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摘要 从居民的基本需求着手，运用混合能源投入产出模型，预测我国在2020年全面实现小康社会条件下，由居民最终消费引起的能源直接和间接需求。结果表明，2020年我国由居民衣食住行等基本生活需求所产生的一次能源总需求将在2002年的基础上增加14.2亿t标煤；其中间接需求占86％。从能源需求结构来看，煤炭的增长速度最低，但仍然占一次能源60％以上；石油和一次电力需求增长较快，石油需求全部来自于经济系统的中间消耗，而电力需求中40％来自于直接生活能源消费。在能源效率和经济结构不变的条件下。这意味着2020年我国的一次能源需求将至少达到29.40亿t标煤，排放二氧化碳约66 55亿t。上述结果仪考虑了居民部门的最终消费；如果考虑累计资本形成和净出口贸易增长的影响，能源消费和碳排放值会更高。因此，提高能源利用效率，引导居民合理节约的消费行为，是我国可持续发展目标下的必然要求。
关键词 能源；投入产出：居民；生活需求；碳排放
中图分类号F206 文献标识码A 文章编号1002-2104(2010)06-0131-05
随着经济快速增长，能源消费不断增加，我国已成为世界第二大能源消费国，能源短缺已成为我国可持续发展面临的最主要问题之一。伴随着工业化和城市化进程的继续推进，我国未来能源需求将继续保持增长，能源供需矛盾将更加凸显；同时由于能源消费所带来的温室气体大量排放以及由此而引发的全球气候变化已成为全球关注的焦点。因此，分析研究和科学预测未来的能源需求，对应对国际能源和气候变化形势、完善能源政策以及制定未来能源发展战略具有重要意义。
能源是国民经济的基础性行业，进行能源系统分析，从本质上说就是研究能源在国民经济发展过程中的供求平衡问题，实现供求平衡的最优途径，研究各种能源产品在国民经济中的地位和发展趋势。尽管国内外研究机构和学者构建了一系列能源系统模型预测我国未来的能源需求，但都忽略了刚性的社会最终需求——满足居民基本生活需要和未来发展空间的能源需求，而这正是制定未来能源战略和政策的首要约束条件。为分析居民消费支出与各经济部门之间的生产联系，本文采用了能够系统体现国民经济部门联系的投入产出分析方法，在此基础上编制混合型能源投入产出表，预测在2020年全面实现小康社会目标下，由居民最终消费支出引起的能源直接和间接需求，并估算了由此带来的温室气体排放量。
1 能源投入产出模型
1.1 能源投入产出模型基本原理
投入产出分析方法从列昂惕夫提出以后，在与宏观经济相关的各个领域得到了广泛的应用。20世纪70年代初期，Bullard，Herendeen，Harmon等人首先提出了混合型的能源投入产出分析方法。能源投入产出分析实际上，是将能源部门的物质流分析和经济系统的投入产出分析进行了结合。它将所有部门划分为能源生产部门和非能源生产部门，如表1所示。其中，A表示直接消耗系数矩阵，下标EE、EI、IE、II用来表征四个子矩阵。能源生产部门对各部门的投入以实物量表示(如万吨标煤)，这是因为能源在不同生产部门具有不同价格，使用统一标准的实物量能够避免能源价格差异造成价值混乱。非能源生产部门的投入量仍然使用价值量，因此，AII与价值型投入产出表相同，单位为万元历元；AEE表示能源生产部门的内部转化利用水平，单位为万吨标煤/Yi吨标煤；AEI单位为万吨标煤/万元，AZE单位为万元/TY吨标煤，YE和XE单位为万吨标煤，YI和XI单位为万元。
由于混合模型破坏了投入产出的列项平衡，因此，根据行向关系：
XE=AEEXE+AEIX1+YE (1)
XI=AIEXE+AIIXI+YI (2)
求解即可得对能源生产部门总产品的需求：
XE=[I-AEE-Agz(I-AII)-1AIE]-1×[YE+AEI(I-AII)-1Y1] (3)
基于已编制的能源投入产出表，直接消耗系数矩阵为固定参数，最终产品YE和YI为外生变量，总产品XE和X1为内生变量。因此，可以得到与(3)相等价的增量计算公式(4)：
△XE=[I-AEE-AEZ(I-AII)-1AIE]-1×[△YE+AEI(I-AII)-1△YI] (4)
本文即采用增量等式(4)计算出了2020年居民消费水平下的最终能源总需求。
1.2 能源投入产出表构建
根据能源投入产出表的原理，将整个能源经济系统划分为能源生产部门和非能源生产部门。能源生产部门分为4个一次能源部门(煤炭、石油、天然气和水电核电)和4个二次能源部门(火电、供热、炼油和炼焦)。非能源生产部门在2002年122部门投入产出表的分类基础上，结合能源统计年鉴的行业统计分类，划分为34个部门。其中，第一产业为农业；采掘业包括黑色、有色、非金属矿采选业3个部门；制造业中将食品加工业、食品制造业、饮料加工业和烟草加工业合并为食品加工制造业，其余制造业部门分类同能源统计年鉴，共25个部门；其余5个部门为水的生产和供应业、建筑业、交通运输仓储及邮电通信业、批发和零售贸易餐饮业、其他行业。
1.3 参数设定及数据来源
能源生产部门的直接消耗系数矩阵，表示的是能源生产部门之间的能源转换和消耗。其中，直接投入q。由两部分组成：一部分来自于能源平衡实物表中的加工转化能源投入产出统计，另一部分来自于能源生产部门作为工业终端的能源消费统计。二次能源生产部门对一次能源生产部门的转换投入为0，则qij仅为一次能源供应部门对二次能源的终端消耗。
石油加工部门的终端能源消费统计，按照石油和天然气的标煤产量比例进行划分，非能源部门的价值投入同样按照这一比例划分。将水电核电从电力部门中划出，其对于能源供应部门的消耗仅包括电力部门作为工业终端的能源消费，比例按照水电核电发电量占当年总发电量的比例折算；非能源部门的价值投入同样按照这一比例划分。
最终使用采用增量形式表示，而且仅考虑居民最终消费部门的改变。假设政府消费、资本形成总额和进出口值均不变。
表2第一行数据源自2004年能源统计年鉴中的"2002能源平衡表(实物量)”和“2002工业分行业终端能源消费量(实物量)”，所有能源均折换为万吨标煤单位；第二行数据源于2002年122部门投入产出表(价值型)，单位为万元。两行数据均经过一定程度的重新组合计算。
2 全面实现小康目标下的居民消费水平测算
消费是生产活动的最终目的，也是拉动经济增长的主要因素之一。全面实现小康目标下的居民消费水平，本文选取与居民日常生活直接相关且具有可得性的指标加以代表，包括居民对饮食、住宅、交通通讯、医疗、教育等项目的支出，以上支出项目均可从中国统计年鉴中的居民生活支出项目中获得(见表2)。
2.1 居民直接生活能源消费的计算说明
关键词 能源；投入产出：居民；生活需求；碳排放
中图分类号F206 文献标识码A 文章编号1002-2104(2010)06-0131-05
随着经济快速增长，能源消费不断增加，我国已成为世界第二大能源消费国，能源短缺已成为我国可持续发展面临的最主要问题之一。伴随着工业化和城市化进程的继续推进，我国未来能源需求将继续保持增长，能源供需矛盾将更加凸显；同时由于能源消费所带来的温室气体大量排放以及由此而引发的全球气候变化已成为全球关注的焦点。因此，分析研究和科学预测未来的能源需求，对应对国际能源和气候变化形势、完善能源政策以及制定未来能源发展战略具有重要意义。
能源是国民经济的基础性行业，进行能源系统分析，从本质上说就是研究能源在国民经济发展过程中的供求平衡问题，实现供求平衡的最优途径，研究各种能源产品在国民经济中的地位和发展趋势。尽管国内外研究机构和学者构建了一系列能源系统模型预测我国未来的能源需求，但都忽略了刚性的社会最终需求——满足居民基本生活需要和未来发展空间的能源需求，而这正是制定未来能源战略和政策的首要约束条件。为分析居民消费支出与各经济部门之间的生产联系，本文采用了能够系统体现国民经济部门联系的投入产出分析方法，在此基础上编制混合型能源投入产出表，预测在2020年全面实现小康社会目标下，由居民最终消费支出引起的能源直接和间接需求，并估算了由此带来的温室气体排放量。
1 能源投入产出模型
1.1 能源投入产出模型基本原理
投入产出分析方法从列昂惕夫提出以后，在与宏观经济相关的各个领域得到了广泛的应用。20世纪70年代初期，Bullard，Herendeen，Harmon等人首先提出了混合型的能源投入产出分析方法。能源投入产出分析实际上，是将能源部门的物质流分析和经济系统的投入产出分析进行了结合。它将所有部门划分为能源生产部门和非能源生产部门，如表1所示。其中，A表示直接消耗系数矩阵，下标EE、EI、IE、II用来表征四个子矩阵。能源生产部门对各部门的投入以实物量表示(如万吨标煤)，这是因为能源在不同生产部门具有不同价格，使用统一标准的实物量能够避免能源价格差异造成价值混乱。非能源生产部门的投入量仍然使用价值量，因此，AII与价值型投入产出表相同，单位为万元历元；AEE表示能源生产部门的内部转化利用水平，单位为万吨标煤/Yi吨标煤；AEI单位为万吨标煤/万元，AZE单位为万元/TY吨标煤，YE和XE单位为万吨标煤，YI和XI单位为万元。
由于混合模型破坏了投入产出的列项平衡，因此，根据行向关系：
XE=AEEXE+AEIX1+YE (1)
XI=AIEXE+AIIXI+YI (2)
求解即可得对能源生产部门总产品的需求：
XE=[I-AEE-Agz(I-AII)-1AIE]-1×[YE+AEI(I-AII)-1Y1] (3)
基于已编制的能源投入产出表，直接消耗系数矩阵为固定参数，最终产品YE和YI为外生变量，总产品XE和X1为内生变量。因此，可以得到与(3)相等价的增量计算公式(4)：
△XE=[I-AEE-AEZ(I-AII)-1AIE]-1×[△YE+AEI(I-AII)-1△YI] (4)
本文即采用增量等式(4)计算出了2020年居民消费水平下的最终能源总需求。
1.2 能源投入产出表构建
根据能源投入产出表的原理，将整个能源经济系统划分为能源生产部门和非能源生产部门。能源生产部门分为4个一次能源部门(煤炭、石油、天然气和水电核电)和4个二次能源部门(火电、供热、炼油和炼焦)。非能源生产部门在2002年122部门投入产出表的分类基础上，结合能源统计年鉴的行业统计分类，划分为34个部门。其中，第一产业为农业；采掘业包括黑色、有色、非金属矿采选业3个部门；制造业中将食品加工业、食品制造业、饮料加工业和烟草加工业合并为食品加工制造业，其余制造业部门分类同能源统计年鉴，共25个部门；其余5个部门为水的生产和供应业、建筑业、交通运输仓储及邮电通信业、批发和零售贸易餐饮业、其他行业。
1.3 参数设定及数据来源
能源生产部门的直接消耗系数矩阵，表示的是能源生产部门之间的能源转换和消耗。其中，直接投入q。由两部分组成：一部分来自于能源平衡实物表中的加工转化能源投入产出统计，另一部分来自于能源生产部门作为工业终端的能源消费统计。二次能源生产部门对一次能源生产部门的转换投入为0，则qij仅为一次能源供应部门对二次能源的终端消耗。
石油加工部门的终端能源消费统计，按照石油和天然气的标煤产量比例进行划分，非能源部门的价值投入同样按照这一比例划分。将水电核电从电力部门中划出，其对于能源供应部门的消耗仅包括电力部门作为工业终端的能源消费，比例按照水电核电发电量占当年总发电量的比例折算；非能源部门的价值投入同样按照这一比例划分。
最终使用采用增量形式表示，而且仅考虑居民最终消费部门的改变。假设政府消费、资本形成总额和进出口值均不变。
表2第一行数据源自2004年能源统计年鉴中的"2002能源平衡表(实物量)”和“2002工业分行业终端能源消费量(实物量)”，所有能源均折换为万吨标煤单位；第二行数据源于2002年122部门投入产出表(价值型)，单位为万元。两行数据均经过一定程度的重新组合计算。
2 全面实现小康目标下的居民消费水平测算
消费是生产活动的最终目的，也是拉动经济增长的主要因素之一。全面实现小康目标下的居民消费水平，本文选取与居民日常生活直接相关且具有可得性的指标加以代表，包括居民对饮食、住宅、交通通讯、医疗、教育等项目的支出，以上支出项目均可从中国统计年鉴中的居民生活支出项目中获得(见表2)。
2.1 居民直接生活能源消费的计算说明