基于经济增长需求的河北省能源消费构成与预测分析

郑艳玲，吴亚茹

(衡水学院经济管理学院，河北衡水053000)

基于经济增长需求的河北省能源消费构成与预测分析

郑艳玲，吴亚茹

(衡水学院经济管理学院，河北衡水053000)

能源作为一个国家和地区国民经济增长的重要支柱和生产生活要素越来越引发各级政府部门的重视与关注.传统经济发展模式下，经济的增长必然会拉动能源消费的快速增加，河北省作为一个能源消费的大省在满足经济发展需求的同时如何做到能源的合理消费，制定具有可操作性的能源发展与消费措施是当务之急.本文基于2008－2012年间河北省能源消费情况，结合当前河北省经济增长的现状，分别从能源消费现状、经济增长现状、产业结构等方面对能源消费进行分析，利用灰色预测模型对河北省未来能源消费总量进行预测，并依此提出针对河北省能源发展的政策以及策略.

能源消费;灰色预测模型;经济增长;河北省

1 引言

能源是一个国家或地区生存和发展的重要物质基础之一.能源的不可再生性以及一次性使用特征导致了其在未来时代具有稀缺性.从历史上看，经济的发展与能源消费之间的关系是紧密相连的，能源是促进经济发展的重要支撑.改革开放以来，河北省经济得到迅猛发展，这都得益于河北省能源产业的有力支撑.然而在满足经济迅速发展的同时，能源的短缺、经济发展的不可持续，以及生态系统的失衡等问题日益凸显，且相互之间的矛盾逐渐突出.因此科学预测经济社会发展过程中的能源消费情况，制定切实可行的能源发展战略与措施，促进经济社会的可持续发展与生态系统的稳定是当务之急.

本研究以河北省能源消费为研究对象，通过时间序列数据进行建模分析.对河北省2008－2012年以来的经济增长状况以及能源消费状况，以及二者之间的关系进行研究分析的基础上，选择灰色预测模型并对未来河北省的能源消费进行预测分析，希望能够对相关部门的能源消费战略制定与节能减排工作提供借鉴与参考.

2 河北省能源消费与经济增长的关系分析

2.1 河北省经济发展情况分析

采用GDP，即国民生产总值来作为衡量经济增长的基本指标.从河北省GDP总值走势图(图1)中可以看出2008－2012年以来河北省GDP总值由2008年的16011.97亿元(人民币)增长到2012年的26575.01亿元，在此期间以年均7.95%的速率在增长，这表明河北省经济发展势头良好，GDP总量呈稳定增长趋势.

图1 河北省2008－2012年GDP走势图

2.2 河北省能源消费情况分析

2.2.1 河北省能源消费总量分析

从图2来看河北省2008年到2012年期间的能源消费情况，可以发现，河北省能源消费总量呈增长趋势，能源消费总量由24321.87万吨标准煤增长到30250.21万吨标准煤.与此同时2012年河北省能源消费总量占当年全国能源消费总量的8.36%.河北省能源消费总量由2008到2012年间实现了平均每年5.29%的增长.

图2 河北省2008－2012年能源消费总量

2.2.2 河北省能源消费结构分析

由表1所列数据可以看出河北省能源消费结构总体来说较为稳定，其中煤炭资源的消费量居高不下，约占河北省能源消费总量的90%左右，而石油、天然气、一次电力则总共占河北省能源消费总量的10%左右.这明显体现出河北省对煤炭这种不可再生能源的过度依赖，同时也为河北省未来的发展埋下了不可忽视的隐患.能源消费结构的优化工作是一个长期的过程，虽然在此期间河北省在能源消费结构的优化工作方面出台了多项调控措施，然而能源消费结构的总体情况变化不大.

表1 河北省2008－2012年能源消费结构表(单位(%))

2.3 能源消费与经济增长的关系分析

2.3.1 能源消费与经济增长的趋势分析

近年来，河北省的经济发展水平、产业化和城市化在不断发展，同时能源密集型产业也在不断增加，带动了能源消费量的逐年增长.从图3中可看出，2008－2012年期间，河北省经济发展与能源消费均呈平稳增长趋势.而且能源消费与经济增长大致呈正相关关系，尤其是在2009－2011年间，能源消费总量在大幅度增长的同时，经济发展水平也得到了大幅度的提升.由此可看出，河北省经济的快速增长高耗能产业在其中具有不可忽视的推动作用.

图3 河北省能源消费与经济增长趋势图

2.3.2 三大产业对能源的依赖程度分析

如图4所示，从2008－2012年间三大产业的生产总值与煤、石油、天然气、一次电力等能源消费呈同步上升趋势.这种同步上升趋势在第二产业与煤炭消费之间表现得较为明显.而石油、天然气、一次电力与三大产业的这种同步上升趋势不明显.从中我们可以得出，三大产业的发展尤其是第二产业的发展对煤炭消费的依赖性很大，对天然气、一次电力的依赖性较小.因此，我们可以把河北省节能降耗的主要目标放在煤炭上面，提高煤炭能源的利用效率，可以有效降低我省的煤炭需求强度.

图4 河北省三大产业与能源走势图

2.3.3 单位GDP能耗走势变化

单位GDP能耗是衡量能源消费与经济增长关系的重要指标［1］.由图5所示，2008－2012年间，河北省单位GDP能耗总体呈下降的趋势，这5年来单位GDP能耗量保持在1.1－1.5万吨标准煤之间，这都得益于河北省近几年采取的一系列节能降耗的措施，能够从侧面反应出我省近几年采取的一系列节能减排措施小有成效，各产业的能源使用效率也有所提高.但是河北省单位GDP能耗量基数较大，在2012年单位GDP能耗量仍高于全国平均单位GDP能耗量0.71万吨标准煤.因此河北省采取的节能降耗等系列措施，是实现河北省可持续发展的必经之路.

图5 河北省2008－2012年单位GDP能耗走势图

3 河北省能源消费预测分析

3.1 能源消费预测方法

在能源消费预测理论体系中，常见的预测方法归纳为两大类，一类是时间序列预测法，包括自回归积分滑动平均模型(Autoregressive Integrated Moving Average Model，简记ARIMA)和指数平滑模型［2］;另一类则是相关关系预测法，包括回归分析法、能源消费弹性系数法和灰色预测模型等，在这些预测方法中各有各的优缺点和适用范围，我们将对比分析这几种常用的预测方法来选取最适宜的、最优的方法来对河北省能源消费进行预测.

时间序列预测法对比分析.指数平滑模型经过对指数平滑值的计算同时结合时间序列预测模型来对预测对象进行预测［3］.该种方法既保留了移动平均法所具有的优势，又克服了需要大量样本数据的缺陷，但是取值不当，预测值的偏差会较大.ARIMA模型将预测对象的原始序列视为一个随机序列，建立数学模型来近似地表示出这个随机序列［4］.该数学模型一经被识别以后就可以用来对预测对象进行预测［5］.

相关关系预测法对比分析.回归分析法是在获取大量样本数据后，建立自变量与因变量之间的函数关系式，我们通常称之为回归方程，并将回归方程作为预测模型［6］.利用回归分析对能源消费进行预测时需要用定性分析判断影响能源消费的因素与能源消费之间的依存关系，以及获取大量相关数据.能源消费弹性系数法是对能源消费增长速度和国民经济增长速度之间比例的计算.能源消费弹性系数法具有简便易行、计算量小、需要数据量小等特点且应用较为广泛，但是该方法预测的结果较为粗糙，带有一定的片面性与局限性，只考虑到了经济给能源消费带来了影响，忽略了其余相关因素对能源消费的影响.

灰色预测法是对部分信息已知而部分信息又未知的对象的预测.GM(1，1)模型是一种比较常用的且应用范围较广的一种灰色预测模型，其原理是对无规律的原始数列进行累加生成，弱化随机因素对其的影响，使其生成为一组有规律的新数列，对生成后的数列建立一阶微分方程进行拟合，最后对获得的数列再进行累减还原数据，从而预测到未来的预测值［7］.该方法不需要大量的样本数据，对样本数据是否有规律性无特殊要求，计算量较小，预测结果精确，适于短期、中长期预测.

综上所述，能源消费受多种因素影响，各因素之间存在着复杂的联系，而我们选取2008－2012年河北省能源消费样本数据，样本数据较小.因此，我们将选取灰色预测模型对河北省能源消费进行预测分析.

3.2 河北省能源消费预测分析［8］

本文选取河北省2008－2012年5年的能源消费总量的5年数据进行建模，相关数据来源于2009－2013年河北经济年鉴.以下将构建GM(1，1)模型.

应用EXCLE对2008－2012年能源消费总量数据进行GM(1，1)建模拟合.

原始数列为

一次累加生成数列为

针对x(1)建立预测模型

根据x(1)生成矩阵B，根据x(0)生成矩阵yn，得

因为^a=(BTB)－1BTyn，将(BTB)－1BTyn代入得，

即a=－0.057824349，u=23628.83191

可得递推模型为

利用^x(0)(i)=^x(1)(i)－^x(1)(i－1)还原模拟值，并求得绝对误差与相对误差，结果见表2所示.

表2 河北省2008－2012年能源消费预测单位:万吨标准煤

从对河北省2008年－2012年能源消费预测可知，预测的绝对误差控制在400左右，平均相对误差在1%左右，预测结果的精确度达98%以上，预测结果比较理想，因此可以应用灰色模型对河北省未来能源消费进行预测.

同理，对河北省2013－2017年能源消费情况进行预测，预测结果如下:

表3 河北省2013－2017年能源消费预测分析

如表3所示，2013－2017年内河北省能源消费总体呈现持续增长，且增速同比递增的态势(以2012年能源消费量为基准点).能源消费总量在这5年期间由2013年32480.27万吨标准煤增长到2017年40932.74万吨标准煤，在2017年河北省能源消费量即将突破40000万吨标准煤，消费总量基数较大.

4 河北省能源消费与经济发展对策建议

基于河北省能源消费在当前及未来短期内的持续增长问题，河北省还需采取一些政策措施，如调整能源消费结构，推广节能降耗工作，促进经济增长方式转变等方面强化能源消费方面进行控制，制定能源发展战略.

4.1 调整能源消费结构，积极开发新能源

河北省对煤炭资源长期过度依赖问题不可忽视，应逐渐优化能源消费结构，减小煤炭资源的消费比重，以“西气东输”为契机，加快天然气工程的建设，推广较为清洁的天然气资源在河北省的使用，从居民的生活能源消费到工业生产能源的消费，逐步提高天然气的消费比重.有计划、有指导的建立石油的企业储备基地，争取得到能源采购的份额权，满足石油资源的供给.充分开发利用省内小水电站建设，积极引进核电站建设.加大科技投入，积极开发太阳能、风能、地热能等可再生清洁能源的使用.

4.2 大力推广节能工作，提高能源利用率

由以上分析可以看出，当前河北省能源消费总量较高，能源利用效率低下，节能降耗工作不可忽视.因此在节能方面，需加大节能技术的科研投入，主要是以政府和企业为主体，对能源科研单位增加相关资金投入与人才投入.支持企业同各大高等院校以及科研单位之间建立合作关系，积极开发新技术、新工艺，淘汰落后技术，加速科研技术的推广，加快科技成果的转化，建设以企业为主的技术创新主体［9］.在提高能源利用效率方面，减少能源初级产品的消费，注重能源产品的附加值，并对能源进行深层次的加工，实现能源产品的综合使用和循环使用从而实现河北省能源与经济的协调发展.

4.3 优化产业结构，经济增长方式由粗放向集约转变

能源消费需求受产业结构变化与调整的直接影响，若想降低对能源的依赖程度，实现经济的飞速发展，产业结构的优化调整是必不可少的.河北省三大产业中，第二产业能源消费量在三大产业中所占比重最大，因此需重点优化第二产业尤其是第二产业中工业结构.鼓励高新技术产业的发展，同时限制高耗能产业的发展，制定严格的产业准入制度，加大高耗能产业淘汰力度［10］.第三产业能源消耗量较小，但是经济发展的带动力却很大，因此，第三产业也是我省优化产业结构的重要产业.应大力支持旅游业、金融保险业和现代物流业等第三产业的发展，在第三产业的创新中加快拓展，实现经济的快速发展.

4.4 建立健全能源发展政策，完善市场机制

河北省应建立健全与国家能源发展战略相协调统一的能源发展配套政策体系，鼓励节能减排型以及新能源企业的发展，给予他们一些优惠的政策，例如减免税收、财政补贴等.还可借鉴其他国家的成功经验，引导河北省的能源发展，促进节能消费、鼓励节能技术的推广.在此同时完善市场机制包括市场的准入、交易、推出和监管机制，优化资源配置，提高能源生产和利用的效率.

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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

河北省人才培养工程资助项目(A201400267)

郑艳玲(1978－)，女，河北故城人，衡水学院经济管理学院副教授.