（技术经济及管理专业论文）河北省电耗变化预测及相关对策研究.pdf

叠_。 蟊擎 i 声明尸明 帆吣 y 17 8 5 3 4 4 本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文河北省电耗变化预测及相关对策研 究，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工作和取得 的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人 已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位或 证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了 明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名：匦丛日 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保管、 并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩印或其它复制手 段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为 目的，复制赠送和交换学位论文；同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学 位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签名：叠二型_ 日飙沙- r 导师签名： 日期： 、 凸 沁3m 岖。 l 华北电力大学硕士学位论文摘要 摘要 随着河北省现代化、工业化加速推进，重化工业快速发展，能源、环境和社会 发展的矛盾日益突出。为推动全省开展节能降耗，优化能源利用方式，如何提高用 电效率、提高电力消耗在终端能源中的比重是值得我们关注的问题。论文首先对河 北省的工业化阶段进行判断，通过对比发达国家在同期的电耗特征及发展趋势，定 性的对河北省电耗变化进行预测；运用指标分解技术对影响河北省电耗变化的因素 进行分解，对其影响程度定量分析，得出起重要作用的指标因素；运用基于粗糙集 的支持向量机回归模型对河北省电耗变化进行预测；最后，提出有效提高电力利用 效率和电力消耗在终端能源中比重的政策措施建议和意见。 关键词：工业化阶段，因素分解，多指标预测，对策建议 a b s t r a c t t h ec o n t r a d i c t i o na m o n ge n e r g ys o u r c e s ，c i r c u m s t a n c ea n dd e v e l o p m e n to f b e c o m e sb ia n db iv h i l e a n d 。 。 ofsociety b e c o m e sb i g g e ra n db i g g e r , w h i l em o d e r m z a t l o na n dl n d u s t r l a l l z a t l o n h e b e id e v e l o pr a p i d l y i no r d e rt op r o m o t et os a v ee n e r g y , h o wt oe n h a n c e e f f i c i e n c yo fe l e c t r i c i t ya n dp r o p o r t i o ni nu s eo ft e r m i n a le n e r g y , i sa ni m p o r t a n t p r o b l e m i nt h i sp a p e r , i n d u s t r i a l i z a t i o ns t a g eo fh e b e i i sj u d g e d ，a n dw ec a n f o r e c a s tt h ec h a n g eo fp o w e rc o n s u m p t i o nb a s e do nc o m p a r i n gw i t hd e v e l o p e d c o u n t r yi nt h es a m es t a g e i n d e xd e c o m p o s i t i o nt e c h n o l o g yi su s e dt oa n a l y s i s i m p o r t a n tf a c t o r sa f f e c t i n gc h a n g eo fp o w e rc o n s u m p t i o nq u a n t i t a t i v e l y m o d e lo f 摹s u p p o r tv e c t o rm a c h i n eb a s e do nr o u g hs e ti su s e dt of o r e c a s tp o w e rc o n s u m p t i o ni n h e b e i a tl a s t ，e f f i c i e n ts u g g e s t i o n sa r ep r o p o s e d c h e nl i n ( t e e h n o l o g ye c o n o m i c sa n dm a n a g e m e n t ) d i r e c t e db yp r o f w a n gj i n g m i n k e yw o r d s ：i n d u s t r i a l i z a t i o ns t a g e ，f a c t o r sd e c o m p o s i t i o n ， m u l t i i n d e xf o r e c a s t i n g ，s u g g e s t i o n s 蛳 华北电力大学硕士学位论文目录 中文摘要 英文摘要 目录 第一章绪论。1 1 1 选题背景及其意义1 1 1 1 选题背景l 1 1 2 选题意义。l 1 2 国内外研究动态2 1 2 1 电耗与经济的关系研究综述2 1 2 2 电耗变化因素分析研究综述3 1 2 3 电力消耗预测模型研究综述3 1 3 课题研究内容4 1 4 研究方案及难点4 1 4 1 研究方案4 1 4 2 研究难点：5 1 5 预期成果和可能的创新点5 1 5 1 预期成果5 1 5 2 可能的创新点5 第二章河北省所处的工业化阶段及其电耗特征一7 2 1 河北省工业化阶段判断7 2 1 1 经济发展水平( 人均g d p ) 7 2 1 2 产业结构8 2 1 3 工业内部结构9 2 1 4 就业结构1o 2 1 5 城市化水平一1 0 2 1 6 河北省工业化阶段综合判断一1 0 2 2 从工业化阶段判断电耗发展趋势1 1 2 2 1o e c d 十国经济发展历程1 1 2 2 2o e c d 国家电耗变化特征1 2 2 2 2 1 各国的电力消费增长特征1 2 2 2 2 2 各国的电气化水平发展情况1 3 2 2 3 河北省电力消耗趋势预测1 4 第三章电耗指标分解分析1 6 华北电力大学硕士学位论文目录 3 1 数据来源及说明1 6 3 2 河北省历年电耗变化1 7 3 3 指标分解方法1 7 3 3 1 电耗总量分解方法1 7 3 3 2 单耗分解方法1 9 3 4 电耗总量分解分析2 0 3 4 1 产业电耗分解分析2 0 3 4 2 工业行业电耗分解分析2 3 3 5 用电单耗分解分析2 4 3 5 1 产业单耗分解分析2 4 3 5 2 工业行业用电单耗分解分析2 6 3 6 小结2 7 第四章基于粗糙集的支持向量机对河北省电耗的预测2 9 4 1 基于指标约简的支持向量回归3 0 4 1 1 粗糙集一3 0 4 1 2 支持向量机3 l 4 2 算法及软件应用3 3 4 2 1 算法说明k 3 3 4 2 2 软件应用3 3 4 3 河北省电耗总量及单耗预测3 4 4 3 2 电耗总量预测3 4 4 3 2 1 基于粗糙集的指标约简3 4 4 3 2 2 支持向量机预测3 6 4 3 3 单耗预测”3 8 4 3 3 1 基于粗糙集的指标约简3 8 4 3 3 2 支持向量机预测3 8 4 4 小结4 0 第五章相关对策研究4 l 5 1 进一步实施电力需求侧管理- 4 l 5 1 1 第一产业的d s m 节电措施。4 2 5 1 2 第二产业的d s m 节电措施”4 3 5 1 3 第三产业的d s m 节电措施”4 5 5 1 4 居民生活用电的d s m 节电措施”4 6 5 2 推进结构优化升级，构建节能型产业体系4 7 5 2 1 促进三次产业协调发展，推动重点产业结构调整和优化升级“4 7 ， 华北电力大学硕士学位论文目录 5 2 2 加快淘汰落后生产能力”4 8 第六章结论及展望? 4 9 6 1 结论4 9 6 2 展望4 9 参考文献5 l 致谢5 4 附录5 5 在学期间发表的学术论文和参加科研情况5 9 一 华北电力人学硕士学位论文 1 1 选题背景及其意义 第一章绪论 1 1 1 选题背景 能源是人类生存和发展的重要物质基础，也是全面建设小康社会、加快推进社 会主义现代化建设的重要物质基础。能源问题事关经济发展、社会稳定和国家安全。 国际经验表明，在工业化、城镇化加快发展的重要阶段又是能源资源消耗强度最大 的一个阶段。河北省是能源消费大省，“十五 以来，河北省的经济快速发展，随 着现代化、工业化、城镇化加速推进，重化工业快速发展，居民消费结构不断升级， 全省能源消费量将持续大幅度增长，能源与资源、环境和社会发展的矛盾日益突出。 能源成为制约经济社会发展的一个主要瓶颈。为缓解资源约束矛盾，保障能源安全， 改善环境质量，缓解环境压力，河北省明确“十一五期间单位国内生产总值能源 消耗降低2 0 左右的约束性目标。 电能作为重要的能源，是现代工业文明的标志，电力是国民经济发展中重要的 生产资料及人民生活中必不可少的生活资料。当今，随着经济的发展，电气化水平 的提高使得各种经济活动几乎都离不开电，电力行业在国民经济中扮演着越来越重 要的角色。电能是一种优质、高效、清洁、便利的二次能源，电能在终端使用方面 能源利用效率比其他一次能源的利用效率都高，所以电气化水平的不断提高相当于 提高了能源的使用效率。为推动全省开展节能降耗，优化能源利用方式，提高能源 利用效率，确保实现河北省“十一五 节能目标，如何提高用电效率、提高电力消 耗在终端能源中的比重也是值得我们关注的问题。 1 1 2 选题意义 刚结束的哥本哈根联合国气候变化大会吸引了全球的注视目光，在大会上，中 国代表团态度坚决地重申了中国政府1 1 月底公布的减排目标，即到2 0 2 0 年单位g d p 碳排放强度降低4 0 一4 5 。中国政府对减4 0 的坚定承诺，赢得了国际社会的一致 赞赏。减排4 0 当中包含着两个概念：一是要尽量减低单位g d p 的能耗；二是对我 国的产业升级。 电能是重要的清洁能源，电能比其他终端能源利用效率都高，提高电能在终端 能源中的比重，对于降低能耗，实现节能减排目标有很大意义。而河北省电能消耗 在终端能源消耗中所占的比重较小。综合河北的经济发展状况以及节能降耗的要 求，在这样的形势下，河北省要采取有效措施提高电力消耗在终端能源中的比重， 华北电力大学硕士学位论文 并有效降低用电单耗、提高电能使用效率对实现节能降耗目标具有重要意义。要想 采取确实有效的政策措施，以有效利用电能，提高用电效率，首先要分析电耗的变 化情况以及引起这些变化的影响因素，从而分析出提高电力利用效率和电力消耗在 终端能源中比重的各种渠道和方法。 电耗作为一种物理量，它的高低标志着一个国家或地区经济技术发展水平。它 的变化及消费结构的变化也反映出经济运行状况及所处的发展阶段。一般说来，经 济技术发展水平较高的国家或地区，其能源强度较低，电力在终端能源消费中的比 重也较大。同时，经济环境和所处的工业化阶段也会对电力消费有不同的需要。根 据发达国家的发展经验，一个国家的经济发展水平越高，其电能的利用程度也越高， 用电单耗也相对较低。这主要是由于电能的大量使用，使得生产效率大大提高，使 单位电能的产出增加。 对电耗的分析是一个复杂问题，由于处于工业化发展阶段，一方面工业化过程 中电力对其他能源的替代效应明显，另一方面可持续发展理念对用电效率提出了更 高的要求。不能因为工业化的深入发展伴随着电力需求的增长就一味追求电力高指 标，也不能认为电耗低就一定是好的，因为很多时候电耗的增长使得综合能源下降， 电力对其他能源的替代提高了能源的使用效率。因此，这些因素的交错影响使得用 电单耗变化的规律性很不清晰，有必要运用科学合理的方法对各种影响因素进行深 入分析。在实际研究中，我们也发现不仅需要知道是哪些因素影响，而且得到各种 因素的影响程度也有重要的研究意义，所以定量的分析研究十分必要。 论文即是在对影响电耗变化的因素深入分析的基础上对河北省历年电耗变化 进行研究，对引起这种变化的因素分解分析，对其影响程度定量分析，由此对河北 电耗变化趋势进行预测，并提出有效提高电力利用效率和电力消耗在终端能源中比 重的政策措施建议和意见。 1 2 国内外研究动态 总结国内外有关对电耗的分析，可以分为以下三个方向：一种是从电耗与一个 国家或地区的经济的关系和能源消费关系进行分析；一种是对引起电耗变化的因素 进行分析；还有一种是对电耗的发展趋势进行预测。 1 2 1 电耗与经济的关系研究综述 关于电力消耗与经济的关系的研究目前还很少，但是国内外对能源消耗与经济 的关系的研究已有很多。最有影响力的模型有美国e i a 的美国国家能源模型系统 ( n e m s ) ( 以下简称e i a 模型) 一1 。e i a 模型是建立能源子系统与其外部环境( 经济系 统) 关系的模型系统。它以宏观经济模型生成的滚动年度经济预测为基础，分析经 2 华北电力大学硕士学位论文 济系统变化引发的各能源需求变化，包括居民能源需求、商业能源需求、运输能源 需求和一二产能源需求。模型建模的核心在于如何把经济变量转化为能源需求 作为二次能源的电力，在研究其与经济的关系时可以借鉴能耗与经济的关系的 研究方法。对于能耗与电耗存在怎样的关系，胡兆光等提出针对中国能耗和电耗的 的状况进行了分析，并运用智能系统进行模拟，得出如果中国能耗下降2 0 ，电耗 需要下降7 n 钉。对于电耗与经济的关系，文献 1 6 电耗与经济发展状况是存在很 高的相关性的，并且提出可以用电耗指标来判断中国的工业化程度。 经济内在结构的变化是难以用模型来预测的。指望通过经济模型来预测经济体 中的结构变化是不现实的，结构变化属于随机冲击是不可预测的。因此充分利用人 的经验判断，对改进经济预测是非常重要的。同样的，建立电力需求分析模型应充 分考虑结构变迁因素，这也是电力经济分析时应该汲取的经验。 1 2 2 电耗变化因素分析研究综述 指标分解技术被广泛的应用于能源需求的因素分解分析，因素分解法是近年来 对能源消费量进行分解计算、分析的一种常用方法，按其分解方式可分为l 氏指数 分解法( l a s p e y r e si n d e xm e t h o d s ) 和d 氏指数分解法( d i v i s i ai n d e xm e t h o d s ) ， 每种分解方法都又被分为加法形式和乘法形式。l i na n dp o l e n s k e 运用结构分解技 术解释了中国1 9 8 1 - 1 9 8 7 年能源消耗的交化n 7 1 。s i n t o na n dl e v i n e 。则运用 l a s p e y r e s 分解技术解释了中国1 9 8 0 - 1 9 9 0 年间的能源消费n 盯。国内的学者也运用 投入产出和指标分解技术解释了中国能源消费与经济结构、能耗变化的关系乜。单 葆国等运用单耗分解模型对影响用电单耗变化的主要因素及其影响程度进行分析， 并应用到对多个省份的单耗分析，证明了模型的实用性乜2 一引。l 氏指数分解法由于 分解后其残量过大，自1 9 9 5 年以后就较少有学者运用它来研究。d 氏指数分解法又 分为数学平均d 氏分解法( a m d i ) 和对数平均d 氏分解法( l m d i ) 等。a n g ( 2 0 0 4 ) 从理 论基础，适应范围，应用便利性，结果表达等多方面比较研究了因素分解法多种形 式的优劣性，文章最后认为，在大多数情况下，l m d i 是目前各种方法中相对合理的 一种。施凤丹在文献 2 4 中通过对数平均d 氏分解法( l m d i ) 将1 9 9 7 年和2 0 0 2 年中 国工业能源消费及煤炭消费、石油消费分别分解为产量效应、结构效应和强度效应。 研究结果表明，1 9 9 7 - 2 0 0 2 年中国工业能耗的增长主要是高耗能重化工业投入产出 规模的扩大引起的，工业结构的调整也对其起到了一定的促进作用，而工业各部门 实际能源强度的降低则大大减缓了能耗总量的增长幅度。 1 2 3 电力消耗预测模型研究综述 对于电力需求预测的理论研究已有很多， 法，如自回归法、移动平均法、指数平滑法、 3 很多方法已经很成熟，一系列预测方 自回归移动平均法等时间序列分析方 华北电力大学硕士学位论文 法被成功地提出并在电力需求预测中得到广泛的应用。除传统的序列预测方法外， 模糊理论、专家系统等方法均被应用。而目前在对新方法的探索中，国内外学者的 热情也很高，分别采用了小波分析、人工智能中的事例推理、模糊集理论、混沌分 形理论、数据挖掘等进行预测方法尝试，取得了一些成果乜5 删。 但是针对电耗的分析，由于其数据样本少，而且影响电耗变化的因素本身变化 也十分迅速。为适应其样本特点，以及考虑多因素的影响，支持向量机是一个很好 的预测方法。将支持向量机用于电力预测已有很多文献口3 川1 ，为改进其缺点，很多 研究中都把支持向量机同时结合其他算法进行预测b 5 。3 7 1 ，也取得了很好的效果。刘 耀年等根据电力系统中长期负荷预测的特点，提出了粗糙集理论与最小二乘支持向 量机相结合的预测方法。应用粗糙集理论对影响负荷的众多因素进行约简，得到与 负荷关系最为密切的核心因素，将其作为最d - 乘支持向量机的输入矢量进行预 测。实际算例分析表明，该预测模型符合中长期负荷预测的特点并具有较高的精度， 方法是可行和有效的口引。 1 3 课题研究内容 论文要研究的内容有： 分析河北省的经济发展状况，采用传统的判断工业化阶段的划分标准，从 经济发展水平、产业结构、工业内部结构、就业结构和城市化水平( 空间结构) 等 方面来来对河北省的工业化阶段进行判断，得到河北省的工业化特征。通过分析 发达国家在工业化同期阶段以及之后的发展过程中电力消耗的特点，比较分析得 出河北省电耗可能的发展状况和趋势。 分析河北省实际电耗发展状况，对影响电耗变化的因素从不同角度进行分 解分析，找出对河北省电耗变化起重要作用的因素，并对它们的影响效果做出定 量分析。 在对河北省今后的经济、工业化发展和产业结构调整进行全方面了解分析 的基础上，选择一种科学实用的多因素预测模型，对河北省电耗变化进行预测。 综合考虑各种影响河北省电耗变化的因素，以及影响作用和影响程度，提 出有效政策措施以提高电能利用效率，从而推动全省开展节能降耗，提高能源利 用效率，确保实现河北省“十一五 节能目标。 1 4 研究方案及难点 1 4 1 研究方案 论文研究思路及数据获取、方法应用过程如下图： 4 华北电力大学硕士学位论文 图1 - 1 研究思路图 1 4 2 研究难点 数据获取存在困难：历史数据少，河北省统计年鉴只有重要年份的统计，而 且部分数据近年来才有统计，甚至有些数据没有统计，比如：经济数据、价格指 数和行业数据等；而且不同统计部门的统计口径存在不一致，需要作出调整。 对能耗与经济关系、能耗分解的研究较多，但对电耗与经济的关系以及电耗 分解的研究很少，这是论文研究是一个难点。 预测方法的应用实现是本文的又一个难点 1 5 预期成果和可能的创新点 1 5 1 预期成果 通过研究分析出河北省电耗变化的影响因素及影响程度，对河北省电耗变化 作出预测，并提出有效政策措施。 1 5 2 可能的创新点 5 对河北省的电耗变化进行较全面的研究、分析； 针对河北省电耗数据样本特点，找出一种实用有效的多因素预测模型，对 河北省的电耗变化作出预测。 6 华北电力大学硕士学位论文 第二章河北省所处的工业化阶段及其电耗特征 2 1 河北省工业化阶段判断 一 一 分析电力需求的变化是个很复杂的过程，因为他要受到一个社会的经济发展状 况、产业结构等很多因素的影响。由于处于工业化发展阶段，在不同的阶段，用电 需求会表现出不同的特征，想要了解河北省的电力消耗会呈现什么发展趋势，首先 确定河北省所处的工业化阶段是很重要的。 对于工业化进程的判断，已经有很多国内外的专家从不同的角度给出划分标 准，较具代表性的如霍夫曼的轻重工业比例系数、钱纳里的国民收入标准以及库兹 涅茨的三次产业结构标准等，本文即是按照这些划分标准，通过从经济发展水平、 产业结构、工业内部结构、就业结构和城市化水平( 空间结构) 等方面来来对河北 省的工业化阶段进行判断。 在对河北省工业化阶段进行判断的各指标进行计算时，由于国家统计数据以及 河北省的经济年鉴统计数据都还没有2 0 0 8 年的统计，另外，2 0 0 8 年中国遭遇了金 融危机，这一年的数据是特殊的，较难反映发展趋势，所以在计算过程中没有对2 0 0 8 年的数据计算。 2 1 1 经济发展水平( 人均g d p ) 关于工业化阶段的划分，钱纳里在 工业化和经济增长比较研究一书中，经 过对世界上许多国家资料的研究，提出按人均国内生产总值划分为6 个时期3 个阶 段，这种时期和阶段的设计比较合理。 表2 - 1 钱纳里的工业化阶段划分 前工业化阶 工业化阶段发达经济阶段 人均g d p 段 初期 中期后期初期高级 1 9 6 4 年美元 7 0 - 2 0 0 2 0 0 4 0 0 4 0 0 - 8 0 0 8 0 0 - 1 5 0 0 15 0 0 2 4 0 02 4 0 0 3 6 0 0 1 9 7 0 年美元 1 0 0 2 8 02 8 0 一5 6 05 6 0 - 11 2 011 2 0 - 2 1 0 021 0 0 3 3 6 03 3 6 0 5 0 4 0 1 9 8 2 年美元 2 6 0 - 7 3 07 2 8 - 1 4 5 61 4 5 6 - 2 9 1 22 91 2 5 4 6 05 4 6 0 8 7 4 08 7 4 0 1 31 0 0 2 0 0 0 年美元 6 6 0 - 1 3 2 01 3 2 0 - 2 6 4 0 2 6 4 0 - 5 2 8 05 2 8 0 9 91 0 9 9 1 0 以上 2 0 0 4 年美元 7 2 0 - 1 4 4 01 4 4 0 - 2 8 8 02 8 8 0 - 5 7 6 0 5 7 6 0 1 0 8 1 0 1 0 8 1 0 1 7 2 9 0 1 1 7 2 9 0 2 5 9 4 0 2 0 0 5 年美元 7 4 0 - 1 4 8 01 4 8 0 - 2 9 6 0 2 9 6 0 - 5 9 4 05 9 4 0 1 1 1 5 0111 5 0 1 7 8 3 0 1 1 7 8 3 0 2 6 7 4 0 2 0 0 6 年美元 7 6 0 - 1 5 3 015 3 0 - 3 0 5 0 3 0 5 0 - 6 11 06 1 1 0 - 11 4 7 0 1 1 4 7 0 以上 2 0 0 7 年美元 7 8 0 - 1 5 6 01 5 6 0 - 3 1 2 03 1 2 0 6 2 4 06 2 4 0 一l1 7 2 0 1 1 7 2 0 以上 a 注：数据根据以下资料整理所得：1 9 6 4 年、1 9 7 0 年、1 9 8 2 年数据来自钱纳 7 华北电力大学硕士学位论文 里等，1 9 9 5 年2 月，第7 1 页表3 3 ，第3 5 5 页注释；2 0 0 7 年数据为文献 3 9 中测 算数据；2 0 0 4 午、2 0 0 5 年数据为 4 0 中测算数据。2 0 0 0 年与2 0 0 6 年数据为r 4 1 中测算数据，2 0 0 0 年与2 0 0 6 年的换算因子为1 1 5 7 ，系根据国际统计年鉴2 0 0 8 美国的g d p 缩减指数计算。 对于如何将人民币表示的g d p 换算为美元，目前有两种方法，一是根据平均汇 率换算，二是运用购买力平价法( p p p 法) 换算。由于汇率不能反映一国的实际货 币购买力，因此本文采用p p p 法。按照世界银行发展报告( 1 9 9 8 - 1 9 9 9 ) 的估算，人 民币的购买力平价是2 元美元。而对于目前的人民币购买力平价，本文选取文献 4 0 中的测算值3 元人民币兑1 美元作为标准来计算，由此得到河北省2 0 0 5 年的 人均g d p 为4 9 2 2 3 4 美元，2 0 0 6 年的人均g d p 为4 9 8 4 2 6 美元( 以2 0 0 5 年价格) ， 2 0 0 7 年的人均g d p 为5 9 1 6 1 5 美元( 以2 0 0 5 年价格) 。根据人均g d p 这一指标，对 照钱纳里的工业化阶段划分表，可以得出河北省目前处于工业化中期阶段。 2 1 2 产业结构 根据美国经济学家库兹涅茨等人的研究成果，在工业化起点，第一产业比重较 高，第二产业比重较低：随着工业化的推进，第二产业比重超过第一、三产业，处 于优势地位；当第一产业的比重降低到2 0 以下，第二产业的比重高于第三产业时， 工业化进入中期阶段；当第一产业的比重降低到1 0 左右，第二产业的比重上升到 最高水平，工业化进入后期阶段；此后第二产业的比重转为相对稳定或有所下降， 当第三产业的比重超过第二产业时，则进入后工业化阶段。 下图是河北省1 9 8 8 - 2 0 0 8 年产业结构的变化趋势图，从图上我们可以看到：由 于河北产业结构的特殊性，进入工业化发展以来产业结构最初的特征与库兹涅茨的 描述不完全相同，但是产业各自发展趋势是一致的。从1 9 9 5 年开始，三次产业比 重变化趋势趋于稳定，第二产业的比重开始稳定上升，三产比重略有上升，一产比 重持续下降。从1 9 9 7 年开始第一产业的比重降低到2 0 以下，而且第二产业的比重 一直是大于第三产业的，从产业结构上看，河北省从1 9 9 7 年进入工业化的中期阶 段。 华北电力大学硕士学位论文 图2 - 1 河北省历年产业结构变化趋势图 通过对河北省2 0 0 5 年到2 0 0 8 年三次产业各自g d p 产值占全社会g d p 总值的计 算，我们得到2 0 0 5 年到2 0 0 8 年河北省三次产业的比值分别为1 4 9 ：5 1 8 ：3 3 3 、 1 3 8 ：5 2 3 ：3 3 9 、1 4 2 ：5 2 3 ：3 3 5 和1 2 6 ：5 4 2 ：3 3 2 。与库兹涅茨的划分 对比，目前河北省仍处在工业化的中期阶段。 由于河北省的重工业化特征，虽然目前第二产业的比重已经很高，但是是否发 展到了最高水平还不知道，而且第三产业比重要超过第二产业，还有很长一段时间。 综合考虑以上，可以说河北省已经进入工业化中期阶段，要发展到中期的后半阶段 还有一段距离。 2 1 3 工业内部结构 德国经济学家霍夫曼于1 9 3 1 年建立了“霍夫曼比值说 ，即消费资料工业的净 产值与生产资料工业的净产值的比值。他认为，在工业化的进程中，霍夫曼比值是 不断下降的。霍夫曼比值越小，重工业化程度越高，工业化水平也越高。他把工业 化分为四个阶段： 第一阶段，消费资料工业一统天下，霍夫曼比值约为5 ； 第二阶段，生产资料工业发展提速，但相对消费资料工业，仍显不足，霍夫曼 比值约为2 5 ： 第三阶段，生产资料工业与消费资料工业旗鼓相当，霍夫曼比值约为l ； 第四阶段，生产资料工业领先增长，霍夫曼比值小于1 ，标志着进入重化工业 阶段。 霍夫曼定理中将工业分为消费资料工业和资本品工业的划分方式近似于我国 轻重工业的划分。因此，本文运用轻重工业产值之比来近似计算霍夫曼比值。 9 华北电力大学硕士学位论文 由此，我们计算出河北省2 0 0 5 年- 2 0 0 7 年的霍夫曼指数分别为：0 2 6 9 0 、0 2 8 7 4 和0 2 6 9 2 ，都小于1 ，根据霍夫曼的划分，河北省目前处在重化工业阶段，相当于 工业化的中后期阶段。 2 1 4 就业结构 衡量经济结构变化及工业化阶段的另一重要标尺是三次产业的劳动力就业结 构。根据配第一克拉克定理：随着人均收入水平的提高，劳动力首先由第一产业向 第二产业转移；当人均收入水平进一步提高时，劳动力便由第二产业向第三产业转 移。在工业化第一阶段三次产业的就业结构为8 0 5 ：9 6 ：9 9 。工业化进入第二阶段， 就业结构为6 3 3 ：1 7 0 ：1 9 7 。当工业化处于第三阶段时，就业结构为 4 6 1 ：2 6 8 ：2 7 1 。当工业化处于第四阶段时，就业结构为3 1 4 ：3 6 0 ：3 2 6 。当工业 化处于第五阶段时，就业结构变为1 7 0 ：4 5 6 ：3 7 4 。 河北省2 0 0 5 - 2 0 0 7 年的三次产业就业结构比例分别为：4 3 8 4 ：2 9 2 4 ：2 6 9 2 、 4 2 2 4 ：2 9 9 9 ：2 7 7 7 和4 0 4 2 ：3 0 9 6 ：2 8 6 2 。对比配第一克拉克的划分，明显 看出河北省进入工业化的第四阶段，相当于三阶段划分中的工业化中期的后半阶 段。 2 1 5 城市化水平 城市化水平通常指非农业人口占总人口的比重。由于城市化水平可以反映工业 化在发展过程中资本、人口等资源的集中程度，因此城市化水平是衡量工业化进程 的重要指标。一般划分标准为： 城市化率介于1 0 一3 0 之间：工业化的初级阶段； 城市化率介于3 0 卜7 0 之间：工业化的中级阶段； 城市化率介于7 0 一8 0 之间：工业化的高级阶段； 城市化率在8 0 以上：后工业化时期。 2 0 0 5 年河北省的非农业人口占总人口的比重为0 3 7 6 9 ，2 0 0 6 年这一比例为 0 3 8 4 4 ，到了2 0 0 7 年这一比例上升为0 4 0 2 5 ，河北省就城市化水平这一指标来说， 处于工业化的中级阶段，由于河北省的实际数值更靠近与工业化中期阶段的左边临 界值，说明河北省在工业化发展过程中相比于其他发展指标，城市化水平的发展较 为滞后。 2 1 6 河北省工业化阶段综合判断 通过从经济发展水平、产业结构、工业内部结构、就业结构和城市化水平这几 个指标的计算、辨析，本文对河北省所处的工业化发展阶段进行了初判断，得出河 i o 华北电力大学硕士学位论文 北省目前是处在工业化的中期阶段。虽然部分指标显示河北省已经进入到中期的后 半期阶段，但是这些指标都是受到河北省历史发展情况和重工业化特征的影响，所 以还不能得出河北省进入到中期的后半期阶段的结论。美国从工业化中期到完成工 业化发展，经历了5 0 年，所以河北省要完成工业化进程还要一段时间。 因为对工业化进程的判断是个复杂的过程，传统的判别方法经常出现各指标判 断不一的状况，针对这个问题，目前对于工业化进程的判断已经有很多更为科学、 准确的计算方法对众多指标进行综合评价。较常见的方法是：建立指标体系，通过 因子分析法选取指标，利用s p s s 等软件对区域工业化水平进行综合评价。但是对 于河北省的工业化进程评价过程中，传统的各大指标都统一地指示出了河北省目前 处在工业化的中期阶段，没有出现较大分歧，足以对河北省的工业化阶段作出判断， 所以本文没有采用较新的综合评价方法。 2 2 从工业化阶段判断电耗发展趋势 处在不同的工业化阶段，会表现出不同的经济发展状况、产业结构以及用电特 征，通过分析其他国家在工业化中期阶段的发展情况和用电增长的特点，可以帮助 我们分析出河北省今后的用电发展趋势。目前o e c d 中发达国家已经都完成了工业 化进程，进入了后工业化时代，他们在工业化中期时的用电特点，以及到完成工业 化后的用电趋势特点都可以作为借鉴以供我们分析，所以本文选取o e c d 十国( 澳、 加、法、德、意、日、韩、西、英、美) 作为比较对象。同时，我国目前也处在工 业化中后期阶段h 2 劓，河北省的工业化进程可能稍稍落后于我国的工业化发展水平， 但是总体发展情况及工业化特征还是相似的，所以也把中国目前的经济发展、用电 状况作为分析、比较对象，共同对河北省今后的用电增长趋势作出判断。 2 2 1o e o d 十国经济发展历程 最先完成工业化进程的美国，是从1 9 世纪中期开始工业化发展的，晚于英、 法，但是发展最快，在2 0 世纪2 0 年代进入了工业化中期阶段，其他国家落后于美 国，也先后进入了工业化中期。美国从工业化中期到完成工业化进程经历了5 0 多 年，工业化发展最快的韩国也经历了2 0 年左右。 从1 9 6 0 年到2 0 0 5 年，o e c d1 0 国人均g d p 年均增速最快的是韩国为5 6 6 ， 其次是日本和西班牙分别为3 8 4 、3 2 5 ，其他国家都在2 1 5 一2 6 7 ，一些 国家的增长曲线近似平行。就1 0 国平均而言，人均g d p 年均增速为2 6 。对照 1 0 国各自的经济发展速度可以看出，在一定的时间段内，越是后发工业化国家，人 均g d p 的年均增速越快( 见图2 - 2 ) 。河北省进入工业化中期以来人均g d p 增长都在 8 以上，近年来都在1 2 以上，都比这些国家在工业化中期阶段的经济发展要快很 华北电力大学硕士学位论文 多，具体见图2 - 3 。 图2 2 各国人均g d p 变化趋势 图2 - 3 河北省人均g d p 增速趋势 2 2 2o e c d 国家电耗变化特征1 2 2 2 1 各国的电力消费增长特征 1 9 6 0 - - 2 0 0 5 年，除德、英、美等个别国家外，各国电力消费总量的增长曲线并 没有明显的转折点，全社会用电量都随着g d p 总量的增长而增长。西班牙、韩国等 后发工业化国家电力消费的年均增速快于其他先行工业化国家。 河北省全社会用电量逐年增长，增速也在逐渐加大，尤其是“十五 以来，河 北省的电力消费的增长迅速( 见图2 - 4 ) ，2 0 0 4 年之后每年的增长率都在1 5 以上。 1 2 华北电力大学硕士学位论文 2 0 0 8 年增速下降是受金融危机的影响。 图2 - 4 河北省历年电力消耗( 亿千瓦时) ： 就电力消费弹性系数来说，河北省2 0 0 0 年到2 0 0 7 年的电力消费弹性系数为 1 2 6 3 7 ( 以2 0 0 0 年价格指数计算) ，要低于我国2 0 0 0 年到2 0 0 7 年的弹性系数1 2 8 5 ， 相比1 0 国在1 9 6 0 1 9 7 3 年和1 9 7 3 - 2 0 0 5 年的平均电力消费弹性系数都低，具体见 表2 - 2 ，其中将1 9 6 0 - 2 0 0 5 年分为两个时期是因为文献 4 3 中提出1 9 7 3 年是1 0 国 能源消耗曲线的转折点。 表2 - 2o e c d 各国电力消费弹性系数表 加拿意大澳大西班 年份 法国 德国日本英国韩国美国平均 大利利亚牙 1 9 6 0 -1 2 4 4 1 3 3 01 5 3 22 1 4 91 2 3 11 8 2 91 7 9 31 3 3 81 6 4 6 1 7 6 8 1 4 9 9 1 9 7 3 1 9 7 3 - 2 0 0 50 9 4 7 1 4 7 91 3 4 20 7 4 9 1 0 7 20 5 1 81 4 2 91 6 0 5 1 6 0 50 8 5 20 9 9 2 随着工业化的深入发展，电力弹性系数普遍较高，到完全实现工业化，电力弹 性系数会出现下降趋势，美国、英国等几个最早完成工业化进程的国家，他们的电 力弹性系数在1 9 7 3 年之后都降到了1 以下。电力弹性系数是大于1 还是小于1 可 以反映出用电单耗的变化，当大于1 时，单耗上升，反之，下降。所以从这一指标 可以知道在工业化发展过程中，虽然单耗变化有波动，但是长期来看单耗会有上升 趋势，当发展到高级阶段甚至是后工业化阶段，单耗会下降。 2 2 2 2 各国的电气化水平发展情况 看一个国家的电气化水平如何，是要衡量电能占终端能源消费的比重( 以下简 华北电力大学硕士学位论文 称“电能比重 ) 这一指标的，也是衡量终端能源消费结构的一个重要指标。终端 能源消费是指能源消费总量在扣除了加工转换二次能源的损失量和储运环节能源 的损失量以后的数量。 2 0 0 5 年，o e c d1 0 国电能比重平均水平是2 0 2 8 ，最高的是日本和澳大利亚， 约2 3 一2 4 ，最低的是德国和意大利，在1 7 - 1 7 5 。我国2 0 0 5 年的电能比重 约1 6 9 7 ，2 0 0 6 年增至1 7 8 5 ，已超过2 0 0 5 年德国和意大利的水平，接近英国 1 8 3 0 的水平。图2 - 5 是各国1 9 7 3 年以来电能比重的变化情况，从中可以看出： 在工业化的进程中，各国的电能比重都在不断攀升，3 0 多年提高了7 - 1 4 个百分点； 我国1 9 9 0 年以来，电能比重接近翻番，1 7 年内的提高幅度明显高于先行工业化国 家，并且我国目前的电能比重已远远超过发达国家在其工业化中期阶段的电能比 重。 ；菇：藩鑫曩龋二：醢辫嗽蓉j 巷囊 簟失一p 曩拳，：- 翔 - ；。、 ，一j j ，援皤，- 0 稀嘲，- 二崩妇内- i 擎簿”：。： ；气琴；谬甍- 曼岁j 栩j j 囊：、囊，降舅i j _ 饕! 争醚母簟? j 。；、tj ：j 一 图2 - 5 各国电能比重 2 2 3 河北省电力消耗趋势预测 总结前面几节的分析，我们可得到： ( 1 ) 在一定的时间段内，越是后发工业化国家，人均g d p 的年均增速越快。 就l o 国平均而言，在工业化中期之后的经济发展过程中，人均g d p 年均增速为 2 6 ；而河北省的人均g d p 增长率近年来都在1 0 以上，要比o e c d 国家在工业化 中期阶段的经济发展要快很多。 ( 2 ) 全社会用电量都随着g d p 总量的增长而增长，后发工