基于产业结构的货物运输能耗分析

赵 莉

(郑州铁路局 郑州东站，河南 郑州 450007)

基于产业结构的货物运输能耗分析

赵 莉

(郑州铁路局 郑州东站，河南 郑州 450007)

基于 ASIF 方法学，建立货物运输能耗量计算模型，利用指标因素分析原理对我国第一、第二产业结构变化对货运能耗的影响进行分析，得出产业结构比重变化幅度相同时，第二产业引起的货物运输能耗量较大，在逐步提高第三产业比重的前提下，降低第二产业比重比降低第一产业比重对实现交通运输节能会产生更明显的效果。

产业结构；交通运输；能源消耗；货物运输

随着我国经济的快速增长，交通运输需求及交通运输能源消耗也迅速增长。据统计，1990—2013年，全社会能源消耗年均增长率为 6.19%，而交通运输能源消耗量由 4 541 万 t 标准煤增长到 34 819 万 t 标准煤，年均增长率为 8.86%，约为全社会能源消耗年均增长率的 1.4 倍。由此可见，无论从能耗总量还是增速看，交通运输行业是实现我国政府提出的节能目标的重要领域。货物运输节能是交通运输行业节能的一个重要方面；受货物运输需求不断增加、货物运输结构不尽合理、能源效率偏低等因素影响，货物运输能源消耗量大且增长较快。研究表明，在影响货物运输能源消耗的上述 3 个主要因素中，货物运输需求对货物运输能源消耗的影响比重占 50% 以上，其他 2 个因素的影响值比重分别占 30% 和 20% 左右[1]。众多研究[2-5]表明，产业结构的变化对货物运输需求有着较大影响，而货物运输需求对货物运输能耗影响大，因而产业结构变化对于货物运输能源消耗影响较大。随着能源形势的日益严峻，分析产业结构变化对货物运输能耗的影响具有重要的现实意义。

1 基于产业结构的货物运输能耗模型

1.1 货物运输能耗量一般计算模型

考虑货物运输能耗量与货物运输需求 (用货物周转量表示)、运输结构和运输能耗强度相关，根据ASIF 方法学，货物运输能耗量的计算式可以表示为

式中：N 为货物运输能耗量，t 标准煤；i = 1，2，…，5，分别为铁路、公路、水路、民航和管道 5种货物运输方式；PL 为地区货物周转量，亿 t · km；

αi为第 i 种运输方式的运输结构比重；Si为第 i 种运输方式的能耗强度，t 标准煤/(亿 t · km)。

将公式 ⑴ 货物周转量 PL 进一步分解为货运量 P和货物平均运程 L，则公式 ⑴ 可以改写为

式中：GDP 为地区生产总值，亿元；P 为地区货运量，万 t；L 为货物平均运程，km。

式中：k 为基本货物运输强度，即单位 GDP 货运量，t/ 万元。

令 Ni(i = 1，2，…，5) 分别为铁路、公路、水运、民航、管道 5 种运输方式的货物运输能耗量，则Ni可以表示为

式中：ΔN 为货物运输能耗量的变化值，t 标准煤；ΔNi为第 i 种运输方式货物运输能耗量的变化值，t 标准煤。

1.2 基于产业结构的货物运输能耗模型

分析产业结构变化对货物运输能耗的影响，找出产业结构比重与基本货物运输强度 k 之间的关系。令三次产业货物运输强度，其中 GDP1，GDP2，GDP3分别为第一、第二和第三产业对应的地区生产总值[6]。由于第三产业包括流通和服务 2 大类，不生产物质产品，因而基本上不产生或产生较少货运量，为简化计算，在以下计算中略去不计，故 k3= 0，则 k 可以表示为

将公式 ⑻ 代入公式 ⑷，可得

在公式 ⑼ 中，β1，β2可以直接计算出来，但由于第一、第二产业分别产生的货运量 P1，P2没有直接的统计数据，因而 k1，k2无法按照计算出来，据已有研究测算 k1，k2之间的关系近似为k2= 1.22 k1，结合公式 ⑻ 可得 k1，k2为

根据公式 ⑷，Ni由 5 因素积指标组成，根据指标因素影响分析原理中的 5 因素积指标的因素影响分析模型[7]，基本货物运输强度的变化对分析期第 i 种运输方式货物运输能耗的影响可以表示为

式中：ΔNki为 Δk 对分析期第 i 种运输方式货物运输能耗的影响值，t 标准煤；Δk 为 2 个对比时期基本货物运输强度的变化量，t/ 万元；L，GDP，αi，Si以及 L'，GDP'，αi'，Si' 分别为 2 个对比时期货物运输平均运距、年地区生产总值、第 i 种运输方式所占货物运输结构比重、第 i 种运输方式货物运输能耗强度的初值与末值。

根据公式 ⑻，基本货物运输强度是由 2 项 2 因素积指标构成的和指标。根据指标因素影响分析理论，β1，β2，k1，k2对 k 的影响值计算公式可表示为

式中：Δkβ1，Δkβ2分别为第一、第二产业结构变化对分析期基本货物运输强度的影响值；Δkk1，Δkk2分别为第一、第二产业货物运输强度变化对分析期基本货物运输强度的影响值；β1，β2，k1，k2，以及分别为 2 个对比时期第一、第二产业的比重及其货物运输强度的初值与末值，Δβ1，Δβ2，Δk1，Δk2分别为 2 个对比时期第一、第二产业的比重及其货物运输强度的变化量。

由公式 ⑻ 及公式 ⒀ 至公式 ⒃ 可以推出

根据公式 ⑹ 得出 Δk 对应的 ΔNk为

式中：ΔNk为基本货物运输强度对分析期货物运输能耗的总影响值，t 标准煤。

第一、第二产业结构比重的变化量 Δβ1，Δβ2对分析期货运能耗的影响值可以表示为

式中：ΔNβ1，ΔNβ2分别为地区第一、第二产业结构变化对分析期货物运输能耗的影响，t 标准煤。

2 案例分析

利用基于产业结构的货物运输能耗模型，对我国近 10 年来产业结构变化带来的货物运输能耗影响进行计算，结合计算结果对我国产业结构进行分析，指出我国优化调整产业结构的方向。

2.1 基础数据

5 种运输方式的货物运输能耗强度数据依据已有研究结论[1]；总货运量与总货物周转量、5 种运输方式的货运量与货物周转量、国内 GDP 总值基础数据来源于《中国统计年鉴 2015》[8]；5 种运输方式所占运输结构比重 α1，α2，α3，α4，α5可由我国各运输方式货物周转量及 5 种运输方式货物周转总量计算得出；平均运程 L 可以按照货物周转量与货运量之商计算得出；基本货物运输强度 k 由计算得出；第一、第二产业结构比重 β1，β2分别由计算得出；第一、第二产业货物运输强度 k1，k2由公式 ⑽、公式 ⑾ 计算得出。在获得这些数据的基础上，可以根据基于产业结构的货物运输能耗模型计算和分析我国产业结构变化对货物运输能耗的影响。

2.2 产业结构变化对货运能耗的影响分析

根据公式 ⒆、公式 ⒇ 计算出第一、第二产业结构变化对货物运输能耗的影响值。2005—2014 年我国第一、第二产业结构变化对货运能耗的计算结果汇总如表 1 所示。

表1 2005—2014 年我国第一、第二产业结构变化对货运能耗的计算结果汇总表

从表 1 可以看出，我国第一产业结构变化对货物运输能耗的影响值总体呈下降趋势，2014 年相对于2005 年下降了 833.3 万 t 标准煤， 而且 2010 年相对于2005 年、2014 年相对于 2010 年分别下降了 230.4 万 t标准煤、172.1 万 t 标准煤，下降幅度逐渐减小；第二产业结构变化对货运能耗的影响值总体也呈下降趋势，2014 年相对于 2005 年下降了 1 648.2 万 t 标准煤， 而且 2010 年相对于 2005 年、2014 年相对于2010 年分别下降了 92.9 万 t 标准煤、1 596.0 万 t 标准煤，下降幅度逐渐增大。进一步分析得出，第一产业

结构比重平均每变化 1%，引起的货物运输能耗变化量为 325.7 万 t 标准煤，第二产业结构比重平均每变化 1%，引起的货物运输能耗变化量为 397.3 万 t 标准煤，约是第一产业的 1.2 倍。由此可见，产业结构比重变化幅度相同时，第二产业引起的货物运输能耗量较大，在逐步提高第三产业比重的前提下，降低第二产业比重比降低第一产业比重对实现交通运输节能会产生更明显的效果。

3 结束语

对于处于经济转型期的我国来说，交通运输节能、尤其是货物运输节能是缓解用能紧张的有效途径之一。通过基于产业结构的货物运输能耗模型定量分析产业结构变化对货物运输能耗的影响，得出第二产业结构比重变化对货运能耗的影响较大的结论。因此，合理优化第二产业内部结构和发展高新技术产业，逐步降低第二产业结构比重，是顺应世界产业结构变化的一般趋势，是实现交通运输业节能的重要途径，有助于促进我国经济的可持续发展。

[1] 赵 莉. 交通运输能源效率及节能问题研究[D]. 北京：北京交通大学，2012.

[2] 柳艳娇. 产业结构变化对交通货运业发展影响分析[D].大连：大连海事大学，2007.

[3] 吴 峰，施其洲. 基于熵值理论的产业结构与交通运输结构关系研究[J]. 交通运输系统工程与信息，2006，6(1)：71-74，110. WU Feng，SHI Qi-zhou. Entropy Theory based Study on Relationship between Transportation and Industry Systems[J]. Journal of Transportation Systems Engineering and Information Technology，2006，6(1)：71-74，110.

[4] 杨树乾. 产业结构变动对货运需求的影响分析[D]. 西安：长安大学，2008.

[5] 赵永超，孙有望. 单位 GDP 货运量与城市产业结构关系[J]. 交通科技与经济，2009，11 (3)：121-122. ZHAO Yong-chao，SUN You-wang. The Research of the Relationship between the Freight Volume Per GDP and the Urban Industrial Structure[J]. Technology & Economy in Areas of Communications，2009，11 (3)：121-122.

[6] 傅志寰，胡思继，姜秀山，等. 中国交通运输中长期节能问题研究[M]. 北京：人民交通出版社，2011.

[7] 胡思继. 铁路运营指标分析原理[M]. 北京：中国铁道出版社，2010.

[8] 中华人民共和国国家统计局. 中国统计年鉴[M]. 北京：中国统计出版社，2015.

（责任编辑 王 静）

Analysis on Freight Transport Energy Consumption based on Industrial Structure

ZHAO Li
(Zhengzhou East Station, Zhengzhou Railway Administration, Zhengzhou 450007, Henan, China)

Based on ASIF methodology, the calculation model of freight transport energy consumption is established, by using principle of index factors analysis, this paper analyzes the influence of structure change of primary industry and secondary industry on freight transport energy consumption, and achieves the result. It is concluded that when the variation range of industrial structure proportions are the same, the freight transport energy consumption caused by secondary industry is larger; and based on gradually increasing proportion of tertiary industry, reducing the proportion of secondary industry will have more obvious effects on realizing traffic and transportation energy-saving than reducing the proportion of primary industry.

Industrial Structure; Traffic and Transportation; Energy Consumption; Freight Transportation

1004-2024(2016)06-0019-04

F206

B

10.16669/j.cnki.issn.1004-2024.2016.06.05

2016-04-11

赵莉 (1986—)，女，河南荥阳人，硕士研究生。