山東省能源消費與工業經濟增長的灰色關聯分析

摘要 能源消費與經濟增長的關系問題是能源經濟學的研究核心之一。目前中國經濟正處于高速增長時期，工業經濟高能耗的粗放增長方式必然導致能源短缺。這種能源短缺反過來又會制約經濟的增長。因此分析能源消費和工業經濟增長的關系并進而正確處理這種關系，對于中國乃至各區域的可持續發展都非常重要。本文運用灰色相對關聯度方法，利用山東省1998-2006年能源消費數據，從能源消費總量與能源利用效率兩方面分析了山東省能源消費與工業經濟增長之間的關聯度。研究表明：能源消費與工業經濟增長之間有著顯著的正相關關系，但是比較而言，能源消費總量與工業GDP的關聯度要大于能源利用效率與工業GDP的關聯度，體現了目前工業經濟仍然是粗放式增長模式，能源消費總量仍然是影響經濟增長的關鍵因素。

關鍵詞 能源消費；工業經濟增長；萬元GDP能耗；灰色關聯分析

中圖分類號 F206 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104(2008)03-0103-05

能源消費與經濟增長的關系是能源經濟學的研究核心之一。關于能源消費和經濟增長的關系問題，國際學術界有兩種不同的觀點，一種觀點認為經濟增長與能源供應有著固定的聯系。比如，在發展中國家，能源供給和經濟增長存在正相關性。另一種觀點則相反，認為可通過采用節能技術和調整經濟結構等手段控制對能源的需求，經濟增長并不一定需要能源供給的同步增長，因此能源供給和經濟增長不一定存在相關性。與第一種觀點相一致，中國作為發展中國家，其能源需求的增長是由其經濟增長導致的。目前中國正處于高速成長階段，經濟的高速增長，尤其是高耗能的粗放經濟增長方式，必然導致能源短缺。這種能源短缺反過來又會制約經濟的增長。正確處理能源和經濟增長的關系，對于中國乃至各區域的可持續發展都非常重要。

1 問題的提出

世界各國經濟與社會發展的歷史也充分說明了：能源與國民經濟的發展存在極為密切的關系。大量的深入研究也表明，能源消費與經濟增長之間存在非常強的相關關系。從經濟學的角度分析能源與經濟增長的關系，一方面，經濟發展對能源有依賴性，另一方面，能源的發展也要以經濟發展為前提，經濟發展可以促成能源的大規模開發與利用。同時，能源作為經濟發展動力的同時也是經濟發展的障礙。重要能源的不可再生性導致能源會逐步耗盡，并且能源的消費會帶來生態和環境問題，這些都將嚴重阻礙經濟的進一步發展。因此，自20世紀70年代第一次石油危機以來，世界上很多國家都努力根據本國的經濟社會發展狀況及其對能源的需求，以及環境條件的制約等因素綜合來制定本國的能源戰略。發達國家將保障能源供應、提高能源效率、保護環境作為能源發展戰略目標，其對能源消費的研究也越來越多。

我國自改革開放以來，經濟社會發展取得了舉世矚目的巨大成就。2006年，我國GDP為209 407億元，同比增長10.7%，增長速度居世界前列。但是，我國在資源浪費和環境污染方面也付出了巨大的代價，尤其是能源資源問題，已經成為我國“十一五”期間經濟繼續高速增長的“瓶頸”制約。一方面，我國人均能源占有量不到世界平均水平的一半，如石油僅占1/10，源頭供應嚴重不足；另一方面，我國是世界上能源消耗量最大的國家，粗放型的經濟增長方式加大了對能源的消耗，如原煤的消耗量占全球的三分之一；第三，我國的能源利用效率不高，目前能源利用率僅為33%，每創造1美元GDP消耗的煤、電等能源是世界平均值的3～4倍、是日本的11.5倍。改革開放20多年以來我國經濟的高速增長主要靠勞動力、資本、資源、能源等要素驅動的，但我國能源短缺的現實無法長期支撐這種規模擴張式的經濟增長方式，而且能源的大量消耗、利用率不高還帶來嚴重的生態和環境問題。

山東省是能源大省，作為中國重要的能源和基礎工業基地，山東在煤炭、石油、金屬和非金屬礦產方面的資源優勢得天獨厚。但是從2004年開始，持續高速增長的固定資產投資特別是一些高能耗的重化工業實現生產力后，山東能源消耗總量迅速增加，超過其能源生產總量，首次成為能源凈輸入省份?？焖僭鲩L的山東經濟亮起了“能耗”紅燈。面對山東省“十一五”規劃提出的“萬元GDP能耗年均下降約4.85%，山東GDP年均增長約10%”的目標，山東工業面臨著十分巨大的轉型降耗壓力。在此前提下，山東省能源消耗與工業經濟增長的關系就成為重要的研究課題。

2 國內外研究進展

國外研究方面，Kraft (1978)［1］利用美國1947-1974 年的數據從實證角度研究了經濟增長與能源消費之間的關系，發現存在從經濟增長到能源消費之間因果關系的結論，Yu 和Choi (1985)［2］則運用標準Granger 檢驗對韓國和菲律賓1954-1976 年的數據進行了分析，分別得到從經濟增長到能源消費的單向因果關系和從能源消費到經濟增長的單向因果關系。此后，Asafu-Adjaye，Soytas 和Sari以及Paul和Bhattacharya研究了不同國家在不同時期的經濟增長與能源消費之間的關系，得到了相同或者相反的結論［3～5］。

國內研究方面，馬宏偉等通過計算灰色綜合關聯度分析了我國能源消費總量與GDP之間的關系［6］。薛艷、唐建榮運用協整和誤差修正模型建立了江蘇省經濟增長和能源消費的關系模型， 找出特定地區特定經濟發展階段經濟增長與能源消費的關系［7］。姚政、郝傳波以黑龍江省1978-2004 年的GDP 及能源消費數據為基礎，對黑龍江經濟增長與能源消費結構變動進行實證分析，就相關問題提出相應對策［8］。何秀萍、柯俊利用內蒙古自治區1986-2005年能源消費與經濟增長的有關數據進行協整分析和因果關系檢驗，并建立模型考察二者之間的長期關系和動態關系［9］。目前，國內學者對能源消費與經濟增長的關系研究相對較多，但是運用灰色關聯度進行分析較少，對能源消費與工業經濟增長關系的實證研究更少?？紤]到工業能源消費在消費總量中占有絕對地位，比例高達70%以上，所以本文立足于考察山東省能源節約的水平，分別研究終端能源消費總量和萬元GDP能耗與山東省工業生產總值之間的關聯度，試圖找出能源消費總量和能源利用效率與工業經濟發展之間的關系如何，是否有所不同，并進一步提出相應的對策建議。

劉愛芹：山東省能源消費與工業經濟增長的灰色關聯分析 2008年 第3期3 山東省能源消費與工業經濟增長的灰色關聯分析3.1 灰色關聯分析建模機理

本文采用灰色相對關聯度分析能源消費和工業經濟增長的關系?；疑P聯分析的基本思想是根據序列曲線幾何形狀的相似程度來判斷其聯系是否緊密。曲線越接近，相應序列之間的關聯度就越大，反之就越小。依此可以判斷引起該系統發展的主要因素和次要因素。

山東省能源消費與工業GDP的相對關聯度計算如下：

第一步，確定分析序列。

設參考序列（或母序列）為：X′0(t)={x′0(k)|k=1，2，...，n}

比較序列（或子序列）為：

3.2 山東省能源消費與工業經濟增長的灰色關聯分析

由于1998年以來的能源消費統計比較健全，因此分析的數據期為1998-2006年。根據灰色關聯分析方法，以1998-2006年山東省終端能源消費總量、萬元GDP能耗與GDP序列數據為基礎，建立灰色相對關聯度模型，分析山東省能源消費與工業經濟增長的關聯。

(1)設山東省工業GDP為X′0(t)序列，終端能源消費總量和萬元GDP能耗分別為X′1(t)和X′2(t)序列，具體數據見表1。

(2)以1998年作為基準，將表1進行標準化處理，并求出各比較序列與參考序列的對應差序列，可得表2。

由表2對應差序列得知，各比較數列對參考數列各點對應差值中之最小值和最大值：

3.3 結 論

通過對山東省能源消費與工業經濟增長的灰色相對關聯分析，可以看出：

(1)能源消費與工業經濟增長有著密切的關系，能源的消費總量與利用效率都對工業經濟增長都具有重要的推動作用。山東省終端能源消耗總量與工業GDP的相對關聯度為0.7331，萬元GDP能耗與GDP的相對關聯度為0.6815。這說明終端能源消耗總量、萬元GDP能耗與工業GDP之間都存在顯著的正相關關系。從圖1中也可以直觀看出(為消除分析因素量綱的影響，圖1描述的是標準化后數據的發展趨勢)，兩個因素均與GDP增長呈正相關關系。

(2)這兩個關聯度值均高于馬宏偉分析的中國能源消費總量與GDP的關聯度值(0.6672)［6］。這說明，山東省相對于全國，能耗在工業經濟增長中的貢獻更大。山東省更容易通過高能耗、高投入來換取高的經濟增長，而同時，山東省的工業經濟增長也更容易受到能源資源日益緊缺的限制。

(3)r1＜r2，說明，能源消耗總量與工業經濟增長的關聯度更大。也就是說，從能源消耗對經濟增長的影響來看，相比較而言，山東省的工業經濟增長更多地來自于能

源消費總量的增長，能源利用效率的影響要小一點［11，12］。從圖1也可以看出，能源消費總量標準化值曲線與工業GDP曲線的關聯程度更強，這與灰色相對關聯度分析的結果相一致。這一點進一步說明了，山東省的工業經濟增長 屬于粗放式增長模式，能源消費總量的增加比能源利用效率的提高更能影響工業經濟增長。從圖1還可以看出，單位GDP能耗的波動性更強。

4 對策建議

基于上述結論的討論，提高山東省能源節約水平，促進山東省工業經濟增長，應轉變經濟增長方式，提高能源的利用效率；加大科技投入力度，大力發展潔凈煤技術；堅持開發節約并舉，確立節能優先戰略；大力發展多種可再生能源。

(1)轉變經濟增長方式，提高能源的利用效率。能源結構的不合理在很大程度上與我國粗放的經濟增長方式和不合理的產業結構有關。由于長期以來單純追求經濟增長速度和產品數量，忽視產品質量和經濟效益，因此形成了以高消耗、高投入、低效益為特征的粗放型經濟增長方式，并且高能耗的產業所占比重一直較高，這就使得不合理的能源結構有著存在的基礎，從而導致能源利用效率低下。因此，需要樹立全面、協調、可持續的發展觀，要通過轉變經濟增長方式和調整產業結構來改變高投入、高消耗實現經濟增長的局面，走出一條經濟效益好、能源消耗低的路子。

(2)加大科技投入力度，大力發展潔凈煤技術。由于在今后相當長的一段時間里，煤炭占一次能源消費主導的形勢不會改變，因此為了有效解決大量使用煤炭所帶來的環境污染問題，必須要加大科技投入力度，大力發展潔凈煤技術。目前，潔凈煤技術中最主要的是煤炭液化技術，這項技術在國際上已經取得了重大突破。此外，在煤炭加工、煤炭高效燃燒以及先進發電、煤炭燃燒污染控制與廢棄物處理等潔凈煤技術領域也要給予高度重視，加快推廣，以實現環境的可持續發展。

(3)堅持開發節約并舉，確立節能優先戰略。能源供應不足已經成為中國經濟發展的瓶頸。在過去得很長一段時間內，我國主要是靠加大能源供應的外延方式來發展經濟，然而受到資金、能源儲量以及環境等因素的制約，這種粗放型的發展方式的弊端越來越凸現；另一方面，能源的浪費使用必將加劇能源資源的短缺危機，也必將削弱持續發展的能源基礎。因此，不能再走過去發達國家靠大量消耗能源來實現工業化的道路了，而必須堅持開發與節約并舉，確立節能優先的發展道路。

(4)大力發展多種可再生能源。由于一次能源的不可再生性和稀缺性的特點，隨著能源需求的不斷提高，一次能源終會枯竭，因此，必須尋求其他途徑，大力發展多種可再生能源?？稍偕茉窗ㄋ?、太陽能、風能、生物質能、地熱和海洋能等，是可循環利用的清潔能源。我國的水電、太陽能、風能、生物質能、地熱等可再生能源十分豐富，以水能為例，中國可開發的水能資源為3.8億kW，目前已經開發的水能僅為可開發資源的14%。因此，隨著未來技術的進步，成本的降低以及國家政策的扶持，發展多種可再生能源具有極大潛力。

(編輯：溫武軍)

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Grey Associated Analysis on the Relationship

Between Energy Consumption and Industrial Economic Growth in Shandong Province

LIU Aiqin1， 2

(1. Management School of Tianjin University， Tianjin 300072， China；

2. Statistics and Mathematics School of Shandong University of Finance， Jinan Shandong 250014， China)

Abstract The relationship between energy consumption and economic growth is one of the research keys in energy-economics. At present， economy in China is rising with high speed， and inevitably， extensive growth way with high energy consumption in industrial economy causes energy short age. This shortage will restrict economic growth conversely. Hence， analyzing the relationship between energy consumption and industrial economic growth and handling it well are very important to China and even to all its regions. In this paper， grey associated analysis method is used to analyze this relationship in Shandong Province from two aspects: one is the total of energy consumption and the other is energy utilization ratio. The results show that the positive relationships really exist. Comparatively speaking， the total consumption of energy has higher associated degree with industrial GDP than energy utilization ratio. The results illustrate that industrial economy is still increased in extensive way， and the total energy consumption is a significant factor for industrial economic growth.

Key words energy consumption;industrial economic growth; electricity consumption per unit of GDP; grey associated analysis