我國居民家庭電力需求區域性差異研究

郁義鴻++李會

摘 要： 我國居民家庭電力需求在各地區之間和同一地區內都存在明顯差異。本文利用2006—2011年的面板數據分別對城鎮和農村居民家庭電力需求進行了經驗研究，并重點分析了居民家庭電力需求的區域性差異及其影響因素。研究表明，城鎮居民家庭電力需求在價格彈性和收入彈性上差異均顯著，而農村居民家庭電力需求則在收入彈性上差異顯著，價格彈性差異甚微。對于城鎮居民家庭而言，集中供暖地區的居民家庭電力需求差異主要受到收入水平的影響，非集中供暖地區電力需求的差異主要受到氣候條件的影響；而農村居民家庭電力需求的區域性差異則主要受到純收入的影響。

關鍵詞： 居民家庭電力需求；價格彈性；收入彈性；區域性差異；集中供暖

中圖分類號： F41661 文獻標識碼： A 文章編號： 1000176X（2015）09002107

一、引 言

隨著水電等資源供求矛盾的加劇和供應成本的攀升對社會和環境影響面的擴大，需求側管理在資源管理中越來越受到重視。2010年11月，發改委、工信部、財政部等6個部門聯合印發了《電力需求側管理辦法》（后文簡稱《辦法》），提出了16項定性或定量的管理和激勵措施，《辦法》于2011年1月1日起實施；2012年7月1日，我國在全國范圍內（除西藏外）開始對居民用電實行階梯電價；2012年10月31日，財政部經濟建設司、發改委經濟運行調節局共同發布了《財政部國家發展改革委關于開展電力需求側管理城市綜合試點工作的通知》（財建（2012）368號）。這一系列政策的發布和實施表明，我國開始關注如何通過有效的激勵和引導措施及適宜的運作方式，提高終端用電效率和改變用電方式，以節約資源和保護環境。數據顯示，我國各地區居民用電量存在明顯差異，例如，2011年我國福建城鎮居民家庭電力消費為新疆的36倍，北京農村居民家庭電力消費則高于甘肅的47倍。在階梯電價實行之前，發改委表示，由于我國各地區經濟發展水平、自然條件、生活習慣和居民的經濟承受能力差異較大，每戶每月基本生活需求用電數額由各省根據本地實際情況自行確定。相關研究認為，遵循地區差異的階梯價格機制，將有助于改善我國居民電價中存在的雙重交叉補貼問題＼[1＼]-＼[5＼]，促進公平的電力支出，也可以培養全民節約資源、保護環境的意識。

對居民電力進行需求側管理、對階梯電價進行設計及對其效應進行評估，都需要對居民電力需求的特征進行分析。因此，分析居民電力需求的影響因素特別是區域性差異的影響因素，對于當前我國居民用電需求分析和價格管理具有重要的意義。

居民電力消費通常以家庭為單位進行計量，本文即以家庭為單位，對各地區居民家庭電力消費行為進行分析。我國幅員遼闊，各地區經濟發展水平、人均收入、氣候環境和生活習慣都有較大差異，且同一地區內城鄉居民家庭電力需求也存在較大差異。通過對我國人均生活用電和人均收入數據的粗略分析表明，兩者之間呈顯著的正相關關系。由于2012年起開始實施的階梯電價可能給居民用電量帶來影響，從實證角度來說，2012年可能開始了一個新的階段并具有不同的需求特性，因此，本文選用的數據截至2011年，即階梯電價實施之前，以避免新階段可能具有的新特性被混淆而難以識別。

圖1和圖2分別按2011年農村戶均純收入和城鎮戶均可支配收入數據對各地區進行排列，顯示了各地區戶均用電量和戶均可支配收入之間的關系，由此可獲得居民電力需求區域性差異的初步情況。

圖1 農村居民戶均用電量

數據來源：《農村生活與價格年鑒》、國研網和Wind數據庫。

圖2 城鎮居民戶均用電量

數據來源：《城市（鎮）生活與價格年鑒》、《中國城市年鑒》、國研網和Wind數據庫。

從圖1中可以看出，除北京和福建略有偏離之外，大多數地區的農村居民戶均用電量和戶均純收入之間呈現較明顯的相關性。從圖2中可以看出，城鎮居民的戶均用電量和戶均可支配收入之間的關系卻并不那么明顯。進一步分析發現，城鎮居民戶均用電量和戶均暖氣支出之間呈負相關關系，而我國只有北方實行集中供暖，因此，對我國居民家庭電力消費行為的分析不僅需要對城鎮和農村進行區分，還需對南北區域也進行區分。本文利用我國30個省級（除西藏外）面板數據對我國城鎮和農村居民家庭的電力需求函數進行估計，著重分析居民電力需求的區域性差異，并在此基礎上對居民用電需求側管理、階梯電價的設計及家電行業的發展等提出建議。

二、文獻綜述和理論分析

近三十年來，隨著協整技術的出現和發展以及居民消費數據質量的提高，對于居民電力需求進行的實證研究也大有進展。相關文獻所研究的人均居民生活用電量的影響因素包括居民電價、人均總收入或可支配收入、替代能源的價格、氣候和城鎮化率等。Dergiades 和Tsoulfidis＼[6＼]分析了美國1965—2006年人均居民用電量，認為影響因素包括人均實際收入、居民電價、加熱用石油的價格、全年制冷和取暖天數及人均居住面積等。Ziramba＼[7＼]將南非1978—2005年的人均居民用電量表述為人均GDP、居民電價和時間趨勢項的函數。Narayan和Smyth＼[8＼]研究了澳大利亞1969—2000年人均居民電力需求的變化，認為影響因素包括人均實際收入、居民電價、民用天然氣價格以及制冷和取暖天數。Holtedahl和Joutz＼[9＼]采用半對數線性模型將中國臺灣人均居民電力需求表述為城鎮化率、

作者認為，城鎮化率不應被納入對居民用電實行補貼國家的居民電力需求函數估計中。 人均可支配收入、居民電價、作為電力替代品的石油價格的函數。此外，Zachariadis和Pashourtidou＼[10＼]、 De Vita等＼[11＼]、Galindo＼[12＼]、 Hondroyiannis＼[11＼] 、Hunt等＼[14＼]，Nasr等＼[15＼]，Bose和Shukle＼[16＼]，Beenstock等＼[17＼]，Pesaran等＼[18＼]，Silk和Joutz＼[19＼]，Filippini和Pachauri＼[20＼] 等學者也都進行了類似的研究。上述實證研究的結論表明，居民電力需求的長期收入彈性在037（中國臺灣）至294（巴基斯坦）之間，長期價格彈性則在020（韓國）至056（印度尼西亞）之間。而短期價格彈性和收入彈性大致為長期彈性的一半。

在國內，任月明等＼[12＼]分析了2000—2005年不同省市居民人均生活用電量和人均收入的關系，結果顯示，居民電力需求的收入彈性在不同收入層級和不同地區間的差異較為明顯。齊放等＼[13＼]利用2005—2009年國家電網轄區內29個省市自治區的居民收入和電力消費數據，估計出居民電力需求的價格彈性為-016。沈小波＼[14＼]分析了農村居民電力需求，指出了收入水平是農村居民電力需求最為關鍵的影響因素。但上述研究可能忽略了除收入之外的影響居民電力需求區域差異和城鄉差異的重要因素。

三、研究設計

1變量選擇與數據樣本

本文在Dergiades和Tsoulfidis＼[6＼]模型的基礎上進行了擴展，研究城鎮和農村居民家庭電力需求的區域性差異。結合文獻分析，筆者認為，收入水平和居民電價是居民家庭電力需求差異的兩大主要影響因素，但除此之外，從我國國情出發，還需關注氣候差異和居民家用電器擁有量的影響。

根據2003年國家統計局對我國經濟區域的劃分標準，可將我國劃分為東部、中部和西部三大經濟區域，其居民家庭收入水平呈階梯狀遞減。東部地區包括北京、天津、河北、遼寧、上海、江蘇、浙江、福建、山東、廣東、廣西、海南12個省、自治區和直轄市；中部地區包括山西、內蒙古、吉林、黑龍江、安徽、江西、河南、湖北、湖南9個省和自治區；西部地區則包括四川、重慶、貴州、云南、西藏、陜西、甘肅、寧夏、青海、新疆10個省、自治區和直轄市。

我國的氣候差異主要體現在南方和北方之間，這給居民家庭用電量帶來了很大影響。20世紀50年代，在周恩來總理的主導下，我國以秦嶺淮河為界劃定了北方集中供暖區和南方非集中供暖區，其中，北方包括黑龍江、吉林、遼寧、內蒙古、北京、天津、河北、河南、山東、新疆、甘肅、青海、寧夏、陜西和山西等地區，南方則包括海南、廣東、云南、廣西、貴州、江西、福建、江蘇、安徽、湖南、湖北、四川、重慶、上海和浙江等地區。

為簡化起見，后文所稱“北方”和“南方”即按此劃分來界定。 由此可做出直觀判斷，因氣候差異導致的有無集中供暖應是影響城鎮居民電力需求的重要因素。

對于農村居民家庭來說，北方居民家庭在冬季主要通過燒煤來取暖，因此，在分析農村居民家庭電力需求時，將煤炭視為電力的替代品更為合理。

本文選擇2006—2011年我國30個省級（除西藏外）面板數據為樣本，數據來源于《中國城市（鎮）生活與價格年鑒》、《農村生活與價格年鑒》、《中國城市年鑒》、國研網統計數據庫及Wind數據庫。本文所采用的數據均為年度數據，且收入和價格數據均經CPI平減至2006年年底的水平。

2數據來源及變量釋義

戶均用電量。農村居民家庭的數據從國研網統計數據庫直接獲得；對于城鎮居民家庭數據，《中國城市（鎮）生活與價格年鑒》中提供了各地區人均電力支出數據，本文利用《中國城市年鑒》中各地區城鎮居民家庭人口數和Wind數據庫中各地區居民生活用電電價，計算出各地區城鎮居民家庭戶均用電量。

戶均可支配收入。本文根據人均可支配收入和居民家庭人口數計算出戶均可支配收入，其中，農村居民的可支配收入指的是純收入。

居民電價。Wind數據庫提供了各地區的居民生活用電電價，其中，對河北而言，本文采用了河北北網電價，對內蒙古地區采用了西部電價。

煤炭價格指數。以2006年底為基期，根據國研網中各地區煤炭價格指數計算出2006—2011年煤炭價格定基指數。

3計量模型

由于城鎮和農村居民家庭用電需求的影響因素存在明顯的不同，因而下文分別展開實證分析。

（1）城鎮居民家庭電力需求

本文以收入、電價和是否集中供暖為主要影響因素，分析城鎮居民家庭用電需求的區域差異，同時考慮到家用電器已具有較高的普及率，也將其納入影響因素之中。本文構建反映東、中、西部區域差異的模型如下：

+εit （1）

模型（1）中，hce，i表示取自然對數后的戶均用電量，pe，i表示取自然對數后的居民電價，hyi表示取自然對數后的戶均可支配收入，regioni和yearj分別作為代表i地區和第j年份的啞變量，i分為東、中、西部三大經濟帶，j=2006—2011年，wgih表示i地區每百戶居民第h種家用電器的擁有量（本文選擇洗衣機、冰箱、彩電和空調4種主要家用電器作為代表），εi為隨機誤差項。主要變量的描述性統計結果，如表1所示。

四、經驗研究結果

面板數據建立的模型通常有兩種，即固定效應模型（FE）和隨機效應模型（RE）。由于不同因素對各地區的居民家庭用電量的影響有一定的差異，本文傾向于使用隨機效應模型。為驗證這一判斷，參照Hausman 檢驗結果來確定選擇哪種模型。

如表3所示，對于城鎮居民家庭，模型（1）和模型（2）Hausman檢驗結果對應的β值分別為0992和0999，顯示不能拒絕原假設，即應選擇隨機效應模型。類似地，對于農村居民家庭，模型（3）Hausman檢驗結果對應的值為0028，可以確定，應選擇固定效應模型。表3給出了模型（1）—模型（3）的回歸結果。

1城鎮居民家庭電力需求的回歸結果

模型（1）和模型（2）的回歸分析中，虛擬變量分別以西部和北方即冬季有集中供暖為參照系。表3的結果顯示，城鎮居民家庭電力需求的價格彈性為負，收入彈性為正，各項家用電器的回歸系數為正，是否有集中供暖這一虛擬變量的回歸結果為負（即有集中供暖的地區居民家庭用電量普遍低于沒有集中供暖的地區），符合預期。且模型（1）和模型（2）的Wald統計指標顯示模型整體顯著。進一步分析表3的回歸結果，以西部為參照系可以得到以下結論：第一，模型（1）和模型（2）顯示，城鎮居民家庭電力需求的價格彈性分別為-0810和-0785，且顯著。這是因為，對于城鎮居民家庭來說，電力需求大致可分為基本生活用電需求和享樂型用電需求，因此，當電力價格上漲時，居民家庭會傾向于減少享樂型用電需求（如空調），即電力需求對價格較為敏感。第二，模型（1）和模型（2）顯示，東部城鎮居民家庭電力需求的收入彈性為0386，而西部地區的收入彈性為0548，

根據表3中的收入彈性和交叉收入彈性疊加計算得出。 有趣的是，中部地區的收入彈性不僅高于西部地區，而且還高于東部地區?？疾觳煌貐^的經濟發展和居民家庭收入我們發現，近年來中部地區經濟發展和居民家庭收入

這里指剔除CPI的影響后的收入。 的增長幅度都要高于東、西部地區；進一步考察家用電器擁有量可以發現，東部居民家庭在居民收入水平和家用電器保有量上都已處于較高水平，而中、西部地區在這兩個方面都和東部居民家庭存在一定的差距，因而中部地區居民家庭在收入水平提高后更傾向于購置更多的家用電器，且中部地區尤甚，從而導致更大的用電量增幅。由此可解釋上述結果的出現。第三，模型（2）中反映供暖模式差異的虛擬變量回歸系數為-0253，且顯著，由此可見，集中供暖是北方居民家庭用電量明顯低于南方的重要原因。

2農村居民家庭電力需求的回歸結果

類似地，首先通過Hausman檢驗確定是選擇固定效應模型還是隨機效應模型。檢驗結果如表5所示。

表3的回歸結果顯示，農村居民家庭電力需求的價格彈性為0080，東、中、西部的收入彈性分別為0397、0486和0443， 根據表3中的收入彈性和交叉收入彈性疊加計算得出。 電力的替代品煤炭價格指數的系數為0108，除了價格彈性之外，符號均符合理論預期。且模型的F統計顯示模型整體顯著。進一步分析，可以得到以下結論：第一，農村居民家庭電力需求的價格彈性為0080，盡管符號為正但數值很小，這表明農村居民家庭的電力需求對價格非常不敏感，這一點反映了其需求具有很強的必需品特征。農村居民家庭的電力需求主要在于日常照明和看電視等日常生活基本需求，因此，對價格并不敏感。需說明的是，該彈性數值為正，與理論預期相反，但該變量統計檢驗不顯著，很可能是因微小的統計誤差所致，因此，判斷其彈性接近于零應是更合理的結論。第二，模型（3）得到的東、中、西部的收入彈性分別為0397、0486和0443，且均顯著，表明中、西部農村居民家庭的收入彈性高于東部。這是因為，電力需求作為家用電器的引致需求，東部地區農村居民家庭在家用電器存量水平上要遠高于中、西部地區，在一系列的政策如家電下鄉等政策

我國的家電下鄉政策自2007年2月在四川、山東和河南3省開始試點，2008年12月推廣到14個省份，2009年2月在中國大陸所有省份推廣實施，各地區推廣的時間為4年，這一計劃實施的時間超過大半的樣本選擇區間。 的刺激下，中、西部地區農村居民家庭會增加家用電器的購買，因而收入彈性要大于東部。但總體來說，受限于較低的生活水平，農村居民電力消費的收入彈性較低，反映了目前發展階段的基本特征。第三，煤炭價格指數的替代彈性為0108，并不顯著，這主要是因為煤炭和電力的替代主要發生在北方地區，因而總體上的替代彈性較低。第四，和城鎮居民家庭類似，區域虛擬變量的回歸系數顯示，中、西部地區的居民家庭用電量高于東部地區，且西部地區尤甚，這主要是因為中、西部地區農村居民家庭用電基數較低，且近年來家用電器保有量的增長幅度要遠高于東部地區，其用電量開始逐步超越基本用電需求，因而，無論是在收入彈性上還是在區域上均呈現較為一致的結果。

五、結論與啟示

綜上所述，我國城鎮居民家庭電力需求的價格彈性和收入彈性均顯著，而農村居民家庭的電力需求在收入彈性上顯著，價格彈性則接近于零。此外，城鄉居民電力需求在區域上也存在著較大的差異，對于城鎮居民家庭而言，集中供暖地區居民家庭電力需求的差異主要受到收入水平的影響，而無集中供暖地區的電力需求差異主要受到氣候條件的影響；農村居民家庭電力需求的區域性差異則主要受到純收入的影響。從本文的研究結果中可以得到如下啟示：

首先，結合本文的研究可以判斷，北方居民家庭的電力需求在冬季普遍較為穩定，而在夏季則受到極端天氣的影響；南方居民家庭在夏季會使用空調制冷，冬季也可能因為寒冷天氣的出現需要使用大功率的家用電器取暖，從而導致用電量的急劇增加。作為應對策略，需針對南方居民家庭的電力需求特性，考慮完善和推廣季節性的峰谷分時電價機制，引導居民合理避峰。

其次，城鎮居民電力需求的區域性差異主要受到季節性因素的影響，更主要的是受到空調使用頻率差異的影響，因此，產品節能上的突破將給空調制造企業帶來更大的發展空間。對于農村家庭而言，家庭電力需求的區域性差異主要受收入水平的影響，近年來實施的家電下鄉政策刺激了農村居民家庭的新增家用電器需求，但同時也在一定程度上導致新增家電需求的透支。未來家電需求將受到城鎮化進程的重大影響，我國中低端家電的銷量可能將明顯趨緩。

再次，由于全球氣候變暖和極端天氣現象的出現，南方地區和中部地區常出現寒冬，以秦嶺淮河作為集中供暖分界線受到越來越多的質疑，引起了是否應該在南方也實行集中供暖的熱議。但對于居民家庭而言，集中供暖作為家用電器取暖的替代品，是否實行要綜合權衡兩者的成本收益，而這又在很大程度上取決于家庭電力的需求特性，本文的研究結果或許可為相關研究提供成本收益的評估基礎。

最后，值得強調的是，本文采用的數據截至2011年，因而所得結論反映的是階梯電價實施之前的居民家庭電力需求特性。一方面，作為階梯電價方案設計的依據，或可在事后用以對已經實施的方案進行評估；另一方面，要分析階梯電價實施的實際效果，也可以以本文研究結果作為參照。階梯電價方案的優化是未來必須要考慮的政策方向，但鑒于實證研究樣本量的要求，需在階梯電價實施足夠長的年份之后才有可能進行。

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Regional Difference of Residential Electricity Demand in China

Yu Yihong1 Li Hui1

（1School of Management， Fudan University， Shanghai 200433， China）

Abstract： There are significant differences in residential electricity demand per household in different provinces， and besides， even in the same province， urban households always consume more electricity than rural This paper examines the household residential demand for electricity in China as a function of the household disposable income， the price of electricity， the price of coal for heating purposes， the dummy region variables over the period of 2006-2011 Empirical findings show that there are significant differences in both price and income elasticity between urban and rural households We explore the reasons that come to the differences and conclude that regional differences in electricity demand of urban households mainly affected by both central heating system and income effect； while regional differences of rural households are mainly affected by net income， and the climatic conditions and living habits can modest moderate the effect

Key words： residential electricity demand； price elasticity； income electricity； regional difference； central heating

Regional Difference of Residential Electricity Demand in China

YU Yi-hong， LI Hui

（School of Management， Fudan University， Shanghai 200433， China）

Abstract： There are significant differences in residential electricity demand per household in different provinces， and besides， even in the same province， urban households always consume more electricity than rural. This paper examines the household residential demand for electricity in China as a function of the household disposable income， the price of electricity， the price of coal for heating purposes， the dummy region variables over the period of 2006-2011. Empirical findings show that there are significant differences in both price and income elasticity between urban and rural households. We explore the reasons that come to the differences and conclude that regional differences in electricity demand of urban households mainly affected by both central heating system and income effect； while regional differences of rural households are mainly affected by net income， and the climatic conditions and living habits can modest moderate the effect.

Key words： residential electricity demand； price elasticity； income electricity； regional difference； central heating

（責任編輯：徐雅雯）