典型城市电力与经济发展周期的关系探讨

摘 要 采用最大熵谱估计方式，了解城市电力和经济发展之间的周期互动关系，寻找典型城市电力消费与经济增长之间的均衡点，使电力行业发展满足经济发展需求。

关键词 城市电力 经济发展 周期关系

一、引言

探究国内各典型城市电力消费和经济发展情况，了解二者之间的周期关系，把握其因果关联和强弱程度，为城市经济发展趋势研判、城市电力规划建设提供重要参考。

二、分析方法的选择

在开展典型城市电力与经济发展周期的关系分析前，需选择合理的分析方法。本文采用最大熵谱估计方法，首先应用交叉谱分析明确城市电力与经济发展二者时间序列是否存在共同周期，再应用Burg法开展实证分析。

交叉谱分析方法在经济时间序列中可以用于变量周期的确定，用于对各序列周期性变化加以评估，了解序列间波长的一致性。大周期决定小周期，小周期引领大周期，基于大周期趋势下，小周期下跌就是调整，并对大周期产生一定的引领作用。寻找一个协方差平稳过程，计算其均值，假设自协方差有着绝对可加性，得出协方差总体谱。凝聚的数值如果比较大，说明时间序列内有频率是重要共同周期，采用Burg方法计算最大熵谱。首先，对经济变量的n维向量序列Yt建立向量自回归模型，用观察到的数据按照SC和AIC测算误差FPE最小原则，确定最优滞后阶数，采用最小二乘法预估模型参数，将参数带入多元谱函数即可。经济周期波动的同时，城市电力需求和消费也会出现周期波动特点，对电力消费情况加以分析，有利于了解经济增长的必要条件，从而推动电力行业的可持续发展。[1]

三、实证分析

（一）数据来源与处理

选取能够反映城市经济发展水平的人均GDP指标，选取反映电力行业发展的人均用电量指标，结合二者实际变化情况展开分析。对《中国城市统计年鉴》中的数据做出分析，将上海、天津、杭州、蘇州、武汉、沈阳和兰州等城市作为典型城市。谱分析要求序列是平稳序列，取原序列的对数，消除序列中的异方差性。经研究发现新的序列依然不是平稳序列，有必要在接下来的周期关系分析中对新序列再处理。

（二）基于最大熵谱估计方法的实证分析流程

1. H-P滤波分解分析。对含有对数的原序列做H-P滤波分解，分析趋势成分与周期成分，将上海与天津两城市作为案例分析。使用EVIEW 6.0统计分析软件，检验滤波之后的周期成分序列，发现各个序列比较平稳。城市内人均GDP和用电量之间的周期成分序列和趋势成分序列都属于单整序列，可对序列做出协整分析。在趋势成分和周期成分协整关系分析中，长期弹性系数是0.892，这比未经过滤波处理的序列弹性系数要高。未滤波序列弹性系数为0.673，高于该数值，表明二者存在长期均衡协整关系。经分析得知，典型城市电力消费和城市经济增长之间有着共同趋势，二者也有共同波动。[2]

2.谱周期分析。根据城市人均GDP和用电量的周期关系成分，建立VAR模型，结合AIC与SC最小原则选择最优滞后阶数。应用EVIEW软件计算VAR模型系数，得出谱密度估计函数，计算得出自谱和交叉谱，整理凝聚函数和相位函数。经过软件分析，对典型城市电力和经济发展之间的周期关系研究有以下结论：

（1）各个城市的人均GDP和用电量之间的周期关系存在差异性。以经济发展情况为参考条件，经济较发达城市的经济周期较长，上海、天津、武汉等较发达城市的经济周期可在10年以上。发展中城市的经济周期比较短，比如沈阳和兰州等城市，经济周期只有7年左右，不超过8年。由此可见，城市经济在发展过程中有着明显的波动，当经济发展水平上升到一定程度时，波动周期就会拉长，经济发展逐渐趋于平稳，与电力行业发展相平衡。

（2）经济较发达城市中，电力行业发展存在超前现象，在经济发展上升期，城市的电力发展落后于经济发展，这说明城市对电力行业缺乏投资。城市电力和经济发展的周期关系呈现共同波动趋势。以上海为例，城市人均GDP和人均用电量周期分别是11.64和2.64，二者共同周期是11.57。经计算分析后，发现上海市人均用电量拥有13.09年的一次性周期。相比之下，其他城市人均GDP周期在7年左右，最高12年，平均周期为9.06年。人均用电量方面，上海之外的城市平均周期为7.57年，电力行业和经济发展之间的共同周期为8.52年。

（3）不同城市的经济发展水平不同，人均GDP存在较大波动。而各城市间电力波动没有过大差别，虽然电力行业与经济发展共同周期有所差异，但出于政策上的不同，其周期关系也会有一定程度的波动。[3]典型城市的凝聚函数基本都在主要频率处达到最值，城市经济与电力指标间的波动关系带有传动效果，这说明城市电力消费和经济发展的周期波动现象在经济活动中可以体现，且各个指标的波动是密切关联的。

四、结语

利用最大熵谱估计法，了解我国典型城市电力与经济发展间的均衡关系，了解其中的长波化特点，明确了二者8-9年的波动周期，看出不同城市在周期方面的差异。城市人均GDP和电力消费的趋势成分与周期波动间带有协整关系，平均周期8.52年。

（作者单位为深圳供电局有限公司）

[作者简介：廖耀隆（1985—），男，广西横县人，本科，工程师，经济师，研究方向：电气工程技术，电力市场，企业运营管理。]

参考文献

[1] 赖力，张婧欣.经济新常态下电力消费和经济增长关系分析[J].能源研究与利用，2019（05）：28-

31+37.

[2] 胡宏，王蓓蓓.电力消费与城市经济发展驱动力关系的深层挖掘分析[J].电力需求侧管理，2018，20（03）：15-19.

[3] 孙秀瑛.电力需求与经济发展关系分析[J].通讯世界，2018（04）：230-231.