我国电力需求的线性回归分析与预测

再 用 方 差 膨 胀 因 子 法 ［ ５］ 检 验 得 ： ＶＩＦＧＤＰ ＝１２．１６ ＶＩＦＳＴＥ ＝２．５４ ＶＩＦＰＤＴ ＝２．４３
ＶＩＦＰＰＡ＝１７．６０ 可 见 ＶＩＦＧＤＰ ＞１０ ＶＩＦＰＰＡ ＞１０ 且 ＶＩＦＳＴＥ ＜５
ＶＩＦＰＤＴ＜５， 即 ＧＤＰ 和 ＰＰＡ 与其他 解释变量之 间 存 在多重共线， 而 ＳＴＲＥ 和 ＰＤＴ 与其他解释变量之 间不存在多重共线。
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能源技术与管理
２００８ 年第 ２ 期
我国电力需求的线性回归分析与预测
刘郭方 ຫໍສະໝຸດ Baidu 西南大学 经济管理学院， 重庆 ４００７１６）
［ 摘 要］ 目前我国电力供应长期处于紧张状态， 需求大于供给的矛盾将长期存在， 需求预测 管理将有助于缓解供需矛盾。分析影响电力需求的主要经济因素， 建立经济模型， 对 分析和预测电力需求的增长具有现实的意义。采用了传统的计量分析方法， 但是由 于因素选取得当所以得到了难得的精度， 对预测也具有现实意义。
（ ４） 人口数量。人口数量是另外一个决定电力 需求的重要因素。由于庞大的人口基数， 人口的增 长和生活水平的提高仍然对电力消费产生了相当 大的影响。人口数量与电力需求之间应该是正相 关的关系。
（ ５） 电价。电价也是影响电力需求的一个重要 因素。不过， 中国的电价是根据供给成本行政性地 确定的， 供给成本包括全部燃料、运行和维护成 本、以及需回收的建设成本及合理的利润。由于 各级政府的许多主管部门及许多利益相关者介入 了电价的批准过程， 因此中国的电价制定是一个 复杂且敏感的部门问题。而且各省之间、甚至同一 个省内的电价都有很大的不同， 因而不可能估算 出全国的平均电价。若采用由中国国家统计局公 布的燃料价格指数来代表电力价格， 由于发电主 要用煤， 而燃料价格是煤， 油， 天然气等许多燃料 的平均价格， 所以仅以燃料价格指数来代表电价 会 有 很 大 的 偏 差 ［ ４］ 。 本 文 不 将 电 价 选 为 变 量 。
用偏相关系数法［７］检验结果如表 ２ 所示。
表 ２ ｅ ｔ 与 ｅ ｔ－ １，ｅ ｔ－ ２，…，ｅ ｔ－ ｓ 的相关系数和偏相关系数
ＡＣ ０．１６４ － ０．０３６ ０．０１４ － ０．０８ － ０．１１７ － ０．０３７ ０．０１８ － ０．０３５ － ０．００７ － ０．０２１
０ ０
ＰＡＣ ０．１６４ － ０．０６５ ０．０３２ － ０．０９３ － ０．０８８ － ０．０１２ ０．０１９ － ０．０４７ － ０．００５ － ０．０４ ０．０１ － ０．００８
那么， ２００７ 年及以后的几年中我国的电力需 求情况将会是怎样变化呢？ 按照我国目前电力供 给发展的状况能不能适应这一变化趋势呢？ 本文 将对我国电力需求进行定量分析从而预测其变化 趋势， 希望能够对规避电力供求波动所带来的危 害具有参考价值。
１ 变量分析与选取
（ １） 国内生产总值。经济增长及其对生活标准 的影响是促进电力消费增长的主要动力。林伯强 检 验 了 电 力 需 求 与 ＧＤＰ 之 间 存 在 长 期 均 衡 关 系［２］ 。
１ １
由表 ２ 得， 各期偏相关系数－ ０．５＜ＰＡＣ＜０．５， 可
见无自相关。
３．４ 异方差性检验
由表 ３ 可知， 计算残差与预测值的 Ｓｐｅａｒｍａｎ
等级相关系数为－ ０．６２３， 且检验在 а＝０．０１ 时 拒绝
原假设， 因此认为无异方差。
表 ３ 残差与预测值的 Ｓ ｐｅ ａ ｒｍａ ｎ 等级相关系数
（ ２） 产业结构变化。模型中以第三产业与第二 产业产值之比代表的产业结构变化变量的系数 为－ １７８０８０．６。因为第二产业在整个经济中的比重 趋于稳定， 所以此系数表明第三产业每相对增加 一 个 单 位 就 会 引 起 电 力 需 求 减 少 － １７８０８０．６ 亿 ｋＷｈ。 而 电 力 需 求 的 产 业 结 构 变 化 变 量 弹 性 为 － ０．６７， 即第三产业相对第二产业上涨 １％会引起 电力需求下降 ０．６７％。这些均说明产业结构调整 对降低电力需求有相当大作用。近年来， 国家对第 三产业的扶持和加大投入使第三产业对国民生产 总值的贡献也越来越大， 这样有利于改变电力需 求的紧张局面。
３ 模型检验
３．１ 经济意义检验 以上回归模型符合因素分析中的理论分析，
可见其经济意义检验可以通过。 ３．２ 多重共线性的检验和消除
通过表 １ 可以看出 ＧＤＰ 和 ＰＰＡ 与其他解释 变量之间可能存在多重共线。
表 １ 各解释变量之间的相关系数表
ＰＤ ＧＤＰ ＳＴＲＥ ＰＤＴ ＰＰＡ
ＰＤ
ＧＤＰ
ＳＴＲＥ ＰＤＴ
（ ３） 效率改进。本模型的效率改进的系数为 － ３６６６９．６９， 也就是说每亿千瓦小时电量的产值增 加一亿元会引起电力需求减少 ２６６６９．６９ 亿 ｋＷｈ。 这表明能源利用率对电力需求产生的影响很大， 因此， 提高能源的利用率大， 力发展高附价值、低 耗能行业能在解决电力需求问题上有至关重要的 作用。
（ ３） 效率改进。２０ 世纪 ９０ 年代我国能源密集
度有所下降， ＧＤＰ 年均增长 ９．７％ ， 能源消费年均 增长２．３％， 而 能 源 密 集 度 指 数 由 １９９０ 年 的６１．４ 下降为２０００ 年的 ３０．３， 这反映了经济结构和产业 增加值来源这两者的变化， 以及能源效率的改 进 ［ ３］ 。 这 些 变 化 说 明 能 源 节 约 措 施 产 生 了 显 著 的 积极效果。因此， 效率改进（ 用工业生产产值／工业 消费的电力表示） 被认为是决定电力消费的另外 一个重要变量。随着新技术与能源节约的措施被 引入到各个产业， 这个比率与电力消费之间的关 系应该是负相关的。
ｓ ＝（１０２３１７．７） （０．１２３） （３５８０８．２８） （２０９１．３２４） （１．０００）
ｔ＝（－ ２．７２７） （６．２６６） （－ ４．９７３） （－ １７．５３４） （４．０４６） ｐ＝（ ０．０１５） （ ０．０００） （ ０．０００） （ ０．０００） （ ０．００１） Ｒ－ ｓｑｕａｒｅｄ＝０．９９３ Ａｄｊｕｓｔｅｄ Ｒ－ ｓｑｕａｒｅｄ＝０．９８５ Ｆ－ ｓｔａｔｉｓｔｉｃ＝２６９．６５３ Ｐｒｏｂ（Ｆ－ ｓｔａｔｉｓｔｉｃ）＝０．０００００００ 在显著性水 平 ａ＝０．０５ 的 情 况 下 ， 查 Ｆ 分 布 表， 得临界值 Ｆ０．０５（ ４， １６） ＝３．０１， Ｆ＞Ｆ０．０５， 回归方程显 著。 在显著性水平 а＝０．０５ 的情况下， 查 ｔ 分布表， 得临界值 ｔ０．０２５＝２．０９３，各参数 ｔ 值均大于临界值， 各 参数均显著。
（ ２） 产业结构变化。产业结构中第三产业异军 突起， 二十年间上涨了十几个百分点， 而第三产业 以低能耗高劳动密集为特点。同时， 国企改革又使 更多效益差的大型国有企业 （ 特别是重工业和电 力消费大户） 关闭或改造， 这些对中国电力需求的 增长产生了重大的冲击。因此， 第三产业和第二产 业的比值与电力需求之间应该存在负相关的关 系。
［ 关键词］ 电力需求； 产业结构变化； 效率改进 ［ 中图分类号］ Ｆ２０１ ［ 文献标识码］ Ｂ ［ 文章编号］ １６７２!９９４３（ ２００８） ０２!０１２２!０３
０引言
自从 １９４９ 年建国以来， 随着经济的增长我国 一直电力短缺， 直到 １９９７、１９９８ 年前后电力短缺 的局面才得到缓解。但 １９９８ 年后又出现了供大于 求的现象， 致使许多电厂不景气， 机组被迫停产， 到２００３ 年下半年又再次出现了电力短缺， 一直持 续至 ２００６ 年才有所缓解。可见， 我国电力供给在 短缺和过剩之间频繁的波动与对电力需求预期的 准 确 与 否 有 很 大 关 系 ［ １］ 。
但是 ＧＤＰ 和人口 数量一般情 况下与宏 观 数 据都具有较强相关性， 这里也并无特殊关系。并 且， 虽然这里解释变量之间存在高度线性关系， 但 多重共线性并没有造成不利后果。 ３．３ 自相关性检验
因为 ＤＷ＝１．６３６１６１ ｄｌ＝１．０３ ｄｕ＝１．６７， ｄｌ＜ＤＷ＜ ｄｕ 即 ＤＷ 落在了不能确定的范围内， 所以采取其 他的检验方法。
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（ ９９．３％） ： （ １） 国 内 生 产 总 值 。 模 型 中 ＧＤＰ 的 系 数 为
０．７６９４１１， 也就是说 ＧＤＰ 每增加一亿元就会引起 电力消费需求增加 ０．７６９４１１ 亿 ｋＷｈ。而电力需求 的 ＧＤＰ 弹性为 ０．６３， 即 ＧＤＰ 上涨 １％会引起电力 消费需求上涨 ０．６３％。这些均说明电力需求随着 ＧＤＰ 的增长而持续稳定增长， 然而中国正处于一 个新的经济周期的上升阶段， ＧＤＰ 将会持续稳步 增长， 从而会拉动电力需求的持续增长。
ＰＰＡ
１
０．７０７８９１ ０．３６２１１９ － ０．４２６４５ ０．４９２２８
０．７０７８９１ １
０．７３６７２３ ０．３０５６６７ ０．９２８２５５
０．３６２１１９ ０．７３６７２３ １
０．３４１０３ ０．７７３１９３
－ ０．４２６４５ ０．３０５６６７ ０．３４１０３ １
０．５４３４６６
０．４９２２８ ０．９２８２５５ ０．７７３１９３ ０．５４３４６６ １
和向集约型经济转型的一系列政策使得第三产业 和一些地能耗、高附加值的工业企业在国民经济 中的比重不断提高， 同时也改进了企业的经济效 率， 这样有利于缓解对电力的需求。由上可见， 在 将来的一段时期内经济增长对电力能源的依赖将 稍有下降， 电力需求的总体增长状况将稍有缓解。 从供给方面看， 为逐步改变电力投资不足、新增电 力投产速度与电力需求增长不匹配、电网输配能 力不足、电煤供应紧张的不利局面， 我国一方面加 大对电力部门的投资， 优化投资结构； 另一方面加 强对电力需求的侧管理。２００６ 年随着大批电源项 目的相继建成投产， 电力供应能力明显增强（ 全国 发电量达到 ２８ ３４４ 亿 ｋＷｈ， 同比增长 １３．５％） ， 供 需形势明显缓解， 电力缺口显著减少， 缺电范围明 显减小， 缺电程度明显减轻， 拉限电条数不足上年 的 ４％。
根据上面的所确定的模型的变量， 收集了 １９８５～２００５ 年相关数据， 数据来源于《中国统计年 鉴》。
通过 Ｓｐｓｓ 与 Ｅｖｉｅｗｓ 软件 用最小二乘 法对多 元线性模型进行回归分析， 得出以下模型：
ＰＤ ＝－ ２７９０５２．６ ＋０．７６９４１１ ×ＧＤＰ － １７８０８０．６ × ＳＴＲＥ－ ３６６６９．６９×ＰＤＴ＋４．０４５４×ＰＰＡ
（ ４） 人口数量。中国人口基数大， 导致年人口 增长的绝对量大。并且这一态势将会在很长时间 内保持， 从而引起对电力持续强劲的需求； 同时随 着人们生活水平的提高， 各种电器越来越多地进 入人们的生活， 对电力的依赖也会越来越强。
５ 预测分析
从需求方面来看， 国家采取的抑制宏观经济 局部过热的一系列调控政策将会稳定经济的增长 速度。而我国人口增长率没有大幅攀升的迹象。这 样 ＧＤＰ 和人口总 量不会给电 力需求带来 更大的 增幅。近年来， 我国中央政府采取的调整产业结构
预测值
残差
预测值 残差
１ － ０．６２３＊＊
－ ０．６２３＊＊ １
注 ： 自 由 度 均 为 ２１； 采 取 双 尾 检 验 ； ＊＊ 标 识 的 系 数 显 著 水 平 为 ０．０１
４ 实证分析
通过模型分析可知， 电力需求与国内生产总 值， 第三产业与第二产业产值之比， 工业产值与工 业电力消耗之比以及人口数量呈线性相关关系。 并且以上变量可以解释电力需求的几乎全部变动
２ 模型与数据
基于以上的讨论， 中国的电力需求函数模型
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可以用下式表示： ＰＤ＝Ｃ（１）＋Ｃ（２）×ＧＤＰ＋Ｃ（３）×ＳＴＲＥ＋Ｃ（４）×ＰＤＴ＋
Ｃ（５）×ＰＰＡ 公式中 ＰＤ 表示 电 力 需 求 量 ， ＧＤＰ 表 示 国 内
生 产 总 值 ， ＳＴＲＥ 表 示 第 三 产 业 与 第 二 产 业 产 值 之 比 ， ＰＤＴ 表 示 工 业 产 值 与 工 业 电 力 消 耗 之 比 ， ＰＰＡ 表 示 人 口 数 量 ， Ｃ（１）、Ｃ（２）、Ｃ（３）、Ｃ（４）、Ｃ（５）表 示常系数。
Ｑ－ Ｓｔａｔ ０．６４９ ０．６８２７ ０．６８７８ ０．８６８３ １．２８３１ １．３２６６ １．３３７５ １．３８３８ １．３８５６ １．４０４７ １．４０４７ １．４０４７
Ｐｒｏｂ ０．４２ ０．７１１ ０．８７６ ０．９２９ ０．９３７ ０．９７ ０．９８７ ０．９９４ ０．９９８ ０．９９９