影響電力消費的因素

孫楚鈺

摘要：進行中國（不含港、澳、臺）電力消費影響因素分析，對中國各個地區(qū)電力供求與經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展意義重大。本文收集了1999-2012年以來的31個省區(qū)電力消費量的相關數(shù)據(jù)，對此建立多元回歸模型，再對模型分析檢驗，求該模型，并最終得到模型。

Abstract： It is of great significance to carry out the analysis of influencing factors of power consumption in China （excluding Hong Kong， Macao and Taiwan）， which is of great significance to the coordinated development of power supply and demand and economy in China. This paper collects data on the electricity consumption of 31 provinces and autonomous regions since 1999 and 2012， establishes a multiple regression model， analyzes the model， and obtains the model and finally obtains the model.

關鍵詞：電力消費；豪斯曼檢驗；內(nèi)生性問題

Key words： electricity consumption；Hausman tests；endogenous problems

中圖分類號：F426 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）35-0228-06

0 引言

電力消費與國民經(jīng)濟各產(chǎn)業(yè)部門的關系非常密切，對其影響因素進行分析，有利于國家制定相應政策引導電力消費，進而為制定政策提供依據(jù)。當前時期，隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，電力供求和經(jīng)濟社會以及生態(tài)環(huán)境的關系非常緊密。作為我國的基礎產(chǎn)業(yè)，電力工業(yè)的重要性不言而喻，是實現(xiàn)宏觀經(jīng)濟增長的重要支撐。只有確保電力能源的充分供給，才能為經(jīng)濟發(fā)展和人們生活質(zhì)量的改善以及社會進步奠定基礎，如果電力資源出現(xiàn)短缺，必將對國民經(jīng)濟發(fā)展和人們生活帶來諸多不利影響。所以，研究電力需求與經(jīng)濟發(fā)展、人口增長、電力消費價格及工業(yè)總產(chǎn)值之間的關系，具有重要的理論與實踐意義。

電力消費處于整個社會經(jīng)濟大系統(tǒng)中，會受到多方面因素的影響。這里主要研究宏觀、工業(yè)產(chǎn)業(yè)、居民科教文化水平對電力消費影響。

1 文獻綜述

在研究電力消費的文獻中，大部分優(yōu)秀文獻將國內(nèi)生產(chǎn)總值作為影響電力消費的一項重要因素，如林伯強（2003），鄢瓊偉（2011），李鍇（2011）等。針對1998年，我國電銷消費的彈性系數(shù)比較小的問題，林伯強采用了計量經(jīng)濟學的方法進行量化研究。在進行實證分析時，各經(jīng)濟變量都表現(xiàn)出了比較穩(wěn)定的均衡關系，伴隨改革的不斷深入，在發(fā)揮市場作用時，對電力消費量產(chǎn)生影響的各個變量，其關系更加穩(wěn)定，相關性也更加顯著，在我國經(jīng)濟快速發(fā)展時期，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也迅速升級。這一變化對電力需求也產(chǎn)生了直接的影響，在深化經(jīng)濟改革時期，電力消費彈性系數(shù)也不可避免地發(fā)生了較大的波動。所以，在1997與1998年，可以使用電力消費彈性系數(shù)過低來解釋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化。在這一時期，我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型也是國內(nèi)外經(jīng)濟環(huán)境的改變所導致的結(jié)構(gòu)，由于政府的宏觀調(diào)控使得經(jīng)濟增長的速度比較緩慢，也對深化國企改革提出了新的要求。在金融危機時期，我國宏觀經(jīng)濟也遭受嚴重影響，所以認為電力消費之所以增長的比較緩慢，不僅采用節(jié)能措施的結(jié)果，最主要是由于我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)改變所致。

國內(nèi)研究這一問題的研究思路和方法大致可以概況為四種：①以電力消費彈性系數(shù)為指標的電力消費特征研究：國內(nèi)的一些學者重點研究了電力消費的周期性特征，采用灰色系統(tǒng)理論分析了和預測了我國中長期的電力需求和波動情況（趙文霞，2001年），通過論證得出的結(jié)果與中國科學院進行研究所取得的結(jié)果大體相同。謝宏（2000年）應用多元統(tǒng)計分析獲得了重點的特征分量，并對矢量維數(shù)進行壓縮。運用這一方法對單日負荷數(shù)據(jù)進行處理，并提取出其中的主要成分，然后采用主成分分量有效地實現(xiàn)了預測效率的提升。②對電力消費特征的研究采用因果關系檢驗法：在經(jīng)濟增長的情況下，研究其與電力消費的關系，而另外一個研究思路的展開主要是依據(jù)二者的關系開展的。不管對于發(fā)達國家還是發(fā)展中國家，發(fā)展經(jīng)濟的目標就是要實現(xiàn)經(jīng)濟增長，但是電力消費與經(jīng)濟增長，究竟何為因何為果，卻不得而知，必須要采用數(shù)量經(jīng)濟方法，才能得出令人滿意的結(jié)果。并且只有明晰二者的因果關系，經(jīng)濟學家才能提出有效的促進經(jīng)濟發(fā)展的策略。因此，經(jīng)濟學家也利用不同階段各個國家的區(qū)間數(shù)據(jù)，進行了深入的研究。③對電力消費特征的研究采用的是協(xié)整理論和誤差修正模型的方法，林伯強所進行的研究是建立在三要素的生產(chǎn)函數(shù)理論的前提下，選擇研究樣本，構(gòu)建出Yt=f（Kf，LHf，Ef）的模型，在該模型中，Y是實際GDP，K是實際資本存量，L是總就業(yè)人數(shù)，H是勞動力人口平均受教育年數(shù)，E是人力資本存量，f是電力消費總量。

在進行分析之后，得出這樣幾個結(jié)論，首先，電力消費到國內(nèi)生產(chǎn)總值的Granger因果關系非常明顯；其次，我國經(jīng)濟增長之所以出現(xiàn)短期波動，70%的原因來自于經(jīng)濟系統(tǒng)自身的調(diào)整；最后，在考察期間，上述四個變量存在均衡關系。endprint

根據(jù)我國經(jīng)濟發(fā)展的實際情況來看，在不同的發(fā)展階段，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和技術(shù)水平以及供求關系的變化都會對電力消費產(chǎn)生影響。所以，要對電力消費和經(jīng)濟增長的關系進行進一步的研究，必須要厘清電力和經(jīng)濟在不同階段的關系，在此情況下，才能制定出更加有針對性的電力政策，并對需求進行科學的預測，同時有助于制定電力產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃。

2 模型構(gòu)建

2.1 模型構(gòu)建

構(gòu)建模型最關鍵的是要選出正確的影響因素，也就是解釋變量。在本文中只有正確選擇那些對電力消費影響較大的因素，將其體現(xiàn)在模型之中，才可以正確地分析對電力消費造成影響的因素。只有電力消費影響因素尋找正確，才能為政策建議提供可靠依據(jù)。本文采用以下三個影響因素變量：分省生產(chǎn)總值（GDP），各省規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)數(shù)量（IQ）和技術(shù)進步指數(shù)（TA）。

之所以選擇以上三個變量，原因是：分省生產(chǎn)總值能夠反映出經(jīng)濟因素對電力消費的影響，作為宏觀經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，電力產(chǎn)業(yè)對于其他各產(chǎn)業(yè)部門的發(fā)展影響顯著，尤其是第二產(chǎn)業(yè)電量需求非常大，而第二產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中的比重最大，所以選擇該指標比較符合本文的研究目標。選擇各省規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)數(shù)量的主要目的是將對電力消費價格造成影響的因素，包含在構(gòu)建的模型之中。通常來說，可以將電力行業(yè)用電分為兩種形式，一種是大用戶直供電，一種是零售市場購買，其中，大用戶直供電通常是規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)與發(fā)電廠直接簽訂合同供給電力，因此，規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)數(shù)量這一指標就是反映電力消費價格水平的一種方式；選擇技術(shù)進步指數(shù)的原因是，該指標能夠反映對電力消費產(chǎn)生影響的社會因素，伴隨社會的發(fā)展進步，人們的物質(zhì)生活水平迅速提升，對電氣設備的使用量越來越多，對于電能的需求也越來越大，而這些與技術(shù)進步由直接的相關性，所以本文選擇這一指標來進行模型的構(gòu)建。

為了定量分析影響電力消費的因素，構(gòu)建如下的計量模型：

ln electricConsumption=β0+β1lnGDP+β2lnIQ+β3lnTA+μi

其中GDP為國民生產(chǎn)總值，IQ為規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)數(shù)量，TA表示技術(shù)進步。這一模型反映了受宏觀經(jīng)濟、企業(yè)、科技三個方面共同影響的電力消費。

2.2 數(shù)據(jù)說明

由于我國電力市場建設啟動較晚，所以年度數(shù)據(jù)量較少，因此為了使模型計量結(jié)果具有較高的可信度，選擇分省數(shù)據(jù)進行面板數(shù)據(jù)回歸以擴充數(shù)據(jù)，彌補數(shù)據(jù)不足的問題。在衡量電力消費情況使用的是《電力資料統(tǒng)計匯編》中的全社會用電量情況，此表有全國及北京、天津等31個省級用電量，單位是億千瓦時，時間跨度從1998年至2016年；分省生產(chǎn)總值來自于《中國統(tǒng)計年鑒》，時間跨度從1999年至2014年；各省規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)數(shù)量用的是《中國統(tǒng)計年鑒》中的數(shù)據(jù)，時間跨度從1999至2014年；衡量技術(shù)進步是用的經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)，即用各省研發(fā)經(jīng)費/GDP，其中各省研發(fā)經(jīng)費這一數(shù)據(jù)為《中國統(tǒng)計年鑒》中規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)R&D經(jīng)費，其時間跨度從1998至1012年。出于統(tǒng)一解釋變量單位的問題，對所有數(shù)據(jù)進行指數(shù)化處理，各省以1999年的數(shù)據(jù)為基期，設為100，其余數(shù)據(jù)按比例進行計算。

綜上所述，本文計量實證分析選取1998年至2012年的經(jīng)指數(shù)化處理之后的分省數(shù)據(jù)進行研究。

3 實證分析

3.1 平穩(wěn)性檢驗

若數(shù)據(jù)不平穩(wěn)，則很有可能是偽回歸。所以，還需對數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性進行檢驗。所謂偽回歸就是從數(shù)據(jù)的關系來看，具有很高的相關性，但是這種相關性的產(chǎn)生只是源于二者有相同的隨時間發(fā)生變化的趨勢，實際上二者沒有本質(zhì)的聯(lián)系。在本文中，對數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性進行檢驗，使用的方法是單位根。在Eviews 6.0中導入數(shù)據(jù)之后，再做平穩(wěn)性檢驗。

由檢驗結(jié)果可知，電力消費數(shù)據(jù)通過了平穩(wěn)性檢驗，如圖1所示。由圖2可知，GDP未通過單位根檢驗，因此，進行一階差分處理，見圖3，此時一階差分后的分省GDP數(shù)據(jù)通過了單位根檢驗。由圖4可知，規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)數(shù)量指標未單位根檢驗，數(shù)據(jù)不具有平穩(wěn)性，進行一階差分處理后具有平穩(wěn)性，如圖5所示。技術(shù)進步指標數(shù)據(jù)通過了單位根檢驗，具有平穩(wěn)性，如圖6所示。

3.2 協(xié)整檢驗

協(xié)整即存在共同的隨機性趨勢。協(xié)整檢驗的目的是決定一組非平穩(wěn)序列的線性組合是否具有穩(wěn)定的均衡關系，偽回歸的一種特殊情況即是兩個時間序列的趨勢成分相同，此時可能利用這種共同趨勢修正回歸使之可靠。正是由于協(xié)整傳遞出了一種長期均衡關系，若是能在看來具有單獨隨機性趨勢的幾個變數(shù)之間找到一種可靠聯(lián)系，那么通過引入這種“相對平穩(wěn)”對模型進行調(diào)整，可以排除單位根帶來的隨機性趨勢，即所稱的誤差修正模型。在Eviews 6.0中進行協(xié)整檢驗，檢驗結(jié)果如圖7所示，P值小于0.05，說明通過了協(xié)整檢驗。

3.3 豪斯曼檢驗

Hausman檢驗的基本思想是：由于在遺漏相關變量的情況下，往往導致解釋變量與隨機擾動項出現(xiàn)同期相關性，即 ，外生性條件不滿足，從而使得OLS估計量有偏且非一致。因此，對模型遺漏相關變量的檢驗可以用模型是否出現(xiàn)解釋變量與隨機擾動項同期相關性的檢驗來替代。總而言之，為了檢測模型是否存在內(nèi)生性，需要進行豪斯曼檢驗。檢驗結(jié)果如下：

人力資本數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒》中各省高等教育學校數(shù)量，并對此同樣進行指數(shù)化處理，以1999年為基期100。對此解釋變量進行平穩(wěn)性檢驗，通過，如圖8所示，接著對新模型進行協(xié)整檢驗，同樣通過，如圖9所示。

最后，將新模型進行豪斯曼檢驗，通過了豪斯曼檢驗，內(nèi)生性問題得以解決。

3.4 回歸

4 結(jié)論

由回歸結(jié)果可知，GDP對電力消費有促進作用，這與預測相符；工業(yè)企業(yè)數(shù)量對電力消費有負作用，這可能是因為大用戶進行工作時，可能更多的采用燃煤形式，耗電企業(yè)相對較少；技術(shù)進步具有正的作用，這與預測相符；人力資本也有正的作用，這可能是因為學校數(shù)量代表了一個地區(qū)的教育水平，間接反映了該地區(qū)人民的生活質(zhì)量較高，相對的用電需求更大。

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