我國能源消費與經濟發展的灰關聯分析

[摘 要] 以2002年～2007年的數據為基礎，應用灰色關聯分析對我國近年來能源消耗、國內生產總值及三大產業之間的關系進行較深入的研究，結果得出我國能源消耗與第二產業關系最為密切，GDP受第三產業的影響最大，最后給出了解決我國能源問題的一些對策。

[關鍵詞] 灰色關聯度 經濟 能源

能源是經濟社會持續發展的動力，也是人類賴以生存和進步的物質基礎。隨著我國社會經濟的迅猛發展，對能源的需求也越來越大。2008年以來，面對全球金融動蕩、經濟放緩和企業經營難度加大的局面，我國能源生產繼續保持穩定發展。通過對2002年～2007年每年的消費總量和國內生產總值進行分析發現，我國能源消費的增長與國內生產總值的增長基本具有同步關系。

在客觀世界中，存在著許多不同類型的系統，每種系統都由許多因素組成。這些因素往往比較復雜，分不清哪些因素關系密切，哪些因素關系不密切，我們稱這種關系是灰色的。由于灰色因素的作用，對事物的認識只能停留在表面，而不能看清本質，于是我們引進了關聯度分析的概念。目的是通過一定的方法尋求系統內部哪些因素的關系密切，哪些因素的關系不密切，從而掌握系統的主要特征。1982年，鄧聚龍教授首先提出了灰色系統概念，并建立了灰色系統理論，從此灰色系統理論得到了較深入的研究，在許多方面獲得了成功。本文應用灰色關聯分析對我國近年來能源消費與國內生產總值之問的關系進行研究，對制定合理的經濟發展戰略和能源安全戰略等有著一定的借鑒意義。

一、灰色關聯分析建模機理

1.灰關聯基本思想

灰色關聯度分析(GRA)是以參考點和比較點之間的距離為基礎的分析，從距離中找出各因素的差異性和接近性，或者說是基于行為序列的幾何形狀的接近，以分析和確定因子間的影響程度或因子對行為的貢獻測度而進行的一種分析方法。灰色系統理論提出了對各子系統進行灰色關聯度分析的概念，意圖透過一定的方法，去尋求系統中各子系統(或因素)之間的數值關系。因此，灰色關聯度分析對于一個系統發展變化態勢提供了量化的度量，非常適合動態歷程分析。灰色關聯度可分成“局部性灰色關聯度”與“整體性灰色關聯度”兩類。主要的差別在于局部性灰色關聯度有一參考序列，而整體性灰色關聯度是任一序列均可為參考序列。

其基本思想是:根據分析對象時序數列曲線的相似程度來判斷其關聯程度，即兩條曲線越相似，其關聯度越大，反之越小。灰色關聯分析法的研究對象是“小樣本”、“貧信息”的不確定性系統，而不像回歸分析等方法要求使用大樣本。通過灰色關聯度的計算，用灰色關聯序來描述因素間關系的強弱、大小和次序的多因素分析技術。因此，可以用來對我國能源消耗與經濟發展進行分析，以確定對經濟發展影響最大的因素。

2.灰色關聯度模型基本步聚

確定分析序列。確定一個因變量因素和多個自變量因素，因變量所組成的序列成為參考序列{x0}，自變量所組成的序列成為比較序列{xi}，i=1、2、3....m，即:

系統參考為:;

m個系統比較序列為:

;

數據無量綱化處理。由于系統中各因素列中的數據可能因計算單位不同，不便于比較或在比較時難以得到正確的結論，因此，在進行灰色關聯分析時，一般都要進行標準化(無量綱化)的數據處理。常用的處理方法有均值法、初值法等。本文采用均值法進行標準化處理，即先分別求出各序列的平均值，再用平均值去除序列的各個原始數據，所得新數列即為均值化序列:

求關聯系數

，其中ρ為分辨系數，通常取ρ=0.5，和分別為最小差值和最大差值。

求關聯度

二、 實例分析

《中國統計年鑒》中把經濟產業分為第一產業、第二產業和第三產業，因此本文選取了2002-2007年間中國能源消耗總量(萬噸標準煤)、各產業能源消耗量(萬噸標準煤)和同時期我國國內生產總值GDP(億元)相關數據并進行了統計分析(見表1)。

數據來源:根據2008年中國統計年鑒有關數據整理

利用均值法將表1進行標準化處理。通過計算各比較序列與參考序列的對應差序列，得出各比較數列對參考數列各點應差值中之最小值，最大值。

利用表2和表3中的數據及關聯度計算公式我們可以得出:GDP與能源消耗總量的關系度W=1/6(0.87+0.42+0.695+0.934+

0.907+0.488)= 0.719。GDP與第一產業的關聯度為W01=1/6(0.405

+0.617+0.399+1+0.391+0.333)=0.524，同理可得W02和W03分別為0.691和0.846以及能源消耗與三大產業的關聯度。(具體值見下表4)

從灰色關聯度的計算結果來看，把我國能源消費總量作為系統特征序列時，有W02>W03> W01，即對我國能源消費總量影響程度依次為:第二產業>第三產業>第一產業;而當以國內生產總值GDP 作為系統特征序列時，有，W03>W02> W01，即對我國國內生產總值GDP影響程度依次為:第三產業>第二產業>第一產業。

從灰色關聯度的分析結果可以看出:隨著我國國民經濟的飛速發展，能源與GDP的相對關聯度為0.719，與國民經濟各三大產業之間的關聯度也越來越密切，呈現出較高的關聯性。說明能源消耗總量與全國GDP之間具有顯著地正相關關系，如圖1所示。能源已成為我國國民經濟發展的重要影響因素。其中我國以工業為主的第二產業對能源消費總量的影響程度最大，但是它對我國GDP影響程度相對較弱一些。第三產業對我國GDP 影響程度最大，相對來說，它對我國能源消費總量的影響要小些。而從我國能源消費總量和GDP的影響程度來看，第一產業的影響最小。

三、結論

分析結果顯示能源消耗與高耗能的第二產業有著緊密的關系。隨著經濟的快速發展，巨大的能源需求對我國能源供應提出了嚴峻挑戰。因此需要協調能源供需矛盾，調整能源價格和品種結構，規范能源市場，以最優的能源配置實現最大的經濟飛躍。而我國人口眾多，能源相對匱乏，要使經濟快速發展，則必須建立節能型的產業結構，進步降低高能耗的第二產業的比重，提高第一、三產業的比重。為此本文提出以下措施:

1.進一步調整產業結構。產業結構調整進展緩慢，服務業比重較低，重工業特別是一些高耗能、高污染行業增長依然偏快，很多本應淘汰的落后產能還沒有退出市場。這些都必然導致我國能源消耗不斷增長，因此必須加快產業結構調整的速度。

2.大力發展第三產業，全面提升第三產業的內部結構。第三產業對經濟的增長起著舉足輕重的拉動作用，而該產業對能源消費影響較小，因此應對第三產業大力發展。此外還應提高第三產業的能源利用率。我國在第三產業能源利用效率和日本的差距已經大大高于第二產業和日本的差距。這同時也說明第三產業的節能潛力大大超過是第二產業節能潛力。在當前我國第三產業還不是很發達、產值比重和能耗比重都不是很高的情況下尚且有如此大的差距，可以想見在我們向小康社會邁進的過程中，第三產業占據主導地位必將會導致我國能源需求的巨大增長。

3.加快新能源的開發步伐。對于中國這樣一個能源消費大國來說，僅僅靠節約能源必定不是長久之計，為了我國經濟又快又好的發展，我們必須積極投入到新能源開發的行列中來，開發新能源不僅可以有效地緩解我國在發展經濟中能源瓶頸的制約和環境污染、生態破壞的威脅，而且可以極大地促進我國居住環境的改善、社會的可持續發展，提高企業的綜合國際競爭力。另外，我國傳統經濟中重污染、高能耗、資源枯竭等問題也會得到較好解決。

參考文獻:

[1]任朝佐:灰色系統基本理論與方法[M].北京:中國人民大學出版社，1989

[2]中國統計年鑒2008.中國統計出版社2008，10.

[3]劉愛芹:山東省能源消費與工業經濟增長的灰色關聯分析.中國人口?資源與環境，2008(3)

[4]劉思峰 黨耀國等:灰色系統理論及其應用[M].北京:科技出版社，2008

[5]薛偉賢 董維維:我國外貿依存度影響因素的灰關聯度分析[J].國際經貿探索，2008.(5)

[6]鄧聚龍:灰色系統基本方法[M].武漢:華中理工大學出版社，1996.17-31