能源消費與經濟增長的實證分析

摘要：能源消費和經濟增長之間存在著密切關系。通過對中國1978—2010年的能源消費和GDP數據進行單位根檢驗、協整檢驗、格蘭杰因果檢驗等分析，發現中國GDP和能源消費數據是一階單整的，存在協整關系，并表現為從經濟增長到能源消費的單向因果關系。這表明中國經濟增長與能源消費之間存在密切的關系，能源消費并不是經濟增長的一個強外生變量。

關鍵詞：能源消費 經濟增長 協整檢驗 Granger因果檢驗

中圖分類號：F120.2文獻標志碼：A文章編號：1673-291X（2011）27-0012-02

引言

在國際能源供應日益緊張的情況下，一個國家的能源消耗與利用水平決定其經濟發展水平。事實上，自1978年發表的關于美國GNP與能源消費因果關系的開創性研究以來，世界各地越來越多的研究者采用不同的樣本對二者的因果關系進行了廣泛的檢驗。至于中國，改革開放以來，中國經濟高速增長，同時，能源消費也增長迅速。但是中國是一個人均能源十分短缺的國家，能源問題已經成為中國經濟發展中的焦點和熱點問題。因此，探究能源消費和經濟增長之間的關系，對于認識中國能源消費的現狀，制定合理的能源政策具有非常重要的意義。本文利用1978—2010年間中國的實際GDP與能源消費的年度數據構建計量經濟模型，通過協整檢驗判斷中國的能源消費和GDP之間的因果關系，并提出政策建議。

一、文獻綜述

有關能源消費與經濟增長之間關系的模型定量研究，在20世紀70年代即引起國際社會的關注，但二者之間的關系一直不能形成共識。不同的文獻利用的模型不同、國別和地區不同、樣本數據不同、參數估計與假設檢驗方法不同、時間間隔不同，二者之間的結構依從關系將會發生顯著性差異。正是基于此種原因，這一問題受到國際國內學者的長期關注。對于美國數據情形，Kraft和Kraft（1978）進行了開拓性的研究。他們利用1947—1974年間美國年度數據進行的研究表明，存在GNP到能源消費的單向因果關系，經濟增長將帶動能源消費。然而，Akarca和Long（1980）的研究卻發現：當使用同樣的時間序列數據，但樣本區間取比Kraft和Kraft（1978）更短時，不能得出類似的結果，這意味著樣本區間的不同選擇可能會影響二者之間的實證分析結果。Yu和Hwang（1984）將上述研究的美國數據樣本區間更新為1947—1979年，結果發現能源消費與GNP增長之間又不存在因果關系。對于部分亞洲國家和地區的數據來講，其研究結論也不盡相同。John（2000）應用協整和誤差修正模型技術，估計了印度、印尼、泰國和菲律賓的能源消費同經濟增長之間的關系，結果表明：印度和印尼存在能源到GDP的短期單向因果關系；泰國和菲律賓存在能源與GDP之間的雙向因果關系。中國內地主要研究文獻有：趙麗霞等（1998）將能源作為新變量引入Cobb—Douglas生產函數，由此建立VAR模型，結果得出中國能源消費同經濟增長存在正相關的結論；林伯強（2003）應用協整和誤差修正模型技術研究了中國電力消費同經濟增長的關系，結果表明：在GDP、資本、人力資本以及電力消費之間存在著長期的協整均衡關系。

綜合以上分析：不同國家或地區的能源消費與經濟增長之間的內在依從關系不盡相同；即使是同一個國家的不同發展時期，其內在的依從關系也不盡相同。造成這種復雜局面的原因很多，例如，不同國家有不同的經濟結構和體制，而相同國家在不同的發展時期也會有不同的能源政策和經濟政策，這些應作為分析結論千差萬別的主要原因。

二、實證分析

1.數據來源及處理說明。本文以國內生產總值來表示經濟增長，用GDP表示；能源消費的計量單位統一為國內熟悉的萬噸標準煤，用TEC表示。選擇的樣本區間為1978—2010年。數據主要來源于國家統計局。考慮到對數化處理數據有助于消除或減少異方差的影響以及雙對數模型的回歸系數能反映經濟彈性，故將主要處理對數化形式的數據，即LGDP、LTEC分別代表經對數化處理的GDP和總能源消費，并采用Eviews 6.0進行相應的統計分析。2.單位根檢驗。檢驗變量是否穩定的過程稱為單位根檢驗。目前，針對簡單的雙變量時間序列分析的常用單位根檢驗方法有ADF（Augented Dickey-Fuller Test）和P-P（Phillips-Perron Test）。根據ADF和PP單位根檢驗結果，發現LGDP、LTEC都是非平穩的，且經過一階差分成為平穩的，因此這兩個時間序列均為一階單整序列。

3.協整檢驗。從協整理論的思想來看，自變量和因變量之間存在協整關系就說明因變量能被自變量的線性組合所解釋，兩者之間存在穩定的關系。因變量不能被自變量解釋的部分構成一個參差序列，這個參差序列應該是平穩的。因此，檢驗因變量和自變量之間是否存在協整關系等價于檢驗回歸方程的殘差序列是否是一個平穩序列。

首先，對變量LGDP和LTEC建立如下回歸方程：

LTECt =β0+β1 LGDPt +μt

估計后，得到的結果如下：

LTECt = 8.159833+ 0.335379LGDPt

（54.62782）（23.89829）

（0.0000）（0.0000）

R2=0.948516調整后的R2=0.946855F=571.1283（p=

0.0000）D.W.= 0.105

系數下方括號內的值分別為t統計量和對應的p值，系數均通過了1%的顯著性水平檢驗。

接著對上述回歸殘差序列■進行單位根檢驗，結果（如表1所示）。

在5%的置信水平下，模型的檢驗結果表明，模型的殘差項平穩，所以變量之間是存在協整關系的。即經濟發展與能源消費之間存在著長期均衡關系。

4. Granger因果關系檢驗。Granger因果關系檢驗是用來分析變量之間的相關關系，判斷一個變量的變化是否是另一個變量變化的原因。首先需建立由LGDP、LTEC構成的向量自回歸模型（VAR）。根據AIC和SC準則選定的VAR滯后階數為2。由此，我們對LGDP和LTEC的格蘭杰因果關系檢驗，檢驗結果（見表2）。在5%的顯著性水平下，檢驗結果表明經濟增長是能源消費的Granger原因，但能源消費不是經濟增長的Granger原因。

三、結論

本文在中國GDP和能源消費宏觀統計數據的基礎上，利用時間序列分析方法，檢驗了1978—2010年中國能源消費與經濟增長之間的關系，發現中國能源消費與經濟增長之間存在長期均衡關系，表現為從經濟增長到能源消費的單向格蘭杰因果關系，同時能源消費對經濟增長也存在較強的非線性影響，但反饋性因果關系不是很明顯。本文的實證結論也顯示：能源消費與經濟增長之間存在的密切關系表明能源消費并不是經濟增長的一個強外生變量。因此，從長期來看，可通過改進經濟效率、加強內生的經濟增長機制來提高生產率以及抑制經濟的非均衡，來促進經濟增長和影響能源消費。應加強以下幾個方面的工作：第一，鼓勵自主創新、引進國外先進技術，通過技術進步實現能源消費對經濟增長的非線性影響；第二，由于城鎮化快速發展和消費升級，生活用能在能源消費中的比重隨之提高，因此節能減排不僅要作為工業生產的調節方式，也要體現在日常生活用能上。