我国居民生活能源消费量的影响因素分析

2013-08-15龙如银

华东经济管理 2013年11期

岳婷，龙如银

(中国矿业大学管理学院，江苏徐州 221116)

一、引言

经济的发展必然会带来能源需求的持续增长，而随着我国经济的快速增长、城市化进程的加快、居民生活水平的不断提高，生活能源消费总量日益增加，居民生活能源消费的地位和作用也越来越突出，工业生产用能与居民生活用能之争也将愈演愈烈。因此，对居民生活能源消费的影响因素进行分析，把握不同影响因素的作用方式和强度，有益于探寻和完善生活能源消费的管理方式和能源政策，对缓解全社会资源能源“瓶颈”制约，建立“节约型社会”，促进经济社会协调发展，具有重要意义。

国内外已有不少学者对居民能源消费的影响因素进行了相关研究，其中运用计量经济学模型和工程结构模型进行研究的较多，结果表明家庭电力消费的短期和长期价格弹性基本相同，能源价格弹性几乎为零，收入弹性较为明显［1-3］。也有运用统计学方法和工程学方法分析影响家庭能源消费的宏观经济指标(GDP、失业率、通胀率)、能源价格等因素［4］，但有研究发现收入水平和家庭电力消费之间不存在协整关系［5］。国内学者研究发现生活能源消费结构在逐步向高效化、清洁化和低碳化转变，煤炭消费量所占比重呈下降趋势，石油、天然气、电力等消费量逐年增长［6-7］；家庭能源消费结构信息熵的变化与城镇居民实际可支配收入和人均能源消费总量存在较高的相关度［8-9］；不同品种的能源价格变动具有不同的效应和影响途径［10］。也有学者对居民生活能源消费影响因素进行了因素分解和协整分析，认为实际消费支出、能源消费结构、城市化进程、能源价格是居民能源消费的主要影响因素［11-13］。本文借助Eviews6.0软件，对1980-2011年我国居民生活能源消费的影响因素进行协整关系检验和格兰杰因果检验，找出影响因子，分析各因素的影响程度，并以江苏省为例，进行补充检验分析。

二、我国居民生活能源消费状况

虽然我国居民生活能源消费占能源总消费量的比重不高、用能方式分散，居民间接能源消费量大于直接能源消费总量［14］，然而生活能源的消费水平直接影响到居民的生活水平。人均生活能源消费量不仅是一国居民消费水平和生活质量的衡量指标，也在一定程度上反映了我国全面建设小康社会的显著成就。从图1可以看出，我国居民生活能源消费量与能源消费总量同向变动，能源消费总量从1980年的60 275万吨标准煤增长到2011年的348 002万吨标准煤，增长了4.77倍；生活用能从1980年的9 583万吨标准煤增加到2011年的37 410万吨标准煤，增长了2.90倍；生活能源消费比重自1998年以来，维持在10%左右，总体呈下降趋势，但近两年来有小幅回升。

图1 生活能源消费及其所占比重

如图2所示，1980年至2011年间，我国居民人均生活用能量从101千克标准煤增加至278千克标准煤，其中2001年至2011年之间增速较快；城镇与农村的生活能源消费水平差距逐渐缩小。总体来看，虽然人均生活用能从1980年到2011年，增加了近2倍，但仍远远低于发达国家的平均水平，因此，随着居民生活质量的提高，生活能源消费总量及人均能源消费总量仍有一个较大的增长空间。

图2 人均生活用能量

三、我国居民生活能源消费影响因素的实证分析

(一）居民生活能源消费的影响因素

1.实际人均消费支出

居民生活能源消费行为属于个人消费行为的一种，根据微观经济学需求理论，价格和收入水平是影响商品需求量大小的主要因素，价格与商品需求呈反向变动。我国能源商品的价格经历了计划和双轨制，并且能源资源价格市场化程度不高，价格机制无法有效地调节市场供需，现有的能源价格体系并不能够准确反映市场现实［15-16］，国内也没有统一的指标来反映生活能源总量的价格变化［11］。也有学者采用材料、燃料、动力购进价格指数来代表我国能源价格［17］，研究结果表明，能源价格和能源消费之间的关系分析可能会出现不符合现实经济意义的结果。并且，居民生活能源种类与生产用能差异较大，价格也相对稳定，此方法在本文研究中不适用。

居民用于生活的能源消费比重逐渐上升，虽然在居民消费价格指数估算中能源的权重不大，但CPI的变动在一定程度上也体现了能源价格的变动，用消费价格指数处理过居民实际消费支出来衡量居民收入水平的变化，可以更加实际地反映出居民当期生活水平的变化，同时也可以在一定程度上消弱价格因素对能源消费量的影响，因此，本文用居民实际消费支出代替居民收入水平，分析其对生活能源消费量的影响更加符合实际。

2.生活能源消费结构中煤炭占比

能源消费结构也会对生活能源消费量产生影响，因为能源商品之间存在很大的替代性，受不同能源可获得性等因素影响的居民选择偏好，会使生活能源消费结构产生较大变动，并且可供选择的能源种类组合会产生不同的能源利用效率，从而影响生活能源消费总量。

我国居民生活能源结构从主要以煤炭为主向多元化转变，由图3可知，我国居民生活能源中煤炭消费比重从1980年的75.26%下降至2011年的17.73%，电力消费比重从1980年的1.21%上升至2011年的18.48%。由于生活能源中煤炭占比的变化趋势可以更好地体现出电力、天然气等几种能源消费的增长，因此可以更全面地描述能源结构变化对生活能源消费量的影响。

图3 生活用能中煤炭、电力占比及城市化率

3.城市化率和能耗强度

我国城市化水平的提高也对生活能源消费总量产生了一定影响，随着我国居民收入水平的提高，城乡差距的逐步缩小，电力等能源的不断普及，城市和农村生活用能量的差距也在不断缩小。自2001年后，农村人均生活用能量大幅度增长，城乡人均生活用能差距也从1980年的4倍多，缩小到2011年的0.4倍左右，城市化率对生活能源消费量的影响力度越来越小。此外，城市化率这一影响因素也间接地反映在居民整体收入水平和消费水平的提高上。能耗强度的变化主要体现在生产用能或能源转换领域中，居民终端能源消费的能源利用效率的变化较难衡量，因此，本文不单独考虑城市化率和能耗强度变化对人均生活能源消费量的影响。

(二)模型建立与实证分析

由于研究对象为居民生活能源需求，属于微观范畴，因此，进行建模分析时，本文选取的变量有年人均生活能源消费总量、实际人均消费支出、能源结构(用居民生活能源消费中煤炭比重代替)。采用的1980至2011年数据来自于历年的《中国统计年鉴》和《中国能源统计年鉴》。如表1，年人均生活能源消费量为实物量，用PCEC表示，单位为千克标准煤；变量实际人均消费支出用PCCE表示，按1980年价格以平价购买力的计算方法折算各年的实际消费支出；生活能源消费中的煤炭消费比重(CR)，用来反映生活能源消费结构变化带来的影响。另外，考虑变量的量纲性，为使模型尽可能不出现非单整变量序列，并引入协整关系，需要对数据进行适当的变化和再参数化，自然对数变换法既不会改变原来的协整关系，又容易得到平稳序列，因此，本文将变量PCEC、PCCE采用取对数处理，从而保证各变量处于同一水平上。

表1 模型中的主要变量名称、符号和单位

1.单位根检验

根据计量经济学原理和方法，在对变量进行回归分析之前，为保证变量之间的可比性并处于同一时间层次，避免出现“伪回归”现象，首先对时间序列数据进行单位根检验。从表2可知，在5%的显著性水平下，CR、△LPCEC、△LPCCE单位根检验结果平稳，因此，CR为平稳序列，LPCEC、LPCCE为一阶单整序列。

2.VAR模型建立

协整(Co-integration)方法是研究非平稳时间序列之间是否存在长期均衡关系的有力工具。变量LPCEC、LPCCE、CR虽然不是同阶单整序列，但由协整的定义可知，三个以上不同阶数的单整变量，有可能通过线性组合构成低阶单整变量，从而存在协整关系。为克服小样本条件下EG两步法参数估计的不足，本文采用Johansen检验分析上述三个变量的协整关系。Johansen协整检验是一种基于向量自回归模型的检验方法，所以在进行协整检验之前，首先构建一个VAR模型结构，用对数似然值和AIC与SC信息量来决定滞后阶数。经过多次尝试以及运用上述判断准则检验后确定滞后阶数为3，同时各方程拟合优度也最好，均在98%以上。如果被估计的VAR模型所有特征方程的特征根位于单位圆内，则其是稳定的；否则，模型不稳定。如果模型不稳定，结果不是有效的。因此，进一步运用AR根的图表来检验VAR(3)模型的稳定性。从单位根图可以看出，所有单位根落在单位圆内，表明所设定的VAR(3)模型是稳定的。

3.Johansen协整检验

在上述VAR(3)模型结果基础上，进行Johansen协整检验，对是否包含常数项和趋势项进行尝试，最终得出不含常数项和趋势项的检验结果最佳。由于VAR模型是基于误差修正的VAR设定，无约束VAR模型的最优滞后期为3，因此，协整检验的VAR模型滞后期确定为2。

根据表3所示检验结果，迹检验和最大特征根检验结果表明在5%的显著性水平下，拒绝不存在协整方程的原假设，即变量LPCEC、LPCCE、CR之间存在一种长期的均衡关系。标准化后的协整关系可表示为(括号中的数值表示对应的标准差)：

(1)式表明1980-2011年期间，我国的居民人均生活能源消费量与人均消费支出、人均生活能源消费量中煤炭占比之间存在长期的协整关系，即PCEC、PCCE、CR存在相关性，从系数的正负号来看，PCCE与PCEC正相关，CR与PCEC正相关，但后者相关系数较小。

表2 1980-2011年各变量数据ADF检验

表3 Johansen协整关系检验结果

4.格兰杰因果关系检验

根据表4所示，可以得出：①在5%的显著性水平下，LPCCE是LPCEC的格兰杰原因，也就是说，人均消费支出的变化会引起人均生活能源消费量的变化，而人均能源消费量的变化不是人均消费支出变动的格兰杰原因；②在10%显著性水平下，CR是LPCEC的格兰杰原因，即人均生活能源消费量中煤炭比重的变化是人均能源消费支出变动的格兰杰原因，但人均能源消费支出不是煤炭占比的格兰杰原因。

表4 格兰杰因果检验结果

四、基于江苏省的实证分析

从对我国居民生活能源消费整体状况的实证分析来看，人均消费支出、人均生活能源消费中煤炭占比对人均生活能源消费量存在一定程度的影响作用。但不同地区有着不同的经济发展水平和能源消费习惯，进而居民生活能源消费的影响因素可能不同，相同影响因素的影响作用程度大小也不同。而江苏作为我国的经济大省和人口大省，其能源消费在全国能源消费总量中具有举足轻重的地位，此外在东部地区省份中，江苏的经济发展以及人文社会环境也具有典型的代表性，因此，选择江苏省作为本文实证分析的补充，分析地区居民生活能源消费的影响因素。

首先，收集江苏省的历年生活能源消费量。由于《中国统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》中部分年份的分地区能源消费状况统计数据缺失，《江苏省统计年鉴》有关历年能源消费的数据也不全面，因此，考虑数据的连贯性和真实性，采用1995-2011年江苏省的生活能源消费数据来进行实证分析。

同样，根据计量经济学原理和方法，在对变量进行回归分析之前，对时间序列数据进行单位根检验。检验结果表明，在5%的显著性水平下，CR为平稳序列，LPCEC、LPCCE为一阶单整序列。因此，可以对变量进行回归分析。构建一个VAR模型结构，用对数似然值和AIC与SC信息量决定滞后阶数为2，同时各方程拟合优度也最好，均在99%以上。所有单位根均落在单位圆内，因此所设定的VAR(2)模型是稳定的。

在上述VAR(2)模型结果基础上，进行Johansen协整检验，对是否包含常数项和趋势项进行尝试，最终得出不含常数项和趋势项的检验结果最佳。协整检验结果如表5。

表5 Johansen协整关系检验结果

迹检验和最大特征根检验结果表明在5%的显著性水平下，拒绝不存在协整方程的原假设，变量LPCEC、LPCCE、CR之间存在一种长期的均衡关系。标准化后的协整关系可表示为(括号中的数值表示对应的标准差)：

从协整关系式(2)可以看出，1995-2011年期间，江苏省居民人均生活能源消费量与人均消费支出、人均生活能源消费量中煤炭占比之间存在长期的协整关系，人均生活能源消费量与人均消费支出、人均生活能源消费量中煤炭占比呈正相关。

最后对变量进行格兰杰因果检验，结果如表6所示。在5%的显著性水平下，人均消费支出的变化会引起人均生活能源消费量的变化，而人均能源消费量的变化不是人均消费支出变动的格兰杰原因；在10%显著性水平下，人均生活能源消费量中煤炭比重的变化是人均能源消费支出变动的格兰杰原因，但人均能源消费支出不是煤炭占比的格兰杰原因。

表6 格兰杰因果检验结果

从上述实证分析可以看出，对江苏省居民生活能源消费影响因素的实证分析结果，与我国居民生活能源消费影响因素的实证分析结果基本一致。

五、结论与建议

从对我国和江苏省居民生活能源消费影响因素实证分析结果可知，变量人均生活能源消费量、人均消费支出、人均生活能源消费中煤炭占比之间存在长期协整关系，并且，人均消费支出和煤炭占比均是人均生活能源消费量的格兰杰原因。

首先，实际人均消费支出对人均生活能源消费量有明显的正向影响。从回归系数来看，人均消费支出每增长1%，全国人均生活用量增加0.23447%，江苏省人均生活用量增加0.21104%，表明能源类商品消费量的增长速度要缓于实际消费支出的增加。已有大量文献研究表明，能源商品属于生活必需品，由必需品的经济学特征可知，在收入水平较低时，其收入弹性较高，并随着收入的增加，弹性持续降低，能源类商品的支出在总支出中的比重逐渐减小，并在达到可以维持较高生活质量的收入水平时，能源消费支出会维持一个较稳定的水平上。本文研究结果也验证了这一研究结论。

其次，生活能源中的煤炭比重对生活能源消费量的影响程度较弱，其每下降1%，全国人均生活能源消费总量将减少0.00596%，江苏省人均生活能源消费总量将减少0.00347%。从居民生活能源消费结构变化趋势来看，煤炭所占比重的下降意味着其他高品质生活能源(电力、天然气等)消费量的增加，消费1单位高品质能源相比消费1单位煤炭，可以获得更高的能效。但总体上，煤炭比重下降引起的总量减少效用不明显。

随着经济增长和社会进步，人均收入和消费支出不断增加，人们对生活质量的要求也在不断提高，这些必然会带来居民生活能源消费量的增加。但是，工业化的不断发展也带来了工业能源消费量的大幅增加，居民能源消费在一定程度上会受到影响和限制，从而影响居民生活质量的提高。因此，为保障居民生活质量的提升，应合理平衡生产用能和生活用能，加强用能管理，完善能源供应体系，增加清洁高效能源、新能源和可再生能源的补充，提升能源服务水平，改善居民生活用能条件。为缓解生产用能对居民生活用能带来的影响和限制，同时保障生产用能正常有序，应积极转变经济发展方式，调整和优化产业结构，淘汰高耗能和高排放的落后产能，依靠能源科技创新和体制创新，提高能源的使用效率，推进化石能源的清洁高效开发利用。

在居民用能层面上，应增强居民用能的供应保障能力，创造和完善清洁高效能源的使用途径，推进民生能源工程建设，提高能源公共服务质量和水平。还应不断优化居民生活用能结构，大力发展新能源和可再生能源，推进能源多元清洁发展，通过基础设施的不断完善，及政策措施的不断健全，实现居民可以自主选择能源消费种类，通过市场机制调节各类能源的价格和市场占有量。减少化石能源消费带来的环境污染，缓解环境压力，实现可持续发展。降低居民直接使用煤和油所占比重，加大集中供电、供暖普及力度，完善供能服务的普遍性，并通过集中供能提高能源使用效率，降低污染排放。进一步减少煤炭及火电所占比重，通过政策引导，增大新能源和可再生能源所占比重，降低生活能源对煤炭和火电的依赖度，大力发展水电，高效发展核电和风电，积极利用太阳能，开发利用生物质能，鼓励并促进生活能源消费结构向清洁化和可再生化转变，缓解能源供应压力。例如，推广居民太阳能和生物质能分布式能源，鼓励太阳能集中供热水，太阳能采暖和制冷。

随着居民用能量的不断增加，居民节能越来越重要，因此，应提倡全民节能减排。在居民节能上，应不断制定和完善相关政策，鼓励和引导居民节能。首先，应加大节能教育与宣传，鼓励引导居民形成绿色消费模式和生活方式。同时，还应制定相关约束和鼓励措施，制定严格的节能标准，鼓励高效节能家用设施的使用及推广，并合理规划用能方式和供能系统，在政策标准上，最大限度地节约能源；灵活运用价格杠杆和税收补贴措施，限制高耗能设备的市场占有率，鼓励节能设备的推广与普及。加大节能宣传力度，普及节能知识，提高居民节能意识，倡导节约文化，提倡和鼓励居民使用节能产品，改变日常行为习惯，转变能源消费理念，形成健康、文明、节约的消费模式，努力建立全社会节能的长效机制。

总之，我国仍将处于经济快速发展，人们生活水平不断提高的阶段，发展经济和改善民生仍将处于重要地位，作为人口大国，必须通过走能源可持续发展道路，来保障能源供给，从而应对能源需求的增加，满足经济平稳较快发展和人民生活改善对能源的需求。

［1］Larsen B M，Nesbakken R.Household Electricity End-use Consumption：Results from Econometric and Engineering Models［J］.Energy Economics，2004，26(2)：179-200.

［2］Halvorsen B，Larsen B M.The Flexibility of Household Electricity Demand over Time［J］.Resource and Energy Economics，2001，23(1)：1-18.

［3］Haas R，Schipper L.Residential Energy Demand in OECD-co untries and the Role of Irreversible Efficiency Improvements［J］.Energy Economics，1998，20(4)：421-442.

［4］Swan L G，Ugursal V I.Modeling of End-use Energy Consumption in the Residential Sector：A Review of Modeling Techniques［J］.Renewable and Sustainable Energy Reviews，2009，13(8)：1819-1835.

［5］Joyeux R，Ripple R D.Household Energy Consumption versus Income and Relative Standard of Living：A Panel Approach［J］.Energy Policy，2007，35(1)：50-60.

［6］罗光华，牛叔文，赵春升，等.中国居民直接生活能源消费结构的演变规律［J］.经济问题探索，2010(7)：40-44.

［7］樊静丽，廖华，梁巧梅，等.我国居民生活用能特征研究［J］.中国能源，2010，32(8)：33-36.

［8］耿海青，谷树忠，国冬梅.基于信息熵的城市居民家庭能源消费结构演变分析——以无锡市为例［J］.自然资源学报，2004，19(2)：257-262.

［9］王妍，石敏俊.中国城镇居民生活消费诱发的完全能源消耗［J］.资源科学，2009，31(12)：2093-2100.

［10］王腊芳.能源价格变动对城乡居民能源消费的影响［J］.湖南大学学报(社会科学版)，2010，24(5)：57-62.

［11］陈迅，袁海蔚.中国生活能源消费行为影响因素的实证研究［J］.消费经济，2008，24(5)：47-50.

［12］姜金晓.我国居民能源消费的现状、问题及对策研究［D］.保定：河北大学，2011.

［13］赵晓丽，李娜.中国居民能源消费结构变化分析［J］.中国软科学，2011(11)：40-51.

［14］李艳梅，张雷.中国居民间接生活能源消费的结构分解分析［J］.资源科学，2008(6)：890-895.

［15］周勇，林源源.技术进步对能源消费回报效应的估算［J］.经济学家，2007(2)：45-52.

［16］许涤龙，钟雄，欧阳胜银.经济发展阶段对能源消耗与经济增长的协同影响分析［J］.湖湘论坛，2012(2)：85-89.