劉江華，邵 帥，姜 欣

（上海財(cái)經(jīng)大學(xué) 財(cái)經(jīng)研究所，上海 200433）

一、引 言

加速推進(jìn)城市化和有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排是現(xiàn)階段及未來(lái)一段時(shí)期中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展必須完成的兩大任務(wù)，同時(shí)也是中國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型調(diào)整的必由之路。在城市化進(jìn)程中，中國(guó)面臨著發(fā)達(dá)國(guó)家未曾面臨的能源約束；那么，反過(guò)來(lái)，城市化的發(fā)展又會(huì)對(duì)能源消費(fèi)產(chǎn)生什么樣的影響呢？《國(guó)家城鎮(zhèn)化發(fā)展規(guī)劃（2014－2020）》對(duì)我國(guó)城市化發(fā)展的現(xiàn)狀進(jìn)行了如下總結(jié)：我國(guó)常住人口的城市化率為53.7%，不僅遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家80%的平均水平，也低于人均收入與我國(guó)相近的發(fā)展中國(guó)家60%的平均水平。但是，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)的城市化發(fā)展面臨一個(gè)新的約束，即能源約束。2009年，中國(guó)承諾到2020年碳強(qiáng)度相比下降40%－45%。為了完成這個(gè)任務(wù)，一方面中國(guó)政府采取了一系列措施實(shí)現(xiàn)能源強(qiáng)度的下降，“十一五”期間能源強(qiáng)度下降了19%，“十二五”期間能源強(qiáng)度下降了16%，“十三五”期間預(yù)計(jì)能源強(qiáng)度還要下降16%；另一方面，中國(guó)的“十二五”能源規(guī)劃提出，到2015年將全國(guó)能源消費(fèi)總量控制在40億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右?！秶?guó)家應(yīng)對(duì)氣候變化規(guī)劃（2014－2020）》也明確強(qiáng)調(diào)了要實(shí)行能源消費(fèi)總量控制。這標(biāo)志著我國(guó)的能源戰(zhàn)略已經(jīng)從以保障供給為主轉(zhuǎn)向以控制能源消費(fèi)總量為主。2014年11月中美就氣候問(wèn)題發(fā)布聯(lián)合聲明，中國(guó)計(jì)劃到2030年左右使二氧化碳排放量達(dá)到峰值，并計(jì)劃到2030年使非化石能源占一次能源消費(fèi)比重提高到20%左右。那么，城市化進(jìn)程的加速是否會(huì)進(jìn)一步推高我國(guó)經(jīng)濟(jì)對(duì)能源消費(fèi)的剛性需求呢？如果城市化進(jìn)程對(duì)能源消費(fèi)的影響是負(fù)向的，那么能源約束對(duì)于城市化目標(biāo)來(lái)講就不是有效約束；但是，如果城市化進(jìn)程對(duì)能源消費(fèi)的影響是正向的，那么能源約束就會(huì)成為中國(guó)城市化進(jìn)程中的一個(gè)有效約束，節(jié)能減排就會(huì)限制城市化的推進(jìn)。另外，諾瑟姆將城市化階段劃分為城市化初期、城市化中期和城市化后期，那么不同的城市化階段對(duì)能源消費(fèi)的影響是否相同呢？不同的城市化階段是否體現(xiàn)出不同的能源消特點(diǎn)呢？

現(xiàn)有文獻(xiàn)已經(jīng)就城市化對(duì)能源消費(fèi)的影響開(kāi)展了研究。國(guó)外學(xué)者關(guān)于城市化對(duì)能源消費(fèi)影響的實(shí)證研究比較豐富。從研究結(jié)果來(lái)看，國(guó)外文獻(xiàn)主要得到了三類(lèi)不同的結(jié)論：一類(lèi)認(rèn)為城市化會(huì)拉動(dòng)能源消費(fèi)（Jones，1991；Halicioglu，2007；Liddle和 Lung，2010；O’Neil等，2012）；另一類(lèi)認(rèn)為城市化會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化，從而減少能源消費(fèi)（Liddle，2004；Pachauri，2004；）；還有一類(lèi)認(rèn)為城市化對(duì)能源消費(fèi)的影響方向不確定，需要根據(jù)城市化水平和城市規(guī)模的因素分情況討論（Breheny，1995；Mishra，2009；Poumanyvong等，2012）。另外，還有一些文獻(xiàn)從城市密度、城市特點(diǎn)和反彈效應(yīng)等方面間接地討論了城市化對(duì)能源消費(fèi)的影響（Clancy，2008；Ewing和Rong，2008；Madlener和 Alcott，2009；Wei，2010）。

國(guó)內(nèi)學(xué)者主要采用三種方法就城市化對(duì)能源消費(fèi)的影響進(jìn)行了研究。第一種是定性分析，張曉平（2005）、林伯強(qiáng)（2009）以及林伯強(qiáng)和劉希穎（2010）都認(rèn)為城市化是影響中國(guó)能源消費(fèi)總量的主要因素；第二種是采用時(shí)間序列模型開(kāi)展的實(shí)證分析，如劉耀彬（2007）、梁朝暉（2010）、周?chē)?guó)富和藏超（2011）以及范曉莉（2014）；第三種是采用面板數(shù)據(jù)模型開(kāi)展的實(shí)證考察，這也是現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的方法，這方面的文獻(xiàn)包括何曉萍等（2009）以及張歡和成金華（2011）。

從現(xiàn)有研究的總結(jié)中不難看出，城市化背景下的能源消費(fèi)問(wèn)題，已經(jīng)引起了諸多學(xué)者的關(guān)注，但鮮見(jiàn)有研究將國(guó)際經(jīng)驗(yàn)與中國(guó)情況進(jìn)行對(duì)比分析。本文嘗試在統(tǒng)一框架下對(duì)國(guó)際和國(guó)內(nèi)的樣本分不同的城市化階段來(lái)進(jìn)行城市化水平影響能源消費(fèi)的對(duì)比研究。研究發(fā)現(xiàn)：在城市化進(jìn)程中，國(guó)際和國(guó)內(nèi)的城市化水平對(duì)能源消費(fèi)的影響均呈現(xiàn)倒U形關(guān)系；在不同的城市化發(fā)展階段，城市化水平對(duì)能源消費(fèi)的影響是有差異的，且無(wú)論在哪個(gè)階段中國(guó)的能源消費(fèi)彈性都高于國(guó)際的能源消費(fèi)彈性。

本文余下內(nèi)容的結(jié)構(gòu)安排如下：第二部分選擇典型的發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家在城市化和能源消費(fèi)方面的數(shù)據(jù)與中國(guó)的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，總結(jié)出基本的經(jīng)驗(yàn)性事實(shí)；第三部分基于STIRPAT模型，通過(guò)62個(gè)國(guó)家和中國(guó)30個(gè)省份的混合面板數(shù)據(jù)樣本，將城市化進(jìn)程對(duì)能源消費(fèi)的影響進(jìn)行國(guó)際和國(guó)內(nèi)的比較考察，并根據(jù)實(shí)證結(jié)果對(duì)2020年我國(guó)的能源消費(fèi)情況進(jìn)行情景分析；第四部分總結(jié)主要研究結(jié)論，提出相應(yīng)的政策建議。

二、國(guó)內(nèi)外城市化進(jìn)程與能源消費(fèi)的經(jīng)驗(yàn)性事實(shí)

首先，將我國(guó)的城市化與能源消費(fèi)水平分別同發(fā)達(dá)國(guó)家與發(fā)展中國(guó)家的進(jìn)行比較。其中，發(fā)達(dá)國(guó)家選取美國(guó)、日本和韓國(guó)作為比較對(duì)象；發(fā)展中國(guó)家選取泰國(guó)、馬來(lái)西亞、印度尼西亞、越南和菲律賓作為比較對(duì)象。美國(guó)和日本的歷史數(shù)據(jù)較為全面，其時(shí)間跨度分別為1900－2011年和1950－2011年；其余國(guó)家數(shù)據(jù)的時(shí)間跨度均為1971－2011年。當(dāng)然，上述時(shí)間跨度都保證了我們考察的時(shí)間范圍涵蓋了每個(gè)國(guó)家的城市化發(fā)展中期，從而使其與中國(guó)數(shù)據(jù)具有可比性。

表1 中國(guó)與其他國(guó)家在相同城市化率范圍內(nèi)的比較結(jié)果

為便于比較，表1列出了中國(guó)和每個(gè)對(duì)比國(guó)家經(jīng)歷相同城市化變化階段的人均能源消費(fèi)、人口變化、人均GDP變化以及第三產(chǎn)業(yè)比重變化的情況。后發(fā)展國(guó)家在城市化進(jìn)程中體現(xiàn)出了如下特點(diǎn)：

1.后發(fā)展國(guó)家以更快的速度完成了同樣的城市化水平的提高，即實(shí)現(xiàn)同樣的城市化水平的提高，后發(fā)展國(guó)家歷時(shí)更短。

以中國(guó)和美國(guó)為例，在原始數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，兩國(guó)的相同城市化率范圍是39.6%－50.5%；美國(guó)達(dá)到39.6%的城市化率是在1900年，達(dá)到50.5%的城市化率是在1919年。這一城市化水平的提高，美國(guó)歷時(shí)19年，而中國(guó)僅歷時(shí)8年。與發(fā)展中國(guó)家相比，實(shí)現(xiàn)同樣的城市化水平的提高，泰國(guó)用了40年，中國(guó)僅用了16年；馬來(lái)西亞用了20年，中國(guó)用了12年；印度尼西亞、越南、菲律賓用了40年才實(shí)現(xiàn)的城市化率水平的提高，中國(guó)分別用了40年、18年和12年。

2.后發(fā)展國(guó)家在完成同樣的城市化水平提高時(shí)可以實(shí)現(xiàn)更高的人均GDP增長(zhǎng)率，即實(shí)現(xiàn)同樣的城市化水平的提高，后發(fā)展國(guó)家變得富裕的速度更快。

從表1可以看出，美國(guó)和中國(guó)在處于同樣的城市化水平范圍內(nèi)（39.6%－50.5%）時(shí)，中國(guó)的年人均GDP增長(zhǎng)率為10.3%，而美國(guó)的僅為1.7%；中國(guó)和日本同樣完成從35.5%到50.5%的城市化水平的提高，中國(guó)的年人均GDP增速為9.8%，而日本的僅為7%；中國(guó)和韓國(guó)相比，經(jīng)歷城市化率從42.2%增加到50.5%，中國(guó)的年人均GDP增長(zhǎng)率為10.4%，而韓國(guó)的則為8.4%。但是，同時(shí)期的發(fā)展中國(guó)家之間則不存在這樣的規(guī)律，因?yàn)橹袊?guó)與泰國(guó)、馬來(lái)西亞、印度尼西亞、越南和菲律賓相比，城市化進(jìn)程比較接近，且年人均GDP的增長(zhǎng)率差異較大。

3.在城市化發(fā)展的中后期，后發(fā)展國(guó)家完成同樣的城市化水平的提高所需要消費(fèi)的能源更多。

從表1還可以看到，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，在達(dá)到相同的城市化水平提高的過(guò)程中，中國(guó)的人均能源消費(fèi)的增量與增速均要更大。美國(guó)從1900年至1919年的20年間，人均能源消費(fèi)變化量為1.17tce，變化速度為0.062tce／年。再來(lái)看中國(guó)，中國(guó)達(dá)到39.6%的城市化率是在2003年，達(dá)到50.5%的城市化率是在2011年。從2003年至2011年這9年間，中國(guó)的人均能源消費(fèi)變化量為1.31tce，變化速度為0.164tce／年。由此可見(jiàn)，在達(dá)到相同的城市化水平的過(guò)程中，中國(guó)產(chǎn)生的能源消費(fèi)增量和增速均大于美國(guó)。

與泰國(guó)和越南等發(fā)展中國(guó)家相比，實(shí)現(xiàn)相同的城市化水平的提高，中國(guó)的人均能源消費(fèi)增量較少。但需要注意的是，在這兩組比較中，城市化率的重疊部分大多在30%以下，按照諾瑟姆關(guān)于城市化階段的劃分標(biāo)準(zhǔn)，仍處于城市化發(fā)展的第一階段。然而，與馬來(lái)西亞、印度尼西亞和菲律賓相比，在實(shí)現(xiàn)相同的城市化水平的提高過(guò)程中，中國(guó)的人均能源消費(fèi)增量和增速均大于這些發(fā)展中國(guó)家，從而也表明中國(guó)目前的城市化是相對(duì)高能耗的。由上述對(duì)比分析可知，要想實(shí)現(xiàn)相同的城市化水平的提高，發(fā)展中國(guó)家所消費(fèi)的能源通常要高于發(fā)達(dá)國(guó)家。因此，城市化進(jìn)程的確伴隨著高能耗，并且城市化進(jìn)程越晚的國(guó)家其人均能源消費(fèi)可能越高。

但是，就年均人口增長(zhǎng)率和第三產(chǎn)業(yè)比重的變化情況來(lái)講，并不存在類(lèi)似的規(guī)律；也就是說(shuō)，伴隨著城市化進(jìn)程，可能出現(xiàn)高或者低的人口增長(zhǎng)率，第三產(chǎn)業(yè)的比重也可能增長(zhǎng)或者下降，這兩個(gè)變量與城市化水平之間并不存在必然的聯(lián)系。

目前，關(guān)于城市化進(jìn)程如何對(duì)能源消費(fèi)產(chǎn)生影響并沒(méi)有形成一套完整的理論。從城市化的定義來(lái)看，城市化是人口從農(nóng)村向城市遷移的過(guò)程，因此城市化一定會(huì)對(duì)能源消費(fèi)模式和能源消費(fèi)總量產(chǎn)生影響。Poumanyvong和Kaneko（2010）以及Clement和Schultz（2011）認(rèn)為有以下三種理論可以用來(lái)解釋城市化對(duì)能源和環(huán)境的影響：生態(tài)現(xiàn)代化理論、城市環(huán)境轉(zhuǎn)換理論和政治經(jīng)濟(jì)學(xué)。

Mol（1997，2002）提出的生態(tài)現(xiàn)代化理論認(rèn)為現(xiàn)代化對(duì)環(huán)境的影響不僅是體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)現(xiàn)代化的影響上，而更重要的是體現(xiàn)在社會(huì)和制度的轉(zhuǎn)型對(duì)環(huán)境造成的影響上。該理論認(rèn)為城市化是一個(gè)社會(huì)轉(zhuǎn)型過(guò)程，是現(xiàn)代化的一個(gè)重要指標(biāo)；在城市化發(fā)展初期到中期，環(huán)境問(wèn)題會(huì)隨之增加，但是隨著城市化的進(jìn)一步發(fā)展，人們會(huì)意識(shí)到環(huán)境可持續(xù)的重要性，從而在經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中減少對(duì)環(huán)境的影響。城市環(huán)境轉(zhuǎn)換理論主要研究的是城市所面臨的主要環(huán)境問(wèn)題的種類(lèi)和影響會(huì)隨著發(fā)展程度的變化而變化。比如，在城市化發(fā)展的初期，人們面臨的主要是與貧困有關(guān)的環(huán)境問(wèn)題，如缺乏安全的飲用水和沒(méi)有足夠的衛(wèi)生條件；城市的進(jìn)一步發(fā)展一般會(huì)伴隨著工業(yè)制成品的增加，從而造成工業(yè)污染問(wèn)題，比如水污染和空氣污染；城市再進(jìn)一步發(fā)展，人們意識(shí)到環(huán)境是一種稀缺資源，就會(huì)開(kāi)始通過(guò)市場(chǎng)手段進(jìn)行環(huán)境治理。生態(tài)現(xiàn)代化理論和城市環(huán)境轉(zhuǎn)換理論的觀點(diǎn)一致認(rèn)為，人類(lèi)的能源消費(fèi)和環(huán)境影響會(huì)隨著城市化進(jìn)程呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)，即倒U形關(guān)系（Clement和Schultz，2011）。環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線就是以上兩種理論的經(jīng)驗(yàn)證據(jù)。Ehrhardt－Martinez等（2002）認(rèn)為城市集聚使得經(jīng)濟(jì)效率提高，從而降低了單位產(chǎn)出的物質(zhì)消耗。

政治經(jīng)濟(jì)學(xué)的代表人物馬克思和恩格斯都認(rèn)為能源對(duì)于資本主義的發(fā)展是不可或缺的。Anderson（1976）認(rèn)為在一個(gè)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中能源消費(fèi)的增長(zhǎng)最快。Schnaiberge（1980）認(rèn)為只要存在增長(zhǎng)，無(wú)論社會(huì)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)如何，能源消費(fèi)都是增加的；早期的城市化進(jìn)程是高能耗的，因?yàn)橐藶榈亟ㄔO(shè)居住點(diǎn)和其他的基礎(chǔ)設(shè)施；而隨著城市化進(jìn)程的推進(jìn)，經(jīng)歷了商業(yè)能源對(duì)傳統(tǒng)可再生能源的替換，城市供暖和制冷的需要增加了對(duì)商業(yè)能源的需求?？傊谓?jīng)濟(jì)學(xué)理論認(rèn)為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和城市化一定會(huì)導(dǎo)致能源消費(fèi)的增加。

當(dāng)然，以上兩類(lèi)觀點(diǎn)并不相悖，生態(tài)現(xiàn)代化理論和城市環(huán)境轉(zhuǎn)換理論主要是從人類(lèi)活動(dòng)尤其是人類(lèi)消費(fèi)化石燃料的活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生環(huán)境危害的角度來(lái)討論城市化與能源消費(fèi)的關(guān)系，認(rèn)為二者的關(guān)系會(huì)呈現(xiàn)倒U形，這里的能源主要指可能會(huì)產(chǎn)生環(huán)境破壞的化石能源；而政治經(jīng)濟(jì)學(xué)理論所認(rèn)為的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和城市化一定會(huì)導(dǎo)致能源消費(fèi)的增加，這里的能源是一個(gè)更寬泛的概念，指的是一切可以提供能量的來(lái)源，因此，這里的能源不僅僅局限于化石能源，而是包括所有的能源形式。在目前以化石能源為一次能源主體的背景下，本文不對(duì)二者加以區(qū)分。基于以上理論基礎(chǔ)，本文一方面認(rèn)為能源是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和城市化進(jìn)程中不可或缺的因素，另一方面試圖通過(guò)經(jīng)驗(yàn)性事實(shí)和對(duì)比性數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證國(guó)際和中國(guó)的城市化與能源消費(fèi)總量之間的關(guān)系是否符合理論預(yù)期。在前面的經(jīng)驗(yàn)性事實(shí)的分析中，我們已經(jīng)看到：無(wú)論這個(gè)國(guó)家是先發(fā)展還是后發(fā)展，其城市化進(jìn)程一定伴隨著能源消費(fèi)的增長(zhǎng)，而且越是后發(fā)展的國(guó)家，實(shí)現(xiàn)同樣的城市化水平的提高，歷時(shí)更短，人均GDP增速更快，能耗更高，這也就驗(yàn)證了政治經(jīng)濟(jì)學(xué)理論的觀點(diǎn)。需要說(shuō)明的是，上面的經(jīng)驗(yàn)性事實(shí)分析所選取的國(guó)家樣本的城市化率只覆蓋了17.5%－50.5%的部分，而城市化中期和城市化后期則沒(méi)有完全覆蓋。下面將通過(guò)計(jì)量分析來(lái)進(jìn)一步比較考察城市化進(jìn)程中國(guó)際和中國(guó)各省份的能源消費(fèi)變化情況。

三、城市化對(duì)能源消費(fèi)影響的實(shí)證分析

（一）模型、數(shù)據(jù)及方法

1.計(jì)量模型

在現(xiàn)有研究中，人口和經(jīng)濟(jì)等因素對(duì)環(huán)境的影響通常采用Ehrlich和Holden（1971）提出的IPAT方程加以量化考察；但I(xiàn)PAT方程因?yàn)樾问讲粔蜢`活而存在無(wú)法進(jìn)行計(jì)量分析的缺陷。York等（2003）為了彌補(bǔ)這一缺陷，提出了更加靈活的STIRPAT模型，也即：

其中，Imp、Pop、Afl和Tec分別表示環(huán)境影響、人口規(guī)模、人均富裕程度和技術(shù)進(jìn)步；a、b、c和d為待估參數(shù)，e為隨機(jī)干擾因素。為了便于進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，可將式（1）等號(hào)兩邊同時(shí)取自然對(duì)數(shù)，得到如下方程：

STIRPAT模型既允許將各系數(shù)作為參數(shù)來(lái)進(jìn)行估計(jì)，也允許對(duì)各影響因素進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)；根據(jù)不同的研究目的，相關(guān)文獻(xiàn)往往在式（2）的基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)以便開(kāi)展各種實(shí)證研究。許多學(xué)者都將城市化率作為技術(shù)進(jìn)步變量Tec的一個(gè)代表變量，如York等（2003）、York（2007）、Liddle和 Lung（2010）、Poumanyvong和 Kaneko（2010）以及 Poumanyvong等（2012）。為了研究城市化對(duì)能源消費(fèi)的影響，本文參照Poumanyvong等（2012）的做法，將城市人口占總?cè)丝诒戎厮从车某鞘谢胶偷谌a(chǎn)業(yè)增加值占GDP的比重作為T(mén)ec的代表變量引入STIRPAT模型，得到式（3）：

這樣，經(jīng)過(guò)改進(jìn)和對(duì)數(shù)化處理的面板數(shù)據(jù)模型形式為：

其中，下標(biāo)i代表國(guó)家或省份截面單位，t表示年份，ε為隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)。式（4）即為本文所采用的計(jì)量回歸模型，我們用能源消費(fèi)作為環(huán)境影響變量來(lái)考察包括城市化在內(nèi)的四個(gè)因素的影響。其中，能源消費(fèi)（Imp）是以噸標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)量的各國(guó)家（或地區(qū)）的一次能源消費(fèi)總量；人口規(guī)模（Pop）用人口總量來(lái)衡量；富裕程度（Afl）用人均GDP來(lái)衡量；城市化率（Urb）用城市人口占總?cè)丝诘谋戎貋?lái)衡量；第三產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)（Sev）用第三產(chǎn)業(yè)增加值占GDP的比重來(lái)衡量。

2.數(shù)據(jù)樣本

鑒于數(shù)據(jù)的可得性，我們以1981－2011年62個(gè)國(guó)家及1990－2012年中國(guó)的30個(gè)省（直轄市、自治區(qū)）的面板數(shù)據(jù)作為研究樣本。在考察過(guò)程中，我們首先將每個(gè)數(shù)據(jù)視作相對(duì)獨(dú)立的樣本，然后將其按照城市化率進(jìn)行分組；這一做法保證了每個(gè)城市化階段都有一定數(shù)量的樣本可供實(shí)證考察。我們?cè)噲D通過(guò)這些分組樣本總結(jié)出不同城市化發(fā)展階段的能源消費(fèi)特點(diǎn)。

在對(duì)樣本國(guó)家（地區(qū)）城市化水平進(jìn)行分組時(shí)，參考了諾瑟姆關(guān)于城市化三大階段的標(biāo)準(zhǔn)；但是，考慮到該劃分標(biāo)準(zhǔn)將城市化中期階段的城市化率設(shè)定為30%－70%，跨度較大，不便于開(kāi)展更加細(xì)致的比較分析。因此，我們將中期階段進(jìn)一步劃分為30%－50%的中前期階段和50%－70%的中后期階段。這樣，我們將樣本數(shù)據(jù)共劃分為4個(gè)組別：城市化初期、城市化中前期、城市化中后期和城市化后期。需要注意的是，由于我們考察的是不同城市化階段的能源消費(fèi)的特點(diǎn)，因此同一個(gè)國(guó)家會(huì)有可能被分在不同的組別中。以印度為例，印度在2008年以前的城市化率都低于30%，所以我們將印度1981－2007年的數(shù)據(jù)劃分在城市化初期，而2008年后，印度的城市化率上升到30%以上，則將印度2007－2011年的數(shù)據(jù)劃分在城市化中前期。同樣，將國(guó)內(nèi)樣本數(shù)據(jù)也劃分為城市化初期、城市化中前期、城市化中后期和城市化后期。表2報(bào)告了主要變量的描述統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

表2 各變量分城市化階段的描述性統(tǒng)計(jì)

（二）結(jié)果及討論

1.參數(shù)估計(jì)結(jié)果及討論：我們站在哪里？

為便于就城市化對(duì)能源消費(fèi)的影響進(jìn)行國(guó)內(nèi)外比較考察，我們通過(guò)設(shè)置虛擬變量dum來(lái)區(qū)分國(guó)內(nèi)外樣本的特質(zhì)差異：當(dāng)樣本為國(guó)際數(shù)據(jù)時(shí)，dum＝1；當(dāng)樣本為國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)時(shí)，dum＝0。另外，還通過(guò)設(shè)置交叉項(xiàng)的方法來(lái)判斷國(guó)內(nèi)外樣本在城市化率對(duì)能源消費(fèi)的影響方面是否存在顯著差異，用Urb＿dum、Pop＿dum、Afl＿dum和Sev＿dum分別表示城市化與虛擬變量的交叉項(xiàng)、人口規(guī)模與虛擬變量的交叉項(xiàng)、人均GDP與虛擬變量的交叉項(xiàng)以及第三產(chǎn)業(yè)比重與虛擬變量的交叉項(xiàng)。因此，人口規(guī)模（lnPop）、人均GDP（lnAfl）、城市化率（Urb）和第三產(chǎn)業(yè)比重（lnSev）的系數(shù)實(shí)際上反映的是國(guó)內(nèi)樣本的影響情況，而國(guó)內(nèi)外樣本的差異則通過(guò)四個(gè)變量的交叉項(xiàng)予以體現(xiàn)。

由于采用的數(shù)據(jù)來(lái)自1981－2011年62個(gè)國(guó)家及1990年－2012年中國(guó)的30個(gè)省（直轄市、自治區(qū)）的面板數(shù)據(jù)，將面板數(shù)據(jù)根據(jù)城市化率分成四個(gè)階段以后，每個(gè)階段的面板數(shù)據(jù)都是非平衡面板數(shù)據(jù)。因此，本文的核心在于通過(guò)非平衡面板數(shù)據(jù)分城市化階段來(lái)研究城市化對(duì)能源消費(fèi)的影響。根據(jù)Wooldridge（2012）以及Bell和Jones（2014）的做法，本文不對(duì)非平衡面板數(shù)據(jù)進(jìn)行特殊的處理，并用隨機(jī)效應(yīng)模型來(lái)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)（見(jiàn)表3）。

首先，中國(guó)的城市化率對(duì)能源消費(fèi)的影響均為正，除了城市化率在70%以上階段不顯著以外，其他三個(gè)階段的影響都非常顯著，在城市化率處于50%－70%的階段彈性最大，達(dá)到0.0328。與國(guó)際樣本比較，城市化率的交叉項(xiàng)（Urb＿dum）的系數(shù)均為負(fù)，說(shuō)明國(guó)際樣本中城市化率對(duì)能源消費(fèi)的彈性要小于中國(guó)的城市化能源彈性，甚至在30%以下的階段城市化率對(duì)能源消費(fèi)表現(xiàn)出顯著的負(fù)效應(yīng)（－0.00529）。

其次，目前中國(guó)的人口規(guī)模（lnPop）對(duì)能源消費(fèi)的影響在城市化的前三個(gè)階段都是顯著為正的。與國(guó)際樣本比較，人口變量交叉項(xiàng)（Pop＿dum）的系數(shù)都為正，而且在城市化率為0－30%和30%－50%這兩個(gè)階段，該交叉項(xiàng)系數(shù)顯著為正，這說(shuō)明國(guó)際樣本的人口規(guī)模能源消費(fèi)彈性要大于中國(guó)的彈性。

表3 國(guó)際和國(guó)內(nèi)省份面板數(shù)據(jù)模型的參數(shù)估計(jì)結(jié)果

再次，目前中國(guó)的人均GDP水平（lnAfl）對(duì)能源消費(fèi)的影響也是顯著為正的，而且處于城市化率為50%－70%的階段和城市化率為70%以上的階段的人均GDP彈性要小于前面兩個(gè)階段，最高彈性出現(xiàn)在城市化率為30%－50%的中前期階段，系數(shù)為0.421。從國(guó)際數(shù)據(jù)來(lái)看，除城市化初級(jí)階段之外，人均GDP交叉項(xiàng)（Afl＿dum）的系數(shù)均顯著為正，這說(shuō)明國(guó)際人均GDP能源消費(fèi)彈性要高于國(guó)內(nèi)的。

最后，在后三個(gè)城市化發(fā)展階段，中國(guó)第三產(chǎn)業(yè)比重（lnSev）對(duì)能源消費(fèi)的影響是顯著為負(fù)的，而且在城市化率為50%－70%的階段彈性最大。與國(guó)際樣本比較，第三產(chǎn)業(yè)比重交叉項(xiàng)（Sev＿dum）的系數(shù)除城市化初期之外都為正，而且除了城市化后期的系數(shù)不顯著外，其他三個(gè)時(shí)期的系數(shù)均顯著，這說(shuō)明在國(guó)際樣本中第三產(chǎn)業(yè)比重對(duì)能源消費(fèi)的抑制效應(yīng)不如中國(guó)的明顯。

從每個(gè)城市化階段來(lái)看，四個(gè)變量對(duì)能源消費(fèi)的影響貢獻(xiàn)程度不一。在城市化初期階段、城市化中前期階段以及城市化后期階段，人口規(guī)模是能源消費(fèi)最重要的推動(dòng)力量，其次是城市化率，最后是人均收入水平。但是，在城市化中后期階段，城市化率成為了能源消費(fèi)最重要的推動(dòng)因素，其次是人口規(guī)模。

根據(jù)表3計(jì)算出的系數(shù)，將國(guó)際和國(guó)內(nèi)的城市化對(duì)能源消費(fèi)的彈性系數(shù)用折線圖表示，如圖1所示。從中可以看出，國(guó)際和國(guó)內(nèi)樣本的城市化對(duì)能源消費(fèi)的彈性系數(shù)都呈現(xiàn)出倒U形的變化趨勢(shì)；而且國(guó)內(nèi)系數(shù)都要大于國(guó)際系數(shù)，尤其在50%－70%的城市化發(fā)展階段。

2.情景分析：我們將向哪里去？

根據(jù)參數(shù)估計(jì)結(jié)果和相關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)中國(guó)人口規(guī)模、人均GDP、城市化率和第三產(chǎn)業(yè)比重的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，我們可以對(duì)中國(guó)2020年的能源消費(fèi)量進(jìn)行情景分析。

（1）情景設(shè)定

首先根據(jù)STIRPAT模型對(duì)影響一次能源消費(fèi)的四個(gè)重要因素，即城市化率、人口規(guī)模、人均GDP和第三產(chǎn)業(yè)比重進(jìn)行情景設(shè)定。

第一，城市化率的情景設(shè)定。根據(jù)《國(guó)家城鎮(zhèn)化發(fā)展規(guī)劃（2014－2020）》的預(yù)測(cè)，到2020年，中國(guó)要實(shí)現(xiàn)常住人口城市化率達(dá)到60%左右。第二，人口規(guī)模的情景設(shè)定。根據(jù)聯(lián)合國(guó)的預(yù)測(cè)，中國(guó)人口到2020年將達(dá)到143 286.8萬(wàn)人，這就意味著中國(guó)的人口將比2011年增長(zhǎng)7%。第三，人均GDP的情景設(shè)定。根據(jù)黨的十八大報(bào)告，到2020年中國(guó)的人均收入要比2010年翻一番。第四，第三產(chǎn)業(yè)比重的情景設(shè)定。根據(jù)《國(guó)家城鎮(zhèn)化發(fā)展規(guī)劃（2014－2020）》，目前中國(guó)第三產(chǎn)業(yè)增加值占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值比重僅為46.1%，與發(fā)達(dá)國(guó)家74%的平均水平相差甚遠(yuǎn)，與中等收入國(guó)家53%的平均水平也有差距；為此，假設(shè)到城市化中后期即城市化率在50%－70%的階段，中國(guó)的第三產(chǎn)業(yè)比重可以提高到53%。

（2）情景模擬

在IPAT模型的假設(shè)下，根據(jù)STIRPAT模型的實(shí)證結(jié)果可以預(yù)測(cè)，到2020年中國(guó)的城市化率達(dá)到60%的背景下，隨著人口規(guī)模、人均GDP、城市化率和第三產(chǎn)業(yè)比重的變化，中國(guó)的能源消費(fèi)將在2011年34.8億tce的基礎(chǔ)上增加19億tce，總量達(dá)到54億tce。具體計(jì)算過(guò)程如表4所示。

圖1 城市化對(duì)能源消費(fèi)的彈性的國(guó)內(nèi)和國(guó)際比較

表4 中國(guó)2020年一次能源消費(fèi)隨四個(gè)重要因素變動(dòng)的情況

需要注意的是，真實(shí)的能源消費(fèi)量還可能更高，因?yàn)樵谒膫€(gè)因素同時(shí)變化的情況下，其相互作用可能會(huì)加強(qiáng)，如人口規(guī)模、城市化率和人均GDP同時(shí)增加，會(huì)使得三者對(duì)能源消費(fèi)的總體影響增大。因此，上述估計(jì)值可以視為按目前情況發(fā)展至2020年的我國(guó)能源消費(fèi)量的保守估計(jì)值。黨的十八大報(bào)告明確提出要“控制能源消費(fèi)總量”，我國(guó)的“十二五”能源規(guī)劃也提出，到2015年中國(guó)能源消費(fèi)總量控制在40億tce左右。然而，按照目前的能源消費(fèi)模式是很難完成是上述能源總量控制目標(biāo)的。可是，如果我國(guó)的第三產(chǎn)業(yè)比重在2020年可以達(dá)到74%的水平，那么能源消費(fèi)水平就可以控制在44億tce左右；這樣就有可能完成能源總量控制目標(biāo)。下面通過(guò)情景對(duì)比，把提高第三產(chǎn)業(yè)比重作為一種協(xié)調(diào)城市化發(fā)展與能源消費(fèi)總量控制的政策選擇進(jìn)行討論。

（3）情景對(duì)比

通過(guò)對(duì)美國(guó)、日本和韓國(guó)在50%－60%的城市化進(jìn)程中所呈現(xiàn)出來(lái)的人口、人均GDP、第三產(chǎn)業(yè)比重以及能源消費(fèi)的變動(dòng)情況來(lái)對(duì)比分析中國(guó)的情景預(yù)測(cè)。從表5可以看出，美國(guó)從1920年至1940年經(jīng)歷了城市化率從50%提高到60%的過(guò)程，期間年均人口增長(zhǎng)率為1%，年均人均GDP增長(zhǎng)率為1.1%，第三產(chǎn)業(yè)比重從46%提高到53%，年均能源消費(fèi)增長(zhǎng)率為1%。相較于美國(guó)、日本和韓國(guó)的城市化進(jìn)程中的變化情況，我們可以看到：在能源約束相對(duì)較弱的背景下，這三個(gè)國(guó)家的變化規(guī)律符合更快、更富裕和更高耗能的規(guī)律，即美國(guó)完成這個(gè)城市化進(jìn)程歷時(shí)20年，日本用了14年，而韓國(guó)僅用了6年；在年均人均GDP增長(zhǎng)率方面，韓國(guó)大于日本，日本大于美國(guó)；最終的年均能源消費(fèi)增長(zhǎng)率則是韓國(guó)最大，日本次之，美國(guó)最小。

表5 50%－60%的城市化進(jìn)程中典型發(fā)達(dá)國(guó)家和中國(guó)的主要控制變量的情況對(duì)比

由于中國(guó)至今仍實(shí)施人口計(jì)劃生育政策，在2020年之前人口規(guī)模不會(huì)發(fā)生大的變化；另外，由于以人均GDP衡量的人民生活水平的提高是中國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)政策的首要目標(biāo)，人均GDP的增長(zhǎng)率也會(huì)比較穩(wěn)定。因此，在人口規(guī)模、人均GDP和第三產(chǎn)業(yè)比重中可能發(fā)生變化的就只有第三產(chǎn)業(yè)的比重了。當(dāng)中國(guó)的第三產(chǎn)業(yè)比重可以增加到74%時(shí)，中國(guó)的一次能源消費(fèi)總量就能控制在44億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以?xún)?nèi)，可以實(shí)現(xiàn)推進(jìn)城市化進(jìn)程和能源總量控制的雙重目標(biāo)。但是，從美國(guó)、日本和韓國(guó)的歷史經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，在50%－60%城市化階段，第三產(chǎn)業(yè)比重最高也不超過(guò)56%（日本），沒(méi)有哪個(gè)國(guó)家在這個(gè)階段就達(dá)到了74%；而且中國(guó)對(duì)2020年第三產(chǎn)業(yè)比重的規(guī)劃也只是53%。由此觀之，推進(jìn)城市化進(jìn)程和能源消費(fèi)總量控制的雙重目標(biāo)無(wú)法同時(shí)實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槌鞘谢M(jìn)程內(nèi)在地要求能源消費(fèi)總量的增長(zhǎng)，尤其是在目前城市化發(fā)展的中期，城市化進(jìn)程一定伴隨著能源消費(fèi)的增長(zhǎng)。如果到城市化后期，即城市化率到70%以后，城市化帶來(lái)的能源消費(fèi)增量才會(huì)減少。

四、結(jié)論和政策含義

本文將中國(guó)城市化進(jìn)程對(duì)能源消費(fèi)的影響與國(guó)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)性事實(shí)對(duì)比考察、實(shí)證分析和情景分析，得到如下主要結(jié)論：

第一，通過(guò)比較分析中國(guó)與典型發(fā)達(dá)國(guó)家以及發(fā)展中國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)性事實(shí)后發(fā)現(xiàn)，后發(fā)展國(guó)家在實(shí)現(xiàn)同樣的城市化水平的過(guò)程中表現(xiàn)出更快、更富裕和更高耗能的特征，這也印證了政治經(jīng)濟(jì)學(xué)理論關(guān)于城市化與能源消費(fèi)之間關(guān)系的觀點(diǎn)。

第二，通過(guò)實(shí)證研究發(fā)現(xiàn)，在每個(gè)城市化發(fā)展階段，中國(guó)的城市化水平對(duì)能源消費(fèi)的影響均是正的；在城市化進(jìn)程中，中國(guó)和國(guó)際的數(shù)據(jù)都表明城市化率對(duì)能源消費(fèi)的影響呈倒U形關(guān)系，而且國(guó)內(nèi)樣本的影響系數(shù)要遠(yuǎn)大于國(guó)際樣本的影響系數(shù)；這印證了生態(tài)現(xiàn)代化理論和城市環(huán)境轉(zhuǎn)換理論的觀點(diǎn)。

第三，無(wú)論對(duì)國(guó)際樣本還是國(guó)內(nèi)樣本而言，人口規(guī)模和人均GDP對(duì)能源消費(fèi)均具有顯著的促進(jìn)效應(yīng)，第三產(chǎn)業(yè)比重則表現(xiàn)出顯著的抑制效應(yīng)，且國(guó)內(nèi)樣本的抑制作用更為明顯，這對(duì)于我國(guó)的節(jié)能減排策略選擇具有重要的政策啟示。

第四，情景分析結(jié)果顯示，到2020年，中國(guó)的能源消費(fèi)總量將達(dá)到54億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了能源總量控制目標(biāo)；再結(jié)合國(guó)際經(jīng)驗(yàn)可以看出，中國(guó)無(wú)法同時(shí)實(shí)現(xiàn)推進(jìn)城市化進(jìn)程和能源總量控制的雙重目標(biāo)。

綜上所述，雖然中國(guó)無(wú)法同時(shí)實(shí)現(xiàn)推進(jìn)城市化進(jìn)程和能源總量控制的雙重目標(biāo)，但可以通過(guò)調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)來(lái)緩解能源和環(huán)境壓力。政治經(jīng)濟(jì)學(xué)理論認(rèn)為伴隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和城市化進(jìn)程的一定是能源消費(fèi)總量的增長(zhǎng)；而生態(tài)現(xiàn)代化理論和城市環(huán)境轉(zhuǎn)換理論則認(rèn)為隨著城市化的發(fā)展，能源消費(fèi)（化石能源）會(huì)呈現(xiàn)倒U形變化。因此，通過(guò)增加可再生能源的比重，降低化石能源的比重，降低化石能源對(duì)環(huán)境的損害，而保持能源總量的增長(zhǎng)，從而促進(jìn)城市化的發(fā)展。

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