中國能源消費與經濟增長相互關系的研究

劉 倩 陳曉玲（安徽財經大學，安徽 蚌埠 233030）

中國能源消費與經濟增長相互關系的研究

劉 倩 陳曉玲
（安徽財經大學，安徽 蚌埠 233030）

能源短缺的問題日漸突出，能源消費與經濟增長之間關系一直是熱點問題。在其他學者研究成果基礎上,以1991～2010年我國能源消費總量和GDP的數據進行了研究，實證分析結果顯示：我國能源消費與經濟增長在短期內存在著波動關系；從長期看，能源消費與經濟增長之間存在能源消費到經濟增長的單向因果的均衡穩定關系，并且經濟增長能夠帶動能源消費的增加，而反之則不然。國家政策增強能提升能源利用的創新能力和進一步優化能源消費結構，實現能源利用方式轉變。

能源消費；經濟增長；協整理論；誤差修正模型；Granger檢驗

一、引言

能源是現代生產的主要動力，更是我國經濟發展的重要物質基礎。伴隨著我國經濟的快速發展，各個部門和行業對能源的需求也越來越大，能源消費也隨之迅速增加，可是當下我們不得不面臨的一個現實問題是在我國經濟高速發展的同時,能源問題也越發成為經濟發展和社會進步的“瓶頸”。按照這樣的情況發展下去，中國目前的能源利用效率、能源消費總量和經濟增長結構，要保持未來經濟的高速增長，必須依賴能源的大量進口和投入，這必然會加劇中國目前能源利用失衡的現狀，使備受關注的能源安全問題愈演愈烈。因此，在加快可再生能源的研發和利用的同時，提高能源利用效率、優化產業結構，已經成為中國經濟在可持續發展道路上順暢前行的必要條件。所以深入分析把握我國能源消費與經濟增長之間相互影響及判斷它們之間是否存在內在規律性顯得十分重要。

近幾十年來，國內外學者就能源消費與經濟增長相互關系做了大量實證研究和分析工作，但是至今依然未達成共識。早在1978年Kraft,J和Kraft,A開創性的利用1947～1974年美國的數據分析能源消費與經濟增長之間的關系，發現能源消費與GNP之間存在從GNP到能源消費之間的單向因果關系。[1]但Akarca and Long(1980)指出如果更改時間間隔，上述結論就值得懷疑；[2]Yu和Choi（1985）采用格蘭杰檢驗對菲律賓的能源消費和GNP之間關系進行研究表明二者間存在某種雙向因果關系；[3]Stern D I（2000）運用向量自回歸模型研究得出美國GDP、資本、勞動和能源之間存在協整關系的結論，并且能源的解釋效果最為顯著。[4]

中國進入21世紀之后能源約束才比較明顯的顯現出來，對能源需求與經濟發展之間關系的研究相對較晚，但也有不少學者進行過理論和實證探討。比較有代表性的有：林伯強(2001)關于中國能源消費總量與主要經濟變量長期關系和短期波動行為的研究；[5]王立杰、孫繼湖 (2002)對中國煤炭需求進行過短期預測；[6]陳鵬 (2006)通過ECM對中國能源消耗與GDP之間關系進行研究；[7]王宇新、姚梅（2007）從生產函數理論的新視角,利用VECM模型，證實了能源消費量與經濟之間存在著某種關系；[8]牟敦國（2008）在研究中提出要根據消費和能演消耗結構有區別的對待不同地區的能源問題；[9]郭海華、夏志均、周元（2010）通過建立動態模型研究，得出了未來的能源消費總量和經濟增長可以用能源消費總量的滯后值和國內生產總值指數的滯后值來預測結論等。[10]這些研究對經濟增長和發展具有重大的現實意義。

國內外學者針對此類問題進行了大量的研究，能源經濟學作為應用經濟學的一個分支也快速發展起來。但是，從實證角度考慮能源效率的研究還是比較少的。本文從這個角度選用1991～2010年我國能源消費彈性系數初步估計能源消費與經濟增長之間是否存在某種關系作出初步推斷；再借鑒他人的研究方法選取1991～2010年我國能源消費和國內生產總值GDP的數據，先后通過ADF檢驗、協整檢驗，建立誤差修正模型以及進行Granger因果關系檢驗等方法對我國能源消費與經濟增長之間關系進一步分析。

二、對我國能源消費和經濟增長之間關系的初步分析

1.能源消費彈性系數的經濟意義

用來反映年平均經濟增長率（RGDP）和年平均能源消費量增長率（REC）比值的指標在經濟學中稱作能源消費彈性系數，用EEC表示（），其經濟意義是：通過能源消費彈性系數值來預測將來某一段時間的能源需求量，結合經濟發展現狀制定出相應的經濟方針和能源政策，進而實現又快又好的發展經濟。

2.利用能源消費彈性系數作初步判斷

選取1991～2010年我國能源消費彈性系數數據建立適當的模型，并根據該模型對2011～2020年的能源消費彈性系數進行預測，觀察預測的數值對能源消費量和經濟增長之間關系進行初步猜想為下文實證分析作參考。對1991～2010年的能源消費彈性系數（EEC）數值構成的時間序列進行自相關檢驗，由軟件Eviews 6.0輸出結果和根據經驗，我們對EEC序列構建ARMA(1,1)模型，得到模型方程估計式為：

（1-0.4693B）（EECt-0.5832）＝（1-0.5910B）εt

結果表明殘差是白噪聲序列，說明ARMA(1,1)模型構建合理，依據該模型對2011～2020年的EEC進行預測，結果如下：

表1 2011～2020年的預測值

由預測值可知，2011～2020這十年的能源消費彈性系數（EEC）是逐年上升的，即隨著經濟增長能源消費量也會以更大幅度增加。

三、實證分析

1.數據的來源和預處理

本文采用的原始數據來源于歷年中國統計年鑒，能源消費EC是實物指標，單位是萬噸標準煤，國內生產總值GDP為1978年不變價格的實際GDP，單位是億元人民幣。之所以選擇1991～2010年的數據，是因為這二十年是我國第八個至第十一個五年計劃期間，是改革開放以來我國經濟增長速度最快的二十年。僅對所選取年份的數據進行分析，就可以有代表性的反映能源消費與經濟增長之間的關系。為了使變量更易平穩且不失去各自的經濟含義，對二者取對數，記取對數后的序列分別為LnEC和LnGDP。

2.穩定性檢驗

本文運用ADF檢驗方法來驗證變量是否平穩，運用Eviews軟件對LnEC和LnGDP的單位根檢驗，通過檢驗我們可知：LnGDP和LnEC的一階差分一個平穩一個不平穩。在二階差分的時候，在5%和10%的顯著性水平下，D2LnGDP序列D2LnEC序列的ADF的值都小于統計量的臨界值，這兩個序列在此種形式下均是平穩的。即序列LnEC和LnGDP序列是2階單位根過程。

3.協整檢驗

本文采用E-G檢驗法檢驗二者間的協整關系。由以上ADF檢驗結果可知，LnEC和LnGDP都是二階平穩序列，協整檢驗步驟如下：

第一步，協整回歸，對同階平穩的LnEC和LnGDP運用最小二乘（OLS）估計，并計算非均衡誤差，得到估計方程為：

LnEC＝5.0741+0.4315LnGDP

(10.5202)(14.4907)該模型參數對應的p值均為零，則它們是顯著的，且經過調整后的R2＝0.9167，DW＝0.1639

殘差的計算公式：

et＝LnEC-LnE＾C＝LnEC-0.4315LnGDP-5.0741

第二步，檢驗殘差的單積性,判斷殘差是否平穩

表2 殘差的ADF檢驗結果

通過上述檢驗發現：當滯后階數為2,殘差序列etADF值均小于其臨界值，可以拒絕原假設，即存在LnEC和LnGDP的平穩性組合。也就是說，兩變量存在某種長期穩定的均衡關系。

4.誤差修正模型

由協整檢驗結果知,EC和GDP間存在著協整關系，但二者之間的短期影響關系還需要進一步分析。我們對EC、GDP并加入滯后變量建立單方程的誤差修正模型(ECM)。估計加入一階滯后變量LnGDPt-1后誤差修正模型為：

調整后的R2＝0.0666,DW＝0.5251。上式中DW 為0.5251不合理，即模型沒有解決自回歸問題。運用軟件對加入二階滯后項LnGDPt-2和二階滯后變量et-2的模型進行估計結果為：

調整后R2＝0.6563,DW＝1.9839。

該方程各個系數都通過了T檢驗，調整后R2為0.6563，DW值在2附近，二者比較合理。根據上式可得到擬合預測結果如圖1：

圖1 擬合預測結果

由上圖可以看出，該模型的預測效果是非常好的，預測值和真實值之間的誤差處于一個合理范圍內。在二階誤差修正模型中，誤差修正系數為-0.1416，小于0，且其絕對值小于1，符合反向修正機制，也體現了長期非均衡誤差對LnEC的控制，很好的體現了能源消費與經濟增長之間的動態均衡機制。

5.Granger因果關系檢驗

通過分析發現兩個變量之間存在平穩協整關系，但是，這種長期均衡關系究竟怎么相互影響的則需要Granger因果關系檢驗來判斷。檢驗結果如表四：

表3 EC和GDP的Granger因果關系檢驗

從表中結果可以看出，在滯后期為1時，對于能源消耗量EC不是國內生產總值GDP的Granger成因的原假設，p值接近于0，能夠拒絕原假設；對于國內生產總值GDP不是能源消耗量EC的Granger成因的原假設，在95%的置信水平下則不能夠拒絕原假設。同理，滯后2期和滯后3期時，能夠得到相同的結論。

因此，Granger因果關系檢驗表明，能源消費EC是經濟增長的格蘭杰原因并且通過國內生產總值GDP的增長得以體現。我國能源消費EC的增加直接導致GDP的增加但是反之則不然，即二者只存在單向因果關系。

四、結論與建議

以上分析研究表明，盡管在短期內能源消費EC 與GDP之間存在波動關系，但是長遠二者之間存在長期穩定的均衡關系。通過誤差修正模型發現，誤差修項正系數為負，即當能源消費短期偏離均衡狀態時，誤差修正項將使能源消費自動的向長期均衡狀態收斂；通過Granger因果關系檢驗判定能源消費EC的增加直接導致GDP的增加，反之則不然。即能源消費量增加能夠帶動國內生產總值增加，進而促進經濟增長；本文研究時間延續到2010年，得出以上結論，說明近年來國家能源政策的調整取得了重大成效，能源利用率提高，經濟增長對能源的依賴性在逐漸減小。

當前我國經濟的快速發展跟各種能源的投入量是分不開的，但是更要清楚地認識到我國能源面臨能耗大、污染多的現狀，能源消費與經濟增長密不可分，在這種現狀下，要保持經濟的可持續發展，必須認識到我國能源利用效率很低的狀況，在能源消費方面要堅持節能型的可持續發展戰略，優化產業結構。根據我國當前的能源消費和經濟增長現狀，給出以下建議：

（1）節能優先，加大對能源消費政策關注力度；實施節能優先戰略和嚴格的能源環保政策，不斷提高能源利用率。

（2）提高能源利用率，極力開發新能源。應當改變當前中國能源消費中煤炭比重過大，能源供需極端不平橫的現狀；加大可再生能源的利用，要盡快開發適合我國國情的風電系統。

（3）建立現代化能源管理、監測和預警機制。這些機制可以在供求矛盾出現時及時提醒和預警，從而達到以最小的能源投入實現最大經濟效益和合理利用能源的目的。

（4）加大能源開發力度，優化能源結構。同時加大科技力度，增強技術創新能力，達到降低能源消耗，促進經濟和諧發展。

在我國能源供需嚴重不平衡的背景下，更實要提高能源利用的效率，制定符合我國經濟增長和能源需求的科學合理的發展政策，調整產業結構，優化經濟增長方式；調整能源結構，優化能源利用效率，從而使我國經濟實現又好又快的持續發展。

[1]Kraft.J,and Kraft,A.On the relationship between energy and GNP[J].Journal of Energy and Development,1978,(3):401-404. [2]Akarca A T,and Long T V.On the relationship between energy and GNP:Areexamination[J].Journal of Energy Development, 1980,（5）:326-331.

[3]Yu,E S H.and Choi,J Y.The Causal Relation ship between Energy and GNP:an International Comparison[J].Journal of Energy and Development,1985，(10):249-272.

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

[5]林伯強.中國能源需求的經濟計量分析[J].統計研究,2001, (10):34-39.

[6]王立杰,孫繼湖.基于灰色系統理論的煤炭需求預測模型[J].煤炭學報,2002,(3):333-336.

[7]陳鵬.我國煤炭行業的安全現狀和對策分析[J].煤炭技術, 2006，(11).

[8]王宇新,姚梅.中國能源消費與經濟增長關系的因果分析[J].合肥工業大學學報(自然科學版),2007,30(9):1163-1166.

[9]牟敦國.中國能源消費與經濟增長的因果關系研究[J].廈門大學學報(哲學社會科學版),2008,(2):100-107.

[10]郭海華,夏志均,周元.中國能源消費與經濟增長關系的實證研究[J].流通經濟,2010,(45):145-147.

[11]劉長生.能源消費對中國經濟增長的影響研究——基于線性與非線性回歸方法的比較分析[J].產業經濟研究.2009.

[12]張傳國,陳蔚娟.廣東省能源消費與經濟增長關系實證研究[J].國際經貿探索,2008,(6):29-33.

[13]呂然,王洵.電力工業與國民經濟增長關系的協整分析[J].山東煤炭科技,2008,(2):38-39.

[14]汪旭暉,劉勇.中國能源消費與經濟增長:基于協整分析和Granger因果檢驗[J].資源科學(RESOURCES SCIENCE29), 2007,29(5):57-62.

[15]高鐵梅,王金明,梁云芳,等.計量經濟分析方法與建模——E-views應用及實例（第二版）[M].北京：清華大學出版社，2009.

The Research on the Relationship between China's Energy Consumption and Economic Growth

Liu Qian，Chen Xiao-ling
（Anhui University of Finauce and Economics，Bengbu Anhui 233030,China）

As energy shortages have become increasingly prominent,the relationship between energy consumption and economic growth has been a hot issue.This paper is based on the research results of other scholars.From 1991 to 2010，the total amount of China＇s energy consumption and GDP data were studied.The empirical results show that:in the short term there is a fluctuation between China＇s energy consumption and economic growth;In the long term,it is balanced and stable.the specific performance of energy consumption to one-way causal relationship between economic growth,indicating that China＇s energy utilization efficiency continues to improve,driven by economic growth and increased energy consumption,and energy consumption is not the cause of economic growth.National policy should aim to enhance the innovative capability of energy use and to optimize the energy structure furtherly.

Energy consumption;economic growth;cointegration theory;error correction model;Granger test

F222

A

1672-0547（2015）02-0013-03

2015-03-09

劉 倩（1991-），女，河南信陽人，安徽財經大學碩士研究生，研究方向：經濟統計；陳曉玲（1964-），女，安徽蚌埠人，安徽財經大學教授，碩士生導師，研究方向：信息管理與信息系統。

安徽財經大學研究生創新基金項目（CXJJ2014073）。