jié)能潛力較高一類、0.05~0.09噸標煤居中、0.01~0.04噸標煤潛力最小，據(jù)此做出圖3。從圖中我們可以看出，節(jié)能潛力較低的省區(qū)基本位于東部沿海省區(qū)，這些地區(qū)經(jīng)濟實力雄厚，技術水平較高，所以能源利用效率較高、節(jié)能空間較?。欢?jié)能潛力在0.05~0.09噸標煤之間的省區(qū)主要集中在我國中部內(nèi)陸地區(qū)；而節(jié)能潛力較高的省區(qū)主要位于西部落后地區(qū)和中部一些能源豐富省區(qū)，包括青、貴、甘、晉、寧、吉、新、皖、陜9個省區(qū)，這些省區(qū)經(jīng)濟較為落后、技術水平低下、產(chǎn)業(yè)結構不合理造成能源利用效率低下，節(jié)能空間較大。比如，位于我國中部地區(qū)的山西、吉林、安徽、貴州其能源利用效率較低、節(jié)能潛力較大，和這些省區(qū)豐富的能源是分不開的。因此，中國要建立能源節(jié)約型社會，在發(fā)展東部的同時，應該重點加強中西部地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展、提高其技術水平、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構，提高其能源利用效率，實現(xiàn)我國內(nèi)部社會的和諧發(fā)展。

5.結論與政策建議

綜上所述，可以得出以下結論：（1）經(jīng)濟發(fā)達的地區(qū)，萬元產(chǎn)值能耗較低，但人均能耗較高；而經(jīng)濟落后省區(qū)，萬元產(chǎn)值能耗高，但人均能耗較低。因此，隨著經(jīng)濟發(fā)展，能源利用效率有所提高，但我國經(jīng)濟增長還處于外延擴張型階段，人均GDP的增長依賴于對石化能源的消耗。（2）隨著經(jīng)濟的發(fā)展以及節(jié)能措施的實施，我國各省區(qū)能源利用效率呈冪指數(shù)衰減。（3）從總體上看，交通方便、沿海、沿江的東南地區(qū)能源效率較高，在全國處于領先地位；中西部內(nèi)陸地區(qū)利用效率較低。在當前經(jīng)濟技術發(fā)展水平下，中國各?。ㄊ?、區(qū)）均有提高能源效率的潛力和可能性，但是各?。ㄊ?、區(qū)）提高能源效益的潛力各不相同，而且差距很大。

根據(jù)上述分析結果，中國在對各省（市、區(qū)）實施“十一五”期間能耗降低20%的目標時，不能搞一刀切，要制定有區(qū)別的區(qū)域節(jié)能目標和政策措施^[10-12]。為了提高能源效率，提出以下政策建議：（1）要大力推廣先進的生產(chǎn)技術和節(jié)能技術，堅決淘汰落后的生產(chǎn)技術、工藝與技術標準。（2）優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構，積極發(fā)展低耗能產(chǎn)業(yè)，減少在能源經(jīng)濟效率低的地區(qū)新建高耗能項目，強調(diào)高耗能產(chǎn)業(yè)布局的能源效率標準。（3）要打破區(qū)域界線，構建全國統(tǒng)一的能源市場，并運用市場機制讓能源流入效率高的地區(qū)，先進技術向落后地區(qū)滲透，促進東、中、西部技術和能源的有效交流。

基金項目：國家社會科學基金資助項目（編號：03BJY0088）；陜西師范大學研究生創(chuàng)新基金（2007~2008年度）。

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[作者簡介]韓亞芬（1984-），女，山西文水人，陜西師范大學碩士研究生，環(huán)境經(jīng)濟專業(yè)。

孫根年（1961-），男，陜西西安人，陜西師范大學教授、博士生導師，主要從事環(huán)境經(jīng)濟研究。

[收稿日期]2007-02-21

（責任編輯：翟超）