河南省能源消费与经济增长关系关联分析

宋 梅，程青莉，高志远

(中国矿业大学(北京)管理学院，北京100083)

能源是一个国家经济增长与社会发展的重要物质保障，基于经济增长与能源消费之间存在的联系，各国学者对于能源经济的研究已经越来越广泛并逐步深入。如Kraft等首次对美国经济增长与能源消费之间的因果关系进行了研究[1]；Glasure和Lee运用Granger检验方法，研究了新加坡能源与经济之间的相关关系[2]；还有部分学者对亚洲各国不同时期的经济增长和能源消费的关系进行了研究[3-5]；我国也开始基于各地区乃至整个国家的能源消费与经济增长之间的相关研究。

作为中部地区的大省，河南省的经济增长对能源的需求具有很大的依赖性，尤其随着工业化、城市化进程的加快以及人民生活水平的提高，其能源消费需求也在逐年增加。面对能源资源逐渐枯竭的现状，研究能源消费与经济增长之间的关系，对于河南省调整产业结构、实现科学发展有着很重要的现实意义。

1 计量分析

1.1 模型选择及其介绍

灰色系统理论是一种运用特定的方法描述信息不完全的系统，并进行预测、决策、控制的系统。该理论以“部分信息已知，部分信息未知”的“小样本”、“贫信息”不确定性系统为研究对象，主要通过对部分已知信息的生成、开发，提取有价值的信息，实现对系统运行行为、演化规律的正确描述和有效监控。它从系统的角度出发，来研究信息间的关系，即研究如何利用已知信息去揭示未知信息[6]。

灰色关联分析是灰色系统理论的主要内容之一，其基本思想是通过确定参考数列和若干个比较数列的几何形状相似程度，来判断其联系是否紧密，它反映了曲线间的关联程度[7]。其具体数学模型如下：

1)确定反映系统行为特征的参考数列和影响系统行为的比较数列：

因变量参考数列：

Y={y(1),y(2),……y(k)}(k=1,2,……,m)

(1)

自变量比较数列：

Xj={xj(1),xj(2),……xj(k)}(i=1,2,……n)

(2)

式中，k为时间序号；m为时间的最大值；j为比较数列的个数；n为比较数列的总数；Y代表GDP值；Xj代表能源消费量；y(k)为因变量参考数列Y在序号k上的观测数据；xj(k)为自变量参考数列Xj在k时刻的观测数据。

2)为了保证原始数列的统一性，以便因变量和自变量之间的对比，将参考数列和比较数列进行无量纲化处理[8]：

Y′={y′(1),y′(2),……y′(k)};

(3)

(4)

3)计算关联系数：

(5)

式中：Δj(k)为每个时刻比较数列与参考数列的绝对差；θ为分辨系数；θ越小，分辨率越大，一般θε[0，1]，具体取值可视情况而定。有研究表明，当θ≤0.5463时，分辨率最大，通常取θ=0.5。根据经验，当θ=0.5时，比较数列与参考数列的关联度大于0.6便认为其关联性显著。

4)确定关联度(ρj)[9]：

(6)

将关联度按大小排序，若ρ1<ρ2，则比较数列X2较X1与参考数列Y更相似，从而数列X2与参考数列的关联度更大。

1.2 数据选择与分析

本文选择2000～2009年河南省GDP值及煤炭等能源消费量为基础，建立灰色关联模型，计算能源消费增长与河南省经济增长之间的关联程度。为便于计算，将天然气与水电的单位折合后均以万tec来计，具体如下：GDP(Y/亿元)、煤炭消费量(X1/万tec)、石油消费量(X2/万tec)、天然气消费量(X3/万tec)、水电消费量(X4/万tec)，如表1所示。

对以上各变量数列进行无量纲化处理，以2000年作为基准，计算结果见表2。

利用式(5)、式(6)计算2000～2009年度关联系数与关联度，结果见表3。

表1 河南省2000～2009年参考数列与比较数列的原始数据

数据来源：根据河南省统计年鉴(2000～2009年)整理所得。

表2 标准化后的数列

表3 关联系数和关联度的计算结果

将所得关联度按大小顺序依次排列，得到的结果是煤炭消费量、天然气消费量、原油消费量以及水电消费量。分析结果表明，各量与GDP的关联度均大于0.6，说明煤炭、石油、天然气及水电与经济增长的关联关系非常密切，而水电与经济增长的关联关系最弱。由此可说明，自实施中部崛起战略以来，河南省经济发展迅速，带动能源消费大量增加。河南省煤炭资源相对其他资源较丰富，生产能力较强，因此，煤炭与GDP增长的关联度最大。同时，由于天然气是国家提倡使用的安全无污染的能源，河南省对天然气使用进入快速增长阶段，与经济的关联程度相对较大。水电消费与GDP的关联度相对较低，说明河南省的经济增长仍然没有摆脱对化石能源，尤其是煤炭资源的依赖。由以上分析结果可以得出，河南省现阶段的能源生产和消费结构，已经不能满足我国节能减排的需求。调整和优化能源结构、加快新能源开发、实现能源供给和消费的多元化， 是河南省应对能源消费缺口日益扩大的问题的关键。

2 对策建议

在中部崛起政策的支持下，河南省经济高速增长，近年来的能源消费量迅速增加，能源消费与经济增长的关联性明显。但分析结果也反映出了河南省的经济发展对煤炭依赖程度高的问题。因此，转变经济增长方式、优化能源结构、注重人才的培养与合理利用，是河南省未来十年要解决的重要问题之一。

1)转变经济增长方式。一是大力发展多种服务业，由消费结构的转变促进产业结构的优化。二是合理的引导高能耗产业的发展，提高生产效率，增加科技含量，避免生产过程中人力、财力、物力以及时间资源的浪费。三是大力发展循环经济，拉长产业链条，合理利用废弃物，使各种资源充分发挥价值，促进经济的可持续发展。

2)优化能源结构。一是充分发挥市场导向功能，实现能源资源的优化配置[10]。二是提高能源利用效率，延长不可再生能源的使用寿命，同时降低企业的能源投入成本。三是依靠科技进步，大力开发风能、太阳能、水能、生物能等非化石新能源，促进节能减排的实施。

3)重视人才的培养与合理利用。一是制定人才培养计划，实施人才培养战略，使河南由人口大省转变为人力资源强省。二是努力发展省内经济，吸引各地人才，为其提供广阔的发展空间，做到人尽其才。三是加大省内高校的培养力度，为河南省的经济发展培养高端人才奠定坚实的基础。

[1] Kraft J , Kraft A. On the relationship between energy and GNP [J]. Energy Development,1978(3)： 401-403.

[2] Glasure YU ,Lee A R. Co integration, error correction.and the relationship between GDP and electricity： the case of South Korea and Singapore [J]. Resource and Electricity conomics,1997,20： 17-25.

[3] Asafu-Adjaye J，The relationship between energy consumption，energy prices and economic growth：time series evidence from asian developing countries[J]. Energy Economics, 2000, 22(6)： 615-625．

[4] Soytas U，Sari R．Energy consumption and GDP：causality relationship in G-7 countries and emerging markets[J]．Energy Economics, 2003, 25(1)： 33-37．

[5] Paul S，Bahttachary A R N．Causality between energy consumption and economic growth in India：a note on conflicting results[J]．Energy Economics，2004, 26(6)： 977-983．

[6] 曹明霞.灰色关联分析模型及其应用的研究[D]. 南京：南京航空航天大学，2007.

[7] 徐凤银,朱兴珊,颜其彬,等. 储层含油气性定量评价中指标权重的确定方法[J].西南石油学院学报,1994(4)： 11-17.

[8] 汪东,汲奕君,孙志威,等.天津市能源消费与经济增长的灰色关联分析[J]. 环境污染与防治，2010(12)： 90-92.

[9] 晋宗义,李璐,童金萍.粮食安全问题研究——以安徽省为例[A].全国数学建模大赛，2010.

[10] 林伯强.中国能源问题与能源政策选择[M] .北京：煤炭工业出版社，2007.