山東省鋼鐵工業能源強度影響因素分析研究

倪大偉1,2楊善林1,2

（1合肥工業大學管理學院，安徽合肥230009；2過程優化與智能決策教育部重點實驗室，安徽合肥230009）

山東省鋼鐵工業能源強度影響因素分析研究

倪大偉1,2楊善林1,2

（1合肥工業大學管理學院，安徽合肥230009；2過程優化與智能決策教育部重點實驗室，安徽合肥230009）

山東是中國最主要的鋼鐵大省之一，研究山東省鋼鐵工業能源強度的影響因素對該省乃至全國節能降耗目標的實現都是至關重要的。運用實證研究的方法，得出山東省鋼鐵工業鋼產量、產業集中度、空間集中度等因素與噸鋼綜合能耗指標的關系，為山東省鋼鐵工業進一步實現可持續發展提供理論依據和決策參考。

噸鋼綜合能耗鋼產量產業集中度空間集中度鋼鐵工業

1 引言

山東省是全國產鋼能力最突出的省份之一，經過40多年的發展建設，特別是“十五”和“十一五”期間，產業規模大幅擴大，設備及技術水平不斷提高，綜合實力顯著增強，實現了由大到小的轉變，粗鋼產量由2000年的635萬t發展到2005年的4500萬t（圖1），在全國省市中位于第三位[1]。山東鋼鐵工業發展雖然取得了顯著成績，但仍存在著許多不容忽視的問題。企業普遍只注重產量提高，忽視了節約能源和保護環境，與國內大鋼鐵集團相比能源消耗水平有一定的差距。

本文試圖從影響鋼鐵行業能耗水平的宏觀因素入手，通過線性回歸模型和灰色關聯模型兩種方法，得出鋼產量、產業集中度、空間集中度與噸鋼綜合能耗的關系，再將得出的結果與山東省鋼鐵工業的發展規劃目標相結合，提出鋼鐵工業降低能耗水平的一些建議，為山東鋼鐵工業進一步實現可持續發展提供理論依據和決策參考。

2 山東省噸鋼綜合能耗影響因素實證分析

2.1 數據來源

從1980年以來，鋼鐵工業能源消耗一直占全國總能耗的10%左右[2]。山東省鋼鐵工業的能源消耗以煉焦煤、焦炭和電力等為主，其他如燃料油、原油等所占份額極小。將這四項主要能源消耗折合成標準煤，再結合山東省近年來的鋼產量，我們可以計算出1999-2008年山東鋼鐵工業的噸鋼綜合能耗。

鋼產量指標用歷年全省粗鋼產量表示。如圖1所示，從1999-2008年，山東省的粗鋼產量都是逐年增加的，2005年以后增速雖開始逐漸變小，但仍然保持著產量上升的趨勢。

考慮到山東省大型鋼鐵企業數目有限，我們用CR3指數來衡量鋼鐵行業的產業集中度。從產業集中度的變化情況來看，除了2000年、2004年、2008年略有上升外，產業集中度整體上基本處于下降趨勢。2000年、2004年集中度上升是由大型鋼鐵企業擴張產能所致，而2008年上升是由于濟鋼和萊鋼等的聯合重組[3]。

本文用C3指數來衡量山東省鋼鐵行業的空間集中度，用排名前三位的地級市鋼產量占全省鋼產量的比重表示。選取的城市為濟南、萊蕪、青島、日照這四個地級市，2006年之前，鋼鐵工業規模排名前三位的是濟南、萊蕪、青島，2006年之后濟南、萊蕪、日照這三個地級市排名前三位。

圖1 山東省1999年-2008年粗鋼產量變化趨勢圖

表1 山東省重點鋼鐵企業1999年～2008年粗鋼產量表（單位：萬噸）

表2 山東省重點地級市1999年～2008年粗鋼產量表（單位：萬噸）

表2 山東省重點地級市1999年～2008年粗鋼產量表（單位：萬噸）

2.2 相關性分析方法

2.2.1 回歸相關系數法

回歸分析方法是統計分析的重要組成部分，它是研究隨機變量之間關系的一種常用方法[4]。回歸分析一般與實際聯系比較密切，在實際中應用廣泛。相關系數是度量兩個隨機變量之間的線性相關性的一個重要數字特征，樣本相關系數的計算方法如下：

其中：X0表示山東省歷年噸鋼綜合能耗的時間樣本序列；Xi分別表示山東省鋼鐵工業鋼產量、產業集中度、空間集中度的時間樣本序列（i分別為1、2、3）；ri表示X0與Xi的回歸相關系數，易證|ri|≤1。顯然，只有當|ri|充分接近1時我們才能認為隨機變量X0與Xi之間存在線性相關性，并且當ri>0時X0與Xi之間具有正相關性，當ri<0時X0與Xi之間具有負相關性。

2.2.2 灰色關聯分析法

灰色系統方法與數理統計中的方差分析、回歸分析等因素分析方法相比，克服了統計方法中要求大樣本及其樣本具有典型的概率分布的不足，灰色關聯度的計算步驟如下：

（1）作累減生成，生成新的數列。

（2）計算X0與Xi兩個時間數列的標準差。

即x0和xi分別表示兩個時間數列和的均值

分別表示兩個時間數列X0和Xi的標準差。

（3）計算t時間x0（t），xi（t）的關聯系數。

（4）計算和的灰色關聯度。

上述關聯度式具有對稱性、唯一性和規范性，即Ri>0,表示X0與Xi具有正相關性，Ri<0,表示X0與Xi具有負相關性；|Ri|≤1且Ri=1當且僅當X0與Xi完全相關[5]。

3 結果與分析

計算結果顯示，灰色關聯分析模型得出噸鋼綜合能耗與鋼產量、鋼鐵產業集中度、鋼鐵工業空間集中度的灰關聯度分別為R1=-0.84981<0，R2=0.237682>0，R3=0.219028>0，而且有|R1|>|R2|>|R3|；運用回歸相關系數法得到的相關系數r1<0、r2>0、r3>0,且同樣有|r1|>|r2|>|r3|。結果表明，噸鋼綜合能耗與鋼鐵產業集中度、鋼鐵工業空間集中度的關聯程度不高（|R2|、|R3|<0.5），且均呈現正相關，而噸鋼綜合能耗與鋼產量的關聯程度卻很高（|R1|>0.5），并呈現負相關。兩種方法得出的結果一致，從而驗證了結果的有效性，因此得出結論如下：

（1）在節能降耗的大勢所趨下，雖然國內普遍提倡鋼鐵企業聯合重組，山東省鋼鐵行業近幾年的重組力度也很大，但噸鋼綜合能耗指標與行業的集中度并沒有呈負向運動關系，說明產業集中度對能源強度的關聯帶動效應較差。這是由于產業聯合重組工作的發展仍處于初級階段，重組水平不高，結構性矛盾突出，這與聯合重組后現存的一些問題是對應的：只是松散合作關系并無實質性的重組。

（2）目前山東省的鋼鐵行業的空間集中度也與噸鋼綜合能耗呈現不太明顯的正相關聯性，這是由于空間集聚的發展水平太低，以致沒有發揮出其對能源強度的關聯帶動效應[6]。目前主要存在以下問題：1）地區分布不合理，大都分布在內陸地區，其產業布局的地域局限性越來越突出，比如濟南、萊蕪等地瘦環境、水資源等因素的資源非常明顯；2）同一產業區域的鋼鐵企業缺少合作，缺乏自主創新能力等。這些問題導致了鋼鐵工業沒有發揮出空間集聚的優勢。

（3）近幾年山東鋼鐵工業粗鋼產量的不斷增長促進了噸鋼綜合能耗的降低，粗鋼產量與噸鋼綜合能耗表現了較為顯著的負相關性。說明未來山東省仍應繼續保持粗鋼產量持續增長的趨勢，從而進一步實現節能降耗的目標。但為了防止中小鋼鐵企業盲目擴張產能而導致行業整體能源效率出現反彈，也應合理調控鋼鐵工業生產規模與產量增長速度，根據資源、能源和環保狀況，將鋼鐵生產控制在以滿足國內需求為主的范圍內。

（4）由于粗鋼產量與噸鋼綜合能耗的關聯程度大于產業集中度和空間集中度，因此應當使大型鋼鐵企業充分利用產能，同時也要重點發展中小型鋼鐵企業，提高鋼鐵生產效率，從而提高能源利用效率。而不是盲目地追求產業集中度和空間集中度的提高，否則會弄巧成拙。

（5）統計分析方法是根據有限數據擬合的，它在一定的數據范圍內體現了一定的規律性，但如果超過了這個范圍，變量之間的關系很可能發生變化[7]。本文的關聯分析主要是在一定的數據范圍內進行的，在宏觀政策、技術水平、產業結構等變化不大的情況下，本文的分析結果需與山東省的實際相結合進行整合應用。

4 總結

本文針對山東省鋼鐵工業，運用定性分析與實證研究相結合的方法，得出鋼產量、產業集中度、空間集中度等因素與噸鋼綜合能耗指標的關系，研究結論是否適用于其它地區或單個企業以及這個規律存在的條件還需要在以后的研究進一步驗證。

[1]李傳峰.山東鋼鐵工業發展方式探討[J].山東冶金,2006(5)：3-5.

[2]中國鋼鐵工業協會科技環保部.中國鋼鐵工業能耗現狀與節能前景[J].冶金管理，2004：15-19.

[3]陳連生，朱立光.限產對鋼鐵聯合企業噸鋼綜合能耗的影響[J].冶金能源，2001：5-8.

[4]金明鷗，韓興國，陳煦琰.線性回歸模型在噸鋼綜合能耗分析中的應用[J].包鋼科技，2009：88-90.

[5]合肥工業大學數學教研室.概率論與數理統計[M].安徽：合肥工業大學出版社，2004：272-273.

[6]萬雪飛.產業組織結構、空間分布形態與能源效率研究——基于江蘇省能源密集型產業的實證分析[D].江蘇：東南大學產業經濟學，2007.

[7]陳華友.組合預測方法有效性理論及其應用[M].北京：科學出版社，2008：32-33.

TF4

A

國家自然科學基金資助項目(70631003)；教育部博士點基金資助項目(20080359007)；國家科技部863項目《大型聯合企業先進能源管理系統開發與應用》(2008AA042901)。

倪大偉（1986-）女，江蘇鹽城人。合肥工業大學2008級在讀碩士研究生；管理科學與工程專業；Email：daweini860715@126.comTel：13696500695；詳細通信地址：合肥工業大學屯溪路193號科技樓計算機網絡所809。