山東省鋼鐵工業(yè)能源強度影響因素分析研究

倪大偉1,2楊善林1,2

（1合肥工業(yè)大學管理學院，安徽合肥230009；2過程優(yōu)化與智能決策教育部重點實驗室，安徽合肥230009）

山東省鋼鐵工業(yè)能源強度影響因素分析研究

倪大偉1,2楊善林1,2

（1合肥工業(yè)大學管理學院，安徽合肥230009；2過程優(yōu)化與智能決策教育部重點實驗室，安徽合肥230009）

山東是中國最主要的鋼鐵大省之一，研究山東省鋼鐵工業(yè)能源強度的影響因素對該省乃至全國節(jié)能降耗目標的實現(xiàn)都是至關(guān)重要的。運用實證研究的方法，得出山東省鋼鐵工業(yè)鋼產(chǎn)量、產(chǎn)業(yè)集中度、空間集中度等因素與噸鋼綜合能耗指標的關(guān)系，為山東省鋼鐵工業(yè)進一步實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)和決策參考。

噸鋼綜合能耗鋼產(chǎn)量產(chǎn)業(yè)集中度空間集中度鋼鐵工業(yè)

1 引言

山東省是全國產(chǎn)鋼能力最突出的省份之一，經(jīng)過40多年的發(fā)展建設(shè)，特別是“十五”和“十一五”期間，產(chǎn)業(yè)規(guī)模大幅擴大，設(shè)備及技術(shù)水平不斷提高，綜合實力顯著增強，實現(xiàn)了由大到小的轉(zhuǎn)變，粗鋼產(chǎn)量由2000年的635萬t發(fā)展到2005年的4500萬t（圖1），在全國省市中位于第三位[1]。山東鋼鐵工業(yè)發(fā)展雖然取得了顯著成績，但仍存在著許多不容忽視的問題。企業(yè)普遍只注重產(chǎn)量提高，忽視了節(jié)約能源和保護環(huán)境，與國內(nèi)大鋼鐵集團相比能源消耗水平有一定的差距。

本文試圖從影響鋼鐵行業(yè)能耗水平的宏觀因素入手，通過線性回歸模型和灰色關(guān)聯(lián)模型兩種方法，得出鋼產(chǎn)量、產(chǎn)業(yè)集中度、空間集中度與噸鋼綜合能耗的關(guān)系，再將得出的結(jié)果與山東省鋼鐵工業(yè)的發(fā)展規(guī)劃目標相結(jié)合，提出鋼鐵工業(yè)降低能耗水平的一些建議，為山東鋼鐵工業(yè)進一步實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)和決策參考。

2 山東省噸鋼綜合能耗影響因素實證分析

2.1 數(shù)據(jù)來源

從1980年以來，鋼鐵工業(yè)能源消耗一直占全國總能耗的10%左右[2]。山東省鋼鐵工業(yè)的能源消耗以煉焦煤、焦炭和電力等為主，其他如燃料油、原油等所占份額極小。將這四項主要能源消耗折合成標準煤，再結(jié)合山東省近年來的鋼產(chǎn)量，我們可以計算出1999-2008年山東鋼鐵工業(yè)的噸鋼綜合能耗。

鋼產(chǎn)量指標用歷年全省粗鋼產(chǎn)量表示。如圖1所示，從1999-2008年，山東省的粗鋼產(chǎn)量都是逐年增加的，2005年以后增速雖開始逐漸變小，但仍然保持著產(chǎn)量上升的趨勢。

考慮到山東省大型鋼鐵企業(yè)數(shù)目有限，我們用CR3指數(shù)來衡量鋼鐵行業(yè)的產(chǎn)業(yè)集中度。從產(chǎn)業(yè)集中度的變化情況來看，除了2000年、2004年、2008年略有上升外，產(chǎn)業(yè)集中度整體上基本處于下降趨勢。2000年、2004年集中度上升是由大型鋼鐵企業(yè)擴張產(chǎn)能所致，而2008年上升是由于濟鋼和萊鋼等的聯(lián)合重組[3]。

本文用C3指數(shù)來衡量山東省鋼鐵行業(yè)的空間集中度，用排名前三位的地級市鋼產(chǎn)量占全省鋼產(chǎn)量的比重表示。選取的城市為濟南、萊蕪、青島、日照這四個地級市，2006年之前，鋼鐵工業(yè)規(guī)模排名前三位的是濟南、萊蕪、青島，2006年之后濟南、萊蕪、日照這三個地級市排名前三位。

圖1 山東省1999年-2008年粗鋼產(chǎn)量變化趨勢圖

表1 山東省重點鋼鐵企業(yè)1999年～2008年粗鋼產(chǎn)量表（單位：萬噸）

表2 山東省重點地級市1999年～2008年粗鋼產(chǎn)量表（單位：萬噸）

表2 山東省重點地級市1999年～2008年粗鋼產(chǎn)量表（單位：萬噸）

2.2 相關(guān)性分析方法

2.2.1 回歸相關(guān)系數(shù)法

回歸分析方法是統(tǒng)計分析的重要組成部分，它是研究隨機變量之間關(guān)系的一種常用方法[4]?；貧w分析一般與實際聯(lián)系比較密切，在實際中應(yīng)用廣泛。相關(guān)系數(shù)是度量兩個隨機變量之間的線性相關(guān)性的一個重要數(shù)字特征，樣本相關(guān)系數(shù)的計算方法如下：

其中：X0表示山東省歷年噸鋼綜合能耗的時間樣本序列；Xi分別表示山東省鋼鐵工業(yè)鋼產(chǎn)量、產(chǎn)業(yè)集中度、空間集中度的時間樣本序列（i分別為1、2、3）；ri表示X0與Xi的回歸相關(guān)系數(shù)，易證|ri|≤1。顯然，只有當|ri|充分接近1時我們才能認為隨機變量X0與Xi之間存在線性相關(guān)性，并且當ri>0時X0與Xi之間具有正相關(guān)性，當ri<0時X0與Xi之間具有負相關(guān)性。

2.2.2 灰色關(guān)聯(lián)分析法

灰色系統(tǒng)方法與數(shù)理統(tǒng)計中的方差分析、回歸分析等因素分析方法相比，克服了統(tǒng)計方法中要求大樣本及其樣本具有典型的概率分布的不足，灰色關(guān)聯(lián)度的計算步驟如下：

（1）作累減生成，生成新的數(shù)列。

（2）計算X0與Xi兩個時間數(shù)列的標準差。

即x0和xi分別表示兩個時間數(shù)列和的均值

分別表示兩個時間數(shù)列X0和Xi的標準差。

（3）計算t時間x0（t），xi（t）的關(guān)聯(lián)系數(shù)。

（4）計算和的灰色關(guān)聯(lián)度。

上述關(guān)聯(lián)度式具有對稱性、唯一性和規(guī)范性，即Ri>0,表示X0與Xi具有正相關(guān)性，Ri<0,表示X0與Xi具有負相關(guān)性；|Ri|≤1且Ri=1當且僅當X0與Xi完全相關(guān)[5]。

3 結(jié)果與分析

計算結(jié)果顯示，灰色關(guān)聯(lián)分析模型得出噸鋼綜合能耗與鋼產(chǎn)量、鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度、鋼鐵工業(yè)空間集中度的灰關(guān)聯(lián)度分別為R1=-0.84981<0，R2=0.237682>0，R3=0.219028>0，而且有|R1|>|R2|>|R3|；運用回歸相關(guān)系數(shù)法得到的相關(guān)系數(shù)r1<0、r2>0、r3>0,且同樣有|r1|>|r2|>|r3|。結(jié)果表明，噸鋼綜合能耗與鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度、鋼鐵工業(yè)空間集中度的關(guān)聯(lián)程度不高（|R2|、|R3|<0.5），且均呈現(xiàn)正相關(guān)，而噸鋼綜合能耗與鋼產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)程度卻很高（|R1|>0.5），并呈現(xiàn)負相關(guān)。兩種方法得出的結(jié)果一致，從而驗證了結(jié)果的有效性，因此得出結(jié)論如下：

（1）在節(jié)能降耗的大勢所趨下，雖然國內(nèi)普遍提倡鋼鐵企業(yè)聯(lián)合重組，山東省鋼鐵行業(yè)近幾年的重組力度也很大，但噸鋼綜合能耗指標與行業(yè)的集中度并沒有呈負向運動關(guān)系，說明產(chǎn)業(yè)集中度對能源強度的關(guān)聯(lián)帶動效應(yīng)較差。這是由于產(chǎn)業(yè)聯(lián)合重組工作的發(fā)展仍處于初級階段，重組水平不高，結(jié)構(gòu)性矛盾突出，這與聯(lián)合重組后現(xiàn)存的一些問題是對應(yīng)的：只是松散合作關(guān)系并無實質(zhì)性的重組。

（2）目前山東省的鋼鐵行業(yè)的空間集中度也與噸鋼綜合能耗呈現(xiàn)不太明顯的正相關(guān)聯(lián)性，這是由于空間集聚的發(fā)展水平太低，以致沒有發(fā)揮出其對能源強度的關(guān)聯(lián)帶動效應(yīng)[6]。目前主要存在以下問題：1）地區(qū)分布不合理，大都分布在內(nèi)陸地區(qū)，其產(chǎn)業(yè)布局的地域局限性越來越突出，比如濟南、萊蕪等地瘦環(huán)境、水資源等因素的資源非常明顯；2）同一產(chǎn)業(yè)區(qū)域的鋼鐵企業(yè)缺少合作，缺乏自主創(chuàng)新能力等。這些問題導致了鋼鐵工業(yè)沒有發(fā)揮出空間集聚的優(yōu)勢。

（3）近幾年山東鋼鐵工業(yè)粗鋼產(chǎn)量的不斷增長促進了噸鋼綜合能耗的降低，粗鋼產(chǎn)量與噸鋼綜合能耗表現(xiàn)了較為顯著的負相關(guān)性。說明未來山東省仍應(yīng)繼續(xù)保持粗鋼產(chǎn)量持續(xù)增長的趨勢，從而進一步實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標。但為了防止中小鋼鐵企業(yè)盲目擴張產(chǎn)能而導致行業(yè)整體能源效率出現(xiàn)反彈，也應(yīng)合理調(diào)控鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模與產(chǎn)量增長速度，根據(jù)資源、能源和環(huán)保狀況，將鋼鐵生產(chǎn)控制在以滿足國內(nèi)需求為主的范圍內(nèi)。

（4）由于粗鋼產(chǎn)量與噸鋼綜合能耗的關(guān)聯(lián)程度大于產(chǎn)業(yè)集中度和空間集中度，因此應(yīng)當使大型鋼鐵企業(yè)充分利用產(chǎn)能，同時也要重點發(fā)展中小型鋼鐵企業(yè)，提高鋼鐵生產(chǎn)效率，從而提高能源利用效率。而不是盲目地追求產(chǎn)業(yè)集中度和空間集中度的提高，否則會弄巧成拙。

（5）統(tǒng)計分析方法是根據(jù)有限數(shù)據(jù)擬合的，它在一定的數(shù)據(jù)范圍內(nèi)體現(xiàn)了一定的規(guī)律性，但如果超過了這個范圍，變量之間的關(guān)系很可能發(fā)生變化[7]。本文的關(guān)聯(lián)分析主要是在一定的數(shù)據(jù)范圍內(nèi)進行的，在宏觀政策、技術(shù)水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等變化不大的情況下，本文的分析結(jié)果需與山東省的實際相結(jié)合進行整合應(yīng)用。

4 總結(jié)

本文針對山東省鋼鐵工業(yè)，運用定性分析與實證研究相結(jié)合的方法，得出鋼產(chǎn)量、產(chǎn)業(yè)集中度、空間集中度等因素與噸鋼綜合能耗指標的關(guān)系，研究結(jié)論是否適用于其它地區(qū)或單個企業(yè)以及這個規(guī)律存在的條件還需要在以后的研究進一步驗證。

[1]李傳峰.山東鋼鐵工業(yè)發(fā)展方式探討[J].山東冶金,2006(5)：3-5.

[2]中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會科技環(huán)保部.中國鋼鐵工業(yè)能耗現(xiàn)狀與節(jié)能前景[J].冶金管理，2004：15-19.

[3]陳連生，朱立光.限產(chǎn)對鋼鐵聯(lián)合企業(yè)噸鋼綜合能耗的影響[J].冶金能源，2001：5-8.

[4]金明鷗，韓興國，陳煦琰.線性回歸模型在噸鋼綜合能耗分析中的應(yīng)用[J].包鋼科技，2009：88-90.

[5]合肥工業(yè)大學數(shù)學教研室.概率論與數(shù)理統(tǒng)計[M].安徽：合肥工業(yè)大學出版社，2004：272-273.

[6]萬雪飛.產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)、空間分布形態(tài)與能源效率研究——基于江蘇省能源密集型產(chǎn)業(yè)的實證分析[D].江蘇：東南大學產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟學，2007.

[7]陳華友.組合預(yù)測方法有效性理論及其應(yīng)用[M].北京：科學出版社，2008：32-33.

TF4

A

國家自然科學基金資助項目(70631003)；教育部博士點基金資助項目(20080359007)；國家科技部863項目《大型聯(lián)合企業(yè)先進能源管理系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用》(2008AA042901)。

倪大偉（1986-）女，江蘇鹽城人。合肥工業(yè)大學2008級在讀碩士研究生；管理科學與工程專業(yè)；Email：daweini860715@126.comTel：13696500695；詳細通信地址：合肥工業(yè)大學屯溪路193號科技樓計算機網(wǎng)絡(luò)所809。