梁朝暉

(上海社會科學(xué)院部門經(jīng)濟研究所,上海200020)

改革開放以來,中國正處于前所未有的快速城市化、工業(yè)化進程中,從中國大多數(shù)城市的發(fā)展歷程看,工業(yè)化為城市化提供了經(jīng)濟基礎(chǔ),工業(yè)能耗在城市能源消費中處于舉足輕重的地位,工業(yè)能耗在城市能耗中占比平均超過2/3(楊建龍等,2009)。未來幾十年,中國城市人口規(guī)模還將繼續(xù)保持大規(guī)模的增長,還將有數(shù)億人口從農(nóng)村轉(zhuǎn)移到城市,城市住房、交通及相關(guān)公共設(shè)施的規(guī)模還需要大幅度增加,因此,研究我國城市化進程中能源消費的驅(qū)動因素具有重要的現(xiàn)實意義。

一、文獻綜述

研究能源問題的學(xué)術(shù)成果很多,城市化水平與能源需求總量之間存在密切的關(guān)系,因此城市能源是能源研究的一個重要領(lǐng)域。高建良等(2008)、羅樂勤(2003)從1995年以來我國城市快速發(fā)展的狀況出發(fā),對我國城市人口增加對能源需求的影響進行了測算,對城市化與能源使用安全問題進行了分析。耿海青(2004)對1953-2002年中國的煤炭、石油、天然氣消費量和城市化率進行擬合,發(fā)現(xiàn)相關(guān)系數(shù)都在0.9以上,城市化水平與人均能源消費水平存在高度的正相關(guān)。

上述研究從不同角度分析了城市化水平對能源需求的影響,但是,中國這60年經(jīng)歷了從城市化率不足10%的高度農(nóng)業(yè)化社會向城市化率達到近50%的中度城市化水平的超常規(guī)發(fā)展,其間經(jīng)歷了曲折的發(fā)展階段和突飛猛進的發(fā)展階段。不同階段下能源消費的變化有著顯著的不同,與此同時,工業(yè)化和城市化一直相輔相成,而兩者都對中國能源消費總量產(chǎn)生了重要影響。所以分析城市化對能源消費的影響必須同時考慮到工業(yè)化對能源消費的影響以及工業(yè)化對城市化的影響。在研究城市能源問題時需要先對中國城市化進程進行必要的分析和階段劃分,才能厘清不同階段能源消費變化驅(qū)動因素的差異。

不同學(xué)者對中國城市化進程有不同的劃分,主要有三階段、四階段和五階段三種劃分方式。

牛文元等(2009)將中國城市化進程劃分為三個階段(見表1),這種劃分體現(xiàn)了我國城市化進程中一直是政策主導(dǎo)的重要特征,但是中國城市化是政策作用、城市發(fā)育、產(chǎn)業(yè)成長、市場擴展等因素疊加的結(jié)果,不能簡單地僅僅以政策作為城市化進程的分界點,而是需要綜合考慮多重因素。

表1 中國城市化進程三階段劃分

牛鳳瑞等(2007)將中國城市化進程劃分為四個階段(見表2)。四階段的劃分考慮了中國改革開放后城市化進程從重新啟動、加速到快速發(fā)展的過程,特別是考慮了知青返城這一歷史因素,但是1985年和2000年這兩個年份作為時間節(jié)點代表性不強。

表2 中國城市化進程四階段劃分

國家統(tǒng)計局將中國城市化進程劃分為五個階段(見表3),該劃分方法比較細(xì)致地分析了從建國初期大力推進工業(yè)化、城市化進程到城市化進程受阻甚至倒退的發(fā)展歷程,但是在改革開放以后的快速發(fā)展和穩(wěn)定發(fā)展階段,界線不夠清晰,特征不夠明顯。

表3 中國城市化進程五階段劃分

資料來源:根據(jù)國家統(tǒng)計局綜合司:《新中國成立60周年系列報告之十:城市社會經(jīng)濟發(fā)展日新月異》整理。

二、中國城市化進程發(fā)展階段性劃分和能源生產(chǎn)及其消費特征

上述三種劃分方式各自都有著合理的一面,但都未以國際城市化進程劃分通行標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)。1975年,美國地理學(xué)家諾瑟姆發(fā)現(xiàn)城市化進程全過程呈一條S形曲線:當(dāng)城市人口超過10%以后,進入城市化的初期階段,城市人口增長緩慢;當(dāng)城市人口超過30%以后,進入城市化加速階段,城市化進程逐漸加快,城市人口迅猛增長;當(dāng)城市人口超過70%以后,進入城市化后期階段,城市化進程停滯或略有下降趨勢。我國城市化率達到30%的年份為1996年,因此,本文認(rèn)為應(yīng)當(dāng)以1978年、1995年為階段分界點,將中國城市化進程劃分為城市化曲折發(fā)展階段、城市化初期階段、城市化中期階段三個階段,具體城市化發(fā)展階段性特征和相應(yīng)的能源生產(chǎn)和消費特征,如表4所示。

表4 以30%為臨界值的中國城市化進程階段劃分

三、中國城市化進程與能源消費的協(xié)整分析

1.分析原理

本文采用中國城市人口代表中國城市化水平。這是由于城市化進程通常由城市化率表示,城市化率=城市人口數(shù)/全部人口數(shù)。中國正處于城市化中期階段,城市人口數(shù)和城市化率都處于上升階段,1953-2007年城市人口與城市化率兩組時間序列的相關(guān)度達到0.994。城市人口數(shù)與城市化率是從總量和比重兩個不同側(cè)面反映了中國城市化水平,由于能源消費采用總量數(shù)據(jù),,所以本文選用城市人口數(shù)表示城市化水平。

無論是城市人口(CityP)、工業(yè)化(IND)還是能源消費總量(ENER)均是非平穩(wěn)序列。因此先對兩個變量進行平穩(wěn)性檢驗,若為同階單整,則檢驗協(xié)整關(guān)系是否存在,如果協(xié)整關(guān)系存在,進而建立誤差修正模型,考察其短期相關(guān)關(guān)系,最后利用格蘭杰因果關(guān)系分析兩個變量之間的因果關(guān)系。

2.數(shù)據(jù)

(1)原始數(shù)據(jù)

本文采用1953-2007年的歷史數(shù)據(jù),利用Eview s 3.1軟件進行分析。用歷年能源消費的標(biāo)準(zhǔn)煤統(tǒng)計量表示全國能源消費總量,城市人口代表城市化水平,用工業(yè)總產(chǎn)值和工業(yè)增加值表示工業(yè)化水平。數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒》(1991、2008年),其中工業(yè)化水平由筆者進行了標(biāo)準(zhǔn)化處理。因為1995年前的工業(yè)統(tǒng)計指標(biāo)是工業(yè)總產(chǎn)值,后來改為工業(yè)增加值指標(biāo),所以筆者根據(jù)原始數(shù)據(jù)進行了調(diào)整。具體方法為:以1978年的工業(yè)總產(chǎn)值和工業(yè)增加值數(shù)據(jù)為100,1953-1978年的工業(yè)化水平=當(dāng)年工業(yè)總產(chǎn)值/1978年工業(yè)總產(chǎn)值,1979-2007年的工業(yè)化水平=當(dāng)年工業(yè)增加值/1978年工業(yè)增加值。

本文以上述原始數(shù)據(jù)的對數(shù)形式進行分析,具體來說,用LnENER表示能源消費的自然對數(shù),用LnCityP表示城市人口的自然對數(shù),用Ln IND表示工業(yè)化水平的自然對數(shù)。

(2)數(shù)據(jù)的相關(guān)性和單位根檢驗

①數(shù)據(jù)的相關(guān)性

從相關(guān)性看,能源消費與城市人口和工業(yè)化水平都高度相關(guān),同時,城市人口與工業(yè)化水平也高度相關(guān),從散點圖上看,能源消費隨著城市人口和工業(yè)化的增加而增長。

②數(shù)據(jù)的單位根檢驗

數(shù)據(jù)LnENER、LnCityP和Ln IND的水平時間序列不平穩(wěn),而一階差分后的序列都是平穩(wěn)的,因此都是一階單整的時間序列,符合協(xié)整方程建立的條件,可以檢驗是否存在長期均衡關(guān)系。

3.協(xié)整分析

理清數(shù)據(jù)LnENER、LnCityP和Ln IND之間的因果關(guān)系,才能確定解釋變量可以用來作為引起被解釋變量變化的原因放在方程的右邊,下面對三項數(shù)據(jù)進行格蘭杰因果關(guān)系檢驗。

(1)城市人口與能源消費的關(guān)系

表5 城市人口與能源消費的格蘭杰因果檢驗

由表5可知,城市人口與能源消費存在著因果關(guān)系,且互為因果關(guān)系。建立如下模型,得到下面的回歸方程(1),并保留殘差。

方程(1)的擬合情況較好,1957-1961年期間殘差較大,這是由于那幾年我國宏觀經(jīng)濟的非正常波動造成方程對能源消費的解釋度不夠,其他時間殘差都大致落在10%以內(nèi),由于時間序列跨度很大,所以該擬合情況比較理想。對殘差進行單位根檢驗,殘差是平穩(wěn)的,說明城市人口與能源消費之間是協(xié)整關(guān)系,存在著長期均衡關(guān)系。

(2)工業(yè)化水平與能源消費的關(guān)系

表6 工業(yè)化水平與能源消費的格蘭杰因果檢驗

由表6可知,工業(yè)化和能源消費存在著因果關(guān)系,工業(yè)化是因,能源消費是果。建立下面的回歸方程(2),并保留殘差。

方程(2)的擬合情況也較好,與方程(1)的情況類似,1957-1961年期間殘差也較大,其他時間殘差都大致落在8%以內(nèi)。將方程殘差進行單位根檢驗,殘差是平穩(wěn)的,說明工業(yè)化與能源消費之間是協(xié)整關(guān)系,存在著長期均衡關(guān)系。

(3)工業(yè)化與城市化的關(guān)系

表7 工業(yè)化與城市化的格蘭杰因果檢驗

由表7可知,工業(yè)化和城市化存在著因果關(guān)系,工業(yè)化是因,城市化是果。建立下面的回歸方程(3),并保留殘差。

方程(3)的擬合情況很好,與方程(1)和方程(2)的情況略有不同,方程(3)的殘差全部落在10%范圍內(nèi),大部分殘差落在3%以內(nèi),所以該擬合情況非常理想,這反映了工業(yè)化對城市化具有非常顯著的因果關(guān)系。將方程殘差進行單位根檢驗,殘差是平穩(wěn)的,說明工業(yè)化與城市化之間是協(xié)整關(guān)系,存在著長期均衡關(guān)系。

(4)能源消費方程

由上述方程(1)、方程(2)、方程(3)的分析可知,城市化、工業(yè)化與能源消費存在長期均衡關(guān)系,城市化和工業(yè)化是能源消費變動的原因,因此構(gòu)建由這兩個因素解釋能源消費的方程。

城市人口的系數(shù)不顯著,按照本文對城市化進程的三階段劃分,設(shè)立虛擬變量D1、D3,其含義為:

表達式為方程(5):

對方程(5)進行回歸,得到結(jié)果如方程(6)所示:

由式(6)可以看出,對變量按照城市化進程三個階段進行分段研究,各分階段下變量之間是協(xié)整的,各階段是顯著的,說明本文關(guān)于三個階段的劃分是合理的:不同階段城市化和工業(yè)化對能源消費的影響有著顯著的不同。

下面對于不同階段,分別研究城市人口、工業(yè)化對能源消費影響。表達式為:按照式(7)進行最小二乘法回歸,所得結(jié)果如表8所示:

表8 城市化進程三階段的能源消費方程

四、結(jié) 論

本文按照世界城市化演變規(guī)律將中國城市化進程分為城市化曲折發(fā)展階段(1949-1978年)、城市化初期階段(1979-1995年)和城市化中期階段(1996年至今)三個階段,并對各個階段的能源消費和城市化關(guān)系進行了比較,不同階段城市化和工業(yè)化水平對能源消費的影響有著顯著的不同:第一階段能源消費增長主要受工業(yè)化驅(qū)動,而受城市化的影響較小;第二階段能源消費受城市化影響很大,受工業(yè)化的影響較小;第三階段城市化和工業(yè)化共同驅(qū)動能源消費的增長。具體來說:

1.從全部時間段(1953-2007年)看,無論是含截距項還是不含截距項的方程 G和方程H,城市人口與能源消費關(guān)系都不顯著,所以全部時間段上城市化進程與能源消費的關(guān)系尚不明確,同時工業(yè)化的系數(shù)很顯著,說明長期來看中國能源消費主要受工業(yè)化水平的影響。

2.方程D顯示城市化初期階段城市人口增長對能源消費的影響最大,系數(shù)1.051表明城市人口增長1%,能源消費增長將增長1.051%,而同期工業(yè)化對能源消費的影響是三個時期中最小的。這是由于改革開放初期,中國剛剛啟動市場化體制改革,國內(nèi)消費快速增長,大部分消費品供不應(yīng)求,當(dāng)時盡管技術(shù)低導(dǎo)致工業(yè)的能耗水平較國外高出許多,但當(dāng)時重工業(yè)化特征并不強,主要靠家電等家庭消費品拉動整體需求,所以工業(yè)化對能源消費的影響較小,而城市人口增加對能源消費的影響較大。

3.具體到各個階段(見表9):在1953-1978年間,由于城市發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)不清晰,引起中國能源消費從建國初的極低水平快速上升的主要驅(qū)動力來自工業(yè)化,而城市化對能源消費的影響較小;在1979-1995年間,城市化對能源消費的影響很大,能源消費的增長主要是由于城市化造成的;在1996年以后的階段,城市化和工業(yè)化對能源消費的影響相當(dāng),能源消費的增長由城市化和工業(yè)化共同驅(qū)動。

表9 城市化各階段中城市人口與工業(yè)化水平對能源消費的影響

4.能源消費除了受工業(yè)化和城市化的影響以外,受其前期能源消費的影響很大。這說明能源消費很大程度上具有不可逆性,一旦消費行為形成了往往很難消除,所以控制能源消費增長的難度很大。

5.在當(dāng)前情況下,城市化和工業(yè)化共同推動能源消費增長,因此未來中國控制能源消費增長應(yīng)在重視工業(yè)化的同時注重城市人口生活方式轉(zhuǎn)變造成的人均能耗大幅增加問題,上文分析得出工業(yè)化是城市化的原因,所以工業(yè)化對城市化和能源消費都起著至關(guān)重要的作用。

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