中國“一帶一路”沿線城市能源消費影響因素研究

王雙英 陳海寧 魏萍

摘要：“一帶一路”倡議作為打造合作國家命運共同體的全球頂層設計，對中國經濟發展、能源貿易等方面影響重大。利用2005—2019年13個“一帶一路”沿線城市的能源消費數據，構建雙向固定效應模型，來探討多因素對城市能源消費的綜合影響。研究表明，FDI、R&D經費內部支出、經濟水平、貿易規模和產業結構對能源消費總量有顯著的正向影響，其中，經濟水平的影響最為突出;“一帶一路”政策、人口規模和城鎮化率對能源消費總量的影響顯著為負，其中，人口規模對能源消費的抑制作用最大。

關鍵詞：“一帶一路”倡議;能源消費;雙向固定效應模型

中圖分類號：F206

文獻標識碼：A

文章編號：1673-5595（2022）02-0019-08

一、引言

改革開放以來，中國經濟迅速增長的同時，能源消耗量越來越大，經濟發展與能源消費之間的矛盾日益突出。能源消耗的快速上漲導致能源安全問題凸顯，且難以支撐經濟的可持續發展，同時也帶來了日益嚴峻的環境問題。

黨的十八大以來，中國致力構建多元清潔的能源供應體系，不斷深化能源體制改革，持續推進能源領域國際合作，中國能源進入高質量發展新階段。2013年，習近平在訪問中亞和東南亞期間，分別提出了建設“新絲綢之路經濟帶”和“21世紀海上絲綢之路”的合作倡議（以下簡稱“一帶一路”倡議），在國際社會上得到廣泛關注。在此背景下，加強“一帶一路”能源合作有利于帶動更大范圍、更高水平、更深層次的區域合作，促進世界經濟共同繁榮和可持續發展。“一帶一路”建設作為中國構建對外開放新格局、深化國家能源合作的新契機，有利于推進中國能源改革的新進程。在新的開放格局下，“一帶一路”沿線及節點城市作為中國加大開放的前沿地區，其對外貿易和外商直接投資是中國對外開放的重要內容之一，能推動中國的經濟發展和能源轉型。那么，“一帶一路”倡議對“一帶一路”沿線及節點城市的能源消費是否有影響，有什么影響，如何更好地推廣“一帶一路”倡議？已有研究多集中于沿線區域之間的能源合作，較少對“一帶一路”沿線城市的能源消費進行探討，涉及“一帶一路”倡議對城市能源消費影響的文獻更是屈指可數。因此，研究中國“一帶一路”沿線及節點城市的能源消費狀況和“一帶一路”的政策效應具有重要的現實意義。

二、文獻回顧

2013年以來，“一帶一路”倡議對相關國家和地區經濟、貿易的影響受到眾多學者的廣泛關注，研究發現“一帶一路”倡議能夠顯著提升區域內貿易往來及貿易便利程度。隨著經濟的發展，眾多學者將目光轉向能源領域，從不同的角度對“一帶一路”沿線區域的能源問題進行了大量研究分析。

一方面是“一帶一路”建設與國家能源合作關系研究。劉佳駿[1]認為“一帶一路”建設深化了與沿線國家的能源戰略合作關系，形成能源供給短距離化關聯區。林伯強[2]研究了“一帶一路”建設對中國煤炭市場的機遇。陳曉等[3]則通過分析“一帶一路”沿線國家能源消費現狀和中國新能源發展狀況，提出了新能源合作的模式與機制。余曉鐘等[4]分析了“一帶一路”綠色低碳化能源合作的內涵、意義、現狀和困境，并在此基礎上提出綠色低碳化能源合作的實施路徑。

另一方面是對“一帶一路”沿線區域的能源量化分析，主要集中于沿線區域能源效率、能源強度及能源消費三個方面。在能源效率方面，Zhang等[5]通過分析“一帶一路”沿線國家的能源效率，發現沿線各國的總體能源效率較低，但是具有巨大的節能潛力。李曉菲[6]選取2003—2015年“一帶一路”沿線省份的相關數據，基于Bootstrap-DEA模型計算全要素能源效率值，研究發現“一帶一路”沿線省份的全要素能源效率不高，處在“倒U型”曲線的右側，且區域間的能源效率發展具有不平衡性和差異性。在能源強度方面，Huang等[7]研究發現“一帶一路”倡議沿線各國的貿易水平不斷提升的同時，能夠加速其能源強度的趨同。姜璐等[8]利用空間自相關分析，發現沿線國家在能源強度方面具有較強的空間關聯性，且區域能源生產消費強度不均衡。在能源消費方面，姜安印等[9]利用1990—2016年的面板數據，構建面板向量自回歸模型，分析中亞國家的經濟增長與能源消費之間的關系，發現中亞地區的經濟增長與能源消費在整體上呈現相互促進的作用，且不同類型的能源消費對經濟增長具有不同的促進作用。

對于能源消費的研究，多聚焦于能源消費影響因素研究。能源消費與經濟增長之間的關系一直是學者們研究的熱點問題。通過文獻梳理發現，已有研究中關于能源消費與經濟增長關系的結論可歸納為三種。第一種是經濟增長與能源消費之間具有因果關系。Kraft 等[10]最早發現能源消費與經濟發展水平存在因果關系，選取1947—1974年美國的能源消費與GNP的數據進行分析，發現美國GNP與能源消費存在單向因果關系;Omri[11]、姜安印等[9]學者也得出類似的結論。也有一些學者因為研究對象的不同、時間跨度的長短及研究方法的差別，發現兩者之間存在雙向因果關系，如Paul等[12]利用1950—1996年的數據，研究印度的能源消費和經濟增長之間的關系，發現兩者之間存在雙向的因果關系;Nasreen等[13]、張子榮[14]等也得出類似結論。第二種結論認為能源消費與經濟增長之間具有非線性關系。如隋建利等[15]選取1978—2016年中國煤炭、石油、天然氣和電力四種能源消費數據，建立非線性馬爾科夫區制轉移因果（MSE）模型，研究發現經濟增長和能源消費之間具有非線性動態驅動機制;此外，張優智等[16]學者也得出類似結論。第三種結論認為兩者之間沒有因果關系。如Ozturk等[17]選取土耳其的數據，通過實證分析發現土耳其的能源消費與經濟增長之間不存在因果關系;李小勝等[18]在研究中國的經濟增長、污染排放與能源消費間動態關系時也得出了類似的結論。

有關城鎮化與能源消費關系的研究，部分學者認為城鎮化對能源消費具有正向影響，城鎮化進程能夠增加能源消費量。如Kurniawan等[19]基于1970—2015年的數據，構建ARDL模型分析印尼的經濟增長、城鎮化、工業和對外開放對煤炭消費的影響，確認各個變量之間存在長期協整關系，研究結果表明經濟增長、城鎮化和對外開放增加了煤炭消費，但是減少第二產業的份額會減少煤炭消費。呂連菊等[20-21]研究我國的城鎮化水平與能源消費的關系，發現城鎮化增加能源消費量，且兩者存在非線性關系的結論。但是，Hori等[22]、汪澤波[23]等學者研究發現城鎮化對能源消費具有負向影響，即城鎮化降低了能源消費量。也有部分學者認為城鎮化與能源消費的關系受多種因素的影響，如模型的選擇、城市化階段等，城鎮化與能源消費之間的關系較為復雜且不確定。[24-27]

國內外學者研究發現產業結構與能源消費之間存在密切關系。Jacobsen[28]研究發現產業結構的變動會使能源消費急劇增加。路正南[29]選取1978—1997年中國各產業國內生產總值和能源消費等數據，建立能源消費模型，研究發現第二產業對能源消費的影響程度最大，其次是第一產業，最后是第三產業。陳首麗等[30]選取1991—2006年的能源消費數據，構建因素分解模型，研究發現2003年之前第三產業比重對能源消費具有正向作用，2003年之后則具有負向作用。

此外，也有學者研究城市化、經濟增長與能源消費的關系[31]以及 FDI、R&D投入與能源消費的關系[32]，探討經濟增長、貿易規模等多種因素對能源消費的影響[33-34]。

綜上來看，國內外學者對“一帶一路”區域的研究多集中于區域間的能源合作，極少數的學者對“一帶一路”區域的能源消費進行量化研究;國內外學者分不同區域、不同研究方法及不同時間跨度對能源消費展開了大量研究，研究多以國家和省級層面為主，一般討論單一因素或多個因素對能源消費的影響，缺乏對城市能源消費及其影響因素的全面分析。隨著《推動絲綢之路經濟帶和21世紀海上絲綢之路能源合作愿景與行動》的實施，“一帶一路”倡議對相關城市能源消費的影響更值得探討。

三、模型的設定及變量的選取

（一）模型的設定

為研究“一帶一路”倡議對中國“一帶一路”沿線城市能源消費的影響，本文以能源經濟領域應用較為廣泛的STIRPAT 模型[35]為基礎，以經濟水平、人口規模、技術水平為主要解釋變量，增加FDI、貿易規模、城鎮化水平、產業結構為次要解釋變量，增加固定資產投資、居民消費水平、能源價格指數為控制變量，構建最終模型。

lnECit=αit+β1PE+β2lnGDPit+β3 lnPOPit+

β4 lnPRIit+β5lnFDIit+β6lnNEit+β7lnUit+β8lnISit+

β9lnIit+β10lnCPIit+β11lnEPit+εit（1）

式中：i為城市;t為年份;EC為能源消費總量;PE為“一帶一路”政策效應;GDP為經濟水平;POP為人口規模;PRI為技術水平;FDI為外商直接投資;NE為貿易規模;U為城鎮化水平;IS為產業結構;I為固定資產投資，屬于控制變量;CPI為居民消費水平，屬于控制變量;EP為能源價格指數，屬于控制變量;α為個體異質性;εit為隨機擾動項。

（二）數據來源

根據中國“一帶一路”沿線城市名單以及各個城市數據的可獲得性，最終選取天津、上海、寧波、合肥、廈門、青島、武漢、廣州、深圳、湛江、汕頭、重慶和三亞13個城市，研究所需的相關數據主要來源于13個城市2005—2019年歷年的城市統計年鑒及各城市統計局官網。

（三）變量的選擇和處理

由于能源消費總量影響因素眾多，且各因素之間的作用尚不明確。在綜合考慮前人文獻研究的基礎上，本文擬選取11個指標來分析能源消費的主要影響因素，其中，居民消費水平、能源價格指數和固定資產投資作為控制變量。

（1）政策效應（PE）。2015年3月28日，國家發展改革委、外交部、商務部聯合發布了《推動共建絲綢之路經濟帶和21世紀海上絲綢之路的愿景與行動》。文件明確了沿線城市在推進“一帶一路”建設中的重要作用，故本文把2015年作為“一帶一路”建設起始年，PE在2015年之前取0，在2015年之后取1。該變量為虛擬變量。

（2）外商直接投資（FDI）。外商對一國或地區的投資會影響當地的經濟發展和產業發展，進而影響當地的能源消費。[32]本文以實際利用外資額來表示FDI，各年份的平均匯率與之相乘轉化為人民幣來表示，并對其進行對數化處理（lnFDI）。

（3）貿易規模（NE）。凈出口額是指一國或地區在一定時期內出口總額與進口總額的差值。若出口大于進口，為貿易順差;若出口小于進口，則為貿易逆差。本文以凈出口額表示貿易規模，以各年份的平均匯率與之相乘轉化為人民幣來表示。由于凈出口額有正有負，故本文參考朱江麗等[36]的處理方法，對數據進行無量綱化和平移處理后再進行對數化處理（lnNE）。

（4）產業結構（第二產業比重IS和第三產業比重IT）。產業結構合理化對能源消費的影響主要體現在不同產業的能源消耗，特別是不同產業的比重變化會影響能源消費。本文以第二產業增加值占地區生產總值的比重和第三產業增加值占地區生產總值的比重來表示產業結構。

（5）人口規模（POP）。人口規模是地區的常住人口數量（萬人）。一方面，人口規模的擴大能夠產生更多的能源需求，加大能源消耗;另一方面，人口集聚可以集體供暖、發展公共交通，從而提高能源利用效率、降低能源消耗。本文以常住人口來表示人口規模，并對其進行對數化處理（lnPOP）。

（6） 城鎮化水平（U）。城鎮化進程的加快一般會增加能源消耗[22]，但也有少數研究表明城鎮化水平會降低能源消費總量[24]。因此，研究城鎮化水平對能源消費總量的影響是必要的。本文以城鎮化率表示城鎮化水平（U）。

（7）經濟水平（GDP）。一國或地區的經濟是能源行業發展的基礎。以往的研究發現，經濟水平對能源消費具有強烈的依賴性。因此，可以將經濟水平作為影響能源消費的因素之一。本文以地區生產總值作為衡量經濟水平的指標，以2000年為基期進行平減化處理，并且對其進行對數化處理（lnGDP）。

（8） 技術水平（PRI）。一方面，技術進步帶來的經濟發展往往伴隨著能源需求量增加[33];另一方面技術水平的提高能夠優化生產生活設備，進而降低能源消費。本文以R&D經費內部支出來表示技術水平，并對其進行對數化處理（lnPRI）。

（9） 固定資產投資（I）。固定資產投資額的增加一定程度上帶動了產業的發展，加快了基礎設施建設，進而增加能源消費。[33]本文對其進行對數化處理（lnI）。

（10）居民消費水平 （CPI）。居民消費水平的提高，一方面，會增加生活性能源消費;另一方面，在既定的經濟規模下，抑制了其他高能耗經濟成分的發展，從而降低了能源消耗。本文以居民消費價格指數代表居民消費水平。

（11） 能源價格指數（EP）。由需求理論可知，能源價格的高低影響能源消費量。目前，國內并沒有統一的能源價格指數，從以往的研究來看，一般以工業行業中燃料、動力類購進價格指數來代表能源價格指數。因此，本文以燃料、動力類購進價格指數來代表能源價格指數。

上述變量定義與說明如表2所示。

四、實證分析

（一）變量的單位根檢驗

為檢驗樣本數據的平穩性，需對面板數據進行單位根檢驗。在已有研究的基礎上，本文選擇LLC檢驗對面板數據進行檢驗，結果如表3所示。由表3可以看出，在LLC單位根檢驗中，5%的顯著性水平下所有的變量均通過檢驗，所以該面板數據都是平穩的。

（二）自相關、異方差和截面相關檢驗

本文的面板數據為長面板數據，隨機擾動項εit可能存在自相關、異方差和截面相關。因此采用GB檢驗進行自相關檢驗，采用沃爾德檢驗進行異方差檢驗，采用Breusch-Pagan LM檢驗進行截面相關檢驗。檢驗結果如表4所示，在1%的顯著性水平下，強烈拒絕“不存在一階組內自相關”的原假設;在1%的顯著性水平下，強烈拒絕同方差的原假設;并在1%的顯著性水平下，強烈拒絕截面相關的原假設。

（三）模型選擇及估計結果分析

利用軟件Stata 16，采用混合OLS回歸模型、固定效應模型（FE）、隨機效應模型（RE）、雙向固定效應模型（FE_TW）、面板PCSE和全面FGLS等6類模型，對2005—2019年中國13個“一帶一路”沿線城市的面板數據進行分析，結果如表5所示。

1.模型的選擇

計算所得到的Hausman檢驗結果為29.74（0.000 5），由此可以發現固定效應方法比隨機效應方法更合適，且固定效應模型中加入了時間效應，即應選擇雙向固定效應模型。由于篇幅有限，未顯示FE_TW中的年份虛擬變量的結果。模型（4）、模型（5）和模型（6）都是包含個體效應和時間效應的雙向固定效應，唯一的區別就在于模型（4）沒有考慮自相關、異方差和截面相關的問題;模型（5）沒有考慮截面相關;模型（6）則是全部考慮自相關、異方差和截面相關問題。由上文的自相關、異方差和截面相關檢驗的結果可知，應該選擇模型（6）進行結果分析較為穩健。

2.模型結果分析

由表5可知，全面FGLS模型的回歸結果表明“一帶一路”政策對能源消費總量的影響顯著為負。這說明“一帶一路”對沿線城市的能源消費量具有抑制作用。可能原因在于“一帶一路”政策的實施帶動了沿線城市的經濟發展和產業結構的升級優化，帶來了國外的先進技術和經驗，促進了對外貿易的發展和投資便利化，加強了“一帶一路”沿線國家之間的合作交流，突出了“一帶一路”建設的生態文明理念。

根據表5中模型（6）結果可知，外商直接投資（FDI）對能源消費總量的影響顯著為正。在其他條件不變的前提下，外商直接投資每增加1%，能源消費總量相應增加0.005 4%。這說明外商直接投資對能源消費總量具有顯著的促進作用。可能原因有以下兩方面：其一，外商直接投資的流入使資金流入高能耗產業，促進了高能耗產業的發展，加劇了中國能源消費量的增長;其二，外商直接投資可以使本國企業更容易獲得資金，這將導致企業進一步擴大規模，建立新的廠房和生產線，進而導致中國能源消費量的增加。貿易規模（lnNE）對能源消費的影響顯著為正。在其他條件不變的前提下，該區域的凈出口額每增加1%，能源消費總量就增加0.008 7單位。這說明凈出口的增加能顯著提高能源消費量，可能原因在于凈出口的增加會帶動國內的產業的發展、加大運輸部門的運輸量，從而增加能源的消耗。

城鎮化水平（U）對能源消費總量的影響顯著為負，這與汪澤波[23]的研究結論一致。在其他條件不變的前提下，城鎮化率每增加1%，能源消費總量相應減少0.002 7%。這說明城鎮化水平的提高能顯著抑制能源消費量的增長。可能原因在于，隨著城鎮化的發展，越來越多的人涌向城鎮，出現了人口集聚效應，一方面，由于經濟集聚規模效應，城鎮中消費的能源得到更有效率的利用，從而降低能源消耗;另一方面，隨著城鎮化的發展和城鎮居民收入的提高，城鎮居民會更加注重環境質量和生活質量，居民的節能環保意識增強，會更傾向于使用節能產品，采取更加環保的生活方式，從而降低了能源消費。但從回歸結果來看城鎮化對降低能源消費的影響不大。

人口規模（lnPOP）對能源消費總量的影響顯著為負。在其他條件不變的前提下，常住人口每增加1%，能源消費總量相應減少0.277%。這說明人口規模的擴大能顯著抑制能源消費的增長。其原因一方面可能是研究樣本選擇的是中國發達地區的大中型城市，人口數量的增加和集中能夠使得電、暖、熱等能源實現集中供應，且樣本城市公共交通便利，提高了能源效率、減少了能源消耗，從而降低了能源消費總量;另一方面可能是隨著國家節能減排的大力提倡，人們會選擇節能產品和生活方式，從而降低了能源消費。

技術水平（PRI）對能源消費總量的影響顯著為正。在其他條件不變的前提下，R&D經費內部支出每增加1%，能源消費總量相應增加0.031 7%。這表明技術水平對能源消費有顯著的促進作用。可能是由于R&D經費在節能減排的技術上投入不足，或者當前的R&D經費多用于互聯網工程、軟件工程等，流入高能耗產業的資金居多，而用于節能減排技術的資金有限，從而增加了能源消費。

經濟水平（地區GDP）對能源消費總量的影響顯著為正。在其他條件不變的前提下，地區GDP每增長1億元，能源消費增加0.19萬噸標準煤，這說明，經濟增長與能源消費總量的增減趨勢基本一致，同時也說明經濟增長是影響能源消費的主要因素之一。

產業結構（IS和IT）對能源消費總量的解釋顯著為正。在其他條件不變的前提下，第二產業增加值占GDP的比重每降低1%，能源消費總量減少0.027 3%;第三產業增加值占GDP的比重每降低1%，能源消費總量減少0.025 5%。這說明本區域的產業結構變動對能源消費總量具有正向的影響作用。

五、結論與建議

（一）主要結論

基于2005—2019年中國13個“一帶一路”沿線城市的面板數據，對能源消費總量的影響因素進行分析，選取政策效應、外商直接投資、貿易規模、經濟水平、人口規模、產業結構和城鎮化水平等影響能源消費總量的11個指標，利用stata16軟件構建雙向固定效應模型評估各指標對能源消費總量的影響，得出如下結論。

第一，“一帶一路”倡議對沿線城市的能源消費量具有抑制作用。隨著倡議的實施，可能會進一步降低沿線城市的能源消費量，并且帶動周邊城市的發展，擴大“一帶一路”倡議的影響。

第二，外商直接投資、技術水平、經濟水平、產業結構和貿易規模對能源消費總量有顯著的正向影響，其中經濟水平對能源消費總量的影響最大。因此，中國在全面振興的進程中，不斷提高能源消費效率尤為重要。

第三，人口規模和城鎮化水平對能源消費總量的影響顯著為負，其中人口規模對能源消費總量的影響最大。可能在未來隨著人口規模的進一步擴大，人口集聚產生的規模效應影響會更深，會更進一步降低能源消費。

（二）對策建議

第一，堅定不移地推動“一帶一路”倡議的實施。深化“一帶一路”倡議帶來的政策溝通、道路聯通、貿易暢通、貨幣流通和民心相通，以點帶面，從線到片，形成以沿線城市為中心向外擴散的輻射圈，發揮“一帶一路”倡議的作用，共享“一帶一路”倡議帶來的益處;注重培育沿線城市參與“一帶一路”共商共建共享的意識，尋求合作的最大公約數，加強沿線城市之間的互動互信互通，推動形成基礎設施建設、經濟發展、產業集聚、可持續發展的綜合效應。

第二，積極吸引外商直接投資，尤其是高新技術的優質外資。發揮外商直接投資的技術溢出效應，加快國內企業的技術進步，以此來優化我國產業結構，促進產業結構的低能耗轉變、能源技術的進步和能源消費量的減少。同時應鼓勵更多的外商直接投資于農業、高新技術制造業和服務業，提高產業能源的利用效率，推動中國經濟走向高質量綠色發展的道路。

第三，加大技術方面的創新與研究，增加節能技術的R&D經費投入，發展高新技術，提高能源利用效率，降低能源消費;同時完善能源技術創新與開發、應用等政策保障體系，大力扶持高新技術產業和重點企業，建立產學研示范基地，促進企業和科研機構的合作，共同開展節能技術的研究與開發，推動節能技術的推廣與應用。依靠科技創新，發展節能技術和新型能源，是我們降低能源消費、實現節能減排的根本。

第四，著力加快城鎮化的進程。繼續推進新型城鎮化進程，充分挖掘城鎮化進程中各方面的節能潛力，充分發揮人口集聚所帶來的資源共享優勢，降低能源的消耗。在城鎮化進程中，大力支持公交車、地鐵等公共交通的發展，推動綠色低碳建筑建設，鼓勵居民使用節能設備、綠色出行，減少生活能源消費，進而降低能源消費總量。

第五，調整產業結構。提高第三產業增加值占GDP的比重，逐步淘汰高能耗高污染產業，促進產業的轉型升級;大力發展第三產業和生物醫藥、節能環保、電子信息等新興產業;對高能耗產業的發展采取嚴格的限制措施;運用新型技術對傳統高能耗產業進行改造;積極引進高新技術企業和節能環保企業，以此來緩解能源消費壓力，實現能源的長期可持續發展。

由于統計數據的限制，本文在城市樣本的選擇中，較多地選擇了東部大中型城市，缺少中部、西部以及中小城市的樣本。在對“一帶一路”沿線城市的能源消費量的研究分析中，沒有涉及城市能源消費量的區域差異性分析。因此，未來可以研究東部、中部和西部“一帶一路”沿線城市能源消費差異，以及“一帶一路”沿線城市和非“一帶一路”沿線城市的能源消費差異，從而進一步探討“一帶一路”倡議對沿線城市能源消費量的影響。

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責任編輯：曲 紅

Study on the Influencing Factors of Energy Consumption in China s Cities

along the Belt and Road： Based on Two-way Fixed Effects Model

WANG Shuangying1，2， CHEN Haining1， WEI Ping1

（1.Business School， Qingdao University of Technology， Qingdao 266555， Shandong， China;

2.School of Economics and Management， China University of Petroleum （East China）， Qingdao 266580， Shandong， China）

Abstract：The Belt and Road Initiative， as a global top-level design for building a community of shared future among cooperative countries， has a significant impact on China s economic development and energy trade. Based on the energy consumption data of 13 cities along the Belt and Road from 2005 to 2019， this paper explores the overall impacts of multiple factors on energy consumption by constructing a two-way fixed effect model. The results show that FDI， R&D， economic level， trade volume and industrial structure have a strikingly positive impact on total energy consumption with the economic level the most. The relevant policy， population size and urbanization have a negative impact on total energy consumption while the population size has the greatest inhibitory effect on energy consumption.

Key words： Belt and Road Initiative; energy consumption; two-way fixed effect model