我國(guó)西部地區(qū)各省能源強(qiáng)度差異因素研究

黃文婷

摘要：目前我國(guó)各個(gè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、能源稟賦、能源利用率等情況各不相同，故能源強(qiáng)度的變化也不相同，要實(shí)現(xiàn)能源消耗強(qiáng)度的降低，各省應(yīng)根據(jù)自身的條件發(fā)現(xiàn)問題，并采取具體的措施節(jié)約能源、降低能耗。本文根據(jù)目前研究現(xiàn)狀，選取西部地區(qū)各省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況、能源消耗量、能源稟賦、能源固定資產(chǎn)投資率等變量進(jìn)行多水平建模分析，并基于2005-2014年我國(guó)西部地區(qū)11個(gè)省市10年間能源強(qiáng)度的面板數(shù)據(jù)，對(duì)我國(guó)西部地區(qū)各省能源消耗強(qiáng)度的影響因素進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：能源消耗強(qiáng)度；多水平模型；異質(zhì)性

1.引言

近幾年我國(guó)整體能源消耗強(qiáng)度持續(xù)下降，且能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，技術(shù)水平比以往都有所提高。但是我國(guó)各地區(qū)各省差距較大，經(jīng)濟(jì)與能源發(fā)展指標(biāo)往往呈現(xiàn)兩極分化。故要客觀的評(píng)價(jià)分析我國(guó)各省市能源消耗強(qiáng)度和能源利用率的狀況，制定可操作的、科學(xué)合理的、具體的、有針對(duì)性的地方性能源政策，使我國(guó)各省地區(qū)能共同降低能源消耗強(qiáng)度，提高能源效率。

研究我國(guó)西部地區(qū)各省能源消耗強(qiáng)度的影響因素，有利于西部地區(qū)的整體優(yōu)化，更有利于西部地區(qū)各省根據(jù)自身情況，制定可實(shí)現(xiàn)、可操作的能源性的法規(guī)與政策，科學(xué)的降低能源消耗強(qiáng)度。

2.能源強(qiáng)度及影響因素

能源消耗強(qiáng)度，是最常用的測(cè)量能源利用效率的指標(biāo)。能源消耗強(qiáng)度的高低與各地區(qū)所處的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段、經(jīng)濟(jì)發(fā)展結(jié)構(gòu)、重工業(yè)占比、技術(shù)水平、能源價(jià)格、能源結(jié)構(gòu)比、固定資產(chǎn)投資比例、以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比等諸多因素有關(guān)。

3.能源強(qiáng)度模型設(shè)定及實(shí)證分析

3.1 變量選擇與定義

由于部分?jǐn)?shù)據(jù)不可獲得以及相關(guān)省市數(shù)據(jù)缺失，根據(jù)目前相關(guān)能源強(qiáng)度文獻(xiàn)，本文選擇6個(gè)變量：site：西部地區(qū)11個(gè)省份，剔除西藏自治區(qū)；time：年份（0 代表 2005 年，1 代表 2006 年，...，9代表 2014 年）時(shí)間長(zhǎng)度為10年；EI：能源強(qiáng)度（噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬(wàn)元 GDP）；ES：能源結(jié)構(gòu)（地區(qū)煤炭消耗量/能源總消耗量）；PP：地區(qū)當(dāng)年生產(chǎn)總值占全國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值比，衡量當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展水平；FIR：固定資產(chǎn)投資率（固定資產(chǎn)投資額/GDP %）。

設(shè) EI 為因變量，其他變量（除變量 site）為自變量，建立兩水平發(fā)展模型。數(shù)據(jù)來(lái)源《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》、歷年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》以及《中國(guó)對(duì)外經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒》 。

3.2對(duì)數(shù)據(jù)層次結(jié)構(gòu)的檢驗(yàn)

建立多水平模型前首先要檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否存在層次結(jié)構(gòu)，因此先建立空模型：

（4.1.1）

（4.1.2）

可以看到模型（4.1.1）和（4.1.2）上均沒有常規(guī)模型的解釋性變量， 為相互獨(dú)立的水平1殘差， 為相互獨(dú)立的截距項(xiàng)水平2殘差，且 .將模型（4.1.2）代入模型（4.1.1），得到如下模型（隨機(jī)效應(yīng)的方差分析模型）：

（4.1.3）

模型（4.1.3）中 反映組間差異情況，而σ2則代表了測(cè)量的組內(nèi)數(shù)據(jù)之間的差異。將數(shù)據(jù)導(dǎo)入 SAS 后，空模型運(yùn)行結(jié)果如下：

由運(yùn)行結(jié)果知： ，在0.05的水平下，二者都有顯著的統(tǒng)計(jì)意義，表明測(cè)量的11個(gè)省市地區(qū)的能源強(qiáng)度（EI）的初始值顯著不同，故它們之間存在顯著的組內(nèi)變異。計(jì)算出組內(nèi)相關(guān)系數(shù)ICC=53.863%，表示上述整體數(shù)據(jù)的53.863% 的總變異是由研究的11個(gè)省份之間的異質(zhì)性引起，即意味著11個(gè)省市之間的能源數(shù)據(jù)具有很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)性特征。

3.3 無(wú)條件兩水平發(fā)展模型

根據(jù)已有的數(shù)據(jù)情況以及空模型中ICC值，選擇構(gòu)建兩水平的無(wú)條件發(fā)展模型，此模型在水平 1 上僅僅有時(shí)間 t 變量，且將時(shí)間取值設(shè)置為 0、1、…、9.水平2上依然不加入任何解釋性變量，具體模型如下：

（4.1.4）

（4.1.5）

（4.1.6）

同樣模型（4.1.4）與模型（4.1.5）分別為1 水平與2 水平模型

， 為一水平上相互獨(dú)立的殘差，為在2 水平上的截距項(xiàng)的相互獨(dú)立的殘差， 為相互獨(dú)立的斜率項(xiàng)水平 2 殘差，

，表示水平1 與水平2 的殘差要相互獨(dú)立。

據(jù)上述模型，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入SAS，并考慮 0.05 的顯著性水平進(jìn)行檢驗(yàn)，由運(yùn)行結(jié)果可知： σ2u0（隨機(jī)截距項(xiàng)的方差）及σ2u1（時(shí)間變化量的隨機(jī)斜率的方差）估計(jì)非常顯著，表明西部地區(qū)這11個(gè)省市之間在截距項(xiàng)與斜率項(xiàng)上有明顯的異質(zhì)特征，即各省市的能源強(qiáng)度 EI 隨時(shí)間的變化率在省市與省市之間也是不同的。γ10的估計(jì)值為0.06539，表明隨著時(shí)間的推移各省市能源消耗強(qiáng)度顯著上升，每個(gè)省市的能源消耗強(qiáng)度每年平均增加0.06539個(gè)單位。各省市σ2u01<0，表明各省市的能源強(qiáng)度初始值越高，則其隨時(shí)間推移下降幅度越緩。

由于多水平模型考慮了層次結(jié)構(gòu)，此時(shí)可以設(shè)模型（4.1.3）為空模型，模型（4.1.6）被定義為現(xiàn)模型，通過(guò)表4.3可計(jì)算得 。 因此模型（4.1.6）中的時(shí)間回歸項(xiàng)可解釋的方差比例為。

3.4 多變量?jī)伤桨l(fā)展模型

由模型（4.1.6）的分析結(jié)果可知：各省市的能源消耗強(qiáng)度在截距項(xiàng)與斜率上存在顯著的差異。在此基礎(chǔ)上可以考慮在水平2上的截距項(xiàng)與斜率項(xiàng)引入解釋性變量。在β0i上和β1i上都加入變量ES1（能源結(jié)構(gòu)）、 FIRi（固定資產(chǎn)投資比例）和PPi（生產(chǎn)總值比），則多變量?jī)伤桨l(fā)展模型可表示為：

兩水平殘差的假設(shè)與模型（4.1.4）相同，模型（4.1.8）說(shuō)明了截距項(xiàng)與斜率分別受變量影響，因此可以有效的檢驗(yàn)和估計(jì)各個(gè)省市能源強(qiáng)度的影響因素和影響各省市能源強(qiáng)度走勢(shì)的因素，將模型（4.1.8）代入模型（4.1.7）可得：

根據(jù)上述模型，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入SAS，并考慮 0.05 的顯著性水平進(jìn)行檢驗(yàn)，從運(yùn)行結(jié)果可知：所有變量的P值在0.05的水平條件下都十分顯著，故模型為最終模型。

現(xiàn)設(shè)定（4.1.6）為零模型，（4.19）為設(shè)定模型，根據(jù)分解數(shù)據(jù)結(jié)果可計(jì)算水平2上方差解釋比例貢獻(xiàn)的大小為：

因此各省市間能源強(qiáng)度變化率的差異基本可以通過(guò)解釋變量 ES（能源結(jié)構(gòu)即煤炭消耗量占能源消耗量）、PP（經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平）與 FIR（固定資產(chǎn)投資比例）來(lái)解釋。

4.總結(jié)及建議

本文基于多水平發(fā)展模型研究西部地區(qū)能源消耗強(qiáng)度差異及變動(dòng)的因素，通過(guò)結(jié)果，給出以下建議：（1）改變以煤炭資源為主導(dǎo)的能源消耗結(jié)構(gòu)；（2）優(yōu)化我國(guó)目前的投資結(jié)構(gòu)；（3）根據(jù)能源強(qiáng)度計(jì)算公式可知，能源強(qiáng)度不僅與能源的消耗量有關(guān)，也同時(shí)受地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平影響；（4）完善我國(guó)能源價(jià)格體系，使能源價(jià)格能夠較好的體現(xiàn)能源開發(fā)中的全部社會(huì)成本并反映真實(shí)的能源市場(chǎng)供需狀況。

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