天然气区域市场需求弹性差异性分析及价格规制影响研究

成金华+刘伦+王小林+肖建忠

收稿日期：2014-03-01

作者简介：成金华，教授，博导，主要研究方向为资源产业经济，资源管理工程。

通讯作者：刘伦，硕士生，研究方向为资源管理工程。

基金项目：博士后基金项目“天然气产运销调峰策略优化研究”（编号: 2011M501262）；教育部人文社科基金项目“天然气产运销调峰信号提取及策略优化研究”（编号:11YJC630211)；中石化华北分公司横向项目“华北分公司LNG项目供需态势分析”；中央高校基金“特色团队”项目“能源矿产资源可持续利用关键科学问题研究”（编号：CUG120120）。

摘要以大华北地区2000-2012年的天然气消费数据为样本，采用对数线性需求函数模型，分别估算了引入价格规制变量和不引入时的大华北地区需求弹性模型，并分析了价格规制对模型估算结果的影响。考虑到需求弹性的差异性问题，文章选取北京、山东、陕西和甘肃四个地区为研究对象，分别估算得到对应地区需求弹性模型，结合区域市场特点具体分析了产生差异的原因。为探究价格规制对天然气区域市场的影响，由大华北地区需求弹性模型分别估算了考虑价格规制影响和不考虑两种情形时该地区2009-2012年每年的天然气需求函数，同时对大华北地区在继续实行价格规制和放宽规制两种情形下未来的天然气需求进行了预测分析。研究表明：大华北地区天然气需求价格弹性为负、需求曲线向下，缺乏价格弹性，富于GDP弹性，GDP的持续增长是拉动天然气需求的最大动力；不同天然气区域市场，需求价格弹性、GDP弹性、价格规制弹性都存在很大的地区差异性，通常地区经济水平高、用户价格承受力强时，区域市场需求价格弹性较小，GDP弹性较小，价格规制弹性也较小，反之亦然；考虑价格规制时的大华北地区天然气需求曲线较不考虑时陡峭需求价格弹性与GDP弹性均小于不考虑情形，价格规制降低了需求价格弹性，抑制了GDP弹性；价格规制政策拉高了天然气需求，大华北地区未来市场具有支付意愿的天然气需求小于价格规制政策拉高的市场需求，为扩大天然气价格市场化后的需求，地方政府可考虑对地区市场采取一定的价格补贴措施来拉动需求。

关键词天然气区域市场；需求弹性；差异性；价格规制；需求函数

中图分类号TE-9文献标识码A文章编号1002-2104(2014)08-0131-10doi:103969/jissn1002-2104201408017

天然气是一种重要的清洁能源，在我国能源消费结构中的比重正在稳步上升，用天然气替代其他污染性较高的燃料是经济可持续发展的需要。根据《BP 2030世界能源展望》，2030年中国天然气消费量将达到13.03亿 m3/d，天然气在中国一次能源消费中所占的份额将从4%增加到9.5%。天然气市场需求的最大影响因素是市场终端价格。我国目前大部分地区天然气价格属于政府调控的规制价格。自2011年末，我国在广东、广西实行市场净回值定价试点改革，标志着中国建立天然气市场一体化价格体系的开始。但是，天然气价格改革面临着复杂的利润调整，下一步的挑战之一，是梳理各地区之间、需求主体与供气主体之间的价格关系。本文研究旨在利用需求价格弹性探讨天然气区域市场需求与价格之间的关系，分析不同地区天然气市场需求弹性产生差异性的原因，同时基于区域市场需求弹性分析了价格规制政策对地区天然气市场需求的影响。

1研究问题及文献综述

国内关于需求弹性的研究已广泛应用于电力、水利、能源、房地产等领域。聂江洪等引入需求弹性对发电侧实行竞价上网的市场模式进行了深入分析。裴源生等从农业需水价格弹性入手，采用对数线性需求函数模型，建立了农业用水的需求函数模型和需水价格弹性模型，分析了水价对农业需水量的影响。鲁成军等估算了中国工业部门能源、资本及劳动三者之间的替代弹性，并分析了三者之间的替代关系。张志柏基于动态最小二乘法与误差修正模型，对1953年以来中国能源消费的收入弹性、价格弹性与结构弹性系数进行了估计与分析。高波等对我国35个大中城市房地产需求价格弹性进行了实证分析，研究表明房地产需求弹性具有显著的地区差异。

国内对于天然气市场需求弹性的研究比较少，冯良采用对数线性模型构建了上海市天然气需求模型，并估算得到上海市天然气需求弹性为-0.548。国外对天然气市场需求价格弹性的研究较早、也较为成熟。Jones基于动态线性logit模型和动态超对数模型，以1960-1992年美国工业能源消费的年度数据进行实证分析得出两个模型的天然气长期需求弹性为-0.630和-0.326。Urga基于与Jones相同的数据样本，运用超越对数成本函数模型得出的天然气短期和长期需求价格弹性分别为-0.18和-021。Urga and Walters同样基于相同的数据样本，分别运用静态的线性logit模型和超越对数模型，以及动态的线性logit模型和超越对数模型分别进行能源需求价格弹性估计，两个静态模型得出的天然气需求价格弹性分别为-0362 4和-0237 5，动态线性logit模型估计得到的短期和长期需求价格弹性分别为-0179 2和-0657 8，动态超越对数模型估计得到的短期和长期需求价格弹性分别为-0238 5和-0241 7。Serletis通过运用局部调试性超对数函数来研究美国能源需求和中间能源替代性，基于1968-2007年美国工业部门的数据估计得到的天然气需求弹性为-0496。由于采取的需求弹性模型不同，以及采用的样本数据不同，研究得出的天然气需求弹性也不相同。有关天然气需求的影响因素也没有统一的定论，综合国内外众多研究［6-13］，影响天然气需求的因素主要包括地区经济发展水平、天然气市场价格、替代能源价格、天气因素等。

由国内外学者研究，在采用需求弹性研究市场需求的问题时，很少学者考虑到地区差异所导致的区域市场需求弹性的差异性问题。本文基于我国区域天然气市场需求的差异性，对目标市场天然气需求进行市场价值评估，估算目标市场具有支付意愿的需求，分析了导致天然气区域市场需求弹性差异性的内在影响因素。同时，国内外学者对天然气市场需求弹性的研究中，都没有将价格规制政策影响因素考虑到需求弹性模型中，而国内天然气市场价格受政府调控影响很大，因此，本文将价格规制影响因素引入到我国天然气区域市场需求弹性模型中，以期使模型更合理、更具现实意义。

2天然气区域市场需求弹性模型

2.1需求弹性模型选择由国内外学者研究［6-10］，对数线性需求模型因对需求弹性具有合理的经济解释而被众多学者所选用，本文也将采用对数线性模型来构建天然气区域市场需求弹性模型。在计量经济学中，以指数回归模型命名如下模型：

Yi=β1Xβ2ieui（1）

对等式两边同时取对数，可将上式转化成如下：

lnYi=lnβ1+β2lnXi+u

亦可写成：lnYi=α+β2lnXi+ui（2）

其中α=lnβ1，这个模型是变量Y和X的对数的线性函数。由于这种线性性质，该模型被称为对数线性模型［14］。

对于对数线性模型，α是其中的常数项，β2是因变量Y对自变量X的弹性系数。自变量由实际问题中的影响因子确定，可以有多个，而每个自变量X的对数所对应的系数β即为因变量Y对自变量X的弹性。

2.2模型扩展

由上文可知，影响区域天然气需求的主要因素有地区经济发展水平、天然气市场价格、替代能源价格、天气因素、政策因素等。本文以地区生产总值来衡量地区经济能力。气象条件会影响天然气需求，但由于气象年度间较小的变化值对历年天然气需求量的影响不大，因此在模型中不再考虑。

影响天然气消费量变化的政策性原因，主要包括天然气价格规制、节能减排的倡导等等政策因素，本文在此主要考虑天然气的价格规制政策因素。当前国内天然气价格都属于规制价格，天然气市场调节价格没有完全放开。利用替代能源的价格PEGi采用等热值法计算天然气的市场调节终端价格PNG1［15］，然后用此市场调节价格PNG1与天然气的规制价格PNG0（亦即实际价格）的比值V来度量价格规制影响因素，记V为价格规制变量。

PNG1=∑mi=1ωi·Ri·PEGi（3）

V=PNG1PNG0（4）

式中：i为天然气的替代能源，如煤炭、燃油、液化石油气、电等，共m个；ωi是区域市场替代能源i占替代能源消费总量的权重；PEGi为替代能源i的价格；PNG1为市场自动调节的天然气价格；PNG0为天然气的实际价格；Ri为天然气与替代能源i的热值比。

部分地区气源丰富，与气源地运输路径短，输送成本低，天然气在放宽价格规制后相对其他替代能源依然具有很大竞争力，价格规制对区域市场天然气需求影响不大。相反，部分地区天然气价格受价格规制的影响较大，需求受价格规制影响也很大。可设置虚拟变量DV来区别区域市场需求是否受价格规制的影响。

DV=0不考虑价格规制影响

1考虑价格规制影响

由于价格规制变量已经包含了天然气替代能源价格与天然气价格的关系，在模型中不再考虑替代能源价格影响因素。据此，可建立如下模型：

lnQ=β0+βGlnG+βNGlnPNG+βV·DV·lnV+μ（5）

式中：Q为区域市场天然气的消费总量；G为地区生产总值；PNG为区域市场天然气价格；DV为考虑价格规制政策影响因素的虚拟变量；V为价格规制政策影响因素变量；β表示各项影响因素的弹性系数（βG为区域市场GDP弹性，βNG为区域市场需求价格弹性，βV为价格规制弹性）；β0为常数项，μ为残差项。

3天然气区域市场需求弹性分析

3.1研究区域选取

本文选取北京、天津、河北、内蒙、山西、山东、河南、陕西、甘肃、宁夏等十个省市作为大华北地区，以此为区域市场研究对象。大华北地区产业结构复杂，需求主体多样，管网密布，气源丰富，经济水平差异较大，既有东部发达地区山东、北京、天津，又有西部欠发达地区宁夏、山西、甘肃，具有非常好的代表性。

大华北地区是我国能源需求量较高区域之一，各省市能源需求量的差别很大，主要呈现的是东多西少的局面，即东部山东、河北等省市需求量大，西部甘肃、宁夏等省相对较小。大华北地区主要消耗能源为煤炭、燃油、电力和天然气，各省市2000-2011年各种能源的需求量都呈现逐步上升的趋势（见表1）。

大华北地区主要以煤炭消费量为主，所占消费比在70%-78%之间。主要原因是大华北地区工业化发达，而煤炭价格低廉往往是工业的首选。大华北地区煤炭消费份额近几年有缓慢下降趋势，而天然气消费份额有逐步上升趋势。这种变化主要是与近几年政府提倡节能减排的政策相关，可见政策因素对能源的消费结构有很大影响。

大华北地区涵盖省市众多，各省市区域经济体产业结构区别较大，但各省市天然气的主要需求主体基本相同，用户结构基本保持一致。从表2可以看出，工业用户和居民用户是两大主要的消费群，工业用气每年占大华北地区天然气消费总量45%-65%，民用气占20%-30%。

3.2数据来源

（1）天然气消费总量和地区生产总值。天然气消费总量数据来源于《中国能源统计年鉴》，大华北地区天然气年消费总量为大华北地区各省市当年天然气消费总量之和。地区生产总值数据来源于《中国统计年鉴》，大华北地区生产总值为各省市当年地区生产总值之和。

（2）区域市场天然气价格。用户结构不同，天然气价格不同。根据不同用户结构的消费量，将不同用户结构的天然气价格进行加权平均得到天然气区域市场平均价格。由于天然气价格具有区域性，本文以各省省会城市天然气的平均价格作为该省天然气价格。然后根据各省市天然气的消费总量占大华北地区的消费总量的比值，加权平均得到大华北地区天然气价格。主要数据来源于各省市发

表12000-2011年大华北地区主要能源消费份额

Tab.1Consumption proportion of primary energy in

Northern China in 2000-2011

年份

Year煤炭（%）

Coal燃油(%)

Fuel电力(%)

Electricity天然气(%)

Natural gas200077.1112.049.581.26200176.8410.9910.621.55200278.689.879.731.72200378.3810.009.681.94200477.7810.489.652.09200577.4012.058.831.71200677.1911.659.002.16200776.5111.509.702.29200875.7811.749.772.72200975.1011.8510.023.03201072.9113.6910.183.22201169.0718.1910.112.63

表22000-2011年大华北地区天然气用户结构

Tab.2Rature gas user structure in Northern

China in 2000-2011

年份

Year工业

(%)

Industrial生活消

费(%)

Residen

tial

consump

tion批发零售

贸易餐饭

业(%)

Wholesale,

retail

trade

and

catering

Service建筑业

(%)

Construc

tion

industry交通

运输业

（%）

Trans

portation

indu

stry其他

（%）

Other200059.8031.503.401.901.202.30200150.8032.005.000.601.1010.50200245.4022.606.007.701.4016.90200343.2027.809.804.102.8012.30200448.3023.409.302.602.6013.80200552.0016.809.302.303.2016.50200654.3023.108.301.602.4010.30200759.0021.604.301.405.308.30200865.0018.103.801.402.509.10200960.1018.007.701.404.708.10201054.9020.207.601.508.307.70201157.2616.728.671.558.027.78改委能源价格相关文件及《中国物价统计年鉴》。

（3）价格规制变量。价格规制变量V由方程式（3）（4）求得，大华北地区天然气替代能源主要考虑煤炭、燃油、液化石油气、电四类能源。大华北地区各种替代能源消费量为各省市相应替代能源的消费量之和，各省市替代能源的消费量来源于《中国能源统计年鉴》。替代能源的价格以各省省会城市的平均价格作为该省对应的替代能源价格，价格数据主要来源于各省市发改委能源价格相关文件及《中国物价统计年鉴》。天然气与替代能源的热值比利用对应能源的折标准煤系数，采用等热值法计算得到。综上，搜集和处理得到的基础数据如表3。

表3模型估算基础数据表

Tab.3Basic data for model estimating

年份

Year天然气

需求量Q

(108 m3)

Demand for

natural gasGDP

（亿元）天然气价格

PNG

（元/m3）

Natural gas

prices价格规制

变量V

Price regulation

variables200048.5728 841.851.582.62200164.8231 882.871.602.77200279.9136 938.731.642.772003103.3843 145.461.673.012004132.7553 238.181.723.512005135.6764 172.331.813.032006200.9075 518.411.853.342007225.1891 322.691.913.242008279.13110 294.712.123.932009324.84120 296.702.223.882010384.46142 801.322.533.772011412.18169 600.162.683.912012464.94187 613.762.713.96

3.3市场总体需求弹性分析

本文利用Eviews6.0软件采用最小二乘法分别对考虑价格规制影响和不考虑两种情形时的需求弹性模型进行多元线性回归估算，得到结果如表4。

由表4可以看见，Adjusted R2很高说明回归方程的拟合程度较好，F的值很大说明能够通过显著性水平检验，S.E.的值较小说明拟合程度较高，DW值接近2说明不存在自相关问题。由此可见，以上回归模拟的结果是合理、可靠的。两种不同情形下的需求弹性模型如下：

考虑价格规制影响，虚拟变量DV=1

lnQ=1.231lnG-0.811lnPNG+0.745lnV-8.985+μ（6）

不考虑价格规制影响，虚拟变量DV=0

lnQ=1.433lnG-0.950lnPNG-10.270+μ（7）

表4OLS回归结果

Tab.4OLS regression results

项目

Item考虑价格规制影响

Considering the impact of price regulationGPNGVβ0Coefficient1.230 568***-0.810 825**0.744 741**-8.985 207***t-Statistic（7.319 555）（-1.914 954）（1.853 820）（-6.637 625）Adjusted R2=0.989 449F=376.105 4S.E.=0.076 485DW=1.789 694项目

Item不考虑价格规制影响

Not considering the impact of price regulationGPNGβ0Coefficient1.433 419***-0.949 898**-10.270 16***t-Statistic（10.070 39）（-2.044 006）（-7.920 208）Adjusted R2 = 0.986 878F=452.243 9S.E.=0.085 296DW=1.929 245注：“*”表示0.1水平下显著，“**”表示在0.05水平下显著，“***”表示在0.01水平下显著。

考虑价格规制影响时，大华北地区天然气需求价格弹性为-0.811，表明大华北地区天然气价格每增长1%，天然气需求量将减少0.811%。弹性系数的绝对值小于1，说明该区域天然气需求是缺乏价格弹性的，与大华北地区天然气市场实际情况相符合。采用等热值法计算得到的大华北地区天然气价格远大于天然气的实际价格，当天然气价格微幅上调时，天然气仍具有很大的价格优势。换言之，天然气价格的微小波动对天然气需求量影响不明显。大华北地区GDP弹性为1.231，表明地区生产总值每增长1%，大华北地区天然气需求量增长1.231%。可见，区域经济能力对大华北地区的天然气需求量影响显著。经济实力的增长是这些年来拉动我国天然气需求增长的最大成因。价格规制弹性为0.745，表明价格规制变量每增长1%，大华北地区天然气需求量增长0.745%。价格规制变量弹性系数为正，说明大华北地区天然气的需求量随价格规制变量增大而增大，即价格规制力度增大，天然气需求量增大。由方程式（3）（4）可知：天然气规制价格保持不变，替代能源价格上涨，天然气市场调节价格随之上涨，价格规制变量增大；替代能源价格保持不变，天然气的市场调节价格就也不变，天然气的规制价格（即实际天然气价格）下跌，价格规制变量增大。由此可以判断，替代能源价格上涨，天然气的需求量增大，符合能源市场的实际消费规律；天然气价格下跌，天然气需求量增大，这与模型估算得到天然气价格弹性系数为负是一致的，同时也符合天然气市场的实际消费规律。

不考虑价格规制影响时，大华北地区天然气需求价格弹性为-0.95，GDP弹性为1.433。与考虑价格规制时估算结果进行比较，GDP弹性系数变大，价格弹性系数的绝对值变大了。也就是说，不考虑价格规制影响因素时，区域GDP和价格对天然气需求的影响将变得更为显著。价格规制政策与区域GDP对天然气需求有相同趋势的影响，向模型中加入价格规制影响因素后，GDP对需求的影响受到抑制，GDP弹性下降。价格规制制约了市场对天然气价格的调节功能，降低了市场对价格波动的敏感度，需求价格弹性下降。由此可见，价格规制政策降低了天然气的需求价格弹性，抑制了GDP弹性。

3.4区域市场需求弹性差异性分析

本部分选取大华北地区的北京、山东、陕西以及甘肃四个省市，进一步探讨天然气市场需求弹性的区域差异性。北京、山东、陕西、甘肃四个地区天然气消费结构、供给主体，地区经济水平，用户价格承载力都有很大的不同，四省市是四种不同环境的区域市场，能够充分代表大华北地区内不同层次的天然气区域市场。北京经济水平好，民用与商用所占消费比例较高，用户价格承载力高；山东经济水平好，离气源地较远，天然气价格较高，用户价格承受力较高；陕西经济水平适中，气源丰富，替代能源供给充足，用户承载力较弱；甘肃经济水平较差，用户价格承载力弱，但距离气源地近，天然气价格低。其中，陕西和甘肃地区由于气源丰富，包括西气东输管道气、油田气、气田气、煤层气以及地方燃气公司煤制气等，且需求市场与气源地运输路径短输送成本低，使得地区天然气市场放宽价格规制后天然气价格依然具有强劲的竞争力，因此陕西和甘肃地区不考虑价格规制对天然气需求的影响。四个区域市场估算得到结果如表5。

由表5可以看见，四个地区需求弹性模型的回归方程拟合优度较好，拟合程度较高，能够通过回归方程显著性检验和回归系数显著性检验，自相关性较小。各地区需求弹性模型分别为：

北京：

lnQ=0.736lnG+0.492lnPNG+0.413lnV-3.955+μ（8）

山东：

lnQ=1.471lnG-0.541lnPNG+0.887lnV-12.237+μ（9）

陕西：

lnQ=2.106lnG-3.937lnPNG-12.556+μ（10）

甘肃：

lnQ=2.892lnG-3.585lnPNG-19.515+μ（11）

北京地区GDP弹性为0.736，山东1.471，陕西2.106，甘肃2.892。北京市天然气市场缺乏GDP弹性，山东富于弹性，陕西和甘肃地区GDP对天然气需求影响显著。陕西和甘肃属于欠发达地区，地区经济能力提升，用户收入增加势必会增加能源消耗，天然气需求增大；地区经济能力下滑，用户收入降低会节省开支，减少能源消耗，天然气需求降低。所以，陕西和甘肃天然气需求对区域经济能力

表5北京、山东、陕西、甘肃四个地区

需求弹性模型OLS回归结果

Tab.5OLS regression results of elasticity of

demand model in Beijing, Shandong, Shaanxi and Gansu

项目

Item北京市

BeijinGPNGVβ0Coefficient0.736 463***0.492 165*0.412 840*-3.955 308**t-Statistic（3.435 240）（1.334 490）（1.186 704）（-3.194 076）Adjusted R2=0.974 714F=155.193 0S.E.=0.106 387DW=2.094 248项目

Item山东省

ShandongGPNGVβ0Coefficient1.470 461***-0.540 759*0.887 107*-12.236 87***t-Statistic（4.402 466）（-0.482 435）（1.165 849）（-5.864 706）Adjusted R2=0.976 616F=168.057 1S.E.=0.144 340DW=2.088 454项目

Item陕西省

ShaanxiGPNGβ0Coefficient2.106 443***-3.936 863**-12.555 77***t-Statistic（10.070 39）（-6.096 492）（-9.514 774）Adjusted R2=0.975 346F=238.366 9S.E.=0.117 476DW=2.591 216项目

Item甘肃省

GansuGPNGβ0Coefficient2.891 893***-3.585 133**-19.515 21***t-Statistic（6.124 408）（-3.452 819）（-5.689 260）Adjusted R2=0.856 457F=36.799 20S.E.=0.355 392DW=1.634 215注：“*”表示0.1水平下显著，“**”表示在0.05水平下显著，“***”表示在0.01水平下显著。

很敏感。北京、山东属于发达地区，用户经济水平高，天然气消耗不会太多受经济水平限制，因而北京、山东GDP弹性低于陕西、甘肃。而山东地区由于2000-2012年间气源不足，输送路径远，天然气价格偏高，增大了天然气需求对经济能力的敏感度，因而相对北京会更富于弹性。

北京地区需求价格弹性为0.492，山东-0.541，陕西-3.937，甘肃-3.585。对于一般商品，价格上升，需求下降，价格弹性通常为负。北京地区价格弹性为正，主要是因为在2000-2012年间北京地区替代能源价格远高于天然气价格，经济的飞速发展拉动了能源需求，能源需求增大时天然气价格优势愈发凸显，越来越多用户选择天然气，天然气需求上升。同时，地方政府和用户的环境保护意识越来越高，促使了很多用户选择了清洁能源天然气。因此，当天然气价格上涨，天然气需求不降反升，呈现出一种刚性需求，需求弹性为正。山东地区用户经济水平虽高，但天然气价格偏高，用户价格承受力相对北京较弱，因而当价格上涨时天然气需求会微幅下降，缺乏价格弹性。陕西和甘肃用户经济水平差，替代能源价格偏低，尤其是替代能源煤的价格低廉，当天然气价格上涨时，将会有大量用户因为经济问题而选择使用煤炭，天然气的需求下降。所以，陕西和甘肃天然气需求对价格变化十分敏感，远大于山东地区。

北京地区价格规制弹性为0.413，山东0.887。北京地区用户价格承受力高，天然气需求对价格规制的敏感度不高，缺乏价格规制弹性。山东地区天然气价格偏高，用户价格承受能力相对较弱，因而山东地区天然气需求对价格规制的敏感度略高于北京，但仍缺乏弹性。价格规制抑制了区域市场天然气价格过快增长，使天然气价格远低于替代能源价格，吸引了大量用户使用天然气，因此价格规制对天然气区域市场需求有积极影响，价格规制弹性为正。

综上，不同的天然气区域市场，需求价格弹性、GDP弹性、价格规制弹性都存在很大的地区差异性。导致这种差异的因素众多，主要包括地区经济水平、用户价格承受力、替代能源价格、地区政府能源政策等。天然气用户价格承受力主要与用户收入水平、替代能源价格相关，用户收入越高，替代能源价格越高，区域市场用户价格承受力越高。因此，北京、山东地区用户价格承受力高于陕西、甘肃地区。综合对比这四个区域市场：①通常地区经济水平高，用户价格承受力强时，区域市场GDP弹性较小；反之，经济水平低，用户价格承受力低，GDP弹性较高。②当替代能源价格较高，地区经济水平越高，用户价格承受力越高时，区域市场需求价格弹性越小，有些地区甚至会出现价格上涨需求仍增大的刚性需求，例如北京；反之，经济水平低，用户价格承受力低，价格弹性较高。③当替代能源价格较高，经济水平越低，价格承受力越低时，价格规制弹性越大；反之，经济水平高，用户价格承受力强，价格规制弹性较小。

4价格规制对大华北地区天然气市场的影响

4.1价格规制对需求函数的影响

本部分基于需求弹性模型（6）和（7）分别估算考虑价格规制和不考虑价格规制两种情形时，2012年大华北地区天然气需求函数，以此观察需求量与价格的关系，对比分析价格规制对需求函数曲线的影响。以2012年地区生产总值187 613.76亿元和价格规制变量3.96为基准，计算2000-2012年历年大华北地区天然气的需求量［23］，计算得到需求量与价格的关系如表6。

采用最小二乘法分别对考虑价格规制时与不考虑时的天然气需求量与价格进行一元线性回归，估算得到大华北地区2012年需求函数：

表6以2012年为基准的2000-2012年历年大华北地区

天然气需求量与价格的关系表

Tab.6Relationship of natural gas demand and price

in Northern China in 2000-2012 based on 2012 data

年份

Year考虑价格规制需求量Q

(108 m3)

Demand of considering

price regulation不考虑价格规制

需求量Q（108 m3）

Demand of not considering

price regulation价格PNG

（元/m3）

Price2000747.18808.461.582001739.60798.861.602002724.93780.341.642003714.35767.011.672004697.46745.821.722005669.20710.541.812006657.45695.941.852007640.65675.151.912008588.68611.462.122009567.08585.262.222010510.04516.922.532011486.76489.392.682012482.39484.242.71

考虑价格规制：Q=-232.10P+1 097.66

R2=0.984 417，F=694.899 8，回归方程拟合程度较优，能够很好通过回归方程显著性检验和回归系数显著性检验；

不考虑价格规制：Q=-283.78P+1 235.31

R2=0.981 930，F=597.759 1，回归方程拟合程度较优，能够很好通过回归方程显著性检验和回归系数显著性检验。

同上，可分别估算出这两种情形下2011、2010及2009年的大华北地区天然气需求函数如表7。

表72011、2010及2009年大华北地区天然气需求函数

Tab.7Ratural gas demand function in Northern

China in 2009,2010 and 2011

年份

Year不同情形

Different situations需求函数

Demand function2011考虑价格规制

不考虑价格规制Q=-203.04P+960.26

Q=-245.56P+1 068.952010考虑价格规制

不考虑价格规制Q=-159.90P+756.21

Q=-191.92P+835.452009考虑价格规制

不考虑价格规制Q=-132.27P+625.56

Q=-150.11P+653.42

经检验，历年需求函数都能够很好通过回归方程总体显著性检验和回归系数显著性检验。分别做出两种情形下历年的需求曲线，如图1。

图1中历年的需求曲线反映了大华北地区在考虑价格规制和不考虑价格规制两种情形下每年的天然气市场需求与价格一一对应的关系。综合这四年需求函数曲线，可以看见：①两种情形的需求曲线都向下，与两种情形的需求价格弹性都为负相符；②考虑价格规制的需求曲线较不考虑时更陡峭，需求曲线越陡峭，对应需求价格弹性越小，符合上文估算得到的考虑价格规制时的需求价格弹性小于不考虑时；③每年都存在一个价格P*使得考虑价格规制时和不考虑价格规制时的天然气需求相等，当天然气价格大于P*时考虑价格规制时的需求大于不考虑时，当价格小于P*时考虑价格规制时的需求小于不考虑时。如图3，2012年的价格P*为2.66，2011年2.56，2010年2.47，2009年1.56，而四年来每年的天然气实际价格均高于P*，因此2012、2011、2010及2009年每年考虑价格规制时的天然气需求都高于不考虑时的需求，价格规制政策拉高了天然气需求。

4.2价格规制对市场需求的影响

本部分由需求弹性模型（6）（7）计算得到的各项变量系数，根据指数回归模型（1）对未来大华北地区天然气的需求进行多元指数回归预测。本文主要做了以下两种情形的预测分析：

情形一，政府继续实行价格规制政策，天然气价格按照政府规制的价格定价，选择需求价格弹性模型（6）进行预测。

根据大华北地区历年天然气价格增长趋势，假设大华北地区天然气价格在政府价格规制下，平均每年上涨0.1元/m3。假设今后政府的价格规制力度与2012年价格规制力度相当，即未来市场价格规制变量V保持2012年的3.96不变。

情形二，政府放宽规制天然气价格市场化，天然气价格采用等热值法由替代能源价格制定，选择需求价格弹性模型（7）进行预测。

政府放宽规制时，天然气价格由市场自动调节，市场调节价格根据等热值法由替代能源的价格计算得到，具体价格转换计算方式参照方程式（3）。由《中国统计年鉴》，2000-2012年间我国燃料、动力购进价格指数平均每年增长8.4%，假设未来大华北地区能源市场煤炭、燃油、液化石油气和电等能源的价格平均每年上涨8.4%，那么采用等热值法计算得到的天然气价格也将每年上涨8.4%。

根据2000-2012年大华北地区GDP的增长趋势及国家政策要求，假定大华北地区GDP按每年12%增长。分别根据情形一与二设定的基础数据，计算得到大华北地区未来天然气需求如图2，未来价格变化趋势如图3。

图1大华北地区2009-2012年每年的需求函数曲线

Fig.1Demand function curve in Northern China in 2009,2010,2011 and 2012

图2大华北地区不同规制政策的未来天然气需求变化

Fig.2Future demand for natural gas under the

different regulation policies in Northern China

图3大华北地区不同规制政策的未来天然气价格变化

Fig.3Future natural gas price under the different

regulation policies in Northern China

由图2，价格规制时的未来天然气需求始终高于放宽规制时的需求，且需求差距随着时间推移越来越大。放宽规制后采用等热值法计算得到的天然气价格大于政府规制价格，且随着时间推移放宽规制的价格比规制的价格越来越高（见图3）。大华北地区天然气消费结构中工业用户一直占主导地位，占50%以上消费量（见表1）。工业用户对能源的选择相对更具有主动性和灵活性。对于工业用户，煤炭是天然气最大的竞争能源，而煤炭最大竞争优势就是价格低廉。政府放宽规制后，天然气价格较政府规制的价格相对于煤炭的价格将更没有竞争力，此时将会有更多工业用户基于经济效益选择使用煤炭替代天然气，天然气需求较政府实施价格规制下降。且随着放宽规制的价格比政府规制价格越来越大，放宽规制的天然气需求较政府规制需求的下降幅度也越来越大。由此可见，价格规制政策抑制了天然气价格的过快增长，提高了天然气需求。

情形二反映的是大华北地区天然气市场具有支付意愿的需求，情形一反映的是价格规制政策拉高的市场需求。天然气是一种高效、清洁能源，在环境污染日趋严重的今天，增加天然气的使用量，天然气的大规模利用日渐变得成为一个地区、一个国家发展的需要。但是，天然气市场终端价格逐步市场化是今后天然气价格改革的趋势所在［18］。为了扩大放宽规制天然气价格市场化后的天然气需求，政府可以采取价格补贴措施来拉动需求。对不同地区的不同用户分别给予一定额度的价格补贴，鼓励用户对天然气的消费。

5结束语

本文采用对数线性需求模型，引入价格规制政策影响因素，估算得到大华北地区需求弹性模型，同时估算了北京、山东、陕西、甘肃四个区域市场的需求弹性，对比分析了区域市场需求弹性的差异性。然后根据大华北地区需求弹性模型估算了大华北地区2009-2012年每年的需求函数，并对大华北地区未来天然气市场需求进行了预测分析。研究得到如下几点认识：

（1）大华北地区天然气需求价格弹性为负、需求曲线向下，表明天然气价格上涨，需求随之下降。大华北地区缺乏价格弹性，富于GDP弹性，天然气需求对价格的微幅变动不明显，GDP增长一直以来是拉动天然气需求的最大动力。对于大华北地区天然气市场，可上调天然气价格但幅度不宜过大，应保持经济能力的持续增长以扩大地区天然气需求；

（2）考虑价格规制时的大华北地区天然气需求曲线较不考虑时陡峭，需求价格弹性与GDP弹性均较不考虑时小，价格规制降低了需求价格弹性，抑制了GDP弹性。在天然气市场逐步市场化后，大华北地区天然气需求对天然气价格和GDP的变化将更为明显，而市场化后天然气价格波动性将会很大，拉动天然气需求的主要动力仍然将会是地区经济能力；

（3）不同天然气区域市场，需求价格弹性、GDP弹性、价格规制弹性都存在很大的地区差异性。通常地区经济水平高、用户价格承受力强时，区域市场需求价格弹性较小、GDP弹性较小、价格规制弹性也较小。反之，地区经济水平低、用户价格承受力低时，区域市场价格弹性、GDP弹性、价格规制弹性都较大，市场需求变化受这些因素的影响较大，地方政府可采用价格政策来调控天然气的需求量；

（4）价格规制政策拉高了天然气需求，大华北地区未来市场具有支付意愿的天然气需求小于价格规制政策拉高的市场需求。为扩大天然气价格市场化后的需求，政府可考虑对区域市场采取一定的价格补贴措施来拉动需求。

（编辑：于杰）

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Research on the Difference Analysis of Natural Gas Regional

Market Demand Elasticity and the Impact of Price Regulation

CHENG JinhuaLIU LunWANG XiaolinXIAO Jianzhong

（1.School of Economic & Management, China University of Geosciences, Wuhan Hubei 430074, China;

2.Research Center of Resource and Environmental Economics,China University of Geosciences,Wuhan Hubei 430074,China）

AbstractWith the natural gas consumption data of 2000-2012 year in Northern China, using the loglinear model and introducing price regulation policy into the model, we had estimated the demand elasticity model of Northern China, and estimated demand elasticity model discounting the price regulation policy at the same time. Taking into account the differences in natural gas demand elasticity, We selected Beijing, Shandong, Shanxi and Gansu four regions for the study, estimated the demand elasticity model of them respectively, and analyzed the causes of differences combining with the characteristics of regional market. To study the influence of price regulation on natural gas market, according to the demand elasticity model we estimated the Northern Chinas natural gas demand function from 2009 to 2012 in the case that considers the impact of price regulation and does not, and predicting and analyzing the Northern Chinas future demand for natural gas in the Case of continuing to imposeprice regulation and relaxing regulation. The research showed that the demand elasticity of Northern China is negative, and demand curve downward. It is lack of price elasticity, full of GDP elasticity. The continued growth of GDP is the greatest force driving demand for natural gas.There are big differences in demand price elasticity, GDP elasticity, the elasticity of price regulation for different regional market. Generally,when the regional economies level is high and the usersprice bearing capacity is strong,the regional markets demanol price elasticity,GDP elasticity and price regulation clasticity are all smaller,and rice versa.The natural gas demand curve of Northern China considering the price regulation is more steep than not considering, and the demand price elasticlty and GDP elasticity are both less than the case without considering.The price regulation reduces the demand price elasticity, inhibit the elasticity of GDP. The price regulation policy pushed up the demand for natural gas, so in the future nature gas market of Northern China the demand for willingness to pay is less than the demand for price regulation pushed up.In order to expand natural gas demand after the price being market,the local governments could consider taking price subsidies measures to boost the regional markets demand for nature gas.

Key wordsnatural gas regional markets; demand elasticity; difference analysis; price regulation; demand function

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CHENG JinhuaLIU LunWANG XiaolinXIAO Jianzhong

（1.School of Economic & Management, China University of Geosciences, Wuhan Hubei 430074, China;

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AbstractWith the natural gas consumption data of 2000-2012 year in Northern China, using the loglinear model and introducing price regulation policy into the model, we had estimated the demand elasticity model of Northern China, and estimated demand elasticity model discounting the price regulation policy at the same time. Taking into account the differences in natural gas demand elasticity, We selected Beijing, Shandong, Shanxi and Gansu four regions for the study, estimated the demand elasticity model of them respectively, and analyzed the causes of differences combining with the characteristics of regional market. To study the influence of price regulation on natural gas market, according to the demand elasticity model we estimated the Northern Chinas natural gas demand function from 2009 to 2012 in the case that considers the impact of price regulation and does not, and predicting and analyzing the Northern Chinas future demand for natural gas in the Case of continuing to imposeprice regulation and relaxing regulation. The research showed that the demand elasticity of Northern China is negative, and demand curve downward. It is lack of price elasticity, full of GDP elasticity. The continued growth of GDP is the greatest force driving demand for natural gas.There are big differences in demand price elasticity, GDP elasticity, the elasticity of price regulation for different regional market. Generally,when the regional economies level is high and the usersprice bearing capacity is strong,the regional markets demanol price elasticity,GDP elasticity and price regulation clasticity are all smaller,and rice versa.The natural gas demand curve of Northern China considering the price regulation is more steep than not considering, and the demand price elasticlty and GDP elasticity are both less than the case without considering.The price regulation reduces the demand price elasticity, inhibit the elasticity of GDP. The price regulation policy pushed up the demand for natural gas, so in the future nature gas market of Northern China the demand for willingness to pay is less than the demand for price regulation pushed up.In order to expand natural gas demand after the price being market,the local governments could consider taking price subsidies measures to boost the regional markets demand for nature gas.

Key wordsnatural gas regional markets; demand elasticity; difference analysis; price regulation; demand function

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Research on the Difference Analysis of Natural Gas Regional

Market Demand Elasticity and the Impact of Price Regulation

CHENG JinhuaLIU LunWANG XiaolinXIAO Jianzhong

（1.School of Economic & Management, China University of Geosciences, Wuhan Hubei 430074, China;

2.Research Center of Resource and Environmental Economics,China University of Geosciences,Wuhan Hubei 430074,China）

AbstractWith the natural gas consumption data of 2000-2012 year in Northern China, using the loglinear model and introducing price regulation policy into the model, we had estimated the demand elasticity model of Northern China, and estimated demand elasticity model discounting the price regulation policy at the same time. Taking into account the differences in natural gas demand elasticity, We selected Beijing, Shandong, Shanxi and Gansu four regions for the study, estimated the demand elasticity model of them respectively, and analyzed the causes of differences combining with the characteristics of regional market. To study the influence of price regulation on natural gas market, according to the demand elasticity model we estimated the Northern Chinas natural gas demand function from 2009 to 2012 in the case that considers the impact of price regulation and does not, and predicting and analyzing the Northern Chinas future demand for natural gas in the Case of continuing to imposeprice regulation and relaxing regulation. The research showed that the demand elasticity of Northern China is negative, and demand curve downward. It is lack of price elasticity, full of GDP elasticity. The continued growth of GDP is the greatest force driving demand for natural gas.There are big differences in demand price elasticity, GDP elasticity, the elasticity of price regulation for different regional market. Generally,when the regional economies level is high and the usersprice bearing capacity is strong,the regional markets demanol price elasticity,GDP elasticity and price regulation clasticity are all smaller,and rice versa.The natural gas demand curve of Northern China considering the price regulation is more steep than not considering, and the demand price elasticlty and GDP elasticity are both less than the case without considering.The price regulation reduces the demand price elasticity, inhibit the elasticity of GDP. The price regulation policy pushed up the demand for natural gas, so in the future nature gas market of Northern China the demand for willingness to pay is less than the demand for price regulation pushed up.In order to expand natural gas demand after the price being market,the local governments could consider taking price subsidies measures to boost the regional markets demand for nature gas.

Key wordsnatural gas regional markets; demand elasticity; difference analysis; price regulation; demand function