城市物流能源消費影響因素研究

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[1.天津大學(xué) 天津 300072；2.天津理工大學(xué) 天津 300384]

引言

城市物流服務(wù)于城市發(fā)展，是城市經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)和命脈，是衡量國家現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志[1]。城市物流發(fā)展涵蓋生產(chǎn)、流通和消費等領(lǐng)域，貫穿社會再生產(chǎn)全過程的各個環(huán)節(jié)。城市物流能源消費強調(diào)滿足物流業(yè)生產(chǎn)需要及城市居民生活需要所消耗的各種能源的總和。隨著城市物流對能源需求越來越大，城市物流已經(jīng)成為名副其實的能耗大戶，是城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要后勤支撐，不僅滿足著城市內(nèi)部的各種物流功能服務(wù)，還是城市經(jīng)濟(jì)向外聯(lián)系和輻射的重要途徑[2]。因此，有關(guān)城市物流能源消費的研究備受學(xué)術(shù)界、業(yè)界關(guān)注。

城市物流的研究多集中于城市物流對城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響[1]、城市物流配送系統(tǒng)對城市環(huán)境的影響[3]、城市物流倉儲設(shè)施與商品供需層間的相互影響[4]、城市空間演化與網(wǎng)絡(luò)的物流設(shè)施布局與規(guī)劃[5]以及物流與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系[6～7]研究。能源消費的研究強調(diào)能源消費與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系[8～10]，從產(chǎn)業(yè)發(fā)展角度探討產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對能源消費的影響[11]；從省域發(fā)展、城市發(fā)展角度分別探討能源消費影響因素[12]和能源消耗影響因素[13]以及城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與能源消費強度的關(guān)系[14]；從區(qū)域物流發(fā)展[15]、物流產(chǎn)業(yè)發(fā)展[16]角度探討能源消費的關(guān)系和替代效用[17]以及物流業(yè)的能源需求預(yù)測[18]；從節(jié)能環(huán)保角度探討物流產(chǎn)業(yè)碳排放[19]和節(jié)能減排的政策模擬[20]。有關(guān)物流發(fā)展與能源消費的研究已經(jīng)取得了豐富的成果，但鮮有對城市物流能源消費相關(guān)問題予以研究的文獻(xiàn)，因此開展城市物流能源消費影響因素的研究是十分必要和有現(xiàn)實意義的?；诖?，選取1995～2015年天津城市物流能源消費等相關(guān)數(shù)據(jù)，對天津城市物流能源消費實證分析，運用格蘭杰因果檢驗的方法試圖揭示城市物流對能源消費的依賴程度以及城市物流能源消費水平。

綜合相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，對城市物流的研究多著眼于城市物流客貨運量、客貨周轉(zhuǎn)量、運輸線路長度和產(chǎn)業(yè)增加值等指標(biāo)，因此討論城市物流能源消費關(guān)系的實質(zhì)表現(xiàn)為城市物流客貨運量、客貨周轉(zhuǎn)量、運輸線路長度和產(chǎn)業(yè)增加值與能源消費的關(guān)系。

客貨運量是指在一定時期內(nèi)各種運輸工具實際運送的貨物和旅客的數(shù)量，是研究運輸發(fā)展規(guī)模和速度的重要指標(biāo)[21]。當(dāng)前城市物流運輸效率難以達(dá)到理想狀態(tài)，源于技術(shù)水平等多種因素限制，因此在當(dāng)前現(xiàn)有技術(shù)水平下，若物流客貨運量增加，則存在能源消費量隨之增加的關(guān)系。

客貨周轉(zhuǎn)量是指各種運輸工具在報告期內(nèi)實際運送的貨物重量和旅客數(shù)量分別乘其運送距離的累計數(shù)，是考核運輸業(yè)綜合性的產(chǎn)量指標(biāo)[15]。該指標(biāo)綜合考慮運送距離、重量、數(shù)量等因素，若在運輸過程中僅考慮能源消耗，則存在客貨周轉(zhuǎn)量累計數(shù)量越大，能源消費量越大的關(guān)系。

運輸線路長度是指鐵路、公路、內(nèi)河里程數(shù)，是反映運輸業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展規(guī)模和水平的重要指標(biāo)[22]。隨著運輸線路長度的不斷增加，城市物流可供選擇的運輸路徑就越多，實際運輸路程就越遠(yuǎn)，則存在隨運輸線路長度的增加，能源消費量隨之增加的關(guān)系。

產(chǎn)業(yè)增加值是指物流產(chǎn)業(yè)的增加值，由交通運輸業(yè)物流增加值、倉儲物流業(yè)增加值、批發(fā)物流業(yè)增加值、配送加工包裝物流業(yè)增加值和郵政業(yè)物流增加值構(gòu)成，是反映物流業(yè)發(fā)展的核心指標(biāo)[23]。能源消費是城市物流發(fā)展的基礎(chǔ)，城市物流的有效運行依賴能源消費，因此存在隨著物流產(chǎn)業(yè)增加值增加，能源消費隨之增加的關(guān)系。

一、模型設(shè)定與數(shù)據(jù)來源

（一）模型設(shè)定

本文選取1995～2015年天津城市物流客貨運量（Y）、客貨周轉(zhuǎn)量（Z）、運輸線路長度（D）和產(chǎn)業(yè)增加值（C）以及天津市物流能源消費（E）等指標(biāo)，運用EViews8.0計量經(jīng)濟(jì)學(xué)軟件考察天津城市物流能源消費是否具有長期的均衡關(guān)系，定量分析相關(guān)變量間的關(guān)系，并檢驗相關(guān)變量間是否存在格蘭杰因果關(guān)系。

物流業(yè)作為獨立產(chǎn)業(yè)已經(jīng)得到了巨大發(fā)展，而城市物流是極其復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象，目前還沒有某個指標(biāo)能夠較為全面地反映城市物流的全部情況[23]。鑒于城市物流自身特性以及相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)的可得性和有效性，考慮到運輸和郵電是物流業(yè)主要構(gòu)成部分，選取天津市運輸和郵電貨運量（萬噸）、貨運周轉(zhuǎn)量（億噸公里）、客運量（萬人）、旅客周轉(zhuǎn)量（億人公里）、運輸線路長度，即鐵路、公路、內(nèi)河里程數(shù)（萬公里）以及交通運輸、倉儲和郵政業(yè)增加值（億元）作為衡量城市物流指標(biāo)。為方便計算，將貨運量（萬噸）、客運量（萬人）和貨運周轉(zhuǎn)量（億噸公里）、旅客周轉(zhuǎn)量（億人公里）分別換算為客貨運量（萬噸）和客貨周轉(zhuǎn)量（億噸公里）。目前我國統(tǒng)計制度規(guī)定的客貨換算系數(shù)[24]按鋪位折算，鐵路、遠(yuǎn)洋、沿海、內(nèi)河運輸換算系數(shù)為1；按座位折算，內(nèi)河換算系數(shù)為0.33，公路換算系數(shù)為0.1。

選取天津交通運輸、倉儲和郵政業(yè)能源消費量（萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤）作為衡量天津市物流能源消費的指標(biāo)，而天津物流能源消費的種類多種多樣，主要包括煤炭、焦炭、原油、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油氣、天然氣、液化天然氣、熱力及電力等，這些實物統(tǒng)計的各種化石燃料的能源折算標(biāo)準(zhǔn)煤系數(shù)各不相同，經(jīng)計算后可得天津物流能源消費量（萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤），能源折算標(biāo)準(zhǔn)煤參考系數(shù)如表1所示。

（二）數(shù)據(jù)來源

有關(guān)1995～2015年天津城市物流能源消費等指標(biāo)的數(shù)據(jù)均來自于相應(yīng)年度的《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國能源統(tǒng)計年鑒》、《天津統(tǒng)計年鑒》或據(jù)此經(jīng)計算得到。以上全部指標(biāo)數(shù)據(jù)，凡是會受到價格影響的指標(biāo)都將剔除價格因素，選用1995～2015年的數(shù)據(jù)將全部轉(zhuǎn)化為1995年不變價格進(jìn)行討論和分析，反映天津城市物流的客貨運量、客貨周轉(zhuǎn)量、運輸線路長度和產(chǎn)業(yè)增加值以及天津物流能源消費等指標(biāo)數(shù)據(jù)，經(jīng)整理后如表2所示。

為了保證相關(guān)時間序列數(shù)據(jù)的可比性以及降低異方差的影響，在模型討論和分析過程中會對相關(guān)時間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行取自然對數(shù)處理，變換后的時間序列分別為：lnYt、lnZt、lnDt、lnCt和lnEt。

表1 能源折算標(biāo)準(zhǔn)煤參考系數(shù)

表2 天津物流能源消費指標(biāo)數(shù)據(jù)

二、實證分析

（一）ADF單位根檢驗

經(jīng)典計量經(jīng)濟(jì)學(xué)理論是建立在時間序列平穩(wěn)的基礎(chǔ)上的，所假設(shè)的變量間的相關(guān)系數(shù)服從的是正態(tài)分布。研究發(fā)現(xiàn)，大部分經(jīng)濟(jì)變量是非平穩(wěn)的[25]，用非平穩(wěn)變量進(jìn)行回歸分析，尤其在大樣本和較高單整除數(shù)的情況下，結(jié)論全部都是變量之間具有相關(guān)關(guān)系，將實際上不相關(guān)的兩個非平穩(wěn)變量用來回歸分析[26]，是一種虛假回歸。因此，對非平穩(wěn)變量間進(jìn)行回歸分析，首先應(yīng)考慮和檢驗變量的平穩(wěn)性[27]，即對變量必須做單位根檢驗。本文選用ADF單位根檢驗法對lnY、lnZ、lnD、lnC和lnE等變量進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗[28]，檢驗結(jié)果如表3所示。

表3 ADF單位根檢驗結(jié)果

從表3可以看出，lnE變量的ADF值小于5%臨界值，這說明檢驗的lnEt時間序列是平穩(wěn)的；lnY、lnZ、lnD、lnC四個變量經(jīng)過一階差分處理后ADF值均小于5%臨界值，這說明檢驗的lnYt、lnZt、lnDt、lnCt時間序列是非平穩(wěn)的，一次差分后序列是平穩(wěn)的，即lnYt、lnZt、lnDt、lnCt原時間序列都有一個單位根。

（二）協(xié)整關(guān)系檢驗

沒有協(xié)整關(guān)系的單整變量的回歸仍然是偽回歸，因此必須做協(xié)整檢驗。鑒于被解釋變量lnE是平穩(wěn)的；解釋變量lnY、lnZ、lnD、lnC都存在一個單位根，且單整階數(shù)均為1，即I（1）平穩(wěn)。按照被解釋變量的單整階數(shù)要小于或者等于解釋變量的單整階數(shù)以及兩個以上解釋變量的單整階數(shù)要相同的協(xié)整檢驗要求，運用EViews8.0計量經(jīng)濟(jì)學(xué)軟件，采用Johansen協(xié)整檢驗方法進(jìn)行檢驗，檢驗結(jié)果如表4所示。

表4 Johansen協(xié)整檢驗結(jié)果

從表4可以看出，lnYt、lnZt、lnDt、lnCt和lnEt五個時間序列在5%顯著水平下存在協(xié)整關(guān)系，即lnYt、lnZt、lnDt、lnCt和lnEt五個時間序列之間存在著長期的均衡關(guān)系。通過對lnY、lnZ、lnD、lnC和lnE時間序列進(jìn)行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)lnE與lnY、lnZ、lnD、lnC呈現(xiàn)高度的正相關(guān)關(guān)系，而各時間序列之間也呈現(xiàn)出高度的正相關(guān)關(guān)系，分析結(jié)果如表5所示。

表5 時間序列相關(guān)性分析

表5說明lnY、lnZ、lnD、lnC和lnE時間序列之間可能存在多重共線性的關(guān)系。通過方差膨脹因子法予以驗證，發(fā)現(xiàn)以lnE為因變量，以lnY、lnZ、lnD、lnC為自變量的有協(xié)整關(guān)系的五變量確實存在多重共線性。以lnE為因變量，以lnY、lnZ或lnD、lnC為自變量的有協(xié)整關(guān)系的三變量不存在多重共線性，由此確定三變量回歸結(jié)果如式（1）和式（2）所示。

其中，R2=0.901 759；F=82.611 32；D.W=1.13；T=21。

其中，R2=0.851 206；F=51.486 32；D.W=1.87；T=21。

從式（1）和式（2）可以看出，各估計參數(shù)均通過了1%顯著性水平檢驗，回歸模型估計值對實際值的擬合程度也較好，且通過了正態(tài)性檢驗、多重共線性檢驗、自相關(guān)檢驗、異方差檢驗。這表明1995～2015年天津城市物流能源消費存在著長期穩(wěn)定的均衡關(guān)系，同天津城市物流能源消費關(guān)系分析結(jié)果較為一致。天津城市物流發(fā)展對能源消費有著很大的影響，表現(xiàn)在天津物流產(chǎn)業(yè)增加值每增加1個百分點，能源消費將增加0.32個百分點；天津物流產(chǎn)業(yè)運輸線路長度每增加1個百分點，能源消費將增加0.52個百分點；天津物流客貨運量每增加1個百分點，能源消費將增加1.07個百分點；天津物流客貨周轉(zhuǎn)量每增加1個百分點，能源消費將增加0.11個百分點。

（三）格蘭杰因果關(guān)系檢驗

協(xié)整檢驗結(jié)果說明了天津城市物流能源消費存在著長期均衡關(guān)系，但不能說明變量間的先后順序是否存在一個變量前期信息會影響到另一變量當(dāng)期，即是城市物流引起能源消費的變動，還是能源消費引起城市物流的變動，因此需要通過格蘭杰因果關(guān)系檢驗做驗證。運用EViews8.0計量經(jīng)濟(jì)學(xué)軟件，根據(jù)赤池信息準(zhǔn)則（AIC）確定滯后階數(shù)[29]，對反映天津城市物流客貨運量、客貨周轉(zhuǎn)量、運輸線路長度和產(chǎn)業(yè)增加值與能源消費的關(guān)系進(jìn)行格蘭杰因果檢驗，檢驗結(jié)果如表6所示。

從表6可以看出，在5%的顯著性水平下，能源消費對運輸線路長度與運輸線路長度對能源消費的格蘭杰檢驗都拒絕了原假設(shè)，呈現(xiàn)出互為格蘭杰因果關(guān)系，即能源消費是運輸線路長度的格蘭杰原因，運輸線路長度也是能源消費的格蘭杰原因，說明天津城市物流能源消費與運輸線路長度具有相互促進(jìn)的作用；能源消費對客貨運量、產(chǎn)業(yè)增加值對客貨運量和運輸線路長度、客貨運量對運輸線路長度和客貨周轉(zhuǎn)量的格蘭杰檢驗拒絕了原假設(shè)，呈現(xiàn)出能源消費對客貨運量、產(chǎn)業(yè)增加值對客貨運量和運輸線路長度、客貨運量對運輸線路長度和客貨周轉(zhuǎn)量具有單向格蘭杰因果關(guān)系，即能源消費是客貨運量的格蘭杰原因、產(chǎn)業(yè)增加值是客貨運量和運輸線路長度的格蘭杰原因、客貨運量是運輸線路長度和客貨周轉(zhuǎn)量的格蘭杰原因，說明天津城市物流能源消費的前期信息會影響到客貨運量的當(dāng)期、產(chǎn)業(yè)增加值的前期信息會影響到客貨運量和運輸線路長度的當(dāng)期、客貨運量的前期信息會影響到運輸線路長度和客貨周轉(zhuǎn)量的當(dāng)期。

表6 格蘭杰因果關(guān)系檢驗結(jié)果

在10%的顯著性水平下，客貨周轉(zhuǎn)量對運輸線路長度和產(chǎn)業(yè)增加值、客貨運量對產(chǎn)業(yè)增加值的格蘭杰檢驗拒絕了原假設(shè)，呈現(xiàn)出客貨周轉(zhuǎn)量對運輸線路長度和產(chǎn)業(yè)增加值、客貨運量對產(chǎn)業(yè)增加值具有單向格蘭杰因果關(guān)系，即客貨周轉(zhuǎn)量是運輸線路長度和產(chǎn)業(yè)增加值的格蘭杰原因、客貨運量是產(chǎn)業(yè)增加值的格蘭杰原因，說明客貨周轉(zhuǎn)量的前期信息會影響到運輸線路長度和產(chǎn)業(yè)增加值的當(dāng)期、客貨運量的前期信息會影響到產(chǎn)業(yè)增加值的當(dāng)期。

三、結(jié)論與啟示

城市物流是極其復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象，到目前為止還沒有形成統(tǒng)一刻畫城市物流的標(biāo)準(zhǔn)，《中國統(tǒng)計年鑒》中也沒有關(guān)于城市物流的獨立統(tǒng)計數(shù)據(jù)，因此明確刻畫城市物流的指標(biāo)是開展城市物流研究的基礎(chǔ)。借鑒相關(guān)文獻(xiàn)用產(chǎn)業(yè)增加值、運輸線路長度、客貨運量和客貨周轉(zhuǎn)量等指標(biāo)能夠很好地描述和反映城市物流發(fā)展的基本情況。通過對1995～2015年天津城市物流能源消費關(guān)系的實證分析，可得到以下基本結(jié)論。

第一，天津城市物流發(fā)展與能源消費間存在著長期的均衡關(guān)系，表現(xiàn)在反映天津城市物流發(fā)展的產(chǎn)業(yè)增加值、運輸線路長度、客貨周轉(zhuǎn)量和客貨運量等指標(biāo)與天津城市物流能源消費同方向變動，即隨著天津城市物流的產(chǎn)業(yè)增加值、運輸線路長度、客貨周轉(zhuǎn)量和客貨運量的增加，天津物流能源消費量相應(yīng)增加。這說明能源消費是天津城市物流發(fā)展的基礎(chǔ)，天津物流產(chǎn)業(yè)的發(fā)展依賴能源消費，這符合物流產(chǎn)業(yè)的特點，天津城市物流運輸效率和周轉(zhuǎn)效率并不理想，還有相當(dāng)大的提升空間。

第二，運輸線路長度與能源消費互為格蘭杰因果關(guān)系，說明天津城市物流運輸線路長度與能源消費間呈現(xiàn)出相互促進(jìn)的良性發(fā)展趨勢，城市物流基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善促進(jìn)了城市物流發(fā)展，為降低城市物流能源消費水平創(chuàng)造了條件；能源消費對客貨運量具有單向格蘭杰因果關(guān)系，說明天津城市物流能源消費的前期信息會影響到客貨運量的當(dāng)期，即客貨運量在很大程度上受到能源消費的影響；能源消費與產(chǎn)業(yè)增加值、客貨周轉(zhuǎn)量間不存在格蘭杰因果關(guān)系，但并不能檢驗?zāi)茉聪M與產(chǎn)業(yè)增加值、客貨周轉(zhuǎn)量在邏輯上的因果關(guān)系，僅說明不存在能源消費的前期信息會影響到產(chǎn)業(yè)增加值、客貨周轉(zhuǎn)量的當(dāng)期。

依據(jù)結(jié)論可得如下管理啟示：能源消費是天津城市物流發(fā)展的基礎(chǔ)，天津城市物流發(fā)展依賴于能源消費，天津城市物流能源消費存在著長期穩(wěn)定的均衡關(guān)系。天津城市物流產(chǎn)業(yè)增加值的獲得主要依靠能源消費，因此只有大幅度提高天津城市物流產(chǎn)業(yè)增加值的附加值才能降低對能源消費的依賴；天津城市物流客貨周轉(zhuǎn)效率和運輸效率并不理想，加大使用新技術(shù)以及新能源交通工具可在很大程度上提升天津城市物流周轉(zhuǎn)效率和運輸效率水平，從而實現(xiàn)天津城市物流能源消費的降低；天津城市物流基礎(chǔ)設(shè)施的投入促進(jìn)了天津城市物流運輸線路更發(fā)達(dá)，可供選擇的路徑更多，能夠讓更多的人享受到現(xiàn)代物流的成果，也因此提高了天津城市物流能源消費量。由此可見，加大天津物流基礎(chǔ)設(shè)施投入、技術(shù)投入以及增加天津城市物流產(chǎn)業(yè)增加值的附加值將最終有益于實現(xiàn)城市物流的可持續(xù)發(fā)展、有助于緩解城市能源需求與供給的矛盾、有利于促進(jìn)城市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。