城鎮(zhèn)化會提高生活用能需求嗎？——基于中國2003-2013年省際面板數(shù)據(jù)的檢驗

林衛(wèi)斌m，周曄馨m，蘇　劍m

(1.北京師范大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與資源管理研究院，北京 100875；2.北京大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，北京 100871)

?

城鎮(zhèn)化會提高生活用能需求嗎？
——基于中國2003-2013年省際面板數(shù)據(jù)的檢驗

林衛(wèi)斌m1，周曄馨m1，蘇劍m2

(1.北京師范大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與資源管理研究院，北京 100875；2.北京大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，北京 100871)

摘要：城鎮(zhèn)化進(jìn)程既是人口由農(nóng)村轉(zhuǎn)移至城市的過程，也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城鄉(xiāng)居民收入提高的過程，其對“生活用能需求”的影響相應(yīng)地有結(jié)構(gòu)效應(yīng)和收入效應(yīng)。文章?lián)藰?gòu)建了一個包含控制變量的城鎮(zhèn)化率與人均GDP交互作用的“生活用能需求”模型，并運用中國2003-2013年的省際面板數(shù)據(jù)進(jìn)行了系統(tǒng)的實證檢驗。結(jié)果表明：(1)經(jīng)濟(jì)發(fā)展初期，人口從農(nóng)村到城市的轉(zhuǎn)移對生活用能具有正效應(yīng)，但會隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高而減弱，當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段后，結(jié)構(gòu)效應(yīng)為負(fù)。(2)人均GDP對“生活用能需求”的正向影響在城鎮(zhèn)化進(jìn)程中也逐步減弱，但收入效應(yīng)始終為正。因此總體看，城鎮(zhèn)化會提高“生活用能需求”，但這主要是由于收入水平提高的結(jié)果；僅從人口結(jié)構(gòu)的變動看，在中國目前的發(fā)展階段，人口由農(nóng)村轉(zhuǎn)移至城市有利于節(jié)能。(3)城鎮(zhèn)化進(jìn)程中收入水平提高和人口結(jié)構(gòu)變化對居民“生活用能需求”的不同影響存在地區(qū)差異。文章的研究為推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)和城鎮(zhèn)化節(jié)能的國家戰(zhàn)略提供了經(jīng)驗支持。

關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)化；生活用能；結(jié)構(gòu)效應(yīng)；收入效應(yīng)

一、引言

城鎮(zhèn)化是經(jīng)濟(jì)社會現(xiàn)代化的必由之路。截至2014年末，中國大陸總?cè)丝跒?36 782萬人，其中城鎮(zhèn)常住人口74 916人，占總?cè)丝诒戎氐?4.77%。*數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒2015》。如果按照到2020年中國城鎮(zhèn)化率達(dá)到60%預(yù)計，未來5年間將會有超過7 000萬人口從農(nóng)村轉(zhuǎn)移到城市；按照到2030年中國城鎮(zhèn)化率達(dá)到70%預(yù)計，未來15年間將會有約2億人口從農(nóng)村轉(zhuǎn)移到城市。

人們通常認(rèn)為，城鎮(zhèn)化會導(dǎo)致能源消費需求的增加，并由此帶來嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。這種觀點得到了國內(nèi)外許多研究的支持，比如Jones(1991)、Parikh和Shukla(1995)、Cole和Neumayer(2004)、York(2007)以及何曉萍等(2009)。當(dāng)然，也有學(xué)者提出截然相反的觀點，認(rèn)為城鎮(zhèn)化有利于集約利用公共交通等基礎(chǔ)設(shè)施，從而有利于減少能源消費和環(huán)境污染物排放(Newman和Kenworthy，1989；Liddle，2004；Chen等，2008)。

不同于上述兩種觀點，一些經(jīng)驗研究發(fā)現(xiàn)城鎮(zhèn)化對能源消費的影響在不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段是不一樣的。比如，Poumanyvong和Kaneko(2010)運用99個國家1975-2005年的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行實證檢驗發(fā)現(xiàn)，在低收入國家，城鎮(zhèn)化會減少能源消費；而在中高收入國家，城鎮(zhèn)化會增加能源消費。而Li和Lin(2015)運用73個國家1971-2010年面板數(shù)據(jù)的實證檢驗則發(fā)現(xiàn)，在低收入國家，城鎮(zhèn)化減少了能源消費；在中低收入國家和高收入國家，城鎮(zhèn)化增加了能源消費；而在中高收入國家，城鎮(zhèn)化對能源消費的影響不顯著。

能源消費包括生產(chǎn)用能和生活用能兩個方面。在現(xiàn)代社會，能源是城鄉(xiāng)居民不可或缺的生活資料，與居民生活息息相關(guān)的空調(diào)、暖氣、電燈、電視、烹飪和小轎車等都需要使用能源。2013年中國城鄉(xiāng)居民生活能源消費量約為4.55億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，*在中國的能源統(tǒng)計中，生活用能的概念比國際能源署等國際機構(gòu)的統(tǒng)計范圍大。主要區(qū)別在于國際上通常把交通用能單獨統(tǒng)計，包括居民出行的交通用能。而在中國，交通用能只包括交通營運部門的用能，居民出行的交通用能計入居民用能。相當(dāng)于巴西的能源消費總量。生活能源消費是能源消費總量的重要組成部分，2013年中國居民生活用能占當(dāng)年終端能源消費量的11.3%，占當(dāng)年能源消費總量的11%。*數(shù)據(jù)來源于《中國能源統(tǒng)計年鑒2014》，占比根據(jù)中國能源平衡表上的數(shù)據(jù)計算。那么，具體到生活用能方面，城鎮(zhèn)化是會增加還是減少能源消費？還是與綜合能源消費一樣，在不同發(fā)展階段存在不同影響？在現(xiàn)有文獻(xiàn)中有些實證研究揭示了城鎮(zhèn)化率和生活用能之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，比如Zhu等(2013)。不過，如果城鎮(zhèn)化會提高生活用能需求，這似乎與中國正在推進(jìn)的新型城鎮(zhèn)化建設(shè)和城鎮(zhèn)化節(jié)能相矛盾。*在2014年6月13日召開的中央財經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會議上，習(xí)近平總書記要求推動能源消費革命、能源供給革命、能源技術(shù)革命和能源體制革命，其中能源消費革命的重要內(nèi)容之一就是要“高度重視城鎮(zhèn)化節(jié)能”。

另外，無論是宏觀層面的生活用能綜合分析還是微觀層面的家庭用能分析，研究發(fā)現(xiàn)城鎮(zhèn)居民生活用能強度(energyintensity，生活能源消費量與收入水平的比值)低于農(nóng)村(Lenzen等，2006；Heinonen和Junnila，2014)。那么，如何解釋城鎮(zhèn)化的集約優(yōu)勢與城鎮(zhèn)化率和生活能源消費量正相關(guān)這一悖論呢？本文認(rèn)為，在關(guān)于城鎮(zhèn)化率與生活能源消費量相關(guān)關(guān)系的實證研究中可能忽略了一個基本事實，即城鎮(zhèn)化本身包含雙重含義，既是城鄉(xiāng)人口結(jié)構(gòu)變化的過程，也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和居民收入水平提高的過程。在分析城鎮(zhèn)化對生活用能需求的影響時，不能簡單地看城鎮(zhèn)化率與生活用能量二者間的相關(guān)關(guān)系，而應(yīng)該區(qū)分城鎮(zhèn)化進(jìn)程中人口結(jié)構(gòu)變化和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平提高對生活用能的不同影響。這為解釋上述文獻(xiàn)分歧提供了一個新的分析視角。

本文第二部分在深入分析城鎮(zhèn)化對生活用能需求影響機制的基礎(chǔ)上，建立了一個城鎮(zhèn)化率與人均國內(nèi)生產(chǎn)總值交互影響的生活用能需求計量模型，模型中還引入了人口數(shù)量、氣溫條件和資源稟賦等作為控制變量。第三部分運用2003-2013年中國大陸除西藏、寧夏和浙江以外的28個省(市、自治區(qū))的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行實證檢驗。第四部分是實證分析，考察城鎮(zhèn)化進(jìn)程中人口結(jié)構(gòu)變化和收入水平提高對居民生活用能需求的不同影響，以及這些影響在不同地區(qū)間存在的差異。最后是本文的結(jié)論與啟示。

二、城鎮(zhèn)化對生活用能需求的影響機制及模型設(shè)定

(一)城鎮(zhèn)化對生活用能需求的影響機制

正如引言所指出的，城鎮(zhèn)化進(jìn)程包含雙重含義。首先是人口結(jié)構(gòu)的變化，即人口由農(nóng)村轉(zhuǎn)移到城市。而農(nóng)村和城市居民在生活用能上存在較大差異，比如城市有公共交通和集中供暖等，而農(nóng)村一般沒有。不同的生活方式也必然會有不同的能源消費需求，當(dāng)農(nóng)村人口向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移時，其生活方式的改變也意味著用能需求的變化。因此，城鎮(zhèn)化進(jìn)程中人口結(jié)構(gòu)的變化必然會導(dǎo)致生活用能需求的變化。

除了人口結(jié)構(gòu)的變化外，城鎮(zhèn)化進(jìn)程也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和城鄉(xiāng)居民生活水平提高的過程。通常用人均國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)來衡量一個國家或者地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，不管是縱向比較還是橫向比較，城鎮(zhèn)化率與人均GDP都高度相關(guān)，二者正如一個硬幣的兩面，從不同層面反映著一個國家或者地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。而經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和居民生活水平的提高會增加能源消費需求，這也是城鎮(zhèn)化率與生活能源消費量在統(tǒng)計上呈現(xiàn)出顯著正相關(guān)的主要原因。實際上，農(nóng)村人口轉(zhuǎn)移到城市后生活用能需求的增加，在很大程度上可能是其收入水平提高的結(jié)果。比如由于汽車的使用，城市居民可能比農(nóng)村居民在交通出行上消費更多的能源，但是這種用能需求的差異是由于城鄉(xiāng)居民收入差距引起的，與人口結(jié)構(gòu)無關(guān)。如果農(nóng)村居民有足夠高的收入水平而可以使用汽車，也同樣需要在交通出行上消費能源，甚至可能由于農(nóng)村地區(qū)缺乏公共交通設(shè)施且社會交往距離過大而消費更多的能源。

上面的分析表明，城鎮(zhèn)化進(jìn)程既是人口從農(nóng)村轉(zhuǎn)移到城市的過程，也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和居民生活水平提高的過程，其對生活用能需求的影響也相應(yīng)地包括兩個方面：一是城鄉(xiāng)人口結(jié)構(gòu)變動對生活用能需求的影響，二是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和居民收入水平的提高對生活用能需求的影響，可以將前者定義為“結(jié)構(gòu)效應(yīng)”，把后者定義為“收入效應(yīng)”。城鎮(zhèn)化率與生活能源消費量之間的相關(guān)關(guān)系既包含結(jié)構(gòu)效應(yīng)，也包含收入效應(yīng)。本文后面的經(jīng)濟(jì)計量模型設(shè)定中通過同時引入城鎮(zhèn)化率和人均GDP作為解釋變量，可以有效區(qū)分這兩種效應(yīng)，這是本文區(qū)別于現(xiàn)有文獻(xiàn)的主要創(chuàng)新之處。

當(dāng)然，無論是人口結(jié)構(gòu)的變化還是收入水平的提高，其對生活用能需求的影響可能都不是簡單的線性關(guān)系。關(guān)于收入水平提高對生活用能需求的影響，現(xiàn)有文獻(xiàn)普遍認(rèn)為能源消費不會與收入同比例地增長，即生活用能的收入彈性小于1；而隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活用能的增長速度會不斷減緩而趨于飽和，甚至可能在經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段后反而減少。Lenzen等(2006)對這方面的研究做了較好的綜述。關(guān)于城鄉(xiāng)人口結(jié)構(gòu)變動對生活用能需求的影響，現(xiàn)有文獻(xiàn)較少涉及。與Poumanyvong和Kaneko(2010)的研究結(jié)論類似，通常認(rèn)為在不同經(jīng)濟(jì)地區(qū)，城鎮(zhèn)化率的提高對生活用能需求的影響是不一樣的(樊靜麗，2015)。如果在計量模型設(shè)定時引入城鎮(zhèn)化率與人均GDP的交互項，可以刻畫非線性的結(jié)構(gòu)效應(yīng)和收入效應(yīng)，并進(jìn)行實證檢驗，進(jìn)一步驗證上述文獻(xiàn)的結(jié)論。

(二)計量模型設(shè)定

基于上述城鎮(zhèn)化對生活用能需求影響機制的分析，可以建立生活用能需求的經(jīng)濟(jì)計量模型。當(dāng)然，除了城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟(jì)發(fā)展外，影響生活用能需求的還有其他因素，為更準(zhǔn)確地刻畫城鎮(zhèn)化進(jìn)程中人口結(jié)構(gòu)變化和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平提高對生活用能的影響，在模型設(shè)定時需要引入這些因素作為控制變量。

綜合已有研究文獻(xiàn)，這些因素主要包括三大類：一是人口，二是氣溫條件，三是能源價格(Krigger和Dorsi，2009)。其中，氣溫條件主要影響居民生活冬季采暖和夏季降溫的用能需求。因此可以分別用一月份的平均氣溫和八月份的平均氣溫來代表冬季和夏季的氣溫條件。*在分析能源消費與氣溫的關(guān)系時，另外一個代表氣溫條件的指標(biāo)是“度日數(shù)(degree-day)”。包括采暖度日數(shù)(heating degree day，hdd)和降溫度日數(shù)(cooling degree day，cdd)。hdd的表達(dá)式為∑λ(Tb-Ti)，其中：Tb指基準(zhǔn)的氣溫，代表需要采暖的臨界氣溫，Ti指日平均氣溫，當(dāng)日平均氣溫小于或等于基準(zhǔn)氣溫時，λ=1；當(dāng)日平均氣溫大于基準(zhǔn)氣溫時，λ=0。cdd的表達(dá)式為∑λ(Tb-Ti)，其中：Tb指基準(zhǔn)的氣溫，代表需要降溫的臨界氣溫，Ti指日平均氣溫，當(dāng)日平均氣溫大于或等于基準(zhǔn)氣溫時，λ=-1；當(dāng)日平均氣溫小于基準(zhǔn)氣溫時，λ=0?？紤]到夏季降溫，夏季生活用能主要是空調(diào)等降暑設(shè)備，這些設(shè)備的使用量又與當(dāng)?shù)鼐用竦氖杖胨接嘘P(guān)。比如，在長江以南的某些地區(qū)，盡管夏季高溫難耐，但由于居民收入水平較低，大部分農(nóng)村及部分城鎮(zhèn)居民為節(jié)省電費依然選擇傳統(tǒng)意義上的電扇和蒲扇等方式降暑。因此，八月份平均氣溫的大小對生活用能需求的影響并不顯著(Lin等，2014)，故在本模型中只選擇一月份的平均氣溫作為控制變量。能源價格方面，根據(jù)需求理論，居民生活用能需求與能源價格成反比，在其他條件保持不變的情況下，價格上升會導(dǎo)致需求減少，如果能源使用成本上升，人們生活用能的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)加大，生活能源消費需求就會減少。中國幅員遼闊，能源資源稟賦差異明顯，這決定了各地區(qū)能源使用成本也有差別。在能源資源豐富的地區(qū)(比如山西、內(nèi)蒙和新疆等)，其能源使用成本較低，人均能源消費量也會相應(yīng)較高。因此，本文用各地區(qū)能源資源儲量來衡量能源使用成本的差異。當(dāng)然，由于中國的能源市場還不完善，特別是電力和油氣價格仍然由政府制定，能源資源稟賦的差異難以完全體現(xiàn)在能源價格中，用能源資源稟賦作為能源使用成本可能會低估能源價格的作用。

綜上所述，建立如下生活用能需求模型：

REC=α+βURB+γGDPP+δURB×GDPP+θPOP+φTEPM+∑μjRESj+ε

(1)

其中：REC為被解釋變量，表示生活能源消費量；URB、GDPP、POP、TEMP和RES分別表示城鎮(zhèn)化率、人均GDP、人口數(shù)量、氣溫條件和能源資源稟賦，其中RES具體包括煤炭儲量COAL、石油儲量OIL和天然氣儲量GAS；URB×GDPP是城鎮(zhèn)化率與人均GDP的交互項；α、ε分別為截距項和隨機擾動項。

根據(jù)式(1)，城鎮(zhèn)化進(jìn)程中人口結(jié)構(gòu)變化對生活用能需求影響的結(jié)構(gòu)效應(yīng)可以表示為：

ES≡dREC/dURB=β+δGDPP

(2)

城鎮(zhèn)化進(jìn)程中經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平提高對生活用能需求影響的收入效應(yīng)可以表示為：

EI≡dREC/dGDPP=γ+δURB

(3)

由式(2)、式(3)可知，結(jié)構(gòu)效應(yīng)和收入效應(yīng)是否動態(tài)變化取決于系數(shù)δ。如果δ顯著為負(fù)，就意味著隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，城鎮(zhèn)化進(jìn)程中人口從農(nóng)村轉(zhuǎn)移到城市對生活用能需求的影響趨于減弱，表明當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定程度時，城鎮(zhèn)化率的提高反而會降低生活用能需求。同時，收入水平的提高對生活用能需求的影響也會隨著城鎮(zhèn)化率的提高而趨于減弱。相反，如果系數(shù)δ顯著為正，則意味著城鎮(zhèn)化對生活用能需求影響的結(jié)構(gòu)效應(yīng)和收入效應(yīng)都趨于增強。這樣，我們就可以選擇相應(yīng)的經(jīng)驗數(shù)據(jù)分析如下三個問題：

(1)城鎮(zhèn)化會增加還是減少生活用能？

(2)城鎮(zhèn)化進(jìn)程中人口結(jié)構(gòu)的變動對生活用能需求的影響是否因經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不同而相異？

(3)收入水平的提高對生活用能需求的影響是否會趨于減弱？

三、實證檢驗

為了檢驗城鎮(zhèn)化進(jìn)程中生活用能需求變化的結(jié)構(gòu)效應(yīng)和收入效應(yīng)，本文選取全國28個省(市、自治區(qū))在2003-2013年*煤炭、石油和天然氣儲量數(shù)據(jù)在2003年以前的《中國統(tǒng)計年鑒》中沒有統(tǒng)計分省份數(shù)據(jù)，且各地方統(tǒng)計年鑒及其他統(tǒng)計年鑒中也并無資源儲量的統(tǒng)計。河北、黑龍江、湖北、湖南、重慶、四川和陜西等地區(qū)2003年以前缺乏以標(biāo)準(zhǔn)量計算的生活能源消費量數(shù)據(jù)，只有分品種(如煤、石油、天然氣)的實物量數(shù)據(jù)，為避免折算過程中沒有考慮到各地區(qū)的熱值差異，本文選用2003-2013年作為樣本期間。期間的面板數(shù)據(jù)做實證檢驗。由于數(shù)據(jù)缺失，樣本不包括西藏、寧夏和浙江三個省區(qū)。各變量數(shù)據(jù)來源如下：生活能源消費數(shù)據(jù)來自各個省份歷年統(tǒng)計年鑒；人口、GDP數(shù)據(jù)來自《中國統(tǒng)計年鑒2014》、《中國統(tǒng)計年鑒2015》以及《新中國六十年統(tǒng)計資料匯編》，年中人口數(shù)為該年度與前一年年末人口的平均數(shù)，GDP按2005年不變價格計算；城鎮(zhèn)化率根據(jù)歷年《中國統(tǒng)計年鑒》及各地方統(tǒng)計年鑒相關(guān)數(shù)據(jù)計算得到；1月平均氣溫用各省省會城市的平均氣溫來表示，數(shù)據(jù)來源于歷年《中國統(tǒng)計年鑒》；煤炭、石油、天然氣儲量表示的是探明經(jīng)濟(jì)可采儲量，數(shù)據(jù)均來源于歷年《中國統(tǒng)計年鑒》，統(tǒng)計年鑒中部分省份(市)的資源儲量數(shù)據(jù)是空白的，統(tǒng)一作0值處理，比如上海煤炭儲量數(shù)據(jù)缺失，默認(rèn)為0。各變量的統(tǒng)計描述如表1所示：

表1　變量的統(tǒng)計描述

表2報告了實證檢驗結(jié)果。在混合數(shù)據(jù)OLS回歸模型中，城鎮(zhèn)化率和人均GDP對生活能源消費量具有顯著的正向影響，說明一個地區(qū)的經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)，其所消費的生活能源也會越多；人口數(shù)量的系數(shù)顯著為正，說明生活能源消費與地區(qū)人口總量之間存在高度的相關(guān)關(guān)系；1月份平均氣溫對生活用能需求具有負(fù)向影響，說明氣溫越低，生活能源消費需求就越大；能源資源稟賦的系數(shù)均顯著為正，說明能源資源的豐裕使得能源使用成本相對較低，進(jìn)而影響生活能源消費，這符合前文的推斷。各控制變量的回歸系數(shù)均顯著且符合前面的推斷，同時也說明，在研究城鎮(zhèn)化對生活用能需求的影響時，引入這些變量作為控制變量是必要的。另外，城鎮(zhèn)化率與人均國內(nèi)生產(chǎn)總值交互項的系數(shù)為負(fù)，這說明城鎮(zhèn)化進(jìn)程中生活用能需求變化的結(jié)構(gòu)效應(yīng)和收入效應(yīng)都趨于減弱。具體地，一方面，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高，人口從農(nóng)村轉(zhuǎn)移到城市對生活用能需求的影響趨于減弱；另一方面，收入水平的提高對生活用能需求的影響也會隨著城鎮(zhèn)化率的提高而減弱。

表2　實證檢驗結(jié)果

注：括號中數(shù)字為標(biāo)準(zhǔn)差；***、**和*分別表示1%、5%和10%的顯著性水平。

混合數(shù)據(jù)OLS回歸模型揭示了城市化進(jìn)程中，生活用能需求變化的結(jié)構(gòu)效應(yīng)與收入效應(yīng)的大致變化趨勢。但是考慮到混合面板數(shù)據(jù)具有的時間趨勢，0.77的擬合優(yōu)度是偏低的，混合回歸模型對生活用能需求變化的解釋力不夠，也就難以準(zhǔn)確量化結(jié)構(gòu)效應(yīng)和收入效應(yīng)。正如Lenzen等(2006)對澳大利亞、巴西、丹麥、印度和日本五個國家生活用能的比較研究所指出的，即使控制了經(jīng)濟(jì)社會和人口等一系列因素的變化后，在不同國家，收入水平的提高對生活用能需求的影響也是不一樣的。換言之，在不同國家和地區(qū)之間不存在統(tǒng)一的生活用能需求曲線，其原因是不同國家和地區(qū)在文化、歷史和建筑結(jié)構(gòu)等方面還存在顯著差異。為了把這些因素也納入考慮，我們引入截面固定效應(yīng)模型，即在混合數(shù)據(jù)的普通最小二乘估計模型中添加一組截面虛擬變量。為了減少由于截面數(shù)據(jù)造成的異方差影響，采用截面加權(quán)的廣義最小二乘法(GLS)進(jìn)行估計。如表2所示，引入截面固定效應(yīng)模型(FE1)后，氣溫條件和天然氣方面的能源資源稟賦對生活用能需求的影響并不顯著，導(dǎo)致這一問題的主要原因可能是一月份平均氣溫和各種能源資源儲量等在較短的時間內(nèi)基本上不會發(fā)生大的變化，可以認(rèn)為不隨時間而變化，在固定效應(yīng)的截距項中，本身就已經(jīng)包含這些不隨時間而變化的因素，同時包含這些變量和截面固定效應(yīng)會導(dǎo)致多重共線性問題。因此，在固定效應(yīng)模型中剔除這些變量，而用截面固定效應(yīng)綜合反映地區(qū)差異。剔除氣溫條件和能源資源稟賦變量后的截面固定效應(yīng)模型(FE2)各系數(shù)均顯著，且符合前面分析所提出的推斷。同時，調(diào)整后的擬合優(yōu)度表明模型的解釋能力并沒有因為變量剔除而下降。

為進(jìn)一步考慮氣溫、資源稟賦和歷史文化等基本不隨時間變化的省際異質(zhì)性因素的隨機擾動問題，引入含有截面誤差成分和混合誤差成分的隨機效應(yīng)回歸模型(RE)，盡管各解釋變量的估計系數(shù)符合經(jīng)濟(jì)學(xué)含義，但是模型的解釋能力不如固定效應(yīng)模型。如表3所示，似然比檢驗和Hausman檢驗分別在1%的顯著水平下拒絕混合回歸模型和隨機效應(yīng)模型，說明固定效應(yīng)模型能夠更準(zhǔn)確地刻畫生活用能需求與人口、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和城鎮(zhèn)化等因素之間的關(guān)系特征。

表3　固定/隨機效應(yīng)檢驗

四、進(jìn)一步討論

根據(jù)第三部分的實證檢驗結(jié)果，固定效應(yīng)模型能最準(zhǔn)確地刻畫生活用能的決定機制，即可采用如下表達(dá)式：

RECit=-24.65+αi+0.08×URBit+6.99×GDPPit-0.06×URBit×GDPPit

(4)

其中：αi為地區(qū)i的截面固定效應(yīng)。

根據(jù)式(4)，城鎮(zhèn)化進(jìn)程中人口結(jié)構(gòu)變化影響生活用能需求的結(jié)構(gòu)效應(yīng)為：

ES≡dREC/dURB=β+δGDPP=0.08-0.06×GDPP

(5)

同樣地，城鎮(zhèn)化進(jìn)程中經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平提高影響生活用能需求的收入效應(yīng)為：

EI≡dREC/dGDPP=γ+δURB=6.99-0.06×URB

(6)

根據(jù)式(5)計算，當(dāng)人均GDP低于1.3萬元(2005年價格)時，結(jié)構(gòu)效應(yīng)為正，即在這一發(fā)展階段，城鎮(zhèn)化進(jìn)程中人口結(jié)構(gòu)的變動會提高生活用能需求，但其影響會隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高而減弱；當(dāng)人均GDP大于1.3萬元時，結(jié)構(gòu)效應(yīng)由正轉(zhuǎn)負(fù)，即當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平達(dá)到一定階段后，人口由農(nóng)村轉(zhuǎn)移到城市可以減少生活用能需求。這一推論在很大程度上符合經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的現(xiàn)實。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低的情況下，農(nóng)村居民生活所消費的能源主要是滿足照明和烹飪等基本用能需求，并且大量使用薪柴等沒有計入能源統(tǒng)計的非商品能源，而城市居民在照明、烹飪和交通出行等方面均需要消費商品能源。因此在這一階段，農(nóng)村人口轉(zhuǎn)移到城市就意味著其生活方式和用能方式發(fā)生轉(zhuǎn)變，從而導(dǎo)致生活用能需求的提高。但是，農(nóng)村自身的生活方式也隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展而不斷發(fā)生變化，逐步從低能耗的生活方式轉(zhuǎn)向高能耗的生活方式，而且農(nóng)村生活能源消費相對分散，城市則相對集中，比如集中供暖和公共交通等，因此人口從農(nóng)村轉(zhuǎn)移到城市對生活用能需求的正向作用會趨于減弱。當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段后，人口結(jié)構(gòu)的變動不僅不會提高生活用能需求，反而會因為城市集約化的用能方式而降低生活用能需求。

同樣地，式(6)表明收入效應(yīng)在城鎮(zhèn)化進(jìn)程中趨于減弱，即人均GDP的提高對生活用能需求的正向影響隨城鎮(zhèn)化率的提高而減弱。不過，由于城鎮(zhèn)化率始終不會超過100%，收入效應(yīng)始終為正。如果不考慮其他因素變化的影響，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高對生活用能需求的影響始終是正向的，雖然會減弱但不會逆轉(zhuǎn)為負(fù)。這一推論與Lenzen等(2006)的研究結(jié)論是一致的，即如果不考慮其他因素的變化，收入水平的提高始終會導(dǎo)致生活用能需求的增加。換言之，在生活用能領(lǐng)域不存在“倒U形”的庫茲涅茨(Kuznets)曲線。

綜合考慮結(jié)構(gòu)效應(yīng)與收入效應(yīng)，在城鎮(zhèn)化進(jìn)程中生活用能需求的變化在理論上可以劃分為三個階段：第一階段，結(jié)構(gòu)效應(yīng)和收入效應(yīng)都是正向的；第二階段，結(jié)構(gòu)效應(yīng)為負(fù)，收入效應(yīng)為正，綜合效應(yīng)為正；第三階段，結(jié)構(gòu)效應(yīng)為負(fù)，收入效應(yīng)為正，二者作用相抵，這時候生活用能需求進(jìn)入飽和期。當(dāng)前中國各省(市、自治區(qū))的人均國內(nèi)生產(chǎn)總值都已經(jīng)超過結(jié)構(gòu)效應(yīng)從正轉(zhuǎn)負(fù)的臨界值，*2013年人均國內(nèi)生產(chǎn)總值最低的是貴州省，其人均GDP為15 279.7元(以2005年價格計算)。這意味著在中國當(dāng)前的發(fā)展階段，在城鎮(zhèn)化對生活能源消費需求的影響中，結(jié)構(gòu)效應(yīng)為負(fù)，收入效應(yīng)為正。當(dāng)然，正如前面所分析的那樣，結(jié)構(gòu)效應(yīng)和收入效應(yīng)都是動態(tài)變化的，其在各地區(qū)的具體表現(xiàn)也存在較大差異。圖1 給出了根據(jù)式(5)和式(6)所測算的2013年各地區(qū)城鎮(zhèn)化進(jìn)程中，生活用能需求變化的結(jié)構(gòu)效應(yīng)和收入效應(yīng)的散點圖。

如圖1所示，在城鎮(zhèn)化水平和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低的貴州、云南、甘肅、廣西和新疆等西部地區(qū)，收入效應(yīng)占主導(dǎo)地位，結(jié)構(gòu)效應(yīng)的負(fù)向作用有限，這意味著在城鎮(zhèn)化進(jìn)程中，中西部生活用能需求仍然會較快地增長。以貴州為例，2013年其結(jié)構(gòu)效應(yīng)為-0.0154，即城鎮(zhèn)化率提高1個百分點會導(dǎo)致生活用能需求減少1.54萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤；而收入效應(yīng)為4.58，即人均GDP提高1萬元(2005年價格)會導(dǎo)致生活用能需求增加458萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。這意味著，在貴州2013年所處的發(fā)展階段，城鎮(zhèn)化率提高1個百分點對生活用能需求所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)效應(yīng)僅能抵消人均GDP增加34元左右所產(chǎn)生的收入效應(yīng)。因此，可以預(yù)見的是，在城鎮(zhèn)化進(jìn)程中該地區(qū)的生活用能還將會有較大的增長空間。

而在東部發(fā)達(dá)地區(qū)，盡管收入效應(yīng)為正，但結(jié)構(gòu)效應(yīng)的負(fù)向作用顯著。以上海為例，根據(jù)前面的實證測算結(jié)果，2013年其結(jié)構(gòu)效應(yīng)為-0.44，即城鎮(zhèn)化率提高1個百分點會導(dǎo)致生活用能需求減少44萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤；收入效應(yīng)為1.28，即人均GDP提高1萬元(2005年價格)會導(dǎo)致生活用能需求增加128萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。這意味著，在上海2013年所處的發(fā)展階段，城鎮(zhèn)化率提高1個百分點對生活用能需求所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)效應(yīng)足以抵消人均GDP增加3 400元所產(chǎn)生的收入效應(yīng)。

圖1　2013年各地區(qū)的結(jié)構(gòu)效應(yīng)與收入效應(yīng)

實際上，在城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低的中西部地區(qū)，城鄉(xiāng)人均能源消費量仍有較大差距，城鎮(zhèn)化進(jìn)程中人口從農(nóng)村轉(zhuǎn)移到城市會導(dǎo)致生活用能需求較快地增長。比如，2013年新疆的城鎮(zhèn)人均用能量是鄉(xiāng)村的4.84倍；而在東部發(fā)達(dá)的上海、北京、浙江、福建、廣東和江蘇等省區(qū)，鄉(xiāng)村居民人均生活消費量則超過了城鎮(zhèn)，*根據(jù)《中國能源統(tǒng)計年鑒2014》各地區(qū)能源平衡表測算。人口從鄉(xiāng)村轉(zhuǎn)移到城鎮(zhèn)有利于降低用能需求。當(dāng)然，這并不意味著這些地區(qū)在城鎮(zhèn)化進(jìn)程中生活用能需求不會再增加。因為在城鎮(zhèn)化進(jìn)程中，不僅鄉(xiāng)村居民收入水平會提高到城鎮(zhèn)居民的收入水平，同時城鎮(zhèn)居民收入水平本身也有較大的提高空間，這部分收入效應(yīng)仍將推動居民生活用能需求的增加，但增加的速度會逐步趨緩。

五、結(jié)論與啟示

伴隨著城鎮(zhèn)化進(jìn)程，居民生活用能需求不斷增加。不過，城鎮(zhèn)化進(jìn)程既是人口由農(nóng)村轉(zhuǎn)移到城市的過程，也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和居民收入水平提高的過程。為準(zhǔn)確地判斷城鎮(zhèn)化對生活用能需求的影響，本文創(chuàng)新性地區(qū)分了城鎮(zhèn)化進(jìn)程中城鄉(xiāng)人口結(jié)構(gòu)變化和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平提高對生活用能的不同影響，即結(jié)構(gòu)效應(yīng)和收入效應(yīng)。在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了一個城鎮(zhèn)化率與人均國內(nèi)生產(chǎn)總值交互作用的模型，引入人口、氣溫和能源資源稟賦等控制變量，并用2003-2013年中國大陸除西藏、寧夏和浙江外的28個省(市、自治區(qū))的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行了實證檢驗。

實證結(jié)果顯示，城鎮(zhèn)化進(jìn)程中人口結(jié)構(gòu)的變化對生活用能需求的影響，即結(jié)構(gòu)效應(yīng)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低的情況下是正向的，但是這種正向影響會隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高而減弱。當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平達(dá)到一定程度后，人口由農(nóng)村轉(zhuǎn)移到城市不僅不會增加生活用能，反而有利于形成集約化的能源利用方式，此時結(jié)構(gòu)效應(yīng)由正轉(zhuǎn)負(fù)。另外，人均國內(nèi)生產(chǎn)總值的提高對生活用能需求具有正向影響，這種正向影響也會隨著城鎮(zhèn)化率的提高而減弱，但不會逆轉(zhuǎn)為負(fù)向作用，即收入效應(yīng)始終為正。

通過區(qū)分結(jié)構(gòu)效應(yīng)與收入效應(yīng)，本文的研究較好地解釋了現(xiàn)有關(guān)于城鎮(zhèn)化與生活用能需求研究文獻(xiàn)中的一些悖論，即一方面，城鎮(zhèn)化率與生活能源消費量存在顯著的正相關(guān)關(guān)系；另一方面，城鎮(zhèn)化具有集約利用能源的優(yōu)勢。根據(jù)本文的實證分析，當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段后，城鎮(zhèn)化的確具有集約化利用能源的優(yōu)勢，人口由農(nóng)村轉(zhuǎn)移到城市有利于節(jié)能，這體現(xiàn)在負(fù)的結(jié)構(gòu)效應(yīng)上；但并不影響城鎮(zhèn)化率與生活能源消費量之間的正相關(guān)關(guān)系，城鎮(zhèn)化進(jìn)程中收入水平的提高會導(dǎo)致生活用能需求的增加，這體現(xiàn)在正的收入效應(yīng)上。

本文的研究還為當(dāng)前中國正在實施的新型城鎮(zhèn)化和城鎮(zhèn)化節(jié)能戰(zhàn)略提供了經(jīng)驗支持。根據(jù)本文的分析結(jié)果，人口結(jié)構(gòu)變化對生活用能需求的影響發(fā)生逆轉(zhuǎn)時的人均GDP為1.3萬元。當(dāng)前中國各省(市、自治區(qū))的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平都已經(jīng)超越了這一階段，這也就意味著僅從人口結(jié)構(gòu)變化效應(yīng)看，城鎮(zhèn)化進(jìn)程不僅不會提高生活用能需求，反而會降低生活用能需求。當(dāng)然，隨著城鎮(zhèn)化的推進(jìn)，城鄉(xiāng)居民生活能源消費需求還會不斷增加，不過這種增加并不是由于城鎮(zhèn)化導(dǎo)致的，而是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和城鄉(xiāng)居民生活水平提高的必然結(jié)果。如果說提高居民生活水平是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的根本出發(fā)點和落腳點，那么，為緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平提高帶來的生活用能需求增加的壓力，一個行之有效的舉措是加快推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)，特別是注重“人的城鎮(zhèn)化”，以便充分發(fā)揮人口結(jié)構(gòu)變化對生活用能需求的負(fù)向作用，充分發(fā)揮城鎮(zhèn)集約化能源利用方式的優(yōu)勢，最大程度地抵消城鄉(xiāng)居民生活水平提高對生活用能需求的正向作用。換言之，加快推進(jìn)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)，更加注重集約化地利用能源，是實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

主要參考文獻(xiàn)：

[1]樊靜麗，劉健，張賢.中國城鎮(zhèn)化與區(qū)域居民生活直接用能研究[J].中國人口·資源與環(huán)境，2015，(1)：55-60.

[2]何曉萍，劉希穎，林艷蘋.中國城市化進(jìn)程中的電力需求研究[J].經(jīng)濟(jì)研究，2009，(1)：118-130.

[3] Chen H，Jia B，Lau S S Y.Sustainable urban form for Chinese compact cities:Challenges of a rapid urbanized economy[J].Habitat International，2008，32(1):28-40.

[4]Cole M A，Newmayer E.Examining the impact of demographic factors on air pollution[J].Population and Environment，2004，26(1):5-21.

[5]Heinonen J，Junnila S.Residential energy consumption patterns and the overall housing energy requirements of urban and rural households in Finland[J].Energy and Buildings，2014，76(6):295-303.

[6]Jones D W.How urbanization affects energy use in developing countries[J].Energy Policy，1991，19(7):621-630.

[7]Krigger J，Dorsi C.Residential Energy[M].Upper Saddle River：Prentice Hall，2009.

[8]Lenzen M，Wier M，Cohen C，et al.A comparative multivariate analysis of household energy requirements in Australia，Brazil，Denmark，India and Japan[J].Energy，2006，31(2-3):181-207.

[9]Liddle B.Demographic dynamics and per capita environmental impact：Using panel regressions and household decompositions to examine population and transport[J].Population and Environment，2004，26(1):23-39.

[10] Lin W B，Chen B，Luo S C，et al.Factor analysis of residential energy consumption at the provincial level in China[J].Sustainability，2014，6(11):7710-7724.

[11]Newman P W G，Kenworthy J R.Cities and automobile dependence：An international sourcebook[M].Aldershot:Gower Technical，1989.

[12]Parikh J，Shukla V.Urbanization，energy use and greenhouse effects in economic development[J].Global Environmental Changes，1995，5(2):87-103.

[13]Poumanyvong P，Kaneko S.Does urbanization lead to less energy use and lower CO2emissions? A cross-country analysis[J].Ecological Economics，2010，70(2):434-444.

[14]York R.Demographic trends and energy consumption in European Union Nations，1960-2025[J].Social Science Research，2007，36(3):855-872.

[15]Zhu D，Tao S，Wang R，et al.Temporal and spatial trends of residential energy consumption and air pollutant emissions in China[J].Applied Energy，2013，106(6):17-24.

(責(zé)任編輯許柏)

Does Urbanization Lead to More Residential Energy Use?Evidence from Chinese Provincial Panel Data from 2003 to 2013

Lin Weibin1，Zhou Yexin1，Su Jian2

(1.SchoolofEconomicsandResourceManagement，BeijingNormalUniversity，Beijing100875，China;2.SchoolofEconomics，PekingUniversity，Beijing100871，China)

Abstract：Urbanization course is not only a process of population transformation from rural areas to urban areas，but also the one of economic development and the increase in urban and rural residents’ income.And its effect on residential energy demand is correspondingly divided into structure and income effects.This paper accordingly constructs a residential energy demand model of the interaction between urbanization rate and GDP per capita，and makes a systematically empirical test by using provincial panel data from 2003 to 2013.It arrives at the following results：firstly，at the initial stage of economic development，population transformation from rural areas to urban areas has the positive effect on residential energy use，but weakens as economic development level rises; structural effect is negative when the economy develops to a certain stage; secondly，the positive effect of GDP per capita on residential energy demand gradually weakens in the process of urbanization，but income effect is always positive; therefore，as a whole，urbanization leads to the increase in residential energy demand，which is mainly due to the rise in income level; only from a perspective of changes in population structure，population transformation from rural areas to urban areas is beneficial to energy conservation at current development stage in China; thirdly，in the process of urbanization，the effects of the increase in income level and changes in population structure on residential energy demand vary with regions.It provides evidence for the advancement of state strategy of new-type urbanization construction and urbanization-based energy conservation.

Key words:urbanization; residential energy use; structure effect; income effect

中圖分類號：F206

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1001-9952(2016)03-0041-10

作者簡介：林衛(wèi)斌(1981-)，男，福建安溪人，北京師范大學(xué)經(jīng)濟(jì)與資源管理研究院副教授；周曄馨(1974-)，男，四川都江堰人，北京師范大學(xué)經(jīng)濟(jì)與資源管理研究院副教授；

基金項目：國家社科基金重大項目(15ZDA007)

收稿日期：2015-12-23

DOI：10.16538/j.cnki.jfe.2016.03.004

蘇劍(1966-)，男，陜西武功人，北京大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院教授。