城市化和能源消费的门槛效应分析与预测

曹孜　陈洪波

摘要 能源是推动城市化、工业化进程的重要物质动力，城市化、工业化也成为拉动能源消费增长的关键因素，尤其是处于快速城市化阶段的国家，城市化与能源消费有更为密切的联系。城市化进程中产业结构、居民消费模式、城市规划布局均存在阶段性变化的特点，因此能源消费也存在相应的门槛效应并呈现阶段性的增长。本文在总结城市化过程中影响能源消费的增加因素-产业扩张、消费升级、动力交通、设施建设，抑制因素-技术进步、能源结构优化、人口密度增加、设施共享的基础上，依据我国城市化与能源消费的变化特征，采用门限模型研究城市化、居民收入水平、产业结构、人口密度对于人均能源消费的门槛效应。搜寻在城市化过程中各因素对于能源消费影响的转折点并分析其阶段性变化特征，然后结合脉冲函数图研究城市化过程中各变量对于能源消费的即期冲击。最后依据产业结构、收入水平、城市化的变化趋势对能源消费进行预测分析。研究发现城市化对于能源消费的影响具有明显的阶段性，分别以城市化和人均收入为门槛变量，超过门槛点后城市化对能源消费的拉动作用依次上升；以工业化作为门槛变量，城市化对能源消费的影响呈现先上升后下降的态势。脉冲相应的结果显示：城市化的单位变动对能源消费的冲击具有一定的滞后性且持续性较强，收入增加对能源消费的拉动最为迅速但后期持续性较弱，人口密度对人均能源消费具有负向冲击。采用非线性函数的预测结果表明：未来10年内我国仍面临较大的能源消费压力，需要通过制定科学的城市建设规划、促进产业结构优化升级等途径控制城市化过程中的能源消费。

关键词 能源消费；城市化；门槛效应；脉冲函数

中图分类号 F061.3 文献标识码 A 文章编号 1002-2104（2015）11-0059-10

城市化是社会化大生产和规模经济的必然结果，发达国家在工业化和收入水平提高的过程中率先实现了城市化，从20世纪初到80年代城市化率普遍由不足40%提高到70%的平均水平。大量人口从农村迁往城市引发了社会生产生活方式的急剧变化，能源做为社会运转的主要物质动力其消费总量及消费结构也随之改变，城市能源消耗主体的地位益发凸显，以不足2%的全球面积消耗了75%以上的能源。在中国，城市消费了全国84%的商业能源，其中35个最大城市囊括18%的人口和40%的能源消费[1]。因此城市化进程也是能源消费日益集聚与增长的过程，能源做为我国重要的战略资源之一，在能源的稀缺性和环境影响日益加剧的今天，研究城市化、工业化同能源消费之间的关系是提高能源效率、优化能源结构，实现资源与环境可持续发展的前提条件，是推动城市化朝着高质量方向前进的有力支撑。深入认识其内在联系与发展规律，有利于制定促进城市化和能源环境协调发展的政策方针，为我国城市化进程提供能源安全保障。

能源消费同环境问题密不可分，以往在对城市化与能源环境关系的研究过程中出现如下三种理论：生态现代化理论、城市环境转型理论、紧凑化城市理论。生态现代化理论由Crenshaw和Gouldson等人提出，认为城市化是社会现代化的重要标志之一，能源环境问题更多出现在中低发展阶段国家，随着技术水平和环境意识的提高，经济增长和能源环境将相互脱钩[2-3]。根据Mcranahan和Barnes等提出的城市转型理论，在城市发展各个阶段将出现不同的能源环境问题，低发展阶段往往面临同贫困相关的资源环境问题，城市居民收入的增长通常伴随着生产活动的增加，产生新能源消耗和工业污染。收入达到一定程度后将面临同消费相关的能源环境问题[4-5]。Burton和 Capello等紧凑化城市理论在当今城市规划界较为盛行，强调城市紧凑发展所带来的资源环境利益，理论认为高密度城市有利于节省空间和公共设施共享，从而产生能源节约效应[6-7]。然而理论反对者认为如果缺乏充足的城市基础设施供应，高城市人口密度将会产生更多的环境问题[8]。

1 城市化对能源消费的作用机制分析

1.1 城市化增加能源消费的因素

能源是推动城市化的重要物质支撑，城市化过程中生产的集聚与规模化，动力交通的增加，基础设施建设上升，居民生活方式的现代化转换都会引发能源消费需求的上涨。其具体影响方法和路径如下：第一，城市化产生规模经济，生产从能源强度低的农业转向能源强度高的制造业，同时城市生产的扩张造成非正式产业的增加，也将会对城市能源消耗产生显著影响[9]。第二，城市化影响交通运输业，增加城市内外部机动车的数量，原材料与商品的城乡运输增加了能源消耗量。第三，城市化对基础设施的需求上升，基础设施建设过程中需要大量的能源密集型产品作为原材料。第四，对个人消费模式的影响，移居城市的居民会因为电器消费的增加而提高电力消费量。因此Parikh 和Shukla指出城市化首先改变生产过程中的能源消费模式，城市化过程中商品由粗加工转向深加工，高附加值的产品比传统农业或基础制造业消费更多能源。继而通过人口聚集、消费规模扩大及结构升级提高能源需求量[10]。国内城市化和能源消费也存在高度的相关性，林伯强指出城市化阶段能源消费特征是快速增长和需求刚性，城市化相关的大规模城市基础设施建设和住房需求，劳动密集型产业引起的城市人口及消费激增都有力地拉动了能源需求上涨[11]。张晓平认为城市化引发公共服务业规模扩张从而增加了能源消耗，近十年来我国城市交通运输与邮电通信业的扩张也带来了能源消耗快速增长[12]。众多研究表明城市化同能源消费量之间的正向关系， 然而城市化对于能源消耗的促进作用会因发展阶段推移而发生变化，例如Madlener 和Sunak指出城市化过程中高收入国家的城市能源消耗高于发展中国家，处于快速城镇化阶段的新兴发展中国家能源消耗增长更为显著[13]。

1.2 抑制城市能源消费的因素

城市化通过人口与产业的集聚提高经济活动和能源消费水平，但同时规模经济效应又会促使生产集约化和技术创新，为能源效率的提高提供可能，城市化所产生的人口集中和设施共享也会对能源消耗起到一定的抑制作用。紧凑型城市理论着重强调高密度和功能混合型城市布局能够有效节约能源消费，高人口密度的社会将在一定程度上发挥集约效应抑制能耗上升，例如公共交通的使用和城市集中供暖方式会降低户均能源消费量。紧凑型城市布局在一些发达国家和地区较为普遍，Dodman发现在发达城市中单位资本温室气体排放量低于全国平均水平，原因之一是城市具有高密度的建筑和较低的人均居住面积，相对于农村需要更少的人均电热资源[14]。Chen 等也实证发现在中国城市密度和单位资本能源使用之间的负相关系，紧凑型城市更有利于节约能源[15]。因此从取得城市可持续发展目标出发，城市规划者的主要任务在于：①构建紧凑型的城市结构；②实现城市功能混合；③防范城市无序扩张。除了紧凑型的城市模式可以有效降低能源使用量外，城市现代化转型对降低能源消耗量也具有不容忽视的作用， 黄献松研究中国城市化对与能源消耗的作用机制发现，由于产业组织结构、技术结构、产品结构的优化调整，使城市化对能源消耗的依赖程度在不断降低[16]。能源结构的优化也是重要的抑制因素，韩文科和Pachauri等研究发现：城市化过程中能源结构的转变能够显著提高能源使用效率，农村居民移居城市后从消费低效能源（固体燃料）向使用效率相对高的商业能源转变[17-18]。 同时市场化进程对于技术进步、能源效率提高、能源合理定价有显著促进作用，由城市化带来的市场化的推进则会导致能源消耗量的降低[19]。

1.3 效应的叠加与阶段性

城市化对于能源消费有正向和负向两方面的影响，城市化一方面通过生产和消费的高度集中增加经济活动和能源消费，另一方面会促进技术创新和规模经济，从而为能源效率的提高提供可能性。同时高城市化水平意味着更多的城市经济活动和更高的收入水平，Sadorsky指出富裕居民往往需要能源更为密集型的产品，然而高收入阶层更加注重环境质量，促使节能减排行为的增加[20]。城市化对于能源强度的影响难以肯定预测，城市转型理论认为城市施加给环境的压力在不同发展阶段上是有差异的，各国学者的实证研究结果也表明了城市化对于能源消费的影响存在分化， 例如，Poumanyvong和Kaneko使用面板数据检验收入、城市化、工业化和人口增长对于99个国家1975-2005年的能源消费的影响，发现城市化降低低收入国家的能源消费，增加中高收入国家的能源消费，并且对高收入国家的影响高于中等收入国家，原因在于高收入国家消费相关的能源环境问题占主导[21]。Galli研究了10个亚洲国家，在固定效应面板模型下，同样发现能源强度和收入呈现显著的倒U关系[22]。梁朝晖按照诺瑟姆的城市化S型曲线理论，将中国城市化以1975和1996年为界点划分为三个时期，实证结果显示城市化初期对能源消耗的影响不显著，到中期以后才有明显的促进作用[23]。城市化对于能源消费的阶段性影响同城市内部产业结构转型直接相关，在不同的工业化阶段呈现不同的能源强度变化特征。Bernardini和 Galli认为随着工业化的推进，能源强度会先上升后下降。在工业化前期，以农业为主导，经济增长受驱动于基本需求，能源强度相对低。在工业化中期，增加基础设施建设以适应规模生产和规模消费，相应的资本投入会增加能源强度。在工业化后期，生产技术条件进一步优化，同时制造业相对于服务业开始下降，服务业指向的经济的能源强度要低于基于制造业的经济[24]。

城市化对于能源消费影响的路径和方式会因经济社会模式的不同而存在差异，学者们所有的研究方法也各有不同，目前学术界的研究对象以能源消费总量、能源强度为重点，方法以协整检验、回归分析、因素分解、情景分析为主。但研究往往基于线性假设，即便国外学者多提到不同经济发展阶段、人口结构变化特征对于城市能源消费的差异性影响，也大部分是理论性述或分国家与区域进行实证分析。对于同一国家或区域内不同阶段的能源和城市化之间变化关系研究较少。因此本文第二部分将基于门槛模型的非线性假设来验证随着收入、人口密度、产业结构的不断变化，以人口城乡迁移为主要形式、以产业及消费升级为主体内容的城市化对于能源消费的阶段性影响，然后分析城市化、居民收入、工业比重等变量对于能源消费的短期冲击作用，并对我国未来能源消耗状况进行预测分析，第三部分是本文结论和政策建议。

2 模型的建立与检验

2.1 门限模型基本原理

门限模型重点研究解释变量同被解释变量之间阶段性变化关系，寻找关键转折点进而分段回归分析。模型首先假设存在单一门槛值λ，以人均能源消费ene为被解释变量，以城市化率urb为解释变量，以城镇居民人均收入inc为门槛变量建立如下模型：

以上内容是对单门槛的搜索，双门槛的搜索办法和单门槛类似，在此将不再详述，双门槛应当采取格栏栅办法逐一搜寻残差平方和最小位置，然而由于采取这种办法程序运行起来比较费时，Hansen提出了比较简便的定点法，即先确定一个门槛点再搜寻第二个门槛点[25]，定点法即节省了运算时间也便于后续检验，本文以下将采取定点法进行实证分析。

检验门槛值的显著性：

首先是对门槛效应的显著性检验，假设原假设为：H0：λ1=λ2， 备选假设为：

S0 是原假设下不存在门槛效应时的残差平方和，S1 是备选假设下存在门槛效应的残差平方和，可采取自抽样（bootstrap）模拟模拟原序列渐进分布，进而构建对应的P检验，如果F1>F0， 即抽样所的残差平方和小于门槛值残差平方和， 即推翻原假设认为不存在门槛效应。

第二个检验原假设为H0：η=η0相对应的似然比统计量为：

统计量LR的分布也是非标准的，S（η）为门槛变量取任意值的残差平方和，S（η1）为门槛值的残差平方和，hansen提供了拒绝域的标准，即当LR>-2ln（1-（1-a）1/2时拒绝原假设，其中a为显著度水平，本文取值5%。

2.2 数据收集与处理

本文统计了全国及各省、直辖市、自治区1978-2013年的能源消费、城镇居民收入、城市化率、人口密度、工业比重、城市投资建设等数据。其中能源消耗数据来源于历年《中国能源统计年鉴》，《新中国60年统计资料汇编》。城镇居民收入，工业比重数据来源于历年《中国统计年鉴》，《中国城市统计年鉴》，《新中国统计资料60年汇编》。为剔除价格因素影响，以2000年为基期进行统一价格指数折算，西部部分省份没有城镇居民收入数据，本文参照全国及同类地区城镇居民收入和人均GDP的比值进行估算。本文以工业增加值占GDP的比重衡量工业化程度。用电力在能源中的消费比重来衡量能源结构，具体来说用热值当量法计算电力的消耗量及占总能源消耗的份额。数据来源于历年《中国电力年鉴》，《中国能源统计年鉴》。城市设施建设投资数据来源于历年《中国城市统计年鉴》，《中国统计年鉴》，用城市固定资产投资数额表示。城市化率用城镇人口同全部人口的比值表示。城市人口密度即每平方公里人口数，用城市人口数量除以各地区大中小城市市区面积得到。数据来源于历年《中国城市统计年鉴》，《中国人口统计年鉴》，《新中国60年统计资料汇编》， 各省市统计年鉴。

我国各省市自治区能源消费和城市化水平存在较大差异，例如2013年人均能源消耗最高的是天津市6.45 t标煤，最低的是安徽省2.18 t标煤，城市化率最高的是上海市89%，最低的是甘肃省39%。为简单直观表现我国能源消耗和城市化基本状况，图1列出了我国人均能源消费和城市化水平从1978-2013年的平均变化情况。总体而言，我国人均能源消费呈现上升趋势，从1978年的0.6 t 上升到2013年的2.8 t，增长了3.7倍。其中上升较快的两个阶段是1990-1996年和2001-2008年，这也是我国经济快速增长的两个时期，制造业及消费水平的提升加速了能源消费，特别是后一段，8年间人均能源消费从1.13 t增长到2.16 t，将近翻了一倍。另外，在这两个阶段期间受国际经济环境的影响，人均能源消费在1996-2000年出现短暂的下降，从1996年的1.15t到2000年的1.09 t。我国城市化一直处于快速推进的过程中，从1978年的18%到2013年的54%，我国城市人口在35年间从1.63到7.27亿，增长了3.46倍。城市化所带来的人口增加与生产规模的扩张是能源消费增长的重要引擎，从图形看除了在2000年左右由于新型城镇化政策鼓励农民向城镇集中与就地城镇化，城市化的增速快于能源消费之外，其余时段二者几乎保持同步增长。

如图2所示，从1978-2013年我国城镇居民实际可支配收入一直呈现上升趋势，从1978年的1.54万元到2013年的2.01万元。特别是从1992年开始居民收入开始加速上涨，1992-2002十年间居民收入从0.38万元增长到0.80万元。城镇居民收入增长最快的阶段是2003年至今，城镇居民可支配收入从0.87万元增加到 2.01万元。这也是我国经济快速增长、城镇化加速推进的阶段，与之相对应的是由于消费升级与城市建设带来的能源消费扩张，因此能源消费在此阶段也实现了历史以来的最快增长。我国工业比重经历了先下降后上升再下降的波段式变化过程，首先在以重工业优先的原则下，从初始偏重的工业体系到逐步转变到20世纪80年代末更为重视民生的轻型化与市场化的产业体系，因此工业比重从1978年48%下降到1991年41%。从20世纪90年代开始在东部沿海扩大开放的影响下，国内出口导向的制造业逐渐兴起，同城市建设相关联的设施制造业也逐渐扩张扩张，工业比重从1992年的43%上升到 2007年的47%。2007年以来随着信息、能源、物流技术的飞跃发展，产业多元化的趋势日益凸显，服务业份额逐步增加，工业比重逐步下降到2013年的44%。然而工业生产仍是我国当前能源消费的主要来源，对能源消费的变化有直接影响。

2.3 门限回归结论与分析

F检验的结果如表2所示，以城市化自身为门槛变量存在一个门槛且在5%的水平上显著，分别以居民收入和工业化为门槛变量，各存在两个门槛且都分别在5%和10%的水平上显著。为克服内生性本文对对模型进行Hausman检验，检验结果表明各组应当采取固定效应模型。门槛回归结果如表3，首先以城市化率为门槛变量进行回归，得到的两个门槛点分别为0.44和0.81，其中0.81 检验结果不显著。城镇化对于能源消费的影响整体为正向，当城镇化率跨越0.44的位置之后，城镇化对于能源消费的拉动作用有小幅的增强，由0.12上升到0.14。 观察原始数据发现全国平均城市化率在2005年左右达到这一水平，从这一时间点之后人均收入及消费的增长速度加快，同时由于城市建设的加快形成的钢铁、水泥等行业产能的扩张，引发能源消费呈现阶段阶段性上涨。第二个城市化率门槛点为0.81，然而由于门槛点右侧的观测值只有18个占全部观测值的2%，当前只有北京、上海近几年内的城市化率落在观测点右边，因此没有形成显著的折线拟合关系。但是这两个城市人均耗能近期内确实增长较快，城市化超过一定程度之后以现代化、高消费为主导的生活方式将显著提高人均能源消费量是后工业化时期的显著特征，这在欧美一些发达城市已经得到验证，我们需要以此为鉴，采取措施倡导文明、节俭的生活理念与方式，预防更多地区进入高度城市化阶段后出现能源消费激增的不利局面。

以城市人均可支配收入为门槛变量三段回归的结果是，依次超越门槛点6 386和12 375元之后城市化对于能源消费的拉动作用呈现阶段性增强，三段的系数分别为0.13、0.23 和0.28。从原始统计数据可以观察到这两个断点分别位于1992-1994和2003-2005年之间，是我国实行东部沿海开放政策和实施基础设施开发建设政策的关键节点，经济增长与资源环境压力之间的矛盾也充分显现。系数值的不断增大原因在于：一方面居民收入的提高来源于投资生产的扩张及能源消费的增加，另一方面居民收入的提高又推动居民消费水平的不断上升，总体上随着城市居民收入的增长，我国城市人均能源消耗还处于快速上涨过程中，急需缓解以人口聚集为特征的城镇化引发的能源消耗压力。另外值得注意的是依据城市转型理论由于城市化所产生的人口集聚和能源结构转换效应，第一阶段的系数应该很小甚至为负，但是转型理论更多从生活能源消费的角度出发且适用于城市的初步形成阶段，本文所统计的数据从1978年我国工业体系快速成长开始，因此该阶段的回归系数也为正，只是相对于后两个时期更小一些。

以工业比重为门槛变量回归的结果同 Bernardini 和 Galli关于城市化、工业化、能源消耗之间关系研究结果一致，在工业化进程中，城市化对与能源消费的拉动作用先增强后减弱。如果工业比重超过第一个门槛点0.374，城市化对于能源消费将会产生显著的拉动作用，系数从0.11 上升为0.15，城市由能源消耗相对低的工业化初期开始进入以工业为主导的工业化中期阶段，制造业逐渐规模化、机械化使能源消耗快速上升，同生产相关交通运输、厂房设备的投入也会增加整体能源消耗，并且具备一定工业基础的城市，产业的进一步扩张将产生路径依赖效应，相当时间内延续高耗能的工业城市发展模式。因此工业比重从第一个门槛点0.374到第二个门槛点0.602之间是城市化对能源消耗拉动作用最显著的一个阶段，特别是对于生产相对落后、刚进入这一阶段的西部一些地区更加需要注重节能控能。 然而如果工业比重高于第二个门槛点0.602，工业已经具备相当规模和技术优势，生产成本出现递减、能源效率逐步提高，外加工业化后期低耗能的服务业逐渐兴起，因此城市化对于能源消费的拉动作用趋缓，第三段的回归系数由0.15下滑至0.08。同样应当注意的是 Bernardini 和Galli从与生产相关的能源强度出发，提出能源强度会先上升后下降。而本文是从人均能源消费的角度出发包含生产生活两方面，在城市化和工业化的过程中人均能源消费绝对数量一直呈增长的趋势，回归系数也为正，城市化对于能源消费的拉动作用趋缓只表现在系数值的先上升后下降，这也反映了当前我国的人均能源消费还处在倒U型的左侧尚未达到顶点。

城市人口密度变量的回归系数为负但不存在显著门槛点，这同紧凑型城市发展理论相一致，我国在普遍水平上城市紧凑布局对于能源节约有一定的促进作用，同时由于我国大部分城市人口密度尚未达到很高的水平，使其对能源消费的影响出现转折，因此没有显著地门槛点。特别需要注意的是一些大城市外围与部分中小城市无序扩张在一定程度上降低了城市人口密度，造成了规模不经济和资源浪费，应当采取更为集约的城市规划发展模式。观察其他控制变量如电力比重、设施建设，其中电力消耗比重提高对人均能源消耗有抑制作用，同城市现代化理论相一致，相对于直接消耗煤炭资源，电能更为集约、高效，能够有效降低城市能源消耗总量同时减轻环境压力，因此煤电化、开发太阳能、风能等可再生能源是抑制城市化过程中能源消耗过快增长的重要途径之一。我国当前的能源消费主要来源于工业生产，因此产出水平对于能源消耗有显著的正向影响，城市化带来人口流入的同时会促进交通、水电设施、桥梁建筑等基础设施的需求增加，新增设施建设需要耗费大量能源因此促进了人均能源消费量的提高。

由图3可知以城市居民人均可支配收入为门槛变量，两个门槛点95%的置信区间分别为（4 080， 6 220）和（12 235， 13 400）。以工业比重为门槛变量，两个门槛点95%的置信区间分别为（0.371， 0.388）和（0.591，0.616）。两个变量门槛点的置信区间都在一个相对狭窄的范围内，因此可以判断门槛点的实际值和真实值一致。

2.4 脉冲响应函数原理与结论

以上是城市化同能源消费的长期门槛效应关系，各门槛变量通过城市化影响能源消费。为检验各项因素对于能源消费的直接效应，本文建立了加入变量滞后项的VAR模型，研究各变量的即期单位变化对于能源消费的冲击力度与延续模式。

依据AIC和SC检验值最小的原则，本文VAR模型取滞后期为2期，以下是各自变量对于能源消费的脉冲函数图。影响时期设为20年，首先能源消费受到城市化一个单位的正向冲击后，将会不断上升到第9期达到最高值，然后开始逐渐回落。人均收入对于能源消费的正向冲击

前两期迅速上升达到最大值之后即开始快速回落，末期趋近于零值。城市人口密度变化对于能源消费的冲击为负向，负向冲击逐渐扩大并在第10期达到最大值后趋于稳定。工业化的单位变化会对能源消费产生正向冲击，在第四期达到最大值后开始减弱并在末期趋于稳定。从各脉冲图可以发现，收入增长对于能源消费的正向冲击较为迅速，但后期维持力度较弱。城市化对于能源消费的影响较慢，需要逐渐积累才达到最高值，但是冲击效果最为显著且维持时间较长。工业化的正向冲击较为迅速并且后期呈稳定趋势，人口密度则对能源消费产生负向冲击，并在后期逐渐减退。工业化影响迅速且显著的结论同以往学者相一致，做为制造业大国，能源消耗也同工业生产联系最为密切。城市化的作用具有一定的滞后期的原因在于人口流入城市只有经过一定时间的积累，投入相应的生产生活才会对能源消费产生拉动作用。能源消费对收入增长的冲击最为敏感，收入增加意味着更多的生活能源消耗量，然而作用主要体现在前期，后期的影响累积效应要弱于城市化和工业化。

2.5 能源消费预测分析

本文的变量较多且一些变量如城市居民人均可支配收入和人均国民产出之间具有较强的相关性，因此在预测模型中只选取了关键的门槛变量，具体包括城市化率、城镇居民可支配收入、工业份额、城市人口密度。 根据门槛回归结果，城镇居民收入和工业化指数为门槛变量存在两个门槛点，城镇居民收入过了门槛点之后系数依次增加，因此变化曲线较为陡峭，在预测模型中这个变量最高取3次项。工业化有倒U曲线形态因此最高取2次项，城市化率和人口密度分别存在一个和零个门槛点因此变量各取一次项，模型检验的结果城市居民人均收入二次项不显著，因此 预测模型剔除该项后重新回归，结果如下表各变量系数均显著，且拟合优度可以达到0.8以上，进一步说明了假设预测模型具备一定的合理性。最高次项系数均为负验证了：工业化和人均收入与能源消费均倒U型的变化关系。上文中人均收入过门槛点后系数继续变大，证明当前还处于倒U型左侧的能源消费快速上升阶段。

根据国家《十二五规划纲要》，未来五年目标国内生产总值年均增长7%。未来五年目标城镇居民人均可支配收入年增长逾7%。城镇居民人均可支配收入以2000年为基期，根据当前数据城镇居民人均可支配收入2015年前年均可增长7.5%，结合我国较长一段时间内经济结构转型的目标及世界经济较缓慢的复苏趋势，预计2015-2020和2020-2025年年均增长7%。中科院地理资源所《中国城市化进程及资源环境保障报告》预测未来我国城市化率年均提高1%，2015年达到55%，2020年达到60%，2025年达到65%。由于城市化过程中大量人口涌入城市，同时城区建设面积也会随之扩张，2002-2012年我国城市人口年均增长4%， 如果城市人口增长维持该速度不变，在土地集约利用和紧凑型城市建设的政策指导下，城市土地面积年均增长3%，则城市人口密度每五年将增加5%。根据《服务业发展“十二五”规划》计划目标，我国服务业比重到2015年将达到47%，服务是未来经济发展方向，也是带动城市化向更高层次演进的动力，发达国家服务业比重在60-80%不等，如果我国服务业比重在十三五期间仍然提高5%到52%，在十四五期间提高6%，由于第一产业份额基数较小今后每五年下降1个百分点，则我国2015、2020、2025年工业的比重分别为44%、40%和35%， 将以上数据代入预测方程，则我国2015年、2020年、2025年的人均能源消费量如表6所示， 到2015、2020、2025年我国人均能源消费量预计分别是3.45、4.22、4.93 t，由此可知我国未来能源消费压力仍然较大，特别是在2020年以前。

4 结论与政策建议

本文在分析国内外能源消费与城市化关系的基础上建立了二者之间的门槛模型，检验结果同理论分析基本一致，城市化对于能源消费有正向作用，当城市化率跨越0.44门槛值之后，能源消费会呈现加速上涨的趋势。收入的提高同样会增加人均能源消费量，且收入分别跨越5 940和12 375两个门槛值之后，城市化对与能源消费的拉动作用会加剧，生产机械化水平的提高和居民生活消费的升级都会显著带动能源增长。将工业比重作为门槛变量同样存在两个门槛值，有所不同的是，工业比重跨越第二个门槛值之后，城市化对于能源消费的拉动作用将减弱，也就是随着生产技术水平的提高和规模效应的发挥，抑制能源消费增长的因素将逐渐凸显。脉冲函数结果表明，城镇居民收入水平和工业份额的增加的提高对城市能源消费有较为迅速的冲击作用，但是收入后期作用的持续性较弱。城市化对于能源消费的冲击存在一定的滞后效应，但后期拉动作用较强。人口密度的提高则会对能源消费形成负向冲击。预测分析结果表明随着城市化的不断推进，我国未来仍面临着较大的能源消费压力，人均收入和工业化同能源消费之间都存在倒U形趋势，我国当前还处于倒U形的左端。

化解城市化与能源消耗之间的矛盾，实现经济、人口、资源环境可持续发展是管理和学术界共同研究的问题，普遍的观点是制度改革与技术创新如增加资源税、设立环保费、提高能源效率、改变消费习惯、鼓励公交优先、实施建筑节能是城市节能采取的有效途径。同时产权的清晰界定和资源税的征收有助于能源节约利用。针对我国的具体情况，首先需要控制人均收入及城市化达到一定水平之后，由于消费的增长而引发的能源消耗量急剧增加，可采用的方案有实行阶梯能源价格、征收燃油税、推广公共交通及新能源汽车等，同时要强化宣传教育，倡导文明节俭的消费方式。其次，需要重点提高产业技术水平，优化产业结构。对于工业化水平尚低不具备规模效应的城市，要提高产业集中度和生产技术水平，使技术优势及集聚优势充分发挥；以产业链为载体大力推广循环经济，实现低耗能、清洁型生产；逐步转变经济增长方式，增加科技型、服务型产业的份额，降低生产过程对于能源消费的依赖度。最后，采取“大中小城市协调发展”的战略，实现对土地及能源的集约化利用。适当提高中小城市的人口集中度，通过设施共享与能源结构优化降低能源消耗总量。对于人口集中度高的特大型城市采取结构化疏散与集中并举的策略，实施更为合理的土地、税收、城市规划政策，避免人口过分集中产生的规模不经济。同时需要加大电网、石油天然气管道等能源基础设施建设投资，减少能源耗损率，提高城市对高效、清洁化能源的消费份额。

（编辑：于 杰）

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