中國(guó)各地區(qū)人口密度對(duì)能源強(qiáng)度的影響研究

方國(guó)斌　馬慧敏　寧國(guó)君

摘要：文章采用分類和回歸方法對(duì)中國(guó)各地區(qū)的能源強(qiáng)度與人口密度之間的關(guān)系進(jìn)行研究。我們利用多元統(tǒng)計(jì)分析方法對(duì)各省的人口密度和能源消耗情況進(jìn)行聚類分析，以便正確反映各個(gè)地區(qū)人口狀況和能源消費(fèi)情況之間的關(guān)系。進(jìn)一步討論人口密度對(duì)各省能源消耗的影響，以便合理規(guī)劃地區(qū)人口分布狀況，引導(dǎo)人口和資源分布，從質(zhì)量上改進(jìn)中國(guó)城市化進(jìn)程。研究結(jié)果表明，在城市化進(jìn)程中，中國(guó)應(yīng)該適度控制城鎮(zhèn)規(guī)模，這樣才能有效地提高能源利用效率。

關(guān)鍵詞：能源強(qiáng)度；人口密度；聚類分析；線性回歸

一、 引言

中國(guó)是世界上人口最多的國(guó)家，能源消耗量不斷增加，然而人均能源擁有量卻沒達(dá)到世界平均水平。中國(guó)經(jīng)濟(jì)處于高速發(fā)展階段，能源的對(duì)外依存度越來越高。伴隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)與人口政策、生育觀念的轉(zhuǎn)變，中國(guó)正在面臨著能源危機(jī)與人口危機(jī)雙重挑戰(zhàn)。早在19和20世紀(jì)，西方國(guó)家經(jīng)過兩次工業(yè)革命后，先后完成了工業(yè)化，消耗了地球上大量的能源資源。伴隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和人民生活水平的提高，能源消費(fèi)量會(huì)不斷增加，降低單位GDP能耗與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展是迫切需要解決的兩大問題。

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，中國(guó)的人口在不斷增加，能源消耗量同時(shí)也在增加。有限的資源以及人類日益增長(zhǎng)的的矛盾日益突出。特別是近幾年來中國(guó)北方大范圍的霧霾天氣頻繁發(fā)生，這與人口密度以及冬季供暖等因素有關(guān)，通過分析人口密度的過度集中趨勢(shì)、人均能源消耗的日益增加以及人口密度對(duì)地區(qū)能源消耗的結(jié)構(gòu)性影響等多方面因素，探索人口密度與能源強(qiáng)度之間的關(guān)系，將會(huì)為能源結(jié)構(gòu)調(diào)整方向，城市規(guī)劃布局和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的推進(jìn)提供參考依據(jù)。

能源短缺和人口居住地區(qū)過度集中已經(jīng)成為中國(guó)面臨的兩大難題。中國(guó)是世界上人口最多的國(guó)家，截止2014年年底，中國(guó)人口占世界總?cè)丝诘谋戎卮蠹s為18.78%。雖然人口占比在進(jìn)一步減小，但是人均能源消耗卻在不斷增加，2014年底。中國(guó)的人口密度已經(jīng)達(dá)到了142人/平方公里（資料來源：中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2015），根據(jù)國(guó)際能源署（IEA）以及《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》提供的數(shù)據(jù)測(cè)算，中國(guó)人均一次能源消耗量已經(jīng)超過了3噸標(biāo)準(zhǔn)煤/人。從長(zhǎng)期來看，中國(guó)人口的增速有可能會(huì)出現(xiàn)下降，人口的聚集程度會(huì)進(jìn)一步增加，城鎮(zhèn)地區(qū)人口密度不斷增大。從資源稟賦的角度，現(xiàn)已探明的不可再生能源儲(chǔ)備有限，工業(yè)生產(chǎn)和居民消費(fèi)過程中能源使用效率普遍偏低，能源短缺成為制約中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)瓶頸問題。地區(qū)人口密度對(duì)能源強(qiáng)度將會(huì)產(chǎn)生何種影響，需要通過研究不同省份的人口密度和能源消耗之間的關(guān)系來揭示。

人口密度對(duì)能源效率和的影響主要集中在交通運(yùn)輸、地理位置、、公共服務(wù)發(fā)展程度等方面，尤其是城市公共交通以及集中暖等對(duì)提高能源強(qiáng)度具有明顯效果。Brownstone和Golob（2009）研究了美國(guó)加利福尼亞州人口密度對(duì)交通和能源消耗的影響。結(jié)果表明，較高的人口密度能夠有效地降低私人汽車和公共交通的能源消耗。Pfaff等人（2004）以及Huang和Qian（2010）對(duì)交通能耗的相關(guān)因素進(jìn)行了進(jìn)一步分析，但是人口密度因素是一個(gè)不容忽視的問題。方國(guó)斌等人（2016）在對(duì)地區(qū)能源消耗的比較分析中得出，中國(guó)北方地區(qū)的能源效率相對(duì)南方較低，其中主要因素為氣候以及人口密度。

隨著全球各個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)不斷得到發(fā)展，人口不斷增加，不可再生能源能源儲(chǔ)備逐漸變小。怎樣合理提高能源使用效率，實(shí)現(xiàn)綠色生態(tài)化和可持續(xù)發(fā)展，需要從資源配置合理調(diào)整出發(fā)，分析影響能源效率的各種不同因素。本文首先研究能源消耗及人口密度的區(qū)域性差異，通過聚類分析分析得出不同地區(qū)的能源需求和人口狀況的差異，最后針對(duì)中國(guó)的能源現(xiàn)狀進(jìn)行回歸分析，切實(shí)了解地區(qū)人口狀況及其對(duì)能源消費(fèi)的影響。

二、 中國(guó)各省人口密度與能源消耗現(xiàn)狀

中國(guó)各省的人口密度因地區(qū)差異很明顯，沿海地區(qū)因?yàn)楦母镩_放的政策優(yōu)惠，使得經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度明顯高于中西部地區(qū)，人口城鎮(zhèn)化速度較快。中國(guó)各地區(qū)人口密度差異較大，地區(qū)間不均衡狀況尤為明顯。東部經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)人口為凈流入，人口密度較大；中部地區(qū)人口為凈流出，人口密度相對(duì)較?。欢鞑扛咴貐^(qū)由于自然生態(tài)原因，人口稀少，資源消耗量和綜合利用率普遍偏低。

改革開放以來，中國(guó)走著傳統(tǒng)工業(yè)化道路，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)以高投入、能源高消耗、環(huán)境嚴(yán)重破壞為代價(jià)。中國(guó)對(duì)能源的需求隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)在不斷增加。同時(shí)，中國(guó)的目前能源利用有很多不足之處：

（1）過度依賴煤炭資源。中國(guó)正處于發(fā)展階段，新能源開發(fā)和利用的能力仍然有限，導(dǎo)致中國(guó)的能源消費(fèi)主要依賴于煤炭資源。煤炭等化石能源是不可再生的資源，如果新能源不盡快開發(fā)并替換這些不可再生資源，最終會(huì)出現(xiàn)不可再生資源，如煤炭，石油等將被耗盡。

（2）能源消耗總量增加，從而導(dǎo)致能源短缺。中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高能耗已經(jīng)成為一種必然的趨勢(shì)，能源和人口之間的矛盾將變得更糟。人口規(guī)模不會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生太大變化，但是人口密度可以做一個(gè)合理的分配，適當(dāng)?shù)娜丝诿芏纫旁谥匾恢谩?/p>

（3）能源效率低下，污染嚴(yán)重。隨著不斷上升的能源消耗，以及能源使用效率問題，大量不合理使用煤炭消費(fèi)造成嚴(yán)重的空氣污染。由于生態(tài)環(huán)境面臨越來越大的破壞，人均能耗增加，能源供應(yīng)形勢(shì)日益嚴(yán)峻，人與資源矛盾突出，對(duì)原本日益脆弱的生態(tài)鏈造成巨大壓力。

三、 中國(guó)各省人口密度和能源消耗的關(guān)系

1. 數(shù)據(jù)描述。為了分析人口密度與能源消耗的關(guān)系，需要考慮各個(gè)地區(qū)的人口數(shù)（單位：萬人），土地面積（單位：萬平方公里），能源消耗（單位：萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤）等情況，并據(jù)此計(jì)算得到人口密度（單位：人/平方公里）和人均GDP能耗（單位：噸煤/人）等指標(biāo)。由于西藏自治區(qū)的數(shù)據(jù)缺失，本文選取2012年中國(guó)30個(gè)省、市、自治區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，主要包括地區(qū)分類和計(jì)量分析。數(shù)據(jù)來源：中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2013。表1是這些地區(qū)人口數(shù)，土地面積和能源消耗三個(gè)指標(biāo)的描述統(tǒng)計(jì)。從表1可以看出，各個(gè)地區(qū)的人口面積和能源消耗差異非常大，從統(tǒng)計(jì)分布來看，地區(qū)之間差異非常明顯。