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1、贵州省能源消费与经济增长的分析李福美（贵州民族学院理学院2006级统计班）摘要:能源是经济增长的动力源泉，是经济社会运行的根本保障。本文利用贵州省19972007的能源消费和GDP数据建立一元回归模型，分析近几年贵州省GDP增长与能源消耗总量的关系；分析能源消耗结构变动状况以及三次产业结构变动情况，并对如何合理利用能源促进经济增长提出一些可参考建议，在国民经济增长的同时，实现能源低消耗和高利用，促进贵州经济可持续发展。 关键词:能源消费经济增长回归分析 SASGuizhouProvince and the economic growth of energy consumption analys
2、isLi Fumei(Grade 2006, School ofCollege Guizhou University for nationalities)Abstract:The energy source is the driving force of economic growth is the fundamental guarantee of economic and social operation. Established based on the energy of modern society, and coordinate the development of energy c
3、onsumption and economic relations. Of energy consumption in Guizhou Province Changes in state and national economy, changes in national economic growth, low consumption and high achieving energy use, using statistical methods of regression analysis, the promotion of sustained economic growth in Guiz
4、houProvince. Keywords:Energy consumption Economic growth Regression Analysis SAS目录贵州省能源消费与经济增长的分析i摘要iAbstractii第一章序言1第二章. 回归模型知识准备22.1 回归分析的思想22.2线性回归模型及其假设条件22.3一元线性回归模型的参数估计42.4一元线性回归模型的假设检验和残差分析4第三章贵州省能源资源的分布及消耗现状63.1 主要能源资源的分布状况63.2 主要能源资源的消耗情况和存在问题7第四章. 贵州省能源消耗结构变动94.1 三次产业结构变动与能源消耗结构变动9第五章. 贵州
5、省GDP与能源消费的数据分析115.1 能源消费的弹性系数11第六章. 实例分析136.1数据来源及模型变量说明136.2 SAS程序的处理及结果13第七章. 对贵州能源消耗和经济可持续发展一些建议和措施18参考文献20成果声明21致谢22第一章序言能源是人类活动的重要物质基础，无论是家庭生活还是社会经济的运行都离不开能源的保障。能源的利用情况和经济可持续发展更是密切相关：一方面，能源作为生产和生活的必需物质支撑着社会经济的可持续发展；另一方面,在能源的生产消费过程中，会产生大量对环境造成不良影响的污染物、废弃物，直接改变生态环境状况。此外，目前人类利用的能源绝大部分属于不可再生资源。对能源超
6、量、不合理的开发利用将直接影响到人类的可持续发展。不同产业(行业)的能耗水平不同，在产业结构中，如果能耗水平高的产业比重大，则整个国民经济的能源消耗量就会提高；反之，则能源消耗的水平下降。能源作为国民经济的基础产业，长期以来对保证国民经济持续、快速、健康发展以及人民生活的改善，发挥着十分重要的作用。在贵州经济的发展中，存在着许多的不足，比如内部经济发展水平相差较大，受地理位置、经济发展条件，发展基础的影响，各个地方经济发展不平衡，产业结构不合理、技术落后等，导致贵州整体经济发展较慢。十五以前，中国经济发展速度相对较慢。加入WTO后，为了缩小与其它国家的差距，加大对经济发展的投入，而经济发展必须
7、依赖于对能源的消耗，能源是经济发展的前提与保障。一系列的经济发展要求和政策提出之后，中国经济有了快速的发展。作为能源大省，贵州利用自身的先决条件，朝着政策要求方向发展，经济也有了较快发展。但是对能源的不合理开发和利用，能耗速度较快，经济发展主要是一种粗放式的发展模式。本文利用贵州省1997-2007年GDP和能源消费总量数据和一元线性回归模型方法，分析近几年贵州省GDP增长与能源消费之间存在的关系，经济增长对能源消费的依赖程度。并对近几年贵州省的产业结构和能耗结构作一些浅显分析，对经济发展与能源消费之间存在的问题提出一些可参考建议，以期实现能源消耗和经济可持续发展。第二章. 回归模型知识准备2
8、.1回归分析的思想1回归是研究一个变量Y（又称因变量）对另一个或多个变量X（又称自变量）的依赖关系，目的是在于通过自变量的给定值，来预测因变量的平均值或某个特定值。需要解决以下几个问题：（1）构建因变量与自变量之间的回归模型，并依据样本观测值对回归模型中的参数进行估计，给出回归方程。（2）对回归方程中的参数和方程本身进行显著性检验。（3）评价自变量对因变量的贡献。（4）利用所求得的回归方程对因变量进行预测，对自变量进行控制。2.2线性回归模型及其假设条件在回归分析中，因变量Y和自变量X之间的关系通常可用以下带有条件期望的方程表示： （2.1）其中，为变量Y关于变量X的条件均值，为随机误差，称方
9、程（2.1）式为Y关于X的总体回归模型。由于条件均值是变量X的函数，所以可记为：（2.2）其中，为X的某个函数，方程（2.2）式被称为总体回归方程，它表明了Y的条件均值与X之间的关系。在回归分析中，若函数只含有一个自变量，则称为一元回归；若含有两个或两个以上的自变量则称为多元回归。若是X的线性函数，即：（2.3）其中， 为未知参数,称为回归系数,则称方程（2.3）式为线性回归方程,而方程:( 2.4)则称为线性回归模型。特别地，当模型中只有一个自变量时称为一元线性回归模型，其一般形式表示为：（2.5）对于一元线性回归，如果对自变量和因变量有一个容量为n的观测值，(i=1,2,n),则一元线性回
10、归模型为： （i=, 2,n）(2.6)如果记：， 则方程（2.6）可以表示为以下矩阵形式：（2.7）在经典的线性回归分析中，一般有以下假设：（1） 随机误差项均值为0，即=0。（2） 对每个i，随机误差项的方差均为，且各误差项之间相互独立，即：，ij (i ,j =1,2,n),用矩阵表示为：其中，I为n阶单位阵。（3） 自变量是非随机的确定性变量。（4） 自变量和误差项互不相关，即（5） 为进行假设检验，通常还进一步假设误差项服从均值为0。协差阵为的正态分布，即。对于一元线性回归模型，只有一个自变量，所以不用考虑自变量之间的共线性。2.3一元线性回归模型的参数估计 在满足假定回归模型（2.
11、7）式，用最小二乘估计方法其参数估计为：其中则有：，从而有：2.4一元线性回归模型的假设检验和残差分析在一元线性回归分析中，对n组独立观测运用最小二乘法估计出总体回归方程中的参数后，总体回归方程的估计可表示为：得出回归估计方程后，要对这个方程拟合得好坏，因变量与自变量之间是否线性进行检验。一般情况下，方程拟合得好坏用拟合优度指标来反映， 其中，称为总离差平方和，称为回归平方和，它表示自变量对总离差的贡献，称为残差平方和，它表示来自误差项对总离差的贡献。越大，越接近于1，表明拟合得越好。因变量与自变量之间的线性关系用F检验，其中，称为回归均方和，称为误差均方和。在给定的显著性水平下，如果样本观测
12、值计算的F值大于，则自变量与因变量之间有显著的线性相关，否则，变量之间有具有显著的线性关系。在SAS中，一般通过F值对应的概率值来判断变量之间线性关系的显著性。若F值对应的概率值小于给定的显著性水平，则因变量与自变量存在显著性的线性关系，否则线性关系不显著。回归参数的显著性检验用T检验，原假设为: （i=0,1）检验统计量为:检验思想就是看参数，与0是否有显著差异性，如果参数，不等于0，则有显著性差异，否则不显著。在SAS中，一般通过t值所对应的P值来判断回归参数，与0是否有显著性差异，若t值所对应的P值小于给定的显著性水平，则回归参数，与0有显著性差异。残差分析也是诊断回归模型拟合状况的一种
13、有效方法，一般通过作残差图可以看出拟合得好坏。在回归模型中误差项的假定是：零均值、同方差、不相关入正态性，即。误差项的估计量为，反映的分布特性，记=称为残差。因此应近似服从，从而标准化残差应近似服从，的估计量为所以标准化残差的估计量也近似服从标准正态分布，即：以为横坐标，以为纵坐标作散点图，则得到的图形标准化残差图。一般来说，如果回归直线拟合得较好，则残差图中应有95%的点在和的两条直线之间随机分布。第三章贵州省能源资源的分布及消耗现状3.1 主要能源资源的分布状况贵州省消耗的能源方要包括煤炭、电力、天然气。其中前两项的比重大，天然气的消耗比重较小。贵州水、电、煤多种能源兼备，水能与煤炭优势并
14、存，水火互济。就资源地理分布情况来看2，贵州是中国南方煤炭资源最丰富的省区，素以“西南煤海”著称。贵州含煤炭面积占总面积的40%以上，除东部有的属少煤炭、缺煤炭区外，省内各地多有产出。86个县（市）中有74个产煤炭。相对集中于西部的盘县、水城、六枝和织金、纳雍、大方、金沙等县，其次在黔北的桐梓、仁怀、习水、遵义与中部的贵阳-安顺一带和黔西南地区也有较多产出分布。六盘水煤炭田与织纳煤炭田分别是贵州炼焦用煤炭与无烟煤炭的最重要产区。全省煤炭品种多，质量较好，不仅有大量炼焦用煤炭，更有十分丰富的可供化工、冶金、电力等多种用途的无烟煤炭。其中低硫-特低硫、低中灰-中灰、特高-高热值优质煤炭占有相当比重
15、。历年勘查探明的资源储量达535亿吨，经长年开采消耗后保有储量529亿吨，其中炼焦用煤炭106亿吨，无烟煤炭354亿吨。保有资源储量仅少于山西、内蒙、陕西、新疆，排列全国第五，系江南之首，是南方12个省（市、自治区）的资源储量总和，成为中国南方最大的煤炭资源基地。尤其是可供开发利用的优质煤炭资源储量丰富，占全省总量的1/3左右。由于贵州的地理位置的特殊性3，山高深谷，地貌多样，丰富的煤炭资源和水资源促进了贵州省的电力工业发展，电力的开发成本低，火电、水电每千瓦的装机仅为全国的平均造价的75%左右。贵州距离东南部位负荷中心较近，有输送电力的区位便宜，在 “十一五”区间，贵州省的电力资源包括水电和火电的开发。由于贵州的煤炭有86%储量分布的六盘水、毕节、遵义等地区，这种集中分布大大方便了火电厂的兴建，形成了安顺、贵阳、清镇、遵义、水城、盘县、凯里、都匀等一批火电厂。贵州水能资源蕴藏量为1874.4万千瓦，位全国第六位，丰富的水资源非常有利于水电站的修建，贵州已有乌江渡、天生桥、猫跳河、东风
