河北省區(qū)域能源消耗量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的多元統(tǒng)計(jì)分析

2018-08-24 22:24:38陳雪冰劉陳帥謝冬雪門(mén)曉君

科學(xué)與財(cái)富 2018年24期

陳雪冰劉陳帥謝冬雪門(mén)曉君

摘要：能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的重要?jiǎng)恿?lái)源和物質(zhì)保障，研究能源消耗量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系具有戰(zhàn)略意義，為國(guó)家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)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(jì)增長(zhǎng)相關(guān)的18個(gè)指標(biāo)，構(gòu)建基于主成分分析的能源-經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。計(jì)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(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系。

關(guān)鍵詞：區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)；能源消耗量；多元統(tǒng)計(jì)分析；主成分分析

0.引言

能源是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步重要的動(dòng)力來(lái)源和物質(zhì)保障。能源消耗量是指一個(gè)國(guó)家、地區(qū)、行業(yè)或部門(mén)一定時(shí)期內(nèi)消費(fèi)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(lái)，河北省經(jīng)濟(jì)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(guó)省級(jí)行政區(qū)排名第七。與此同時(shí)，能源消費(fèi)量也在逐年增加，1985—2013 年河北省能源消費(fèi)總量從 4548.85萬(wàn)噸標(biāo)煤增長(zhǎng)到31170.36萬(wàn)噸標(biāo)煤，增長(zhǎng)了5.85倍，年均增長(zhǎng)7.12%。伴隨著河北省人口的不斷增長(zhǎng)和城市化的持續(xù)推進(jìn)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源消耗兩者之間的關(guān)系也越來(lái)越密切，研究?jī)烧咧g的關(guān)系對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有深刻的意義。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者在研究能源與經(jīng)濟(jì)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(jì)系統(tǒng)的研究結(jié)果支撐以下四種假說(shuō)：（1）增長(zhǎng)假說(shuō)；（2）節(jié)約假說(shuō)，；3）反饋假說(shuō)；4）中性假說(shuō)[1]。

raft（1978）[2]在能源、經(jīng)濟(jì)關(guān)系研究中做出了開(kāi)拓性工作，研究發(fā)現(xiàn)“節(jié)約假說(shuō)”在美國(guó)成。 lasure 和 Lee（1998）[3]通過(guò)對(duì)新加坡能源、經(jīng)濟(jì)關(guān)系的研究，發(fā)現(xiàn)“增長(zhǎng)假說(shuō)”成立。Hwang Gum（1992）[4]在對(duì)臺(tái)灣地區(qū)能源、經(jīng)濟(jì)關(guān)系研究中，發(fā)現(xiàn)“反饋假說(shuō)”成立。Ferguson（2000）[5]通過(guò)對(duì)七國(guó)集團(tuán)的研究發(fā)現(xiàn)，美國(guó)、加拿大、日本、德國(guó)、法國(guó)、意大利、英國(guó)電力消耗與濟(jì)增長(zhǎng)之間不存在因果關(guān)系，即“中性假說(shuō)”成立。林伯強(qiáng)（2001）[6]將誤差修正模型引入源、經(jīng)濟(jì)關(guān)系的研究中，進(jìn)而分析了能源消費(fèi)的短期行為特征。韓志勇、魏一鳴（2004）[7]通過(guò)分析我國(guó)能源、經(jīng)濟(jì)方面的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)二者之間不存在長(zhǎng)期均衡關(guān)系，但是二者之間的反饋假說(shuō)”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(gè)國(guó)家、地區(qū)、行業(yè)或部門(mén)一定時(shí)期內(nèi)消費(fèi)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(guò)選取以上能源的年均消耗量作為第一組變量指標(biāo)來(lái)判斷整個(gè)能源消耗系統(tǒng)的變動(dòng)情況。具體指標(biāo)為煤炭消費(fèi)量X1（萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤），焦炭消費(fèi)量 X2（萬(wàn)噸），原油消費(fèi)量 X3（萬(wàn)噸），汽油消費(fèi)量 X4（萬(wàn)噸），煤油消費(fèi)量 X5（萬(wàn)噸），柴油消費(fèi)量 X6（萬(wàn)噸），燃料油消費(fèi)量X7（萬(wàn)噸），天然氣消費(fèi)量X8（億立方米），電力消費(fèi)量X9（億千瓦/時(shí)）。

經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是指一個(gè)區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)規(guī)模總量的不斷擴(kuò)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(jì)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(lái)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(gè)指標(biāo)來(lái)構(gòu)建區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)系統(tǒng)。綜上所述，本文將通過(guò)以上指標(biāo)對(duì)河北省區(qū)域能源消耗系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)系統(tǒng)進(jìn)行分析。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

根據(jù)上述各項(xiàng)指標(biāo)體系，以河北省區(qū)域?yàn)檠芯繕樱?997-2016年的面板數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家統(tǒng)計(jì)局。

1.3主成分分析

在多指標(biāo)問(wèn)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(cè)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(gè)樣本，每個(gè)樣本觀(guān)測(cè) p 個(gè)指標(biāo)：，得到原始數(shù)據(jù)資料陣：

其中

用矩陣X中的p 個(gè)向量作線(xiàn)性組合，結(jié)果如下：

簡(jiǎn)寫(xiě)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）