經(jīng)濟增長與能源消費關(guān)系的多重結(jié)構(gòu)突變模型研究

文章編號：1003-6636（2012）03-0038-07；中圖分類號：F124.5；文獻標識碼：A

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摘 要：在假設(shè)保持資本和勞動不變的情況下，運用Bai和Perron(2003)內(nèi)生多重結(jié)構(gòu)突變方法研究了中國經(jīng)濟增長與能源消費關(guān)系。研究結(jié)果表明，1952—2010年中國經(jīng)濟增長與能源消費的關(guān)系可以分為九個時期，能源消費對經(jīng)濟增長的影響在1952—1988年期間（前六個時期）大致呈“N”形，在1989—2010期間（后三個時期）大致呈45度的“S”形。能源消費對經(jīng)濟增長的貢獻是穩(wěn)步上升的，為了保證中國經(jīng)濟可持續(xù)增長，一方面要保持能源的充分供給，另一方面要對能源消費價格進行改革，以充分發(fā)揮市場機制在能源價格形成中的基礎(chǔ)性作用，合理配置資源。

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關(guān)鍵詞：多重結(jié)構(gòu)突變；經(jīng)濟增長；能源消費

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An Analysis of Multiple Structural Change Model Based on Relationship between Economic Growth and Energy Consumption

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TANG Qiming ，ZHANG Yantao

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(School of Economics， Huazhong University of Science and Technology， Wuhan， Hubei 430074 China)

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Abstract：

Leaving the capital and labor unchanged， the paper adopts endogenous multiple structural change proposed by Bai and Perron (2003) to study the relationship between economic growth and energy consumption from 1952 to 2010. The results show that their relationship can be divided into nine periods. The impact of energy consumption on economic growth from 1952 to 1988 (in the first six periods) roughly shows “N” shape while from 1989 to 2010 (in the latter three periods) it roughly shows 45 degrees of “S” shape. Energy consumption promotes economic growth steadily. In order to exert basic function of market mechanism in the reformation of energy price， allocate resources reasonably and guarantee the sustainable economic growth in China， sufficient energy supply and the reformation of energy consumption price are essential.

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Key words：

multiple structural change; economic growth; energy consumption

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一、引言

為應(yīng)對全球氣候變暖所帶來的威脅，中國在哥本哈根會議上提出到2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%—45%，非化石能源占一次能源消費總量的比重達到15%左右，而化石能源消費是二氧化碳排放的最主要來源。2006—2010年中國能源消費強度下降了191%，基本實現(xiàn)了“十一五”規(guī)劃中提出的提高能源利用效率20%的目標，“十二五”規(guī)劃提出在2010的基礎(chǔ)上再將能源消費強度降低16%的目標，這就要求我們準確把握經(jīng)濟增長與能源消費的關(guān)系。

國外最早研究能源消費與經(jīng)濟增長的是Kraft and Kraft(1978)［1］，自此以后研究能源消費與經(jīng)濟增長的文獻可謂是汗牛充棟，其中Payne(2010) ［2］和Ilhan Ozturk（2010）［3］比較系統(tǒng)地總結(jié)了運用各種方法得出的能源消費與經(jīng)濟增長之間關(guān)系的四種假設(shè)，即“增長假設(shè)”（存在從能源消費到經(jīng)濟增長的單向因果關(guān)系）、“節(jié)約假設(shè)”（存在從經(jīng)濟增長到能源消費的因果關(guān)系）、“回饋假設(shè)”（經(jīng)濟增長與能源消費存在雙向因果關(guān)系）和“中性假設(shè)”（經(jīng)濟增長與能源消費不存在因果關(guān)系）。

但上述文獻都忽略了結(jié)構(gòu)突變問題，當存在結(jié)構(gòu)突變時，很多檢驗統(tǒng)計量是有偏的（即傾向于不拒絕單位根的原始假設(shè)）。如果忽略了結(jié)構(gòu)突變，就不能發(fā)現(xiàn)參數(shù)在每個子樣本期內(nèi)的穩(wěn)定性，因為即使是在數(shù)據(jù)序列是平穩(wěn)的情況下，參數(shù)的偏誤（代表傳統(tǒng)單位根檢驗）傾向于不拒絕存在一個單位根的原假設(shè)。現(xiàn)有成果即使考慮到了結(jié)構(gòu)突變問題，也只是考慮單個“內(nèi)生結(jié)構(gòu)突變”問題（師博，2007）［4］或者“外生結(jié)構(gòu)突變”(張琳，2011) ［5］。

為什么要考慮能源消費對經(jīng)濟增長影響的多重結(jié)構(gòu)突變呢？首先，能源市場與經(jīng)濟系統(tǒng)是緊密相連的，因此在外部因素的沖擊下，我們要注意到這一點。回顧過去的歷史，世界兩次能源危機都對國際能源消費市場有很強的外部沖擊，幾乎影響了所有國家的經(jīng)濟發(fā)展并導致這些國家步入蕭條，從而促使各國政府采取了不同程度的節(jié)能政策，各國能源政策的轉(zhuǎn)變意味著對消費者的能源消費習慣有很大的影響。這說明能源消費的結(jié)構(gòu)突變是導致能源消費與經(jīng)濟增長關(guān)系發(fā)生結(jié)構(gòu)突變的因素之一，因此在構(gòu)造估計和預測經(jīng)濟增長模型時，應(yīng)當考慮能源消費的結(jié)構(gòu)突變對經(jīng)濟增長不同階段的影響。其次，Hamilton(2003) ［6］，Altinay and Karagol(2004) ［7］，Schafer (2005) ［8］，Lee and Chang(2005，2007) ［9］［10］，趙進文和范繼濤(2007)［11］，Hu and LI(2008) ［12］，Esso(2010) ［13］，Chevallier（2011）［14］等研究發(fā)現(xiàn)能源消費與經(jīng)濟增長存在非線性特征關(guān)系。因此，筆者認為，在研究能源消費與經(jīng)濟增長關(guān)系時應(yīng)該考慮二者之間的結(jié)構(gòu)突變問題。

隨著中國經(jīng)濟不斷發(fā)展，能源會變得更加稀缺，因此如何維持穩(wěn)定的能源供應(yīng)從而為中國經(jīng)濟可持續(xù)增長提供能源保證是當前的重要問題之一。基于此，本文運用Bai and Perron (2003) ［15］提出的多變量結(jié)構(gòu)突變模型來研究在假設(shè)保持資本和勞動不變的情況下經(jīng)濟增長與能源總消費之間的關(guān)系，進而找出兩者之間的變化規(guī)律。

二、數(shù)據(jù)與研究方法

（一）數(shù)據(jù)及平穩(wěn)性檢驗① ①鑒于這些單位根方法比較成熟，因此沒有列出相應(yīng)的參考文獻，此處及下文的實證結(jié)果及圖形均來自R軟件，讀者可向作者索取。

本文所用的數(shù)據(jù)是1952—2010年的年度數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)來自《新中國60年統(tǒng)計資料》與《中國統(tǒng)計年鑒2011》。模型中所用的變量有：實際GDP（GDP）、能源消費（ENERGY）、資本存量(K，按照單豪杰的方法計算得出) ［16］和勞動力(L)，所有的變量以自然對數(shù)的形式表現(xiàn)。實際GDP是按照GDP指數(shù)轉(zhuǎn)換為1978不變價格的實際GDP，能源消費序列單位是萬噸標準煤。為避免“偽回歸”，在對變量進行計量分析時，本文主要運用PP和KPSS兩種標準單位根檢驗方法對數(shù)據(jù)進行平穩(wěn)性檢驗。當所考慮經(jīng)濟時間序列樣本存在結(jié)構(gòu)突變時，這些標準單位根檢驗可能會導致不能拒絕存在單位根的原假設(shè)，從而使檢驗結(jié)果存在偏誤，因此還運用Zivot and Andrews（1992，后文簡稱ZA檢驗）提出的以零假設(shè)的單位根統(tǒng)計量最小負值作為選擇結(jié)構(gòu)突變點的標準。表1報告了無結(jié)構(gòu)變化和存在結(jié)構(gòu)變化時單位根檢驗的結(jié)果，從表1中可以看出，對于經(jīng)濟增長和能源消費對數(shù)序列水平值，PP檢驗在5%的顯著性水平下沒有拒絕原假設(shè)，而對于其對數(shù)差分序列則拒絕了原假設(shè)，因此這兩個變量是I(1)的。同樣對于經(jīng)濟增長和能源消費對數(shù)序列水平值KPSS檢驗拒絕了變量是平穩(wěn)的原假設(shè)，而對其對數(shù)差分序列則不能拒絕非平穩(wěn)的原假設(shè)，表明這兩個變量是I(1)的。基于結(jié)構(gòu)突變單位根檢驗的結(jié)果，即對于兩個變量對數(shù)序列水平值在5%的顯著性水平下不能拒絕非平穩(wěn)的原假設(shè)，而對于其差分序列而言，則拒絕了非平穩(wěn)的原假設(shè)，這說明即使考慮結(jié)構(gòu)突變，經(jīng)濟增長和能源消費對數(shù)序列也是I(1)的。表1中三種單位根檢驗結(jié)果表明中國能源消費與經(jīng)濟增長對數(shù)序列是一階平穩(wěn)序列，這為二者的結(jié)構(gòu)突變分析奠定了理論基礎(chǔ)。

（二）理論背景

Beaudreau(2005)認為工程學與經(jīng)濟學對生產(chǎn)的解釋既有差異也有相似性，他批判傳統(tǒng)的增長理論把能源作為次要的投入并指出工程生產(chǎn)中沒有能源投入是不可能的。 ［17］從經(jīng)濟學的角度來看這要求把能源作為生產(chǎn)中的一個重要投入要素，許多文獻似乎支持這一觀點，如Stern(2000) ［18］，Ghali and El-Sakka(2004) ［19］考察能源消費與產(chǎn)出的關(guān)系時已經(jīng)把能源消費納入到生產(chǎn)函數(shù)中。鑒于此，本文用三要素（能源、資本、勞動力）生產(chǎn)函數(shù)模型來考察中國及各地區(qū)的能源消費與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系。本文采用Ghali and El-Sakka(2004)的模型：

Yt=f(Kt，Lt，ECt) (1)

其中t是時間趨勢，Y是實際產(chǎn)出(代表經(jīng)濟增長)，K是資本存量，L是就業(yè)水平，EC是能源消費，（1）式的微分是：

dYt=YKdKt+YHdLt+YEdECt （2）

其中YK，YH和YE是分別是Y關(guān)于資本存量、勞動力和能源消費的偏導數(shù)，對(2)式兩邊都除以Yt并進行整理得出如下方程：

Y·t=β1E·C+β2K·t+β3L·t （3）

此處·表示變量的增長率形式，方程（3）意味著變量之間存在長期的均衡。因此資本、勞動、能源消費投入的前期觀測值可能會提高對經(jīng)濟增長的預測水平。根據(jù)(3)式，我們研究能源消費與經(jīng)濟增長關(guān)系的同時控制傳統(tǒng)生產(chǎn)要素的增長率。

（三） 計量方法——多重結(jié)構(gòu)突變

在理論模型基礎(chǔ)上，在假定傳統(tǒng)生產(chǎn)要素投入不變的條件下，運用Bai and Perron（2003）的突變模型來考察能源消費對經(jīng)濟增長在不同時期的影響，考慮m個結(jié)構(gòu)突變點的多元線性回歸模型：yt=xt'β+zt'δj+μt （4）

其中t=Tj－1+1，…Tj，j=1，2，…m+1)，T0=0并且Tm+1=T；指標(T1，…，Tm)或者突變點被視為未知，用Tj表示每個m劃分(T1，…，Tm)；通過最小化(5)式中的剩余殘差平方和來得出相應(yīng)的最小二乘估計系數(shù)β和δj；yt以實際經(jīng)濟增長的自然對數(shù)表示；xt為資本和勞動的對數(shù)形式；δj為能源消費對數(shù)形式且其包含了截距項。

ut=∑m+1i=1∑Tit=Ti－1－1yt－xt′β－z′tδi2 （5）

設(shè)Tj和Tj表示估計的結(jié)果，將其代入目標函數(shù)并且得出的剩余殘差平方和用ST(T1，…，Tm)表示，則估計出的斷點(1，…，m)如下：

(1，…，m)=argmin(T1，…Tm)ST(T1，…Tm) （6）

此處在所有可能(T1，…，Tm)劃分處最小化目標函數(shù)，Ti－Ti－1≥q。q是劃分的最小長度并且Ti是結(jié)構(gòu)突變點。其通過動態(tài)規(guī)劃算法（Dynamic Programming Algorithm）考慮了所有劃分的可能組合，并且判斷出最小化剩余殘差平方和來判斷突變點，因此斷點估計是目標函數(shù)的全局最小化。

三、多重結(jié)構(gòu)突變檢驗結(jié)果及分析

運用前文所述的多元線性回歸斷點檢測方法，本文將結(jié)構(gòu)突變點最小樣本設(shè)定為5，因為政府在制定經(jīng)濟計劃（規(guī)劃）時一般都是“五年計劃（規(guī)劃）”，以此劃分可以比較準確地判斷經(jīng)濟增長與投入要素之間出現(xiàn)斷點的合理年份。運用Bai and Perron（2003）提出的以BIC作為判斷最優(yōu)結(jié)構(gòu)突變個數(shù)，從圖1中可以看出，BIC在8時值最小，因此最優(yōu)結(jié)構(gòu)突變點為8個，相對應(yīng)的年份依次是1956、1961、1966、1972、1977、1988、1993、2004。圖2是有斷點和無斷點回歸模型的擬合圖，結(jié)果表明有斷點回歸的模型擬合效果更好，因此可以把1952—2010的樣本分為9個子樣本，依次為：1952—1956、1953—1961、1962—1966、1967—1972、1973—1977、1978—1988、1989—1993、1994—2004、2005—2010。在判斷出結(jié)構(gòu)突變點個數(shù)后，本文在假設(shè)資本和勞動投入不變的情況下來分析能源消費對經(jīng)濟增長的影響，結(jié)果見表2。從表2可以看出，上述9個子樣本期間能源消費系數(shù)每變動1%，經(jīng)濟增長則相應(yīng)地分別變動-00556%、00029%、11144%、02737%、00142%、08385%、09231%、09172%、11355%。資本和勞動投入每變動1%，經(jīng)濟增長會相應(yīng)地變動02329%和11005%。

在得出內(nèi)生結(jié)構(gòu)突變點的基礎(chǔ)之上，下文接著結(jié)合中國經(jīng)濟發(fā)展史來分析能源消費在不同時期對經(jīng)濟增長的影響，① ①本文在解釋經(jīng)濟增長過程中能源消費的結(jié)構(gòu)突變現(xiàn)象時主要參考了寧可編：《中國經(jīng)濟發(fā)展史》，中國經(jīng)濟出版社1999年版。 從而為發(fā)現(xiàn)兩者之間的互動規(guī)律提供現(xiàn)實基礎(chǔ)。

第一時期：1952—1956年，能源消費對經(jīng)濟增長的影響是負的，即在其他要素投入保持不變的情況下，能源消費每增長1%，經(jīng)濟增長速度下降00556%。此期間，由于中國開始實施重工業(yè)優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略，導致了重工業(yè)中的加工工業(yè)發(fā)展速度在很大程度上超過了農(nóng)業(yè)、煤炭工業(yè)和交通業(yè)的承受能力。相對來說，在經(jīng)濟發(fā)展初始階段，能源作為一種投入在經(jīng)濟增長中的作用相對于資本和勞動來說很小，甚至可以忽略不計，正如經(jīng)濟學家?guī)炱澞闹赋龅摹敖?jīng)濟增長不可能受到自然資源絕對缺乏所阻礙”，這可能是能源消費系數(shù)出現(xiàn)負數(shù)的主要原因。

第二時期：1957—1961年，能源消費每增長1%，經(jīng)濟增長速度增加00029%。1958年，以全民大煉鋼為中心的“大躍進”迅速全面展開。1958年鋼產(chǎn)量名義上為1108萬噸，而合格的鋼產(chǎn)量只有800萬噸，這一年生產(chǎn)的1369萬噸生鐵中，土鐵達416萬噸，不僅使資源配置低效率，而且造成了能源的巨大浪費。由于片面強調(diào)“以鋼為綱”，盲目追求鋼產(chǎn)量高指標，造成了工業(yè)內(nèi)部之間比例嚴重失調(diào)，尤其是重工業(yè)內(nèi)部比例失調(diào)，鋼鐵生產(chǎn)擠占了大量能源，由此帶動了能源消費的急劇增加，能源消費總量從1957年的9644萬噸標準煤增加到1960年的30188萬噸標準煤，3年期間能源消費的平均增速高達48%。1961年能源消費增長速度為-32%，這主要是由于1961年國家開始進行國民經(jīng)濟調(diào)整，大規(guī)模壓縮基本建設(shè)投資規(guī)模，以工業(yè)為主的基本建設(shè)從1960的82000多個降到1961年的35000多個，并且停建項目較多的是鋼鐵工業(yè)和與鋼鐵工業(yè)相聯(lián)系的部門，導致了1961—1962年的能源消費出現(xiàn)大幅度負增長。此階段能源消費是經(jīng)濟快速增長的原因之一，但其貢獻很低。

第三時期：1962—1966年，能源消費每增長1%，經(jīng)濟增長速度增加1114%，并且在1%的水平下是顯著的。此階段能源消費對經(jīng)濟增長的貢獻大大高于前兩個時期的原因，可能是由于前兩個階段經(jīng)濟增長環(huán)境的不穩(wěn)定造成了能源消費的極大浪費，當經(jīng)濟發(fā)展環(huán)境趨于穩(wěn)定時，能源的邊際使用效率較前兩個時期大幅度提高，從而使得能源消費對經(jīng)濟增長的貢獻大幅度提高。1962年起中國全面實施“調(diào)整、鞏固、充實、提高”的方針，壓縮了工業(yè)基本建設(shè)規(guī)模。通過對國民經(jīng)濟進行調(diào)整，保證了重點企業(yè)生產(chǎn)所需的原材料、燃料和動力的供應(yīng)，從而提高了經(jīng)濟效益。與此同時，中國從國外引進了多項石油化工成套設(shè)備和生產(chǎn)技術(shù)，使得石油化工的生產(chǎn)能力迅速提高，能源工業(yè)形成了煤炭、石油、電力三足鼎立的局面，這為今后的經(jīng)濟增長提供了動力保證。

第四時期和第五時期：1967—1972年，能源消費每增長1%，經(jīng)濟增長速度增加02737%，并且在1%的水平下是顯著的；1973—1977年，能源消費每增長1%，經(jīng)濟增長速度增加00142%(其系數(shù)在統(tǒng)計上不顯著，不予以考慮)。1966年“文化大革命”全面爆發(fā)，1967年煤炭部直屬各礦務(wù)局日產(chǎn)量只達到正常水平的50%左右，煤炭生產(chǎn)的緊張局面，影響到鋼鐵、電力等其他生產(chǎn)部門，導致整個國民經(jīng)濟不能正常運轉(zhuǎn)。由于當時的經(jīng)濟建設(shè)只追求政治目標，而忽視經(jīng)濟效益，由此導致了國民經(jīng)濟發(fā)展的經(jīng)濟效益下降，能源浪費現(xiàn)象嚴重，如冶金部重點企業(yè)1970年的每一單位焦比、機車煤耗、發(fā)電煤耗都比1966年有大幅度增加。1973年5月中央工作會議后，國家壓縮了各項經(jīng)濟發(fā)展指標，這可能是1973—1977年能源消費對經(jīng)濟增長貢獻較小的原因之一。

第六時期：1978—1988年，能源消費每增長1%，經(jīng)濟增長速度增加08385%，并且在1%的水平下是顯著的。1978年中共十一屆三中全會提出了改革開放政策，工作重心轉(zhuǎn)移到經(jīng)濟建設(shè)上來。1981年中央提出提高能源的利用效率，加強能源和交通運輸業(yè)建設(shè)的政策。國家強調(diào)把節(jié)約能源放在優(yōu)先地位的方針，并采取了嚴格有效的節(jié)能措施，同時提出了調(diào)整能源消費結(jié)構(gòu)，確定以煤炭作為主要能源，改造能耗大和落后的設(shè)備，并關(guān)停了一批高耗能和效益低的企業(yè)，走出了一條以節(jié)約求增產(chǎn)的新路，初步緩解了長期制約經(jīng)濟發(fā)展的能源緊張問題。

第七時期：1989—1993年，能源消費每增長1%，經(jīng)濟增長速度增加09231%，并且在1%的水平下是顯著的。1988年出現(xiàn)“經(jīng)濟過熱”后，國家開始整頓經(jīng)濟秩序，盡管沒有從根本解決供求總量不平衡的矛盾，但工業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)有所好轉(zhuǎn)。在1989年的中共十三屆五中全會上，中央強調(diào)加大對能源、交通建設(shè)的資金支持，并強調(diào)通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，以逐步緩解經(jīng)濟發(fā)展過程中的能源供應(yīng)不足的矛盾。1990年國家整頓了煤炭市場，初步扭轉(zhuǎn)了能源市場混亂的局面。1991年國家對生產(chǎn)資料的結(jié)構(gòu)性價格進行調(diào)整，提高了煤炭、原油等價格。1993年中共十四屆二中全會上提出了加快能源和重要原材料的發(fā)展，并在當年放開統(tǒng)配煤礦價格，逐漸向市場化過渡。從計劃經(jīng)濟開始向市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)軌可能是此時期能源消費對經(jīng)濟增長貢獻提高的原因之一。

第八時期：1994—2004年，能源消費每增長1%，經(jīng)濟增長速度增加09172%，并且在1%的水平下是顯著的。較前一個時期而言，此時期能源消費對經(jīng)濟增長的貢獻基本持平。此時期我國進入了社會主義市場經(jīng)濟發(fā)展的新階段，并逐步建立起主要由市場形成價格的機制，并提出能源工業(yè)要實行開發(fā)與節(jié)約并重的方針，做到能源、經(jīng)濟與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。2002—2004年，由于經(jīng)濟的增長方式由消費主導型轉(zhuǎn)向投資主導型，一些地方政府為了發(fā)展本地區(qū)經(jīng)濟盲目投資，使一些已淘汰的落后技術(shù)或小企業(yè)重新上馬，不僅使經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整變得困難，供需結(jié)構(gòu)不平衡，而且造成能源的大量浪費。

第九時期：2005—2010年，能源消費每增長1%，經(jīng)濟增長速度增加11355%，并且在1%的水平下是顯著的。這意味著在此階段我國能源消費的效率有明顯提高。由于在2002—2004期間我國高耗能行業(yè)盲目擴張，造成了經(jīng)濟增長過程中的“煤荒”、“電荒”等現(xiàn)象，為了緩解這一問題，在“十一五”期間，我國對電解鋁、鐵合金、電石、燒堿、水泥、鋼鐵、黃磷、鋅冶煉等8個高耗能行業(yè)淘汰類、限制類企業(yè)實行差別電價，并不斷提高加價標準。同時出臺了支持節(jié)能的稅收優(yōu)惠政策，對貸款實行差別利率，嚴控對高耗能、高污染企業(yè)的信貸投入，加大對環(huán)保企業(yè)和項目的信貸支持，改善環(huán)保領(lǐng)域的直接融資服務(wù)，大幅增加對節(jié)能減排的投入。“十一五”時期，中國能源消費強度下降了191%，基本上實現(xiàn)了“十一五”規(guī)劃中提出的提高能源效率20%的目標，為“十二五”規(guī)劃中提出的在2010的基礎(chǔ)之上再降低能源消費強度16%的目標奠定了基礎(chǔ)。

從能源消費對經(jīng)濟增長的影響系數(shù)的拆線圖來看（見圖3），在1952—1988年期間（前六個時期），能源消費對經(jīng)濟增長的影響大致呈“N”形，在1989—2010期間（后三個時期）大致呈450的“S”形。

四、能源強度的預測

能源作為一種生產(chǎn)要素是否對經(jīng)濟增長產(chǎn)生約束，即要證明把能源納入到生產(chǎn)函數(shù)中能否得出理想的統(tǒng)計效果，而本文的分析結(jié)果表明能源對我國經(jīng)濟增長的約束正在進一步凸顯。經(jīng)濟增長與能源消費的依存關(guān)系的現(xiàn)實經(jīng)濟意義一般而言是以能源強度表現(xiàn)出來。此外，由于中國政府明確提出“十二五”期間能源消費強度在2010的基礎(chǔ)之上再降低16%的目標，因此對未來5年的經(jīng)濟增長與能源消費的依存關(guān)系作進一步預測很有必要。鑒于此，下文對中國能源消費強度做出短期的預測，結(jié)果見表3和圖4。

從2007至2010年的預測值和實際值來看，其預測誤差率分別為28%、06%、05%和15%，其平均預測誤差率1%，從而表明預測效果比較好，這也可以從圖4中的能源強度的預測值和實際值的曲線圖可以看出。2015年能源消費強度的預測值為3846，與2010年相比，降低了約11%，與“十二五”規(guī)劃中提出的16%目標約有5%的偏差，由于前面的預測的年平均誤差為1%，因此若包括預測誤差偏誤在內(nèi)，可以推測出2015年我國能源消費強度可以降低16%，實現(xiàn)這一目標基本是可行的。但是實現(xiàn)這一目標仍然面臨著巨大的挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在：隨著人們越來越關(guān)注全球氣候問題，要求各國實施具體可行的旨在減少溫室氣體排放的措施，而溫室氣體排放大多來自化石燃料消耗。由于我國能源消費結(jié)構(gòu)的化石燃料占了絕大部分，要改變這種長期以來形成的能源消費結(jié)構(gòu)格局，必然會影響到長期的經(jīng)濟增長，這就要求我國政府有關(guān)當局準確把握二者關(guān)系，從而為制定相關(guān)政策提供決策依據(jù)。

五、結(jié)論及政策啟示

本文運用Bai and Perron (2003)提出的多變量多重結(jié)構(gòu)突變模型研究了在假設(shè)保持資本和勞動投入不變的情況下經(jīng)濟增長與能源消費之間的關(guān)系，并結(jié)合中國經(jīng)濟發(fā)展史分析了能源消費對經(jīng)濟增長的影響及原因，得出了二者關(guān)系的以下規(guī)律：

第一，在能源消費對經(jīng)濟增長貢獻的“N”形階段（1952—1988年），能源消費與經(jīng)濟增長的關(guān)系主要表現(xiàn)為：在經(jīng)濟發(fā)展的初始階段，能源消費對經(jīng)濟增長的影響較小，當國民經(jīng)濟發(fā)展較為協(xié)調(diào)時，大大提高了能源消費的邊際使用效率，從而使得能源消費對經(jīng)濟增長的貢獻逐步提高。

第二，在能源消費對經(jīng)濟增長貢獻的45°的“S”形階段（1989—2010年），能源消費對經(jīng)濟增長的貢獻穩(wěn)步上升，能源消費每增長1%，經(jīng)濟增長速度約增加09%—11%，這說明能源消費對中國經(jīng)濟增長的貢獻正在逐步增加。

本文的研究結(jié)果與張琳（2011）截然相反，其通過研究外生結(jié)構(gòu)突變（即事先把斷點年份設(shè)為1992，并考慮資本和勞動投入變化的前提下研究了經(jīng)濟增長與能源消費二者關(guān)系）認為，1978—1991年能源消費對中國經(jīng)濟增長的促進效用較大，1992—2009年能源消費對經(jīng)濟增長的促進效用有所減小。這一結(jié)論與經(jīng)濟增長理論和經(jīng)驗是不相符合的。因為，一方面，從經(jīng)濟增長理論來看，如果考慮到能源的稀缺性，把其加入增長模型意味著它與其他要素存在不同，在短期，資本、技術(shù)與勞動是給定的，而從長期來看，資本、技術(shù)和勞動是一種數(shù)量遞增的要素。但是對于能源而言一開始它就是遞減的（至少對于非再生能源來說是如此），在中國，煤炭消費占了能源總消費的70%以上，其屬于可耗竭性能源，因此從長期來看，其對中國的經(jīng)濟增長存在著限制。另一方面，從經(jīng)驗研究來看，羅浩（2007）［20］，林伯強等（2010）［21］，張炎濤和唐齊鳴（2011）［22］ ，范允奇和王文舉(2011) ［23］等人的研究都表明中國經(jīng)濟增長過程中的能源稀缺性問題正在進一步凸顯。而本文運用多重結(jié)構(gòu)突變方法分析得出：在1978年以后能源消費對中國的經(jīng)濟增長是在穩(wěn)定中逐步上升的，這間接地表明我國能源的利用效率正在逐步提高。此外，本文的實證結(jié)果表明了能源消費對經(jīng)濟增長的作用自改革開放以來就呈穩(wěn)步增長態(tài)勢，并且其在2005年后大于資本和勞動對經(jīng)濟增長的貢獻(見表2)，這意味著能源作為一種要素投入已經(jīng)成為中國經(jīng)濟的可持續(xù)增長的源泉。但隨著中國經(jīng)濟進一步的高速增長，對能源的需求也會高速增長，從而使經(jīng)濟處于緊張運行狀態(tài)，導致煤、油、電等諸多能源都可能出現(xiàn)供不應(yīng)求的狀況。同時，伴隨著能源稀缺程度的提高，能源最終會成為制約我國經(jīng)濟可持續(xù)增長的一大障礙。為了保持我國經(jīng)濟的可持續(xù)增長，就有必要保持充足的能源供應(yīng)，為此本文根據(jù)實證結(jié)果提出了相應(yīng)的政策建議：

首先，“開源”是保證。由于能源消費對經(jīng)濟增長的貢獻是穩(wěn)步上升的，因此為了保證我國可持續(xù)經(jīng)濟增長，一方面，必須根據(jù)各地區(qū)資源特色加大對現(xiàn)有能源特別是一次性能源的開發(fā)，要保證可持續(xù)的能源供給，就必須使能源存量增加或者是能源消耗速度下降，為此要加大能源勘探技術(shù)或引進國外先進技術(shù)。另一方面，從國外進口中國所需要的能源。此外，可以通過海外投資和跨國并購，在全球范圍內(nèi)積極合作開發(fā)國外能源資源，或者把某些能源密集型產(chǎn)業(yè)直接轉(zhuǎn)移到海外生產(chǎn)。

其次，“節(jié)流”是關(guān)鍵，必須在能源的開發(fā)和使用等環(huán)節(jié)實施節(jié)能政策，從而為經(jīng)濟的可持續(xù)增長提供能源保證。為此，政府一方面應(yīng)該加快能源節(jié)約型技術(shù)的開發(fā)，另一方面要建立起激發(fā)企業(yè)開發(fā)能源節(jié)約技術(shù)積極性的政策。

再次，“開”可再生能源之“源”是根本出路。不論是能源的可持續(xù)使用還是經(jīng)濟增長都要求較大的能源再生率來保證，盡管可以利用先進技術(shù)在短期內(nèi)提高不可再生能源的再生率，但其最終會“枯竭”，而再生能源的增長不受儲量的限制，因此其是“開源之本”。根據(jù)美國皮尤慈善信托基金會(Pew Charitable Trusts)的統(tǒng)計，2010年中國已成為全球最大的清潔能源投資國，全年公共及私人投資總計544億美元，而全球投融資總額為2430億美元，中國約占全球清潔能源投資總額的22%，這說明中國政府正在朝著“開”可再生能源之“源”之路邁進。

最后，要對能源消費組成部分的石油、電力、天然氣、煤炭等進行價格改革，充分發(fā)揮市場機制在能源價格形成中的基礎(chǔ)性作用，使能源價格能真正靈敏地反映市場供求關(guān)系和稀缺程度，合理配置資源。 用價格杠桿來撬動能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，從而進一步提高能源消費的效率，保持能源消費對經(jīng)濟增長貢獻的持久性。

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參考文獻：

［1］Kraft， J.， Kraft， A.， 1978， On the Relationship between Energy and GNP［J］. Journal of Energy and Development， 1978(3):401-403.

［2］James E. Payne. Survey of the international evidence on the causal relationship between energy consumption and growth ［J］. Journal of Economic Studies ，2010( 37): 53-95.

［3］Ilhan Ozturk，. A literature survey on energy-growth nexus ［J］.Energy Policy 2010(38): 340-349.

［4］師博.能源消費、結(jié)構(gòu)突變與中國經(jīng)濟增長:1952-2005 ［J］.當代經(jīng)濟科學，2007(5):94-100.

［5］張琳.中國能源消費與經(jīng)濟增長關(guān)系的實證研究［D］.西北大學博士學位論文，2011.

［6］Hamilton， J.D. What is an oil shock? ［J］. Journal of Econometrics， 2003(113): 363- 398.

［7］Altinay， G.， Karagol， E.Structural break， unit root， and the causality between energy consumption and GDP in Turkey ［J］.Energy Economics， 2004(26): 985-994.

［8］Scha fer， A. Viewpoint structural change in energy use ［J］. Energy Policy， 2005 (33):429-437.

［9］Lee，C.C.， Chang，C.P. Structural breaks， energy consumption， and economic growth revisited: Evidence from Taiwan［J］. Energy Economics，2005(27):857-872.

［10］Lee， C.C.， Chang， C.P. The impact of energy consumption on economic growth: evidence from linear and nonlinear models in Taiwan. Energy Economics， 2007(32): 2282-2294.

［11］趙進文，范繼濤. 經(jīng)濟增長與能源消費內(nèi)在依從關(guān)系的實證研究 ［J］.經(jīng)濟研究，2007(8):31-42.

［12］Hu， J.L.， Lin， C.H. Disaggregated energy consumption and GDP in Taiwan: A threshold co-integration analysis ［J］. Energy Economics， 2008(30): 2342-2358.

［13］Esso， L.J. Threshold cointegration and causality relationship between energy use and growth in seven African countries［J］. Energy Economics， 2010(32): 1383-1391.

［14］J Chevallier. Evaluating the carbon-macroeconomy relationship evidence from threshold Vector error-correction and markov-switching VAR models ［J］. Economic Modelling， 2011(6): 2634-2656.

［15］Bai J， Perron P.2003.Computation and Analysis of Multiple Structural Change Models［J］. Journal of Applied Econometrics， 2003(18):1-22.

［16］單豪杰.中國資本存量K的再估算:1952—2006年［J］.數(shù)量經(jīng)濟技術(shù)經(jīng)濟研究，2008(10):17-31.

［17］Beaudreau， B. C. Engineering and economic growth ［J］.Structural Change and Economic Dynamics，2005(16): 211-220.

［18］Stern，D. A multivariate cointegration analysis of the role of energy in the US economy［J］. Energy Economics， 2000(22):267-283.

［19］Ghali，K.H.，El-Sakka，M.I.T.Energy use and output growth in Canada: A multivariate cointegration analysis［J］.Energy Economics， 2004(26):225-238.

［20］羅浩.自然資源與經(jīng)濟增長:資源瓶頸及其解決途徑［J］.經(jīng)濟研究，2007(6):142-153.

［21］林伯強，姚昕，劉希穎.節(jié)能和碳排放約束下的中國能源結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略調(diào)整［J］.中國社會科學，2010(1):58-71.

［22］張炎濤，唐齊鳴.能源稀缺性與關(guān)鍵要素把握：緣于國際比較［J］.改革，2011(10):30-36.

［23］范允奇，王文舉.我國經(jīng)濟增長對碳排放驅(qū)動效應(yīng)的實證研究［J］.貴州財經(jīng)學院學報，2011(3):7-13.

責任編輯：常明明

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收稿日期：2012-03-19

作者簡介：唐齊鳴（1956-），女，湖北襄陽人，華中科技大學經(jīng)濟學院教授、博士生導師，研究方向為計量經(jīng)濟學；張炎濤（1981-），男，湖北云夢人，華中科技大學經(jīng)濟學院博士生，研究方向為計量經(jīng)濟學。