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摘要 北京市产业结构变动对能源消费影响研究 摘要 能源是保证国民经济持续、稳定、健康发展的重要物质基础，已经成 为影响经济发展的重要因素之一。不同产业间由于自身特点的差异对能源 总量及各类能源的需求存在显著差别，因此产业结构的变动必将带来能源 消费的变动；同时，能源消费的变动又会对各个产业的发展起到不同的促 进或制约作用。鉴于此，分析产业结构与能源消费之间的关系将有助于人 们从整体上把握不同经济发展阶段所特有的能源消费特征，从而合理调整 产业结构的布局，优化能源消费结构，更好地促进经济的发展。 本文以产业结构与能源消费基本理论为基础，对北京的产业结构与能 源消费进行定性和定量分析。首先在对北京产业结构与能源消费的现状进 行详尽描述的基础上，利用现有资料对比了北京市产业结构和能源消费与 发达国家的差距，明确了优化产业结构和有效降低能源消费、优化能源消 费结构尚有空间；其次利用数量模型从产业结构变动与能源消费总量、产 业结构变动与能源消费结构、产业结构变动与能源消费强度三个角度研究 两者间的关系；最后根据分析结果提出产业结构调整与能源协调发展的相 关建议。上述三方面的研究在于掌握北京能源生产和消费的总体状况，分 析产业结构变动对能源消费的影响，进而通过调整、优化产业结构，达到 有效调控北京能源消费的目的。 关键词：北京，产业结构，能源消费 摘要 s t u d yo nt h ei m p a c to fi n d u s t r i a ls t r u c t u r ea l t e r a t i o n t oe n e r g yc o n s u m p t i o no fb e i ji n g a b s t r a c t e n e r g yi s a l li m p o r t a n tm a t e r i a lb a s i st oe n s u r ee c o n o m i e sd e v e l o p c o n t i n u a l l y , s t a b l ya n dh e a l t h i l y , i th a sb e c o m eo n eo ft h ec r u c i a lf a c t o r st o a f f e c te c o n o m i cd e v e l o p m e n t b e c a u s eo fi t sc h a r a c t e r i s t i c so fd i f f e r e n t i n d u s t r i e s ，t h e r ea r es i g n i f i c a n td i f f e r e n c e sb e t w e e ne n e r g yd e m a n da n dt o t a l d e m a n df o ra l lk i n d so fe n e r g y , t h e r e f o r ec h a n g e si ni n d u s t r i a ls t r u c t u r ew i l l b r i n gc h a n g e si n t oe n e r g yc o n s u m p t i o n ；a n dc h a n g e si ne n e r g yc o n s u m p t i o n w o u l di m p a c ti n d u s t r i e s d e v e l o p m e n t i nv i e wo ft h i s ，a n a l y z i n gt h e r e l a t i o n s h i pb e t w e e ni n d u s t r i a ls t r u c t u r ea n de n e r g yc o n s u m p t i o nw i l lh e l p p e o p l et ok n o wt h es p e c i f i ce n e r g yc o n s u m p t i o nc h a r a c t e r i s t i c so fd i f f e r e n t s t a g e s ，a n dt h u sa d j u s tt h ei n d u s t r i a ls t r u c t u r e ，o p t i m i z ee n e r g yc o n s u m p t i o n s t r u c t u r et op r o m o t ee c o n o m i cg r o ww e l l i nt h i sp a p e r , i n d u s t r i a ls t r u c t u r ea n de n e r g yc o n s u m p t i o no fb e i j i n ga r e a n a l y z e db yq u a l i t a t i v e l ya n dq u a n t i t a t i v e l yo nt h eb a s i so ft h e i rg e n e r a lt h e o r y f i r s to fa l l ，d e s c r i b i n ga tl a r g et h ei n d u s t r i a ls t r u c t u r ea n de n e r g yc o n s u m p t i o n o fb e i j i n ga n dc o m p a r i n gi tt ot h ed e v e l o p e dc o u n t r i e st ok n o wt h e r ei ss p a c e t oo p t i m i z et h ei n d u s t r i a ls t r u c t u r ea n dr e d u c ee n e r g yc o n s u m p t i o n s e c o n d l y , i i i 北京化工大学硕士学位论文 s t u d yt h e i rr e l a t i o n s h i pf r o mt h r e ep e r s p e c t i v e s ：t h ec h a n g e si n i n d u s t r i a l s t r u c t u r ea n d e n e r g yc o n s u m p t i o n ；i n d u s t r i a l s t r u c t u r ea n d e n e r g y c o n s u m p t i o ns t r u c t u r e ；i n d u s t r i a ls t r u c t u r ea n de n e r g yc o n s u m p t i o ni n t e n s i t y b yu s eo fq u a n t i t a t i v em o d e l s f i n a l l y , s u g g e s t i o n so fi n d u s t r i a lr e s t r u c t u r ea n d f u t u r ee n e r g yc o n s u m p t i o na r ep u tf o r w a r d t h ep u r p o s eo ft h es t u d yi st h a tt o g r a s pt h eo v e r a l ls i t u a t i o no fb e i j i n g se n e r g yp r o d u c t i o na n dc o n s u m p t i o n a n da n a l y z et h ei m p a c to fi n d u s t r i a ls t r u c t u r et oe n e r g yc o n s u m p t i o n ，t h e n c o n t r o lb e i j i n g se n e r g yc o n s u m p t i o ne f f e c t i v e l yb ya d j u s t i n ga n do p t i m i z i n g i n d u s t r i a ls t r u c t u r e k e y w o r d s ：b e i ji n g ，i n d u s t r i a ls t r u c t u r e ，e n e r g yc o n s u m p t i o n i v 北京化工大学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立 进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含 任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声 明的法律结果由本人承担。 作者签名：墼丝五 日期： 盈墨! 生 关于论文使用授权的说明 学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规 定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大 学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可 以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。 保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在上年解密后适用本授 权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。 作者签名：蹩塾亟 日期： 趁笸! 生 导师签名：已是址日期：c 上么j 止 第一章绪论 1 1 研究背景 第一章绪论 能源是社会经济系统正常运转的物质基础，是人类赖以生存的重要原料来源和历 史发展、社会进步的动力保障。然而能源作为一种稀缺资源，随着经济的迅猛发展， 它与经济之间的矛盾逐渐显现，能源对经济的约束力日益明显，能源资源已经成为关 系到国民经济能否健康持续发展的重要物资。改革开放以来，我国经济的飞速发展引 起了国际社会的普遍关注，伴随而来的能源问题也成为世人关注的焦点。目前，我国 已步入重工业化、高耗能化阶段，能源需求迅增，全国普遍出现能源紧缺，拉闸限电 的现象日益突出，能源紧缺已成为社会经济发展的巨大瓶颈。为此，“十一五”规划 建议将“建设资源节约型、环境友好型社会”列为基本国策，并明确提出至i l j 2 0 1 0 年单 位国内生产总值能源消耗比“十五”期末降低2 0 的要求，成为“十一五”规划建议 中仅有的两个量化指标之一，也是国家第一次将单位产值能耗以量化指标的形式作为 考核经济发展的指标。 北京市作为我国的首都，社会经济发展始终走在全国的前列。自改革开放以来， 北京经济发展迈向新的台阶。到2 0 0 8 年国内生产总值达到l 万亿元人民币，人均g d p 突破9 0 0 0 美元大关。但不可否认的是北京在取得骄人经济成果的同时，也消耗了大 量的能源资源。2 0 0 7 年全市能源消费总量达到6 2 8 5 万吨标准煤，人均能耗为3 8 吨 标准煤，为全国水平l9 吨标准煤的2 倍，为国内第二大能源消费城市，与2 0 0 0 年 相比能源消费增长5 1 6 ，年均增长5 3 。然而，北京却是一个能源资源相对贫乏 的地区，能源供应主要以外地调入为主，能源供需问题尤为突出。如果按能源消费年 均增长5 3 的模式发展，能源势必成为制约北京经济发展的严重瓶颈。按照国家“十 一五规划确定的到2 0 1 0 年人均国内生产总值比2 0 0 0 年翻一番，单位国内生产总值 能源消耗比“十五”期末降低2 0 的要求，北京市“十一五”时期能源发展及节能规 划提出：到2 0 1 0 年，能源消费总量控制在6 5 0 0 万吨标准煤左右，优质能源在能源 消费结构中的比重达到7 0 以上，其中新能源和可再生能源力争达到4 ，万元g d p 能 耗比2 0 0 5 年降低2 0 。 要实现上述目标，就要合理地调控影响能源消费的因素。而影响能源消费的因素 众多，包括各类能源的价格、经济总量的增长、经济结构的改变等。其中，产业结构 的调整是重要因素之一，不同产业间基于自身特点的差异对能源需求总量及各类能源 需求存在显著的差别，因此产业结构的变动将使得煤炭、石油、天然气、水电等各种 能源品种的消费比重及能源消费总量随之变动；另一方面，各种能源类型消费的差异 又会对各个产业的发展起到不同的促进或制约作用。鉴于此，分析能源消费与产业结 北京化工大学硕士学位论文 构之间的关系将有助于人们从整体上把握不同经济发展阶段所特有的能源消费特征， 从而合理调整产业结构的布局，优化能源消费结构，并使之更好的发挥促进经济增长 的作用。 1 2 研究的目的和意义 北京是我国的经济中心、经济发展的龙头，虽然其能源强度和能源利用率在全国 处于领先位置，但与世界发达国家( 地区) 相比差距还很大，仍有比较大的改进空间。 因此，有必要将北京的产业结构与能源消耗的现状与发达国家( 地区) 相比较，找出差 距与不足，同时研究北京产业结构变动对能源消费究竟具有怎样的影响，以充分借鉴 它们的先进经验，通过优化产业结构、降低单位产值能耗、减少经济增长对能源消耗 的需求，改善能源消费结构，促进经济、能源与环境的协调发展，实现北京能源供应 和能源消费的安全、清洁、高效，为实现北京经济又快又好的发展提供有力保障。 研究北京产业结构变化对能源消费的影响，对于未来能源消费预测，制定能源发 展战略，以及优化产业结构，发展节能型经济，都具有极其重要的意义。从理论意义 来看，目前，虽然研究能源消费的文章较多，但我国学者绝大多数都是立足国内，单 纯研究北京能源的文章则较少。本文选取我国的首都一北京市作为研究对象，从三个 方面( 产业结构变动与能源消费总量、产业结构变动与能源消费结构、产业结构变动 与能源消费强度) 分析产业结构对能源消费的影响，具有较强的指导作用。从现实意 义来看，北京正处于经济发展的关键时期，经济高速发展、城市化水平不断推进、居 民生活水平不断提高等方面都带动了能源消费总量的不断增加。由于产业结构不合 理、能源消费不合理等因素造成的能源消耗过大、环境污染严重等问题逐步成为制约 北京经济的进一步发展的主要障碍，与建设“首都经济的要求相背离。因此，通过 对北京产业结构和能源消费的研究分析，为制定实现北京能源消费与经济增长协调发 展的政策方针提供参考，具有较强的现实意义。 1 3 论文主要研究方法与技术路线 本文采用定性与定量相结合的研究方法，通过搜集北京市各产业和北京市能源消 费情况的大量资料和对相关文献的查阅与研究的基础上，利用数量模型从产业结构变 动与能源消费总量、产业结构变动与能源消费结构、产业结构变动与能源消费强度三 个角度对二者之间的关系进行研究，旨在明确产业结构对能源消费的促进与制约作 用，并深化对这一问题的认识，为北京市有效调整产业结构布局，合理控制各类能源 消费总量，促进经济发展提供有效的政策建议。 论文首先对北京产业结构与能源消费的现状进行了定性分析，同时利用现有材料 2 第一章绪论 对比了北京市产业结构与和能源消费与发达国家的差距，明确了优化产业结构和有效 降低能源消费，优化能源消费结构尚有空间；其次从三个方面( 产业结构变动与能源 消费总量、产业结构变动与能源消费结构、产业结构变动与能源消费强度) 对产业结 构与能源消费间的关系进行定量分析；最后，结合以上方面的分析，提出合理控制能 源消费量，优化产业结构的建议。 本文的技术路线如图1 - 1 所示： 现状介绍 对比分析 提出问题 1 4 本文的创新点 理论回顾与研究综述 北京产业结构变动对能源消费影响分析 北京产业结构与能源 消费的定性分析 北京产业结构调整与 能源消费定量分析 合理调整产业结构，协调能源发展的建议 图1 - 1 论文技术路线图 f i g l - it e c h n i q u el i n e 产业结构与能 源消费总量 产业结构与能 源消费结构 产业结构与能 源消费强度 ( 1 ) 系统分析了北京产业结构与能源消费的现状，并与国外发达国家进行了对 比，认为当前北京的产业结构与能源消费尚需完善。 ( 2 ) 多角度( 产业结构变动与能源消费总量、产业结构变动与能源消费结构、 产业结构变动与能源消费强度) 分析产业结构和能源消费的关系，深化认识了北京产 业结构变动对能源消费的影响。 第二章文献综述 第二章文献综述 2 1 产业结构演进与能源消费的理论概述 2 1 1 产业结构演进规律的理论 ( 1 ) 配第一克拉克定律 产业结构演变规律的理论渊源可以追溯到1 7 世纪的英国经济学家威廉配第。他 在其代表作政治算术中指出英国船员的收入是农民的4 倍；荷兰人由于大部分都 从事制造业和商业，他们的人均收入要远远高于欧洲其他国家，说明制造业、商业的 产值较高。此后经过一系列研究证实：商业、工业、农业收入依次递减，即商业、工 业、农业的附加值依次降低乜】。这一发现称为配第定理，他阐明了结构演变与经济发 展的基本方向。 英国经济学家科林克拉克在配第研究成果的基础上，依据费希尔提出的三次产 业分类法，深入分析研究了就业人口在三次产业中分布结构的变动趋势，之后在其 1 9 4 0 年发表的经济进步的诸条件一书中，指出了劳动力在三大产业间分布结构的 演变趋势。形成了配第一克拉克定律，其主要内容为：随着经济的发展，即随着人均 国民收入水平的提高，劳动力首先由第一次产业向第二次产业移动，当人均国民收入 进一步提高时，劳动力便向第三次产业移动；劳动力在产业间的分布状况，在第一次 产业将减少，在第二次产业、第三次产业将增加口1 。 ( 2 ) 库兹涅茨法则 美国经济学家、“g n p 之父”库兹涅茨在总结前人研究成果的基础上，仔细搜集 和整理了2 0 多个国家的庞大数据，对产业结构的演变规律作了迸一步探讨，阐明了国 民收入和劳动力在产业之间的分布结构的一般趋势，得到了被称之为库兹涅茨法则的 结论：农业部门( 即第一次产业) 实现的国民收入的比重，随着年代的延续，在整个 国民收入中的比重同农业劳动力在全部劳动力中的比重一样，处于不断下降之中；工 业部门( 即第二次产业) 的国民收入的相对比重大体来看是上升的，然而，工业部门 劳动力相对比重，将各国的情况综合起来看是大体不变或略有上升；服务部门( 即第 三次产业) 的劳动力相对比重，差不多在所有的国家里都是上升的。但是，国民收入 的相对比重却未必和劳动力的相对比重的上升是同步的。综合起来看，大体不变，略 有上升。 ( 3 ) 霍夫曼定律 德国经济学家霍夫曼对工业化过程中的工业结构演变规律进行了开创性研究，得 5 北京化工大学硕士学位论文 出了“工业化经验法则 。他在其代表作工业化的阶段与类型( 1 9 3 1 年) 中，根据 近2 0 个国家的时间序列数据，分析了制造业中消费资料工业和资本资料工业的比例关 系，即消费资料工业净产值与资本资料工业净产值之比，称之为霍夫曼系数。霍夫曼 定律是指随着工业化的进展，霍夫曼系数是不断下降的。霍夫曼根据霍夫曼系数的变 化趋势，把工业化的过程分成了四个阶段( 见下表2 1 ) ，认为在第四个阶段实现了工 业化5 1 。 表2 - 1 霍夫曼定理 t a b l e 2 - 1w g h o f f m a n nt h e o r e m 2 1 2 产业结构演进的一般趋势 产业结构演进就是产业结构由低级结构向高级结构演进的过程。在产业结构演进 的过程中，各个发展阶段都是不可或缺的，但其发展时间可长可短。产业结构演进的 趋势和规律主要有以下几个方面： 第一，三次产业产值结构的变动趋势。三次产业产值结构是指三次产业的产值分 别占国内生产总值( g d p ) 的比重，又称三次产业产值比重。它是国民经济产业结构 的总体表现，其变动趋势反映了产业结构变动的总体趋势。随着经济的发展，三次产 业产值比重变化的一般趋势为：第一产业的产值比重不断下降，第二产业产值比重呈 现先上升后下降的趋势，第三产业产值比重则日益增加。 第二，三次产业内部结构演进的一般趋势。随着经济的发展，各产业结构不断变 化，同样各产业的内部结构也经历着一个由低级向高级演进的过程。在第一产业内部， 产业结构由技术水平低下的粗放型农业向技术要求较高的集约型农业再向生态农业 发展；在第二产业内部，产业结构的演进朝着轻工业重化工业高加工度制造 业方向发展，沿着劳动密集型产业资本密集型产业知识与技术密集型产业方 向发展：在第三产业内部，产业结构沿着传统型一元化服务业多元化服务业 现代型与分配型服务业信息产业知识产业方向发展嘲。 第三，三次产业劳动力结构的变动趋势。在国际通行的产业结构分析中，三次产 业的劳动力结构与产值结构样作为反映产业结构变化的基本指标。这是因为劳动力 结构( 又称就业结构) 作为投入结构的一个方面与产值结构一样，不仅可以反映出国民 经济产业结构变动的基本趋势，又可以得到较为系统、准确的统计数据，随着产业的 变化，劳动力也相应的会转移，其变动趋势与三次产业产值结构的变动趋势类似。 6 第二章文献综述 2 1 3 能源消耗的一般规律 虽然能源可以经过漫长的自然演化而成，但是和现代工业时期的需求相比较，像 煤，石油等基本上就是一次能源。世界各国普遍重视对能源消费结构的优化，以较低 的能源投入尽可能地获得较大的经济增长。目前较为常用衡量能源消费情况的指标有 如下几种： ( 1 ) 能源消费总量，是指一定时期内，一国或地区物质生产部门、非物资生产 部门和生活消费部门的各种能源消费的总和，是观察能源消费水平、构成和增长的总 量指标。随着经济的发展和人民生活水平的提高，能源消费总量整体呈现上升趋势。 ( 2 ) 能源消费强度，是指单位g d p 的能源需求即单位产值能耗，它反映了一个国 家的综合能源利用效率，也是衡量经济增长质量的一个重要指标。能源强度= 能源消 费总量国内生产总值。 能源消费数量和经济发展数量之间呈低能源消费强度一上升一下降一低能源消 费强度的发展变化规律或呈高能源经济效率一下降一上升一高能源经济效率的发展 变化规律。 因为不同的产业对能源的需求量不同，因此产业结构对能源强度的影响非常大。 在以传统农业为主的经济结构中，生产和生活所用能源数量都很少，生产出单位g d p 产品所需要的能源数量较少，能源强度很低。然而随着社会的进步，工业化进程开始 后，工业因其生产特点需要消耗大量的能源，因此生产每单位g d p 产品所需的能源数 量增加，能源强度上升。但能源强度不会永无止境的上升下去，而是当工业化比例达 到一定程度，第三产业开始蓬勃发展，同时随着科学技术进步、管理水平提高、能源 价格上升等因素的改变，能源强度会逐渐下降，直到一个比较合适的水平保持并发展。 ( 3 ) 能源消费弹性系数，是能源消费量增长率与一国或地区经济增长率的比值， 即能源消费弹性系数= 能源消费量增长率该区经济增长率，它总体上反映了能源消 费总量增长与国民经济增长之间的相互关系。能源消费弹性系数的发展变化与产业结 构、技术装备、生产工艺、能源利用效率、管理水平等因素密切相关。当国民经济中 高耗能行业比重较大，科学技术水平和能源利用效率较低的情况下，能源消费增速通 常会大于国民生产总值的增加，即能源消费弹性系数大于1 ；反之小于1 。 2 1 4 产业结构与能源消耗的相互关系 在不同的经济发展阶段，能源对经济增长的贡献是不同的。能源消费与经济发展 关系的研究，就是具体分析在不同的产业结构阶段，能源消耗与经济增长的相互关系。 根据经济发展理论，产业结构随着经济发展的演变可以分为四个阶段：第一阶段是指 产业结构从以农业、手工业为主向以轻纺工业为主的发展阶段，经济发展对能源的需 7 北京化工大学硕士学位论文 求呈缓慢增长的态势，能源对经济增长的约束力尚未明显地体现出来；第二阶段是从 以轻纺工业为主向以重工业为主的方向发展，经济发展对能源资源的需求急剧增长、 依赖程度急速增大，能源开始成为制约经济发展的重要因素之一；第三阶段是以能源 原材料工业为中心向以加工、组装等制造业为中心发展的阶段，经济发展对能源的需 求趋于稳定；第四阶段为“技术集约化”阶段，科学技术成为生产要素中最重要的部 分，各种高新技术与工艺得到了普遍的应用，能源利用率大幅提高，经济发展对能源 的需求开始逐步下降，并保持在一个相对稳定的水平呻1 。 因此，在产业结构的低级阶段，能源强度不断上升，能源消费增长速度超过经济 增长速度，能源消费弹性系数大于1 ：随着产业结构的发展当其发展到高级阶段，能 源强度则会缓慢下降，能源消费增长速度低于经济增长速度，能源弹性系数小于l 。 也就是说在产业结构的不断演进、优化过程中，能源强度会逐步降低，经济增长对能 源消耗的依赖性也会不断减弱。 之所以出现这种变化是因为根据产业结构的变化规律，三次产业的比例关系是由 第一产业为主转向以第二产业为主再向以第三产业为主转变；i 业内部轻工业向重化 工业转变再向高技术高附加值产业转变。由于第二产业比第一、三产业对能源的依赖 性更大，重工业对能源的需求也大大高于比轻工业和高技术高附加值产业。因此在经 济发展的初级阶段，经济增长的同时，能源消费量会不断上升。但随着产业结构的演 进，能源消费量不会随着经济增长无止境地增长。 能源消费和经济增长是相互影响的，它们既相互制约又相互促进。经济增长必然 伴随能源消费的增长，然而两者的变化幅度并不一样，我们可通过经济结构的优化升 级不断降低经济增长对能源的依赖，实现以最少的能源消费获得最大的经济增长。由 于能源是稀缺资源，具有不可再生性，在经济发展过程中难免会出现能源短缺的现象。 但通过调整产业结构、鼓励开发新能源优化能源消费结构、使用高新技术等方法可减 少甚至避免能源短缺的现象。由此可见，只要根据经济发展的一般规律，优化产业结 构，使经济增长以集约型的方式发展，能源消费增长便会随着经济对能源资源依赖逐 渐饱和而下降。也就是说，在理论上从长期与发展的角度看，能源并不会成为经济发 展的巨大瓶颈。 2 2 国内外相关研究综述 对能源与经济关系问题进行系统的研究是在2 0 世纪7 0 年代石油危机爆发之后。在 此之前，经济学家仅把资本、土地和劳动力看作生产要素投入的三大主要部分，能源 只是被看作是生产原料的一部分，认为它不会对经济发展产生至关重要的影响。但是 石油危机爆发后，石油价格的暴涨导致西方国家经济严重衰退，能源对经济发展的影 响显现，这时经济学家们开始意识到能源不仅仅是一种简单的生产原材料，它与资本、 第二章文献综述 土地、劳动力等生产要素一样，会对经济发展产生巨大的影响，从而开始了能源与经 济之间关系的研究。由于本文主要研究产业结构变动对能源消费的影响，故下文将从 能源消费与经济增长、能源消费总量与产业结构、能源消费结构与产业结构三个方面 将国内外的理论和实证研究成果进行梳理，这些文献对本文研究具有重要启发性。 2 2 1 能源消费与经济增长关系的研究综述 能源消费与经济增长关系的理论研究主要是根据经济增长理论建立模型，考察能 源约束与经济的可持续增长。这一问题的研究始于“石油危机 之后，自然资源作为 一种要素纳入到主流增长模型中。国外的研究主要有： 丹尼斯l 梅多斯( d e n n i sl m e a d o w s ) 嘲领导的1 7 人小组向罗马俱乐部提交的研 究报告一增长的极限( ( t h el i m i t st og r o w t h ) 。他们以整个世界为研究对象， 选择了5 个对人类命运具有决定意义的因素：世界人口、工业发展、污染、粮食生产 和能源消耗。通过研究这五种因素之间的变动和相互关系，建立了所谓的“世界末日 模型”，首次利用系统动力学方法对能源消费问题进行了系统研究，通过电子计算机 对此模型进行模拟和分析，最后得出这样的结论：如果维持现有的人口增长率和资源 消耗速度不变的话，世界资源将会耗竭。 经济学家c l e v e l a n d n 町实证分析了近1 0 0 年来美国8 7 个部门的经济增长，并发现了 能源消费与g n p 之间存在着高度的相关关系，并且二者之间的关系受到了能源结构变 化的影响。c l e v e l a n d 在模型中以能源消费与g n p 之间存在着因果关系为基本假设，而 劳动力和资本等生产要素并没有考虑进去。不过事实上，这二大传统的生产要素对能 源消费的影响是不能够忽略的。s t e m 使用4 变量( g d p 、劳动力、资本和能源) ，建立向 量自回归( v a r ) 模型，对美国1 9 4 7 1 9 9 0 年的年度数据进行标准的因果关系检验。s t e m 得到了经济增长对总能源消费的单向因果关系，之后又根据燃料组成结构的变动，为 能源的投入施加权重得到了一个最终能源消费指数，得到了这个调整后的能源消费对 g d p 的因果关系。 m a s i h n 妇在对六个亚洲国家能源消费和g d p 关系的协整检验中发现在印度、巴基斯 坦、印度尼西亚三个国家能源消费和g d p 之间存在协整关系，而马来西亚、新加坡、 菲律宾则不存在协整关系。类似的研究比较多，如：c h i e n - c h i a n gl e e n 刁应用“板块 单位根”、“异质板块协整”和“板块误差修正模型”对1 8 个发展中国家( 不包括中 国) 1 9 7 5 - 2 0 0 1 年的能源消费与g d p 增长的关系进行了研究，结果验证了无论长期还是 短期都存在从能源消费至t g d p 增长单向因果关系，这一结论表明对发展中国家来说， 能源的储存无论从长期还是短期来说都可能有害于经济的发展。 c h a n g ，f a n ga n dw e n n 砌利用脉冲响应函数和方差分解的方法，对台湾的经济增 长、能源消费和就业人数进行分析，得出的结论与运用协整、v a r 和v e c m 的方法相同： 9 北京化工大学硕士学位论文 台湾能源消费与经济增长之间存在单向的因果关系，就业人数与能源消费之间存在双 向的因果关系。 由上可得：国外对能源消费与经济增长关系的研究从最初的将能源引入建立模 型，到对两者的因果关系进行研究，最后引入协整分析方法、方差分解和脉冲分析方 法进行研究等。 我国学术界对能源消费与经济增长关系这一问题的分析研究中，比较有代表性的 成果有： 赵丽霞、魏巍贤n 射将能源引入c o b b - d o u g l a s 生产函数，建立了向量自回归模型 ( v a r ) ，探讨了能源与我国经济增长之间的关联，认为中国能源与经济增长之间具有 正相关性。 林伯强n 司借鉴c h a n 和l e e 所建立的关于中国煤炭消费的协整和误差修正模型使用 中国能源消费量、国内生产总值、能源价格( 以货币单位表示的能源销售量除以总热 量) 和结构变量( 以重工业在g d p 中的所占的份额表示) 建立了中国能源需求的协整误 差校正模型，其实证分析表明上述变量间存在长期均衡关系，并且中国能源需求的收 入弹性较低，而价格弹性较高。 史丹“田从长期趋势和短期波动的角度探讨了能源消费和经济增长之间的关系，将 我国能源消费减缓的原因归结为能源利用效率的提高，同时认为对外开放、产业结构 调整、经济体制改革是影响我国能源利用效率的重要因素。韩智勇n 7 1 等则在上文基础 上，将能源利用效率的改进划分为结构份额和效率份额，定量分析了技术进步和结构 调整对能源效率改进的贡献度，其结论表明，工业部门能源强度的下降是我国能源利 用效率提高的主要原因，而经济结构对能源效率的作用存在不同方向的影响。 何永秀，李艳n 羽等用g r a n g e r 因果关系及协整误差模型，对北京地区能源消费总 量与分产业消费量与g d p 及各产业增加值的增长关系进行了研究，结果显示，北京经 济增长与能源消费关系紧密，存在从经济增长到能源消费增长的g r a n g e r 因果关系， 其主要通过第三产业体现，第三产业经济增长与第三产业能源消费存在双向g r a n g e r 因果关系，采用调整产业结构，减少高耗能行业比例的措施，对北京地区的经济发展 不会产生严重的阻碍等。 王丽敏n 钔采用灰色关联分析方法，对“九五 “十五”期间我国能源消费结构与 我国国民经济发展的关联度进行实证分析研究，结果表明煤炭是影响我国经济发展的 最优能源因素，能源消费总量与g d p 总值在“十五 期间呈现密切的相关关系，能源 已经成为我国国民经济发展重要的影响因素。 2 2 2 能源消费总量与产业结构关系的研究综述 k a k a l im u k h o p a d h y a y 和o s m of o r s s e l l 脚1 在研究印度能源消费和经济增长时发 1 0 第二章文献综述 现，如果将“石油危机”后的印度能源消费分为1 9 7 3 - 1 9 8 3 和1 9 8 4 - 1 9 9 2 两个阶段， 那么在导致能源消费变化的六个结构性因素( 技术结构、最终消费结构、技术结构与 最终消费结构的共同作用、能源进口、出口和储存的作用) 中，重工业化和其导致的 产业结构变动是短期能源消费的主要因素。t a ey o n gj u n g 和t a es i kp a r k 口在分析 韩国1 9 8 1 - 1 9 9 6 年的能源消费弹性时发现，由于重工业化趋势导致的钢铁、水泥和石 油化工等重工业比重增加，韩国该时期的能源消费状况恶化。j a c o b s e n 分析了作为工 业小国的荷兰的能源需求与外贸导致的产业变动之间的关系，结果发现该国的能源需 求与产业结构变动存在很强的联系。 国内学者关于能源消费与产业结构的相关研究主要有： 史丹口2 1 对中国的经济增长和能源消费进行了较为系统的研究，结果发现，中国的 工业化和产业结构变动是短期能源消费变动的主要因素，但并没有给出严格的证明。 林伯强乜3 3 的研究表明，中国的能源消费和产业结构变动特别是重工业变动之间存在显 著关系，重工业的比重上升导致能源消费增加。吴巧生、成金华、王华乜钔通过对比分 析美国和中国能源消费与经济增长的协整关系，用非农产业就业比重测定的中国工业 化水平与能源密度的协整关系表明，中国工业化水平提高1 ，能源密度下降0 3 3 ， 工业化水平的提高从长期来看是有利于提高能源利用效率的。中国人均能源消费可能 会随着人均收入的提高而提高，这与中国较低的人文发展水平相关，但随着工业化、 市场化进程的加快会促进能源密度的下降，从而以较低的能源消费实现较快的经济增 长。曾波、苏晓燕汹1 以我国近2 0 年来的能源消费数据为样本，从比较分析各产业对 经济增长贡献入手，采用灰色关联分析法分析产业结构和能源消费的关联效应，分 析1 9 9 5 年以来产业内部各行业的能源消费特征，并得到结论：第二产业对能源消费 总量的影响最大，关联度高达0 9 0 5 ，而消耗了绝大多数能源的第二产业对整个g d p 增长的贡献却一直只在5 0 0 5 左右。郭志军、李飞、覃巍刚通过对能源消费与三次产业 结构的时间序列进行分析发现三次产业结构变动对能源消费有影响，利用协整检验和 误差修正模型发现从短期看，三次产业的变动对能源消费的影响程度为正，影响大小 依次为第二产业、第三产业、第一产业；但是从长期看第一产业的变动对能源消费的 效应为负，第二产业和第三产业的变动对其效应为正，第二产业变动对能源消费的长 期效应大于短期效应，而第三产业的变动对能源消费的短期效应为1 3 1 6 2 ，长期效应 为0 1 5 7 8 。 2 2 3 能源消费结构与产业结构关系的研究综述 对能源消费结构与产业结构关系进行研究的理论和实证研究成果相对比较有限， 较为突出的有： 丁代平、朱曦、蔚力兵叼1 在我国能源消费结构与产业发展影响分析中将煤炭、 北京化工大学硕士学位论文 石油、天然气的消费比重和第二产业、第三产业和工业生产总值建立联立方程组求解 的方法分析能源消费结构之间及不同产业对各类能源消费比重的影响作用。他们得到 的主要结论有：石油比重上升1 将引起煤炭比重下降0 9 3 7 ；煤炭比重受工业发展 的影响为负，工业生产综指每增长3 6 2 4 1 亿元，比重下降0 0 0 7 9 2 ；第三产业发展 对石油比重产生负的影响，其产值每增加3 6 2 4 1 亿元，比重下降0 0 0 5 2 8 ；天然气 比重受第二产业发展影响为正，第三产业发展影响为负，第二和第三产业分别增加 3 6 2 4 1 亿元比重分别上升0 0 0 9 7 9 和下降0 0 1 5 4 2 。 赵晓丽，欧阳超渊在分析北京市经济结构与能源消费现状的基础上，利用矩阵分 析法研究北京市经济结构与能源消费结构的关系，同时对能源强度进行因素分解，来 研究经济结构和能源强度的关系。研究认为北京市产业结构调整和各产业能源利用效 率提高都促使其能源强度下降，但主要的动力还是来自产业结构的调整，并且认为天 然气是北京市1 9 9 8 年以来需求增长最快的能源。 综上所述，对于产业结构与能源消费关系的研究，有些学者认为产业结构的调整 会对能源消费结构产生影响，还有些学者认为技术进步导致的能源效率的提高才是能 源强度降低的主因，两种观点都各有论据支撑。从国内外研究文献可以看出，在研究 内容上，国内外的学者大多研究的是能源消费与经济增长之间的关系，或者能源强度 与经济增长之间的关系，将能源消费的范围缩d , n 了对能源强度的研究，而能源消费 包括能源消费结构和能源强度，因此同时研究经济结构与能源强度和能源消费结构之 间关系的文章还非常的少。国外的学者一般研究的范围是一些中等发展水平的国家， 对中国的研究比较少，而国内的学者一般将研究的视线投向整个中国，很少对北京市 进行过此方面的研究，更缺乏从定量的角度对其进行分析。本文立足于北京，多角度 分析产业结构变动对能源消费的影响，可作为目前研究理论的补充。 1 2 第三章北京产业结构与能源消费的现状分析 第三章北京产业结构与能源消费的现状分析 3 1 产业结构的现状分析 1 、北京产业结构的现状介绍 改革开放以来，北京的产业结构经历了比较大的变化，从长期的变动趋势来看， 三次产业之间的比例关系有了明显的改善，产业结构日趋合理( 见图3 - 1 ) 。具体表 现为第一产业产值在比重在并不大的状况下继续下降，由1 9 7 8 年的5 2 9 6 下降为2 0 0 8 年的1 1 ，下降了4 1 个百分点；第二产业的产值比重大幅下降，由1 9 7 8 年的7 1 1 下降2 0 0 8 年的为2 5 7 ，下降了4 5 4 个百分点；与之相反，第三产业的比重则大幅 上升，自1 9 9 5 年其比重突破5 0 超越第二产业比重后，在三产中牢牢占据主导地位， 其比重变化由1 9 7 8 年的2 3 7 上升到2 0 0 8 年的7 3 2 ，上升幅度高达4 9 5 个百分点。 北京的产业结构类型已由原来的“二三一”模式转变为“三二一 模式。 on吲o t - o d o o 22222 霉2 e q 吲 西 o h一 年份 吲 ooo ooo nnn 图3 - 1 北京市三次产业结构变化趋势 f i 9 3 - 1c h a n g eo ft h r i n d u s t r i e si nb e i j i n g 第一产业在北京市国内生产总值中所占的比重较小，近年来虽然产值绝对值不断 增加但比重呈下降趋势，2 0 0 8 年第一产业所占的比重仅为1 1 。由于近年来人民生活 水平的提高，生活需求发生了变化，对菜、肉、蛋、奶、鲜花等的需求加大，这些变 化都引导着第一产业内部结构的调整，主要是种植业比重下降，林、牧、渔业的比重 上升；种植业结构中，各种名、特、优、新品种比例大幅提高；种植园林化、管理精 密化、布局规模化、产品特色化的都市型现代农业特征进一步显现。 第二产业的比重呈不断下降的趋势，其产值绝对值却是不断上升。从2 0 0 3 年到 2 0 0 7 年的五年间，第二产业产值从1 4 8 7 2 亿元增长到2 5 0 9 4 亿元。北京第二产业在 1 3 o 0 o o 0 o o 0 o 8 7 6 5 4 3 2 1 9 6 v 恻丑 北京化工大学硕士学位论文 其所占比重不断降低的情况下，产值实现大幅增加，这与北京实行淘汰落后工艺，大 力发展高科技产业的政策是密切相关的。首先，为了更好地建设首都经济，北京市加 快不符合首都功能定位产业的搬迁调整步伐，有序推进首钢压产及调整搬迁工作，关 停了北京焦化厂、有机化工厂、化二股份公司等企业，退出小造纸、小印染、小铸造 等行业，淘汰了落后工艺设备。其次，工业结构显著改善，北京市通过政策规划引导， 大批适合首都功能和资源特点的高新技术企业、现代制造企业迅猛发展起来，形成北 京新的支柱产业。 第三产业的比重呈现大幅上升的趋势，自1 9 9 5 年其所占比重突破5 0 之后，产值 和比重都飞速发展，第三产业已经成为北京的主导产业，对国民经济具有举足轻重的 作用。第三产业的快速发展与“首都经济 的定位相符合，其发展具有得天独厚的优 势，同时第三产业的内部结构不断优化，服务领域不断拓展，传统行业如商业、饮食 业、交通运输业等主导地位不断下降，基础行业发展速度放慢，新兴行业如金融保险 业、房地产业、旅游业、文化产业等迅速崛起，并将逐步取代传统行业的地位。第三 产业内部结构近五年状况如下表3 - 1 所示，由表可知在第三产业中，金融业，批发与 零售业，信息传输、计算机服务和软件，房地产业占较大比重，且金融业，信息传输、 计算机服务和软件业呈不断增长的势头。 表3 - 1 北京第三产业内部结构比重( ) t a b l e 3 1t h ei n t e r n a ls t r u c t u r eo ft h et e r t i a r yi n d u s t r y ( ) 根据北京历年统计年鉴计算整理所得 2 、北京产业结构与发达地区产业结构的比较 自改革开放以来，北京的经济和产业结构得到了飞速地发展和不断优化。北京的 经济发展在全国居首，同样产业结构经过不断的优化升级，铸就了“三二一 的产业 1 4 第三