中国各地区人口密度对能源强度的影响研究

方国斌　马慧敏　宁国君

摘要：文章采用分类和回归方法对中国各地区的能源强度与人口密度之间的关系进行研究。我们利用多元统计分析方法对各省的人口密度和能源消耗情况进行聚类分析，以便正确反映各个地区人口状况和能源消费情况之间的关系。进一步讨论人口密度对各省能源消耗的影响，以便合理规划地区人口分布状况，引导人口和资源分布，从质量上改进中国城市化进程。研究结果表明，在城市化进程中，中国应该适度控制城镇规模，这样才能有效地提高能源利用效率。

关键词：能源强度；人口密度；聚类分析；线性回归

一、 引言

中国是世界上人口最多的国家，能源消耗量不断增加，然而人均能源拥有量却没达到世界平均水平。中国经济处于高速发展阶段，能源的对外依存度越来越高。伴随着中国经济的增长与人口政策、生育观念的转变，中国正在面临着能源危机与人口危机双重挑战。早在19和20世纪，西方国家经过两次工业革命后，先后完成了工业化，消耗了地球上大量的能源资源。伴随着经济增长和人民生活水平的提高，能源消费量会不断增加，降低单位GDP能耗与经济可持续发展是迫切需要解决的两大问题。

在经济发展的同时，中国的人口在不断增加，能源消耗量同时也在增加。有限的资源以及人类日益增长的的矛盾日益突出。特别是近几年来中国北方大范围的雾霾天气频繁发生，这与人口密度以及冬季供暖等因素有关，通过分析人口密度的过度集中趋势、人均能源消耗的日益增加以及人口密度对地区能源消耗的结构性影响等多方面因素，探索人口密度与能源强度之间的关系，将会为能源结构调整方向，城市规划布局和城镇化进程的推进提供参考依据。

能源短缺和人口居住地区过度集中已经成为中国面临的两大难题。中国是世界上人口最多的国家，截止2014年年底，中国人口占世界总人口的比重大约为18.78%。虽然人口占比在进一步减小，但是人均能源消耗却在不断增加，2014年底。中国的人口密度已经达到了142人/平方公里（资料来源：中国统计年鉴2015），根据国际能源署（IEA）以及《中国能源统计年鉴》提供的数据测算，中国人均一次能源消耗量已经超过了3吨标准煤/人。从长期来看，中国人口的增速有可能会出现下降，人口的聚集程度会进一步增加，城镇地区人口密度不断增大。从资源禀赋的角度，现已探明的不可再生能源储备有限，工业生产和居民消费过程中能源使用效率普遍偏低，能源短缺成为制约中国经济发展的一个瓶颈问题。地区人口密度对能源强度将会产生何种影响，需要通过研究不同省份的人口密度和能源消耗之间的关系来揭示。

人口密度对能源效率和的影响主要集中在交通运输、地理位置、、公共服务发展程度等方面，尤其是城市公共交通以及集中暖等对提高能源强度具有明显效果。Brownstone和Golob（2009）研究了美国加利福尼亚州人口密度对交通和能源消耗的影响。结果表明，较高的人口密度能够有效地降低私人汽车和公共交通的能源消耗。Pfaff等人（2004）以及Huang和Qian（2010）对交通能耗的相关因素进行了进一步分析，但是人口密度因素是一个不容忽视的问题。方国斌等人（2016）在对地区能源消耗的比较分析中得出，中国北方地区的能源效率相对南方较低，其中主要因素为气候以及人口密度。

随着全球各个国家的经济不断得到发展，人口不断增加，不可再生能源能源储备逐渐变小。怎样合理提高能源使用效率，实现绿色生态化和可持续发展，需要从资源配置合理调整出发，分析影响能源效率的各种不同因素。本文首先研究能源消耗及人口密度的区域性差异，通过聚类分析分析得出不同地区的能源需求和人口状况的差异，最后针对中国的能源现状进行回归分析，切实了解地区人口状况及其对能源消费的影响。

二、 中国各省人口密度与能源消耗现状

中国各省的人口密度因地区差异很明显，沿海地区因为改革开放的政策优惠，使得经济发展速度明显高于中西部地区，人口城镇化速度较快。中国各地区人口密度差异较大，地区间不均衡状况尤为明显。东部经济发达地区人口为净流入，人口密度较大；中部地区人口为净流出，人口密度相对较小；而西部高原地区由于自然生态原因，人口稀少，资源消耗量和综合利用率普遍偏低。

改革开放以来，中国走着传统工业化道路，经济增长以高投入、能源高消耗、环境严重破坏为代价。中国对能源的需求随着经济的快速增长在不断增加。同时，中国的目前能源利用有很多不足之处：

（1）过度依赖煤炭资源。中国正处于发展阶段，新能源开发和利用的能力仍然有限，导致中国的能源消费主要依赖于煤炭资源。煤炭等化石能源是不可再生的资源，如果新能源不尽快开发并替换这些不可再生资源，最终会出现不可再生资源，如煤炭，石油等将被耗尽。

（2）能源消耗总量增加，从而导致能源短缺。中国经济的快速发展，高能耗已经成为一种必然的趋势，能源和人口之间的矛盾将变得更糟。人口规模不会在很短的时间内发生太大变化，但是人口密度可以做一个合理的分配，适当的人口密度要放在重要位置。

（3）能源效率低下，污染严重。随着不断上升的能源消耗，以及能源使用效率问题，大量不合理使用煤炭消费造成严重的空气污染。由于生态环境面临越来越大的破坏，人均能耗增加，能源供应形势日益严峻，人与资源矛盾突出，对原本日益脆弱的生态链造成巨大压力。

三、 中国各省人口密度和能源消耗的关系

1. 数据描述。为了分析人口密度与能源消耗的关系，需要考虑各个地区的人口数（单位：万人），土地面积（单位：万平方公里），能源消耗（单位：万吨标准煤）等情况，并据此计算得到人口密度（单位：人/平方公里）和人均GDP能耗（单位：吨煤/人）等指标。由于西藏自治区的数据缺失，本文选取2012年中国30个省、市、自治区的数据进行分析，主要包括地区分类和计量分析。数据来源：中国统计年鉴2013。表1是这些地区人口数，土地面积和能源消耗三个指标的描述统计。从表1可以看出，各个地区的人口面积和能源消耗差异非常大，从统计分布来看，地区之间差异非常明显。