【基于灰色关联度的山西能源消费与经济增长的关系实证探究7500字（论文）】

-7-基于灰色关联度的山西能源消费与经济增长的关系实证研究摘要能源作为一个国家或地区发展的物质基础，其供给量不足会影响一个国家或地区的经济发展。改革开放之后，山西省的经济水平不断上升，能源消费量也不断增长，二者的关系也更加与之前不一样。近年来，山西省经济的可持续健康发展受到了严重的阻碍，被环境污染、能源效率低等一系列问题制约着。作为能源消费大省，能源消费问题的解决对促进山西省经济发展有着重大意义。本文通过收集山西省2005-2017年的数据，应用灰色关联度分析实证，可以知道山西省六大能源消费产业与经济增长的关联度大小，发现六大行业与经济增长的关联度均超过了0.6。并且本文通过关于能源消费与经济增长的关系实证分析结果对山西省能源消费未来发展方向提出了指向性建议。目录TOC\o"1-3"\h\u9575一、数据来源与研究方法 23159（一）指标选取与数据来源 26649（二）研究方法 3157271.确定分析数列 4294152.对指标进行无量纲化处理 492483.计算关联系数 4184364.计算关联度 428763二、山西省能源消费、经济发展现状 519262（一）能源消费现状 5202411.山西省能源的消费主要是以煤为主 555212.山西省的能源进口依存度呈上升趋势 524023（二）山西省经济发展现状 515522三、山西省产业能源消费量与经济增长的关联度分析 66295（一）无量纲化处理 632295（二）计算关联系数及关联度 731196（三）求关联序 930591四、结论与建议 92688（一）结论 921295（二）政策建议 10173461.提高化石能源利用率，积极开发清洁能源 10253702.优化能源消费产业结构 10325253.提高全社会节能意识，加大低碳经济宣传力度 115554参考文献 。能源消耗是推动世界各国经济发展的不可或缺的动力，它是国民经济和重要产业的资源产业基础，中国经济的快速发展同时也对能源提出了更高的需求，能源成为了中国主要能源消原料之一，在国民的健康和持续发展上起到了重要的作用。同时对人们的生活也影响重大。近年来山西省的经济快速发展，能源消耗量也迅速增加，碳排放释放增大，由此造成了很多环境问题，阻碍了山西省的可持续发展。长期以来，煤燃料的消费比重不断增大，由于能源效率水平较低，即使单位GDP能耗有一定下降，但仍高于全国平均水平的两倍。因此，山西省的社会经济面临着巨大的环境制约压力。如今，山西经济发展与社会资源环境的日渐处于不平衡状态，迫切需要从源头上减少能源消耗。1990年代，就我国而言一些矿产资源丰富而出现的城市或地区经历了“资源耗竭”危机。与此同时，经济的持续增长、就业现状、城镇建设、城市和乡村福利等若干领域面临发展困难。为了应对能源消费与经济增长之间的内在联系，许多国家和国际研究人员从不同角度并用不同的分析方法对最典型的国家或区域进行了许多定性或定量分析。国内学者周密和刘伟认为，能源消费结构变动与产业结构变动之间存在有因果关系，经过调整和优化产业结构才能实现能源产业结构的优化REF_Ref245934614\r\h[1]。樊艳云，陈首丽利用灰色关联分析法，制定模型分析得出第三产业与能源消费的关系最为密切REF_Ref246640508\r\h[2]。国内学者陈郭石、周丁琳等（2019）通过数据计算建立了投入产出模型，得出想要实现经济健康可持续发展、降低能源消耗，与提高生产技术水平、调整和优化产业结构有很大的关系。于荣通过研究发现我国的碳排放量得到有效控制后，更有利于社会经济可持续健康发展。国外学者Md.WahidMurad（2019）使用时间序列数据，研究了1970-2012年丹麦技术创新、能源价格、能源消耗和经济增长之间的动态关系。结果表明，在短期或者长期时间内，经济增长都会对能源消耗产生一定的正面影响，以及能源价格和技术创新也产生了一定的影响。由于数据的选择、处理和研究方法各不相同，每个区域的经济状况差别很大，得出的结论也各不相同。本文重点研究山西省地区能源消费与经济增长之间的关系，把特殊的经济形势作为研究的基础。并以2005年至2017年山西省的能源消耗和国内生产总值数据为样本。本文采用用灰色关联分析法，侧重点为山西省六大产业能源消费，研究山西省能源消费与经济增长的关联效应，得出山西省能源消费结构调整的重点领域，以期对山西省经济可持续发展提供理论借鉴。一、数据来源与研究方法（一）指标选取与数据来源从2005年-2017年《山西省统治年鉴》中搜集整理出本篇文章所用到的经济增长、能源消费量数据。其中有《山西能源统计年鉴》中农林牧渔业、工业、建筑业、交通运输、仓储及邮电储蓄业、批发、零售业和住宿、餐饮业及生活能源消费量以及其中关于经济增长的相关数据，即山西省的地区生产总值。设置山西省的地区生产总值为灰色关联度分析中的参考序列，单位是亿元；设置六大行业的能源的消费量为灰色关联度分析中的比较序列Xi，单位为万吨标准煤REF_Ref1085631977\r\h[6]。图12005-2017年山西省的GDP数值2005年-2017年山西省六大产业能源消费量均呈现上升趋势，其中工业使用能源消费量一直居于首位，第一产业和第三产业使用能源消费量增速一直保持缓慢状态。表2山西省六大产业2005-2017年的能源消费量产业年份农、林、牧、渔业工业建筑业交通运输、仓储和邮政业批发、零售业、住宿、餐饮业生活能源2005299.458127.3982.54452.48167.87835.532006306.759095.8882.54499.06171.87871.012007242.4610045.3494.48513.12182.37880.102008277.429940.30118.54716.02227.201049.832009330.289613.10130.74862.43309.511234.192010337.6510343.91145.46887.83339.741331.692011350.8711297.01156.89931.94357.001471.432012362.5611876.53163.68977.12394.941569.582013374.3012345.61174.441026.14413.521616.582014309.1612537.22158.241010.79364.261493.492015313.3711838.09163.081051.19392.731528.092016320.2411934.86163.281086.52399.271546.372017323.6012546.50166.081171.72407.141674.81（单位：万吨标准煤）（二）研究方法灰色关联度分析法是应用于一种系统科学理论的一种多要素统计分析的方法，即由我国著名学者邓聚龙教授1982年提出的灰色系统理论（GreyTheory)。换言之，在一个灰色系统中，系统的发展会受到多个因素的影响。而在这些影响因素中，通过实证分析出哪些因素是排首要位置，哪些因素是排次要位置；哪些具有促进作用，哪些具有抑制作用等等REF_Ref1877678659\n\h[4]。 灰色关联度分析方法的步骤：1.确定分析数列首先设置参考数列和比较数列，如果某一数列表现出了系统的行为特征，那么它就是参考数列，同时，影响系统行为的那些因素称为比较数列。设参考数列（又称为母序列）为Yi=Y(k)k=1,2,⋀,n;比较数列（又称子序列）Xi=Xi2.对指标进行无量纲化处理进行分析前要选取不同质的事物的指标进行分析，所以数据的大小可能会不同，但是这并不是由于它们原有的性质决定的，而是由于量纲的不同，因此需要进行无量纲化。也就是把这些数据归整到一个近似的范围内，一次来减少他们的绝对值的差异。这个操作通常在数据处理领域叫作归一化，之后重点关注其变化和趋势。本文采用了以下方法：初值化是指用这个序列的数据统一除以最开始的数值。由于同一比较序列的数量级相差不大，因此可以通过除以初始值将这些数据整理到1这个量级附近。f(x(k))=x(k)x3.计算关联系数X0(k)与Xi(k)的关联系数ξi(k)=记∆i(k)=|X0(k)-Xi(k)|,则ξ式中ρ，称为分辨系数，参考文献均取值为ρ=0.54.计算关联度比较序列与参考序列的关联度ri是由对应各元素关联系数取平均值得到的，i表示第i个比较序列。r如上所述，灰色关联分析法可以有效地计算出能源消费与经济增长的相关性，并且能够直观地对关联度进行排序，比较分析得出能源消费结构中不同的能源消费产业与经济增长的相关性是否紧密，从而针对能源消费的具体发展提出指向性建议。二、山西省能源消费、经济发展现状（一）能源消费现状1.山西省能源的消费主要是以煤为主山西省是我国最大的煤炭大省，包括生产、出口以及运输方面，还是能源重化工基地，含煤量高达6.48万km2，约占全省国土面积的40%。而且山西省还是能源消费大省，近十年来，全省用于能源加工的转换的能源消费比重快速提高。山西省传统能源消费结构中占比最大的是原煤、焦炭和电力。2005年到2017年，原煤所占比例虽然有所下降，但一直保持在35%附近；焦炭消费所占比重在20%上下；电力消费所占比重总体上看处于上升状态，均大致位于30%以上；石油和天然气所占比重较小，分别在6%和13%周围浮动REF_Ref1085631977\r\h[8]。2.山西省的能源进口依存度呈上升趋势近年来，山西省的能源消耗持续增长，自2001年以来超过了全国平均水平，这主要是由于该省经济发展导致能源需求增加。而且到目前为止，山西省的能源进口依存度仍然呈现上升趋势。这主要有三点原因。1、山西省内所有企业当中，重工业企业占据比例较大，这类企业对能源的消耗极为巨大。2、局部地区的生产水平与消费水平出现呈反比现象，在能源求过于供的情况下，综合考虑价格、运输成本等综合因素，许多企业更依赖于能源的进口。3、受到市场供求关系的影响，能源的安全形势产生恶性循环，能源生产量跟不上。（二）山西省经济发展现状图1山西省2016-2020年地区生产总值及增长速度数据来源：《山西省统计年鉴》（2020）初步核算，2020年山西省实现GDP值为17651.93亿元，按不变价格计算，比上年增长3.6%。其中，第一产业增加值946.68亿元，增长3.6%，占区域生产总值的比重5.4%；第二产业增加值7675.44亿元，增加5.5%，占区域生产总值的比例43.4%；第三产业增加值9029.81亿元，增长2.1%，占区域生产总值的比重51.2%REF_Ref1085631977\r\h[8]。（以上数据来源于《2020山西统计年鉴》）三、山西省产业能源消费量与经济增长的关联度分析在本文中，比较序列为山西省2005年-2017年农业、工业、建筑业、交通运输业（包括有仓储和邮政业）和商业（包括批发零售、住宿餐饮业）以及生活能源六大终端能源消费产业的能源消费量，山西省地区生产总值为参考序列，建立灰色关联模型，研究不同产业能源消费与GDP之间的关联度是否紧密。（一）无量纲化处理对数据进行无量纲化处理，可以提高不同数据的可比性，避免分析结果出现偏差。第一步先采用无量纲化中的初值化方法对本文的原始数据进行无量纲化处理，然后用每列的所有原始数据均除以它的排头数，从而获取一个新的数列，以2005年的数据为基准，无量纲化处理后的结果如表3所示。表3山西省产业能源消费与GDP的数据初始化结果年份GDP农、林、牧渔、业工业建筑业交通运输、仓储和运输业批发、零售业、住宿、餐饮业生活能源20051.001.001.001.001.001.001.0020061.151.021.121.001.101.021.0420071.430.811.241.141.131.091.0520081.750.761.221.441.581.351.2620091.741.101.181.581.911.841.4820102.181.131.271.761.962.021.5920112.661.171.391.902.062.131.7620122.871.211.461.982.162.351.8820133.001.251.522.112.272.461.9320143.021.031.541.922.232.171.7920153.011.051.461.982.322.341.8320163.061.071.471.982.402.381.8520173.661.081.542.012.592.432.00（二）计算关联系数及关联度首先计算出差数序列，也就是利用公式∆Xi=|X表4六大产业能源消费量与GDP的绝对差计算表年份X1X2X3X4X5X620050.000.000.000.000.000.0020060.130.030.150.050.130.1120070.620.190.280.290.340.3720080.990.530.310.170.400.4920090.640.560.16-0.16-0.100.2620101.050.900.410.210.150.5820111.491.270.760.600.530.9020121.661.400.880.710.510.9920131.751.480.880.730.531.0620141.981.471.100.780.851.2320151.971.551.040.690.671.1820161.991.591.080.660.681.2120172.582.121.651.071.231.65由表4可以看出，表中最大的绝对差是3.66，最小的绝对差是0，将分辨系数Ρ代入公式εi=(∆min+ρ∆max⁡)/(∆i(k)+ρ∆max⁡)和ri=1表52005-2019年山西省六大产业能源消费与GDP关联系数与关联度结果年份ε1ε2ε3ε4ε5ε620051.001.001.001.001.001.0020060.930.980.920.970.930.9420070.750.910.870.860.840.8320080.650.780.850.920.820.7920090.740.770.921.101.060.8720100.640.670.820.900.920.7620110.550.590.710.750.780.6720120.530.570.670.720.780.6520130.510.550.670.720.770.6320140.480.550.620.700.680.6020150.480.540.640.730.730.6120160.480.540.630.740.730.6020170.420.460.530.630.600.53r10.630.680.760.830.820.73（三）求关联序根据上面算出来的关联度数值，可以得出六大能源消费行业与GDP的关联序，如表6所示。表6六大行业能源消费与GDP的关联序r1r2r3r4r5r6关联序0.630.680.760.830.820.73根据表6可知，得出农业、工业、建筑业、交通运输业和商业以及生活能源与GDP的综合关联度分别为：0.63、0.68、0.76、0.83、0.82、0.73。显然关联度排序为交通运输业>商业>建筑业>生活能源>工业>农业。山西省经济水平和城市化水平的不断提高以及人口的增加的，使得交通运输业与山西省地区生产总值关联度最大；近几年出现的供不应求的住房和商业楼，建筑业得到发展，成为地区生产总值的重要组成部分；而近年来国家提出的可持续健康发展，促使山西省的工业走向转型方向，减轻给环境带来的负面影响，所以关联度较低。四、结论与建议（一）结论根据灰色关联度理论，我们得知指标关联度数值越接近1，说明关联度越大。上文的灰色关联实证结果表明，在山西省能源消费的六大行业中，与经济增长关联度排第一的是交通、运输、仓储和邮政业，数值高达0.83。另外，交通、运输和仓储业的能源消费量占比也较低，仅为6.2%。紧接着，与经济增长关联度较紧密的是批发、零售业、住宿和餐饮业，关联度为8.82。能源消费量占比为2.29%。第三，建筑业与经济增长关联度数值也较高，为0.76。能源消费量占比为1%。生活能源与经济增长的关联度也较高，数值为0.73，能源消费平均占比达到了9.5%，这表明人们生活质量得到提高，生活水平上升，所以生活能源的需求量也不断加大。而工业与经济增长的关联度为0.68。这表明山西省工业产业的能源消费与经济增长的关系较为明显，但是与前面三大行业相比，等量的能源投入到工业行业中实现的经济效益并不是最大。而工业的能源消费平均占比高达78%，这表明山西省的能源消费产业存在一定的资源错配现象。而与经济增长关联度最低的是农、林、牧、渔业，关联度数值为0.63。如上所述，与工业的能源消费相比，第三产业可以同时实现较少的能源消费和更大的经济效益。所以，山西省应该积极调整和优化产业结构，大力发展能源消费少、经济效益高的交通运输、仓储和邮政业以及批发、零售、住宿和餐饮业等第三产业。同时也要大力提高清洁能源的在这些行业的使用效率，致力于第三产业的发展。（二）政策建议1.提高化石能源利用率，积极开发清洁能源山西省作为我国的煤炭大省，多年来利用煤炭资源为国家的煤炭业做出了巨大的贡献，但是能源利用率低、环境遭到破坏也制约着山西省的经济发展。由此，为了坚定贯彻落实能源安全新战略，保障山西省经济的可持续绿色发展，确保山西省能源消费总量增速与经济发展速度相协调，要不断调整和优化山西省的能源消费结构，改变以煤炭为主的能源消费产业结构，减轻煤炭占比，并积极发展以电力和天然气为主的清洁能源，加大科学技术投入力度。在减少化石能源消费引起的环境污染的同时，实现能源消费大力推动经济可持续发展的作用。充分利用能源优势，调整能源消费结构。考虑到山西省目前的能源生产和消费状况，从政府宏观经济政策的角度来看，需要降低煤炭消耗比例和石油能源消费的比例，加快清洁能源的开发，就像天然气和生物质能一样。与此同时，通过技术创新提高能源使用效率，为随后的可持续经济发展提供了充足的资源保障。就目前山西省的经济发展形势来看，山西省可以大力发展清洁煤技术，减轻碳排放给环境带来的破坏程度。创新能源改革的体制机制，提升山西省能源供给质量。山西省以化石能源为动力的工业部门应该大力推广能源供给侧结构性改革，提高煤炭的使用效率，对生态环境的破坏减到最小。另外，山西省的风能、水能、太阳能以及生物质能也有着巨大的发展潜力，可以将此作为山西省能源供给侧结构性改革的基石，使得山西省的能源消费结构逐渐合理化，推动实现能源改革。2.优化能源消费产业结构为了更快实现能源改革，山西省应不断提升能源消费中低能耗、高效益的第三产业的主导地位。如今，第三产业占比越来越高，山西省更应该致力于发展第三产业，减轻对能源消耗较高的第二产业的投入力度。现在最重要的是调整以能耗高重工业为主导的能源产业结构，延伸产业发展链，发展精加工产业。借鉴省外优势产业的技术经验，自主研发先进的科学技术和精密设备，利用高新技术改造和优化传统产业，提高能源利用效率。还可以大力推进信息化，实现工业化与信息化的紧密结合，二者相互促进，从而推动山西省的经济健康可持续发展。此外，也要重视提高第三产业的节能意识和提高低耗能发展水平。加强工业改革努力，必须抓住经济变革的机会，改变经济增长的方式。一方面，可以加强山西省现代物流行业的发展，积极完善物流行业的基础设施，培育出大型且完整的物流集团。另一方面，山西省的旅游资源十分丰富，我们可以充分利用这一优势，积极推动旅游产业的发展。比如平遥古城、乔家大院、云冈石窟等极具人文特色的旅游景点。还可以优化农业能源消费生产结构。农业发展不断现代化，而农业生产能源也逐渐成为山西省能源消费系统不可分割的一部分。要不断调整和优化农业能源生产结构，提高能源利用率，减少不必要的能源消耗。此外，农业生产中产生的生物质能作为新能源，应该尽可能大的发挥农业在这一方面的优势，提高生物质能源在农业能源中的比重；农村地区太阳能也极为丰富，我们可以加大太阳能的开发力度，并积极运用与农业生产、农民生活中。3.提高全社会节能意识，加大低碳经济宣传力度山西省的能源结构转型工作需要政府、能源企业、社会群众等各行各业参与到其中。山西省政府相关部门应加强完善节能减排体制，对能源创新技术的研究工作提供政策支持和资金支持。政府部门也要鼓励人们低碳出行，加强公共交通的建设，并且鼓励新能源汽车行业的发展，提供补助或者降税等政策。降低能源消耗是能源企业的重要职责。应该调整企业发展战略，建立并完善绿色低碳产业体系，加快产业的转型升级，加大科技产业的投资力度。同时能源企业也要接受政府和人民群众的实时监督，并能够及时作出应对改变。社会群众对于低碳社会的建设起着不可忽视的作用。利用网络、报纸、电视等渠道大力宣传低碳经济生活方式，为建设低碳社会提供基础环境，提高人们的绿色环保意识，潜移默化的影响到居民的日常生活中。此外，居民也可以主动监督、举报高污染企业，协助政府整顿。参考文献（美）丹尼斯·米都斯·增长的极限：罗马俱乐部关于人类困境的报告[M].长春：吉林人民出版社，1997。杨耀旭.中国能源消费与经济增长之关系的实证研究——基于省际面板数据的分析[J].郑州轻工业学院学报（社会科学版),2015(1期)：60—63.吕明元,等.中国产业结构升级对能源效率的影响研究——基于1978—2013年数据[J].资源科学,2016,38(7):1350—1362.YUESH.,ChoiJY.ThecausalrelationshipbetweenenergyandGNP:aninternationalcomparison[J].Journalofenergyanddevelopment,2015,（10）:249—272.SoytasU,SarnR.EnergyconsumptionandGDP:causality

relationshipinG—7countriesa