王新安 張亞杰 王 羲

(西安財經(jīng)學院 商學院，陜西 西安710100)

0 引 言

目前，中國正處于工業(yè)化、城鎮(zhèn)化發(fā)展的中后期，經(jīng)濟增長速度較快，但與之相伴隨的能源消費量也不斷增加。眾所周知，全球性的能源短缺迫使發(fā)達國家積極布局能源消費戰(zhàn)略規(guī)劃，究其原因就是能源消費問題影響著一個國家(地區(qū))經(jīng)濟發(fā)展水平的高低。隨著國家主席習近平“一帶一路”戰(zhàn)略構想的提出，中東國家與中國的能源關系日益緊密，已成為中國“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略的重要支點[1]68-74。目前從我國與周邊國家的經(jīng)濟結構特點、社會發(fā)展需要以及合作的基礎條件來看，以能源、資源合作為著力點最具有現(xiàn)實意義和可行性[2]44-57。與此同時，陜西省“十三五”規(guī)劃提出了以能源消費總量實現(xiàn)自給，經(jīng)濟增長保持中高速穩(wěn)步增長的發(fā)展目標。為盡快實現(xiàn)陜西省能源消費與經(jīng)濟增長的協(xié)調(diào)發(fā)展，減少不合理的能源消耗，陜西省應充分借助其“一帶一路”戰(zhàn)略的區(qū)位優(yōu)勢，最大化地利用陜西省能源裝備制造業(yè)的優(yōu)勢，實現(xiàn)陜西省能源消費的安全、健康、持續(xù)、穩(wěn)定供給的戰(zhàn)略目標。陜西省作為能源大省，同時擔負著能源生產(chǎn)大省和能源消費大省兩種角色。因此，在“一帶一路”戰(zhàn)略構想下，如何實現(xiàn)陜西省產(chǎn)業(yè)結構與能源消費的協(xié)調(diào)發(fā)展，就成為保障能源安全的一個重要課題。

1 相關文獻綜述

能源作為國民經(jīng)濟發(fā)展和國防建設的基礎和支柱產(chǎn)業(yè)，近年來得到了許多專家與學者的關注。白萬平認為，中國已全面出現(xiàn)能源總量和結構性的自給不足，且對進口的依賴程度不斷增加，只有落實、控制能源消費總量才能達到經(jīng)濟發(fā)展的可持續(xù)性[3]93-98。金艷鳴提出在現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)結構條件下，能源消費總量控制可能會加快能源效率的提高[4]45-51。戴彥德、呂斌等認為，控制能源消費總量是從源頭上落實環(huán)境治理的根本途徑，是保障能源安全的重要方法，是應對氣候變化和實現(xiàn)非化石能源發(fā)展目標的必要手段[5]1-7。之所以要控制能源消費，其原因主要是：一方面，中國將成為單一國家化石能源自我產(chǎn)量和消費量缺口最大的國家[6]30-33(或成為世界最大的石油和煤炭進口國)；另一方面，為支撐經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展和保證工業(yè)化后期的經(jīng)濟穩(wěn)定增長，必須嚴格控制能源消費總量。

改革開放以來，我國經(jīng)濟的快速發(fā)展使能源需求不斷增加，導致我國逐漸從原來的能源出口國變成能源進口國，目前只能通過能源進口確保供需平衡。由于世界能源地緣政治形勢復雜，海外獲取能源難度不斷增大，各國也在不斷加大對重要能源生產(chǎn)地的戰(zhàn)略控制，企圖通過掌握“能源武器”以提升政治影響和經(jīng)濟地位[7]24-28。何義霞認為，長期以來，美國、歐盟和俄羅斯憑借其資金技術實力和傳統(tǒng)影響，已在中東地區(qū)占據(jù)主導地位[8]76-80。汪應洛、王樹斌等認為，美歐兩大發(fā)達經(jīng)濟體紛紛出臺區(qū)域合作發(fā)展戰(zhàn)略，力圖打破俄羅斯對中亞的能源控制，重構中亞國家能源供給新格局[9]1-5。胡鞍鋼、馬偉等提出，經(jīng)營中亞的構想，涉及中國政治、經(jīng)濟、能源、安全等多重戰(zhàn)略意義[10]1-10。中亞國家是地緣政治學家公認的世界能源經(jīng)濟發(fā)展“能源富集區(qū)”，被稱為“心臟地帶”[11]77-83。比如哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦、土庫曼斯坦等是油氣資源非常豐富的國家，俄羅斯是世界最大的天然氣出口國。郭菊娥、王樹斌等認為，我國能源生產(chǎn)遠遠低于能源需求，造成能源需求缺口大，特別是油氣資源嚴重依賴進口[12]88-92。據(jù)2013年有關部門的統(tǒng)計，我國石油進口依存度高達61.0%，天然氣進口依存度達31.6%。國際能源署預計，2025年我國原油對外依存度將達到82%[13]96-109。石瑩、何愛平認為，中亞國家油氣資源豐富，急切希望能源富國、能源強國，確立以能源工業(yè)為優(yōu)先重點發(fā)展領域的國家戰(zhàn)略[14]115-123。曾昭寧認為，東盟國家蘊藏豐富的油氣資源及礦產(chǎn)資源，西安市可以為其勘探、開發(fā)、加工提供大量的能源裝備[15]。慕慧娟、崔光蓮提出，應該將西安市打造成為西北地區(qū)先進能源裝備制造業(yè)中心[16]93-97。王保忠、何煉成等認為，應該加快能源一體化，調(diào)整西部向儲備基地和能源戰(zhàn)略大通道的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變，強化本地資源開發(fā)與利用境外能源兼顧[17]60-65。

陜西省作為能源大省，同時擔負著能源生產(chǎn)大省和能源消費大省兩種角色，因此，在“一帶一路”發(fā)展環(huán)境下，結合陜西省現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)結構與能源消費的內(nèi)外部環(huán)境，如何實現(xiàn)陜西省產(chǎn)業(yè)結構與能源消費的協(xié)調(diào)發(fā)展，成為保障我國能源安全的一個重要課題。

2 陜西省能源消費現(xiàn)狀

(1)能源消費總量大，嚴重污染了生態(tài)環(huán)境。近年來，陜西省能源消費總量不斷增加，大致經(jīng)歷了四個階段：1978一1989年，陜西省能源消費總量進入緩慢上升期，年均增長5%左右；1990—2000年為第二階段，能源消費呈下降趨勢，進入調(diào)整期；2001—2010年為第三階段，陜西省能源消費進入高速增長期，年均增長率在12%左右；2011—2017年，陜西省能源消費總量進入回落期，年均增長率呈逐年回落趨勢，但能源消費總量的數(shù)值仍舊偏大[15]。從2007年起，我國已成為世界第二大能源消費國，二氧化碳排放量已位居世界第二位。預計到2025年，我國二氧化碳排放量有可能躍居世界第一位。之所以出現(xiàn)這種局面，主要是我國能源結構不合理，能源消費量過大，從而使我國生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞，由此帶來了大氣污染、核污染、溫室效應等問題。

(2)能源消費增速較快，煤炭消費比重過高。從能源增長方面看，陜西省能源消費平均增長8.7%，高于全國6.6% 的平均增長速度。從能源消費結構來看，陜西省煤炭占能源消費比重高于全國平均水平。煤炭作為支撐陜西省工業(yè)發(fā)展的主要能源，在陜西省能源消費中占據(jù)70%以上，處于陜西省能源消費品的壟斷地位。由此可見，陜西省能源消費存在以下三個問題：第一，陜西省能源消費增長速度較快，高于全國平均水平。第二，煤炭是陜西省工業(yè)發(fā)展的主要能源消費品，處于壟斷地位。第三，陜西省能源消費產(chǎn)品多為附加值低的初級產(chǎn)品。

(3)工業(yè)能源消費量偏大，節(jié)能降耗空間大。陜西省的自然稟賦決定了陜西省發(fā)展離不開能源化工行業(yè)。從各行業(yè)終端消費占陜西省終端能源消費比重來看，工業(yè)是陜西能源消費的主力軍。2011年以來，工業(yè)終端能源消費占陜西省終端消費的比重均高于60%，尤其是2015年，陜西省終端能源消費總量達10 850.9萬噸標準煤，其中，工業(yè)終端能源消費量7 258.9萬噸標準煤，占終端能源消費的66.9%。工業(yè)作為陜西省的主導產(chǎn)業(yè)，它的發(fā)展需要消耗大量的能源，這對陜西省降低能源消耗帶來了極大的挑戰(zhàn)。

3 陜西省能源消費模型的構建

ARIMA模型主要是通過時間序列分析過去的波動而預測事物未來的發(fā)展變化趨勢，并減少不確定因素干擾，從而實現(xiàn)預測精度的極大化[16]57-65。為此，本文利用ARIMA模型對陜西省能源消費總量進行分析與預測。

3.1 ARIMA模型的構建

Box和Jenkins提出的時間序列分析方法被稱為“Box-Jenkins模型”。時間序列模型主要利用序列的歷史數(shù)據(jù)及隨機擾動項而建立，其一般形式詳見(1)式：

Xt=F(Xt-1,Xt-2,…μt)

(1)

ARIMA(p,d,q)模型包含自回歸模型(AR(p))、移動平均模型(MA(q))、自回歸移動平均模型(ARMA)三種基本模型類型[17]262-286。若該時間序列為單整的非平穩(wěn)數(shù)據(jù)，則需要對其差分后再建立以下3種模型。

第1種，一般的P階自回歸(auto-regression)過程AR(p)，對應的代數(shù)表達式為(2)式：

Xt=φ1Xt-1+φ2Xt-2+…+φpXt-p+μt

(2)

第2種，一般的q階移動平均(moving average)過程MA(q)，對應的代數(shù)表達式為(3)式：

μt=εt-θ1εt-1-…-θqεt-q

(3)

第3種，將第一種純AR(p)與MA(q)結合得到一個一般的自回歸移動(auto-regressive)過程ARMA(p,q),其對應的代數(shù)表達式為(4)式：

Xt=φ1Xt-1+φ2Xt-2+…+φpXt-p+εt-θ1εt-1-…-θqεt-q

(4)

由(4)式可知，一個隨機時間序列可以通過一個自回歸移動平均過程生成，該序列可以由其自身的過去值或滯后值及隨機干擾項來解釋。如果該序列的行為不會隨著時間的推移而發(fā)生變化，則可以根據(jù)過去的狀況預測未來的發(fā)展方向。

3.2 模型識別過程

下面本文選取2000—2015年陜西省能源消費總量進行分析。

(1)序列平穩(wěn)性檢驗。本文通過觀察2000—2015年陜西省能源消費總量的變化趨勢，發(fā)現(xiàn)陜西省能源消費總量呈持續(xù)緩慢上升趨勢，由此可判斷序列是非平穩(wěn)的。

(2)數(shù)據(jù)平穩(wěn)化。為檢驗時間序列是否平穩(wěn)，本文先對序列TEC取對數(shù)，令X=ln(TEC)，記對數(shù)序列為DTEC，然后進行檢驗。詳見表1所示：

表1 能源消費總量ADF單位根檢驗

由表1可以看出，TEC中的P值概率為0.983 2，表示其有98.32%的概率接受原假設，即原序列具有單位根，是非平穩(wěn)化序列，需要通過差分才能將序列平穩(wěn)化。此時，一階差分P值小于0.05的顯著性水平，拒絕原假設，表明一階差分后的序列是平穩(wěn)的。換句話說，TEC的一階差分序列是平穩(wěn)的，也就意味著TEC序列是一階單整，記為I(1)。因此，可以對原序列建立適當?shù)腁RIMA(p，q)模型，記TEC經(jīng)一階差分后的新序列為TEC1。

(3)ARIMA模型中，p與q參數(shù)的識別。平穩(wěn)時間序列TEC1的自相關系數(shù)(ACF)在k=1后逐漸衰減，即自相關系數(shù)在一階拖尾；偏自相關系數(shù)(PACF)在k=1后逐漸衰減，即偏自相關系數(shù)在1階拖尾。于是確定TEC序列為ARIMA過程，然后選用ARIMA過程，設定p=1或2,d=1,q=1或2,建立ARIMA(1，1，1)，ARIMA(2，1，1)，ARIMA(1，1，2)及ARIMA(2，1，2)模型。如圖1所示：

圖1 TEC1序列的樣本自相關函數(shù)和偏自相關函數(shù)

下面利用最佳準則函數(shù)(AIC)對四種模型進行最終模型選定。一般的指標判斷方法有二種：一種認為調(diào)整R2(擬合優(yōu)度)的值介于0與1之間，其值越大表示擬合效果越好；另一種認為ICA和SC的值越小，擬合優(yōu)度越好[17]262-286。由此可以看出，ARIMA(2，1，2)模型的擬合優(yōu)度最大，且其AIC和SC的值最小。因而本文選擇AR(2)MA(2)模型進行擬合，結果得到四種模型的擬合結果。詳見表2所示：

表2 四種模型的擬合結果

(4)ARIMA(2，1，2)模型擬合檢驗。本文利用EVIEWS軟件對ARIMA(2,1,2)模型進行擬合，詳見(5)式：

Xt=1.030Xt-1-0.613Xt-2+629.300+εt-3.1281εt-1+1.991εt-2

(5)

(5)式中，X=ln(TEC)，由此得到TECt的估

計結果：

TECt=e1.030Xt-1-0.613Xt-2+629.300+εt-3.1281εt-1+1.991εt-2

(6)

下面對ARIMA模型的殘差進行單位根檢驗，即對模型的殘差序列進行白噪聲檢驗。殘差的單位根檢驗結果如表3所示：

表3 殘差序列的單位根檢驗結果

由表3可以看出，p值為0.003 9，小于0.05，拒絕原假設，說明殘差序列是平穩(wěn)的。

下面根據(jù)殘差序列的自相關和偏自相關函數(shù)值，以及Q-Stat和P值得出，殘差序列不存在自相關，為白噪聲序列，說明模型已經(jīng)完全提取了有規(guī)律的信息，同時時間序列模型TEC的擬合效果較好。詳見圖2所示：

圖2 殘差序列的自相關函數(shù)和偏自相關函數(shù)

(5)數(shù)據(jù)預測方法。下面本文利用動態(tài)預測和靜態(tài)預測兩種方法進行預測。動態(tài)預測從預測樣本的第一期開始進行多步預測，每一步都是采用前面的預測值來計算新的預測值。因此，動態(tài)預測只適應樣本外(2016—2020年)預測，而不適應樣本內(nèi)(2000—2015年)預測。靜態(tài)預測利用滯后因變量的實際值而預測的結果，即每預測一次，須用真實值代替預測值，并將其加入到估計區(qū)間，再進行前一步預測。由此可見，靜態(tài)預測一般只適應樣本內(nèi)(2000—2015年)預測，不適應樣本外(2016—2020年)預測。綜上所述，在對ARIMA模型預測時，樣本內(nèi)(2000—2015年)預測采用靜態(tài)預測，樣本外(2016—2020年)預測采用動態(tài)預測。

下面利用2000—2015年陜西省能源消費總量建立ARIMA(2,1,2)模型，進而得到陜西省2002—2020年能源消費總量的實際值與預測值。詳見表4所示：

表4 2002—2020年陜西省能源消費與預測量

續(xù)表4：

由表4可以看出，2000—2015年陜西省能源消費總量逐年增加，2016年、2017年，陜西省能源消費總量分別達到12 284.450萬噸標準煤、12 918.400萬噸標準煤，預計2018年、2019年可能達到13 589.690萬噸標準煤、14 259.390萬噸標準煤，到2020年，陜西省能源消費總量將達到14 904.560萬噸標準煤，比2015年能源消費總量增長27.22%。另外還發(fā)現(xiàn)，陜西省2003—2020年能源消費總量在13個預測年度的誤差百分比均在2%以下，預測的平均絕對百分誤差(MAPE)為0.57，一般認為MAPE值低于10時預測精度較高[18]106，因此，本模型擬合效果較好。

由表4還可以發(fā)現(xiàn)，與2015年陜西省能源消費總量的11 715.85億萬噸標準煤相比，2020年，陜西省能源消費增長率接近于30%，而現(xiàn)階段陜西省煤炭占能源消費總量的比重高于70%，說明陜西省能源消費結構必須進行調(diào)整。因此，未來陜西省調(diào)整能源消費結構的重點是由消耗低附加值能源消費品(煤炭)轉(zhuǎn)變?yōu)楦吒郊又档那鍧嵞茉矗瑥亩鴾p少煤炭的消費，逐漸增加可替代清潔能源(如石油、天然氣)的消費。

根據(jù)陜西省目前能源裝備技術水平，恰好可以為這些油氣資源豐富的國家提供能源裝備、化工裝備、冶金裝備等。比如我國石油掘進機設備居全球第二，其成本僅為歐洲國家制造成本的一半；大型煉油設備能源加工轉(zhuǎn)換效率可以達到90%以上。

4 調(diào)整和控制陜西省能源消費結構和消費總量的具體措施

目前，陜西省經(jīng)濟的高速增長主要依靠以煤炭投入為主的粗放型經(jīng)濟增長的帶動。無論是從生產(chǎn)要素供給、能源消耗，還是從生態(tài)環(huán)境的角度來看，這種經(jīng)濟增長方式往往會帶來很多的問題。因此，陜西省在“一帶一路”戰(zhàn)略帶動下，應加大對能源消費總量的控制，改變能源消費的單一模式，實現(xiàn)能源消費的多元化。另外，絲綢之路經(jīng)濟帶沿線的發(fā)展中國家，雖然具有豐富的能源，但因其技術裝備落后、資本投入不足等問題嚴重影響了這些國家的發(fā)展。為此，陜西省應充分發(fā)揮其能源裝備的優(yōu)勢，加強與“一帶一路”沿線國家的能源合作開發(fā)，在滿足當?shù)貒夷茉葱枨蟮耐瑫r，緩解陜西省清潔能源的消費問題。在此，陜西省應從以下兩個層面調(diào)節(jié)能源消費結構和控制能源消費總量。

(1)政府層面——發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，防范經(jīng)濟和政治風險。第一，陜西省應立足國內(nèi)，借鑒國外發(fā)達國家的經(jīng)驗，制定有關節(jié)能減排的法律法規(guī)，規(guī)范企業(yè)合理利用能源。第二，積極倡導資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會的建立，以實現(xiàn)陜西省經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，推動陜西省能源消費的循環(huán)發(fā)展。第三，利用國家稅收、財政補貼等政策鼓勵企業(yè)進行技術創(chuàng)新，探索新能源的廣泛應用，推進陜西省與“絲綢之路”經(jīng)濟帶沿線國家的能源合作，發(fā)展綠色循環(huán)經(jīng)濟。第四，保障“一帶一路”內(nèi)外部環(huán)境安全，為能源企業(yè)營造一個公平、公正的內(nèi)外部環(huán)境。第五，在國家宏觀能源消費框架下實施“一帶一路”經(jīng)濟帶能源戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃。第六，準確定位陜西省在“一帶一路”中的角色，防范“絲綢之路”經(jīng)濟帶的經(jīng)濟風險和政治風險。

(2)產(chǎn)業(yè)層面——發(fā)揮能源裝備優(yōu)勢，促進能源產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。第一，利用先進的科學技術進一步提高能源加工轉(zhuǎn)換效率，優(yōu)化能源消費結構，加大對深加工產(chǎn)品的開發(fā)力度，將陜西省的能源優(yōu)勢轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品優(yōu)勢。第二，在保障陜西省能源安全的同時，應有計劃、有目的地開發(fā)陜西省資源，充分利用“絲綢之路”經(jīng)濟帶沿線國家提供的油氣資源，拓寬能源的多元化發(fā)展渠道。第三，加強與“一帶一路”沿線能源豐富的國家進行聯(lián)合開采，實現(xiàn)合作共贏。第四，借用“一帶一路”的大背景，一方面使我國過剩的能源產(chǎn)業(yè)“走出去”，另一方面將我國稀缺的能源產(chǎn)業(yè)“引進來”，促進陜西省能源產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。第五，加強對新能源和可再生能源的開發(fā)力度，減少對污染嚴重的煤炭資源的依賴度。

5 結 語

本文通過構建的ARIMA模型對2003—2020年陜西省能源消費總量進行了評價與預測，結果發(fā)現(xiàn):陜西省能源消費總量未來將持續(xù)增加，預計到2020年，能源消費總量將達到14 904.560萬噸標準煤。由此可見，陜西省能源消費增速較快，煤炭消費比重過大，致使陜西省生態(tài)環(huán)境遭到嚴重破壞，并可能給人民群眾的身體健康帶來嚴重的傷害。由此本文認為，現(xiàn)階段陜西省應調(diào)整能源消費結構，改變依賴于低附加值，以消耗煤炭為主的經(jīng)濟發(fā)展模式，積極控制能源消費總量，保障能源消費安全，實現(xiàn)由消耗初級能源產(chǎn)品轉(zhuǎn)向消費高附加值的清潔能源。同時利用陜西省能源裝備的制造優(yōu)勢，積極推進與亞歐各國共建“一帶一路”能源消費合作經(jīng)濟帶，實現(xiàn)以能源設備換取油氣等清潔能源的目的，積極引進石油、天然氣、可再生清潔能源等，從而將陜西省打造成一個“能源裝備大省”。

[參 考 文 獻]

[1] 石澤.能源資源合作:共建“一帶一路”的著力點[J].新疆師范大學學報(哲學社會科學版),2015(1).

[2] 潛旭明.“一帶一路”戰(zhàn)略的支點:中國與中東能源合作[J].阿拉伯世界研究,2014(3).

[3] 白萬平.“十二五”期間我國控制能源消費總量、強度和結構研究[J].宏觀經(jīng)濟研究，2011(9).

[4] 金艷鳴.能源總量控制對我國經(jīng)濟的影響研究[J].生態(tài)經(jīng)濟，2012,261(12).

[5] 戴彥德，呂斌，馮超.“十三五”中國能源消費總量控制與節(jié)能[J].北京理工大學學報(社會科學版)，2015(1).

[6] 劉佳駿.“一帶一路”戰(zhàn)略背景下中國能源合作新格局[J].國際經(jīng)濟合作，2015(10).

[7] 鄒洋，周江，吳振明.我國合理控制能源消費總量實現(xiàn)途徑研究[J].經(jīng)濟問題，2015(6).

[8] 何義霞.“絲綢之路經(jīng)濟帶”：戰(zhàn)略考量，前景展望與建設思路[J].當代世界與社會主義，2014(4).

[9] 汪應洛，王樹斌，郭菊娥.絲綢之路經(jīng)濟帶能源通道建設的戰(zhàn)略思考[J].西安交通大學學報，2015(3).

[10] 胡鞍鋼，馬偉，鄢一龍.“絲綢之路經(jīng)濟帶經(jīng)濟帶”：戰(zhàn)略內(nèi)涵、定位和實現(xiàn)路徑[J].新疆師范大學學報，2014(2).

[11] 李琪.“絲綢之路”新使命：能源戰(zhàn)略通道——我國西北與中亞國家的能源合作與安全[J].西安交通大學學報，2007(2).

[12] 郭菊娥，王樹斌，夏斌.“絲綢之路經(jīng)濟帶”能源合作現(xiàn)狀及路徑研究[J].經(jīng)濟縱橫，2015(3).

[13] 趙華勝.淺評中俄美三大戰(zhàn)略在中亞的共處[J].國際觀察,2014(1).

[14] 石瑩，何愛平.絲綢之路經(jīng)濟帶的能源合作與環(huán)境風險應對[J].改革，2015(2).

[15] 曾昭寧.全面推進“一帶一路”戰(zhàn)略必須依靠“西安制造2025”來支撐[N].西安日報，2015-9-14.

[16] 慕慧娟，崔光蓮.共建“絲綢之路經(jīng)濟帶”背景下西北五省(區(qū))經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展研究[J].經(jīng)濟縱橫，2015(5).

[17] 王保忠，何煉成，李忠民.“新絲綢之路經(jīng)濟帶”一體化戰(zhàn)略路徑與實施對策[J].經(jīng)濟縱橫，2013(11).

[18] 徐國祥.統(tǒng)計預測與決策[M].上海：上海財經(jīng)大學出版社，1998.