基于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的貨物運(yùn)輸能耗分析

趙 莉

(鄭州鐵路局 鄭州東站，河南 鄭州 450007)

基于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的貨物運(yùn)輸能耗分析

趙 莉

(鄭州鐵路局 鄭州東站，河南 鄭州 450007)

基于 ASIF 方法學(xué)，建立貨物運(yùn)輸能耗量計(jì)算模型，利用指標(biāo)因素分析原理對我國第一、第二產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化對貨運(yùn)能耗的影響進(jìn)行分析，得出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比重變化幅度相同時(shí)，第二產(chǎn)業(yè)引起的貨物運(yùn)輸能耗量較大，在逐步提高第三產(chǎn)業(yè)比重的前提下，降低第二產(chǎn)業(yè)比重比降低第一產(chǎn)業(yè)比重對實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸節(jié)能會(huì)產(chǎn)生更明顯的效果。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；交通運(yùn)輸；能源消耗；貨物運(yùn)輸

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長，交通運(yùn)輸需求及交通運(yùn)輸能源消耗也迅速增長。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1990—2013年，全社會(huì)能源消耗年均增長率為 6.19%，而交通運(yùn)輸能源消耗量由 4 541 萬 t 標(biāo)準(zhǔn)煤增長到 34 819 萬 t 標(biāo)準(zhǔn)煤，年均增長率為 8.86%，約為全社會(huì)能源消耗年均增長率的 1.4 倍。由此可見，無論從能耗總量還是增速看，交通運(yùn)輸行業(yè)是實(shí)現(xiàn)我國政府提出的節(jié)能目標(biāo)的重要領(lǐng)域。貨物運(yùn)輸節(jié)能是交通運(yùn)輸行業(yè)節(jié)能的一個(gè)重要方面；受貨物運(yùn)輸需求不斷增加、貨物運(yùn)輸結(jié)構(gòu)不盡合理、能源效率偏低等因素影響，貨物運(yùn)輸能源消耗量大且增長較快。研究表明，在影響貨物運(yùn)輸能源消耗的上述 3 個(gè)主要因素中，貨物運(yùn)輸需求對貨物運(yùn)輸能源消耗的影響比重占 50% 以上，其他 2 個(gè)因素的影響值比重分別占 30% 和 20% 左右[1]。眾多研究[2-5]表明，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化對貨物運(yùn)輸需求有著較大影響，而貨物運(yùn)輸需求對貨物運(yùn)輸能耗影響大，因而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化對于貨物運(yùn)輸能源消耗影響較大。隨著能源形勢的日益嚴(yán)峻，分析產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化對貨物運(yùn)輸能耗的影響具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 基于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的貨物運(yùn)輸能耗模型

1.1 貨物運(yùn)輸能耗量一般計(jì)算模型

考慮貨物運(yùn)輸能耗量與貨物運(yùn)輸需求 (用貨物周轉(zhuǎn)量表示)、運(yùn)輸結(jié)構(gòu)和運(yùn)輸能耗強(qiáng)度相關(guān)，根據(jù)ASIF 方法學(xué)，貨物運(yùn)輸能耗量的計(jì)算式可以表示為

式中：N 為貨物運(yùn)輸能耗量，t 標(biāo)準(zhǔn)煤；i = 1，2，…，5，分別為鐵路、公路、水路、民航和管道 5種貨物運(yùn)輸方式；PL 為地區(qū)貨物周轉(zhuǎn)量，億 t · km；

αi為第 i 種運(yùn)輸方式的運(yùn)輸結(jié)構(gòu)比重；Si為第 i 種運(yùn)輸方式的能耗強(qiáng)度，t 標(biāo)準(zhǔn)煤/(億 t · km)。

將公式 ⑴ 貨物周轉(zhuǎn)量 PL 進(jìn)一步分解為貨運(yùn)量 P和貨物平均運(yùn)程 L，則公式 ⑴ 可以改寫為

式中：GDP 為地區(qū)生產(chǎn)總值，億元；P 為地區(qū)貨運(yùn)量，萬 t；L 為貨物平均運(yùn)程，km。

式中：k 為基本貨物運(yùn)輸強(qiáng)度，即單位 GDP 貨運(yùn)量，t/ 萬元。

令 Ni(i = 1，2，…，5) 分別為鐵路、公路、水運(yùn)、民航、管道 5 種運(yùn)輸方式的貨物運(yùn)輸能耗量，則Ni可以表示為

式中：ΔN 為貨物運(yùn)輸能耗量的變化值，t 標(biāo)準(zhǔn)煤；ΔNi為第 i 種運(yùn)輸方式貨物運(yùn)輸能耗量的變化值，t 標(biāo)準(zhǔn)煤。

1.2 基于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的貨物運(yùn)輸能耗模型

分析產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化對貨物運(yùn)輸能耗的影響，找出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比重與基本貨物運(yùn)輸強(qiáng)度 k 之間的關(guān)系。令三次產(chǎn)業(yè)貨物運(yùn)輸強(qiáng)度，其中 GDP1，GDP2，GDP3分別為第一、第二和第三產(chǎn)業(yè)對應(yīng)的地區(qū)生產(chǎn)總值[6]。由于第三產(chǎn)業(yè)包括流通和服務(wù) 2 大類，不生產(chǎn)物質(zhì)產(chǎn)品，因而基本上不產(chǎn)生或產(chǎn)生較少貨運(yùn)量，為簡化計(jì)算，在以下計(jì)算中略去不計(jì)，故 k3= 0，則 k 可以表示為

將公式 ⑻ 代入公式 ⑷，可得

在公式 ⑼ 中，β1，β2可以直接計(jì)算出來，但由于第一、第二產(chǎn)業(yè)分別產(chǎn)生的貨運(yùn)量 P1，P2沒有直接的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，因而 k1，k2無法按照計(jì)算出來，據(jù)已有研究測算 k1，k2之間的關(guān)系近似為k2= 1.22 k1，結(jié)合公式 ⑻ 可得 k1，k2為

根據(jù)公式 ⑷，Ni由 5 因素積指標(biāo)組成，根據(jù)指標(biāo)因素影響分析原理中的 5 因素積指標(biāo)的因素影響分析模型[7]，基本貨物運(yùn)輸強(qiáng)度的變化對分析期第 i 種運(yùn)輸方式貨物運(yùn)輸能耗的影響可以表示為

式中：ΔNki為 Δk 對分析期第 i 種運(yùn)輸方式貨物運(yùn)輸能耗的影響值，t 標(biāo)準(zhǔn)煤；Δk 為 2 個(gè)對比時(shí)期基本貨物運(yùn)輸強(qiáng)度的變化量，t/ 萬元；L，GDP，αi，Si以及 L'，GDP'，αi'，Si' 分別為 2 個(gè)對比時(shí)期貨物運(yùn)輸平均運(yùn)距、年地區(qū)生產(chǎn)總值、第 i 種運(yùn)輸方式所占貨物運(yùn)輸結(jié)構(gòu)比重、第 i 種運(yùn)輸方式貨物運(yùn)輸能耗強(qiáng)度的初值與末值。

根據(jù)公式 ⑻，基本貨物運(yùn)輸強(qiáng)度是由 2 項(xiàng) 2 因素積指標(biāo)構(gòu)成的和指標(biāo)。根據(jù)指標(biāo)因素影響分析理論，β1，β2，k1，k2對 k 的影響值計(jì)算公式可表示為

式中：Δkβ1，Δkβ2分別為第一、第二產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化對分析期基本貨物運(yùn)輸強(qiáng)度的影響值；Δkk1，Δkk2分別為第一、第二產(chǎn)業(yè)貨物運(yùn)輸強(qiáng)度變化對分析期基本貨物運(yùn)輸強(qiáng)度的影響值；β1，β2，k1，k2，以及分別為 2 個(gè)對比時(shí)期第一、第二產(chǎn)業(yè)的比重及其貨物運(yùn)輸強(qiáng)度的初值與末值，Δβ1，Δβ2，Δk1，Δk2分別為 2 個(gè)對比時(shí)期第一、第二產(chǎn)業(yè)的比重及其貨物運(yùn)輸強(qiáng)度的變化量。

由公式 ⑻ 及公式 ⒀ 至公式 ⒃ 可以推出

根據(jù)公式 ⑹ 得出 Δk 對應(yīng)的 ΔNk為

式中：ΔNk為基本貨物運(yùn)輸強(qiáng)度對分析期貨物運(yùn)輸能耗的總影響值，t 標(biāo)準(zhǔn)煤。

第一、第二產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比重的變化量 Δβ1，Δβ2對分析期貨運(yùn)能耗的影響值可以表示為

式中：ΔNβ1，ΔNβ2分別為地區(qū)第一、第二產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化對分析期貨物運(yùn)輸能耗的影響，t 標(biāo)準(zhǔn)煤。

2 案例分析

利用基于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的貨物運(yùn)輸能耗模型，對我國近 10 年來產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化帶來的貨物運(yùn)輸能耗影響進(jìn)行計(jì)算，結(jié)合計(jì)算結(jié)果對我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，指出我國優(yōu)化調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的方向。

2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

5 種運(yùn)輸方式的貨物運(yùn)輸能耗強(qiáng)度數(shù)據(jù)依據(jù)已有研究結(jié)論[1]；總貨運(yùn)量與總貨物周轉(zhuǎn)量、5 種運(yùn)輸方式的貨運(yùn)量與貨物周轉(zhuǎn)量、國內(nèi) GDP 總值基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計(jì)年鑒 2015》[8]；5 種運(yùn)輸方式所占運(yùn)輸結(jié)構(gòu)比重 α1，α2，α3，α4，α5可由我國各運(yùn)輸方式貨物周轉(zhuǎn)量及 5 種運(yùn)輸方式貨物周轉(zhuǎn)總量計(jì)算得出；平均運(yùn)程 L 可以按照貨物周轉(zhuǎn)量與貨運(yùn)量之商計(jì)算得出；基本貨物運(yùn)輸強(qiáng)度 k 由計(jì)算得出；第一、第二產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比重 β1，β2分別由計(jì)算得出；第一、第二產(chǎn)業(yè)貨物運(yùn)輸強(qiáng)度 k1，k2由公式 ⑽、公式 ⑾ 計(jì)算得出。在獲得這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，可以根據(jù)基于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的貨物運(yùn)輸能耗模型計(jì)算和分析我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化對貨物運(yùn)輸能耗的影響。

2.2 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化對貨運(yùn)能耗的影響分析

根據(jù)公式 ⒆、公式 ⒇ 計(jì)算出第一、第二產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化對貨物運(yùn)輸能耗的影響值。2005—2014 年我國第一、第二產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化對貨運(yùn)能耗的計(jì)算結(jié)果匯總?cè)绫?1 所示。

表1 2005—2014 年我國第一、第二產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化對貨運(yùn)能耗的計(jì)算結(jié)果匯總表

從表 1 可以看出，我國第一產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化對貨物運(yùn)輸能耗的影響值總體呈下降趨勢，2014 年相對于2005 年下降了 833.3 萬 t 標(biāo)準(zhǔn)煤， 而且 2010 年相對于2005 年、2014 年相對于 2010 年分別下降了 230.4 萬 t標(biāo)準(zhǔn)煤、172.1 萬 t 標(biāo)準(zhǔn)煤，下降幅度逐漸減??；第二產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化對貨運(yùn)能耗的影響值總體也呈下降趨勢，2014 年相對于 2005 年下降了 1 648.2 萬 t 標(biāo)準(zhǔn)煤， 而且 2010 年相對于 2005 年、2014 年相對于2010 年分別下降了 92.9 萬 t 標(biāo)準(zhǔn)煤、1 596.0 萬 t 標(biāo)準(zhǔn)煤，下降幅度逐漸增大。進(jìn)一步分析得出，第一產(chǎn)業(yè)

結(jié)構(gòu)比重平均每變化 1%，引起的貨物運(yùn)輸能耗變化量為 325.7 萬 t 標(biāo)準(zhǔn)煤，第二產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比重平均每變化 1%，引起的貨物運(yùn)輸能耗變化量為 397.3 萬 t 標(biāo)準(zhǔn)煤，約是第一產(chǎn)業(yè)的 1.2 倍。由此可見，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比重變化幅度相同時(shí)，第二產(chǎn)業(yè)引起的貨物運(yùn)輸能耗量較大，在逐步提高第三產(chǎn)業(yè)比重的前提下，降低第二產(chǎn)業(yè)比重比降低第一產(chǎn)業(yè)比重對實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸節(jié)能會(huì)產(chǎn)生更明顯的效果。

3 結(jié)束語

對于處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型期的我國來說，交通運(yùn)輸節(jié)能、尤其是貨物運(yùn)輸節(jié)能是緩解用能緊張的有效途徑之一。通過基于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的貨物運(yùn)輸能耗模型定量分析產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化對貨物運(yùn)輸能耗的影響，得出第二產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比重變化對貨運(yùn)能耗的影響較大的結(jié)論。因此，合理優(yōu)化第二產(chǎn)業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和發(fā)展高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，逐步降低第二產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比重，是順應(yīng)世界產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化的一般趨勢，是實(shí)現(xiàn)交通運(yùn)輸業(yè)節(jié)能的重要途徑，有助于促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

[1] 趙 莉. 交通運(yùn)輸能源效率及節(jié)能問題研究[D]. 北京：北京交通大學(xué)，2012.

[2] 柳艷嬌. 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化對交通貨運(yùn)業(yè)發(fā)展影響分析[D].大連：大連海事大學(xué)，2007.

[3] 吳 峰，施其洲. 基于熵值理論的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)關(guān)系研究[J]. 交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息，2006，6(1)：71-74，110. WU Feng，SHI Qi-zhou. Entropy Theory based Study on Relationship between Transportation and Industry Systems[J]. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology，2006，6(1)：71-74，110.

[4] 楊樹乾. 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)對貨運(yùn)需求的影響分析[D]. 西安：長安大學(xué)，2008.

[5] 趙永超，孫有望. 單位 GDP 貨運(yùn)量與城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)關(guān)系[J]. 交通科技與經(jīng)濟(jì)，2009，11 (3)：121-122. ZHAO Yong-chao，SUN You-wang. The Research of the Relationship between the Freight Volume Per GDP and the Urban Industrial Structure[J]. Technology & Economy in Areas of Communications，2009，11 (3)：121-122.

[6] 傅志寰，胡思繼，姜秀山，等. 中國交通運(yùn)輸中長期節(jié)能問題研究[M]. 北京：人民交通出版社，2011.

[7] 胡思繼. 鐵路運(yùn)營指標(biāo)分析原理[M]. 北京：中國鐵道出版社，2010.

[8] 中華人民共和國國家統(tǒng)計(jì)局. 中國統(tǒng)計(jì)年鑒[M]. 北京：中國統(tǒng)計(jì)出版社，2015.

（責(zé)任編輯 王 靜）

Analysis on Freight Transport Energy Consumption based on Industrial Structure

ZHAO Li
(Zhengzhou East Station, Zhengzhou Railway Administration, Zhengzhou 450007, Henan, China)

Based on ASIF methodology, the calculation model of freight transport energy consumption is established, by using principle of index factors analysis, this paper analyzes the influence of structure change of primary industry and secondary industry on freight transport energy consumption, and achieves the result. It is concluded that when the variation range of industrial structure proportions are the same, the freight transport energy consumption caused by secondary industry is larger; and based on gradually increasing proportion of tertiary industry, reducing the proportion of secondary industry will have more obvious effects on realizing traffic and transportation energy-saving than reducing the proportion of primary industry.

Industrial Structure; Traffic and Transportation; Energy Consumption; Freight Transportation

1004-2024(2016)06-0019-04

F206

B

10.16669/j.cnki.issn.1004-2024.2016.06.05

2016-04-11

趙莉 (1986—)，女，河南滎陽人，碩士研究生。