基于系統(tǒng)資源約束理論的城鎮(zhèn)化與電力消費關系研究

趙建華 張海明 彭清清 張典 王雅琴

摘要： 本文采用2010-2014年中部74個地級市的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，基于回歸模型，對城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結構與電力消費的之間的關系分別做了實證研究。結果表明：單獨分析城鎮(zhèn)化與電力消費的關系，得出城鎮(zhèn)化率提升1%，電力消費提升1.77%，這表明城鎮(zhèn)化進程會促進電力消費的增加；對第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)與電力消費的關系進行實證分析，得出二產(chǎn)對電力消費的作用大于三產(chǎn)，二產(chǎn)業(yè)仍是電力消費的主體。基于系統(tǒng)資源約束理論的約束變遷分析，文章進一步分析了城鎮(zhèn)化后期拉動電力發(fā)展的動力轉(zhuǎn)化機制，為電力發(fā)展規(guī)劃提出更有意義的預測。

Abstract： Based on the statistical data of 74 prefecture level cities in Central China in 2010-2014 years， this paper makes an empirical study on the relationship between urbanization， industrial structure and electricity consumption based on regression model. The results show that the separate analysis of the relationship between urbanization and power consumption， the urbanization rate increased by 1%， electricity consumption increased by 1.77%， which indicates that the process of urbanization will promote the increase of power consumption； Empirical Analysis on the relation between the second and the third industry and power consumption， a second effect on the electricity consumption of more than three production. Power consumption is the main industry in second. According to the constraint change analysis of the system resource constraint theory， the paper further analyzes the power transformation mechanism of pulling the power development in the later stage of urbanization， and puts forward more meaningful prediction for the power development planning.

關鍵詞： 電力消費；城鎮(zhèn)化；產(chǎn)業(yè)結構；系統(tǒng)資源約束理論

Key words： electricity consumption；urbanization；industrial structure；System Resource Constraint Theory

中圖分類號：F426 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）10-0243-03

0 引言

目前，中國城鎮(zhèn)化和產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整升級正進入快速發(fā)展期。城鎮(zhèn)化發(fā)展及產(chǎn)業(yè)結構的演化發(fā)展，不僅能夠有效調(diào)整經(jīng)濟發(fā)展方向，同時也能激活龐大的內(nèi)需，其中就包括對過剩電力能源的需求。面對目前我國電供應過剩的現(xiàn)狀，研究城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結構與電力消費的關系，探討城鎮(zhèn)化對產(chǎn)業(yè)結構的影響進而帶動電力消費增長，對優(yōu)化城鎮(zhèn)化和電力發(fā)展的規(guī)劃有著重要意義。

1 文獻綜述

城鎮(zhèn)化發(fā)展水平與能耗之間的關系一直以來備受關注，學者們利用不同的模型、樣本、方法做出了大量研究。徐麗娜、趙濤等（2014）采用山西省1990-2011年的時間序列數(shù)據(jù)，對城鎮(zhèn)化發(fā)展水平與能源消耗的動態(tài)關系進行研究，得出城鎮(zhèn)化率的提升在短期促進能耗、中期抑制能耗、長期對能耗有微弱的促進作用[1]。王振紅等（2014）利用我國30個省市2000～2011年的面板數(shù)據(jù)，通過構建PVAR模型，利用脈沖響應和方差分解，實證分析了金融發(fā)展、城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟發(fā)展對能源消費的動態(tài)影響[2]。許彬等（2015）指出關于城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整與能源消費之間關系的討論，主要集中于兩方面，一是研究能耗與城鎮(zhèn)化的關系，二是研究能耗與產(chǎn)業(yè)結構的關系[3]。趙建華等（2016）對韓國城鎮(zhèn)化與電力發(fā)展做了研究，得出韓國的城鎮(zhèn)化率達到80%后，社會耗電量卻持續(xù)增長，此時影響社會耗電量增長的主要因素不再是城鎮(zhèn)化率，而是韓國產(chǎn)業(yè)結構的調(diào)整帶動了新一輪電力消耗增長，第三產(chǎn)業(yè)成為經(jīng)濟發(fā)展的主要動力[4]。但隨著中國城鎮(zhèn)化和產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整的快速發(fā)展，二者對能耗的共同作用不容忽視。綜上，在研究城鎮(zhèn)化發(fā)展與能源消耗關系的大量文獻中，較少有對城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結構與電力需求的變化進行研究，亦有少單獨分析地級市的城鎮(zhèn)化進程與電力需求變化的關系。基于此，本文以趙建華（2007）系統(tǒng)資源約束理論為指導，既關注傳統(tǒng)的資源約束，比如電力供給能力對經(jīng)濟增長的支持或者制約作用，同時也關注市場資源（市場需求）對電力經(jīng)濟的支持或者制約作用，比如經(jīng)濟下滑導致電力過剩，利用中部地區(qū)74個地級市的可得統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整與電力消費的影響效應進行研究。

2 城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結構對電力消費影響分析

2.1 城鎮(zhèn)化發(fā)展對電力消費的影響

世界各國對城市化發(fā)展階段的劃分，尚未形成統(tǒng)一的界限標準。黃獻松（2009）研究指出一般認為，城市化水平在30%以下為初期階段；30-70%為中期階段；70%以上為后期階段[5]， 2015年，中國城鎮(zhèn)化率達到了56.1%，正處于城鎮(zhèn)化發(fā)展的中期階段，也是城鎮(zhèn)化發(fā)展較快速的階段。在城鎮(zhèn)化進程中伴隨著大規(guī)模的基礎設施建設和維護，這需要強有力的能源、資源作支撐，從而為電力的需求釋放了較大的空間；農(nóng)村人口向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移，居民逐步放棄木材、煤炭等能源，收入水平的提升和完善的城市電力設施使得居民更傾向于使用清潔、便利的電力，能源消費結構的轉(zhuǎn)變推進電力需求增長；城市平均電氣化水平較高，商品供應充足，城鎮(zhèn)化進程推進使得居民收入提高，購買能力提升，這催生了家電需求量和使用量的上升，意味著更高的人均電力消費，同時又會帶動制造業(yè)對電力需求增加。電力需求與社會經(jīng)濟發(fā)展密切相關，城鎮(zhèn)化作為衡量社會經(jīng)濟發(fā)展的重要指標必然會影響電力消費。如圖1所示，中部地區(qū)城鎮(zhèn)化與耗電量之間呈現(xiàn)同步增長的趨勢，且城鎮(zhèn)化率發(fā)展水平越高，電量消費總量越大，2015年中部地區(qū)城鎮(zhèn)化率水平為52.29%，電力消費總量達到了14552.28億千萬時。

2.2 產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整對電力消費的影響

城鎮(zhèn)化和產(chǎn)業(yè)結構的轉(zhuǎn)型升級是社會經(jīng)濟發(fā)展的必然結果，從中國經(jīng)濟發(fā)展的整體結構來看，2013年第三產(chǎn)業(yè)占比為46.7%，首次超過了第二產(chǎn)業(yè)。從產(chǎn)業(yè)用電量的角度來看，第二產(chǎn)業(yè)用電量比重由2012年的73.94%下降到2015年的72.15%，下降了1.89個百分點，第三產(chǎn)業(yè)用電量比重由2012年的11.47%增加到2015年的12.90%，提高了1.42個百分點，城鄉(xiāng)居民生活用電比重由2012年的12.54%增加到2015年的13.11%，提高了0.57個百分點，三產(chǎn)和城鄉(xiāng)居民生活用電比重持續(xù)增加，二產(chǎn)用電比重明顯下降，表明我國電力消費增長的動力在逐步轉(zhuǎn)向三產(chǎn)和居民用電。但是從用電量總體基數(shù)來看，第二產(chǎn)業(yè)用電量依舊遠超第三產(chǎn)業(yè)。目前中部地區(qū)城鎮(zhèn)化水平已經(jīng)突破50%，處于城鎮(zhèn)化進程加速發(fā)展的過程中，基礎設施建設投資不斷增加，與基礎設施建設完善和經(jīng)濟快速增長相隨的是工業(yè)化進程的加快，這個因素必將成為導致電力需求快速增加的重要原因。隨著新型城鎮(zhèn)化要求的提出、資源環(huán)境的約束，產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整被提到了新的高度，產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整需要強有力的電力能源作為支撐，對電力供應體系及能源發(fā)展提出的新要求，必將帶動電力供應及消費結構的變化。另一方面，產(chǎn)業(yè)結構的調(diào)整、經(jīng)濟發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，致使科技水平提升，提高電力能源使用效率，從而減少能源消耗。由此可見，隨著服務業(yè)比重提升、工業(yè)優(yōu)化升級加快等因素的作用，我國用電結構會得到了明顯改善，促進產(chǎn)業(yè)結構有效地向合理化和高級化演變將對中國的電力消費和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生重要意義。

3 模型建立

3.1 模型說明

影響電力消費的因素很多，根據(jù)對陳仲麗（2011）等學者的相關研究總結，一般包括經(jīng)濟發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結構、能源價格、能源消費結構、投資水平等[6]。本文從中部6省各年的《統(tǒng)計年鑒》或《統(tǒng)計公報》選取了中部74個地級市2010-2014年用電總量、城鎮(zhèn)化率、第二產(chǎn)業(yè)增加值及第三產(chǎn)業(yè)增加值四個變量的面板數(shù)據(jù)。以城鎮(zhèn)化率、第二產(chǎn)業(yè)增加值和第三產(chǎn)業(yè)增加值為解釋變量，以用電量總量作為被解釋變量，分別建立面板數(shù)據(jù)模型①、②。

上述模型中，Yit表示用電量總量，X1表示城鎮(zhèn)化率，X2表示第二產(chǎn)業(yè)增加值，X3表示第三產(chǎn)業(yè)增加值，uit表示擾動項。

3.2 模型估計

本文使用EVIEWS8.0軟件分別采用固定效應模型和隨機效應模型對上述的面板數(shù)據(jù)模型進行了估計。為了消除模型中可能存在的異方差，在實際回歸時采用各變量的自然對數(shù)。采用豪斯曼檢驗來確認是選擇固定效益模型還是隨機效應模型，豪斯曼檢驗的零假設是H0：隨機效應模型；備擇假設是HA：固定效應模型。經(jīng)過豪斯曼檢驗，拒絕零假設，所以選擇固定效應模型。

模型①和②的估計結果分別如下：

①固定效應模型估計結果：

LnY=5.8+1.77LNX1

（10.1） （11.71） R2=0.97（3）

②固定效應模型估計結果：

LnY=5.27+0.30LNX2+0.17LNX3

（8.40） （3.94） （2.42） R2=0.97（4）

3.3 實證結果分析

對方程式（3）、（4）分別做出如下經(jīng)濟解釋：

由方程式（3）可知，在當前我國城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的過程中，城鎮(zhèn)化水平與電力消費呈現(xiàn)出同向變動特征。當單獨分析城鎮(zhèn)化和電力增長的關系時，城鎮(zhèn)化率每增加1%，電力消耗將增加1.77%，這表明城鎮(zhèn)化的進程會促進電力消耗的增加，我國的城鎮(zhèn)化進程對電力消耗的依賴較強。在中國城鎮(zhèn)化快速發(fā)展的進程中，越來越多的農(nóng)村人口向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移，人口聚集效應會不斷凸顯，為了容納大規(guī)模的人口，城市不僅需要提供住房等，而且需要強有力的基礎配套設施作為支撐，大規(guī)模的基礎設施建設和維護，為電力的需求釋放了較大的空間；伴隨著城鎮(zhèn)化率的提升，居民生活方式的改變，收入水平的提升和完善的城市電力設施使得居民會逐步放棄對木材和煤炭等能源的使用，更傾向于使用清潔、便利的電力能源，居民能源消費結構的轉(zhuǎn)變促進了電力需求增長。

由方程式（4）可知，在產(chǎn)業(yè)結構轉(zhuǎn)型升級的過程中，第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)對電力消費量的增長具有顯著的促進作用。通過分析第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)對電力消費的作用，得出第二產(chǎn)業(yè)增加1%，電力消耗量將增加0.30%，第三產(chǎn)業(yè)增加1%，電力消耗將會增加0.17%，可見第二產(chǎn)業(yè)對電力消費的貢獻大于第三產(chǎn)業(yè)。這是因為當前我國處于工業(yè)化進程不斷推進的時期，工業(yè)用電占電力消費總量的比重最高，從選擇的74個地級市的經(jīng)濟結構來看，第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值遠超第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值，第二產(chǎn)業(yè)仍是經(jīng)濟發(fā)展和電力消費的主要動力。

4 結論建議

本文以中部74個地級市的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，用實證方法分別分析了城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結構與電力消費的關系，得到如下主要結論：單獨分析城鎮(zhèn)化與電力消費的關系，發(fā)現(xiàn)二者呈現(xiàn)正相關關系，且城鎮(zhèn)化率提升1%，電力消費提升1.77%；對第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)與電力消費的關系進行實證分析，得出二者與電力消費量呈現(xiàn)正相關關系，且第二產(chǎn)業(yè)對電力消費的作用大于第三產(chǎn)業(yè)。

以上研究對我國城鎮(zhèn)化進程中電力能源消費和產(chǎn)業(yè)結構優(yōu)化升級具有重要啟示：

在我國城鎮(zhèn)化進程中，既要追求城鎮(zhèn)化發(fā)展速度，更要注重城鎮(zhèn)化發(fā)展與電力發(fā)展的協(xié)同規(guī)劃。要構建安全可靠、經(jīng)濟高效的電力供應體系，適應新型城鎮(zhèn)化發(fā)展中人口集聚和產(chǎn)業(yè)集群現(xiàn)象對電力供應提出的新要求，促進電力消費增長；城鎮(zhèn)化中期，隨著城鎮(zhèn)化發(fā)展的推進，二、三產(chǎn)業(yè)將得到協(xié)同發(fā)展，構建完善的工業(yè)體系，促進工業(yè)主導的產(chǎn)業(yè)體系的發(fā)展壯大，引致電力消費的同步增長；在環(huán)境約束下，能源、污染問題將會促進電力結構的變化，著力于調(diào)整電力能源消費結構，提高風電、水電、核電等清潔電能的使用，形成新能源、清潔能源的產(chǎn)業(yè)化，積極實施電能替代，培育綠色低碳的生產(chǎn)方式和生活方式。

打造一批具有行業(yè)競爭力的第三產(chǎn)業(yè)。根據(jù)韓國及日本城鎮(zhèn)化歷史，在城鎮(zhèn)化的后期階段，并沒有出現(xiàn)國內(nèi)學者預測的電力消費下降的情況，因為，傳統(tǒng)的二產(chǎn)業(yè)將退出經(jīng)濟主導地位，但是新型的第三產(chǎn)業(yè)體系將替代第二產(chǎn)業(yè)成為拉動電力消費的新動能。總之，當我們把城鎮(zhèn)化歷史視野拉長，就會發(fā)現(xiàn)城鎮(zhèn)化與電力的關系，會隨著城鎮(zhèn)化引致的產(chǎn)業(yè)結構、業(yè)態(tài)演化而變化，這種變化趨勢在一定的閾值范圍內(nèi)保持穩(wěn)定，之后則會進入另一種變化趨勢中，使實證研究受到挑戰(zhàn)。更值得注意的則是，城鎮(zhèn)化與電力的關系未變，但是產(chǎn)業(yè)結構演化導致拉動電力消費的主動能發(fā)生了改變。電力經(jīng)濟研究中，探究電力增長的內(nèi)在邏輯愈顯重要。

參考文獻：

[1]徐麗娜，趙濤，孫金帥，等.基于SVAR模型的山西省城鎮(zhèn)化與能源消費的動態(tài)沖擊效應分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2014，28（9）：8-13.

[2]王振紅，王黎明，盛科榮.金融發(fā)展和城鎮(zhèn)化對能源消費的影響機理研究[J].統(tǒng)計與決策，2014（17）：135-138.

[3]許彬，郭海華.我國城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結構與能源消費關系實證研究[J].商業(yè)時代，2015（16）：122-123.

[4]趙建華，張彪，夏懷民，等.韓國城鎮(zhèn)化進程中的電力經(jīng)濟發(fā)展研究[J].中國國際財經(jīng)：中英文，2016（16）：33-36.

[5]黃獻松.城市化與能源消費關系的動態(tài)計量分析——以陜西省電力消費為例[J].城市發(fā)展研究，2009，16（3）：92-98.

[6]陳仲常，謝小麗.中國GDP能源消耗強度變動趨勢及影響因素解析[J].經(jīng)濟學家，2011（06）：56-62.

[7]趙建華，等.系統(tǒng)資源約束理論與實踐[M].北京，中國時代經(jīng)濟出版社，2007.