基于IPAT模型的青海省經濟增長與能源消耗分析

一、前言

青海省2007年的全省能源消費總量中，天然氣20.25億立方米，占比12.86%；[2]石油106.84萬噸，占比6.8%；水電961.78萬噸，占比42.57%；煤炭消費量為1006.02萬噸，占比37.77%。至2012年的天然氣消耗量比2007增長了1.9倍，達40億立方米，占比15.8%；石油增長1.16倍，達243萬噸，占比為7.2%；水電增長0.4倍，達264萬噸，占比37.6%；煤炭增長了1.32倍，達1321萬噸，占比39.4%。清潔能源消費（水電、天然氣等）在能源消耗結構中所占份額正呈逐步增長趨勢。

2007年至2012年，青海省處于工業化加速階段，這一階段，工業化衍生出了新企業，同時也產生了新的能耗。至2010年，新企業中耗能超過萬噸的有9家，占60%的比例，全年的總產值為129.2億元，占超過萬噸企業的總產值的15.1%；能耗總量有132萬噸標準煤，占比為11.4%。[2]工業的增速相伴而生的是能耗的增加，隨生產規模的擴大，能耗總量也有所增長。因此，工業帶動經濟增長是青海省能源消費總量增長的主要原因。

近年來，一方面出自國家政策的保護，另一方面，源于青海省經濟轉型的發展，青海省愈發注重資源能源的有效利用，重視提高能源利用率和生態的有效保護。本文旨在借助IPAT模型，研究能耗與GDP之間的關系，促進青海省的經濟的可持續發展。

二、理論模型

巴里·凱門勒、保羅·拉夫·埃利希和JP·霍爾德共同于20世紀70年代提出了IPAT模型，其認為能夠影響行為（Impact）的環境因素主要包含富裕程度（Affluence）、技術水平（Technology）和人口（Population），由此建立著名的IPAT模型的恒等式：I=P×A×T。此模型在得到實踐及理論的雙重證實后，成為研究經濟增長與能源消耗的經典模型[3]。

本文主要研究的問題為能耗，故可以將公式表示為：

能耗總量＝P×（GDP/人口）×（能源消耗總量/GDP），即：

令T＝I/GDP，式（2）可轉化為I=GDP×T，GDP簡寫為G，則有：

式（3）中，G表示國內生產總值GDP；T表示單位GDP的能源消耗。

顯然，如果單位GDP隨GDP線性增長，那么能源資源的消耗將趨明顯，所以，要想降低環境壓力，必須依靠技術節能手段才能使單位GDP的消耗有效降低。

由式（3），假設基年的GDP為G0，GDP的增長率為g，單位GDP能源消耗降低率為t，單位GDP能源消耗為T0，那么第n年的GDP表達為：

能耗表達：

將式（4），（5）代入式（3），則第n年的能源消耗為：

由（7）可知，如果要求能耗逐年降低，則：

由（8）可得單位GDP能耗年變動（降低、增加或不變率）的臨界值為：

在經濟不斷運行過程中，如果t＜tk，則可說明能耗趨于逐年上升；如果t=tk，則表明能耗不變；如果t＞tk，則表明能耗在逐年下降。

三、數據選擇及計算

文中主要數據包括GDP和能源消耗總量。選取了2007—2018年的數據做為依據。如表3.1所示。

以青海省所選時間段初年2006年為基年，對各年GDP進行計算，計算所選時間內青海省GDP增速和單位GDP能耗量，將由計算所得的單位GDP能耗降低率t值、臨界值tk以及差值列表進行對比，見表3.1.

表3.1 青海省2007年—2018年能耗與GDP增長情況

四、實證分析

將青海省2007－2018年經濟發展與環境狀況g值，tk值，t值作縱向比較分析，如圖4.1所示。

圖4.1 青海省2007-2018年g值、tk值、t值的比較圖

根據圖4.1的計算以及比較結果可知，青海省2007年—2018年，t－tk＜0，即t＜tk，表示青海省在這十年的經濟發展中，造成能源消耗狀況惡化。tk的整體變化與GDP增長同步，但g、tk、t三者起伏較大，t值始終在tk值以下，可見其屬粗放型增長，即依靠改進技術實現的減輕環境的效用遠低于由經濟增長使環境產生的負荷。

根據圖4.1分析可知，2007—2013年單位GDP能源消耗降低率t與其臨界值tk之間差距較大，表明能耗狀況在此間并不樂觀。而2013年之后，t和tk之間的間隔不斷縮減，2016年近乎趨于接近。按照這一走勢，在之后的年份，未來單位GDP能耗的降低率達到臨界值的可能性極大（t＜tk），出現能源消耗狀況好轉。[1]圖4.1表明，伴隨著先進技術的發展，經濟增長作用于環境的效果，出現出了好轉的趨勢，證明這一時間段實施的環保政策有了一定的成效，經濟與環境都在趨于更好地方向發展。因此，雖當前情況還未非常樂觀，但若可延續此種發展趨勢，能源消耗狀況好轉將是必然趨勢。