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2009年全国统计建模大赛

能源强度的影响因素分析及基于4万亿新增

投资的能源强度测算

参赛单位：南京财经大学

参赛队员：陈思易奚潭王亚民

年月日

2009929

能源强度的影响因素分析及基于4万亿新增

投资的能源强度测算

摘要改革开放以来，我国在屡创经济奇迹的同时，能耗问题也逐渐突显，

这引起了中央政府的高度重视。“建设节约型社”作为科学发展观的内容之一，

被纳入到指导经济发展的长期战略体系。金融危机的来袭，更使得转变经济增长

方式、发展节能经济成为热议话题。

本文利用《中国统计年鉴》和中经统计数据库，基于我国能源现状的描述性

统计分析，归纳出了能源强度的几大影响因素——技术水平、产业结构和能源结

构；并在此基础上，建立了三大统计模型，即路径分析模型、多元线性二阶自回

归模型和脉冲响应函数模型，对归纳出的影响因素进行了理论上的验证和层层深

入的分析。

首先，本文建立了路径分析模型（模型一），并通过R语言编程，得出了影

响因素间的直接和间接相关系数。计算结果表明，选择的因素能解释96.93%的能

源强度变化，从而对描述性统计中的猜测进行了理论上的验证；

接着，我们在模型一的基础上，从行业角度切入，对主要影响因素产业结构

进行细分，利用插值法弥补了数据的缺失，同时用K-L法将年度数据转化为季度

数据，建立了多元线性二阶自回归模型（模型二）并进行了Johansen协整检验。

确定了变量之间的长期均衡关系。并对4万亿新增投资的能源利用率影响做了定

量测算，得出4万亿投资按照目前的方向投入，大致减少4871万吨标准煤能耗

的结论。

然后，作为对模型二的进一步补充和发展，我们又建立了脉冲响应函数模型

（模型三），从当期的行业增加值正向脉冲冲击出发，考虑当期行业调整对能源

强度的后续效应。发现所选六个行业的当期增长均对能源强度存在着长期的正向

推动作用。并就此分析的结果给出了相应的模型解释。

最后，本文综合所有模型，并在理论及模型分析的基础上，针对我国能源现

状拟写了一份对政府的建议报告。

关键词：能源利用率路径分析R语言脉冲响应函数二阶自回归

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一、问题的提出

能源是人类社赖以生存和发展的重要物质基础。纵观人类社发展的历

史，人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。能源的开发利用极

大地推进着世界经济和人类社的发展。

改革开发以来，中国作为世界上发展最快的发展中国家，经济社发展已经

取得了举世瞩目的辉煌成就；但同时也应该看到，作为世界上第二位的能源生产

国和消费国，中国能源使用存在着利用率低下、污染严重等一系列问题。

同时，在世界有效需求急剧下滑的外部环境影响下，我国出口导向型经济面

临残酷考验。GDP增速逐季快速回落，前三季度GDP分别增长10.6%、10.1%和9%，

同比增幅分别减少1.1、2.5和3.2个百分点。经济运行不确定性增加，经济下行

风险增大，宏观调控面临复杂多变局面。正是在上述背景之下，2008年11月5日，

国务院出台了扩大内需、促进经济平稳较快增长的十项措施，两年之内的总投资

达到4万亿人民币。

从国外方面看，次贷危机爆发后，为规避和对冲美元贬值带来的风险，国际

投机资金不断投入到原油、黄金和原材料等大宗商品市场，从而使其价格在短时

间内飞速上涨，原油价格2007年初到2008年7月累计上涨高达180%。

目前我国正处于经济高速发展时期，对能源和原材料的需求非常旺盛，石油

消费量仅次于美国，并且石油消费对进口的依赖非常大，我国2007年石油进口

依存度接近50%。由此造成了我国进口能源及原材料的价格大幅上涨，不断加大

工业品出厂价格的上涨压力，虽然我国对基础类产品实行价格管制，但国家发展

改革委员还是在石油、电力等企业的压力下于2008年6月20日宣布提高成品

油价格和电价，推高了PPI和CPI。

4万亿蛋糕看似当前的救急方案，实际关系未来中国的发展走向和发展方

式，关