（统计学专业论文）北京市能源需求的统计分析与政策研究.pdf

摘要 能源是经济发展和社会进步的重要物质基础，是影响人类生存环境的重要 因素。目前，我国已步入重工业化、高耗能化阶段，能源需求猛增，全国普遍 出现能源紧缺，仅2 0 0 4 年就有2 6 个省份出现拉闸限电，能源短缺已成为社会 经济发展的巨大瓶颈。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，其能源问题也备受关注。近年来，北京的能源消费平稳增长，能源结构 不断优化，但能耗整体水平仍然偏高，能源结构有待进一步改善。与此同时， 北京本地能源资源有限，能源对外依赖度较高，如何结合首都功能定位和对能 源的需求状况，促进能源与首都经济、社会、环境协调发展，是我们面临的一 个重要发展战略问题。随着北京市经济的高速发展，北京市能源需求状况已出 现一系列化的变化，研究能源需求的变化规律及其影响因素，将为北京市制订 合理的能源发展战略、优化能源结构、推进可持续发展提供实证分析的基础和 科学的依据。 全文运用统计学的分析与建模方法，以北京市作为实证研究对象，在综合 分析北京市能源供给和需求现状的基础上，运用能源消费弹性系数与能源消费 强度两个重要指标，分析经济增长与能源消费的相关性，并重在解读三次产业 结构调整对能源消费量与消费结构的影响，进而预测未来北京社会经济发展对 能源的需求，旨在为北京市能源安全问题提供政策取向。 首先，在分析北京市能源供求现状时，文章从总量、结构和比较三个方面 侧重对北京市能源需求状况进行了深入系统的分析，得到了北京市能源消费的 一些基本特征。 其次，从不同角度对经济增长和产业结构对能源需求的影响进行研究为 后面政策分析奠定基础。研究中在能源强度结构分解的基础上，对北京市产业 结构对能源强度的影响进行了实证分析，得出在能源强度变化的过程中，各产 业能源利用效率的提高起主导作用的结论。 第三，鉴于能源需求系统的复杂性和非线性特征，本文结合北京市实际情 况，运用趋势外推与a r m a 组合模型对北京市“十一五”期间的能源消费总量进 行预测； 最后，本文提出了切合北京实际的能源政策建议：调整经济结构，促进结 构节能；开发和引进节能新技术，进一步提高能源利用效率；加强政府宏观调 摘要 控，营造良好节能环境。 关键词：能源需求经济发展预测政策分析北京市 a b s t r a c t 1 1 1 ee n e r g yi st h ei m p o r t a n tm a t e r i a lb a s eo fe c o n o m yd e v e l o p m e n ta n ds o c i e t y p r o g r e s s i ti s 她h n p o r t a n tf a c t o rt h a ta f f e c t st h eh u m a ns u r v i v a le n v i r o n m e n t a t p r e s e n t , 0 1 1 1 c o u n t r yh a sm a r c h e di n t ot h es t a g eo fh e a v yi n d u s t r ya n dh i g h e n e r g y c o n s u m p t i o n t h ee n e r g yd e m a n di n c r e a s a ss u d d e n l ya n dt h e mi sn a t i o n w i d ee n e r g y s c a r c i t yi no u rc o u n t r y t h e ) , c a r2 0 0 4w i t n e s s e st h el i m i t a t i o no f p o w e rc o n s u m p t i o n i l l2 6p r o v i n c e s t h ee n e r g ys h o r t a g eh a sb e c o m et h eg i a n tb o t t l e n e c ki nt h ep r o c e s s o f s o c i a ld e v e l o p m e n la st h ec a p i t a li no l r c o u n t r y , b e i j i n gk e e p sa h e a di ns o c i a la n d e c o n o m i cd e v e l o p m e n ta n di t se n e r g yp r o b l e ma t t r a c t sm o s ta t t e n t i o n i nr e c e n ty e a r s ， t h e r ew e r es t e a d yi n c r e a s eo fe n e r g yc o n s u m p t i o na n du n c e a s i n go p t i m i z a t i o no f e n e r g ys t r u c t u r ei nb d j i n g b u tt h eo v e r a l ll e v e lo f e n e r g yc o n s u m p t i o nw a ss t i l lh i g h , a n dt h ee n e r g ys t r u c t u r en e e dt ob ef u r t h e ri m p r o v e d a tt h es a m et i m e , t h el o c a l e n e r g yr e s o u r c e si nb e i j i n ga r el i m i t e da n df o r e i g nd e p e n d e n c eo f t h ee n e r g yi sh i g h h o wt ou n i f yt h ec a p i t a lf u n c t i o nl o c a l i z a t i o na n dt h ee n e r g yd e m a n dc o n d i t i o n , t o p r o m o t ec o o r d i n a t e dd e v e l o p m e n to fe n e r g ya n dt h ec a p i t a le c o n o m gs o c i e t y , e n v i r o n m e n t , w h i c ha r ei m p o r t a n td e v e l o p m e n t a ls t r a t e g yq u e s t i o n st h a tw cf a c e w i t l lt h ef a s td e v e l o p m e n to fa e i j i n ge c o n o m y , t h ee n e r g yd e m a n di nb e r i n gh a s t a k e np l a c eas e r i e so fc h a n g e s ；t h er e s e a r c ha b o u tc h a n g er o l ea n df a c t o ro fe n e r g y d e m a n dw i l lp r o v i d et h ef o u n d a t i o nf o re m p i r i c a la n a l y s i sa n ds c i e n t i f i cb a s i st od r a w u pt h er e a s o n a b l ee n e r g yd e v e l o p m e n t a ls h a t e g y , o p t i m i z ee n g l g ys t r u c t u r oa n d a d v a n c et h es u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n ti nb e i j i n g t h i sp a p e ra d o p t ss t a t i s t i ca n a l y s i sa n dm o d e l i n gm e t h o d , a n dd o e sa ne m p i r i c a l r e s e a r c ho nb e i j i n 吕b a s e do nt h ec o m p r e h e n s i v ea n a l y s i sa b o u tt h ec u r r e n ts i t u a t i o n o fe n e r g ys u p p l ya n dd e m a n di nb 嘶i n g , t h i sp a p e ru s a st w oi n d e x e s ：e l a s t i c i t yo f e n e r g yc o n s u m p t i o na n de n e r g yi n t e n s i t yt oa n a l y z et h er e l a t i o n s h i p ：，e t w e e n e c o n o m i cg r o w t ha n de n e r g yc o n s u m p t i o n ，a n ds e tf o r t hh o wt h ei n d u s t r i a ls t r u c t u r e i n f l u e n c e se n e r g yc o n s u m p t i o na n ds t r u c t u r e i nt h ee n d ，i tp r e d i c t st h ee n e r g yn e e di n o r d e rt ot a k ep r o p e rm e a s u r e st 0e n s u r ee n e r g ys e c u r i t y i nt h ef i r s tp l a c e , f u r t h e rs y s t e m a t i ca n a l y s i si sc a r r i e do i li nt e r m so ft o t a l q u a n t i t y , s t r u c t u r ea n dc o m p a r i s o nw h e na n a l y z i n gt h ep r e s e n ts i t u a t i o no f e n e r g y i a b s t r a c t s u p p l ya n dd e m a n di nb e i i i n 粤s o m eb a s i cc h a r a c t e r i s t i c so f e n e r g yc o n s u m p t i o ni n b 蜘i n ga r eo b t a i n e d s e c o n d l y , t h ei m p a c to nt h ee n e r g yd e m a n dd e r i v i n gf r o me c o n o m i cg r o w t ha n d i n d u s t r i a ls t r u c t u r ei sc o n d u c t e d , w h i c hl a y st h ef o u n d a t i o nf o rt h eb e h i n dp o l i c y a n a l y s i s s t r u c t u r ed e c o m p o s i t i o no nt h ee n e r g yi n t e n s i t yi sc o n t a i n e di nt h er e s e a r c h e m p i r i c a la n a l y s i so ft h ei n f l u e n c ef i o mb e i j i n gi n d u s t r i a ls h u c t u r eo nt h ee n e r g y m t e n f i t yi sc a r r i e do n t h ee n h a n c e m e n to fe n e r g yo s ee f f i c i e n c yi nv a r i o u si n d u s t r i a l p l a y sa ni m p o r t a n tr o l ed u r i n gt h ee n e r g yi m e u s i t yc h a n g * p r o c e s s t h i r d l y ，ap r e d i c t i o no fe n e r g yc o n s u m p t i o ni nb 可i n gd u r i n gt h e “e l e v e n t h f i v e - y e a rp l a n ”p e r i o db ym e a n so ft r e n de x t r a p o l m i o na n da r m am o d e li s c o n c l u d e d , w h i c hi sc o m b i n e dw i t l lt h er c a l i t yi nb c i j i i n g , i nt e r m so fs y s t e m a t i c c o m p l e x i t ya n dn o n l i n e a r i t yc h a r a c t e r i s t i co f e n e r g yd e m a n ds y s t e m f i n a l l y , s o m ep r a c t i c a ls u g g e s t i o no nt h ee n e r g yp o l i c yi nb e i j i n gmg i v e n ： a d j u s tt h ee c o n o m i cs t r u c t u r e ，p r o m o t et h es t r u c t u r ee n e r g yc o n s e t w a t i o n ；d e v e l o p a n di n t r o d u c et h en e wt e c h n i q u eo ne n e r g yc o n s e r v a t i o n , f u r t h e rr a i s e st h ee n e r g y u t i l i z a t i o ne f f i c i e n c y ；, r e i n f o r c eg o v e r n m e n tm a c r o - c o n t r o lm e a s u r e ，b u i l dt h ef i n e e n e r g ye n n s e r v a t i 0 1 1e n v i r o n m e n t k e yw o r d s ：e n e r g yd e m a n d ；e c o n o m i cg r o w t h ；f o r e s t ；p o l i c ya n a l y s i s ；b 叫i n g 1 v 学位论文独创性声明 本人郑重声明：今所呈交的北京市能源需求的统计分析与政策 研究论文是我本人在导师指导下进行的研究工作及取得的科研成 果。尽我所知，文中除了特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包 含其他人已经发表或撰写的内容及科研成果，也不包含为获得首都经 济贸易大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料 作者签名：盟 日期：2 1 1 1 年一月l 日 学位论文版权使用授权书 本人完全了解首都经济贸易大学有关保留、使用学位论文的有关 规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅、借阅 或网络索引；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采取影印、 缩印或其他复制手段保存论文 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 作者弥旦旦导师终塑丝嗍堕年月旦日 1 1 选题背景及意义 1 绪论 能源是人类赖以生存繁衍、社会得以繁荣进步的重要物质基础，也是国民 经济发展和人民生活水平提高的重要物质基础。人类社会发展的历史与人类认 识和利用能源的历史密切相关。文化科学、工程技术愈进步，社会愈发展，人 类对能源的依赖程度就愈强烈。在人类开发和利用能源的历史上，经历了三次 重大变革，每次能源变革都给社会生产带来了巨大的影响，引起了经济发展的 飞跃。国内外经济发展的实践也表明，能源资源及其开发利用会直接影响人类 文明和社会经济的发展。、 自进入工业化时期以来，能源在任何国家的社会与经济生活中都起着无可 替代的作用。为了满足不断增长的能源需求，世界各国大量开采煤、油、气等 化石燃料，但总是供不应求，多次出现全球性或区域性的能源紧缺，甚至引起 严重的经济危机，而与日俱增的能源消费也对环境造成越来越严重的后果。可 见，能源发展战略的合理制订关系到一个国家或地区的经济能否健康、稳定、 持续地发展。可持续发展是世界各国的一项长期发展战略，它的基本含义是既 满足当代人的需求又不对后代人满足其需求的能力构成危害，即在经济发展的 同时保证环境与社会的协调发展，保证资源的可持续利用。它是人口、资源、 环境、社会、经济之间的协调发展，其核心是发展，目标是社会发展，基础是 经济发展，必要条件是环境保护而资源是可持续发展的物质基础，能源是资 源的重要组成部分，并与环境、经济等要素密切相关因此，安全可靠的能源 是实现可持续发展的必要条件 改革开放以来，中国经济发展取得的显著成绩引起国际社会的关注，能源 问题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 需求猛增，全国普遍出现能源紧缺，仅2 0 0 4 年就有2 6 个省份出现拉闸限电， 能源短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，到2 0 1 0 年单位 国内生产总值能源消耗降低2 0 左右，成为“十一五”规划建议中仅有的两个量 化指标之一，也是国家首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。 i 绪论 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，其能源问题 也备受关注。北京市根据自身发展特点，在全市。十一五”规划纲要中提出， 到2 0 1 0 年全市万元g d p 能耗、万元g d p 水耗分别下降1 5 和2 0 。近年来，北 京的能源消费平稳增长，能源结构不断优化，但能耗整体水平仍然偏高，能源 结构有待进一步改善。与此同时，北京本地能源资源有限，能源对外依赖度较 高，如何结合首都功能定位和对能源的需求状况，促进能源与首都经济、社会、 环境协调发展，是我们面临的一个重要发展战略问题。随着北京市经济的高速 发展，北京市能源需求状况已出现一系列的变化，研究能源需求的变化规律及 其影响因素，将为北京市制订合理的能源发展战略、优化能源结构、推进可持 续发展提供实证分析的基础和科学的依据。同时，以北京为对象进行实证研究， 对于研究全国众多城市都呈现能源供需矛盾凸显的现象也具有一定的典型性和 示范性 1 2 国内外研究现状 1 2 1能源需求理论研究 国外真正对能源问题进行系统研究，是始于2 0 世纪7 0 年代。在此之前， 人们对生产要素投入的认识一直笼统地满足于劳动力、资本和土地，能源最多 看作是原材料的一部分，没有引起必要的注意，更谈不上对能源需求和经济增 长间的关系作深入的研究。 2 0 世纪7 0 年代初，丹尼斯l 梅多斯( d e n n i sl m e a d o w s ) 等人，以整个 世界为研究对象，通过研究世界人口、工业发展、污染、粮食生产和资源消耗 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”，首次对能 源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。后来2 0 世纪7 0 年代两次石油危机似乎证实了梅多斯等人所得出的结 论，这不仅引起经济学家的注意，而且也引起了工程技术专家的关注，使得能 源经济理论得到了显著地发展。因此，在后来对能源需求问题的研究中，主要 有两条理论途径：基于经济学理论和基于工程技术理论 ( 1 ) 基于经济学理论的能源需求理论：c h r i s t e n s e n 等( 1 9 7 3 ) 从柯布一道格 拉斯生产函数( c o b b d o u g l a sf u n c t i o n ) 演化得出能源需求的超越对数模型。首 2 l 绪论 次将能源作为生产要素引入柯布一道格拉斯生产函数中，从而对能源需求进行 分析，之后h u d s o n 和j o r g e n s o n ( 1 9 7 4 ) ，b e r n d t 和w o o d ( 1 9 7 5 ) ，j o r g e n s o n 和 f r a u m e n i ( 1 9 8 1 ) 等人“1 对此模型不同程度地进行深入研究，结果他们发现，此模 型存在着一定的缺陷，而且他们通过研究对其进行了不同程度的补充和修正：一 些研究者( g r i f f i na n dg r e g o r y ，1 9 7 6 ) 。1 在利用部门间和截面组数据( p a n e l d a t a ) 计算能源价格弹性时，发现地区间的能源需求变化也会对长期能源需求产 生影响，进而他们通过国家问的、跨部门的数据进行研究并建立基于截面组数 据的能源需求模型，2 0 世纪8 0 年代以来，截面组数据研究在质量和数量上都增 加很大，特别是在计量经济学的支持下，截面组数据模型得到了迅速地发 展：b e e n s t o c k ( 1 9 8 1 ) ，k o u r i s ( 1 9 8 3 ) ，b o p p ( 1 9 8 4 ) ，p r e s s e r ( 1 9 8 5 ) 等人基于 经济学的需求理论，通过分析影响能源需求的因素，建立能源需求函数来分析 能源需求并预测未来能源需求，这也是目前应用较多的、较广泛的模型形式之 一，n o e l d u r i 啪( 1 9 9 3 ) ，m o h i n d e rg i l l 等”1 ( 1 9 9 5 ) 在此基础之上，将气候因素 引入能源需求函数中，发展了能源需求函数，使之更接近现实、更能解释其经 济意义。 ( 2 ) 基于工程技术理论的能源需求理论：f is h e r 和k a y s e n ( 1 9 6 2 ) 对能源应 用设备、技术效率和能源需求的相互关系进行了分析，认为对于一种给定的燃 料f 的需求取决于使用该燃料的设备的存量及其该设备的燃料效率和利用率， 得出了一种分析能源需求的模型，m c f a d d e n ( 1 9 7 8 ，1 9 8 4 ) 。1 在上述的基础之上， 通过研究发现上述模型存在许多概念上的困难，基于这一点，他补充和发展了 上述模型，把燃料应用选择描述为效用最大化的非连续选择，并得出了以效用 最大化为基础的非连续模型：由于煤、石油、天然气等都属于不可再生资源，由 历史数据估测得到的计量经济学模型，并不能反映这些不可再生资源在以后时 期的储量或可消费量，这也是能源经济研究面i 临的不确定性。基于这一点， p i n d y c k 和g r i f i n “”( 1 9 7 8 ) 在对能源需求进行分析时，考虑了时问和工程技术 等影响因素，并运用动态最优方法进行研究分析，开辟了另一新的能源需求模 型 国内有关能源需求的理论研究，比国外起步晚了1 0 年左右，始于2 0 世纪 8 0 年代。之后，基于国际形势和国内经济发展的需要，我国学术界越来越重视 能源需求问题的研究在借鉴国外的经验和结合我国的实际情况的基础之上，我 国学者先后在2 0 世纪8 0 年代初和9 0 年代中进行过两次大规模的学术研讨1 ， 基本上沿着两种思路来研究能源经济问题：一是从实物量或标准实物量的角度， 研究国民经济发展对能源的需求：二是就价格论价格0 1 。 3 1 绪论 1 2 2 能源需求分析方法研究 2 0 世纪7 0 年代爆发的“石油危机”使得各国学者关注能源问题的研究，将 各种建模方法引入能源系统的研究当中。国内外许多能源或相关机构对能源需 求进行过研究，得出了一些比较实用的建模方法，这些方法大致可以归结为： ( 1 ) 部门分析法是根据能源消费量和经济增长速度之间的关系，直接测算一 定经济增长速度和能源利用率下，各部门的能源消费量的一种方法“”。该方法 将国民经济分成若干部门，分别计算各个部门的能源需求量，然后加总，得到 能源需求总量。部门划分越细，预测的准确率就越高，反之，则预测的准确率 就越低。吴宗鑫等“”( 1 9 8 8 ) 运用了部门分析法对我国的能源需求进行分析，并 对未来能源需求进行预测。 ( 2 ) 时间序列趋势法是以研究对象的历史时间序列数据为基础，运用一定的 数学方法使其向外延伸，来预测其未来的发展变化趋势“”。在预测能源需求时， 是在过去能源消费增长的基础上进行趋势外推，其根本出发点是认为将来的能 源需求与过去的能源消费规律变化不大。这种方法运用广泛，国内学者如李维 杰( 1 9 9 6 ) 、陈淑绵( 1 9 9 8 ) 等分别运用回归模型和自回归移动平均模型对能源需 求进行建模与分析，就是属于这种方法的范畴。 ( 3 ) 能源弹性系数法是把能源消费量与经济增长定量地表示出来，以考察两 者关系一般发展规律，并以此来分析未来能源需求。应用弹性系数法作为能源 需求预测的手段，是根据历史上能源消费及其影响因素的统计数据，进行回归 分析和找出合适的回归方程及其回归系数，以此回归方程为基础，对未来的能 源需求进行预测。甘肃省计委“”( 1 9 8 8 ) 首次运用此方法研究本省的能源需求：陈 书通“”( 1 9 9 6 ) 以此为基础，对未来能源消费与经济增长一般关系进行分析，但 后来有学者认为能源弹性系数法存在一定局限性“”。 ( 4 ) 投入产出法，又称部门联系平衡法，是综合考察、分析国民经济各部门 之间的数量依存关系以及消费积累的综合比例的一种方法。它既可以作为综合 统计分析和计划综合平衡的重要工具，也是进行能源需求预测的一种方法“”。 应用投入产出分析法进行能源需求预测，需要具有一份实物型投入产出表。王 海建“”( 1 9 9 9 ) 在分析我国能源消费特点的基础上，运用投入产出分析法，并借 助中国1 9 8 7 和1 9 9 2 年1 8 部门能源经济投入产出表，分析了各部门生产技术结 构变动和最终需求结构变动对能源需求变动的影响。 ( 5 ) 2 0 世纪8 0 年代初欧洲r h y s 提出了一种简单实用的因素分析法，接着， 德国学者r e i t l e r ，r u d o l p h 和s c h a e f e r 在其方法的基础上，加以完善，把影 4 1 绪论 响工业能源消费的因素分解为四个部分，即工业总产值增长因素( o u t p u t e f f e c t ) 、能源利用效率因素( e n e r g yi n t e n s i t ye f f e c t ) ，工业结构因素 ( s t r u c t u r a le f f e c t ) 、以及其他因素( r e s i d u a l s ) ，简称r r s 能源因素分析法。 李俊“”( 1 9 9 4 ) 采用此种方法对我国区域能源供求进行分析以上所运用的建模 方法有一个共同的特点，即都是以传统的建模技术为基础的，而传统的建模技 术有一个重要的前提条件：所分析的数据都是平稳的时间序列。 二战后随着各国的经济发展，各国经济变量表现出非平稳性，这使得传统 的建模技术失去了前提条件，为了解决这一难题，恩格尔( e n g l e ) 和格兰杰 ( g r a n g e r ) 提出了协整理论。自协整理论提出以来，受到各国学者的关注，无 论是理论方面还是应用方面都取得了较为满意的结果。一些学者运用协整理论 与误差修正模型对经济变量如居民消费、外资投资、同业拆借利率等进行了分 析，并且得到了较好的结果。 1 3 研究对象、思路与方法 1 3 1 研究对象 本文以北京市的能源需求为研究对象，所说的篚近包括我国能源产品中原 煤及其制品、原油及其制品、天然气、电力，电力包括火电( 煤电和气电) 、水 电、核电。所研究的能近盖塞是指能源的消费量，而能近澄萤量是指一定时期 内全社会物质生产部门、非物质生产部门和生活消费的各种能源的总和。包括 原煤和原油及其制品、天然气、电力，不包括低热值燃料、生物质能和太阳能 等的利用。 1 3 2 研究思路 能源是国民经济快速稳定发展的基础，北京市属于能源短缺地区，一次能 源生产中只有煤炭和水电，经济发展所需能源主要依靠外部调入，与此同时， 北京能源消费总量继续扩大，能耗整体水平依然偏高。基于此，本文以北京市 能源发展现状为切入点，着重对能源需求状况进行研究，对能源需求的主要影 响因素( 经济增长、产业结构) 进行深入的定性和定量分析，然后建立北京市 能源的需求预测模型，对北京市“十一五”期间的能源消费总量进行实际预测，从 而提出切实可行的节能政策。 5 1 绪论 1 3 3 研究方法 本文将在经济增长理论、计量经济学、能源经济学等学科的理论指导下， 侧重运用统计学的分析与建模方法对北京市能源的需求现状与影响因素做系统 的分析，并建立符合北京市情况的能源需求预测模型对北京市“十一五”期间的能 源消费量做出预测。论文研究过程中，研究方法力图做到三个结合： 1 、定性分析与定量分析相结合。论文通过运用定量分析方法，分析了北京 市能源的发展现状及能源需求与其影响因素之间的关系，并进行了能源需求预 测。但能源系统是一个复杂的系统，涉及的因素众多，关系复杂，完全采用定 量分析的方法难度很大，所以在论文的其它方面，如能源政策分析，能源需求 的一些影响因素分析中采用了定性分析方法。 2 、借鉴与创新相结合借鉴前人的研究成果，运用科学的定性与定量分析 方法，对能源经济理论与应用方面进行一定的创新，不断地丰富和完善能源经 济理论。 3 、规范研究与实证分析相结合。规范研究是从理论到实践的过程，实证研 究则是从实践到理论的过程。本文在能源经济理论的指导下，对北京市能源经 济的实际材料进行综合分析和考察，对能源经济理论进行了有益的探索。 1 4 本文研究内容与创新点 1 4 1 研究内容 本文将从统计学的角度对北京市能源需求的变化规律及其影响因素进行讨 论和分析，并建立相应的模型，为北京市能源政策的制定提供实证研究基础和 科学的依据，最后在前面研究的基础上提出一些政策建议。因此，本文结构安 排如下。 本文共分为五章。第一章为绪论，简要地介绍了选题的背景、目的和意义， 总结国内外研究动向及本文的主要研究内容。第二、三、四章为论文的主体部 分，第五章为结论与建议，对论文做出总结并结合得出的结论提出几点建议。 论文第二章为北京市能源发展现状。在本章中，首先对北京市能源的供给 现状作一概述；然后，通过总量分析、结构分析和比较分析三个方面对北京市 能源消费状况进行较为深入的研究；最后，在前面分析的基础上得出北京市能 源状况的基本评价。 6 1 绪论 论文第三章为影响北京市能源需求的主要因素。首先，对论文中所研究的 能源需求进行界定；然后，着重从不同角度对经济增长和产业结构对能源需求 的影响进行研究，为后面政策分析奠定基础。 论文第四章为北京市能源需求预测。鉴于能源需求系统的复杂性和非线性 特征，文章结合北京市能源需求的历史数据，首先用趋势外推预测建立了单项预 测模型，并对趋势外推预测的优缺点进行了分析：然后运用a r m a 模型对趋势外推 模型中的非趋势分量即残差序列进行分析，得到趋势外推与a r m a 组合模型的预 测结果，并通过比较得出趋势外推与a r m a 组合模型的预测结果准确性较高、稳 定性较好的结论；最后运用趋势外推与a r m a 组合模型对北京市“十一五”期间 的能源消费总量进行预测。 论文最后一章在前面研究结论的基础上提出了调整经济结构，开发和引进 节能新技术，加强政府宏观调控等政策建议。 1 4 2 主要创新点 l 、以往国内在能源方面的研究大多以整个国家为研究对象，却很少单独的 对某省市进行研究。本文对北京市经济增长过程中能源需求及影响因素的系统 分析，将较好地丰富我国能源经济理论的研究； 2 、从统计学的角度对北京市的能源需求状况进行了深入的定性分析和定量 分析； 3 、运用计量经济学中的协整理论及误差修正模型，对北京市三次产业的能 源消费与产业发展的情况进行了量化分析，得出了一些有益的结论； 4 、基于能源强度的结构分解，对北京市产业结构对能源强度的影响进行 了实证分析，得出在能源强度变化的过程中，各产业能源利用效率的提高起主 导作用的结论； 5 、鉴于能源需求系统的复杂性和非线性特征，结合北京市实际情况，运用 趋势外推与a r m a 组合模型对北京市“十一五”期间的能源消费总量进行预测： 6 、根据本文的统计分析，提出了切合北京实际的能源政策建议：调整经济 结构，促进结构节能：开发和引进节能新技术，进一步提高能源利用效率；加 强政府宏观调控，营造良好节能环境。 7 2 北京市能源发展现状 北京是全国的政治、文化与国际交往中心，又是生机勃勃、充满活力的综 合性产业城市。改革开放以后特别是九五”时期，中共北京市委、市政府提出 了首都经济4 的概念。循着北京经济发展要立足北京、服务全国、面向世界的 思路，对经济结构和布局进行调整，经济增长方式的加速转变，使全市国民经 济持续快速健康增长，人民生活水平明显提高。能源是发展经济和提高人民生 活水平的重要物质基础。北京是一个能源资源相对困乏的地区，能源供需矛盾 一直存在，尤其是近几年，城市的发展，环境的要求，优质能源的供需矛盾愈 加突出。研究北京市能源发展现状，对于实现下一步经济增长战略目标具有重 要意义。 2 1 北京市能源供给现状 2 1 1能源资源 明确北京能源的储备状况是研究北京能源发展的基础，是认识北京能源结 构特征的前提。北京是能源资源短缺的地区，一次能源主要是储量较少的煤炭 和少量的水力发电资源及地热。北京的煤炭资源主要分布在京西，最大年产量 为1 0 0 0 万吨，其中9 7 为无烟煤。由于热稳定性差，灰份高等原因，只有少量 用于烧结、炼焦配煤、高炉喷吹等工业生产。目前京西煤主要用于加工民用型 煤，发电与煤的焦化用煤主要从外地供应。 北京的水力资源则主要分布在永定河、白河和潮白河干流，约占可开发资 源的7 0 左右。已开发水电装机约2 5 8 万千瓦( 不包括十三陵抽水蓄能电站， 装机8 0 万千瓦) 。北京的地热属低温地热，在平原地区地热资源分布范围较广， 主要有l o 个地热带。理论上估计地热水的年可开采量在2 0 0 0 万3 以上。目前 开发利用了一半左右，用于采暖约4 0 万2 ，供温室约2 0 0 万m 2 。 2 1 2 能源生产与供应 一 北京市受能源资源制约和限制，近年来能源生产总体上呈低速增长态势， 能源自给率较低。2 0 0 5 年全市能源生产总量( 包括一次能源和二次能源) 3 5 1 1 6 8 2 北京市能源发展现状 万吨标准煤，比1 9 9 0 年增长3 0 ，年均增速仅为1 8 。一次能源生产量为6 7 9 5 万吨标准煤，其中原煤产量9 4 5 2 万吨，折标准煤6 7 5 1 万吨。 北京市的一次能源资源极为有限，但拥有一定规模的能源加工转换工业， 能源加工转换种类主要有火力发电、供热，炼焦以及炼油，每年都有不少二次 能源( 如成品油) 调出北京。2 0 0 5 年二次能源生产量为2 3 8 2 1 万吨标煤，比1 9 9 0 年增长4 3 4 ，年均增长2 4 。其中焦炭及焦化产品3 6 0 5 万吨( 折标准煤 3 4 9 3 万吨) ，占二次能源生产量的比重为1 4 7 ：成品油及石油制品7 7 4 2 万 吨( 折标准煤1 1 3 8 4 万吨) 。比重达4 7 8 ；火力发电2 0 9 8 亿千瓦时( 折标准 煤6 6 4 9 万吨) ，比重为2 7 9 9 6 ；热力等其他能源2 2 9 5 万吨标准煤，比重为9 6 。 由于北京市能源资源有限，经济发展所需能源绝大多数依靠外部调入，2 0 0 5 年全市能源供应总量6 7 7 0 万吨标煤，比1 9 9 0 年增长8 6 4 ，年均增长4 2 ， 其中调入量6 0 9 0 5 万吨，占能源供应总量的比重高达9 0 ，年均增长5 1 。在 全部调入量中煤炭占3 l _ 4 ，原油占1 6 9 ，电力占1 6 8 9 6 。 2 2 北京市能源消费现状 2 2 1总量分析 随着社会经济的迅猛发展，1 9 9 0 年以来北京市能源消费规模不断提高，消 费水平在全国各主要城市中，位置仅次于上海。2 0 0 5 年能源消费总量达5 5 2 1 9 万吨标准煤，比1 9 9 0 年增加2 8 0 2 6 万吨，平均年增长率为4 8 。但从图2 1 中可知，能源消费增长率年际差异较大，呈曲线上下波动：9 0 年代初，能源消 费增长时快时慢，年增长率波动幅度较大；随着“九五”期间产业结构的优化 升级，1 9 9 7 年能源消费出现负增长，此后两年消费量年增长率不到3 。进入新 世纪，尤其是2 0 0 2 年以来，能源消费增长呈现强劲增长势头。其中，2 0 0 4 年 比上年净增长约5 0 0 万吨标准煤，年增幅达到1 0 6 ，是1 9 9 0 年以来的最快增 长率。 2 2 2 结构分析 2 2 2 1 产业结构 十五年来，北京市能源消费的产业构成随着产业结构调整发生着积极变化。 其中，第一产业能耗比重最低，第二产业能耗比重最高但两者均呈下降趋势； 9 2 北京市能源发展现状 第三产业能耗增长最快，占总能耗的比重逐年提高；生活消费相对比较稳定( 见 图2 2 ) 。2 0 0 5 年全市第一产业能源消费总量8 6 4 万吨，年均下降1 9 ，占全 市能源消费总量的1 6 ，比重比1 9 9 0 年下降2 6 个百分点；第二产业能源消 费总量2 7 0 2 5 万吨，年均增速为3 ，占全市4 8 9 ，比重比1 9 9 0 年下降1 4 5 个百分点；第三产业为1 9 1 8 7 万吨，年均增速达9 3 ，比重达到3 4 8 ，比1 9 9 0 年上升1 6 1 个百分点生活消费由1 9 9 0 年的3 7 2 7 万吨上升到8 1 4 4 万吨， 年均增长5 3 ，比重由1 9 9 0 年的1 3 7 上升到1 4 7 ( 具体数据见表2 1 ) 。 1 8 0 羹6 0 霉4 0 2 0 o 1 9 9 0 1 9 9 3 1 9 9 61 9 9 92 0 0 22 0 0 5 田2 1 北京市能源消费量及增长率( 1 9 9 0 - 2 5 ) 4 8 9 3 48 1 2 0 l o 0 8 0 6 0 4 o 2 0 o 0 - 2 o 第一产业第二产业第三产业生活消费 图2 22 0 0 5 年与1 9 9 0 年能源消费产业构成比较 1 0 苷 业 舞 盘 露 臻 篁 o o o 0 0 o o 0 0 o 0 0 0 0 0 o 0 0 0 6 5 4 3 2 i 馨掣蜷譬r啊取孵聪謦 2 北京市能源发展现状 表2 i1 9 9 0 - 2 0 0 5 年能源消费产业构成情况 2 0 0 5 拒1 9 9 0 矩 消费量构成消费量构成 ( 万吨标煤) ( )( 万吨标煤)( ) 合计 5 5 2 1 91 0 0 02 7 1 9 31 0 0 o 第一产业8 6 41 6 1 1 54 2 第二产业2 7 0 2 54 8 91 7 2 3 16 3 4 工业2 5 9 9 14 7 11 6 8 9 66 2 1 第三产业1 9 1 8 73 4 85 0 8 51 8 7 生活消费 8 1 4 41 4 73 7 2 71 3 7 资料来源：数据 2 2 2 2 产品结构 从终端能源消费量看，近十五年来，北京市能源品种消费结构不断优化 煤炭、焦炭等污染较大的固体燃料在终端消费总量中的比重不断下降，煤炭由 1 年的3 7 9 9 6 下降到年的1 7 7 ；焦炭由年的8 6 下降到年990 2 0 0 51 9 9 02 0 0 5 的4 7 。由于国民经济快速发展，人民生活水平不断提高以及消费结构的升级 换代，电力和成品油的消费增长速度较快，消费量分别为5 2 5 8 亿千瓦时和5 6 4 5 万吨，年均增速达8 2 和9 3 ；电力、成品油和天然气等清洁能源的比重逐年 提高，电力由1 9 9 0 年的2 1 3 上升到2 0 0 5 年的3 1 3 ：成品油由1 9 9 0 年的8 上升到2 0 0 5 年的1 5 6 ；近年来，全市大力推进环境污染防治，煤改气力度不断 加大，天然气消费量大幅增长，由1 9 9 0 年的o 8 亿立方米增长到2 8 亿立方米， 年均增速高达2 6 7 ；比重由1 9 9 0 年的0 4 5 上升到2 0 0 5 年的6 4 。 表2 21 9 9 0 年一2 0