经济新常态下用电量与经济模型实证研究

宋红芳 王光增 程颖 马蕾 丁珊 田昀

摘 要：随着中国经济由高速发展逐步进入中高速发展，合理转变经济增长方式、调整产业结构成为经济发展的热点。电力是国民经济的重要基础产业与先行产业之一，合理、准确规划电力发展对于电力公司、统计部门的工作有着重要意义。本文在国网浙江省电力公司的基础上，结合浙江省电力与经济的历史情况，参考浙江省“十三五”规划，建立了电力与经济的联立方程模型，对浙江省“十三五”时期的主要经济指标和主要电力指标进行预测，预测数据可供浙江省政府相关机构和浙江省电力公司“十三五”规划参考。

关键词：结构调整 联立方程 指标预测 电力规划

中图分类号：F224 文献标识码：A 文章编号：2096-0298（2017）03（b）-150-04

中国经济经历了30多年的高速发展后进入调整期，经济发展由高速进入中高速发展，转变经济增长方式、调整产业结构、建设美丽中国将成为“十三五”经济发展的主旋律。浙江省经济社会平稳健康发展，转型升级初见曙光，但发展过程中一些矛盾和问题依然存在。浙江省“十三五”规划的主要目标是保持中高速增长，全面建成小康社会。电力是国民经济的重要基础产业与先行产业之一，对维持社会经济发展和改善人民生活水平具有重要的支持与保障作用[1]。

本文根据浙江省经济和电力发展历史数据，参考国家“十三五”发展目标，重点考虑浙江省“十三五”的发展特点，建立浙江省经济和电力联立方程模型，对浙江省“十三五”时期的主要经济指标和主要电力指标进行预测，预测数据可供浙江省政府相关机构和浙江省电力公司“十三五”规划参考。

1 理论模型

关于电力需求预测的实证研究，如自回归法、移动平均、指数平滑、X12等时间序列方法被广泛应用[2]。然而，单指标预测的缺陷是不能呈现用电需求与其他变量之间的内在关系。于是很多学者深入分析经济系统的相互关系，并做出预测。郝卫平等从电力消费弹性入手研究经济、电力之间的关系[3～5]。上述涉及的国内外用电量预测方法，无论是传统预测方法还是人工智能预测方法都是单方程预测，如通过第一产业增加值预测第一产业用电量、第二产业增加值预测第二产业用电量、第三产业增加值预测第三产业用电量、居民收入预测居民用电量，单方程预测人为地将客观互为联系变量割裂开、所以说单方程预测是存在缺陷的，在现实生活中，各种现象是极其复杂的，变量之间常常是互为依存、互为因果，即一个变量在影响其他变量时，同时也受到其他变量的影响，由此就提出了联立方程系统，联立方程系统首先在经济学取得成功，20世纪50年代美国经济学家克莱因（Klein）利用二次世界大战之间（1920-1941）美国经济数据建立了美国宏观经济发展模型，该模型包括6个内生变量，4个外生变量，3个行为方程、1个定义方程、二个平衡方程，一个很简单的联立方程，但反映了美国二次大战之间经济发展的客观规律，而且很好地解释了美国20世纪50年代的经济发展。在此以后联立方程在计量经济学、水文学、地质学、外贸等学科得到广泛的应用。

如图1所示，本次建模采用联立方程建模，之所以要采用联立方程建模，出發点是尊重经济与电力发展的客观规律，在一个大经济和电力系统中，各变量之间是相互影响的，譬如经济的发展必须得到电力支持，也就是我们常说的同步发展，第一产业、第二产业、第三产业增加值的增加会导致第一产业、第二产业、第三产业用电量的增加，反之第一产业、第二产业、第三产业用电量的增加导致用电负荷的增加，进而影响电力投资的增加和第二产业增加值的增加，从而导致地区生产总值的增加，整个社会系统是一个相互影响的系统，而单方程建模不考虑方程和方程之间的联系，变量和变量之间的相互影响，很显然联立方程模型比单方程模型更为有效，其次联立方程的模拟（情景分析）是其他建模方法无可比拟的，联立方程可以通过外生变量、内生变量、附加因子等的调整，对系统进行模拟、评价和预测，从而为政策的制定提供决策参考，并为经济和电力走势提供分析和预测。

由于电力数据为物理量，任何时间、任何地点1度电就是1度电，而经济数据由于受物价的影响，单位购买力是会发生变化的，模型中充分考虑了价格变动的影响，将所有经济变量根据各自的缩减指数换算为2000年的可比价。

居民用电量由地区生产总值和夏季平均最高温度解释，方程估计说明，地区生产总值的偏弹性系数为1.03，夏季平均最高温度的偏系数为0.0164（未通过检验），即夏季平均最高温度增加1℃，居民用电量将增加1.64亿千瓦时，方程的拟合度为0.9898。

2.2 预测

对于联立方程来说，如果所有的方程都能通过检验，同时又有较高的拟合度，向前预测的环境又能保持稳定，那么预测的效果应该是非常理想的，但这些条件往往得不到完全的统一。我们不能保证所有的方程都有很好的拟合度，但我们必须保证绝大多数方程有较好的拟合度，我们不能保证所有的方程都通过检验，但我们必须保证绝大多数方程是通过检验的。从7个行为方程的估计来看，只有第一产业增加值和第一产业用电量方程拟合度为0.8左右，其余方程的拟合度都在0.95以上，可以认为拟合度是相当高的。在方程变量系数t检验方面，第二产业用电量方程中第二产业增加值系数未通过t检验，主要问题是解释变量间存在较为严重的共线性，但这并不影响我们研究的主题，因为共线性不影响预测结果。所以从预测的角度来认识，联立方程系统是稳定的、有效的。

（1）主要经济指标

2000年～2010年浙江地区生产总值平均增速为12.45%，其中第一产业平均增速为3.5%，第二产业平均增速为12.84%，第三产业的平均增速为13.55%，2011年～2015年地区生产总值平均增速为8.16%，其中第一产业为1.8%、第二产业为7.1%、第三产业为10%，2015年三产业结构为4.27∶45.95∶49.78。预测到2020年，浙江地区生产总值为61613.21亿元，其中第一产业为2055.80亿元、第二产业为24486.84亿元、第三产业为35070亿元，三大产业的结构比为3.34∶39.74∶56.92，2016年～2020年浙江省地区生产总值平均增速为7.52%左右（名义价），其中第一产业平均增速为2.32%左右，第二产业平均增速为4.44%左右，第三产业平均增速为10.44%左右，2020年人均地区生产总值为10.82万元，10年平均增速为7.5%，实现到2020年地区生产总值和人均生产总值比2010年翻一番的目标。表2为浙江省2000年～2020年主要经济指标，其中2016年～2020年为预测指标。

（2）主要电力消费指标

浙江省全社会用电量从2000年的738.05亿千瓦时增加到2015年3553.9亿千瓦时，用电量年增速为11.05%，这一时期经济平均增速为12.45，电力需求弹性为0.89。其中第一产业用电量平均年增速为5.86%、第二产业用电量平均增速为10.73%、第三产业用电量平均增速为13.75%，居民用电量平均增速为11.14%，电力发展有力支持了浙江经济发展，2015年用电结构为0.67∶74.23∶12.61∶12.49。预测期到2020年浙江省全社会用电量估计为4568.73亿千瓦时，2016年～2020年平均年增速为5.15%，电力需求弹性为0.68，其中第一产业用电量平均增速为5.8%、第二产业用电量平均增速为3.43%，第三产业用电量平均增速为11.54%，居民用电量平均增速为7.66%，人均用电量增速为4.53%，人均生活用电量增速为7.03%，到2020年用电结构为0.68∶68.33∶16.93∶14.05，随着社会经济的发展，工业用电比例有所下降，第三产业、居民用电比例有所上升，但用电结构与韩国相比第三产业和第一产业用电量占比相对较低，第二产业用电量占比仍然较高。

3 结论与政策建议

通过对浙江省经济和电力联立方程模型的研究，得到以下结论。

（1）经济的发展与电力建设是密不可分的，在现实世界上变量与变量、方程與方程之间常常是互为联系、互为因果，故联立方程模型比单方程模型更为有效。

（2）联立方程可以模拟各种情景，得到各种情景的分析结果，如在宏观经济联立方程模型中，常常模拟积极的财政政策和宽松货币政策，为财政和货币政策提供参考，在经济与电力联立方程中可模拟产业结构调整对电力需求的影响。

（3）经济与电力联立方程模型同时得到主要经济指标和电力指标的预测结果，投入少、效率高。

社会经济的发展离不开电力的支持，经济转型、产业结构调整，电力发展方式也必须转型，一是利用经济转型之机，更多地发展绿色能源、淘汰低效率、污染大的煤发电机组，二是做好电力供需平衡测算，电力公司要全力支持经济建设，同时又要做好电力供给的合理安排，做好“十三五”时期的电力规划工作。

参考文献

[1] 仇伟杰.中国电力经济运行规律研究[D].南京航空航天大学， 2006.

[2] 陈银峰.电力需求与经济发展的关联关系研究[D].上海交通大学，2010.

[3] 高宏，胡维松.电力弹性系数与电力工业优先发展[J].水电能源科学，1997（01）.

[4] 郝卫平，李琼慧，赵一农.我国电力弹性系数的现实意义[J].中国电力，2003，36（05）.

[5] 朱成章.应当淡化电力弹性系数[J].华东电力，2000，28（03）.

[6] 高铁梅.计量经济分析方法与建模：Eviews应用及实例[M].北京：清华大学出版社，2009.

[7] 古扎拉蒂.计量经济学[M].北京：中国人民大学出版社，1999.

[8] 黄晖，李鸿琪.马克威统计分析与数据挖掘应用案例[M].中国统计出版社，2012.