我國能源消費、能源結構與經濟增長的灰色關聯分析

邵敏蘭

摘要：能源是經濟發展與社會進步的重要物質基礎，對我國經濟可持續增長具有重要作用。但能源消費和環境保護二者相互影響、相互制約。文章采用我國2000～2015年中國GDP（國內生產總值）和能源消費的相關數據，采用灰色關聯分析法從經濟增長和能源消費品種結構、經濟增長和能源消費產業結構兩個方面進行分析經濟增長與能源消費的關聯性，計算出各種能源消費和國民經濟發展之間的灰色關聯度，根據研究結果提出了一些有針對性的對策和建議。

關鍵詞：能源消費;能源結構;經濟增長;灰色關聯分析

能源是經濟發展和社會進步的重要物質基礎，但是當其發展無法滿足國民經濟增長要求的時候，又會成為阻礙經濟高速增長的因素之一。以2015年為例，我國能源消費總量已達到了429905.10萬噸標準煤，位居世界第二，僅次于美國。國家經濟和社會發展主要依靠能源，一方面，能源的消耗會帶來生態環境的破壞;另一方面，大部分礦物質能源（煤炭、石油、天然氣等）屬于不可再生資源，面臨著枯竭的挑戰。我國經濟飛速發展，能源消費與環境保護相互制約，二者之間的矛盾進一步加劇。

在全球能源治理中我國要發揮更積極的作用，必須建立多元化、多層次的系統，以加強能源安全和緩解環境壓力。面對當前能源供需格局新變化和國際能源發展的新趨勢，積極優化能源結構，扭轉過去注重GDP數字的經濟發展理念，從經濟發展質量的角度制定戰略。本文運用鄧聚龍學者創立的灰色系統理論，研究了能源消費與經濟發展之間的相關性，為相關部門節能減排、優化能源消費結構，實現我國經濟的可持續發展有著一定的理論、實踐意義。

一、我國能源消費特點

本文根據我國能源消費特點，從能源消費品種結構、能源消費產業結構兩方面進行探究能源消費和經濟增長之間的關系。

首先，從能源消費品種結構方面研究。2015年，我國能源總消費量為429905.1萬噸標準煤，其中煤炭消費量273849.49萬噸標準煤，占消費總量的63.7%;石油78672.62萬噸標準煤，占消費總量的18.3%;天然氣25364.4萬噸標準煤，占消費總量的5.9%;水電、核電、風電消費量52018.51萬噸標準煤占總消費量12.1%（見圖1）。我國能源結構極為不平衡，能源結構特點是“富煤貧油少氣”，客觀上決定我國能源生產與消費仍然以煤為主，在未來較長時期內尚不改變。依據2000～2015年我國各類能源消費量情況制圖（見圖2）。目前，煤炭消費量正在逐步降低，從1990年的76.2%下降到2015年的63.7%;石油消費量所占比例處于波動起伏狀態，沒有什么典型分布規律; 天然氣、水核風電的比例都呈上升趨勢，并且近年來增長迅速。

其次，從能源消費、產業結構兩者之間的關系進行探討。2015年，我國能源的總消費量達到429905.10萬噸標準煤，其中農、林、牧、漁、水利業消費量8231.66萬噸標準煤，占消費總量的1.91%;工業292275.96萬噸標準煤，占消費總量的67.99%;制造業244919.56萬噸標準煤，占消費總量的56.97%;交通運輸、倉儲、郵政業消費量為38317.66萬噸標準煤，占總消費量的8.91%;批發、零售業、餐飲業消費量11403.69萬噸標準煤，占總消費量的2.65%;生活能源消費量則已經達到了50098.96萬噸標準煤，占消費總量的11.65%。根據2015年各行業的能源消費的比重，可見我國能源能耗最大的產業部門是工業部門，說明我國產業消費結構極不合理。

二、構建灰色關聯模型

灰色系統理論（Grey Theory）是1982年鄧聚龍教授創立?；谊P聯分析方法在研究小樣本、貧信息時間序列方面具有顯著優勢，它可以有效地彌補傳統統計分析方法的缺陷，即無需考慮樣本量的多少和樣本變化的規律，更不會出現量化結果與定性分析結果不符的情況。這種分析方法彌補了對數理統計進行系統分析的不足?；疑P聯分析思路是：根據反應系統母系列與子序列曲線的幾何形狀的相似程度來判別母系列與子序列之間的關聯程度?，F采用灰色關聯分析方法，構建灰色關聯模型過程如下：

三、經濟增長與能源消費品種結構的灰色關聯分析

（一） 能源消費品種數據來源

本文使用的統計數據，來自《2017中國能源統計年鑒》，選取2000～2015年我國國內生產總值（GDP）數據（億元）、各類能源消費量數據（萬噸標準煤）。

（二）原始數據無量綱化處理

以我國國內生產總值GDP數據為因變量參考數列x0（k），各類能源消費量數據為自變量比較數列xi（k），按照上述公式，對初始的數據采取了無量綱化以后，消除各因素的量綱，加強各因素之間的接近性，增加其可比性。

（三）計算差數序列

（四）計算關聯系數

從上述差數序列中，找到絕對值最大值為0.44，最小值為0，取ζ=0.5，代入公式，計算關聯系數，結果見表1。

（五）計算關聯系數

根據公式計算出灰色關聯度并排序，進一步研究經濟增長與能源消費品種結構二者之關系，結果見表2。

從表2得知：天然氣的灰色關聯度最大，緊隨其后的是水核風電，再次是石油，煤炭關聯度最小。關聯度數值越接近1，說明比較序列對參考系列影響愈大，也就是說能源消費和經濟發展的關聯影響愈大。

四、經濟增長與能源消費產業結構的灰色關聯分析

（一）能源消費產業結構數據來源

本文統計的數據，來自《2017中國能源統計年鑒》，選取了2000～2015年我國國內生產總值GDP數據（億元），各類產業能源消費量數據（萬噸標準煤）。以GDP數值為參考序列，六類行業能源消費量為比較序列，六類行業分別是農林牧漁水利業、工業、制造業、交通倉儲郵政業、批發零售餐飲業、生活能源消費量。

（二）計算差數序列

本部分以2015年作為參考序列，根據公式把初始的數據采取了無量綱化處理。接著求出各序列與GDP序列之間的差數序列的絕對值，即ΔXi=|x0（k）-xi（k）|。

（三）計算灰色關聯系數

從差數序列中找出最大值為0.47，最小值為0，取ζ=0.5，代入公式，計算關聯系數。

（四）計算關聯度

根據公式，計算出灰色關聯度并排序，進一步分析經濟增長與能源消費產業結構二者之間的相關性，結果見表3。

由表3可以看出，首先是批發零售等的灰色關聯度數值0.76為最大，然后為生活消費，再次是交通運輸倉儲和郵政業，接著是制造業和工業，而農林牧漁水利業能源消費與經濟增長的關聯度顯著性最弱。

五、結論和對策

能源消費及經濟增長兩者之間有很大的相關性，通過經濟增長與能源消費品種結構、能源消費產業結構的灰色關聯分析結果，對此提出一些相關對策。

第一，轉變以前注重GDP的發展觀念，改變傳統經濟增長形式。轉變以前注重GDP的發展經濟觀念，從發展經濟質量的角度進行戰略制定。過去，我國能源消耗總量中，煤炭比重為64%，天然氣比重為6%，發展方式極不合理，必須淘汰高耗低效、重污染的工業。天然氣消費的關聯度高達0.92。應加大研發天然氣、清潔煤等新能源、清潔能源產業的投入，引導產業結構朝著高效、節能減排的方向轉變，由傳統、粗放的經濟發展形式轉向發展經濟質量的形式。

第二，引導產業結構轉型，大力發展高效低耗、服務性為主的第三產業。我國各產業能源消費結構中，工業與經濟增長之間的關聯度分別是0.57，屬于中等關聯度。雖然批發零售和餐飲業等能源消耗量不太多，但與經濟增長的關聯度比較高;工業和制造業是能源消費的主體，工業的消費比重高達68%，從消費數量上就說明了我國的產業消費結構不太合理。在我國未來的經濟發展中，應大力發展高效低耗、服務性為主的第三產業，增加低能耗能源的比重，從高耗低效、高碳排放轉向多元化、低碳化綠色能源的模式。

第三，完善能源消費結構，開發綠色新能源。煤炭消費與經濟的關聯數值僅為0.48，“富煤、貧油、少氣”是我國能源結構的特點，在能源總消費量中煤炭消費所占的比例是非常高的。因此降低不可再生能源如煤炭、石油等的消費量，大大降低碳排放量，對于保護綠色生態環境大有裨益。同時加強研發水電、核電、風電等新能源，大力推進可再生能源如風能、水能、太陽能、生物能和潮汐能等的開發利用，從資源“依賴性”轉為科技“創新驅動型”的模式。

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（作者單位：南京信息工程大學總務處）