能源需求與供給的預測思路

摘要：為了對我國能源供需缺口進行科學評價，解決未來能源供需矛盾問題，文章結合我國能源儲備與消費的特征，分別針對煤炭、石油、電力和天然氣的能源預測問題，提出了“先細后粗，多寡有序，效果為先”的能源需求與供給的預測思路，并在此基礎上給出了制定相應政策措施的對策建議。

關鍵詞：能源需求預測；能源供給預測；預測思路；對策建議

一、 引言

能源是人類對客觀世界物質資源進行開發利用最為基本的自然資源，也是人類社會得以生存和發展的物質基礎，可以說能源在工業化、現代化、城市化等經濟發展和社會進步的諸多方面都起著舉足輕重的作用。從歷史發展的趨勢看，我國能源供需矛盾在未來時期將會愈加突出。主要原因在于：其一，資源在地理位置上分布不均，容易造成經濟相對發達地區反而能源短缺的問題；其二，能源利用效率偏低、開采技術相對落后；其三，只注重能源生產能力的提升而忽視能源消費方式和環境影響后果。另一方面，從我國能源儲備以及近年來能源消費的總體發展趨勢看，我國能源供需具有“以煤炭為主，以電力、石油、天然氣為輔”的特征。具體地說：煤炭儲備量占全部能源的絕大部分，水電、石油、天然氣儲備量雖小但開采潛力較大；煤炭消費在能源消費結構中仍會占據主導地位，但水電、石油、天然氣的消費比例將會越來越大。正確面對能源供需矛盾問題，對能源供需缺口進行科學預測，制定切實可行的能源儲備方案，無論是對我國能源發展戰略的科學制定還是對我國經濟和社會的穩步發展都具有極為重要的意義。有鑒于此，結合我國能源儲備與消費的特征，本文提出了能源供給與需求的預測思路，以其為我國中長期能源發展戰略的制定提供基本依據。

二、 能源需求預測思路

消費能源主要可以劃分為煤炭、石油、電力和天然氣四個類別，每個類別按其用途又可進一步細分為加工投入產出能源、第一產業消費能源、第二產業消費能源、第三產業消費能源與生活消費能源。考慮到上述各類能源的需求可能會受到經濟增長、產業結構變化、能源產業技術進步以及人口增長等因素的影響，可以在結合上述有關影響因素的基礎上擬采用“先細后粗，多寡有序，效果為先”的策略對能源需求做出科學合理預測。所謂“先細后粗”是指，先考慮從細分類別（如第一產業消費能源、第二產業消費能源）中尋求能源消費的發展規律，并基于所發現的規律對細分類別能源需求（如第一產業煤炭能源需求、第二產業石油能源需求）予以預測；若細分類別并無規律性，也就是說無法對細分類別做出能源需求預測，此時再考慮使用細分類別的總量消費數據（如煤炭能源消費總量、石油能源消費總量）開展能源需求預測。所謂“多寡有序”是指，在開展能源需求預測時應盡量考慮周全，或者說盡可能多地將有關影響要素反應于預測過程中。所謂“效果為先”是指，對于能源消費發展趨勢應同時采用多種模型分別進行擬合，并通過對各種模型的擬合效果進行比較分析從中選擇出效果最好的模型用于能源需求預測。

首先基于歷年GDP狀況、政府有關GDP目標等信息預測經濟增長目標，并結合各個產業（第一產業、第二產業、第三產業）的歷年產值、人口狀況等信息預測產業結構以及人口的發展趨勢，在此基礎上預測各個產業產值和居民生活消費信息，然后分別針對每一類能源（煤炭、石油、電力、天然氣）按照“先細后粗，多寡有序，效果為先”的策略預測能源需求。具體地說，上述預測策略是通過能源消耗強度與能源消費數量兩項指標予以體現的，前者是指在一定時期內每生產一個單位的地區或者產業生產總值所消耗的特定類別的能源數量，而后者僅是指在一定時期內地區或產業所消耗的特定類別的能源數量；能源消耗強度因其與地區/產業生產總值有關而能夠反映經濟增長、產業結構、技術進步等信息，而能源消費數量僅能反映能源消費數量發展變化趨勢的信息。基于能源消耗強度與能源消費數量，能源需求預測思路可以描述為：首先以細分類別能源（如第一產業煤炭消費、第二產業電力消費等）為研究對象，嘗試利用細分類別的能源消耗強度對其能源需求進行預測；倘若細分類別的能源消耗強度并無規律性，或者說無法對能源消耗強度進行有效擬合，則嘗試利用細分類別的能源消費數量對其能源需求進行預測；倘若上述兩種方式即細分類別的能源消耗強度與細分類別的能源消費數量均無規律性，則以細分類別的總量為研究對象（如煤炭能源消費總量、石油能源消費總量等），嘗試從總體視角利用能源總量消耗強度或者源總量消費數量進行能源需求預測。按照上述預測思路，能源需求預測邏輯結構具體如圖1所示。

需要說明的有以下兩點：其一，在能源需求預測中除了利用能源消耗強度、能源消費數量兩項指標進行預測外，還有專家學者使用反映能源消費增長速度與國民經濟增長速度之間比例關系的能源消費彈性進行預測。我們曾試圖通過能源消費彈性對某幾個省份能源需求進行預測，但遺憾的是，無論是煤炭能源、石油能源還是電力能源、天然氣能源，其能源消費彈性系數的發展趨勢因不存在任何規律性而無法得以有效擬合。其二，為了得到更為科學、更為有效的預測結果，可以選擇回歸分析開展預測。其原因在于：回歸分析是一種應用極為廣泛的數量分析方法，用于分析事物之間的統計關系，側重考察變量之間的數量變化規律，并通過回歸方程的形式描述和反映這種關系，幫助人們準確把握變量受其他一個或多個變量影響的程度，進而為預測提供科學依據。回歸分析的一般步驟可以概括為，首先確定回歸方程中的解釋變量與被解釋變量，然后通過觀察樣本數據散點圖確定回歸模型的具體形式，再結合樣本數據對回歸模型中的參數進行擬合和檢驗，最后基于通過檢驗而構建的回歸模型對事物未來發展趨勢開展預測。

三、 能源供給預測思路

能源供給主要可以劃分為煤炭能源供給、石油能源供給、電力能源供給和天然氣能源供給四個部分，并且每個部分的能源供給按其來源又可進一步細分為年初庫存、一次能源生產、回收能源、外部凈調入、進出口、加工轉換投入產出等多種形式。從我國歷年能源供需平衡表中有關供給的數據可知，煤炭能源、石油能源和天然氣能源主要是由一次能源生產和凈調入兩種形式供給的，而電力能源除上述兩種供給途徑外還包括加工轉換投入產出的供給形式（即由煤炭等能源通過火力發電轉化而來）。考慮到能源凈調入量應視能源需求量與能源供給量之間的缺口而定，因而不妨先對煤炭、石油、電力和天然氣的一次能源生產量和加工轉換投入產出量進行預測，再結合能源需求量與供給量之間缺口以及周邊地區的能源儲備情況對能源凈調入量予以分析預測。為此可以同樣采用能源需求預測中“先細后粗，多寡有序，效果為先”的策略對能源供給進行預測。能源供給預測中所謂的“先細后粗”是指，先考慮從細分形式（如一次能源生產量、加工轉換投入產出量）中尋求能源消費的發展規律，并基于所發現的規律對各種細分形式的能源供給（如煤炭一次能源生產量、石油一次能源生產量、電力加工轉換投入產出量等）予以預測；若細分形式無規律性，或者說無法對細分形式做出能源供給預測，此時再考慮使用細分形式的總量供給數據（如煤炭能源供給總量、石油能源供給總量）開展能源供給預測。所謂“多寡有序”是指，在開展能源供給預測時應盡量考慮周全，盡可能多地將有關影響要素反應于預測過程之中。所謂“效果為先”是指，對于能源供給發展趨勢應同時采用多種模型分別進行擬合，通過對各種模型的擬合效果進行比較分析并從中選擇出效果最好的模型用于能源供給預測。

遵循“先細后粗，多寡有序，效果為先”的預測策略，可以通過能源生產效率、能源轉換效率或者能源供給數量三項指標進行預測，其中，能源生產效率是指在一定時期內地區單位能源投入資本所能生產的特定形式的能源數量，能源轉換效率是指在一定時期內一種或多種能源的單位投入量轉換為特定能源的數量，能源供給數量是指在一定時期內地區所能供給的特定類別的能源數量。不難看出，能源生產效率與能源轉換效率可以反映技術進步等信息，而能源供給數量僅能反映能源在供給數量上的信息。基于上述三項指標能源供給預測思路可以描述為：首先以各種細分形式的能源供給（如煤炭一次能源生產量、電力加工轉換投入產出量等）為研究對象，嘗試利用細分形式的能源生產效率或者能源轉換效率對其能源供給進行預測；倘若細分形式的能源生產效率或者能源轉換效率并無規律性，則嘗試利用細分形式的能源供給數量對其能源供給進行預測；倘若上述方式即細分形式的能源生產效率、能源轉換效率、能源供給數量均無規律性，則以細分形式的總量為研究對象（如煤炭能源供給總量、石油能源供給總量等），嘗試從總體視角利用能源總量的相關指標進行能源供給預測。按照上述預測思路，能源供給預測邏輯結構具體如圖2所示。

需要說明的是，為了在能源供給預測中得到科學有效的預測結果，不僅可以選擇回歸分析開展預測，而且還可以采用灰色預測方法中GM（1，1）模型進行預測。之所以選擇GM（1，1）模型進行預測是因為在上述能源供給預測中，回歸分析雖然能夠得到更為精確的、更為直觀的預測結果，但同時也對數據信息的規律性有更高的要求，而作為灰色預測方法中應用最為廣泛的GM（1，1）模型卻具有要求原始數據少、原理簡單、不考慮分布規律、運算方便、可檢驗等優點，因而在回歸分析無法預測的情況下將GM（1，1）模型作為能源供給預測的補充模型。

四、 結束語

為了對我國能源供需缺口進行科學評價，解決未來能源供需矛盾問題，本文結合我國能源儲備與消費的特征，針對煤炭、石油、電力和天然氣的能源預測問題提出了“先細后粗，多寡有序，效果為先”的能源供給與需求的預測思路。遵循本文預測思路，能夠得知未來能源供需缺口的大小，然后據此缺口可以制定相應的政策措施。從我國能源發展的長遠戰略方向看，能源發展措施可考慮從以下方面進行制定。具體地說：第一，加強與能源儲備大國的合作，采取各種有效的方式，建立長期穩定的能源供應渠道，加大對缺乏能源的引進力度，減小能源缺口。第二，發揮地區優勢，積極與上游地區合作，開拓新資源，增強能源供應的安全性，努力建立能源穩定供應機制。第三，實行技術進步與行業結構調整相結合，通過制定節能標準規范推行能源審計和報告制度，推進節能技術，建立健全能源管理信息系統，推行績效合同等政策和措施，大節能降耗力度。第四，鼓勵節能并限制耗能，出臺有關稅收政策，建立健全節能專項基金制度，在通過征收能源消費稅提高能源使用成本的同時，還要對節能技術研發進行稅收減免或直接補貼。第五，加大科技開發力度，增加資金投入，增強技術創新能力，提高我國能源產業的競爭力，為改善我國國際競爭地位和國際關系創造條件。

參考文獻：

1. 史丹.我國能源供需矛盾轉化分析.管理世界，1999，（6）:109-116.

2. 孫梅，田立新.一個新的四維能源供需系統及其混沌控制.能源技術與管理，2007，（5）:25-30.

3. 劉增潔，梁偉.最新世界能源供需預測.國土資源情報，2009，（10）:43-18.

4. 國務院.國務院關于進一步加大工作力度確保實現“十一五”節能減排目標的通知.北京，2010.

5. 國務院國有資產監督管理委員會.中央企業節能減排監督管理暫行辦法.北京，2010.

6. 梁巧梅，魏一鳴.能源需求與二氧化碳排放分析決策支持系統.中國能源2005，27（l）:41-43.

7. 田立新.能源經濟系統分析.北京:社會科學文獻出版社，2005.

8. 鄭照寧，劉德順.中國能源資本替代的不確定性.運籌與管理，2004，13（2）:74-78.

9. 葉飛文，要素投入與經濟增長.北京:北京大學出版社，2004.

10. 鄧聚龍.灰預測與灰決策.武漢:華中科技大學出版社，2002.

11. 李亮，孫廷容，黃強.灰色GM(l，1)和神經網絡組合的能源預測模型.能源研究與利用，2005，（l）:10-13.

12. 王海建.資源約束，環境污染與內生經濟增長.復旦學報，2000，（1）:76-80.

13. 于渤，等.考慮能源耗竭，污染治理的經濟持續增長內生模型.管理科學學報，2006，9（4）:12-17.

14. 周海林.經濟增長理論與自然資源的可持續利用.經濟評論，2001，22（2）:35-38.

15. 趙麗霞，魏巍賢.能源與經濟增長模型研究.預測，1998，17（6）:32-34.

16. 楊宏林，田立新，丁占文.能源約束下的經濟可持續增長.系統工程，2004，23（4）:40-43.

17. 張麗峰.中國能源供求預測模型及發展對策研究.北京:首都經濟貿易大學，2006.

基金項目：教育部人文社科項目（10YJC630218，10XJA 630002）；教育部科技發展中心“網絡時代的科技論文快速共享”研究專項資助項目（2009111）；云南省科技計劃項目（2010ZC060）；云南省教育廳科學研究基金重點項目（2010Z022）；昆明理工大學組織行為與復雜行為決策創新團隊支持計劃。

作者簡介：段萬春，昆明理工大學管理與經濟學院教授、博士生導師；杜元偉，博士，昆明理工大學管理與經濟學院講師；李亞群，昆明理工大學管理與經濟學院博士生。

收稿日期：2010-12-15。