河南省能源消費與經濟增長關系關聯分析

宋 梅，程青莉，高志遠

(中國礦業大學(北京)管理學院，北京100083)

能源是一個國家經濟增長與社會發展的重要物質保障，基于經濟增長與能源消費之間存在的聯系，各國學者對于能源經濟的研究已經越來越廣泛并逐步深入。如Kraft等首次對美國經濟增長與能源消費之間的因果關系進行了研究[1]；Glasure和Lee運用Granger檢驗方法，研究了新加坡能源與經濟之間的相關關系[2]；還有部分學者對亞洲各國不同時期的經濟增長和能源消費的關系進行了研究[3-5]；我國也開始基于各地區乃至整個國家的能源消費與經濟增長之間的相關研究。

作為中部地區的大省，河南省的經濟增長對能源的需求具有很大的依賴性，尤其隨著工業化、城市化進程的加快以及人民生活水平的提高，其能源消費需求也在逐年增加。面對能源資源逐漸枯竭的現狀，研究能源消費與經濟增長之間的關系，對于河南省調整產業結構、實現科學發展有著很重要的現實意義。

1 計量分析

1.1 模型選擇及其介紹

灰色系統理論是一種運用特定的方法描述信息不完全的系統，并進行預測、決策、控制的系統。該理論以“部分信息已知，部分信息未知”的“小樣本”、“貧信息”不確定性系統為研究對象，主要通過對部分已知信息的生成、開發，提取有價值的信息，實現對系統運行行為、演化規律的正確描述和有效監控。它從系統的角度出發，來研究信息間的關系，即研究如何利用已知信息去揭示未知信息[6]。

灰色關聯分析是灰色系統理論的主要內容之一，其基本思想是通過確定參考數列和若干個比較數列的幾何形狀相似程度，來判斷其聯系是否緊密，它反映了曲線間的關聯程度[7]。其具體數學模型如下：

1)確定反映系統行為特征的參考數列和影響系統行為的比較數列：

因變量參考數列：

Y={y(1),y(2),……y(k)}(k=1,2,……,m)

(1)

自變量比較數列：

Xj={xj(1),xj(2),……xj(k)}(i=1,2,……n)

(2)

式中，k為時間序號；m為時間的最大值；j為比較數列的個數；n為比較數列的總數；Y代表GDP值；Xj代表能源消費量；y(k)為因變量參考數列Y在序號k上的觀測數據；xj(k)為自變量參考數列Xj在k時刻的觀測數據。

2)為了保證原始數列的統一性，以便因變量和自變量之間的對比，將參考數列和比較數列進行無量綱化處理[8]：

Y′={y′(1),y′(2),……y′(k)};

(3)

(4)

3)計算關聯系數：

(5)

式中：Δj(k)為每個時刻比較數列與參考數列的絕對差；θ為分辨系數；θ越小，分辨率越大，一般θε[0，1]，具體取值可視情況而定。有研究表明，當θ≤0.5463時，分辨率最大，通常取θ=0.5。根據經驗，當θ=0.5時，比較數列與參考數列的關聯度大于0.6便認為其關聯性顯著。

4)確定關聯度(ρj)[9]：

(6)

將關聯度按大小排序，若ρ1<ρ2，則比較數列X2較X1與參考數列Y更相似，從而數列X2與參考數列的關聯度更大。

1.2 數據選擇與分析

本文選擇2000～2009年河南省GDP值及煤炭等能源消費量為基礎，建立灰色關聯模型，計算能源消費增長與河南省經濟增長之間的關聯程度。為便于計算，將天然氣與水電的單位折合后均以萬tec來計，具體如下：GDP(Y/億元)、煤炭消費量(X1/萬tec)、石油消費量(X2/萬tec)、天然氣消費量(X3/萬tec)、水電消費量(X4/萬tec)，如表1所示。

對以上各變量數列進行無量綱化處理，以2000年作為基準，計算結果見表2。

利用式(5)、式(6)計算2000～2009年度關聯系數與關聯度，結果見表3。

表1 河南省2000～2009年參考數列與比較數列的原始數據

數據來源：根據河南省統計年鑒(2000～2009年)整理所得。

表2 標準化后的數列

表3 關聯系數和關聯度的計算結果

將所得關聯度按大小順序依次排列，得到的結果是煤炭消費量、天然氣消費量、原油消費量以及水電消費量。分析結果表明，各量與GDP的關聯度均大于0.6，說明煤炭、石油、天然氣及水電與經濟增長的關聯關系非常密切，而水電與經濟增長的關聯關系最弱。由此可說明，自實施中部崛起戰略以來，河南省經濟發展迅速，帶動能源消費大量增加。河南省煤炭資源相對其他資源較豐富，生產能力較強，因此，煤炭與GDP增長的關聯度最大。同時，由于天然氣是國家提倡使用的安全無污染的能源，河南省對天然氣使用進入快速增長階段，與經濟的關聯程度相對較大。水電消費與GDP的關聯度相對較低，說明河南省的經濟增長仍然沒有擺脫對化石能源，尤其是煤炭資源的依賴。由以上分析結果可以得出，河南省現階段的能源生產和消費結構，已經不能滿足我國節能減排的需求。調整和優化能源結構、加快新能源開發、實現能源供給和消費的多元化， 是河南省應對能源消費缺口日益擴大的問題的關鍵。

2 對策建議

在中部崛起政策的支持下，河南省經濟高速增長，近年來的能源消費量迅速增加，能源消費與經濟增長的關聯性明顯。但分析結果也反映出了河南省的經濟發展對煤炭依賴程度高的問題。因此，轉變經濟增長方式、優化能源結構、注重人才的培養與合理利用，是河南省未來十年要解決的重要問題之一。

1)轉變經濟增長方式。一是大力發展多種服務業，由消費結構的轉變促進產業結構的優化。二是合理的引導高能耗產業的發展，提高生產效率，增加科技含量，避免生產過程中人力、財力、物力以及時間資源的浪費。三是大力發展循環經濟，拉長產業鏈條，合理利用廢棄物，使各種資源充分發揮價值，促進經濟的可持續發展。

2)優化能源結構。一是充分發揮市場導向功能，實現能源資源的優化配置[10]。二是提高能源利用效率，延長不可再生能源的使用壽命，同時降低企業的能源投入成本。三是依靠科技進步，大力開發風能、太陽能、水能、生物能等非化石新能源，促進節能減排的實施。

3)重視人才的培養與合理利用。一是制定人才培養計劃，實施人才培養戰略，使河南由人口大省轉變為人力資源強省。二是努力發展省內經濟，吸引各地人才，為其提供廣闊的發展空間，做到人盡其才。三是加大省內高校的培養力度，為河南省的經濟發展培養高端人才奠定堅實的基礎。

[1] Kraft J , Kraft A. On the relationship between energy and GNP [J]. Energy Development,1978(3)： 401-403.

[2] Glasure YU ,Lee A R. Co integration, error correction.and the relationship between GDP and electricity： the case of South Korea and Singapore [J]. Resource and Electricity conomics,1997,20： 17-25.

[3] Asafu-Adjaye J，The relationship between energy consumption，energy prices and economic growth：time series evidence from asian developing countries[J]. Energy Economics, 2000, 22(6)： 615-625．

[4] Soytas U，Sari R．Energy consumption and GDP：causality relationship in G-7 countries and emerging markets[J]．Energy Economics, 2003, 25(1)： 33-37．

[5] Paul S，Bahttachary A R N．Causality between energy consumption and economic growth in India：a note on conflicting results[J]．Energy Economics，2004, 26(6)： 977-983．

[6] 曹明霞.灰色關聯分析模型及其應用的研究[D]. 南京：南京航空航天大學，2007.

[7] 徐鳳銀,朱興珊,顏其彬,等. 儲層含油氣性定量評價中指標權重的確定方法[J].西南石油學院學報,1994(4)： 11-17.

[8] 汪東,汲奕君,孫志威,等.天津市能源消費與經濟增長的灰色關聯分析[J]. 環境污染與防治，2010(12)： 90-92.

[9] 晉宗義,李璐,童金萍.糧食安全問題研究——以安徽省為例[A].全國數學建模大賽，2010.

[10] 林伯強.中國能源問題與能源政策選擇[M] .北京：煤炭工業出版社，2007.