經(jīng)濟新常態(tài)下用電量與經(jīng)濟模型實證研究

宋紅芳 王光增 程穎 馬蕾 丁珊 田昀

摘 要：隨著中國經(jīng)濟由高速發(fā)展逐步進入中高速發(fā)展，合理轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)成為經(jīng)濟發(fā)展的熱點。電力是國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)與先行產(chǎn)業(yè)之一，合理、準確規(guī)劃電力發(fā)展對于電力公司、統(tǒng)計部門的工作有著重要意義。本文在國網(wǎng)浙江省電力公司的基礎(chǔ)上，結(jié)合浙江省電力與經(jīng)濟的歷史情況，參考浙江省“十三五”規(guī)劃，建立了電力與經(jīng)濟的聯(lián)立方程模型，對浙江省“十三五”時期的主要經(jīng)濟指標和主要電力指標進行預(yù)測，預(yù)測數(shù)據(jù)可供浙江省政府相關(guān)機構(gòu)和浙江省電力公司“十三五”規(guī)劃參考。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)調(diào)整 聯(lián)立方程 指標預(yù)測 電力規(guī)劃

中圖分類號：F224 文獻標識碼：A 文章編號：2096-0298（2017）03（b）-150-04

中國經(jīng)濟經(jīng)歷了30多年的高速發(fā)展后進入調(diào)整期，經(jīng)濟發(fā)展由高速進入中高速發(fā)展，轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、建設(shè)美麗中國將成為“十三五”經(jīng)濟發(fā)展的主旋律。浙江省經(jīng)濟社會平穩(wěn)健康發(fā)展，轉(zhuǎn)型升級初見曙光，但發(fā)展過程中一些矛盾和問題依然存在。浙江省“十三五”規(guī)劃的主要目標是保持中高速增長，全面建成小康社會。電力是國民經(jīng)濟的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)與先行產(chǎn)業(yè)之一，對維持社會經(jīng)濟發(fā)展和改善人民生活水平具有重要的支持與保障作用[1]。

本文根據(jù)浙江省經(jīng)濟和電力發(fā)展歷史數(shù)據(jù)，參考國家“十三五”發(fā)展目標，重點考慮浙江省“十三五”的發(fā)展特點，建立浙江省經(jīng)濟和電力聯(lián)立方程模型，對浙江省“十三五”時期的主要經(jīng)濟指標和主要電力指標進行預(yù)測，預(yù)測數(shù)據(jù)可供浙江省政府相關(guān)機構(gòu)和浙江省電力公司“十三五”規(guī)劃參考。

1 理論模型

關(guān)于電力需求預(yù)測的實證研究，如自回歸法、移動平均、指數(shù)平滑、X12等時間序列方法被廣泛應(yīng)用[2]。然而，單指標預(yù)測的缺陷是不能呈現(xiàn)用電需求與其他變量之間的內(nèi)在關(guān)系。于是很多學(xué)者深入分析經(jīng)濟系統(tǒng)的相互關(guān)系，并做出預(yù)測。郝衛(wèi)平等從電力消費彈性入手研究經(jīng)濟、電力之間的關(guān)系[3～5]。上述涉及的國內(nèi)外用電量預(yù)測方法，無論是傳統(tǒng)預(yù)測方法還是人工智能預(yù)測方法都是單方程預(yù)測，如通過第一產(chǎn)業(yè)增加值預(yù)測第一產(chǎn)業(yè)用電量、第二產(chǎn)業(yè)增加值預(yù)測第二產(chǎn)業(yè)用電量、第三產(chǎn)業(yè)增加值預(yù)測第三產(chǎn)業(yè)用電量、居民收入預(yù)測居民用電量，單方程預(yù)測人為地將客觀互為聯(lián)系變量割裂開、所以說單方程預(yù)測是存在缺陷的，在現(xiàn)實生活中，各種現(xiàn)象是極其復(fù)雜的，變量之間常常是互為依存、互為因果，即一個變量在影響其他變量時，同時也受到其他變量的影響，由此就提出了聯(lián)立方程系統(tǒng)，聯(lián)立方程系統(tǒng)首先在經(jīng)濟學(xué)取得成功，20世紀50年代美國經(jīng)濟學(xué)家克萊因（Klein）利用二次世界大戰(zhàn)之間（1920-1941）美國經(jīng)濟數(shù)據(jù)建立了美國宏觀經(jīng)濟發(fā)展模型，該模型包括6個內(nèi)生變量，4個外生變量，3個行為方程、1個定義方程、二個平衡方程，一個很簡單的聯(lián)立方程，但反映了美國二次大戰(zhàn)之間經(jīng)濟發(fā)展的客觀規(guī)律，而且很好地解釋了美國20世紀50年代的經(jīng)濟發(fā)展。在此以后聯(lián)立方程在計量經(jīng)濟學(xué)、水文學(xué)、地質(zhì)學(xué)、外貿(mào)等學(xué)科得到廣泛的應(yīng)用。

如圖1所示，本次建模采用聯(lián)立方程建模，之所以要采用聯(lián)立方程建模，出發(fā)點是尊重經(jīng)濟與電力發(fā)展的客觀規(guī)律，在一個大經(jīng)濟和電力系統(tǒng)中，各變量之間是相互影響的，譬如經(jīng)濟的發(fā)展必須得到電力支持，也就是我們常說的同步發(fā)展，第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)增加值的增加會導(dǎo)致第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)用電量的增加，反之第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)用電量的增加導(dǎo)致用電負荷的增加，進而影響電力投資的增加和第二產(chǎn)業(yè)增加值的增加，從而導(dǎo)致地區(qū)生產(chǎn)總值的增加，整個社會系統(tǒng)是一個相互影響的系統(tǒng)，而單方程建模不考慮方程和方程之間的聯(lián)系，變量和變量之間的相互影響，很顯然聯(lián)立方程模型比單方程模型更為有效，其次聯(lián)立方程的模擬（情景分析）是其他建模方法無可比擬的，聯(lián)立方程可以通過外生變量、內(nèi)生變量、附加因子等的調(diào)整，對系統(tǒng)進行模擬、評價和預(yù)測，從而為政策的制定提供決策參考，并為經(jīng)濟和電力走勢提供分析和預(yù)測。

由于電力數(shù)據(jù)為物理量，任何時間、任何地點1度電就是1度電，而經(jīng)濟數(shù)據(jù)由于受物價的影響，單位購買力是會發(fā)生變化的，模型中充分考慮了價格變動的影響，將所有經(jīng)濟變量根據(jù)各自的縮減指數(shù)換算為2000年的可比價。

居民用電量由地區(qū)生產(chǎn)總值和夏季平均最高溫度解釋，方程估計說明，地區(qū)生產(chǎn)總值的偏彈性系數(shù)為1.03，夏季平均最高溫度的偏系數(shù)為0.0164（未通過檢驗），即夏季平均最高溫度增加1℃，居民用電量將增加1.64億千瓦時，方程的擬合度為0.9898。

2.2 預(yù)測

對于聯(lián)立方程來說，如果所有的方程都能通過檢驗，同時又有較高的擬合度，向前預(yù)測的環(huán)境又能保持穩(wěn)定，那么預(yù)測的效果應(yīng)該是非常理想的，但這些條件往往得不到完全的統(tǒng)一。我們不能保證所有的方程都有很好的擬合度，但我們必須保證絕大多數(shù)方程有較好的擬合度，我們不能保證所有的方程都通過檢驗，但我們必須保證絕大多數(shù)方程是通過檢驗的。從7個行為方程的估計來看，只有第一產(chǎn)業(yè)增加值和第一產(chǎn)業(yè)用電量方程擬合度為0.8左右，其余方程的擬合度都在0.95以上，可以認為擬合度是相當高的。在方程變量系數(shù)t檢驗方面，第二產(chǎn)業(yè)用電量方程中第二產(chǎn)業(yè)增加值系數(shù)未通過t檢驗，主要問題是解釋變量間存在較為嚴重的共線性，但這并不影響我們研究的主題，因為共線性不影響預(yù)測結(jié)果。所以從預(yù)測的角度來認識，聯(lián)立方程系統(tǒng)是穩(wěn)定的、有效的。

（1）主要經(jīng)濟指標

2000年～2010年浙江地區(qū)生產(chǎn)總值平均增速為12.45%，其中第一產(chǎn)業(yè)平均增速為3.5%，第二產(chǎn)業(yè)平均增速為12.84%，第三產(chǎn)業(yè)的平均增速為13.55%，2011年～2015年地區(qū)生產(chǎn)總值平均增速為8.16%，其中第一產(chǎn)業(yè)為1.8%、第二產(chǎn)業(yè)為7.1%、第三產(chǎn)業(yè)為10%，2015年三產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為4.27∶45.95∶49.78。預(yù)測到2020年，浙江地區(qū)生產(chǎn)總值為61613.21億元，其中第一產(chǎn)業(yè)為2055.80億元、第二產(chǎn)業(yè)為24486.84億元、第三產(chǎn)業(yè)為35070億元，三大產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)比為3.34∶39.74∶56.92，2016年～2020年浙江省地區(qū)生產(chǎn)總值平均增速為7.52%左右（名義價），其中第一產(chǎn)業(yè)平均增速為2.32%左右，第二產(chǎn)業(yè)平均增速為4.44%左右，第三產(chǎn)業(yè)平均增速為10.44%左右，2020年人均地區(qū)生產(chǎn)總值為10.82萬元，10年平均增速為7.5%，實現(xiàn)到2020年地區(qū)生產(chǎn)總值和人均生產(chǎn)總值比2010年翻一番的目標。表2為浙江省2000年～2020年主要經(jīng)濟指標，其中2016年～2020年為預(yù)測指標。

（2）主要電力消費指標

浙江省全社會用電量從2000年的738.05億千瓦時增加到2015年3553.9億千瓦時，用電量年增速為11.05%，這一時期經(jīng)濟平均增速為12.45，電力需求彈性為0.89。其中第一產(chǎn)業(yè)用電量平均年增速為5.86%、第二產(chǎn)業(yè)用電量平均增速為10.73%、第三產(chǎn)業(yè)用電量平均增速為13.75%，居民用電量平均增速為11.14%，電力發(fā)展有力支持了浙江經(jīng)濟發(fā)展，2015年用電結(jié)構(gòu)為0.67∶74.23∶12.61∶12.49。預(yù)測期到2020年浙江省全社會用電量估計為4568.73億千瓦時，2016年～2020年平均年增速為5.15%，電力需求彈性為0.68，其中第一產(chǎn)業(yè)用電量平均增速為5.8%、第二產(chǎn)業(yè)用電量平均增速為3.43%，第三產(chǎn)業(yè)用電量平均增速為11.54%，居民用電量平均增速為7.66%，人均用電量增速為4.53%，人均生活用電量增速為7.03%，到2020年用電結(jié)構(gòu)為0.68∶68.33∶16.93∶14.05，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，工業(yè)用電比例有所下降，第三產(chǎn)業(yè)、居民用電比例有所上升，但用電結(jié)構(gòu)與韓國相比第三產(chǎn)業(yè)和第一產(chǎn)業(yè)用電量占比相對較低，第二產(chǎn)業(yè)用電量占比仍然較高。

3 結(jié)論與政策建議

通過對浙江省經(jīng)濟和電力聯(lián)立方程模型的研究，得到以下結(jié)論。

（1）經(jīng)濟的發(fā)展與電力建設(shè)是密不可分的，在現(xiàn)實世界上變量與變量、方程與方程之間常常是互為聯(lián)系、互為因果，故聯(lián)立方程模型比單方程模型更為有效。

（2）聯(lián)立方程可以模擬各種情景，得到各種情景的分析結(jié)果，如在宏觀經(jīng)濟聯(lián)立方程模型中，常常模擬積極的財政政策和寬松貨幣政策，為財政和貨幣政策提供參考，在經(jīng)濟與電力聯(lián)立方程中可模擬產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對電力需求的影響。

（3）經(jīng)濟與電力聯(lián)立方程模型同時得到主要經(jīng)濟指標和電力指標的預(yù)測結(jié)果，投入少、效率高。

社會經(jīng)濟的發(fā)展離不開電力的支持，經(jīng)濟轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，電力發(fā)展方式也必須轉(zhuǎn)型，一是利用經(jīng)濟轉(zhuǎn)型之機，更多地發(fā)展綠色能源、淘汰低效率、污染大的煤發(fā)電機組，二是做好電力供需平衡測算，電力公司要全力支持經(jīng)濟建設(shè)，同時又要做好電力供給的合理安排，做好“十三五”時期的電力規(guī)劃工作。

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