我國能源強度與能源價格之間的脈沖響應分析

曹 明

（中國礦業大學 管理學院，江蘇 徐州 221008）

我國能源強度與能源價格之間的脈沖響應分析

曹 明

（中國礦業大學 管理學院，江蘇 徐州 221008）

文章利用我國1978～2007年的實際數據，應用脈沖響應分析、格蘭杰因果檢驗等計量理論與方法對我國能源強度和能源價格進行動態實證分析。結果表明，我國的能源強度和能源價格指數之間存在單向格蘭杰因果關系，即能源價格是影響能源強度的格蘭杰因；變量之間的沖擊響應分析結果支持了格蘭杰檢驗，能源強度對于來自能源價格的脈沖響應作用衰減緩慢，存在6～7年波動周期。

能源強度；能源價格；格蘭杰因果檢驗；脈沖響應分析

依據聯合國能源統計數據，2005年，我國消費了世界14.9%的能源，是僅次于美國的世界第二大能源消費國，同時排放了世界總量的17.3%的CO2，2008年我國已經超過美國成為全球最大的排放國。能源消耗主要來自經濟活動，國際上通常用能源經濟效率（單位能耗GDP）或者能源強度（單位GDP能耗）來反映能源利用效率。相對于發達國家而言，我國能源利用效率水平較低，2003年我國能源強度相當于日本的8.1倍，世界平均水平的3.1倍。我國是發展中國家，發展經濟是當前和未來相當長時間的主要任務，經濟發展必然依賴能源的支撐，提高能源利用效率降低能源強度是實現低碳經濟發展模式的必然途徑。

1 數據處理

能源強度主要影響因素包括狹義技術進步、結構變化、價格變化[1~3]。本文主要研究能源強度與能源價格變化之間的關系。

（1）能源強度。是全國能源消費量與國內生產總值的比值，綜合反映能源經濟利用的水平，其增長變化水平可以綜合反映能源技術進步水平。為消除價格影響，本文選取1978～2007年當期能源消費總量與不變價格計算的GDP（1978年為基期）比值。

（2）能源價格。價格影響能源供需平衡，是綜合反映制度安排、資源配置效率的重要變量，必然影響能源效率或能源強度。由于我國能源消費70%左右是煤炭，為便于分析，本文選取我國1978～2007（1978年缺失，以1979年為基期）年煤炭出廠價格指數累計變化時間序列作為替代變量。

變量數據來源于歷年 《中國統計年鑒》、《中國能源統計年鑒》，數據采用對數變換，分別記：

LEI=ln(EI)（能源經濟效率，單位：噸標準煤/萬元）

LEP=ln(EP)（能源價格指數，單位：%）

本文計算均采用EVIEWS4.1軟件完成。

2 實證分析

2.1 相關分析

根據調整后的能源強度、能源價格指數作時間序列圖如圖1所示，相關系數矩陣的數據在表1中可以查閱。直觀的觀察表明二者之間呈現類似的反向變化趨勢，兩個變量之間的相關系數接近于1，說明了二者之間存在高度的相關關系。

2.2 序列平穩性檢驗

在對變量進行分析之前，首先要檢驗各變量的時間序列的平穩性。表2給出了二個變量水平序列和一階差分序列的ADF檢驗結果，結果表明二個變量在5%顯著水平下皆為一階單整序列。

2.3 格蘭杰因果檢驗[4]

分別對序列進行滯后期分別為1~5年的格蘭杰因果檢驗，結果見表3。結果很確切的表明，能源價格是能源強度的格蘭杰因，而能源強度短期與長期來看都不是能源價格的顯著的因。

在進行協整分析、脈沖響應函數等基于VAR模型的分析時，時間序列變量的滯后階數的選取是一個重要的問題。在選取滯后階數p時，既希望p足夠大，以便能完整反映所構造模型的動態特征；但是p越大，需要估計的參數也就越多，模型的自由度就要減少。表4給出了多種選擇標準下的結果，結果一致表明在滯后2期情形下模型最為理想，因此選擇建立 VAR（2）模型。

綜合以上檢驗結果，建立能源經濟效率的VAR（2）模型，模型表達式如下：

表1 LEI與LEP相關系數矩陣

表2 LEI、LEP的ADF單位根檢驗結果

2.5 脈沖響應分析與方差分解

脈沖響應分析是VAR模型的重要應用，用來刻畫模型受到某種沖擊時對系統的動態影響，原理是衡量來自隨機擾動項的一個標準差沖擊對內生變量當前和未來取值的影響，描述一個內生變量對來自另一內生變量的一個單位變動沖擊所產生的響應，提供系統受沖擊所產生響應的正負方向、調整時滯、穩定過程等信息[5]。

由圖2（a）可以看出，能源經濟效率期初對來自自身的一個標準差信息立刻正向響應，但變化不大，在相當長時間內響應在2~3%左右。對來自能源價格的沖擊是反方向的，在第7期左右達到最大，使能源強度下降5%，之后逐漸衰減，波動周期為6~7年。圖2（b）可以看出，能源價格變化對自身的沖擊響應很強烈，達到8%，第5期最大達到12%，之后不斷衰減，波動周期為5年。對于來自能源經濟效率的沖擊響應為反向調整，響應幅度先增強后衰減，第4期左右達到頂峰6%，然后緩慢衰減。綜合來看，變量之間存在正向的沖擊響應，調正時滯較長，一般需要6～10期響應達到最大，并且在相當長時期內才能趨于穩定。

方差分解通過分析每一個結構沖擊對內生變量變化的貢獻度，可以給出對系統中變量產生影響的每個隨機擾動相對重要性的信息，其結果主要反映的是某一變量變動所導致的另一變量變動對該變量變動的貢獻度。

圖3為各變量的方差分解結果。圖3（a）表明短期內能源強度的變動短期主要來自本身的響應，但迅速下降，能源價格對能源強度的影響作用越來越大，6~7期以后穩定，長期來看能源價格對能源強度沖擊響應比重達到60以上，充分說明了能源價格的調整作用。圖4（b）來看，長期內能源價格變動的影響主要來自自身變化，能源強度對能源價格變動的沖擊非常有限，僅20%左右。總的來看，方差分解證明了前述格蘭杰因果檢驗的結果，即能源價格是能源強度的格蘭杰因，但能源強度不是能源價格的格蘭杰因；從方差分解結果還驗證了脈沖響應分析的周期，即能源價格對能源強度的沖擊調整滯后6~7期。

表3 LEI和LEP之間格蘭杰因果檢驗結果

3 結論及建議

本文依據中國近30年實際數據，對我國能源強度和能源價格之間的因果關系進行的建議，并建立了二者之間的VAR模型，運用脈沖響應分析和方差分析等技術手段研究了兩變量之間動態的響應關系。主要結論和建議如下：

（1）從本文獲取的我國實際數據來看，能源價格是能源強度的主要影響因素的理論得到實證驗證。格蘭杰統計檢驗表面，能源價格是能源強度顯著的因，但能源強度并不是能源價格的格蘭杰因。原因在于能源強度的影響因素眾多，能源價格是其中之一，除此之外還受到技術進步和結構因素的影響，但結論仍然說明控制能源價格是提升我國能源強度的有效途徑。

（2）脈沖響應分析和方差分析的結果說明，我國能源價格的調整對能源強度的影響將在滯后6~7年中不斷增加，存在較長期的滯后效應，并有周期性波動；分析的結果還進一步從數量上驗證了格蘭杰因果檢驗的結果。從研究結果來看，能源價格政策對能源強度的提升是滯后的，政策的貫徹需要長期的一貫性，并且注意把握能源價格與能源強度變化的周期性。

[1]徐國泉，姜照華．技術進步、結構變化與美國能源效率的關系[J]．科學學與科學技術管理，2007,(3).

[2]李京文，鄭友敬．技術進步與經濟效益[M]．北京：中國財政經濟出版社，1989.

[3]林伯強．結構變化、效率改進與能源需求預測[J]．經濟研究,2003,(5).

[4]Engle R.F.,Granger C.W.J.Cointegration and Errorcorrection:Representation.Estimation and Testing[J].Econometrica，1987,(55).

[5]高鐵梅．計量經濟分析方法與建模[M]．北京：清華大學出版社，2006.

（責任編輯/浩 天）

F206

A

1002－6487（2011）03－0094-02

國家自然科學基金資助項目（90610032）

曹 明（1977-）男，江蘇邳州人，博士研究生，講師，研究方向：資源優化理論、方法及應用。