中國各地區(qū)人口密度對能源強度的影響研究

方國斌　馬慧敏　寧國君

摘要：文章采用分類和回歸方法對中國各地區(qū)的能源強度與人口密度之間的關(guān)系進行研究。我們利用多元統(tǒng)計分析方法對各省的人口密度和能源消耗情況進行聚類分析，以便正確反映各個地區(qū)人口狀況和能源消費情況之間的關(guān)系。進一步討論人口密度對各省能源消耗的影響，以便合理規(guī)劃地區(qū)人口分布狀況，引導人口和資源分布，從質(zhì)量上改進中國城市化進程。研究結(jié)果表明，在城市化進程中，中國應該適度控制城鎮(zhèn)規(guī)模，這樣才能有效地提高能源利用效率。

關(guān)鍵詞：能源強度；人口密度；聚類分析；線性回歸

一、 引言

中國是世界上人口最多的國家，能源消耗量不斷增加，然而人均能源擁有量卻沒達到世界平均水平。中國經(jīng)濟處于高速發(fā)展階段，能源的對外依存度越來越高。伴隨著中國經(jīng)濟的增長與人口政策、生育觀念的轉(zhuǎn)變，中國正在面臨著能源危機與人口危機雙重挑戰(zhàn)。早在19和20世紀，西方國家經(jīng)過兩次工業(yè)革命后，先后完成了工業(yè)化，消耗了地球上大量的能源資源。伴隨著經(jīng)濟增長和人民生活水平的提高，能源消費量會不斷增加，降低單位GDP能耗與經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展是迫切需要解決的兩大問題。

在經(jīng)濟發(fā)展的同時，中國的人口在不斷增加，能源消耗量同時也在增加。有限的資源以及人類日益增長的的矛盾日益突出。特別是近幾年來中國北方大范圍的霧霾天氣頻繁發(fā)生，這與人口密度以及冬季供暖等因素有關(guān)，通過分析人口密度的過度集中趨勢、人均能源消耗的日益增加以及人口密度對地區(qū)能源消耗的結(jié)構(gòu)性影響等多方面因素，探索人口密度與能源強度之間的關(guān)系，將會為能源結(jié)構(gòu)調(diào)整方向，城市規(guī)劃布局和城鎮(zhèn)化進程的推進提供參考依據(jù)。

能源短缺和人口居住地區(qū)過度集中已經(jīng)成為中國面臨的兩大難題。中國是世界上人口最多的國家，截止2014年年底，中國人口占世界總?cè)丝诘谋戎卮蠹s為18.78%。雖然人口占比在進一步減小，但是人均能源消耗卻在不斷增加，2014年底。中國的人口密度已經(jīng)達到了142人/平方公里（資料來源：中國統(tǒng)計年鑒2015），根據(jù)國際能源署（IEA）以及《中國能源統(tǒng)計年鑒》提供的數(shù)據(jù)測算，中國人均一次能源消耗量已經(jīng)超過了3噸標準煤/人。從長期來看，中國人口的增速有可能會出現(xiàn)下降，人口的聚集程度會進一步增加，城鎮(zhèn)地區(qū)人口密度不斷增大。從資源稟賦的角度，現(xiàn)已探明的不可再生能源儲備有限，工業(yè)生產(chǎn)和居民消費過程中能源使用效率普遍偏低，能源短缺成為制約中國經(jīng)濟發(fā)展的一個瓶頸問題。地區(qū)人口密度對能源強度將會產(chǎn)生何種影響，需要通過研究不同省份的人口密度和能源消耗之間的關(guān)系來揭示。

人口密度對能源效率和的影響主要集中在交通運輸、地理位置、、公共服務發(fā)展程度等方面，尤其是城市公共交通以及集中暖等對提高能源強度具有明顯效果。Brownstone和Golob（2009）研究了美國加利福尼亞州人口密度對交通和能源消耗的影響。結(jié)果表明，較高的人口密度能夠有效地降低私人汽車和公共交通的能源消耗。Pfaff等人（2004）以及Huang和Qian（2010）對交通能耗的相關(guān)因素進行了進一步分析，但是人口密度因素是一個不容忽視的問題。方國斌等人（2016）在對地區(qū)能源消耗的比較分析中得出，中國北方地區(qū)的能源效率相對南方較低，其中主要因素為氣候以及人口密度。

隨著全球各個國家的經(jīng)濟不斷得到發(fā)展，人口不斷增加，不可再生能源能源儲備逐漸變小。怎樣合理提高能源使用效率，實現(xiàn)綠色生態(tài)化和可持續(xù)發(fā)展，需要從資源配置合理調(diào)整出發(fā)，分析影響能源效率的各種不同因素。本文首先研究能源消耗及人口密度的區(qū)域性差異，通過聚類分析分析得出不同地區(qū)的能源需求和人口狀況的差異，最后針對中國的能源現(xiàn)狀進行回歸分析，切實了解地區(qū)人口狀況及其對能源消費的影響。

二、 中國各省人口密度與能源消耗現(xiàn)狀

中國各省的人口密度因地區(qū)差異很明顯，沿海地區(qū)因為改革開放的政策優(yōu)惠，使得經(jīng)濟發(fā)展速度明顯高于中西部地區(qū)，人口城鎮(zhèn)化速度較快。中國各地區(qū)人口密度差異較大，地區(qū)間不均衡狀況尤為明顯。東部經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)人口為凈流入，人口密度較大；中部地區(qū)人口為凈流出，人口密度相對較小；而西部高原地區(qū)由于自然生態(tài)原因，人口稀少，資源消耗量和綜合利用率普遍偏低。

改革開放以來，中國走著傳統(tǒng)工業(yè)化道路，經(jīng)濟增長以高投入、能源高消耗、環(huán)境嚴重破壞為代價。中國對能源的需求隨著經(jīng)濟的快速增長在不斷增加。同時，中國的目前能源利用有很多不足之處：

（1）過度依賴煤炭資源。中國正處于發(fā)展階段，新能源開發(fā)和利用的能力仍然有限，導致中國的能源消費主要依賴于煤炭資源。煤炭等化石能源是不可再生的資源，如果新能源不盡快開發(fā)并替換這些不可再生資源，最終會出現(xiàn)不可再生資源，如煤炭，石油等將被耗盡。

（2）能源消耗總量增加，從而導致能源短缺。中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，高能耗已經(jīng)成為一種必然的趨勢，能源和人口之間的矛盾將變得更糟。人口規(guī)模不會在很短的時間內(nèi)發(fā)生太大變化，但是人口密度可以做一個合理的分配，適當?shù)娜丝诿芏纫旁谥匾恢谩?/p>

（3）能源效率低下，污染嚴重。隨著不斷上升的能源消耗，以及能源使用效率問題，大量不合理使用煤炭消費造成嚴重的空氣污染。由于生態(tài)環(huán)境面臨越來越大的破壞，人均能耗增加，能源供應形勢日益嚴峻，人與資源矛盾突出，對原本日益脆弱的生態(tài)鏈造成巨大壓力。

三、 中國各省人口密度和能源消耗的關(guān)系

1. 數(shù)據(jù)描述。為了分析人口密度與能源消耗的關(guān)系，需要考慮各個地區(qū)的人口數(shù)（單位：萬人），土地面積（單位：萬平方公里），能源消耗（單位：萬噸標準煤）等情況，并據(jù)此計算得到人口密度（單位：人/平方公里）和人均GDP能耗（單位：噸煤/人）等指標。由于西藏自治區(qū)的數(shù)據(jù)缺失，本文選取2012年中國30個省、市、自治區(qū)的數(shù)據(jù)進行分析，主要包括地區(qū)分類和計量分析。數(shù)據(jù)來源：中國統(tǒng)計年鑒2013。表1是這些地區(qū)人口數(shù)，土地面積和能源消耗三個指標的描述統(tǒng)計。從表1可以看出，各個地區(qū)的人口面積和能源消耗差異非常大，從統(tǒng)計分布來看，地區(qū)之間差異非常明顯。