山東省經濟增長與能源消費的關系研究

趙靜

摘要：為考察山東省經濟增長與能源消費之間的相關關系，本文選取1990-2012年的山東省地區生產總值與一次能源消費相關數據，借助協整分析、格蘭杰因果檢驗、誤差修正模型實證分析了山東省經濟增長與能源消費之間長短期動態關系。

關鍵詞：經濟增長 能源消耗 協整檢驗 誤差糾正模型

0 引言

粗放的經濟增長方式造成的能源短缺等問題已經嚴重的制約了經濟的發展，因此，研究經濟增長與能源消耗之間的關系已成為一項重要的課題。

林伯強將協整方程與誤差修正模型引入到能源分析之中，建立了中國能源消費與經濟增長的計量經濟模型；馬超群等采用協整理論分析中國能源消費與經濟增長年度數據，分別研究了能源消費的各個組成部分與經濟增長得協整關系；陳書通等人采用 OLS 回歸和彈性系數法等也對中國能源與經濟的關系進行了論證。以上研究大都是針對全國的范圍展開，但是不同的地區由于經濟發展方式不同，能源消耗與經濟增長的關系可能會展現出不同的態勢。鑒于此，本文在以上研究的基礎上，選取改革開放以來的時間數據，對山東省經濟增與能源消耗之間進行實證分析。

1 研究方法及數據說明

1.1 研究方法

Engle和Granger于1987年提出的協整理論與誤差修正模型，該理論指出：一些經濟變量雖然是非平穩序列但是變量間的線性組合卻可能是平穩的，即變量間可能存在協整關系，反映變量之間長期穩定的均衡關系，有效地避免了非平穩序列之間的“偽回歸”。對于存在協整關系的經濟變量，可以通過誤差修正模型來分析其短期變化。本文首先對選取的變量進行ADF單位根檢驗，判定變量的平穩性；在此基礎上采用Engle-Granger檢驗法，對變量進行協整分析；接下來，采用Granger因果檢驗方法分析變量之間的因果關系；最后，引入誤差修正模型，測算經濟增長與能源消耗的短期行為。

1.2 數據的選取及說明

本文選取1990-2012年的年度數據進行分析，數據均來源于《山東統計年鑒》，包括各年份山東省地區生產總值，一次能源消費總量。能源消費量均以折合為標準煤，單位為萬噸標準煤。名義生產總值換算成的以1990年不變價格的山東省地區生產總值表征經濟增長，單位是億元人民幣。本文以LGDP、LENE分別來表示山東省地區生產總值、一次能源消費總量的對數形式。

2 實證分析

2.1 變量的單位根檢驗

在對時間序列進行分析之前，首先要對時間序列的平穩性進行檢驗，本文采用ADF單位根檢驗法來檢驗數據的平穩性。各變量的平穩性檢驗結果見表1。

檢驗結果顯示在1%的置信水平下接受LGDP、LENE有單位根的假設；在1%的置信水平下接受D（LGDP）、D（LENE）有單位根的假設；在1%的置信水平下，拒絕D2（LGDP）、D2（LENE）有單位根的假設，序列平穩，山東省地區生產總值與一次能源消費I（2）序列。山東省經濟增長與一次能源消費滿足協整檢驗的條件。

2.2 變量的協整檢驗

本文采用Engle-Granger檢驗法（簡稱E-G檢驗）對時間序列LGDP與LENE進行協整檢驗。

首先，對LGDP和LENE進行OLS回歸，得到回歸方程如下：

LGDP=-3.656995+1.265338LENE+εt

R2=0.963939 F=561.3403 （1）

回歸方程的擬合優度R2為0.963939，說明方程擬合效果較好；方程的F值通過了檢驗，說明回歸方程在統計上是顯著的。

其次，對回歸的殘差序列分別進行單位根檢驗，檢驗結果如表2所示。

表2 殘差序列ADF單位根檢驗

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由表2，εt通過了ADF檢驗，即殘差序列不存在單位根。說明山東省地區生產總值與一次能源消費之間存在協整關系，即存在長期均衡關系。協整方程進一步可見：山東省地區生產總值每增加1單位，一次能源量增加近1.27個單位。

2.3 變量的Granger因果關系檢驗

我們已經驗證了山東省經濟增長與一次能源總消耗量之間存在長期的均衡關系，但作者無法得知經濟增長與能源消耗之間的因果關系。鑒于此，接下來采用Granger因果關系檢驗法對經濟增長與能源消耗之間進行因果關系分析。本文依據AIC與SIC準則來確定Granger因果檢驗的滯后階數，確定最優滯后階數為2。

表3 變量的格蘭杰因果檢驗結果

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注：5.E-05表示5*10-5

表3中變量的Granger因果檢驗結果顯示：在滯后兩階的情況下，拒絕原假設“LGDP不是LENE的Granger原因”和“LLENE不是GDP的Granger原因”，表明LGDP與LENE之間存在雙向的Granger因果關系。由此可認為，山東省經濟的增長是能源消耗量持續增加的驅動因素，同時，能源消耗的增加也成為山東省經濟快速增長的動力因子。

2.4 誤差修正模型（ECM）

協整分析表明山東省經濟增長與能源消耗間存在長期均衡機制。以下將通過建立誤差修正模型研究經濟增長與能源消耗的短期行為。

ΔLGDP為被解釋變量，ΔLENE、εt-1為解釋變量，估計誤差修正模型如下：

ΔLGDP=0.087304+0.347844ΔLENE-0.105873εt-1

+μt（2）

其中，由（1）式方程，

εt-1=LGDPt-1+3.656995-1.265338LENEt-1

（2）式描述了經濟增長與一次能源消耗總量誤差修正模型，誤差修正項的系數為負值，屬于反向修正機制。（t-1）時刻，LGDP大于其長期均衡解-3.656995+1.265338LENEt-1時，εt-1為正，則ΔLGDP將減少；反之，εt-1為負，ΔLGDP將減少。滯后一期的誤差項εt-1以0.105873 的比率對本期的生產總值增加量做出修正。

3 結論

本文選取山東省1990-2012年的相關數據，對山東省地區生產總值與一次能源消費量的相關關系進行了實證檢驗，研究結果如下：

①山東省經濟增長與一次能源消費存在長期的均衡關系，并且山東省經濟增長與一次能源消耗總量之間互為格蘭杰原因。這說明就長期來看，山東省經濟的快速增長與能源消耗密不可分。②利用誤差修正模型研究了經濟增長與能源消耗之間的短期行為，計量了反向修正機制對短期經濟增長的影響，體現了誤差修正項對經濟增長的偏離的修正，即上一期經濟增長與長期均衡值偏離越遠，本期修正的量就越大。③由整個實證分析過程可以看出，山東省經濟增長以能源消耗為依托，經濟增長與能源消耗總量之間呈現出了緊密的相關關系，進一步可得，山東省經濟發展結構的不合理性。

無論從國家的“節能減排”的政策要求，還是從山東省經濟的持久發展來說，調整本省以工業生產為主的粗放式經濟增長結構以及污染式能源消耗結構勢在必行，研究表明，此舉不僅不會阻礙山東省經濟的發展，而且能打破經濟發展所面臨的能源短缺、國家政策限制的瓶頸。

參考文獻：

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