吉林省城市化與能源消費關系的實證分析

金恩斌

吉林省城市化與能源消費關系的實證分析

金恩斌

城市化水平與能源消費量之間存在著顯著的影響關系。運用計量經濟方法,實證分析吉林省城市化水平與能源消費量的關系。其研究表明,吉林省城市化與能源消費量之間存在著不能否定的單向G ranger因果關系,且二者之間的協整關系說明,二者之間具有長期均衡和短期糾正的關系,但是糾正的力度不大。因此,吉林省在長吉圖開發開放先導區建設中,推進城市化進程,建立能源節約型社會是必要的。

城市化;能源消費;G ranger因果關系;協整分析

隨著經濟的發展,中國城市化水平大幅度提升,能源作為城市發展的重要物質基礎越來越引起人們的關注。城市和農村作為兩種不同的承載人類生產和生活活動的空間載體,對自然資源尤其是能源資源的消費有著本質上和數量上的差異,城市人均能源消費量遠遠高于農村人均能源消費量,城市化水平的提高必將帶動整體能源消費水平的上升[1]（38）。

許多專家學者已經對城市化與能源消費之間的關系進行了研究。2007年劉耀彬[2]（72～80）對1978年～2005年中國能源消費總量與城市化水平進行了實證分析,其結論表明,中國城市化與能源消費之間存在單向的格蘭杰因果關系,且二者之間存在協整關系,城市化水平的提高能使能源消費量增加,它們之間存在一種長期均衡的趨勢,但長期均衡的短期調整力量不強,且城市化對我國能源需求拉動的貢獻作用尚小,并呈現逐年下降的趨勢。2003年W ei等人[3]（46-50）研究指出,城市化對能源消費具有雙刃劍的作用:一方面,城市化進程的推進導致了經濟的增長和人們生活水平的提高,從而加大了能源消費的數量;另一方面,正是由于城市化程度的不斷提高,使

產業組織結構、技術結構、產品結構等得到更合理的調整,各種配置得到進一步的優化,各種資源得到更合理的利用,又使得能源消費具有下降的趨勢。2009年黃獻松[4]（92～98）以陜西省電力消費為例,實證分析了陜西省城市化與能源消費之間的動態相關性,其結果表明,陜西省城市化與能源消費量之間存在協整關系,但長期均衡的短期調整幅度不大,能源需求不會成為制約陜西省城市進程中的瓶頸。2009年成金華等[1]（38～46）利用1996年～2006年中國30個主要省、自治區和直轄市的面板數據分析了中國城市化進程中能源消費的區域差異,認為城市化進程對能源消費作用的實質,即不同區域內的城市化水平對能源消費的影響,是不同區域人力資本、技術創新、產業結構和市場化程度等因素對能源要素經濟效率的影響。2006年鄭云鶴[5]（11～13）通過建立中國能源消費與工業化、城市化與市場化之間的回歸模型,指出目前工業化與城市化進程加快會導致能源消耗的增加,而城市化進程的推進則會使能源消耗降低。2005年張曉平[6]（38～40）通過對20世紀90年代以來中國能源消費的時空特征的分析表明,宏觀經濟總量、產業結構、城市化水平、居民消費結構的變化是影響我國能源消費總量增長和能源消費區域差異的主要因素。2008年李艷梅等[7]（891～894）以1987年～2002年為樣本期,對中國居民間接生活能源消費的增長原因進行了實證分析,結果表明:促使間接生活能源消費增加的因素有居民消費總量增加、消費結構變化、城鄉消費比例變化和中間生產技術變化,正值工業化和城市化中期階段的中國,居民消費變化和產業結構演進都能成為能源消費上升的重要拉動因素。從以上研究文獻可以發現,作為世界第二大能源消費國,中國能源供需之間的矛盾已經成為中國快速推進城市化進程中的重要制約,如何協調城市化與能源消費的關系成為了人們日益關注的問題。對處在城市化推動城市人口持續增長時期的中國來說,隨著人們消費水平的提高和居民消費結構的升級,對能源增長的依賴會進一步提高。因此,研究城市化與能源消費之間的關系有著重要的意義。

本文將視角轉移到具體的地區層面上,研究吉林省城市化與能源消費的關系。吉林省的長吉圖地區（吉林省范圍內的長春市、吉林市部分區域和延邊州簡稱長吉圖）是中國圖們江區域合作開發的開發開放先導區,提高長吉圖區域城市化水平,加快人口向中心城鎮集聚,促進產業結構升級、能源消費結構變化,是促進吉林省經濟快速發展的機遇。因此,研究吉林省城市化與能源消費量的關系,不僅對于吉林省的城市發展具有現實意義,而且對于實施中國圖們江區域合作開發規劃綱要也具有重要的意義。本文運用協整理論的計量方法,建立吉林省城市化與能源消費之間關系的模型,對吉林省城市化與能源消費量之間的長短期關系進行檢驗,為吉林省建立能源節約型社會提供依據。

一、城市化對能源消費的影響分析

城市化過程也是人類思想意識轉化、生活方式轉變、產業結構升級的過程。在生產方式上,人們從傳統農業向現代工業轉變,生產活動不斷向城市集中,主導產業由農業向工業、服務業轉變。在這些轉變過程中,能源需求也在發生著變化,從生產部門的直接需求到中間要素的間接需求。在生活方式上,城市化人口的生活方式也在發生著變化,消費觀念的轉變帶來了消費水平和消費結構的轉變。所有的這些變化帶來了能源商品和能源要素需求的變化,從而導致社會中能源總需求發生變化。無論是生產方式還是生活方式的轉變,都離不開幾個關鍵條件的支撐:大量人口由農村向城市遷移,主導產業由農業向現代工業和服務業演變,經濟形態由自給自足向專業分工轉化,物質生產資料由低端產業向高端產業流動。城市的這些優勢對能源消費產生了顯著的影響。由于城市化水平的不斷提高,在推進能源消費量增長的同時,在城市的聚集效應和消費方式的轉變下,在很大程度上又會減少城市發展對能源消費絕對總量的依賴程度。城市化對能源消費的影響可見圖1[1]（44）。

圖1 城市化對能源消費的影響

根據成金華的研究,在經濟發展和城市化水平越高的地區,由于人力資本豐富、技術創新能力強大、產業結構先進以及專業化分工和市場化體系完善,城市化中的能源利用效率相對較高,城市化對能源消費的影響就相對較小。吉林省城市化水平還不是很高,屬于經濟發展不發達地區,因此對能源的消費還沒有達到節約型。依照圖1的影響模式,吉林省還要走一段城市化水平的提高帶來能源消費量增長的時期。因此,長吉圖開發開放先導區建設,將對吉林省經濟發展、城市化水平提高、能源消費結構變化起到很大作用。

二、吉林省城市化與能源消費動態關系的實證分析

（一）變量與數據來源。

為了對吉林省城市化與能源消費關系進行實證分析,本文選取了1978年—2009年吉林省的相關數據。之所以選取這一時期的數據,是因為我國從1978年開始改革開放,1978年之后的經濟環境發生了變化,與這之前受到政治影響的封閉經濟環境相比有較大區別,因此本文只對1978年—2009年間的數據進行考察。本文選取的能源消費指標為總能源消費量。主要是包括煤炭、石油、天然氣和水電的總量數據。城市化率指標的度量方法有多種,這里選取現階段比較通用的非農業人口占總人口的比重來計量。因為自改革開放以來,中國的城市化進程的主要表現就是人口向城市地區集中、部分農村地區轉變為城市地區、城市文明逐步滲透到農村的過程,因此,這種城市化率指標更準確地反映了中國現實的城市化水平。城市化水平和能源消費總量的統計數據均來自歷年吉林省統計年鑒,能源消費量是個實物指標,單位為萬噸標準煤,城市化水平是個比例指標,單位為%。為了消除變量的異方差和便于變量間的長短期分析,以城市化水平（U）和能源消費量（E）的自然對數值的時間序列作為分析用變量,分別為LU和LE。本文所有的檢驗及回歸均通過計量經濟軟件Eview s完成。

（二）序列平穩性檢驗。

經典的計量經濟方法在進行回歸分析時,要求時間序列必須是平穩的,否則會有偽回歸現象出現,但是,現實生活中的經濟時間序列通常都是非平穩的,如果不加檢驗直接運用變量的水平值來研究經濟現象間的均衡關系,很容易導出荒謬的結論。因此,本文采用ADF檢驗法,檢驗過程中的滯后項采用A IC和SC準則確定。從表1中可以看出,LU和LE的檢驗結果沒有拒絕有單位根的假設,可以認為吉林省城市化水平和能源消費量均是非平穩序列,但是LU和LE的一階差分在1%的顯著性水平下,拒絕了有單位根的假設。可以認為吉林省城市化水平和能源消費量均是一階差分平穩序列,即是一階單整序列I（1）,滿足協整檢驗和G ranger檢驗的前提。

表1 單位根的ADF檢驗

（三）G ranger因果關系檢驗。

G ranger因果關系檢驗的基本思想是:對于變量X和Y,如果X的變化引起了Y的變化,X的變化應當發生在Y的變化之前。對于變量X和Y,G ranger因果關系檢驗要求估計如下回歸方程。

在上述回歸方程式中,X t和Y t是時間序列,μ1t為白噪聲。G ranger因果關系檢驗要求變量是平穩序列或者是存在協整關系的非平穩序列,LU和LE滿足G ranger因果關系檢驗條件,可以利用式子（1）對LU和LE的關系作G ranger檢驗,從而判斷吉林省城市化水平與能源消費量之間的因果關系。從表2中可以看出,在滯后期分別為1時,“LE不是LU 的G ranger原因”的概率為0.893,說明吉林省能源消費量的增長不是城市化提高的直接推動因素。而“LU不是LE的G ranger原因”的概率為0.333,不能完全否定這一假定,說明吉林省城市化水平的提高雖然不能說是導致能源消費量增長的直接推動原因,但對能源消費的增長具有一定的刺激作用,可以說吉林省城市化水平的提高是導致能源消費量增長的部分原因。2007年劉耀彬對中國城市化與能源消費關系進行的動態計量分析,得出了類似的結論,說明在中國地區的經濟現象與全國的經濟現象大體保持相同的走勢。

表2 吉林省城市化水平與能源消費量的G ranger因果關系檢驗

（四）協整關系檢驗與建立誤差修正模型。

根據前面的檢驗,已經知道吉林省城市化水平與能源消費量均為一階差分平穩序列,它們之間可能存在長期穩定的協整關系,可以利用向量自回歸模型（VAR）來解釋,利用Johansen協整檢驗法進行檢驗。Johansen協整檢驗法通常稱為JJ檢驗。

表3 JJ檢驗的結果

從表3可以看出,由于28.999大于24.60,即在1%的顯著性水平下拒絕沒有協整方程的原假設,說明至少有一個協整方程;又由于8.601小于12.97,即在1%的顯著性水平下接受最多一個協整方程的原假設,說明至多存在一個協整方程,綜合判斷存在一個協整方程,其標準化的協整方程為:

上述方程式下面括號內的數字為估計標準差。

標準化協整方程說明,吉林省城市化水平與能源消費量之間存在著長期的均衡關系,長期彈性系數為1.55,即吉林省城市化水平每提高1個百分點,拉動能源消費同方向增長1.55個百分點,且總會有一種力量將偏離均衡運行軌跡的一方拉回均衡位置。為了揭示這種內在糾正機制,需建立誤差修正模型:

在上述公式中,ECM 為協整回歸的殘差。經過反復試驗,利用A IC和SC統計量以及相應滯后期系數的顯著性判斷后認為,最佳滯后期為2期,ΔLU 的一階滯后期不顯著剔除,ΔLU 顯著性不明顯但保留,輸出結果見方程表4。

表4 誤差修正模型的估計結果

ECM（-1） -0.232978 0.067859 -3.433277 0.0022 R-squared 0.417347 M ean dependen t var 0.047047 A d justed R-squared 0.320238 S.D.dependen t var 0.066237 S.E.o f regression 0.054611 A kaike info criterion -2.821570 Sum squared resid 0.071577 Schw arz criterion -2.585829 Log likelihood 45.91276 Du rbin-W atson stat 1.851538

誤差修正模型為:

吉林省城市化水平與能源消費量之間存在著長期均衡和短期波動的關系,誤差修正項的系數為0.233,說明當短期波動偏離長期均衡時,誤差修正項將以0.233的力度作反向糾正,將非均衡狀態回復到均衡狀態。0.233的糾正力度和糾正幅度不大,正與前面G ranger因果關系檢驗的相同,能源消費量的增長度不僅受到城市化水平的影響,同時還受到其他多種因素的影響,如產業結構、管理水平、市場環境都會影響能源消費量。吉林省城市化與能源消費之間的長短期的差異反映出,城市化進程需要能源的支撐,短期內,能源需求結構不會有太大的變動,吉林省的能源主要還將以煤炭為主,城市化水平的提高需要能源供給的增加,有限的能源開發利用能力會制約城市化的進程和城市化的質量[8]（102）;而從長期來看,城市化水平的提高會帶來產業組織結構、技術結構、產品結構、消費結構的改變,從而帶來能源消費結構的變化,并使能源消費朝著節約的方向演進,即經濟越發達、城市化水平越高的地區,其城市化水平對能源消費量的影響越小,因此,從長期來看,對吉林省而言,能源對城市化的制約作用會慢慢減弱,誤差修正系數表現出的對長期均衡的糾正力度就不是很強。

三、結論

中國成為能源消費大國的事實已引起了世界的廣泛關注。城市化是社會經濟發展的必然趨勢,城市化進程的深入對能源消費產生的影響卻對能源資源在時間上的持續利用和空間上的優化配置提出了挑戰。吉林省是農業大省,也是能源消費大省,城市化任務艱巨,處理好城市化帶來的能源消費影響,有利于吉林省經濟的快速發展,有利于長吉圖開發開放先導區建設。本文利用吉林省1978年到2009年城市化水平和能源消費量的數據,分析了它們之間的G ranger因果關系,并在協整檢驗的基礎上,研究了它們之間的長期均衡與短期動態糾正關系,定量地分析了吉林省城市化水平對能源消費的影響。

G ranger因果關系檢驗表明,吉林省城市化水平與能源消費量不存在雙向的G ranger因果關系,能源消費量的變化不是城市化水平變化的G ranger因果關系因素,而城市化水平的變化不是能源消費量變化的G ranger因果關系因素,其概率還是0.333。雖然不能完全否定這一假設,但也充分說明了城市化水平的變化對能源消費量具有的影響,即城市化水平的提高不是能源消費量增長的直接推動因素。除去城市化水平的變化對能源消費的影響外,還有其它對此影響的因素,如經濟增長等,而經濟增長又是城市化變化的因素。所得結論符合現實實際。[9]（88）

序列平穩性檢驗表明,吉林省城市化水平與能源消費量都是一階單整序列,滿足協整的基本條件,在協整檢驗的基礎上,構造了標準的協整方程,建立了誤差修正模型。協整分析說明,吉林省城市化水平與能源消費量之間存在著長期均衡關系,但是能夠促進這種長期均衡的短期糾正力度并不很強。通過對城市化水平與能源消費量之間進行協整檢驗發現,在1%的顯著性水平下,城市化水平與能源消費量之間存在唯一的協整方程,表明了城市化水平與能源消費之間的長期均衡的趨勢,且城市化水平每提高一個百分點,拉動能源消費同方向增長1.55個百分點,增長幅度不大。建立的誤差修正模型顯示了城市化水平與能源消費量之間存在短期糾正效應,修正系數為0.233,表明回復的力量有限,幅度不大。根據經濟學理論及研究結果表明,吉林省要緩解能源消費的壓力,那么,在加快吉林省經濟發展步伐的同時推進城市化進程,調整能源消費結構,提高能源利用效率是非常必要的。

吉林省作為農業大省、能源消費大省肩負的重任比較沉重。隨著圖們江開發、長吉圖開發開放先導區建設的推進,將會推動吉林省城市化水平的快速提高。經濟的發展及城市化水平的提升會帶來產業組織結構、技術結構、產品結構等方面的調整,從而會減少一部分的能源消費量,但同時由于城市化帶來的城市人口的增容、人們思想意識轉變帶來的消費觀念的改變,將要求城市的交通運輸系統進一步完善,包括居住環境在內的生活質量進一步提高,從而又會帶來能源消費量的增加。從長遠來看,吉林省城市化水平的提高有利于提高能源的利用率,所以,在積極推進吉林省城市化進程的同時,要加快產業結構的調整,優化資源配置,建設能源節約型社會,降低經濟社會發展對能源的依賴度,造福吉林人民,使吉林省成為農產品產量高品質優的農業大省。

[1]成金華:《陳軍.中國城市化進程中的能源消費區域差異》,《經濟評論》,2009（3）。

[2]劉耀彬:《中國城市化與能源消費關系的動態計量分析》,《財經研究》,2007（11）。

[3]W ei B R,Yag ita H,Inaba A,Sag isaka M:《U rbaniza tion Impact on Energy D em and and CO 2 Em ission in China》,Journa l of Chongqing U niversity,2003（2）。

[4]黃獻松:《城市化與能源消費關系的動態計量分析》,《城市經濟》,2009（3）。

[5]鄭云鶴:《工業化、城市化、市場化與中國的能源消費研究》,《北方經濟》,2006（5）。

[6]張曉平:《20世紀90年代以來中國能源消費的時空格局及其影響因素》,《中國人口·資源與環境》,2005（2）。

[7]李艷梅,張雷:《中國居民間接生活能源消費的結構分解分析》,《資源科學》,2008（6）。

[8]王勝今,才煒:《吉林省能源消費問題及調整對策思考》,《東北亞論壇》,2010（3）。

[9]李圣華,金華林:《對中直接投資立地選擇因素分析》,《東疆學刊》,2009（3）。

[責任編輯 張克軍]

F127

A

1002-2007（2011）02-0072-06

2010-11-20

金恩斌,女,延邊大學經濟管理學院經濟系副教授,研究方向為區域經濟。（延吉 133002）