新疆制造業能源消費與工業經濟增長的協整關系分析

劉甜甜 劉慶亞

(新疆財經大學 經濟學院，新疆 烏魯木齊 830012;中國地質大學 公共管理學院，湖北 武漢 430074)

一、引言

國內外許多學者對能源消費和經濟增長間的變動關系進行研究，如Kraft J. 和Kraft A.(1978)對1947—1974年的美國數據進行研究，得出GDP 對能源消費存在單向的因果關系，但是兩者不存在協整關系［1］。Yu 和Hwang(1984)對1947—1979年美國的數據進行研究，結果表明能源消費與GNP 增長不存在因果關系［2］。Paresh Kumar Narayan 和Stephan Popp (2012)分析了93 個國家的能源消費與國內生產總值的長期關系，認為能源消費不是實際GDP 的Granger 原因［3］。韓智勇等(2004)采用Engle－Granger 兩步法對1978—2000年中國的GDP 與能源消費總量數據進行研究，結果證明能源消費與GDP之間不存在長期均衡關系，但存在雙向因果關系［4］。楊俊、王慶存(2011)利用1978—2009年的數據對我國能源消費與經濟增長的關系進行了研究，結果表明電力消費與GDP，GDP 與煤炭消費，GDP 與石油消費之間存在單向Granger 因果關系［5］。

改革開放以來，新疆加快了結構調整步伐，經濟結構由農牧業主導型逐步向工業主導型轉變，工業經濟步入快速增長期，實現了前所未有的跨越式發展。1978年，新疆工業增加值僅有14.5 億元，到2011年已達2700.02億元，年均增長9.9%。進入21 世紀，新疆工業增長速度不斷加快，年均增長11.6%，高于同期GDP 增速0.7 個百分點，尤其近五年，是改革開放以來工業增長速度最快的時期，年均增速為13.6%，高于GDP 2.6 個百分點。工業增加值占GDP 的比重由1978年的37.1%增長至2011年的40.84%，提高了3.74 個百分點(見圖1)。可見，工業的快速發展在新疆經濟發展中發揮了不可替代的作用。

圖1 1978—2011年新疆工業增加值(單位:億元)

新疆是我國重要的能源基地，作為全國最大的資源儲備區，新疆煤的預測儲量為2 萬億噸，占全國預測總儲量的37.7%;油氣資源約占全國陸上油氣資源總量的1/4。近年來，新疆能源消費呈快速上升趨勢，而工業能源消費占新疆能源消費總量的絕大部分，其在1988年占63.83%，到2011年上升至73.32%;而制造業的能源消費基本上占據了工業能源消費總量的六成左右(見圖2)。由此可見，能源是工業發展最重要的資源基礎，研究工業能源消費對工業經濟的增長尤為重要，本文以制造業為落腳點，研究制造業能源消費與新疆工業經濟發展的變動關系。

二、數據選取與變量設定

為研究新疆制造業能源消費對工業經濟增長的影響，本文選取了新疆1988—2011年的制造業能源消費量和實際工業生產總值的數據，單位分別是億元人民幣和萬噸標準煤，分別以MEC 和IGDP 來表示。所有數據都源自歷年《新疆統計年鑒》。為排除物價變動因素的影響，本文以1988年為基期的工業生產總值指數和1988年工業生產總值數據對各序列數據進行平減;同時由于制造業能源消費和工業生產總值的變化趨勢具有波動性，易產生異方差的問題導致偽回歸的現象，為了排除異方差性，本文對時間序列變量取自然對數，記取對數后的工業生產總值和制造業能源消費總量分別為lnIGDP 和lnMEC。圖2 顯示了水平變量lnIGDP 和lnMEC 的趨勢圖，反映了1988—2011年新疆不變價的工業生產總值與制造業能源消費的變動趨勢。

圖2 1988—2011年新疆制造業能源消費、工業能源消費及能源消費總量(單位:萬噸標準煤)

圖3 1988—2011年新疆工業生產總值與制造業能源消費變動趨勢

根據1988—2011年的數據建立回歸模型，以工業生產總值為因變量，制造業能源消費為自變量建立新疆工業經濟增長與制造業能源消費的雙變量對數模型，即:

lnIGDP=α+βlnMEC+μ

由圖2 可知，除個別年份外，兩條曲線的變化趨勢相近，接近線性，其次lnIGDP 和ln MEC 都成增長趨勢，可以判斷上述模型的設計具有合理性，且lnIGDP 和ln MEC存在協整關系。

三、實證分析

(一)ADF 單位根檢驗

由上述分析可判斷，IGDP 與MEC 之間可能存在協整關系，在檢驗其協整關系之前，先要對時間序列的各變量進行平穩性檢驗。本文采用Augmented Dickey －Fuller(ADF)對時間序列進行檢驗。利用Stata 軟件檢驗lnIDGP 和lnMEC 是否為非平穩序列，檢驗結果如表1，圖4、圖5 所示(注:圖中的dlnIGDP、lnMEC 為一階差分后的序列)。

表1 制造業能源消費總量和工業生產總值序列平穩性檢驗

圖4 lnGDP 的平穩性檢驗

圖5 lnMEC 的平穩性檢驗

由表1 可以看出，在1%的顯著水平下，lnIGDP 序列的ADF 檢驗統計量值為1.409 大于其臨界值－2.518，所以不能拒絕原假設，即存在單位根，而序列lnMEC 的ADF 檢驗統計量值在1%的顯著水平下為－0.786，也大于其臨界值－2.518，所以接受原假設，存在單位根。對兩序列一階差分后再進行ADF 檢驗，dlnIGDP、dlnMEC兩序列在1%的顯著水平下分別為－2.585、－4.263，均小于其臨界值－2.528，所以兩序列在1%的顯著水平下均通過了平穩性檢驗(見圖4、圖5)，同時兩序列為一階單整，即lnIGDP ～I(1)、lnMEC ～I(1)。

(二)協整檢驗

對1988—2011年的兩變量數據運用協整檢驗來檢驗制造業能源消費與工業生產總值間的均衡關系。由單位根檢驗結果可知，lnIGDP 和lnMEC 滿足協整檢驗的前提條件，本文采用Engle －Granger 檢驗方法檢驗lnIGDP與lnMEC 之間的協整關系。

首先，利用OLS 對lnIGDP 和lnMEC 進行回歸，得到下列協整回歸結果:

從以上模型的回歸結果來看，模型的擬合效果不錯，整體比較顯著，R2和t 值結果都比較滿意，兩個系數也都通過了5%顯著水平下的檢驗，擬合優度為0.9189。ln-MEC 的系數表明，制造業能源消費每增加1%，工業生產總值將增長0.96%，說明制造業能源消費對工業生產總值有正向增長的影響。

其次，對協整回歸的殘差序列進行ADF 單位根檢驗，檢驗結果見表2。

表2 殘差序列εt 的ADF 單位根檢驗結果

由表2 的檢驗結果看出，殘差序列εt的ADF 的檢驗值為－2.016，在5%和10%的置信水平下均小于其臨界值，則可以拒絕非平穩的零假設，即殘差序列εt為平穩的時間序列，則說明1988—2011年間新疆制造業能源消費與工業生產總值之間具有顯著的協整關系。

對上述模型進行異方差檢驗，表3 結果顯示，在5%的置信水平下，接受同方差的原假設，即模型不存在異方差。

表3 協整方程的異方差檢驗結果

(三)Granger 因果檢驗

新疆制造業能源消費與工業生產總值兩個時間序列之間存在顯著的協整關系，但是這種協整關系是否構成因果關系還需要進一步檢驗。為此，本文采用Granger 因果檢驗判斷新疆制造業能源消費與工業生產總值間的因果關系。

表4 Granger 因果關系檢驗結果

表4 檢驗結果顯示，p =0.739 說明在5%的置信水平下，接受MEC 不是IGDP 的格蘭杰原因的原假設，p =0.047 說明在5%的置信水平下，顯著地拒絕IGDP 不是MEC 的格蘭杰原因的原假設，即工業經濟增長是制造業能源消費的格蘭杰原因。這一結果表明，工業經濟的發展可以增加制造業的能源消費，但同時制造業的能耗達到一定程度后也會抑制工業經濟的發展。

四、結論與建議

1. 新疆制造業能源消費與工業經濟增長之間存在協整關系。協整檢驗結果表明新疆制造業能源消費總量每增加1%，工業生產總值增加0.96%，說明制造業能源消費將會促進工業經濟的正向增長。制造業能源消費總量與工業生產總值之間呈單項因果關系，工業生產總值是制造業能源消費增長的Granger 原因，即工業經濟增長能帶動制造業能源消費的上升;但制造業能源消費并不是工業經濟增長的Granger 原因，即制造業能源消費的增長不一定能拉動工業經濟的發展。這一結果也表明當制造業的能耗達到一定程度后也會抑制工業經濟的發展。

2. 新疆目前正處在加快推進工業化城鎮化的關鍵時期，當前的工業化水平較低，高耗能行業在工業中所占的比重很大，只有加強節能降耗，才能有效緩解能源的瓶頸制約，減輕對環境的壓力，更好地建設資源節約型、環境友好型社會。新疆制造業對能源有很強依賴性，導致能源消費強度不斷攀高，所以必須調整目前的產業結構，否則能源的供應也難以保障。目前新疆的能源消費結構還不盡合理，能源利用的技術水平和管理水平與先進的國家和地區水平相比差距較大，產品能耗和設備耗能較高，能源利用效率低，所以必須節約利用資源和提高資源綜合利用效率，進一步轉變經濟增長方式，以能源的高效和循環利用促進經濟、社會的可持續發展。

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

［2］Yu，E.S.H. ，Hwang，B.K..The Relationship Between Energy and GNP: Further Results［J］，Energy Economics，1984(6):168 －190.

［3］Paresh Kumar Narayan，Stephan Popp. The energy consumption － GDP nexus revisited: Empirical evidence from 93 countries［J］.Economic Modelling，2012(2):303 －308.

［4］韓智勇，魏一鳴等. 中國能源消費與經濟增長的協整性與因果關系分析［J］. 系統工程，2004(12):17 －21.

［5］楊俊，王慶存. 能源消費與經濟增長動態關系分析［J］.經濟問題探索，2011(9):1－7.