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[摘 要] 以2002年～2007年的数据为基础,应用灰色关联分析对我国近年来能源消耗、国内生产总值及三大产业之间的关系进行较深入的研究,结果得出我国能源消耗与第二产业关系最为密切,GDP受第三产业的影响最大,最后给出了解决我国能源问题的一些对策。
[关键词] 灰色关联度 经济 能源
能源是经济社会持续发展的动力,也是人类赖以生存和进步的物质基础。随着我国社会经济的迅猛发展,对能源的需求也越来越大。2008年以来,面对全球金融动荡、经济放缓和企业经营难度加大的局面,我国能源生产继续保持稳定发展。通过对2002年～2007年每年的消费总量和国内生产总值进行分析发现,我国能源消费的增长与国内生产总值的增长基本具有同步关系。
在客观世界中,存在着许多不同类型的系统,每种系统都由许多因素组成。这些因素往往比较复杂,分不清哪些因素关系密切,哪些因素关系不密切,我们称这种关系是灰色的。由于灰色因素的作用,对事物的认识只能停留在表面,而不能看清本质,于是我们引进了关联度分析的概念。目的是通过一定的方法寻求系统内部哪些因素的关系密切,哪些因素的关系不密切,从而掌握系统的主要特征。1982年,邓聚龙教授首先提出了灰色系统概念,并建立了灰色系统理论,从此灰色系统理论得到了较深入的研究,在许多方面获得了成功。本文应用灰色关联分析对我国近年来能源消费与国内生产总值之问的关系进行研究,对制定合理的经济发展战略和能源安全战略等有着一定的借鉴意义。
一、灰色关联分析建模机理
1.灰关联基本思想
灰色关联度分析(GRA)是以参考点和比较点之间的距离为基础的分析,从距离中找出各因素的差异性和接近性,或者说是基于行为序列的几何形状的接近,以分析和确定因子间的影响程度或因子对行为的贡献测度而进行的一种分析方法。灰色系统理论提出了对各子系统进行灰色关联度分析的概念,意图透过一定的方法,去寻求系统中各子系统(或因素)之间的数值关系。因此,灰色关联度分析对于一个系统发展变化态势提供了量化的度量,非常适合动态历程分析。灰色关联度可分成“局部性灰色关联度”与“整体性灰色关联度”两类。主要的差别在于局部性灰色关联度有一参考序列,而整体性灰色关联度是任一序列均可为参考序列。
其基本思想是:根据分析对象时序数列曲线的相似程度来判断其关联程度,即两条曲线越相似,其关联度越大,反之越小。灰色关联分析法的研究对象是“小样本”、“贫信息”的不确定性系统,而不像回归分析等方法要求使用大样本。通过灰色关联度的计算,用灰色关联序来描述因素间关系的强弱、大小和次序的多因素分析技术。因此,可以用来对我国能源消耗与经济发展进行分析,以确定对经济发展影响最大的因素。
2.灰色关联度模型基本步聚
确定分析序列。确定一个因变量因素和多个自变量因素,因变量所组成的序列成为参考序列{x0},自变量所组成的序列成为比较序列{xi},i=1、2、3....m,即:
系统参考为:;
m个系统比较序列为:
;
数据无量纲化处理。由于系统中各因素列中的数据可能因计算单位不同,不便于比较或在比较时难以得到正确的结论,因此,在进行灰色关联分析时,一般都要进行标准化(无量纲化)的数据处理。常用的处理方法有均值法、初值法等。本文采用均值法进行标准化处理,即先分别求出各序列的平均值,再用平均值去除序列的各个原始数据,所得新数列即为均值化序列:
求关联系数
,其中ρ为分辨系数,通常取ρ=0.5,和分别为最小差值和最大差值。
求关联度
二、 实例分析
《中国统计年鉴》中把经济产业分为第一产业、第二产业和第三产业,因此本文选取了2002-2007年间中国能源消耗总量(万吨标准煤)、各产业能源消耗量(万吨标准煤)和同时期我国国内生产总值GDP(亿元)相关数据并进行了统计分析(见表1)。
数据来源:根据2008年中国统计年鉴有关数据整理
利用均值法将表1进行标准化处理。通过计算各比较序列与参考序列的对应差序列,得出各比较数列对参考数列各点应差值中之最小值,最大值。
利用表2和表3中的数据及关联度计算公式我们可以得出:GDP与能源消耗总量的关系度W=1/6(0.87+0.42+0.695+0.934+
0.907+0.488)= 0.719。GDP与第一产业的关联度为W01=1/6(0.405
+0.617+0.399+1+0.391+0.333)=0.524,同理可得W02和W03分别为0.691和0.846以及能源消耗与三大产业的关联度。(具体值见下表4)
从灰色关联度的计算结果来看,把我国能源消费总量作为系统特征序列时,有W02>W03> W01,即对我国能源消费总量影响程度依次为:第二产业>第三产业>第一产业;而当以国内生产总值GDP 作为系统特征序列时,有,W03>W02> W01,即对我国国内生产总值GDP影响程度依次为:第三产业>第二产业>第一产业。
从灰色关联度的分析结果可以看出:随着我国国民经济的飞速发展,能源与GDP的相对关联度为0.719,与国民经济各三大产业之间的关联度也越来越密切,呈现出较高的关联性。说明能源消耗总量与全国GDP之间具有显著地正相关关系,如图1所示。能源已成为我国国民经济发展的重要影响因素。其中我国以工业为主的第二产业对能源消费总量的影响程度最大,但是它对我国GDP影响程度相对较弱一些。第三产业对我国GDP 影响程度最大,相对来说,它对我国能源消费总量的影响要小些。而从我国能源消费总量和GDP的影响程度来看,第一产业的影响最小。
三、结论
分析结果显示能源消耗与高耗能的第二产业有着紧密的关系。随着经济的快速发展,巨大的能源需求对我国能源供应提出了严峻挑战。因此需要协调能源供需矛盾,调整能源价格和品种结构,规范能源市场,以最优的能源配置实现最大的经济飞跃。而我国人口众多,能源相对匮乏,要使经济快速发展,则必须建立节能型的产业结构,进步降低高能耗的第二产业的比重,提高第一、三产业的比重。为此本文提出以下措施:
1.进一步调整产业结构。产业结构调整进展缓慢,服务业比重较低,重工业特别是一些高耗能、高污染行业增长依然偏快,很多本应淘汰的落后产能还没有退出市场。这些都必然导致我国能源消耗不断增长,因此必须加快产业结构调整的速度。
2.大力发展第三产业,全面提升第三产业的内部结构。第三产业对经济的增长起着举足轻重的拉动作用,而该产业对能源消费影响较小,因此应对第三产业大力发展。此外还应提高第三产业的能源利用率。我国在第三产业能源利用效率和日本的差距已经大大高于第二产业和日本的差距。这同时也说明第三产业的节能潜力大大超过是第二产业节能潜力。在当前我国第三产业还不是很发达、产值比重和能耗比重都不是很高的情况下尚且有如此大的差距,可以想见在我们向小康社会迈进的过程中,第三产业占据主导地位必将会导致我国能源需求的巨大增长。
3.加快新能源的开发步伐。对于中国这样一个能源消费大国来说,仅仅靠节约能源必定不是长久之计,为了我国经济又快又好的发展,我们必须积极投入到新能源开发的行列中来,开发新能源不仅可以有效地缓解我国在发展经济中能源瓶颈的制约和环境污染、生态破坏的威胁,而且可以极大地促进我国居住环境的改善、社会的可持续发展,提高企业的综合国际竞争力。另外,我国传统经济中重污染、高能耗、资源枯竭等问题也会得到较好解决。
参考文献:
[1]任朝佐:灰色系统基本理论与方法[M].北京:中国人民大学出版社,1989
[2]中国统计年鉴2008.中国统计出版社2008,10.
[3]刘爱芹:山东省能源消费与工业经济增长的灰色关联分析.中国人口?资源与环境,2008(3)
[4]刘思峰 党耀国等:灰色系统理论及其应用[M].北京:科技出版社,2008
[5]薛伟贤 董维维:我国外贸依存度影响因素的灰关联度分析[J].国际经贸探索,2008.(5)
[6]邓聚龙:灰色系统基本方法[M].武汉:华中理工大学出版社,1996.17-31
[关键词] 灰色关联度 经济 能源
能源是经济社会持续发展的动力,也是人类赖以生存和进步的物质基础。随着我国社会经济的迅猛发展,对能源的需求也越来越大。2008年以来,面对全球金融动荡、经济放缓和企业经营难度加大的局面,我国能源生产继续保持稳定发展。通过对2002年～2007年每年的消费总量和国内生产总值进行分析发现,我国能源消费的增长与国内生产总值的增长基本具有同步关系。
在客观世界中,存在着许多不同类型的系统,每种系统都由许多因素组成。这些因素往往比较复杂,分不清哪些因素关系密切,哪些因素关系不密切,我们称这种关系是灰色的。由于灰色因素的作用,对事物的认识只能停留在表面,而不能看清本质,于是我们引进了关联度分析的概念。目的是通过一定的方法寻求系统内部哪些因素的关系密切,哪些因素的关系不密切,从而掌握系统的主要特征。1982年,邓聚龙教授首先提出了灰色系统概念,并建立了灰色系统理论,从此灰色系统理论得到了较深入的研究,在许多方面获得了成功。本文应用灰色关联分析对我国近年来能源消费与国内生产总值之问的关系进行研究,对制定合理的经济发展战略和能源安全战略等有着一定的借鉴意义。
一、灰色关联分析建模机理
1.灰关联基本思想
灰色关联度分析(GRA)是以参考点和比较点之间的距离为基础的分析,从距离中找出各因素的差异性和接近性,或者说是基于行为序列的几何形状的接近,以分析和确定因子间的影响程度或因子对行为的贡献测度而进行的一种分析方法。灰色系统理论提出了对各子系统进行灰色关联度分析的概念,意图透过一定的方法,去寻求系统中各子系统(或因素)之间的数值关系。因此,灰色关联度分析对于一个系统发展变化态势提供了量化的度量,非常适合动态历程分析。灰色关联度可分成“局部性灰色关联度”与“整体性灰色关联度”两类。主要的差别在于局部性灰色关联度有一参考序列,而整体性灰色关联度是任一序列均可为参考序列。
其基本思想是:根据分析对象时序数列曲线的相似程度来判断其关联程度,即两条曲线越相似,其关联度越大,反之越小。灰色关联分析法的研究对象是“小样本”、“贫信息”的不确定性系统,而不像回归分析等方法要求使用大样本。通过灰色关联度的计算,用灰色关联序来描述因素间关系的强弱、大小和次序的多因素分析技术。因此,可以用来对我国能源消耗与经济发展进行分析,以确定对经济发展影响最大的因素。
2.灰色关联度模型基本步聚
确定分析序列。确定一个因变量因素和多个自变量因素,因变量所组成的序列成为参考序列{x0},自变量所组成的序列成为比较序列{xi},i=1、2、3....m,即:
系统参考为:;
m个系统比较序列为:
;
数据无量纲化处理。由于系统中各因素列中的数据可能因计算单位不同,不便于比较或在比较时难以得到正确的结论,因此,在进行灰色关联分析时,一般都要进行标准化(无量纲化)的数据处理。常用的处理方法有均值法、初值法等。本文采用均值法进行标准化处理,即先分别求出各序列的平均值,再用平均值去除序列的各个原始数据,所得新数列即为均值化序列:
求关联系数
,其中ρ为分辨系数,通常取ρ=0.5,和分别为最小差值和最大差值。
求关联度
二、 实例分析
《中国统计年鉴》中把经济产业分为第一产业、第二产业和第三产业,因此本文选取了2002-2007年间中国能源消耗总量(万吨标准煤)、各产业能源消耗量(万吨标准煤)和同时期我国国内生产总值GDP(亿元)相关数据并进行了统计分析(见表1)。
数据来源:根据2008年中国统计年鉴有关数据整理
利用均值法将表1进行标准化处理。通过计算各比较序列与参考序列的对应差序列,得出各比较数列对参考数列各点应差值中之最小值,最大值。
利用表2和表3中的数据及关联度计算公式我们可以得出:GDP与能源消耗总量的关系度W=1/6(0.87+0.42+0.695+0.934+
0.907+0.488)= 0.719。GDP与第一产业的关联度为W01=1/6(0.405
+0.617+0.399+1+0.391+0.333)=0.524,同理可得W02和W03分别为0.691和0.846以及能源消耗与三大产业的关联度。(具体值见下表4)
从灰色关联度的计算结果来看,把我国能源消费总量作为系统特征序列时,有W02>W03> W01,即对我国能源消费总量影响程度依次为:第二产业>第三产业>第一产业;而当以国内生产总值GDP 作为系统特征序列时,有,W03>W02> W01,即对我国国内生产总值GDP影响程度依次为:第三产业>第二产业>第一产业。
从灰色关联度的分析结果可以看出:随着我国国民经济的飞速发展,能源与GDP的相对关联度为0.719,与国民经济各三大产业之间的关联度也越来越密切,呈现出较高的关联性。说明能源消耗总量与全国GDP之间具有显著地正相关关系,如图1所示。能源已成为我国国民经济发展的重要影响因素。其中我国以工业为主的第二产业对能源消费总量的影响程度最大,但是它对我国GDP影响程度相对较弱一些。第三产业对我国GDP 影响程度最大,相对来说,它对我国能源消费总量的影响要小些。而从我国能源消费总量和GDP的影响程度来看,第一产业的影响最小。
三、结论
分析结果显示能源消耗与高耗能的第二产业有着紧密的关系。随着经济的快速发展,巨大的能源需求对我国能源供应提出了严峻挑战。因此需要协调能源供需矛盾,调整能源价格和品种结构,规范能源市场,以最优的能源配置实现最大的经济飞跃。而我国人口众多,能源相对匮乏,要使经济快速发展,则必须建立节能型的产业结构,进步降低高能耗的第二产业的比重,提高第一、三产业的比重。为此本文提出以下措施:
1.进一步调整产业结构。产业结构调整进展缓慢,服务业比重较低,重工业特别是一些高耗能、高污染行业增长依然偏快,很多本应淘汰的落后产能还没有退出市场。这些都必然导致我国能源消耗不断增长,因此必须加快产业结构调整的速度。
2.大力发展第三产业,全面提升第三产业的内部结构。第三产业对经济的增长起着举足轻重的拉动作用,而该产业对能源消费影响较小,因此应对第三产业大力发展。此外还应提高第三产业的能源利用率。我国在第三产业能源利用效率和日本的差距已经大大高于第二产业和日本的差距。这同时也说明第三产业的节能潜力大大超过是第二产业节能潜力。在当前我国第三产业还不是很发达、产值比重和能耗比重都不是很高的情况下尚且有如此大的差距,可以想见在我们向小康社会迈进的过程中,第三产业占据主导地位必将会导致我国能源需求的巨大增长。
3.加快新能源的开发步伐。对于中国这样一个能源消费大国来说,仅仅靠节约能源必定不是长久之计,为了我国经济又快又好的发展,我们必须积极投入到新能源开发的行列中来,开发新能源不仅可以有效地缓解我国在发展经济中能源瓶颈的制约和环境污染、生态破坏的威胁,而且可以极大地促进我国居住环境的改善、社会的可持续发展,提高企业的综合国际竞争力。另外,我国传统经济中重污染、高能耗、资源枯竭等问题也会得到较好解决。
参考文献:
[1]任朝佐:灰色系统基本理论与方法[M].北京:中国人民大学出版社,1989
[2]中国统计年鉴2008.中国统计出版社2008,10.
[3]刘爱芹:山东省能源消费与工业经济增长的灰色关联分析.中国人口?资源与环境,2008(3)
[4]刘思峰 党耀国等:灰色系统理论及其应用[M].北京:科技出版社,2008
[5]薛伟贤 董维维:我国外贸依存度影响因素的灰关联度分析[J].国际经贸探索,2008.(5)
[6]邓聚龙:灰色系统基本方法[M].武汉:华中理工大学出版社,1996.17-31