鄭艷玲，吳亞茹

(衡水學(xué)院經(jīng)濟管理學(xué)院，河北衡水053000)

基于經(jīng)濟增長需求的河北省能源消費構(gòu)成與預(yù)測分析

鄭艷玲，吳亞茹

(衡水學(xué)院經(jīng)濟管理學(xué)院，河北衡水053000)

能源作為一個國家和地區(qū)國民經(jīng)濟增長的重要支柱和生產(chǎn)生活要素越來越引發(fā)各級政府部門的重視與關(guān)注.傳統(tǒng)經(jīng)濟發(fā)展模式下，經(jīng)濟的增長必然會拉動能源消費的快速增加，河北省作為一個能源消費的大省在滿足經(jīng)濟發(fā)展需求的同時如何做到能源的合理消費，制定具有可操作性的能源發(fā)展與消費措施是當(dāng)務(wù)之急.本文基于2008－2012年間河北省能源消費情況，結(jié)合當(dāng)前河北省經(jīng)濟增長的現(xiàn)狀，分別從能源消費現(xiàn)狀、經(jīng)濟增長現(xiàn)狀、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等方面對能源消費進(jìn)行分析，利用灰色預(yù)測模型對河北省未來能源消費總量進(jìn)行預(yù)測，并依此提出針對河北省能源發(fā)展的政策以及策略.

能源消費;灰色預(yù)測模型;經(jīng)濟增長;河北省

1 引言

能源是一個國家或地區(qū)生存和發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)之一.能源的不可再生性以及一次性使用特征導(dǎo)致了其在未來時代具有稀缺性.從歷史上看，經(jīng)濟的發(fā)展與能源消費之間的關(guān)系是緊密相連的，能源是促進(jìn)經(jīng)濟發(fā)展的重要支撐.改革開放以來，河北省經(jīng)濟得到迅猛發(fā)展，這都得益于河北省能源產(chǎn)業(yè)的有力支撐.然而在滿足經(jīng)濟迅速發(fā)展的同時，能源的短缺、經(jīng)濟發(fā)展的不可持續(xù)，以及生態(tài)系統(tǒng)的失衡等問題日益凸顯，且相互之間的矛盾逐漸突出.因此科學(xué)預(yù)測經(jīng)濟社會發(fā)展過程中的能源消費情況，制定切實可行的能源發(fā)展戰(zhàn)略與措施，促進(jìn)經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展與生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定是當(dāng)務(wù)之急.

本研究以河北省能源消費為研究對象，通過時間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行建模分析.對河北省2008－2012年以來的經(jīng)濟增長狀況以及能源消費狀況，以及二者之間的關(guān)系進(jìn)行研究分析的基礎(chǔ)上，選擇灰色預(yù)測模型并對未來河北省的能源消費進(jìn)行預(yù)測分析，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)部門的能源消費戰(zhàn)略制定與節(jié)能減排工作提供借鑒與參考.

2 河北省能源消費與經(jīng)濟增長的關(guān)系分析

2.1 河北省經(jīng)濟發(fā)展情況分析

采用GDP，即國民生產(chǎn)總值來作為衡量經(jīng)濟增長的基本指標(biāo).從河北省GDP總值走勢圖(圖1)中可以看出2008－2012年以來河北省GDP總值由2008年的16011.97億元(人民幣)增長到2012年的26575.01億元，在此期間以年均7.95%的速率在增長，這表明河北省經(jīng)濟發(fā)展勢頭良好，GDP總量呈穩(wěn)定增長趨勢.

圖1 河北省2008－2012年GDP走勢圖

2.2 河北省能源消費情況分析

2.2.1 河北省能源消費總量分析

從圖2來看河北省2008年到2012年期間的能源消費情況，可以發(fā)現(xiàn)，河北省能源消費總量呈增長趨勢，能源消費總量由24321.87萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤增長到30250.21萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤.與此同時2012年河北省能源消費總量占當(dāng)年全國能源消費總量的8.36%.河北省能源消費總量由2008到2012年間實現(xiàn)了平均每年5.29%的增長.

圖2 河北省2008－2012年能源消費總量

2.2.2 河北省能源消費結(jié)構(gòu)分析

由表1所列數(shù)據(jù)可以看出河北省能源消費結(jié)構(gòu)總體來說較為穩(wěn)定，其中煤炭資源的消費量居高不下，約占河北省能源消費總量的90%左右，而石油、天然氣、一次電力則總共占河北省能源消費總量的10%左右.這明顯體現(xiàn)出河北省對煤炭這種不可再生能源的過度依賴，同時也為河北省未來的發(fā)展埋下了不可忽視的隱患.能源消費結(jié)構(gòu)的優(yōu)化工作是一個長期的過程，雖然在此期間河北省在能源消費結(jié)構(gòu)的優(yōu)化工作方面出臺了多項調(diào)控措施，然而能源消費結(jié)構(gòu)的總體情況變化不大.

表1 河北省2008－2012年能源消費結(jié)構(gòu)表(單位(%))

2.3 能源消費與經(jīng)濟增長的關(guān)系分析

2.3.1 能源消費與經(jīng)濟增長的趨勢分析

近年來，河北省的經(jīng)濟發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)化和城市化在不斷發(fā)展，同時能源密集型產(chǎn)業(yè)也在不斷增加，帶動了能源消費量的逐年增長.從圖3中可看出，2008－2012年期間，河北省經(jīng)濟發(fā)展與能源消費均呈平穩(wěn)增長趨勢.而且能源消費與經(jīng)濟增長大致呈正相關(guān)關(guān)系，尤其是在2009－2011年間，能源消費總量在大幅度增長的同時，經(jīng)濟發(fā)展水平也得到了大幅度的提升.由此可看出，河北省經(jīng)濟的快速增長高耗能產(chǎn)業(yè)在其中具有不可忽視的推動作用.

圖3 河北省能源消費與經(jīng)濟增長趨勢圖

2.3.2 三大產(chǎn)業(yè)對能源的依賴程度分析

如圖4所示，從2008－2012年間三大產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)總值與煤、石油、天然氣、一次電力等能源消費呈同步上升趨勢.這種同步上升趨勢在第二產(chǎn)業(yè)與煤炭消費之間表現(xiàn)得較為明顯.而石油、天然氣、一次電力與三大產(chǎn)業(yè)的這種同步上升趨勢不明顯.從中我們可以得出，三大產(chǎn)業(yè)的發(fā)展尤其是第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對煤炭消費的依賴性很大，對天然氣、一次電力的依賴性較小.因此，我們可以把河北省節(jié)能降耗的主要目標(biāo)放在煤炭上面，提高煤炭能源的利用效率，可以有效降低我省的煤炭需求強度.

圖4 河北省三大產(chǎn)業(yè)與能源走勢圖

2.3.3 單位GDP能耗走勢變化

單位GDP能耗是衡量能源消費與經(jīng)濟增長關(guān)系的重要指標(biāo)［1］.由圖5所示，2008－2012年間，河北省單位GDP能耗總體呈下降的趨勢，這5年來單位GDP能耗量保持在1.1－1.5萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤之間，這都得益于河北省近幾年采取的一系列節(jié)能降耗的措施，能夠從側(cè)面反應(yīng)出我省近幾年采取的一系列節(jié)能減排措施小有成效，各產(chǎn)業(yè)的能源使用效率也有所提高.但是河北省單位GDP能耗量基數(shù)較大，在2012年單位GDP能耗量仍高于全國平均單位GDP能耗量0.71萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤.因此河北省采取的節(jié)能降耗等系列措施，是實現(xiàn)河北省可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路.

圖5 河北省2008－2012年單位GDP能耗走勢圖

3 河北省能源消費預(yù)測分析

3.1 能源消費預(yù)測方法

在能源消費預(yù)測理論體系中，常見的預(yù)測方法歸納為兩大類，一類是時間序列預(yù)測法，包括自回歸積分滑動平均模型(Autoregressive Integrated Moving Average Model，簡記ARIMA)和指數(shù)平滑模型［2］;另一類則是相關(guān)關(guān)系預(yù)測法，包括回歸分析法、能源消費彈性系數(shù)法和灰色預(yù)測模型等，在這些預(yù)測方法中各有各的優(yōu)缺點和適用范圍，我們將對比分析這幾種常用的預(yù)測方法來選取最適宜的、最優(yōu)的方法來對河北省能源消費進(jìn)行預(yù)測.

時間序列預(yù)測法對比分析.指數(shù)平滑模型經(jīng)過對指數(shù)平滑值的計算同時結(jié)合時間序列預(yù)測模型來對預(yù)測對象進(jìn)行預(yù)測［3］.該種方法既保留了移動平均法所具有的優(yōu)勢，又克服了需要大量樣本數(shù)據(jù)的缺陷，但是取值不當(dāng)，預(yù)測值的偏差會較大.ARIMA模型將預(yù)測對象的原始序列視為一個隨機序列，建立數(shù)學(xué)模型來近似地表示出這個隨機序列［4］.該數(shù)學(xué)模型一經(jīng)被識別以后就可以用來對預(yù)測對象進(jìn)行預(yù)測［5］.

相關(guān)關(guān)系預(yù)測法對比分析.回歸分析法是在獲取大量樣本數(shù)據(jù)后，建立自變量與因變量之間的函數(shù)關(guān)系式，我們通常稱之為回歸方程，并將回歸方程作為預(yù)測模型［6］.利用回歸分析對能源消費進(jìn)行預(yù)測時需要用定性分析判斷影響能源消費的因素與能源消費之間的依存關(guān)系，以及獲取大量相關(guān)數(shù)據(jù).能源消費彈性系數(shù)法是對能源消費增長速度和國民經(jīng)濟增長速度之間比例的計算.能源消費彈性系數(shù)法具有簡便易行、計算量小、需要數(shù)據(jù)量小等特點且應(yīng)用較為廣泛，但是該方法預(yù)測的結(jié)果較為粗糙，帶有一定的片面性與局限性，只考慮到了經(jīng)濟給能源消費帶來了影響，忽略了其余相關(guān)因素對能源消費的影響.

灰色預(yù)測法是對部分信息已知而部分信息又未知的對象的預(yù)測.GM(1，1)模型是一種比較常用的且應(yīng)用范圍較廣的一種灰色預(yù)測模型，其原理是對無規(guī)律的原始數(shù)列進(jìn)行累加生成，弱化隨機因素對其的影響，使其生成為一組有規(guī)律的新數(shù)列，對生成后的數(shù)列建立一階微分方程進(jìn)行擬合，最后對獲得的數(shù)列再進(jìn)行累減還原數(shù)據(jù)，從而預(yù)測到未來的預(yù)測值［7］.該方法不需要大量的樣本數(shù)據(jù)，對樣本數(shù)據(jù)是否有規(guī)律性無特殊要求，計算量較小，預(yù)測結(jié)果精確，適于短期、中長期預(yù)測.

綜上所述，能源消費受多種因素影響，各因素之間存在著復(fù)雜的聯(lián)系，而我們選取2008－2012年河北省能源消費樣本數(shù)據(jù)，樣本數(shù)據(jù)較小.因此，我們將選取灰色預(yù)測模型對河北省能源消費進(jìn)行預(yù)測分析.

3.2 河北省能源消費預(yù)測分析［8］

本文選取河北省2008－2012年5年的能源消費總量的5年數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，相關(guān)數(shù)據(jù)來源于2009－2013年河北經(jīng)濟年鑒.以下將構(gòu)建GM(1，1)模型.

應(yīng)用EXCLE對2008－2012年能源消費總量數(shù)據(jù)進(jìn)行GM(1，1)建模擬合.

原始數(shù)列為

一次累加生成數(shù)列為

針對x(1)建立預(yù)測模型

根據(jù)x(1)生成矩陣B，根據(jù)x(0)生成矩陣yn，得

因為^a=(BTB)－1BTyn，將(BTB)－1BTyn代入得，

即a=－0.057824349，u=23628.83191

可得遞推模型為

利用^x(0)(i)=^x(1)(i)－^x(1)(i－1)還原模擬值，并求得絕對誤差與相對誤差，結(jié)果見表2所示.

表2 河北省2008－2012年能源消費預(yù)測單位:萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤

從對河北省2008年－2012年能源消費預(yù)測可知，預(yù)測的絕對誤差控制在400左右，平均相對誤差在1%左右，預(yù)測結(jié)果的精確度達(dá)98%以上，預(yù)測結(jié)果比較理想，因此可以應(yīng)用灰色模型對河北省未來能源消費進(jìn)行預(yù)測.

同理，對河北省2013－2017年能源消費情況進(jìn)行預(yù)測，預(yù)測結(jié)果如下:

表3 河北省2013－2017年能源消費預(yù)測分析

如表3所示，2013－2017年內(nèi)河北省能源消費總體呈現(xiàn)持續(xù)增長，且增速同比遞增的態(tài)勢(以2012年能源消費量為基準(zhǔn)點).能源消費總量在這5年期間由2013年32480.27萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤增長到2017年40932.74萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，在2017年河北省能源消費量即將突破40000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，消費總量基數(shù)較大.

4 河北省能源消費與經(jīng)濟發(fā)展對策建議

基于河北省能源消費在當(dāng)前及未來短期內(nèi)的持續(xù)增長問題，河北省還需采取一些政策措施，如調(diào)整能源消費結(jié)構(gòu)，推廣節(jié)能降耗工作，促進(jìn)經(jīng)濟增長方式轉(zhuǎn)變等方面強化能源消費方面進(jìn)行控制，制定能源發(fā)展戰(zhàn)略.

4.1 調(diào)整能源消費結(jié)構(gòu)，積極開發(fā)新能源

河北省對煤炭資源長期過度依賴問題不可忽視，應(yīng)逐漸優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)，減小煤炭資源的消費比重，以“西氣東輸”為契機，加快天然氣工程的建設(shè)，推廣較為清潔的天然氣資源在河北省的使用，從居民的生活能源消費到工業(yè)生產(chǎn)能源的消費，逐步提高天然氣的消費比重.有計劃、有指導(dǎo)的建立石油的企業(yè)儲備基地，爭取得到能源采購的份額權(quán)，滿足石油資源的供給.充分開發(fā)利用省內(nèi)小水電站建設(shè)，積極引進(jìn)核電站建設(shè).加大科技投入，積極開發(fā)太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿瓤稍偕鍧嵞茉吹氖褂?

4.2 大力推廣節(jié)能工作，提高能源利用率

由以上分析可以看出，當(dāng)前河北省能源消費總量較高，能源利用效率低下，節(jié)能降耗工作不可忽視.因此在節(jié)能方面，需加大節(jié)能技術(shù)的科研投入，主要是以政府和企業(yè)為主體，對能源科研單位增加相關(guān)資金投入與人才投入.支持企業(yè)同各大高等院校以及科研單位之間建立合作關(guān)系，積極開發(fā)新技術(shù)、新工藝，淘汰落后技術(shù)，加速科研技術(shù)的推廣，加快科技成果的轉(zhuǎn)化，建設(shè)以企業(yè)為主的技術(shù)創(chuàng)新主體［9］.在提高能源利用效率方面，減少能源初級產(chǎn)品的消費，注重能源產(chǎn)品的附加值，并對能源進(jìn)行深層次的加工，實現(xiàn)能源產(chǎn)品的綜合使用和循環(huán)使用從而實現(xiàn)河北省能源與經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展.

4.3 優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟增長方式由粗放向集約轉(zhuǎn)變

能源消費需求受產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化與調(diào)整的直接影響，若想降低對能源的依賴程度，實現(xiàn)經(jīng)濟的飛速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整是必不可少的.河北省三大產(chǎn)業(yè)中，第二產(chǎn)業(yè)能源消費量在三大產(chǎn)業(yè)中所占比重最大，因此需重點優(yōu)化第二產(chǎn)業(yè)尤其是第二產(chǎn)業(yè)中工業(yè)結(jié)構(gòu).鼓勵高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時限制高耗能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，制定嚴(yán)格的產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入制度，加大高耗能產(chǎn)業(yè)淘汰力度［10］.第三產(chǎn)業(yè)能源消耗量較小，但是經(jīng)濟發(fā)展的帶動力卻很大，因此，第三產(chǎn)業(yè)也是我省優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的重要產(chǎn)業(yè).應(yīng)大力支持旅游業(yè)、金融保險業(yè)和現(xiàn)代物流業(yè)等第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在第三產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新中加快拓展，實現(xiàn)經(jīng)濟的快速發(fā)展.

4.4 建立健全能源發(fā)展政策，完善市場機制

河北省應(yīng)建立健全與國家能源發(fā)展戰(zhàn)略相協(xié)調(diào)統(tǒng)一的能源發(fā)展配套政策體系，鼓勵節(jié)能減排型以及新能源企業(yè)的發(fā)展，給予他們一些優(yōu)惠的政策，例如減免稅收、財政補貼等.還可借鑒其他國家的成功經(jīng)驗，引導(dǎo)河北省的能源發(fā)展，促進(jìn)節(jié)能消費、鼓勵節(jié)能技術(shù)的推廣.在此同時完善市場機制包括市場的準(zhǔn)入、交易、推出和監(jiān)管機制，優(yōu)化資源配置，提高能源生產(chǎn)和利用的效率.

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Analysis of Energy Consumption Forecast in Hebei Province Based on the Economic Growth Demand

ZHENG Yan－ling，WU Ya－ru
(School of Economics and Management，Hengshui University，Hengshui，053000，China)

As an important production and living elements of a country or region，energy draws more and more attention of the government departments at various levels.Under the traditional economic development mode，economic growth will inevitably drive energy consumption＇s rapidly increasing.As a big province of energy consumption，Hebei province should reasonably consume energy in meet the demand of economic development at the same time.Operable measures on energy development and consumption is a priority.In this paper，based on the energy consumption situation in Hebei province from 2008 to 2012，combined with the status quo of the current economic growth in Hebei province，from the energy consumption status，the situation of economic growth and industrial structure，we carries on the analysis of energy consumption respectively.We use grey prediction model to forecast the future energy consumption in Hebei province，and accordingly put forward the policy and strategy for energy development in Hebei province.

energy consumption;grey prediction model;economic growth;Hebei province

F224;F127

A

1672－2590(2015)06－0001－07

2015－09－27

河北省人才培養(yǎng)工程資助項目(A201400267)

鄭艷玲(1978－)，女，河北故城人，衡水學(xué)院經(jīng)濟管理學(xué)院副教授.