中國(guó)能源消費(fèi)地區(qū)關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)及結(jié)構(gòu)特征測(cè)度

趙巧芝，閆慶友

（華北電力大學(xué)a.經(jīng)濟(jì)管理系，河北 保定 071003；b.經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，北京 102202）

0 引言

全球氣候變暖背景下，中國(guó)長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)帶來(lái)的能源與環(huán)境問(wèn)題引起了全球關(guān)注，對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的制約作用愈加明顯，如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期可持續(xù)增長(zhǎng)已經(jīng)成為中國(guó)政府面前的重要課題。節(jié)能減排與綠色轉(zhuǎn)型等已成為中國(guó)政府政策制定中重要的評(píng)估指標(biāo)。中國(guó)幅員遼闊，能源資源空間分布極不均衡，能源分布與消費(fèi)的“錯(cuò)位”空間分布，使得空間流動(dòng)特征不容忽視。系統(tǒng)地把握現(xiàn)階段中國(guó)能源消費(fèi)中的省份間關(guān)聯(lián)關(guān)系特征，識(shí)別各省份在其中扮演的角色地位，是中國(guó)節(jié)能減排政策優(yōu)化中的重要課題。

當(dāng)前對(duì)于中國(guó)能源消費(fèi)中的區(qū)域差異研究成果較為豐富。一方面集中于區(qū)域差異特征的測(cè)度研究，鄧光耀（2016）[1]、孫玉環(huán)（2015）[2]、康曉娟（2010）等[3]利用區(qū)域差異測(cè)度指標(biāo)，如基尼系數(shù)、泰爾系數(shù)等對(duì)能源消費(fèi)區(qū)域差異進(jìn)行了分析。另一方面，趙巧芝（2018）[4]、姜磊（2014）[5]、孫慶剛（2013）[6]、楊騫（2014）[7]、吳玉鳴（2012）等[8]采用空間統(tǒng)計(jì)方法中的空間相鄰矩陣W，來(lái)反映這種空間依存關(guān)系，并不能清晰刻畫(huà)所有省份間的空間傳導(dǎo)路徑。而社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法（SNA），通過(guò)關(guān)系拓?fù)鋱D可以清晰地刻畫(huà)出各節(jié)點(diǎn)省份在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的位置，通過(guò)冪律分布、中心性、板塊結(jié)構(gòu)等網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)指標(biāo)測(cè)度來(lái)反映網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征，判斷各省份在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮的作用和“角色”，這些都是節(jié)能減排政策安排中的關(guān)鍵問(wèn)題。劉華軍（2015）[9]采用SNA方法分析省份間在能源消費(fèi)方法的關(guān)聯(lián)關(guān)系矩陣時(shí)，以時(shí)間序列為分析樣本采用格蘭杰因果檢驗(yàn)方法來(lái)構(gòu)建關(guān)系矩陣，易產(chǎn)生較大偏差。因此，本文采用最新能源消費(fèi)數(shù)據(jù)構(gòu)建省份間關(guān)聯(lián)關(guān)系矩陣，系統(tǒng)評(píng)估該復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征，為中國(guó)節(jié)能減排安排提供政策參考。

1 研究方法和數(shù)據(jù)處理

1.1 關(guān)聯(lián)關(guān)系的識(shí)別與網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

關(guān)聯(lián)關(guān)系測(cè)度是關(guān)系網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和評(píng)估的前提。區(qū)域間關(guān)聯(lián)關(guān)系的測(cè)度主要有格蘭杰因果檢驗(yàn)、區(qū)域間投入產(chǎn)出模型以及空間引力系數(shù)三種方法。格蘭杰因果檢驗(yàn)方法是以?xún)蓞^(qū)域的時(shí)間序列數(shù)據(jù)為樣本進(jìn)行測(cè)度，關(guān)系測(cè)度時(shí)假定期間內(nèi)關(guān)聯(lián)關(guān)系保持不變，忽視了關(guān)聯(lián)關(guān)系在期間內(nèi)的變動(dòng)；區(qū)域間投入產(chǎn)出模型在測(cè)定兩區(qū)域關(guān)聯(lián)關(guān)系時(shí)是以區(qū)域間投入產(chǎn)出表為基礎(chǔ)，而中國(guó)區(qū)域間投入產(chǎn)出表的公布時(shí)間較為滯后，無(wú)法將最新變動(dòng)包括在內(nèi)。而利用空間引力系數(shù)來(lái)表征兩地區(qū)在能源消費(fèi)方面的關(guān)聯(lián)關(guān)系，若以最新數(shù)據(jù)資料為基礎(chǔ)測(cè)度，可以反映最新的關(guān)聯(lián)特征。同時(shí)，本文在以空間引力系數(shù)測(cè)度地區(qū)間關(guān)聯(lián)關(guān)系時(shí)，將原有的引力公式進(jìn)行了修正。在兩個(gè)地區(qū)間的地理距離D中又考慮了其經(jīng)濟(jì)距離，經(jīng)濟(jì)距離通過(guò)兩地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異程度來(lái)表征，本文中以人均地區(qū)生產(chǎn)總值差值表示，以經(jīng)濟(jì)距離對(duì)地理距離相除后得到的系數(shù)代替原來(lái)的地理距離。地區(qū)i對(duì)地區(qū)j在能源消費(fèi)方面的空間引力系數(shù)為：

式(1)中，r表示引力系數(shù)，E為能源消耗，P為人口規(guī)模，G為地區(qū)生產(chǎn)總值，Dij為兩地區(qū)間的地理距離，g為人均地區(qū)生產(chǎn)總值。得到n個(gè)區(qū)域的引力系數(shù)矩陣R，其中rij表示地區(qū)i對(duì)地區(qū)j的引力系數(shù)。

以所有區(qū)域?yàn)楣?jié)點(diǎn)，以區(qū)域間的關(guān)聯(lián)關(guān)系為邊，構(gòu)成了能源消費(fèi)的區(qū)域間關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。兩區(qū)域間的關(guān)聯(lián)關(guān)系表現(xiàn)分為強(qiáng)關(guān)系和弱關(guān)系，強(qiáng)關(guān)系是穩(wěn)定的關(guān)聯(lián)關(guān)系，弱關(guān)系是不穩(wěn)定的關(guān)聯(lián)關(guān)系。本文中以強(qiáng)關(guān)系為基礎(chǔ)構(gòu)建關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，可以發(fā)現(xiàn)該網(wǎng)絡(luò)中穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征。在區(qū)域i的強(qiáng)關(guān)系識(shí)別時(shí)，以其與所有其他區(qū)域的引力系數(shù)均值為臨界值，若引力系數(shù)值高于臨界值，表示兩區(qū)域間存在強(qiáng)關(guān)系，在關(guān)聯(lián)關(guān)系矩陣Z的對(duì)應(yīng)位置將關(guān)聯(lián)關(guān)系值記為1；反之，記為0。在對(duì)強(qiáng)關(guān)聯(lián)關(guān)系識(shí)別的基礎(chǔ)上，將原來(lái)的引力系數(shù)矩陣R轉(zhuǎn)化為關(guān)聯(lián)關(guān)系矩陣Z，以該矩陣作為網(wǎng)絡(luò)特征測(cè)度的基礎(chǔ)。本文以2015年中國(guó)30個(gè)省份作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（西藏由于數(shù)據(jù)缺失，未將其考慮在內(nèi)），利用軟件Ucinet6.0對(duì)矩陣Z進(jìn)行處理，測(cè)算該網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)特征。

1.2 能源關(guān)系網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)特性測(cè)度

無(wú)標(biāo)度性和小世界效應(yīng)是社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析中最典型的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)。無(wú)標(biāo)度性是判斷該網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)度分布是否符合冪律分布特征，而小世界效應(yīng)是判斷社會(huì)網(wǎng)絡(luò)與隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)、規(guī)則網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型的主要區(qū)別。兩種統(tǒng)計(jì)性質(zhì)主要通過(guò)節(jié)點(diǎn)的度分布、平均路徑長(zhǎng)度和集聚系數(shù)特征指標(biāo)的測(cè)度實(shí)現(xiàn)。

無(wú)標(biāo)度分布，又稱(chēng)為冪律分布，是判斷無(wú)標(biāo)度性的主要依據(jù)，也是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的重要統(tǒng)計(jì)性質(zhì)。P(l)表示網(wǎng)絡(luò)中的任意節(jié)點(diǎn)恰好有l(wèi)條邊的概率，若其符合冪律分布時(shí)稱(chēng)為無(wú)標(biāo)度分布，符合無(wú)標(biāo)度分布的網(wǎng)絡(luò)具有無(wú)標(biāo)度性質(zhì)。若P(l)符合冪律分布形式，其表達(dá)式為P(l)=l-r，取對(duì)數(shù)后變?yōu)椋?/p>

可以運(yùn)用最小二乘法估計(jì)參數(shù)值，并利用參數(shù)值的顯著性檢驗(yàn)判定網(wǎng)絡(luò)的無(wú)標(biāo)度特性。

小世界效應(yīng)是社會(huì)網(wǎng)絡(luò)區(qū)別于規(guī)則網(wǎng)絡(luò)、隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)特征，一般具有較高的集聚性和較小的路徑長(zhǎng)度?？梢酝ㄟ^(guò)網(wǎng)絡(luò)集聚系數(shù)C和平均最短路徑距離L來(lái)表征。集聚系數(shù)是測(cè)定網(wǎng)絡(luò)中結(jié)點(diǎn)聚集成簇的特征指標(biāo)，節(jié)點(diǎn)i的集聚系數(shù)值Ci是所有與該節(jié)點(diǎn)相鄰的節(jié)點(diǎn)間連邊數(shù)與最大可能連邊數(shù)的比值，則網(wǎng)絡(luò)集聚系數(shù)是所有集聚系數(shù)的算術(shù)平均值，即：

平均最短路徑距離L是網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)間最短距離的均值。在節(jié)點(diǎn)數(shù)為n的網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)i與j之間的最短距離表示從節(jié)點(diǎn)i到j(luò)最少需經(jīng)過(guò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)目，用dij表示。則平均最短路徑的計(jì)算公式為：

1.3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征測(cè)度

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征主要通過(guò)節(jié)點(diǎn)位置、整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及群體結(jié)構(gòu)特征的測(cè)度來(lái)反映。節(jié)點(diǎn)位置反映了節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的位置和影響力；整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)則從網(wǎng)絡(luò)密度、通達(dá)性、傳導(dǎo)效率、等級(jí)度等方面來(lái)反映。而群體結(jié)構(gòu)特征主要是通過(guò)核心-邊緣結(jié)構(gòu)評(píng)估所有節(jié)點(diǎn)中的核心節(jié)點(diǎn)是否凸出，邊緣節(jié)點(diǎn)是否明顯；小群體結(jié)構(gòu)則詳盡地分析網(wǎng)絡(luò)中多個(gè)群體間的分布特征以及相互作用路徑。

網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)位置主要是通過(guò)度數(shù)中心度和中介度指標(biāo)反映。中心度是指與該節(jié)點(diǎn)相連接的網(wǎng)絡(luò)邊數(shù)量，中心度越高表明該節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的影響力和重要性越大。在有向網(wǎng)絡(luò)中，度數(shù)中心度分為出度和入度，出度是由該節(jié)點(diǎn)發(fā)出的網(wǎng)絡(luò)邊數(shù)，入度表示指向該節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)邊數(shù)。中介度是衡量節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中作為媒介人能力的指標(biāo)，通過(guò)節(jié)點(diǎn)的中介度可以評(píng)估該節(jié)點(diǎn)對(duì)其他節(jié)點(diǎn)的控制能力。中介度越高，表明該節(jié)點(diǎn)對(duì)其他節(jié)點(diǎn)的控制能力越強(qiáng)，中介度最高的節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，因?yàn)橐坏┰摴?jié)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題，將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)遭到破壞性影響，甚至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)崩潰。

網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)特征主要通過(guò)對(duì)其緊湊度、信息傳播效率、通達(dá)性以及等級(jí)度評(píng)估判定。網(wǎng)絡(luò)密度d反映了網(wǎng)絡(luò)的稀疏程度，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中實(shí)際存在邊數(shù)與最大可能邊數(shù)對(duì)比得到。網(wǎng)絡(luò)密度越高，表明網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)緊湊度越高。若節(jié)點(diǎn)數(shù)為n的網(wǎng)絡(luò)中實(shí)際存在的網(wǎng)絡(luò)邊數(shù)為D，則其計(jì)算公式為：

網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)度是反映網(wǎng)絡(luò)通達(dá)性指標(biāo)，在有向網(wǎng)絡(luò)中是任意兩點(diǎn)間建立聯(lián)系的程度。若兩節(jié)點(diǎn)能夠建立聯(lián)系，稱(chēng)為該點(diǎn)對(duì)具有可達(dá)性，如果網(wǎng)絡(luò)中不可達(dá)的點(diǎn)對(duì)數(shù)為V，則關(guān)聯(lián)度CN的計(jì)算公式為：

網(wǎng)絡(luò)效率CE是某一網(wǎng)絡(luò)中冗余線數(shù)所占的比例，占比越大表明信息傳導(dǎo)效率越低；同時(shí)，從網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性來(lái)評(píng)估，占比越高表明從一節(jié)點(diǎn)到另一節(jié)點(diǎn)的聯(lián)通渠道越多，當(dāng)一條路徑出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，其替代路徑越多，節(jié)點(diǎn)間存在多重疊加效應(yīng)，增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。若冗余線數(shù)用V′表示，則其計(jì)算公式為：

網(wǎng)絡(luò)等級(jí)度GH是網(wǎng)絡(luò)中不同節(jié)點(diǎn)間非對(duì)稱(chēng)可達(dá)的可能程度。等級(jí)度越高，表明網(wǎng)絡(luò)越具有嚴(yán)格的等級(jí)結(jié)構(gòu)，等級(jí)結(jié)構(gòu)越森嚴(yán)時(shí)，越多節(jié)點(diǎn)處于從屬和邊緣地位。若對(duì)稱(chēng)的可達(dá)點(diǎn)對(duì)數(shù)為M，Max(M)表示可達(dá)的點(diǎn)對(duì)數(shù)，其GH的計(jì)算公式為：

核心-邊緣結(jié)構(gòu)是由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間存在的一種中心緊密相連、外圍稀疏分散的特殊結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的魯棒性和穩(wěn)定性，是最有績(jī)效和最易持續(xù)發(fā)展的結(jié)構(gòu)[10]。若核心節(jié)點(diǎn)間聯(lián)系過(guò)于緊密，將使得網(wǎng)絡(luò)組織活動(dòng)過(guò)載和績(jī)效降低[11]。明確核心節(jié)點(diǎn)和邊緣節(jié)點(diǎn)的分布，明確核心節(jié)點(diǎn)是否凸出，通過(guò)核心節(jié)點(diǎn)間的緊密程度判斷是否處于過(guò)載狀態(tài)，以及網(wǎng)絡(luò)是否處于最理想的績(jī)效狀態(tài)。在小群體結(jié)構(gòu)特征測(cè)度時(shí)，選擇迭代相關(guān)收斂法（CONCOR）進(jìn)行塊模型的板塊識(shí)別，通過(guò)板塊的密度矩陣、像矩陣評(píng)估板塊間的相互作用機(jī)制和影響路徑，評(píng)估各個(gè)板塊在網(wǎng)絡(luò)中的位置和擔(dān)任的主要“角色”，從而識(shí)別出中心板塊和從屬板塊。

本文中地區(qū)能源消費(fèi)數(shù)據(jù)來(lái)自于《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒2016》，人口規(guī)模和地區(qū)生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2016》，兩省份間地理距離是根據(jù)省會(huì)間的經(jīng)緯度計(jì)算的球面距離。

2 研究結(jié)果及分析

2.1 關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖分析

利用Ucinet6.0軟件將關(guān)聯(lián)關(guān)系矩陣可視化得到2015年30個(gè)省份的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D（見(jiàn)圖1）。對(duì)比可知，2014年關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中存在著189條邊，與2001年的157條相比有所上升，變動(dòng)幅度不大，各省份間的能源關(guān)系“渠道”分布較為普遍，所有省份至少有1個(gè)以上的關(guān)聯(lián)關(guān)系，不存在“孤點(diǎn)”省份。同時(shí)，根據(jù)圖1可以發(fā)現(xiàn)，從整體網(wǎng)絡(luò)圖形來(lái)看，所有省份之間在能源消費(fèi)方面的關(guān)聯(lián)關(guān)系比較普遍，30個(gè)省份均位于整體網(wǎng)絡(luò)中，不存在孤立省份；其次，區(qū)域分形特征較為明顯，華北地區(qū)省份如北京、天津、內(nèi)蒙古、山西、河北大致位于整體網(wǎng)絡(luò)的左側(cè)，說(shuō)明該省份間的聯(lián)系較為密切，西南省份如四川、重慶、貴州、云南集聚在一起，長(zhǎng)三角地區(qū)省份以及長(zhǎng)江中游省份大多集聚在一個(gè)子網(wǎng)區(qū)域，東北三省份與其他區(qū)域關(guān)聯(lián)關(guān)系較為稀疏。再次，整體網(wǎng)絡(luò)中心省份仍不太明顯，但區(qū)域子網(wǎng)中心較為集中，如北京、重慶、陜西等省份，其多位于子網(wǎng)中心位置，子網(wǎng)邊緣省份較為清晰。

圖1 2015年中國(guó)省份間能源消費(fèi)空間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)圖

2.2 能源消費(fèi)關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)測(cè)度

首先，對(duì)該關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)標(biāo)度特性檢驗(yàn)。運(yùn)用Ucinet6.0軟件根據(jù)2015年關(guān)聯(lián)關(guān)系矩陣得到各節(jié)點(diǎn)度數(shù)值和相應(yīng)的概率分布表。假定其符合冪律分布，則其對(duì)數(shù)后的分布函數(shù)為lnP(l)=-rlnl，運(yùn)用OLS方法估計(jì)參數(shù)r的數(shù)值，并進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。利用Eviews6.0軟件的回歸結(jié)果如下：

lnP(l)=-1.022ln(l)

冪律指數(shù)r的估計(jì)值是-1.022，伴隨概率為0.000，顯著性水平為1%時(shí)通過(guò)了顯著性檢驗(yàn)。因此該關(guān)聯(lián)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)的度數(shù)分布符合冪律分布，冪律指數(shù)為1.1022，具有無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)特征。

然后，根據(jù)式(3)和式(4)的計(jì)算方法，利用Ucinet6.0軟件得到30個(gè)省份能源關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的集聚系數(shù)C和平均最短路徑距離系數(shù)L。結(jié)果顯示，2015年網(wǎng)絡(luò)集聚系數(shù)為0.530，平均最短路徑距離為2.158。意味著從一省份到達(dá)另一省份的平均最短距離為2.158，即兩節(jié)點(diǎn)間最少需要2.2步才可到達(dá)，路徑距離較短。網(wǎng)絡(luò)集聚系數(shù)是0.530，與最大值1相比系數(shù)值差距較大，說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)的整體凝聚力不高，不同節(jié)點(diǎn)間集聚成簇的趨勢(shì)不太明顯。相對(duì)較低的網(wǎng)絡(luò)集聚程度和較小的平均最短路徑距離說(shuō)明該網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出一定的小世界效應(yīng)，但集聚性不太高，小世界性較弱。綜上可知，根據(jù)2015年30個(gè)省份能源關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)測(cè)度結(jié)果可知，該網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)度分布是冪律系數(shù)值為1.147的無(wú)標(biāo)度分布，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)具有弱小世界效應(yīng)性質(zhì)。

2.3 網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)特征測(cè)度

根據(jù)式(5)至式(8)計(jì)算30個(gè)省份能源流動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)密度、關(guān)聯(lián)度、等級(jí)度和效率值。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：2015年30個(gè)省份間實(shí)際存在的關(guān)系數(shù)為189個(gè)，得到其網(wǎng)絡(luò)密度值是0.2172。在0～1區(qū)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)密度值較低，屬于低密度網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型。關(guān)聯(lián)度值為1，意味著該低密度網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)連通效果良好，省際間具有良好的能源流動(dòng)通達(dá)性，省份間的能源消費(fèi)關(guān)聯(lián)關(guān)系分布具有普遍性存在。同時(shí)，2015年網(wǎng)絡(luò)等級(jí)度值是0.6921，等級(jí)度值較高，意味著省份間在能源消費(fèi)流動(dòng)中存在著一定的“等級(jí)”，但并非“等級(jí)森嚴(yán)”。網(wǎng)絡(luò)效率值是0.7611，說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)傳輸效率較高，存在一定的多重疊加性。

2.4 網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的個(gè)體結(jié)構(gòu)特征測(cè)度

根據(jù)Ucinet6.0測(cè)算結(jié)果顯示，30個(gè)省份能源網(wǎng)絡(luò)的出度中心勢(shì)為20.33%，入度中心勢(shì)為34.60%，可見(jiàn)該網(wǎng)絡(luò)的中心勢(shì)存在網(wǎng)絡(luò)核心的概率較大，但由于出度、入度中心勢(shì)差異較大，說(shuō)明30個(gè)省份間關(guān)聯(lián)關(guān)系的流入、流出特征差異顯著。對(duì)30個(gè)省份的度數(shù)中心度進(jìn)行測(cè)算，由下頁(yè)圖2發(fā)現(xiàn)：30節(jié)點(diǎn)的入度分布非常集中，入度較高的省份包括北京、天津、上海、江蘇、浙江和廣東，意味著這些省份是能源流入的主要目的地區(qū)域，這些省份是中國(guó)經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)省份，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和發(fā)展速度較高，且是能源匱乏地區(qū)，因此成為了主要能源流入目的地。而30個(gè)省份的入度分布比較分散，西部省份如重慶、四川、云南、陜西、甘肅、青海、寧夏和新疆，其節(jié)點(diǎn)的出度顯著高于其入度，說(shuō)明這些區(qū)域是我國(guó)主要的能源輸出源頭地區(qū)，該類(lèi)地區(qū)的能源資源豐富，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低，其生產(chǎn)能源主要用于滿(mǎn)足區(qū)域外能源需求；中東部地區(qū)部分省份如安徽、福建、江西、山東，其節(jié)點(diǎn)的出度和入度差異不大，說(shuō)明這些地區(qū)既需要從外部區(qū)域調(diào)入能源，同時(shí)也向區(qū)域外輸出能源，這些區(qū)域承擔(dān)了中間人功能。此外，北京、天津和上海三節(jié)點(diǎn)的出度在5左右，地理位置上毗鄰港口使得其部分承擔(dān)了轉(zhuǎn)運(yùn)人功能。

圖2 2015年30個(gè)省份出度和入度值

2.5 網(wǎng)絡(luò)中的群體結(jié)構(gòu)特征測(cè)度

首先，對(duì)30個(gè)省份能源關(guān)聯(lián)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行核心-邊緣結(jié)構(gòu)識(shí)別。本文選取離散型模型中的核心-邊緣關(guān)聯(lián)缺失模型，采用組合優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)，目的是使得核心成員間的密度最大，且使邊緣成員之間的密度最小。核心-邊緣結(jié)構(gòu)從主體上反映了30個(gè)省份間的核心區(qū)域和邊緣區(qū)域的劃分，而小群體結(jié)構(gòu)特征測(cè)度將更加詳盡地反映多個(gè)板塊（或小群體）之間關(guān)聯(lián)關(guān)系傳遞的路徑方向和板塊角色定位。本文選擇CONCOR方法，選擇最大分割深度為2，集中標(biāo)準(zhǔn)為0.20，將30個(gè)省份劃分為4個(gè)板塊，結(jié)果如表2所示。計(jì)算各個(gè)子網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)密度（如表3所示），以0.20為臨界值，將板塊間關(guān)聯(lián)關(guān)系密度值界定為強(qiáng)關(guān)系和弱關(guān)系，得到板塊間關(guān)聯(lián)關(guān)系的像矩陣。像矩陣中對(duì)角線表明板塊內(nèi)部成員間的能源傳遞特征，非對(duì)角線位置元素表明板塊間的能源傳遞特征，橫行表示輸出方向，列向表示接收方向。根據(jù)像矩陣所反映的信息，不僅可以反映出各板塊內(nèi)部之間的網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)關(guān)系的強(qiáng)弱，還可以反映出跨板塊之間的流動(dòng)特征，以此反映中國(guó)能源消費(fèi)過(guò)程中的跨區(qū)域流動(dòng)特征。

表2 中國(guó)30個(gè)省市空間板塊分類(lèi)(2015年)

表3 空間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的板塊密度矩陣與像矩陣（2015年）

首先，第1板塊為環(huán)京津省份和東北地區(qū)，第1板塊內(nèi)部北京和天津居于中心位置，與其他省份之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系最強(qiáng)，且主要為流入方，意味著北京和天津兩地區(qū)在能源消費(fèi)過(guò)程中主要受到其周邊省份的影響，同時(shí)北京和天津之間存在著較穩(wěn)定的引力，說(shuō)明京津冀一體化進(jìn)程中兩地區(qū)在能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)方面的相互溢出效應(yīng)較為明顯。第1板塊內(nèi)部的輸出省份主要為京津之外的8個(gè)省份，除東北三省外，其他5個(gè)省份東均是我國(guó)資源富集省份和高耗能產(chǎn)業(yè)密集省份，一方面說(shuō)明了這些省份所生產(chǎn)多向京津地區(qū)流動(dòng)，另一方面也說(shuō)明這些環(huán)京津省份在產(chǎn)業(yè)發(fā)展鏈條中多處于低端和初級(jí)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)，而京津地區(qū)位于產(chǎn)業(yè)鏈條上游，因此才產(chǎn)生了典型的向京津輸出能源，而受到京津兩地溢出影響的關(guān)系較為微弱的格局。

第2板塊主要是西北地區(qū)省份，這些省份是中國(guó)能源富集省份，但多屬于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)省份。首先，根據(jù)圖1可知，這些省份首先承擔(dān)著向第1板塊（主要是京津）輸出能源的重要任務(wù)，同時(shí)其板塊內(nèi)部省份之間的相互關(guān)聯(lián)關(guān)系也較為明顯，該板塊內(nèi)部的子網(wǎng)密度值高達(dá)0.750，說(shuō)明相互關(guān)聯(lián)關(guān)系廣泛存在于這些省份間。根據(jù)像矩陣（表3）所示，該板塊能源消費(fèi)對(duì)第3和第4板塊產(chǎn)生了較為顯著的影響，向這兩類(lèi)板塊存在著溢出影響；同時(shí)，也受到第4板塊對(duì)其能源消費(fèi)的關(guān)聯(lián)影響。

第3板塊主要是長(zhǎng)三角地區(qū)省份或長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶中下游省份，這些省份大多數(shù)是中國(guó)經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的省份，同時(shí)也是中國(guó)經(jīng)濟(jì)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展的重要區(qū)域，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展戰(zhàn)略、長(zhǎng)三角發(fā)展規(guī)劃等都是我國(guó)重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域。這些省份在經(jīng)濟(jì)布局、技術(shù)和人才流動(dòng)等方面存在著密切關(guān)聯(lián)，這是其在能源消費(fèi)方面表現(xiàn)出普遍的關(guān)聯(lián)關(guān)系的重要原因。同時(shí)，這些省份在能源資源稟賦方面非常匱乏，是中國(guó)能源調(diào)入的主要省份。根據(jù)像矩陣顯示，其能源消耗主要受到第2和第4板塊影響。

第4板塊主要是我國(guó)西南地區(qū)和華南地區(qū)省份。這一板塊內(nèi)部既包括了中國(guó)經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)省份如廣東、湖南、重慶、海南和四川等省份，還包括了欠發(fā)達(dá)省份如貴州、云南和廣西。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份中廣東和海南屬于資源匱乏省份，而貴州、云南、四川和廣西等省份具有豐富的水電和天然氣等資源，因此經(jīng)濟(jì)互補(bǔ)和資源互補(bǔ)特征使得該板塊內(nèi)部的關(guān)聯(lián)關(guān)系普遍存在，其子網(wǎng)密度高度為0.732。根據(jù)像矩陣顯示，該板塊還承擔(dān)著向第2和第3板塊輸出能源的任務(wù)。

綜上所述，根據(jù)2015年30個(gè)省份間存在的189個(gè)關(guān)聯(lián)關(guān)系中，四大板塊內(nèi)部累計(jì)為130個(gè)，占總關(guān)聯(lián)關(guān)系數(shù)的69%，說(shuō)明板塊內(nèi)部各省份之間在能源消費(fèi)過(guò)程中的相互影響程度占有絕對(duì)比重，而板塊之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系僅占總關(guān)系的31%。一方面說(shuō)明，中國(guó)在省域能源消費(fèi)方面具有典型的地域集聚特征，大致可以分為華北、西北、西南和東南四大集群，同時(shí)板塊間的關(guān)聯(lián)關(guān)系占比在三成左右，另一方面說(shuō)明了中國(guó)能源消費(fèi)在地域之間的跨區(qū)流動(dòng)特征也不容忽視。

根據(jù)像矩陣所示，能源消費(fèi)輸出區(qū)域主要是第2和第4板塊，接受區(qū)域則廣泛存在，所有板塊均存在穩(wěn)定的接收方向。由圖3（見(jiàn)下頁(yè)）可知，第2板塊是四大板塊中的中心板塊，其一方面向其他三大板塊輸出能源，另一方面還接收來(lái)自第4板塊的能源輸出；第2和第4板塊是我國(guó)主要能源輸出區(qū)域，同時(shí)，第2板塊還承擔(dān)著能源輸出“中間人”和“中轉(zhuǎn)地”的角色，第1板塊僅表現(xiàn)出穩(wěn)定的接收能源輸入地區(qū)。綜上可知，中國(guó)四大板塊之間的能源跨區(qū)域流動(dòng)可以總結(jié)為兩大通道“2→4→3”和“4→2→1”。

圖3 四大板塊間傳遞路徑（方框表示板塊內(nèi)部關(guān)聯(lián)關(guān)系）

3 結(jié)論

本文利用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法，對(duì)中國(guó)省份間能源關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計(jì)特性和結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了測(cè)度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：（1）30個(gè)省份構(gòu)成的能源消費(fèi)關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)是具有弱小世界效應(yīng)和符合冪律分布的網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型。該網(wǎng)絡(luò)屬于低密度網(wǎng)絡(luò)，其子網(wǎng)具有明顯的核心-邊緣結(jié)構(gòu)，能源流出和流入板塊較為集中。網(wǎng)絡(luò)通達(dá)性良好，關(guān)聯(lián)關(guān)系普遍性存在；網(wǎng)絡(luò)等級(jí)度不高，存在著一定的等級(jí)但并非“等級(jí)森嚴(yán)”；網(wǎng)絡(luò)效率較高，存在著一定的省份間疊加效應(yīng)。（2）根據(jù)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系分布將30個(gè)省份分為四大板塊，板塊內(nèi)部省份間能源流動(dòng)占主體，同時(shí)區(qū)域間流動(dòng)不容忽視。第1板塊是環(huán)京津省份，第2板塊是西北地區(qū)省份，第3板塊主要是長(zhǎng)三角和長(zhǎng)江中下游省份，第4板塊是西南和華南省份。第2和第4板塊是能源消費(fèi)輸出地，輸入?yún)^(qū)域廣泛存在，第2板塊具有明顯的中介人功能，主要有兩大跨區(qū)域流動(dòng)通道。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄧光耀，張忠杰.中國(guó)各省人均能源消費(fèi)量的收斂性研究——基于空間面板模型的分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2016，(11).

[2]孫玉環(huán)，李倩，孫婷.中國(guó)能源消費(fèi)強(qiáng)度地區(qū)差異及影響因素分析[J].東北財(cái)經(jīng)大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，(6).

[3]康曉娟，楊冬民.基于泰爾指數(shù)法的中國(guó)能源消費(fèi)區(qū)域差異分析[J].資源科學(xué)，2010，(3).

[4]趙巧芝，閆慶友，趙海蕊.中國(guó)省域碳排放的空間特征及影響因素[J].北京理工大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2018，(1).

[5]姜磊，柏玲.中國(guó)能源強(qiáng)度的空間分布與收斂研究——基于動(dòng)態(tài)空間面板模型的分析[J].西部論壇，2014，(7).

[6]孫慶剛，郭菊娥，師博.中國(guó)省域間能源強(qiáng)度空間溢出效應(yīng)分析[J].中國(guó)人口·資源與環(huán)境，2013，23(11).

[7]楊騫，劉華軍.技術(shù)進(jìn)步對(duì)全要素能源效率的空間溢出效應(yīng)及其分解[J].經(jīng)濟(jì)評(píng)論，2014，(6).

[8]吳玉鳴.中國(guó)區(qū)域能源消費(fèi)的決定因素及空間溢出效應(yīng)——基于空間面板數(shù)據(jù)計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型的實(shí)證[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：社會(huì)科學(xué)版，2012，12(4).

[9]劉華軍，劉傳明，孫亞男.中國(guó)能源消費(fèi)的空間關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特征及其效應(yīng)研究[J].中國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)，2015，(5).

[10]杜海峰，李樹(shù)茁等.小世界網(wǎng)絡(luò)與無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)的社區(qū)結(jié)構(gòu)研究[J].物理學(xué)報(bào)，2007，(12).

[11]張玥，朱慶華.學(xué)術(shù)博客交流網(wǎng)絡(luò)的核心——邊緣結(jié)構(gòu)分析與實(shí)證研究[J].情報(bào)研究，2009，(6).