绪论:写作既是个人情感的抒发,也是对学术真理的探索,欢迎阅读由发表云整理的11篇能源与经济发展范文,希望它们能为您的写作提供参考和启发。
在国民经济各个部门的变迁下,能源消费量以及其部门结构也会产生变迁。具体来说,就是国民经济总产值数量之下,由于经济部门结构形势上的变化,而产生了能源消费量的变化。目前来看,农业国所消耗的能源就少于现代化工业国,能产生较大能耗的工业生产占据能源消费的大比重,可以说其生产规模的改变对能源消耗的影响较大。早在19世纪70年代,国际上部分石油大国由于某些因素导致石油运输出现问题,从而石油价格上涨,为了抑制能源价格相关部门会以经济部门结构调控的形势,来减少单位产品能耗较大的部门,提升能耗较少部门的比重,又或者是将大能耗巩工业转移到符合条件的地区、国家,最终所实现的是单位总产值能源消耗的降低[1]。我国能源消耗以及部门结构上的改变,当中需要考虑的除了能源消耗量的消减,还有发展产值高、能耗较少的经济部门,这些都需要参考党时国经济的发展情况,以此为基础出发。近几年的国民经济发展中,必须充分考虑各项比例之间的关系,需要推动能源生产与消费是满足国民经济的积累消费需要、原材料需求、燃料需求、工业与农业需求,以及加工业需求,并在此基础上对上述方面的比列进行合理调整。
2.能源与国民经济之间协调发展的重要指标
若要切实的分析能源与国民经济协调发展关系,除了对国民经济部门结构与能源之间关系的分析外,还需要详细的了解衡量指标及标准,例如能源生产弹性系数、电力生产弹性系数、能源工业投资占全社会固定资产投资系比重等。
2.1能源生产弹性系数
能源生产弹性系数所决定的是能源生产量增长与国民经济之间的关系指标,随着我国经济的发展我国能源进出口量相差无几,这一数据能代替能源消费言行系数。如若要考虑国民经济发展指标,则需要对国民生产总值数据进行收集,因而需要根据公式来得出能源生产弹性系数为能源生产增长率与国民生产总值增长比的比值,而具体的公式如下所示:一般情况下对能源与国民经济协调发展的能源弹性系数的衡量工作,需要考虑到不同国家之间不同发展时期的指标有所不同。在工业化发展阶段,能源生产弹性系数有高降低,这是因为随着时代的发展科学技术的应用逐渐加深,能源再生率与在利用率逐步提升,由此所带来的便是能源生产弹性系数数值的降低。笔者通过分析发现,能源生产弹性系数当不低于0.8时,能源处于高消耗的阶段,要解决之一问题,便需要不断更新技术,制造出低能耗的技术设备,能有效的降低能源生产弹性系数,这时的能源生产弹性系数要维持在0.5至0.7之间是最恰当的[2]。
2.2电力生产弹性系数
电力生产量所实现的增长与国民经济增长之间的关系指标便是电力生产弹性系数,现阶段我国电力发展处于再发展阶段,电力生产量几乎等同电力消耗量,再这样的情况下,研究电力生产弹性系数能切实的了解到能源与国民经济之间的协调关系。而电力生产弹性系数相关数据的得出依靠电力生产增长速度与国民经济增长速度的比值,具体的计算公式如下所示:电力是目前应用范围最广,最便于清洁、运输的能源,比起石油、煤炭更受用户的欢迎,所以现阶段我国生产生活能源主要是电力能源,并且一次能源转化为二次能源的使用范围也更大。并且我国工业越来越发达,对于能源的应用量也逐渐提升,虽然我国也在倡导节能减排,但是能源供应量与使用量仍然存在问题。通过笔者的了解,相关人员的研究下发现要确保电力与国民经济的协调发站,电力生产弹性系数应当维持在1.2上下。
石油作为一种战略物资在国民经济发展中占有举足轻重的地位。今后20年是我国经济和社会发展的重要战略机遇期,而同时我们也面临着诸多新的变化和挑战。
一、我国目前主要的能源问题
1.我国能源管理模式不完善
改革开放以来,我国了改变以中央国有经济为主发展能源工业的思路,鼓励地方国有经济和非国有经济发展能源工业,实行了“国家、集体、个人一齐上”的能源工业发展方针,标志着我国能源管理模式由计划管理模式向市场管理模式的转变。但是,由于我国市场经济体制还处于初级发展阶段,能源市场管理模式虽然建立但还不完善,市场定价机制还没有有效运行,而且市场准入管制灵活性差,这严重制约了我国能源工业在世界经济一体化过程中的竞争力。
2.中国人均能源占有量较低
据统计,2000年,发达国家人均能源消费量为7.85吨,而中国人均能源消费量仅为1.05吨,大约为发达国家的13%。中国能源资源总体比较丰富,但人均能源资源占有量和消费量较低,仅为世界人均占有储量的56%。煤炭储量比较丰富,但石油、天然气储量不足,人均占有储量仅为世界人均占有储量的8%和6%。虽然新能源和可再生能源有一定的发展潜力,但受技术和成本的限制,在2020年以前还不可能替代化石能源。
3.石油消费对外依存度不断增大
中国的石油、天然气消费需求已进入快速增长期。在1996年~2000年,石油年均消费量增长5.65%, 2000年后的年消费增长达10%以上,2004年高达19%。而截至2004年底, 累计探明可采储量67×108吨, 可采资源探明率约为44%,石油勘探仍有一定的潜力。从现在到2020 年, 预计年均探明可采储量仍可维持在略高于1.7×108t的水平。但是,由于勘探工作主要集中在远离消费区的西部和近海,石油勘探难度加大,中国石油对外依存度不断的增加。
二、石油危机对经济的影响
石油是现代经济的“血液”,在经济发展和社会进步中发挥着不可替代的作用。20世纪最后30年里发生的三次石油危机导致的三次油价暴涨,都对世界经济造成了严重影响,并不同程度地导致了全球经济萧条。
目前,中国的对外贸易出口已经成为拉动中国经济增长的主要动力。大量研究表明中国出口的比较优势主要在于劳动密集型产业。这些劳动密集型的低附加值轻纺商品,利润很低。外向型劳动密集型产业发展的重要特点就是产品附加值低,主要以低价作为在世界市场上进行竞争的手段,整个产业的发展对成本变动非常敏感。作为最重要的资源、能源产品,石油价格上涨带动大量下游产品和相关产品价格也跟着上涨,这就打破了原来的价格平衡体系,国内生产和出口商利润空间被大大压缩。2004年以来,石油的下游产品――化学纤维价格平均上涨30%以上,并拉动棉花等相关产品涨价,其他石油下游产品如塑料、高强度纤维等产品的价格也在一路陈升。与2003年同期相比,按照9月份出厂价计算石油液化气价格上升36.4%,甲苯上升44.4%,丁二烯上升52.8%,聚苯乙烯上升50.5%.聚丙烯上升32.7%。随着价格升涨效应的扩散,劳动密集型产品的出口必然遭受相当大的影响。
三、如何调和能源与经济协调发展
1.加强国际合作,建立战略联盟
在能源市场全球化的背景下,一个国家不能单独保障自己的能源安全,必须通过有效的国际合作来保障。中国作为石油消费大国,要加强与生产国的对话,保证国际石油市场的有效运转,增加运作透明度。同时,还要积极与消费国保持勾通,共同维护石油市场的稳定。中国进口石油的50%以上来自中东,世界石油资源和生产也主要集中在这个地区,但这里军事冲突不断。以中国的大国地位,应为维护世界和平、以及地区和平多做贡献,如积极参与维护中东地区和平与稳定的国际事务;以适当的方式,同其他亚洲进口国一起,与美国合作保护海上航线的安全。这些努力,将有利于保证石油商业渠道产品的正常贸易。
2.建立石油储备体系,保证能源供应安全
从国际经验来看,无论是发达国家如美、英、日等国,还是发展中国家如巴西、印度等国,都已建立了自己比较成熟的石油战略储备体系,同时,国际油价持续上升和石油国际竞争越来越激烈等现实都要求我国尽快建立石油储备体系。石油安全是能源安全战略的重点之一,而石油不安全主要体现在石油供应暂时突然中断或价格暴涨对一个国家经济的损害程度,这主要取决于经济对石油的依赖程度、油价波动的幅度以及应变能力。
3.加快出口结构调整
从1998年以来,我国在包括服装、箱包等在内的杂项制品、纺织品、钢铁、纸制品等传统大宗商品出口比重下降的同时,机械及运输设备、电子信息产品的出口实现了较快增长,并对经济增长做出了巨大贡献。在这种积极的趋势下,我国应该大力加快出口结构调整,在保持劳动密集型产品出口现有规模之同时,进一步加快出口商品结构的调整,将外贸进一步扩张的着眼点置于资本与知识密集型产品方面,将出口的重心放在技术、资本密集型产品上,这样不仅能够较快提高出口经济效益,也是中国在面临石油危机的重大冲击时化被动为主动的惟一途径。
4.提高能源利用效率
世界一些国家的发展经验表明,人均 GDP 达到1000美元后,人均能源消费量呈现出大幅上升的趋势。对这一变化,各国都采取了积极的应对措施,积极开发节能措施,提高能源利用效率,改变产业结构,大力发展能耗少而产值高的产业。统计数字表明,我国每万元GDP 耗水量比国际水平高5 倍,总能耗是世界平均水平的3倍。建国50多年来,我国的GDP增长了10多倍,而矿产资源消耗同比增长了40多倍。面对这种情况,我们应该建立健全节约能源、资源的法律法规和标准体系,加大执法和监督检查力度,制定和实施强制性标准,推动社会各个方面的节约能源、资源工作。
参考文献:
[1]马维野:中国能源安全的若干问题.经贸导刊,2001(9)
[2]周凤起:21世纪中国能源工业面临的挑战.中国能源网.省略
1农村能源的概念
在中国,农村能源具有两方面含义:第一,基于能源角度,农村能源指的是基于农村地区的发展需求,就地开采可以使用的能源,这些能源包含了石油,煤炭,核能以及天然气等一些能源,同时还有太阳能,海洋能,地热能以及风能等一些自然性能源。不仅如此,还有一些生物能源。基于当前的发展来观察,一些非常规能源尚且不可以大规模使用,将这些能源称作补充能源或者说辅助能源。基于经济角度来讲,对于农村能源的建设包含有能源的开采与利用,同时还有能源的具体利用问题等。
2农村能源的特征和分类
农村地区具有丰富的能源,能源种类数目比较大,并且分布也较为广泛,这些能源可以再生。基于能源种类数目来看,不但包含有生物能源,例如说生物质能以及非生物性能源,同时还有地下能源,例如说地热能等。基于分布范围来讲,在我国地区到处都存在着一些可利用能源,分布十分广泛,然而由于各地区能源分布得不平衡,因此呈现出地域性。并且,能源具有不稳定性以及间歇性,能源之所以具备这些特性,是因为能源受到了该地区自然条件以及地域环境的影响,所以在开采的过程里,一定要注重多能互补。生物质能源以及自然能源均是可再生能源,这种能源是消耗不完的,并且对环境无污染,例如说太阳能。基于能源互换层次来讲,例如说可以将太阳能置换成生物质能,而水能则可以被置换成机械能。农村地区的能源主要分为如下几类:一,常规性能源,这种能源又可分为可再生能源以及不可再生能源两大类;其中可再生能源有水能与电能等,而不可再生能源包含了煤炭,石油,天然气能源等。二,非常规性能源,这种能源包含了一些传统能源,例如说畜粪以及秸秆等,另外还有太阳能与风能等一些能源。
3农村地区的能源建设与经济发展之间的关系
农村地区的经济发展推动了农村地区的能源建设,同时为农村地区的能源建设做好了铺垫。但是,农村设施的改善及时地满足了农村地区能源建设的条件。农村地区的经济发展速度对农村地区的能源建设有着十分重要的影响。农村地区的经济发展速度较快,则会带动农村的能源建设速度,反之,则会阻碍农村地区的能源建设发展。不仅如此,能源发展速度和消费速度是一种正比例关系,能源消费水映了我国农村地区的现代化水平。伴随能源利用效率的提升,我国能源的消费量会慢慢减少。
4农村经济发展对能源建设的要求
通常来讲,农村地区的经济发展和能源数量是一种正比例关系。基于某种时空条件下,二者之间的关系会出现如下几种情况。首先,农村地区对能源数量的需求增长速度比该地区的经济发展速度慢快;其次,农村地区能源数量需求的增长速度和农村地区的经济发展速度一样;最后,农村地区能源数量需求的增长速度慢于该地区的经济发展速度。第一类情况往往产生于农村地区经济发展开始,之所以出现这种情况,主要是由于当时生产力的水平较低,管理技术落后,并且单位产品的能源消耗比较高。第二类情况往往会产生于农村地区经济发展的中间阶段,在这个发展阶段,农村居民的生活质量在不断提升,使得他们对能源数量的需求也在不断提升。最后一类情况往往是产生于农村地区经济发展的平衡期,在这个时期里,农村地区的生产水平已经达到了一个高度,并且管理技术也有了巨大地更新,而单位产品的能源消耗量也降低了不少,所以农村地区的经济发展已经不需要增长能源需求的数量,甚至有可能会减少。农村地区的经济发展对能源产品的质量和数量有着较高的要求,不同类甚至同类的不同产品均有可能会出现质量差异;假如能源产品的质量提升了,那么它们的利用率也就会提升,进而会带动经济效益的提升;而当农村地区的经济发展较快时,那么就会对能源质量有着更高的要求。农村地区的能源建设带动了各领域的发展,所以加快了农村地区能源需求数量的提升。
5农村能源建设对农村经济发展产生的作用
农村地区的能源建设不但包含了开发使用,同时还有节能以及服务工作方面。农村地区的能源建设对农村地区的经济发展有着十分重要的影响。第一,加快了农村地区的经济发展速度。能源为农村地区的经济发展提供了良好地物质保障,使得农村经济实现了跨越性发展。第二,能源作为农产品结构的一个构成要素,基于本质来讲,农业的生产过程实质上就是一种能量转化过程。第三,能源建设为农村地区的经济发展提供了巨大动力,确保农村发展保持着平衡态势。第四,提升了农民生活质量。第五,加快了农村地区的劳动生产效率。第六,推动了农村生产技术的更新。
参考文献
[1]王革华.农村经济发展与农村能源建设的关联分析[J].农业工程学报,1991,03:25-30.
一、能源消耗与经济发展关系的相互关系分析
1.文献综述
关于能源供给与经济增长之间的关联关系,在国内外文献中已有初步的研究。因果检验是指葛兰杰因果检验(Granger,1969)。Granger和Kraft(1978)在他们的先驱研究里阐述了美国从GNP到能源消费存在单向因果关系。他们使用的是1947-1974年的数据。
随后,这种实证研究迅速扩展到英国、德国、意大利、加拿大、法国以及日本等发达国家。对亚洲国家,Glasure和Lee (1997)利用Granger检验方法发现了新加坡能源对GDP的因果关系; Yu和Choi (1985)在标准Granger检验方法的基础上发现了韩国GDP与能源消费之间的因果关系。
从以上的文献研究可见,国外学者侧重于对能源消费与经济增长之间的因果关系检验,而国内学者则将这种检验分析应用于我国的特定经济空间中,得出了与国外学者相同的结论。
本文的创新则表现为:采用自改革开放以来的较长时期的时间序列数据,不仅验证了能源消费与经济增长之间的协整性关系的成立,而且揭示了能源消费与经济增长之间的长短期模型。当得到较为精确的产短期模型之后,就能够把握住能源消费与能源供给、能源消费与经济增长之间的规律,从而实现国民经济与能源供给、能源消费、能源消耗之间的良性循环。
2.实证检验
(1)数据选择
对于经济发展,用国内生产总值GDP来衡量;对于,能源消耗,用我国能源消费总量E来衡量。为了增加序列的平稳性,对两个序列均取对数。数据选取1981~2008年度数据,来源于国家统计局数据库。
(2)单位根检验
首先用Eviews对序列进行ADF检验,检验结果如下:
变量 ADF检验
(c,t,*) T统计量 5%临界值 P值
LnGDP (c,t,0) -2.743038 -3.595026 0.2290
LnE (c,t,0) -3.081725 -3.612199 0.1328
D(LnGDP) (c,t,1) -4.033237 -3.603202 0.0208
D(LnE) (c,t,1) -4.593284 -3.612199 0.0065
由上示结果得,LnGDP与LnE是非平稳序列,但是其一阶差分序列为5%置信水平下的平稳序列。即LnGDP~I(1), LnE~I(1)。
(3)协整性检验
其次,用E-G两步法进行协整性检验,做回归结果如下:
Dependent Variable: LNGDP
Variable Coefficient Std. Error t-Statistic Prob.
C -23.26716 1.588758 -14.64487 0.0000
LNE 2.893603 0.135570 21.34398 0.0000
整理上述结果得:
T值 (-14.64487)(21.34398)
DW=0.131733
从回归结果来看方程的显著性、相关系数及回归系数的显著性都较优,拟合效果良好。在对上式的残差进行序列平稳性检验。结果如下:
Null Hypothesis: ET has a unit root
Exogenous: None
Lag Length: 1 (Automatic based on SIC, MAXLAG=6)
t-Statistic Prob.*
Augmented Dickey-Fuller test statistic -2.205659 0.0289
Test critical values: 1% level -2.656915
5% level -1.954414
10% level -1.609329
由上式得,在5%的置信度水平下,ADF检验值为-2.205659,拒绝原假设,因此残差序列无单位根。说明国内生产总值与能源消耗之间存在协整关系,两者长期均衡。
(4)建立误差修正方程
为了增强模型的精度,可以把协整回归式中的误差项看成均衡误差,建立误差修正模型,从而将经济发展的短期与长期变化联系起来,基本构架为:
取l=0,1,2,3,进行试验。经多次试验比较,得拟合效果最好的方程如下所示:
Dependent Variable: DGDP
Variable Coefficient Std. Error t-Statistic Prob.
C 0.054688 0.026937 2.030202 0.0552
DE 0.796258 0.295451 2.695057 0.0136
DGDP(-1) 0.590472 0.152098 3.882168 0.0009
DE(-1) -0.590268 0.340336 -1.734367 0.0975
ET(-1) -0.072104 0.034483 -2.091005 0.0489
整理上式结果得:
T=(2.030202) (2.695057)(3.8882168) (-1.734367)(-2.091005)
DW=1.820055
从上式看,模型拟合效果良好。从经济意义上看,该模型反映了经济发展与能源消耗的变化影响关系。本期国内生产总值的变化不仅取决于本期能源消耗的变化,还受上一期上期GDP与能源消耗变化的共同影响。与此同时,本期的偏离也受上一期GDP对于均衡水平的偏离的影响。
至此,已经初步确立了我国能源消耗与经济发展的关系,为了进一步探究能源消耗是如何与其他重要生产要素一起,共同作用于经济发展,在此引入C-D生产模型。
二、基于C-D生产模型的定量分析
柯布―道格拉斯生产函数基本形式为:。其中,Y是工业总产值,At是综合技术水平,L是投入的劳动力数(单位是万人或人),K是投入的资本,一般指固定资产净值,α 是劳动力产出的弹性系数,β是资本产出的弹性系数,μ表示随机干扰的影响,μ≤1。
本文在传统的C-D生产函数中,加入了影响因素能源消耗E,扩张后的生产模型为:假定生产技术水平在短期内不会发生较大变化,经济增长和能源消费分别采用GDP和能源消费总量进行衡量,对经济增长亦有重要影响的资本和劳动力采用全社会固定资产投资和就业人数衡量。
1.文献综述
Rashe和Tatom首次将能源使用引入Cobb-Douglas生产函数,他们力图寻求能源利用与经济增长之间更符合实际过程的基本规律,定量地描述能源与经济发展的关系。
在张明慧、李永峰的《论我国能源与经济增长关系》一文中,作者选取了资本劳动和能源作为解释变量,论证了能源在经济增长中的重要性,但是,劳动力系数为负值且其统计显著性较低。
在刘朝明、曾胜、刘博的论文《我国能源消费与经济增长的关联模型分析》中,作者用同样的方法得到了变换后的模型,并用1989~2003的数据建立模型。但是结果依旧不理想――其中能源消费量的系数为负。从统计意义分析,能源消费量每增加一个百分点,国内生产总值就要平均下降0.175253%,这与现实经济意义不相符。其后,作者再用1985~2003年的数据作一个相同的分析,结果基本反映了事实。但是能源消耗仍然不显著,而且整体的模型拟合效果也不好。
在曾胜的《基于C-D模型分析我国能源消费结构与经济增长的关系》一文中,作者将生产函数再一次扩展。把能源消费量的投入细分为煤炭、石油、天然气以及电力(包括水电、风电、核电)。得到的结果中,模型整体拟合优度较好,被解释变量能够得到解释变量很好的解释。然而,不足之处在于:劳动就业人数与天然气没能通过符号检验。
2.实证研究
在传统的C-D生产函数中,加入了影响因素能源消耗E,扩张后的生产模型为:
Y为GDP,K为资本、L为劳动、E为能源。其中,K用全社会固定资产投资表示,L用就业人员表示,E用能源消费总量表示。假定生产技术水平在短期内不会发生较大变化,经济增长和能源消费分别采用GDP和能源消费总量进行衡量,对经济增长亦有重要影响的资本和劳动力采用全社会固定资产投资和就业人数衡量。
因为方程为对数形式,所以系数α、β、γ分别为资本、劳动及能源对产出的弹性,常数c用来反应技术进步可能的生产率。SPSS运算结果得作者对模型进行变换如下:由于C-D函数是非线性的,通过对数变换可以使之线性化。因此对⑴式两边取对数,则有:
对上式时间进行求导,得:
增加常数项与误差项,得:
运用1985~2008年的数据,运行Eviews得输出结果为:
(2.354)(0.633)(3.012) (-0.169)
F=8.962
3.问题探究
结果显示,能源这一项的结果不显著,并且符号为负。这与经济意义不符合。
究其原因,可能有以下几点:
(1)C-D模型的适用性问题
关于数理经济模型在计量经济学中的适用性问题,胡桂华在《论数理经济模型有别于计量经济模型――从关于柯布-道格拉斯生产函数的一个争论谈起》一文中给出了分析。她指出,直接用数理经济模型来充当计量经济模型的风险在于:数理经济模型要对现实世界加以简化,也就是,要把因变量的某些重要的影响因素假定为不变,当我们把该模型充作计量经济模型使用时,只要这些被假定为不变的因素与模型内的自变量相关,它们就成为计量经济模型的遗漏变量,从而导致遗漏变量效应。
关于模型的预测性,构建预测模型时应首先把所有可能充当预测变量的自变量全部列出来,然后设法筛选出具有优良预测功能而所使用的预测变量又尽可能简约的模型。否则,做出结果将有一些出入。
(2)数据来源问题
经过查阅资料与新闻可知,我国的能源统计还不完善。特别在80年代,有去统计种类的不完全与数据的部分缺失,造成了统计年鉴上的数据与真实值的一定出入。这也从一定方面导致了结论去现实不一致。
4.模型的进一步改进
从C-D生产函数出发,可以对模型进行以下改进:
[中图分类号]F127; F224[文献标识码]A[文章编号]1009-9646(2011)05-0017-01
一、我国能源概况
2008年风电、核电、其他能源发电占我国能源消费总量的7.7%,比1980年增加了3.7%,说明我国能源结构出现了积极变化。虽然新能源在我国能源总量中还未占据重要地位,但其发展势头值得关注。
二、模型建立与数据来源
1.样本选取和数据来源
本文选取1980-2008年的国内生产总值(GDP)作为衡量经济发展水平的指标,以1980-2008年水电、核电和其他能发电的消费总量(EN)作为衡量新能源消费水平的指标。本文数据来自《中国统计年鉴2009》,共29个观测样本。
本文数据处理使用Eviews3.1。
2.模型的建立
本文对两个序列作对数化处理以减少变量数量级不同和数据异方差性的干扰,LEN和LGDP分别表示新能源消费量和GDP。
理论上,能源消费量与GDP应呈正相关关系,即其他条件不变时,能源消费量越大,GDP越高。基于此,建立如下一元回归模型。
(1)
随机误差项表示其它影响GDP的因素和未知因素。
3.实证检验
(1)平稳性检验
为检验我国GDP与新能源消费量之间是否存在长期稳定的均衡关系,本文选择了ADF平稳性检验,检验结果如表1所示
(2)协整检验
由单位根检验可知,各变量都是一阶单整的,变量间可能存在长期稳定的均衡关系,因此有必要进行协整检验,本文采用EG两步法进行协整检验。在消除模型的序列相关性后,表2给出的结果显示,ADF统计量为-4.111458,小于1%显著水平下的临界值-2.6560,说明残差序列是平稳的,进而说明LGDP和LEN存在协整关系。
协整关系的存在表明新能源消费量与GDP之间存在长期稳定的均衡关系。新能源消费量对GDP贡献程度则需要进一步的定量分析。
(3)实证结果分析
对方程(1)进行估计,消除序列相关性后得到的回归方程为:
LGDP=14.48913277+0.2053181091*LEN (2.48)(1.78)
R2=0.999 F=6501.25n=29
括号内数字表示对应的t统计量的值。
从检验结果可知,判定系数R2= 0.999,模型的拟合度很高。通过t统计量可知,新能源消费量对GDP的影响在0.1的显著性水平下显著。
三、结论及政策建议
1.加强政府引导作用,实行有利的政策支持
政府应在经济政策上更多的向新能源产业倾斜,为其发展提供政策支持,通过税收优惠、财政补贴、贴息等多种手段促其发展,并对行业发展加以协调和指导。
2.大力开发新技术,培养人才和技术优势
企业要不断提高自主创新能力,学习消化国外先进技术,重视对高素质人才的培养,以增强核心竞争力,实现跨越式发展。
3.加大新能源舆论宣传力度,营造良好的社会氛围
参考文献
[1]刘叶志.新能源产业外部效益及其财政矫正[J].科技和产业,2008(9).
[2]刘勇新.政府在节能环保产业发展中的职能边界探析[J].当代经济,2008(3).
能源是经济社会持续发展的动力,也是人类赖以生存和进步的物质基础。随着我国社会经济的迅猛发展,对能源的需求也越来越大。2008年以来,面对全球金融动荡、经济放缓和企业经营难度加大的局面,我国能源生产继续保持稳定发展。通过对2002年~2007年每年的消费总量和国内生产总值进行分析发现,我国能源消费的增长与国内生产总值的增长基本具有同步关系。
在客观世界中,存在着许多不同类型的系统,每种系统都由许多因素组成。这些因素往往比较复杂,分不清哪些因素关系密切,哪些因素关系不密切,我们称这种关系是灰色的。由于灰色因素的作用,对事物的认识只能停留在表面,而不能看清本质,于是我们引进了关联度分析的概念。目的是通过一定的方法寻求系统内部哪些因素的关系密切,哪些因素的关系不密切,从而掌握系统的主要特征。1982年,邓聚龙教授首先提出了灰色系统概念,并建立了灰色系统理论,从此灰色系统理论得到了较深入的研究,在许多方面获得了成功。本文应用灰色关联分析对我国近年来能源消费与国内生产总值之问的关系进行研究,对制定合理的经济发展战略和能源安全战略等有着一定的借鉴意义。
一、灰色关联分析建模机理
1.灰关联基本思想
灰色关联度分析(GRA)是以参考点和比较点之间的距离为基础的分析,从距离中找出各因素的差异性和接近性,或者说是基于行为序列的几何形状的接近,以分析和确定因子间的影响程度或因子对行为的贡献测度而进行的一种分析方法。灰色系统理论提出了对各子系统进行灰色关联度分析的概念,意图透过一定的方法,去寻求系统中各子系统(或因素)之间的数值关系。因此,灰色关联度分析对于一个系统发展变化态势提供了量化的度量,非常适合动态历程分析。灰色关联度可分成“局部性灰色关联度”与“整体性灰色关联度”两类。主要的差别在于局部性灰色关联度有一参考序列,而整体性灰色关联度是任一序列均可为参考序列。
其基本思想是:根据分析对象时序数列曲线的相似程度来判断其关联程度,即两条曲线越相似,其关联度越大,反之越小。灰色关联分析法的研究对象是“小样本”、“贫信息”的不确定性系统,而不像回归分析等方法要求使用大样本。通过灰色关联度的计算,用灰色关联序来描述因素间关系的强弱、大小和次序的多因素分析技术。因此,可以用来对我国能源消耗与经济发展进行分析,以确定对经济发展影响最大的因素。
2.灰色关联度模型基本步聚
确定分析序列。确定一个因变量因素和多个自变量因素,因变量所组成的序列成为参考序列{x0},自变量所组成的序列成为比较序列{xi},i=1、2、3....m,即:
系统参考为:;
m个系统比较序列为:
;
数据无量纲化处理。由于系统中各因素列中的数据可能因计算单位不同,不便于比较或在比较时难以得到正确的结论,因此,在进行灰色关联分析时,一般都要进行标准化(无量纲化)的数据处理。常用的处理方法有均值法、初值法等。本文采用均值法进行标准化处理,即先分别求出各序列的平均值,再用平均值去除序列的各个原始数据,所得新数列即为均值化序列:
求关联系数
,其中ρ为分辨系数,通常取ρ=0.5,和分别为最小差值和最大差值。
求关联度
二、 实例分析
《中国统计年鉴》中把经济产业分为第一产业、第二产业和第三产业,因此本文选取了2002-2007年间中国能源消耗总量(万吨标准煤)、各产业能源消耗量(万吨标准煤)和同时期我国国内生产总值GDP(亿元)相关数据并进行了统计分析(见表1)。
数据来源:根据2008年中国统计年鉴有关数据整理
利用均值法将表1进行标准化处理。通过计算各比较序列与参考序列的对应差序列,得出各比较数列对参考数列各点应差值中之最小值,最大值。
利用表2和表3中的数据及关联度计算公式我们可以得出:GDP与能源消耗总量的关系度W=1/6(0.87+0.42+0.695+0.934+
0.907+0.488)= 0.719。GDP与第一产业的关联度为W01=1/6(0.405
+0.617+0.399+1+0.391+0.333)=0.524,同理可得W02和W03分别为0.691和0.846以及能源消耗与三大产业的关联度。(具体值见下表4)
从灰色关联度的计算结果来看,把我国能源消费总量作为系统特征序列时,有W02>W03> W01,即对我国能源消费总量影响程度依次为:第二产业>第三产业>第一产业;而当以国内生产总值GDP 作为系统特征序列时,有,W03>W02> W01,即对我国国内生产总值GDP影响程度依次为:第三产业>第二产业>第一产业。
从灰色关联度的分析结果可以看出:随着我国国民经济的飞速发展,能源与GDP的相对关联度为0.719,与国民经济各三大产业之间的关联度也越来越密切,呈现出较高的关联性。说明能源消耗总量与全国GDP之间具有显著地正相关关系,如图1所示。能源已成为我国国民经济发展的重要影响因素。其中我国以工业为主的第二产业对能源消费总量的影响程度最大,但是它对我国GDP影响程度相对较弱一些。第三产业对我国GDP 影响程度最大,相对来说,它对我国能源消费总量的影响要小些。而从我国能源消费总量和GDP的影响程度来看,第一产业的影响最小。
三、结论
分析结果显示能源消耗与高耗能的第二产业有着紧密的关系。随着经济的快速发展,巨大的能源需求对我国能源供应提出了严峻挑战。因此需要协调能源供需矛盾,调整能源价格和品种结构,规范能源市场,以最优的能源配置实现最大的经济飞跃。而我国人口众多,能源相对匮乏,要使经济快速发展,则必须建立节能型的产业结构,进步降低高能耗的第二产业的比重,提高第一、三产业的比重。为此本文提出以下措施:
1.进一步调整产业结构。产业结构调整进展缓慢,服务业比重较低,重工业特别是一些高耗能、高污染行业增长依然偏快,很多本应淘汰的落后产能还没有退出市场。这些都必然导致我国能源消耗不断增长,因此必须加快产业结构调整的速度。
2.大力发展第三产业,全面提升第三产业的内部结构。第三产业对经济的增长起着举足轻重的拉动作用,而该产业对能源消费影响较小,因此应对第三产业大力发展。此外还应提高第三产业的能源利用率。我国在第三产业能源利用效率和日本的差距已经大大高于第二产业和日本的差距。这同时也说明第三产业的节能潜力大大超过是第二产业节能潜力。在当前我国第三产业还不是很发达、产值比重和能耗比重都不是很高的情况下尚且有如此大的差距,可以想见在我们向小康社会迈进的过程中,第三产业占据主导地位必将会导致我国能源需求的巨大增长。
3.加快新能源的开发步伐。对于中国这样一个能源消费大国来说,仅仅靠节约能源必定不是长久之计,为了我国经济又快又好的发展,我们必须积极投入到新能源开发的行列中来,开发新能源不仅可以有效地缓解我国在发展经济中能源瓶颈的制约和环境污染、生态破坏的威胁,而且可以极大地促进我国居住环境的改善、社会的可持续发展,提高企业的综合国际竞争力。另外,我国传统经济中重污染、高能耗、资源枯竭等问题也会得到较好解决。
参考文献:
[1]任朝佐:灰色系统基本理论与方法[M].北京:中国人民大学出版社,1989
[2]中国统计年鉴2008.中国统计出版社2008,10.
[3]刘爱芹:山东省能源消费与工业经济增长的灰色关联分析.中国人口?资源与环境,2008(3)
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)11-0104-02
能源是人类生存和发展所必需的物质基础和重要的战略资源。21世纪以来,能源短缺和环境污染是摆在人类面前的一道难题。我国目前所处的经济发展阶段,以及能源消费结构不合理、能源分布不均衡等特点进一步加剧了我国能源与环境问题的严重程度。因此对能源问题的关注已不能仅仅停留在技术层面,更需拓展到经济层面,即如何利用经济手段开发、利用能源,并制定行之有效的政策就显得极为重要。特别是我国能源经济专门人才的严重短缺影响了我国能源战略的制定。为了能够弥补这一不足,我国批准设立能源经济专业。江苏大学于2011年开始对外招生。“中国能源经济发展”是为该专业低年级学生开设的一门选修课,属于基础知识课程,[1]目的是帮助学生比较全面的了解能源经济所包含的的内容,特别是各方面最新的前沿动态,拓宽学生的视野,同时为进一步学习专业课程打好基础。
“中国能源经济发展”作为新开课程,不可避免地存在教学经验不足、教学资料缺失以及教学评价不高等问题;同时由于该课程属于专业选修课程,本身又存在学时少、内容广、学生重视度不够等问题。针对上述问题,在经过两年教学实践的基础上,本文将从课程开设意义、教学理念、教学内容、教学方法以及考核方式等方面进行系统总结并优化。
一、课程开设意义
随着我国对能源问题的高度重视,能源经济与相关学科的交叉融合以及经济社会发展过程中能源金融、新能源开发、能源政策等内容层出不穷,发展迅速。为此,必须全面了解能源经济发展状况。“中国能源经济发展”课程共计32学时,属于认知课、基础知识课程,开设学期较早。开设目的是帮助学生了解我国能源经济发展现状及学科前沿。一方面,了解能源经济发展现状将会拓宽学生视野,引领学生进入能源经济这一领域,并帮助学生发现各自的兴趣所在;另一方面,可以帮助学生初步了解能源经济专业,以及与其他学科的联系,并为高年级专业课程的学习打下基础。因此,开设“中国能源经济发展”这一课程不仅必要,而且非常有意义。
二、先进的教学理念
作为一门前沿性课程,其内容需要依据发展现状及趋势不断更新,因此需要教师采用先进的教学理念加以支撑。较为成熟的建构主义学习理论认为,学习者的知识不是天生带来的,也不是老师或学校给予的,而是本人主动建构的。[2]说明在学习过程中,学习者不是被动地接受知识,而是积极建构知识。由于学习过程是以学习者为中心,因而有助于培养学习者的学习兴趣和动机,开发学习者的批判型思维,这种学习理论非常适合这门基础知识课程的要求。因此,本课程将建构主义学习理论作为指导思想,培养学生的自主学习能力,发现问题、分析问题和解决问题的能力,以及实践创新能力。本课程在遵循“宽视野、开放式”原则的基础上,改变传统“填鸭式”教学方式,突出学生的主观能动性,实现教师角色由“教”向“导”的转变,即激发学生的求知欲,提高学生主动参与意识。
三、丰富、前沿的教学内容
1.丰富的教学内容
能源经济内容涉及能源与经济增长、能源市场与价格、能源供应与需求、能源效率与节能、能源环境与健康、能源保障与安全、能源政策与建模等等,内容广泛。由于课时有限,教学不能面面俱到,而需要有所侧重。因此本课程将采用专题式教学方式,分为六个专题对能源经济的发展和政策进行介绍,包括能源发展、节能减排、新能源开发、能源价格、油电价格机制、资源税收。教学内容会依据实际情况进行调整,包括但并不限于以上内容。另外,通过向学生介绍相关学术期刊(如Energy Policy、中国人口、资源与环境等)、专业网站(国际能源署、国家能源局等)以及研究机构网站(中国能源经济研究中心、能源与环境政策研究中心等)等作为教学内容以外课外阅读或学习的补充资料,能够较好地将教学内容应用到实际,从而培养实践创新型人才。
2.前沿的教学内容
为了实现课程设置的目的,拓宽学生的视野,激发学生的专业学习热情,在内容设置上需要抓住学科前沿,及时更新最新研究动态。在教学过程中,教学内容一方面来自于最新学术性专著或期刊,一方面来自于媒体,包括网络媒体、电视媒体。如在联合国气候大会召开之时,中央财经频道记者对大会的跟踪报道;在召开股东大会之时,记者关于“新能源与中国机会”对股神巴菲特的采访;关于美国、欧盟对我国太阳能光伏产业的“双反”调查的报道等等这些时效性很强的事件都可作为课程的教学内容,并组织学生进行讨论。讨论过程有助于学生集思广益,互相启发,培养学生的表现力、判断力;互动模式的课堂讨论还锻炼了学生的思维能力。
四、创新的教学方法与手段
专业选修课强调知识的系统性、完整性,重视学生学习兴趣的激发,最新科研动态的传递及学习和科研方法的引导,[3]这就要求教师采用多样的教学方法与手段完成教学过程。
1.教学方法
本课程采用开放式、案例式、参与式的教学方法。开放式教学指教学内容来源广泛,不局限于教材,可以来源于图书馆资料或互联网。学生通过查找、组织学习资料,不仅可以培养学生的学习主动性,知识的处理能力,还可以帮助学生激发学习兴趣,了解相关学科前沿。案例式教学指将实时发生的事件搬进课堂,帮助学生了解新发事件的来龙去脉,增强学生对事件的处理能力。如我国出现的“煤炭压港现象”,是能源供应与需求理论在实际生活中的反映,就可作为教学案例搬进课堂。参与式教学指以学生为中心,通过多元协作性的参与方式展开教学过程,使学生真正成为教学过程的主导。[4]学生通过组建学习小组,就能源经济发展的某一领域,自己组织教学过程。如有的学习小组以能源经济发展对人才的需求为出发点,向同学们介绍了能源经济的发展趋势及就业方向,不仅同学们比较感兴趣,而且为同学们今后的职业规划提供了参考。参与式教学不仅可以帮助学生掌握多渠道的解决问题路径,还可以锻炼学生的表达能力。
2.教学手段
在教学手段上,使用现代化的教育技术和手段,采用多媒体教学来增强教学效果,扩大课堂教学信息量。多媒体教学具有直观形象、易于理解等优点,可以让学生的头“抬起来”融入到课堂教学过程中,即可调动学生学习的积极性,同时还能提高课堂教学效率。虽然多媒体教学具有不可比拟的优点,但是传统式教学手段也不可忽略。因此在教学过程中应综合运用多种教学手段以达到课堂教学目的。如在讲解新能源专题核能时,内容比较抽象,学生难以理解,在介绍给学生知识要点后,选取中央电视台科教频道的《走近科学》栏目中的《解惑核辐射》节目作为讲解内容的补充,可以增强学生学习的兴趣。
五、灵活多样的考核方式
考核环节作为教学活动的有机组成部分,是整个教学过程的重要环节之一。长期实践证明,此环节可有效促使学生复习和巩固所学知识,检查学生对所学知识的掌握情况,不仅可用来作为评定成绩的依据,也是检查教学效果、改进和提高教学质量的主要途径。[5]“中国能源经济发展”作为低年级的专业选修课,了解学科前沿的课程特点决定了需要采用灵活多样的考核方式。考试具有一定的合理性,但是束缚了学生的发散思维,忽视了对学生学习能力和创新能力的考查,对于本课程是不适合的。在教学过程中,笔者采取了平时考核与期末考核相结合的考核方式。在教学过程中,将对学生出勤、课堂提问、课堂讨论发言等的考查作为平时成绩。期末考核,在选取给定范围内任一题目完成课程论文的基础上,以自己感兴趣的内容为主题完成一份报告,并在课堂上以学术会议形式进行报告和答辩,并与同学进行讨论,用以考查学生分析问题、运用知识的能力,作为该课程的期末成绩。两种成绩经过加权求和作为最终的课程成绩。学生在完成论文的过程中,首先需要明确研究的问题,然后确定研究思路,最后通过查找相关资料并整理归纳,寻找解决问题的方法,该过程有助于学生科研能力的提高。
六、结语
“中国能源经济发展”作为新兴专业――能源经济专业的学科前沿选修课,涉及内容广泛,同时具有很强的理论性、应用性和时效性,目前还没有关于该课程的专门教材。随着国内外能源经济的发展,课程内容需要不断作出更新调整,避免内容陈旧过时,教学方法也需要不断改进完善。该课程应以培养多方面复合型人才为目标,通过更新教学内容、优化教学方法来提高教学质量,从而拓宽学生思维,培养学生的自主创新能力,为我国能源战略的制定提供合格的专业型、应用型人才。
参考文献:
[1]王群伟,葛世龙.对我国能源经济课程体系设置的探讨[J].能源技术与管理,2011,(5):161-163.
[2]何克抗.建构主义的教学模式、教学方法与教学设计[J].北京师范大学学报(社科版),1997,15(5):74-81.
[中图分类号]F061.5[文献标识码]A[文章编号]
2095-3283(2015)12-0078-03
一、文献综述
龙少波、陈璋、黄林(2015)认为中国的能源消耗与经济增长之间存在单向非线性Granger因果关系,能源消耗是促进我国经济增长非常重要的因素。古耀杰、任艳珍(2015)以1994―2011年为样本,建立了VEC模型和状态空间模型,检验了能源消耗水平对经济增长的贡献程度,结果显示,能源消耗水平对我国经济增长的拉动作用趋于弱化。金敏、唐艳对1991―2013 年安徽省的能源消耗总量和经济增长的相关数据进行分析,结果显示安徽省能源消费与经济增长之间不存在长期协整关系,但是短期内能源消费对经济增长存在单向因果关系。赵国飞、赵丹、王玉芳采用脱钩模型计算了2000―2012年黑龙江省经济增长与能源消耗的脱钩弹性值,结果显示黑龙江省经济增长与能源消耗的脱钩状态主要为弱脱钩。综上所述,在探讨经济增长与能源消耗关联方面的研究还在不断深入。本文基于脱钩指数,利用2005―2013年的数据,研究呼伦贝尔市经济增长对能源消耗的依赖程度。
二、脱钩理论
“脱钩(Decoupling)”源于物理学领域,就是使具有响应关系的两个或多个物理量之间的相互关系不再存在。20世纪90年代,经济合作与发展组织(OECD)将脱钩概念引入农业产业中,研究能源、运输、农业及制造业各部门的整合,以实现发展低碳经济。同时提出了“脱钩理论”,即经济增长与环境冲击之间的阻断,或者说是两者的变化速度不同步。通常,根据环境库兹涅茨曲线(EKC)假说,经济的增长一般会带来环境压力和资源消耗的增大,但当采取一些有效政策和新技术时,可能会以较低的环境压力和资源消耗换来同样甚至更加快速的经济增长,这个过程被称为脱钩。学者对于脱钩关系的分析模型主要有两种:一种是基于期初值和期末值的OECD脱钩指数模型,一种是基于增长弹性变化的Tapio脱钩指数模型。Tapio脱钩模型将时间引入其中,综合考虑总量变化和相对量变化的影响,减少了对期初、期末两端值的依赖以及极端值的影响。Tapio采用弹性值来分析环境压力与经济发展之间的关系,其计算公式如下:
T=ΔECEC%/ΔGDPGDP%
其中,EC指能源消耗总量,GDP 指国内生产总值。
脱钩分为脱钩、负脱钩和链接。脱钩进一步分为弱脱钩、强脱钩、衰退脱钩,负脱钩又分为弱负脱钩、强负脱钩、增长负脱钩;链接有增长连结、衰退连结两种状态。图1描述了脱钩的八种状态,其相应的弹性值范围如表1。弱脱钩表示经济增长速度快于能源消耗速度;强脱钩则说明能源消耗在减少,而经济在增长;衰退脱钩表明能源消耗减少的同时经济在衰退,且能源消耗减少的速度快于经济衰退的速度;弱负脱钩说明能源变化率和经济变化率均为负值,且经济衰退的速度高于能源消耗减少的速度;强负脱钩表明经济增长率为负,但是能源消耗在增长;增长负脱钩说明能源消耗速度快于经济增长速度;增长连结说明经济增长的同时能源消耗上升,且两者的增长速度基本保持一致;衰退连结说明经济衰退的同时能源消耗减少,且两者的速度基本保持一致。八种状态中强脱钩是实现经济低碳化发展的最理想状态,相应地强负脱钩为最不利状态。
三、呼伦贝尔市经济发展现状分析
(一)经济发展滞后、层次水平较低
呼伦贝尔地区的第一产业主要以农牧业为主,地方龙头企业较少,农产品多处在初加工的产业链上,农牧业生产处于传统农业向现代农业过渡阶段。第一产业从业人员占全部从业人员比重为46.5%,农业从业人口比重过大。农业劳动力过剩,富余劳动力未能从第一产业中有效转出。第二产业多为嵌入式产业,工业属于以自然资源开发为主的重型工业结构,企业规模小且基础薄弱,缺乏支柱产业,产品附加值低。由于工业总量小,既少反哺第一产业,又不足以支撑第三产业兴起。第三产业缺乏坚实的一、二产业做基础,发展后劲明显不足。
(二)三次产业增加值较少,结构存在不合理性
长期以来,呼伦贝尔市第一产业居主体地位,全市一二三次产业增加值占同期国内生产总值的比重为“一三二”的格局,而且三次产业增加值较少。仅就2013年来看,呼伦贝尔市实现生产总值GDP为1430.64亿元,占内蒙古GDP总值的8.5%,列12个盟市的第八位;三次产业之间的结构比例,呼伦贝尔市18.4 : 47.7 : 33.9,与9.5: 54.0: 36.5的三次产业比例结构相比,第一产业比例显著偏高,第二产业比例则偏低;第三产业比重则较低,工业对服务业的带动作用不明显。这些问题的存在使呼伦贝尔市调整产业结构,发展低碳经济面临严峻的形势。
(三)综合能耗偏高,能源强度较大
从能源强度看,呼伦贝尔市能源强度2013 年为 1.0503吨标准煤/万元,全国能源强度为0.737吨标煤/万元。2008―2013年,呼伦贝尔市能源强度年均降低14.56%,虽然能源利用效率在逐年提高,但能源强度却一直高于全国平均水平,这也是因呼伦贝尔市技术水平不高所致。
四、呼伦贝尔市经济增长与能源消耗的脱钩分析
本文以2004―2013年数据为样本,对呼伦贝尔市的经济增长与能源消耗进行分析。从2004―2013年呼伦贝尔市能源消耗总量增长率与地区生产总值增长率的变化趋势可以看出,2004―2008年地方生产总值增长率与能源消耗增长率之间的差距呈现缩小的趋势;2009―2013年二者之间的差距波动幅度比较大。同时,除了2009年、2010年、2012年和2013年呼伦贝尔市能源消耗总量增长率高于当地的生产总值增长率以外,其余年份均为能源消耗总量增长率低于地区生产总值增长率。因此,2004―2008年很明显为负脱钩,其余年份似有脱钩出现,但具体脱钩情况如何,还需要通过脱钩指数来判断(如图2)。
由表2可知,呼伦贝尔市2004―2008年经济增长与能源消耗属于增长负脱钩状态,即经济增长的同时,能源消耗也在增加,但能源消耗的速度高于经济增长的速度。在此期间,我国经济处于快速发展阶段,采取了扩大内需和增加投资的宏观政策,基础设施建设与工业发展较为集中,使得能源消耗加快,高于国内生产总值的增速。2009―2013年期间除了2011年为增长负脱钩以外,其余年份均为脱钩状态,表明这期间总体上呈现经济的增长速度高于能源消耗的速度,其中又以2009年、2012年脱钩最为显著,如2012年经济增长率达到17%,而能源的增长率为-3%,大大低于经济的增长速度。这一时期国民经济平均增速为17%,相对2004―2008年国民经济平均增速26.2%有所放缓,同时能源消费的增加速率大幅减缓,平均增长率为8.4%,远小于17%的GDP增长率。随着低碳经济的发展、产业结构的转型,呼伦贝尔市地区的经济增长与能源消耗之间的关系逐步弱化,增长方式更加健康。
[参考文献]
[1]赵国飞,赵 丹,王玉芳.黑龙江省经济增长与能源消耗脱钩分析[J].安徽农业科学,2015, 43(5).
能源消费系统是一个与经济、环境等因素关系密切的复杂动态系统,系统动力学模型是研究复杂动态系统信息反馈的模型。模型不仅考虑了大系统、非线性,更强调系统的结构、行为和因果关系,基于此建立结构化模型进行仿真模拟。本文利用系统动力学模型(张林刚等,2006)对河南省能源消费需求进行预测,预测结果更能体现经济环境变化和社会政策变化对能源消费需求的影响。
系统动力学模型构建
(一)因果关系分析
经济发展质量提升会使能源消费总量减少、能源消费强度降低、能源消耗中污染物排放量减少,其通过产业结构调整、科技进步投入增加实现。能源消费需求与经济发展质量、能源消费结构和环境质量等因素互为因果关系,构成了能源消费需求复杂系统。本文利用Vensim软件建立河南省能源消费需求复杂动态系统的系统动力学模型,在分析该系统中各子系统相互关系的基础上,确定模型的反馈回路,其中“+”表示正反馈关系;“-”表示负反馈关系,系统中各因素之间的因果关系如图1所示。
由图1可知,经济发展质量与能源消费需求之间互为因果关系,是一条正反馈回路。经济发展质量提升拉动能源消费需求,也会加快能源消费结构优化;同时,能源消费结构优化会促进经济发展质量提升。在经济发展质量子系统中,产业结构调整、科技进步会加快经济发展质量提升。环境污染与能源消费之间也相互影响,能源消耗致使环境污染严重,而环保科技进步会降低污染物的排放量,能源消费结构优化也会降低污染物的排放量,是一条负的反馈回路。本系统的主要反馈回路有:能源消费需求总量+经济发展质量+产业结构调整+能源消费需求总量;能源消费需求总量+能源消费结构优化+经济质量+能源消费需求总量;能源消费需求总量+经济发展质量+科技进步+能源科技进步+能源消费需求总量;能源消费需求总量+经济发展质量+科技进步+环保科技进步-SO2污染排放量+能源消费需求总量;能源消费需求总量+能源消费结构优化-SO2污染排放量+能源消费需求总量。
(二)系统建模动态分析
系统动力学模型的流图由专用符号的组合表示其基本的变量,将因果关系图中未能反映出来的系统结构和行为信息通过结构方程进行量化,清晰地表现系统内部的作用机制,实现仿真的效果。
经济发展质量、能源内部系统质量、环境质量等子系统构成能源消费需求系统。经济发展质量不仅体现了GDP增长率,而且由产业结构调整、科技进步投入、产业单位增加值能耗和能源消费弹性系数体现;能源消费结构、能源价格指数和能源加工转换效率等构成能源内部系统质量子系统;单位能源消耗的SO2排放量反映能源消费引起的环境质量变化。本文建立的能源消费需求动态分析模型如图2所示。
系统动力学模型基本变量主要有目标变量、状态变量和控制变量。在该系统中:
目标变量:能源消费需求总量是本系统的终极目标,该变量在不同的约束条件下会产生不同的结果。
状态变量:能源消费强度反映经济发展质量的提升程度;二氧化硫排放量反映环境污染程度。
控制变量:其中包括能源价格指数、科技进步投入、产业单位增加值能耗、能源消费结构、能源消费需求弹性系数,是为促进发展目标的实现而调整的手段。
由图2可以看出,能源消费需求总量由能源消费变化率和基期的能源消费总量决定,能源消费变化率受经济发展质量、能源内部系统质量、环境质量等因素约束。经济发展子系统中经济发展质量由经济发展环境和经济发展要素投入两部分构成,在图2中分别用经济发展质量因子1和经济发展质量因子2表示。GDP变化率、产业结构、科技进步投入、产业单位增加值能耗等多项指标综合反映经济发展质量,经济发展质量好转影响单位能耗,进而影响能源消费需求。环境质量通过单位能耗的SO2排放量等因素评价,产业单位增加值能耗、科技进步、能源消费结构等因素都影响SO2排放变化量。而SO2排放量由排放变化量和基期排放量决定。
预测结果
(一)数据来源和模型可行性检验
本文数据均来自河南省统计年鉴(2000、2001)、河南省统计局全省公报公布的数据。本系统将2000年统计数据作为仿真初始值,2000-2010年河南省能源消费各数据如表1所示。
在系统的建模过程中,控制变量的预测是在对现状分析的基础上,借助向量自回归模型(ARMA)(程静等,2010)等方法做出的判断。在对经济质量子系统和能源系统内部质量子系统评价时,运用了多元回归分析和因子分析等方法。
本文利用Vensim软件对2010年的预测结果与实际数据的比较进行误差分析,分析结果如表2所示。
单纯依据时间序列走势对能源消费需求的预测往往估计过高,王国富、李艳军(2010)利用GM(1,1)预测河南省2010年能源消费需求为27000多万吨,误差高达30%,本系统对2010年河南省能源消费总量、煤炭消费比重和能源消费强度的预测值和实际消费值之间的误差均在10%以内,表明该系统更能比较准确地反映实际系统,因此可以进行预测。
(二)预测结果
一、中国能源特点及利用现状
(一)中国能源特点
1.人均能源拥有量低,储备量低
我国能源探明及可开采总量比较丰富,但由于人口众多,人均能源资源量远低于世界平均水平(表1)。
表1 中、美与世界能源储备比较(1994年)
引自:霍雅勤. 中国能源现状及可持续利用对策.
2.一次能源资源构成不均衡
我国能源以煤炭为主,其次是石油、天然气、水电和核能(表2)。从表2可以得出煤炭在我国一次能源生产和消费结构中的比例约为76%,居世界首位,但是煤炭资源在满足我国能源需求的同时,也对我国生态环境造成严重的破坏 [ ]。
表2 中国一次能源资源结构
3.能源资源分布不均衡
我国能源资源分布不均衡(表3)。煤炭资源的64%集中在华北地区,水电资源约70%集中在西南地区,而能源消费则集中在东部经济较发达地区。因此,“北煤南运”、“西煤东运”、“西电东输”的产销格局将长期存在,造成过大的输送建设及能源输送损失 [ ]。
表3我国能源资源的地区分布及构成
引自:付融冰,张慧明. 中国能源的现状.
(二)利用现状
1.能源生产和消费结构以煤为主
中国能源供应主要依赖于煤炭,目前煤炭消费占全部能源消费总量的76%。同时,煤炭质量普遍低下,我国商品煤的平均硫分约为1.01%,平均灰分为23.85%[ ]。大量消费煤炭,特别是大量以终端直接燃烧方式消费煤炭,是造成大气环境污染的主要原因[ ]。
2.能源利用效率低
目前,我国经济的快速增长在很大程度上是靠消费大量物质资源实现的,我国单位产出的能耗和资源消耗水平明显高于国际先进水平。初步统计,我国能源利用总效率约为 32%,比发达国家低 10 %以上,资源产出效率大大低于国际先进水平,每吨标准煤的产出效率相当于美国的 28.6%,欧盟的 11.6%,日本的 10% 。
3.能源价格未能反映其经济成本和能源资源的稀缺性
目前我国的能源价格并未完全反映其经济成本和能源资源的稀缺性。目前,尽管我国的人均能源较为贫乏,但能源价格却接近于人均能源丰富的国家。这种局面与我国能源生产成本较低有一定关系。我国的能源价格由过去的完全计划调控过渡到现今市场调节与政府干预的双轨制。政府对能源价格的控制程度通常与该能源种类的相对紧缺性有关。
二、中国能源、经济与环境问题
(一)能源、经济与环境的关系
可持续发展是人口、资源、环境、经济、社会之间的协调发展。其核心是发展,目标是社会发展,基础是经济发展,必要条件是环境保护。而资源是实现可持续发展的物质基础,能源是资源的重要组成部分,并与环境、经济等要素密切相关[ ](表4)。
表4 经济增长、能源消费、污染物排放
引自:李长明.经济增长、能源与生态环境.
数据来源:国家经济贸易委员会等编《中国能源年评1996》、国家统计局编《中国统计年鉴》各年版
1.能源与经济
能源是经济文明必需的生产要素和投人因子,经济发展是以能源为基础的。从经济学的角度分析,能源与经济增长的关系,表现在两个方面:一方面是经济增长对能源有依赖性,即经济增长离不开能源;另一方面,能源的发展要以经济增长为前提,因为经济增长可以促进能源的大规模开发与合理利用。但能源作为经济动力因素的同时也是一种障碍[ ]。能源的逐渐枯竭及能源带来的生态、环境问题,都将严重阻碍经济的发展。
2. 能源与环境
能源在开发利用过程中对自然界产生一定的破坏作用,同时其废弃物对环境也造成一定的污染。污染物以气休、液体、固体形态存在,气体污染物是大气污染的根源,液体和固体污染物则是江河土地污染的元凶。能源环境污染所造成的影响有两种:一是地区性的影响。如大气污染(包括烟尘,SO2,NO,CO等有害物质)、水污染和固体废物污染对地区造成的影响,其中大气污染的影响最为严重;二是全球性的影响。如温室效应、臭氧层破坏和酸沉降,都和能源大气污染有关[ ]。
3.环境与经济
环境是经济发展的基础。根据环境的定义,大气、水、海洋、土地、矿藏等,既是环境要素,也是资源,是生产力的重要因素。同时,环境又是人们生活、工作的场所,环境质量的好坏对生产力最活跃的因素―劳动者的身心健康有直接的影响,所以说保护或破坏环境,就是保护或破坏生产力,改善环境就是发展生产力[ ]。环境作为经济、社会发展的物质条件,作为经济发展的基础,它既可以直接地促进经济的发展,也可以成为经济的发展的阻力。环境污染和生态破坏已成为危害人们健康、制约经济和社会发展的重要因素。
(二)中国当前能源利用对环境污染及经济发展的影响
1.能源利用对环境污染的影响
伴随能源消耗产生的最为主要的问题就是环境污染,这些污染主要集中在大气污染、水体污染、占用土地、热污染等。我国是仅次于美国的第二大能源消费国,而且以产生严重的SO2污染的煤炭为主,是第一大煤炭消费国[ ](表5,表6)。
表5 中国SO2排放量及其预测
引自:Kazuyya Fujime.中国的经济发展、环境保护和能源安全.
数据来源:IEEJ.能源数据和模型中心
表6中国CO2排放量及对世界CO2排放量的贡献及趋势
引自:Kazuyya Fujime.中国的经济发展、环境保护和能源安全.
数据来源:美国和加拿大的数据见IEA的《世界能源展望》,中国和印度的占比数据见IEEJ的《2020亚洲能源展望》,中国人口和中国CO2排放量见IEA的《经合组织和非经合组织国家能源平衡:1988-1999》,2010和2020年的数据为IEEJ的预测.
2.能源对经济发展的影响
第一,能源“短缺”对经济发展的影响
能源消耗与经济发展密切相关。在我国,生产力发展比较落后,能源生产粗放,单位GDP增长的能耗远远大于发达国家。经济的不断发展,要求有源源不断的能源供给。结合我国能源国情,我国能源开采量及布局严重制约着经济的发展。一方面,能源开采量的增加速率远远不能满足发展对能源的需求,因此,近几年,曾几次出现严重的能源供给不足现象,影响了经济的发展和人民的正常生产生活;另一方面,从能源布局来看,发达地区能源严重匮乏,其经济发展所需能源大部分来自西北、西南和华北地区,在能源的输送过程中,增加了能源消耗和成本,也制约了经济的发展。
第二,能源消耗造成的环境污染间接导致经济损失
根据不同研究机构的研究成果,不同时期中国大气污染造成的经济损失比较严重(表7)。这些估算是不完全的,就目前的研究成果很难给出一个准确的结果。但是,根据这些估算就可以发现,中国的大气污染损失已经占到GDP的3%~7%[ ]。
表7中国大气污染造成的经济损失
引自:周凤起.发展环境友好能源,保护环境和公众健康.
小结
能源是人类社会和经济发展的物质基础,然而,自然资源并非取之不尽、用之不竭。不断开发新能源,开发可再生能源,提高能源利用效率,将对缓解能源短缺起到重要作用;同时,能源、环境与经济有着复杂的关系:能源消耗与环境污染并存、能源短缺制约经济发展、环境污染造成重大经济损失,这种现象在我国尤为突出。因此,处理好能源利用、环境保护和经济发展的关系是实现可持续发展的重要战略,关系到人类的生存和发展。
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改革开放以来到2000年,中国的能源消费增长率与国内生产总值增长率之比(能源弹性系数)为0.5左右,就是说,中国以能源消费翻一番支持了GDP翻两番。但是,2004年,中国的能源弹性系数已攀升到1.6;2005年我国能源消费总量22.2亿吨标准煤,比上年增长9.5%,能源消耗量继续攀升。煤荒、电荒、油荒在一些地区相继出现,矿难也频频发生。这种高投入、高消耗、高污染和低效益的粗放型增长方式,必然同资源、环境发生尖锐矛盾,最终将导致经济发展的不可持续性。
我国正面临能源供给压力日趋增大,给经济安全带来的严重挑战。目前石油占中国能源消费的22.7%,煤炭作为中国最主要的基础性能源,比重达到67.7%,天然气为2.6%,水电、核电、风能、太阳能等新能源和可再生能源为7%。这种能源结构落后于美国和欧盟国家,不利于经济体系的安全与稳定。我国实施新的能源战略将面临着艰巨的任务:预计到2020年,中国计划将煤炭的比重降低到50%至60%,而石油仍将维持20%左右的比例;减少的比重必须由多种能源来替代,包括天然气、核电、水电以及其他可再生能源。
煤和石油是目前人类主要的可使用能源,在地球中的储量有限。这种天然能源资源正以惊人的速度在消耗着,已经引发了一系列严重的经济社会和环境危机。能源多元化是21世纪世界能源发展的必然趋势和发展前景。
中国城市经济学会十分关注城市经济可持续发展的研究,也十分关注新能源和节能技术在城市经济中的开发和利用。可再生能源作为常规化石燃料的一种替代能源,由于其清洁、无污染、可以再生和永续利用,符合城市可持续发展和保护环境的要求,因此受到越来越多的社会各方的重视。可再生能源将迎来大发展的新阶段。
可再生能源包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等。地热能是蕴藏在地下岩石和流体中的热能,蕴藏量相当于全球煤炭储量热能的1.7亿倍,可供人类长期利用。地热能用来发电或为建筑物供热和制冷,在世界各国已经开展起来。目前,全世界已有300座地热发电站,分布在20多个国家,其中美国占40%。地热能将成为未来最重要的能源之一。我国利用地热能的科研和开发,还处在起步阶段,不久的将来,也会出现一个新的发展阶段。到会的专家和正在开始使用地热能的城市,将会为我国进一步开发和利用提出许多宝贵的经验和建议。