宁夏能源消费与经济增长的相关关系分析

宁夏能源消费与经济增长的相关关系分析

1引言

能源是国民经济和社会发展的重要战略物质，更是人类文明程度的基本保障，保护能源、节约能源、合理利用能源已成为全世界的共识。宁夏是西部乃至全国经济比较落后的地区，但却有着优越的资源禀赋，能源发展基础雄厚，特别是一次能源总量充足（据探测宁夏储煤量有310亿吨），这对能源的长远开发利用提供了客观条件，也能够为宁夏经济社会的可持续发展提供稳定、经济、清洁的能源。在“十一五”间，宁夏经济增长速度一直高于全国平均水平，相对的能源消费增长速度也偏高，那么宁夏能源消费结构如何？GDP的增长与能源消费的增长又有何关系呢？现结合宁夏1990-2008年能源消费和GDP增长情况，分析宁夏能源消费结构以及能源消费与经济发展的关系，探求宁夏节能降耗与保持经济又快又好发展之路。

2宁夏能源生产和消费状况

图1：1990-2008年宁夏能源生产总量与消费总量变化图

从图1可以看出，1990-2008年，宁夏能源生产总量和消费总量都由平缓到快速上升状态，其中2003年以前，宁夏能源处于自给自足状态，对宁夏区外能源市场没有依赖性，2003-2008年，我国能源缺口量在起伏中变化，2008年刚好又回到自给自足状态，整体来讲对宁夏区外能源的依赖程度都不是很高，2008

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年宁夏能源消费总量达到3188.7万吨标准煤，生产量为3222万吨标准煤，能源刚好可以自给，这主要由于2008年受全球经济危机的影响，宁夏节能降耗的政策的推广和以需定产方式的限制。

但总体来讲，由于宁夏进入工业化、城市化快速发展时期，能源消费都和能源生产将会随着宁夏经济的快速增长而增加，且能源生产会跟不上能源消费速度。面对这样的形势，宁夏在保障能源供需平衡、提高能源利用效率和有效节约能源、深化能源领域的改革和扩大开放、保障能源安全以及推动能源环保工作方面都面临着严峻的挑战。

3宁夏的能源消费结构

3.1不同类型能源消费（折标煤）比例变化

宁夏能源消费的物质共20多种，其中主要能源物质有煤炭、原油、天然气、水电等。1990-2008年几种主要能源物质消耗比例在不断地的变化。

表1：能源消费总量及能源品种比重一览表 单位：万吨标准煤（消费总量）

年份 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 消费总量 707.3 694.4 705 715.8 740.8 775.2 808.8 814 816.9 823.1 1162 1208.1 1355.3 1980.9 2283.1 2480.4 2775.2 3029.1 3188.7 占能源消费总值(%) 煤炭 57.6 54.1 50.8 47.7 75 75 74.8 73.9 70.9 69.6 89 89.1 89.2 87.8 85.9 87.3 87.7 87.9 86.7 原油 9.2 9.8 11 11.8 10.5 10.2 9.7 10.5 12.8 13 9.9 9.9 9.9 6.6 10 8.2 7.7 7.3 7.8 天然气 0.1 0.1 0.2 0.2 0.7 0.2 0.2 0.1 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 501 3.6 3.6 3.8 4 4.6 水电 33.1 36 38 403 13.8 14.6 15.3 15.5 16.1 17.2 0.9 0.8 0.7 0.5 0.5 0.9 0.8 0.8 0.9 从表1看出：长期以来，宁夏能源结构中煤炭和原油比例一直很高，特别

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2000以后，能源消费呈现煤炭消费一头过高的态势。1990年煤炭消费量占总能源消费的比例的57.6%，经过19年的变化，到2008年上升到了87.6%，2002年最高达到89.2%，煤炭已成为宁夏能源消费的主要能源物质；1990-2008年原油占总能源的10%左右，期间有轻度起伏波动，1999年最高达到13%，2003年最低为6.6%，总体处于一种平稳微降状态；天然气的消费从1990年的0.1%分别增加到4.0%，处于快速上升状态，但占能源总量的比重仍然非常小；水电消费从1990年的33.6%猛降到2008年的0.9%，这主要因为水电对煤的折算系数的变化和煤炭天、然气对水电消费的替代。

另外也可看出：我国几种常见能源的消费比例变化幅度很明显，以煤炭为主的能源消费迅速增加，消费结构的变化基本与生产结构的变化基本保持同步（图1），但都逐渐向着能源单一型的方向发展，煤炭比例迅速的上升，原油比例基本保持不变、天然气比例有轻度增加和水电的比例在迅速下降。

这说明：近年来，宁夏全社会各种能耗高、以原材料为主产业快速的发展和承接东部高能耗相关的产业，本身只能依靠着区域煤炭资源丰富的优势加大了煤炭的开采量和消费量，使得宁夏在能源消费结构中过于单一化的依赖于煤炭。

3.2利用能源消费结构熵值来分析宁夏能源消费结构

熵是热力学当中一个用来表示分子不规则运动度的态函数。1848年由美国的数学家申农（C.E.shannon）将熵应用到信息论当中，提出了信息熵的概念和数学表达式，从此以后，很多学者把信息论应用到了经济管理、物理学、化学、医学、心理学、地理学等多个领域并取得了很大的成功。

能源结构实质上是一个与外有着广泛关系的非线性开放系统。随着时间的推移，能源结构在经济社会发展的影响下，发生着结构上的演替和变化，表现出自发的、具有不可逆性的演化特征。这里我们把能源的单位全部转化成标准煤，以统一单位。依据信息熵的理论，假定我国能源的总量为A，能源的类型总共有n种，则每一种类型的能源（i=1，2，3，?，n）占能源总量的比例为Pi=Ai/A，这也就相当于信息熵中的概率。利用信息熵公式，定义能源结构熵（H）为：

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一般来说，当一个国家或地区的经济发展水平很低时，往往会有一种能源在能源生产和消费结构中居于主导地位，假设处于极端状态，整个能源消费系统中只有一种能源，例如煤炭，则根据公式计算Hmin=0；相反，若各种能源折算成标准煤后比例相等，即H1=H2=H3=?=Hn，则此时Hmax=ln n。但事实上的熵值一般会介于0到ln n二者之间，熵值的大小反映了地区能源消费结构的复杂程度，熵值越高说明能源消费结构复杂，能源消费结构趋于合理；反之亦然。

根据熵值公式，利用宁夏煤炭、石油、天然气和水电占能源消费总量的比重，计算出1990-2008年宁夏能源消费结构各年熵值（0

图2：1990-2008年宁夏能源消费结构熵变化图

从图2可以看出，宁夏能源消费结构上呈现3个阶梯变化，1990-1993年，1994-1999年，2000-2008年。1990年-1993年处于上升的趋势且整体处于高水平，1993年的时候达到最大值0.98；1994年-1999年熵值有明显降低，最低的1995年为0.74，此阶段曲线变化比较和缓；2000-2008年，能源结构熵值急剧下降，2001年最低为0.38，但是在此阶段熵值处于一种波浪上升状态。

这吻合了上面（3.1）的结论，但在“十一五”期间，可以看到曲线呈现一种波浪上升趋势，说明在此期间宁夏节能降耗措施取得了一定的成效，能源消费结构有轻微好转，但总体值都还处于较低阶段，需要进一步加强管理和控制。

4宁夏能源消费与经济增长的相关关系分析

能源消费与经济增长的关系问题，一般可以分为四种情形：从经济增长到能

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源消费的单向因果关系；从能源消费到经济增长的单向因果关系；经济增长与能源消费之间不存在因果关系；经济增长与能源消费之间存在双向因果关系。 我们根据1990-2008年的数据，对宁夏能源消费和GDP（按1978年不变价格计算）增长的关系进行线性回归分析，来发现宁夏能源消费与经济增长的相关关系。

4.1分析方法

线性回归分析是对具有相关关系的两个或两个以上变量之间数量变化的一般关系进行测定，确立一个相应的数学表达式，以便从一个已知量来推测另一个未知量，为估算预测提供一个重要的方法。

本文采取一元线性回归对1990-2008年宁夏能源消费和经济增长的关系进行分析，首先命令一元线性方程式为：Y=a+bX，其中变量Y不仅受X的影响，还受其他随机因素的影响，因此需要通过相关图，来直观地发现各个相关点并不都落在一条直线上，而是在直线上下波动，呈现线性相关的趋势。然后试图在相关图的散点中引出一条模拟的回归直线，来表明两变量X与Y的关系，称为估计回归线，回归方程：Yc=a+bX；Yc—Y的估计值，a—纵轴截距，b—回归系数,代表自变量增加一个单位时因变量的平均增加值。

4.2从能源消费总量与GDP总量的变化分析能源消费与经济增长的关系

图3：1990-2008年宁夏能源消费结构熵变化图

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