0 引言
農村能源是保障農民生活、發展農業生產的重要資源。隨著工業化和城鎮化的快速發展，農村能源消費量快速增長，能源消費的增長對環境造成了重大的影響。近年來，京津冀地區已經成為空氣污染和霧霾的重災區，嚴重影響了人民的生活和生產活動[1].研究京津冀農村生活能源消費結構及影響因素，優化京津冀農村生活能源消費結構，對于改善京津冀地區的環境污染狀況具有重要的意義。
國內學者對農村能源消費結構和影響因素方面的研究已有不少研究成果，近些年，中國農村能源消費存在較多問題，如能源利用效率低、能源供應緊張、能源結構不合理、能源儲備不足、能源依存度高等[2].所以，中國農村能源消費需要向優質化、商品化發展，合理開發可再生能源、轉變能源利用結構是今后較長時期解決農村能源消費問題的重要途徑[3],同時節能減排是實現由于工業增長引起的能源需求大幅增加，但有限的能源供應限制其快速發展之間矛盾的重要手段[4].
對全國農村能源消費影響因素的研究指出，中國大量、分散的農村人口以及各地不同的自然條件和經濟發展水平使得農村的能源問題愈加復雜[5],其中城市化水平變動和GDP對能源消費產生正向影響[6],且對能源消費的影響路徑最為復雜，均通過多個途徑對能源消費有著直接或間接的影響機制[7].對城鎮化發展因素而言，中國中部地區農村的城鎮化水平對能源消費的影響最大[8],但是城鎮規模的擴大會反過來造成對農村環境的污染[9].對于經濟發展因素而言，在經濟發達地區，對電力和石油制品的消費量較高，并且能源利用效率相對較高[10],農戶的收入越高，對能源的舒適性、便利性、衛生特性的要求越高[11],所以北京和天津地區人均商品能、人均電力消費均較高，而河北地區生人均物質能消費較大，但能源利用率較低[12].在農村環境污染治理方面需要提出針對性的對策，不能較多地關注造成農村環境污染的顯性影響因子，需要關注大量限制因子[13],并且要明確農村環境污染治理中政府、市場和社群組織三者的角色[14],要求各國政府支持以市場為導向的方法，使能源市場同樣可以訪問和本地投資者，才能持續的以一個理想的成本改善農村能源消費情況[15].
對京津冀農村地區的能源消費結構和方向，各學者也進行了一定研究，指出可以把北京農村建設成為全國可再生能源利用的高水平示范區[16],對于河北和天津地區，可以把生物質固體成型燃料作為重要的可再生能源，可直接用于河北省和天津居民炊事采暖、區域供熱和工農業生產[17-18].從新農村建設與能源規劃的角度統籌考慮，生物質固化能夠在新農村建設中能夠起到較大的積極作用。
筆者對京津冀地區農村生活能源消費結構及影響因素進行調查分析，旨在為優化對京津冀地區農村能源消費結構，改變環境污染狀況，制定相關政策與措施提供參考依據。
1 研究方法
首先用問卷調查法對京津冀農村地區農村生活能源消費狀況進行了問卷調查。于2014年6-10月分別在北京門頭溝區和大興區、天津武清區和中旺區、河北省保定市、唐山市、滄州市和廊坊市共發放問卷1000份，回收有效調查問卷784份。問卷內容涉及家庭生活能源消費量、使用種類、家庭狀況（包括收入、人口、年齡和受教育程度等）、未來能源需求種類及程度等。
通過對這些問卷進行統計分析，研究京津冀農村生活能源消費結構特點與影響因素。然后采用Tobit模型對京津冀農村生活能源消費結構的影響因素進行分析，引入家庭年純收入、人口數量和種植面積3個變量來解釋京津冀地區農村生活能源消費結構特點及成因。
2 京津冀農村生活能源消費結構特點分析
2.1 京津冀農村生活能源消費總量結構分析
將收回的調查問卷數據進行整理得出京津冀農村生活能源消費結構，具體數值見表1.
根據表1所顯示的數據可得以下結論。
（1）北京市農村生活能源消費主要以電能和煤炭為主，兩者之和占家庭生活能源消費總量的82.17%.
尤其是電能所占比例最大，達到59.15%,遠遠大于全國平均水平39.8%,也大于此次調查對象中天津市和河北省兩地的電能消耗所占比例 ,二者分別為44.38%、21.63%.生物質能中的薪柴和秸稈的消費量較少，只占總消耗量的3.84%.北京市農村生活能源中生物質能所占較低，遠低于全國農村生活能源消生物質量所占比例。從全國范圍上看，生物質能是中國農村生活能源消費最主要的組成部分，約占到總能源消費量的72%[19].
（2）天津市農村生活能源消費結構主要以電為主，電能所占比例達到44.38%.但油的消耗所占比例高達21.30%,這一點與北京市和河北省2個地區存在較大差異，說明天津市農村私家機動車輛（包括汽車、摩托車等）的人均占有率非常高。天津市農村秸稈消耗占農村能源消費比例為11.61%,雖然遠遠低于全國水平，但高于北京市和河北省。
（3）河北省農村生活能源消費結構與北京市和天津市農村不同。河北省農村生活能源消費結構中煤炭消耗所占比例最大，達到總能源消耗量的41.19%.排在第二位的是電能，達到21.63%,約是煤炭的一半，與北京市和天津市農村能源消耗以電為主的特點有較大的差異。排在第三位的是油，達到18.30%,這一特點與天津相似；秸稈和薪柴的消耗所占比例明顯大于北京，但略低于天津。
北京、天津和河北3個地區的農村生活能源消費結構有一些共同點，即商品能的消耗比例較大，而生物質能的消耗比例非常小，與全國范圍內的農村生活能源消費結構特點正好相反，這主要與京津冀地區的經濟發展水平、地形地貌和氣候等因素有相當大的關系。北京和天津農村生活能源消費特征較為相似，主要以電為主，而河北省則以煤炭為主，同時電能的消費比例也較大。
2.2 京津冀農村人均生活能源消費量分析
北京、天津和河北3個地區的有效調查表數量各不相同，而且在同一地區中，隨著每一戶常駐人口數量的不同，其能源消費量也不同，所以分析京津冀農村生活能源結構不僅需要從能源消費總量方面比較分析3個地區的能源消費特點，而且應將人口因素考慮在內，即采用人均生活能源消耗指標，以準確的反映3個地區農村生活能源消耗結構的特點。通過整理調查問卷中的數據，經過計算得出了3個地區的人均生活能源消耗量，見表2.
從表2中可知從農村人均消耗量衡量京津冀地區的生活能源消費結構具有以下特點。
（1）北京市農村生活能源消費特點是人均耗電量較大，是河北省農村人均耗電量的3倍多，比天津市農村地區人均耗電量約多200 kgce;北京市人均液化氣的消耗量也比較大，大于天津市和河北省2個地區的人均液化氣消耗量之和。但是北京農村人均秸稈消耗量非常少，在所有調查對象中，只有2%的家庭使用秸稈。
（2）天津市農村地區人均秸稈消耗量最大，是北京市農村的50倍和河北省農村的2倍多，天津市農村地區的人均耗油量是北京市農村地區人均油耗量的10倍多，也大于河北省農村地區。
（3）河北省農村人均消耗量最大的是煤炭，是天津市農村地區人均耗煤量的2倍多，也大于北京市農村的人均煤炭消耗量。
以上數據反映出，在商品能消耗方面，電能是北京和天津地區農村的主要生活用能，遠遠大于河北省各農村地區；除電能外，煤炭和液化氣也是北京農村地區主要的生活用能，遠遠高于天津市農村地區。對于天津市農村地區，除了電能外，秸稈也是天津市農村地區主要的生活用能；而對于河北省農村地區，煤炭則是其主要生活用能。在生物質能消耗方面，3個地區的人均生物質能均小于全國平均水平，以2007年全國農村地區人均生物質能消耗量為例，其值為447.8 kgce/（人·a），而京津冀地區的農村人均消耗量最高的是天津市農村地區，達到142.15 kgce/（人·a），最少的是北京農村地區，值僅為37.87 kgce/（人·a）。
這些數據表明：京津冀地區的農村生活用能多以電能和煤炭2種商品能為主，而生物質能的消耗量相對較少。每年京津冀農村地區生物質能的產量不低，以河北為例，河北地區平均每家產量大約1500 kg,但由于其利用方式不當，多是選擇在地里燒掉或者任其腐蝕掉，生物質能浪費嚴重，很少用于家庭炊事或取暖。例如在唐山的樂亭縣調查問卷顯示的情況可知，樂亭縣是傳統的農業大縣，耕地面積62800 hm2,人口50 萬，其中農業人口約 37 萬，玉米秸稈產量非常大，幾年前對于大部分居民而言，除了將一部分秸稈打碎成沫喂家禽、拉回家燒等，大部分都會在地里燒掉，既污染環境又浪費能源。近年來，雖然采用了疏導利用的方法，但費用較大。在天津市農村地區的調查對象中，有84%的居民希望將更少的將秸稈作為家庭消費能源，更多的補充電和太陽能等更加清潔的能源。
京津冀地區農村生活能源消費結構特點受多種因素共同影響，對其能源消費結構進行優化需要找出根源，通過調控各因素來改變 3 個地區的能源消費結構。接下來，通過Tobit模型可以準確的分析出影響3個地區能源消費結構的因素。
3 影響因素分析模型的建立與運行結果分析
3.1 建立模型
調查問卷中顯示了一種情況，即部分問卷中某種能源消費調查結果為0,其他問卷顯示為連續數據，這一特點一方面顯示了地域性差異，另一方面也體現了由于調查者和調查對象的主、客觀因素，而導致數據缺失的情況。如果用OLS估計這種具有斷尾形式的數據，會使估計量出現偏誤，不能準確的衡量各種因素對能源消費結構的影響，而Tobit模型可以有效估計這種因變量受到限制而不連續的截尾數據。Tobit模型是Logit 模型的多元擴展模型，也稱為因變量受限模型，Tobit 模型可以使左、右截尾不出現超域值，而且 Tobit模型中因變量與自變量的關系是S型的，不是線性關系，只是通過一個連接函數轉換成線性關系來處理，可以很好地反映邊際變化的規律，所以筆者采用Tobit模型對京津冀農村生活能源消耗結構及影響因素進行回歸分析比較合適。
對電能、煤炭、液化氣和油4種商品性能源和薪柴、秸稈2種非商品性能源進行回歸分析。將各種能源消費量和相關影響因素放入Tobit模型的一般表達式[20]中，得到了回歸模型表達式見式（1）~（2）。
【公式2】
式中：α為常數項；βj（j=1,2,3）為待估參數；i 代表能源種類；ε為誤差項，服從標準正態分布；Yi*表示潛在的因變量，Yi為Yi*在不同條件下的值，當Yi*>0時，Y=Yi*,當Yi*≤0 時，Yi=0;A 代表家庭年純收入；E 代表家庭人口數量；F代表家庭種植面積。
京津冀地區農村生活能源消費特點是由多方面的因素影響而成的，且各因素對每個地區各種能源消費的影響程度不同，需要區別分析。筆者選擇eviews 6.0軟件中的Tobit模型分析京津冀農村用能特點和各因素之間的關系，如果運行結果顯著，則表明該因素對能源消費量影響顯著，如果不顯著則表明影響不大。
3.2 運行結果分析
全部樣本的Tobit模型的估計結果見表3.
從表3可以看出，家庭年純收入、家庭人口數量和種植面積與各能源消耗的回歸結果具有差異性，即每個影響因素影響能源消費的種類各不相同，具體如下。
（1）家庭年純收入。家庭年純收入在5%的檢驗水平下對解釋變量電能、煤炭、秸稈、液化氣和油的影響存在顯著性，而對變量薪柴的影響不大。解釋變量電能、煤炭和油的系數估計值為正，分別表明，就平均而言，家庭年平均純收入每增加10000元，電能、煤炭、液化氣和油的消耗量分別增加141.4252 kgce、44.3886 kgce、4.5428 kgce 和 78.3187 kgce;解釋變量秸稈的系數估計值為負，說明家庭年收入每增加10000元，秸稈的消耗量就會分別減少59.0075 kgce.在數量上，家庭年純收入對電能、煤炭、秸稈和油的消耗量影響最大，對家庭液化氣消耗量的影響略小，而對薪柴消耗的影響不大。
（2）家庭人口數量。家庭人口數對解釋變量煤炭、液化氣和油的影響在5%的檢驗水平下存在顯著性，且所有解釋變量的系數估計值都為正，而對其他變量的影響不大，其中對煤炭和油的影響最大，家庭每多1口人，煤炭和油的消耗量就會分別增加79.1324 kgce和203.9431 kgce,而液化氣只增加約 18 kgce,影響程度略小。綜上所述，家庭人口數與收入相比對農村能源消費種類的影響較小，只有3種且都是商品能。
（3）種植面積。種植面積對解釋變量包括煤炭、秸稈、薪柴和液化氣的消耗量的影響在5%的檢驗水平下存在顯著性，在這些變量中，解釋變量煤炭和液化氣的系數估計值為負，與解釋變量秸稈和薪柴的系數估計值為正。家里的種植面積每增加1 hm2,薪柴和秸稈的消耗量就會分別增加575.3880 kgce和308.5515 kgce,煤炭和液化氣的消耗量分別減少 468.9945 kgce 和54.2235 kgce,分析結果與實際情況相符，耕種面積的增加會提高薪柴和秸稈的產量，這些生物質能燃燒成本（包括運輸和勞動力付出等）較低，所以消耗量自然會提高，而煤炭和液化氣的燃燒成本較高，消耗量自然會降低。
4 討論
通過以上分析可知，煤炭和液化氣這2種使用較為普遍的商品能受外界影響的敏感性較強，家庭年純收入、人口數量和種植面積都會影響煤炭和液化氣的消費量，而電能主要受家庭年純收入影響，敏感性較差。秸稈主要受家庭年純收入和種植面積的影響，且其中家庭年純收入影響較大，年純收入多的家庭自然會對生活質量的要求較高，包括生活環境、舒適度和便捷性等，所以即使種植面積大的家庭，由于其對生活質量的要求，秸稈這種排放較大、使用繁瑣的能源消耗量也會變小。
通過以上分析可知，影響農村各能源消費量的因素不同，需要詳細的調查和分析當地居民的實際情況。只有綜合考慮當地居民的能源消費結構，家庭年純收入、人口數量和種植面積等影響因素后才能制定出科學合理的能源消費與控制霧霾的政策建議。
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