陳雪冰 劉陳帥 謝冬雪 門曉君

摘 要：能源是國民經(jīng)濟發(fā)展和社會進(jìn)步的重要動力來源和物質(zhì)保障，研究能源消耗量與經(jīng)濟增長的關(guān)系具有戰(zhàn)略意義，為國家或地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展策略提供一定的參考。本文以河北省為例，采取1997年至2015年能源消耗量與經(jīng)濟增長相關(guān)的18個指標(biāo)，構(gòu)建基于主成分分析的能源-經(jīng)濟系統(tǒng)。計算出綜合發(fā)展水平指數(shù)并給出了河北省能源消耗量與經(jīng)濟增長的關(guān)系。

關(guān)鍵詞：區(qū)域經(jīng)濟增長；能源消耗量；多元統(tǒng)計分析；主成分分析

0.引言

能源是國民經(jīng)濟發(fā)展和社會進(jìn)步重要的動力來源和物質(zhì)保障。能源消耗量是指一個國家、地區(qū)、行業(yè)或部門一定時期內(nèi)消費能源的總量。具體表現(xiàn)為原煤、石油、天然氣和電力等的消耗。近年來，河北省經(jīng)濟快速發(fā)展，2015年地區(qū)生產(chǎn)總值達(dá)到29 806.10億元，在全國省級行政區(qū)排名第七。與此同時，能源消費量也在逐年增加，1985—2013 年河北省能源消費總量從 4548.85萬噸標(biāo)煤增長到31170.36萬噸標(biāo)煤，增長了5.85倍，年均增長7.12%。伴隨著河北省人口的不斷增長和城市化的持續(xù)推進(jìn)，經(jīng)濟發(fā)展與能源消耗兩者之間的關(guān)系也越來越密切，研究兩者之間的關(guān)系對經(jīng)濟發(fā)展具有深刻的意義。

國內(nèi)外學(xué)者在研究能源與經(jīng)濟關(guān)系的進(jìn)程中衍生出很多的理論與方法，然而因模型、指標(biāo)數(shù)據(jù)的選擇不同，結(jié)果卻大相徑庭。目前能源-經(jīng)濟系統(tǒng)的研究結(jié)果支撐以下四種假說：（1）增長假說；（2）節(jié)約假說，；3）反饋假說；4）中性假說[1]。

raft（1978）[2]在能源、經(jīng)濟關(guān)系研究中做出了開拓性工作，研究發(fā)現(xiàn)“節(jié)約假說”在美國成。 lasure 和 Lee（1998）[3]通過對新加坡能源、經(jīng)濟關(guān)系的研究，發(fā)現(xiàn)“增長假說”成立。Hwang Gum（1992）[4]在對臺灣地區(qū)能源、經(jīng)濟關(guān)系研究中，發(fā)現(xiàn)“反饋假說”成立。Ferguson（2000）[5]通過對七國集團(tuán)的研究發(fā)現(xiàn)，美國、加拿大、日本、德國、法國、意大利、英國電力消耗與濟增長之間不存在因果關(guān)系，即“中性假說”成立。林伯強（2001）[6]將誤差修正模型引入源、經(jīng)濟關(guān)系的研究中，進(jìn)而分析了能源消費的短期行為特征。韓志勇、魏一鳴（2004）[7]通過分析我國能源、經(jīng)濟方面的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)二者之間不存在長期均衡關(guān)系，但是二者之間的反饋假說”成立。

1.研究方法

1.1 指標(biāo)的選取與預(yù)處理

能源消耗是指一個國家、地區(qū)、行業(yè)或部門一定時期內(nèi)消費能源的總量。具體表現(xiàn)為原煤、石油、天然氣和電力的消耗。因此本文將通過選取以上能源的年均消耗量作為第一組變量指標(biāo)來判斷整個能源消耗系統(tǒng)的變動情況。具體指標(biāo)為煤炭消費量X1（萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤），焦炭消費量 X2（萬噸），原油消費量 X3（萬噸），汽油消費量 X4（萬噸），煤油消費量 X5（萬噸），柴油消費量 X6（萬噸），燃料油消費量X7（萬噸），天然氣消費量X8（億立方米），電力消費量X9（億千瓦/時）。

經(jīng)濟增長是指一個區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟規(guī)?？偭康牟粩鄶U大，具體表現(xiàn)為所提供的產(chǎn)品和服務(wù)總量的增多。區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展是內(nèi)外部因素共同作用的結(jié)果，因此不能只用單一的指標(biāo)來衡量，本文借鑒相關(guān)文獻(xiàn)的做法，采用地區(qū)生產(chǎn)總值指數(shù)Y1（上年=100）、第一產(chǎn)業(yè)增加值指數(shù) Y2（上年=100）、第二產(chǎn)業(yè)增加值指數(shù) Y3（上年=100）第三產(chǎn)業(yè)增加值指數(shù)Y4（億元）、地區(qū)生產(chǎn)總值Y5（億元）、第一產(chǎn)業(yè)增加值Y6（億元）、第二產(chǎn)業(yè)增加值Y7（億元）、第三產(chǎn)業(yè)增加值Y8（億元）、人均地區(qū)生產(chǎn)總值Y9（元/人）等9個指標(biāo)來構(gòu)建區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展指標(biāo)系統(tǒng)。綜上所述，本文將通過以上指標(biāo)對河北省區(qū)域能源消耗系統(tǒng)和經(jīng)濟增長系統(tǒng)進(jìn)行分析。

1.2 數(shù)據(jù)來源

根據(jù)上述各項指標(biāo)體系，以河北省區(qū)域為研究樣，利用1997-2016年的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)來源于國家統(tǒng)計局。

1.3主成分分析

在多指標(biāo)問題的研究中，通常采用主成分分析的方法，以達(dá)到降維的目的。利用主成分分析法，可以測算系統(tǒng)的發(fā)展水平。 主成分分析的原理如下：

設(shè)有 n 個樣本，每個樣本觀測 p 個指標(biāo)： ，得到原始數(shù)據(jù)資料陣：

其中

用矩陣X中的p 個向量 作線性組合，結(jié)果如下：

簡寫為：

系數(shù) 由下列條件決定：

（1）不相關(guān)性。 不相關(guān)，

（2）方差遞減。

（3）

模型可寫為：

其中

參考文獻(xiàn)：

[1]黃艷華. 重慶市能源-經(jīng)濟-環(huán)境（3E）系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展研究。

[2]韓智勇， 魏一鳴， 焦建玲， 等. 中國能源消費與經(jīng)濟增長的協(xié)整性與因果關(guān)系分析[J]. 系統(tǒng)工程， 2005， 22（12）： 17-21.