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本研究基于伊朗2013-2023年户级天然气账单数据，采用模拟工具变量法处理非线性定价的内生性问题，发现需求价格弹性存在季节和消费层级异质性，冬季为-0.15，夏季为-0.10，且随消费层级递增弹性增强，从第一层级-0.08增至第十二层级-0.16。该结果为伊朗制定差异化的天然气价格政策提供了实证依据。

　　### 住宅天然气需求的价格弹性分析：伊朗的政策驱动改革背景

伊朗作为能源大国，其天然气消费在国家能源结构中占据重要地位。天然气不仅是伊朗居民取暖、烹饪和热水供应的重要能源，也在工业和电力生产中发挥着关键作用。随着天然气消费的快速增长，伊朗面临着供需失衡的挑战，尤其是在冬季，这种失衡尤为显著。由于天然气的广泛使用，其价格弹性成为政策制定者关注的核心议题，直接影响到价格改革在需求管理中的效果。因此，准确评估天然气需求的价格弹性不仅有助于理解消费者行为，也为制定有效的能源政策提供了理论依据。

#### 一、研究背景与意义

天然气作为清洁燃料，相较于煤炭和石油，能够显著减少温室气体排放和空气污染，因此在向可再生能源转型的过程中扮演重要角色。国际能源署（IEA）指出，自2010年以来，从煤炭转向天然气已经减少了约5亿吨二氧化碳排放，这相当于从道路上移除2亿辆零碳排放汽车的排放量。这种转变有助于缓解可再生能源基础设施发展过程中的能源供应压力，同时确保能源安全和供应稳定性。特别是在风能和太阳能等可再生能源具有周期性特征的情况下，天然气发电厂可以作为补充能源，保障电力供应的连续性。

然而，伊朗对天然气的依赖程度远高于其他许多国家，其电力生产中约81%来自天然气。这种高依赖性使得天然气的供需失衡对经济和社会产生深远影响。此外，居民天然气消费的迅速增长也加剧了能源供需矛盾，特别是在冬季，由于取暖需求增加，天然气消费量显著上升，而供应的增长未能跟上需求的扩张速度。

#### 二、价格弹性研究的挑战与方法

在研究天然气需求的价格弹性时，一个关键的挑战是价格内生性问题。在递增阶梯定价制度下，价格和消费量是同时决定的，这意味着价格变化可能受到消费行为的影响，从而使得传统的回归分析难以准确捕捉价格对消费的因果效应。为了应对这一挑战，研究采用了一种模拟工具变量（Simulated Instrumental Variable, SIV）方法，该方法利用价格改革带来的外生变化，构建出与消费行为无关的价格变化，从而实现对价格弹性的真实估计。

此外，天然气价格的非线性结构使得简单的回归分析难以捕捉消费者对价格变化的反应。由于价格是基于消费量划分的阶梯结构，不同消费量的用户面临不同的价格水平，这种结构使得价格与消费量之间存在机械性相关性。因此，研究采用了两种方法：一是使用滞后价格，二是采用模拟工具变量方法。其中，模拟工具变量方法通过预测用户在没有价格改革情况下可能的消费量，进而计算其对应的价格，从而构造出一个外生的价格变量，以识别价格变化对消费的真实影响。

#### 三、数据与分析方法

研究基于伊朗全国范围内的行政户用天然气账单数据，时间跨度为2013年至2023年，涵盖了约1200万户居民和2600万用户。该数据集包含了详细的月度消费记录和总费用，同时还有其他变量，如居住面积、家庭单位数量、断电天数等。通过这一数据集，研究能够深入分析不同消费量和季节对天然气需求价格弹性的影响。

研究首先对数据进行了清理，排除了消费量为零或账单周期异常的记录，确保数据的准确性和代表性。随后，研究利用模拟工具变量方法，构建了一个与消费行为无关的价格变量，以解决价格内生性问题。具体而言，研究通过预测用户在没有价格改革的情况下可能的消费量，再根据该预测消费量计算其对应的价格，从而构造出一个外生的价格变量。这种方法能够有效识别价格变化对消费的真实影响，提供更为准确的价格弹性估计。

#### 四、研究发现

研究发现，天然气需求的价格弹性存在显著的异质性。具体而言，在冬季，价格弹性为?0.15，而在夏季则为?0.10，表明冬季的天然气需求对价格变化更为敏感。此外，价格弹性在不同消费量阶梯之间也呈现出递增趋势，从第一阶梯的?0.08上升至第十二阶梯的?0.16。这一发现表明，随着消费量的增加，消费者对价格变化的反应也更加明显，尤其是在高消费量的用户群体中。

这些异质性结果为政策制定提供了重要启示。首先，冬季的高价格弹性意味着，通过价格调整来减少天然气消费可能在冬季更为有效。其次，高消费量阶梯的价格弹性更高，表明针对这些用户的阶梯价格调整可以有效抑制过度消费，同时避免对低收入家庭造成过大的负担。此外，研究还发现，季节性需求变化与消费行为密切相关，尤其是在冬季，由于取暖需求的增加，天然气消费量显著上升，而夏季的消费量则相对稳定。

#### 五、研究方法的创新与贡献

本研究在方法论上具有创新性，首先，它利用了全国范围内的行政户用数据，为天然气需求弹性研究提供了更为微观的视角。其次，研究采用的模拟工具变量方法在非线性定价结构下提供了有效的识别策略，克服了传统方法在处理价格内生性时的局限性。这种方法不仅提高了估计的准确性，还增强了研究结果的外部效度，使其能够应用于其他具有类似定价结构的国家。

此外，研究还首次在伊朗背景下，对天然气需求的价格弹性进行了细分分析，不仅考虑了消费量阶梯，还区分了季节性因素。这一分析为政策制定者提供了更精细的政策工具，使得价格改革能够更有效地应对不同群体的需求变化，实现能源效率和环境可持续性的双重目标。

#### 六、政策启示

研究结果对政策制定具有重要指导意义。首先，政策制定者可以利用冬季天然气需求对价格变化更为敏感的特点，制定有针对性的价格调整政策，以减少过度消费。其次，针对高消费量阶梯的用户，可以通过提高价格来抑制需求，同时确保低收入家庭的能源可及性。此外，研究还强调了阶梯定价结构对消费者行为的影响，表明价格政策需要考虑到不同消费水平的用户需求，以实现公平性和效率性的平衡。

最后，研究结果还表明，天然气需求的价格弹性在不同地区和季节存在显著差异，因此，政策制定者需要结合本地情况，制定差异化的定价策略。这不仅有助于提高能源利用效率，还能促进社会公平，确保所有家庭都能获得必要的能源供应。