重慶市經濟增長與能源消費的互動關系研究

曹志鵬，唐春花

（陜西科技大學 管理學院，陜西 西安 710021）

一、引言

改革開放30年來，重慶市的經濟快速增長。1999年西部大開發重大戰略的實施，重慶利用 “承東啟西，左右傳遞”的優勢，通過加強綜合實力，輻射周圍地區，以及長江經濟帶建設和實施西部大開發戰略的融合，重慶成為了長江經濟帶向大西部延伸的橋梁。重慶市GDP從1978年的67.32億元增加到2014年的14 265.4億元，同比增長10.9%。其中，第一產業增加值1 061.03億元，增長4.4%；第二產業增加值6 531.86億元，增長12.7%；第三產業增加值6 672.51億元，增長10.0%。重慶市的能源消耗總額也在每年不斷增長。從1978年的能源消耗總額889.21萬噸標準煤到2014年的9 195.25萬噸標準煤，增加了10倍不止。其中，2014年的煤炭消費量為6 131.17萬噸標準煤，增長5.2%；天然氣消費量為1 086.11萬噸標準煤，增長13.7%；石油消耗量為1 030.72萬噸標準煤，增長1.9%；電力消耗量為947.25萬噸標準煤，增長6.6%。

能源的消耗與重慶市經濟實現持續、協調、快速發展起著密切聯系。本文重點研究經濟增長與能源消耗之間的互動關系。目前，研究經濟增長與能源消耗之間關系的學者較多，就國外來看，其研究結論也不盡相同。Kraft.J和Kraft.A（1978）、Akarca和Long（1980）分別利用了美國1947-1974年間的經濟增長和能源消費數據進行Granger因果檢驗，前者發現了經濟增長到能源消費量單向的格蘭杰因果關系，后者卻沒有得出類似的結論。Stern（1993）使用4個變量 （GDP、勞動力、資本和能源）的向量自回歸模型，發現存在能源消耗到GDP的單向Granger因果關系。Stern（2000）采用多元動態協整分析法和單方程靜態協整分析法，發現4種變量 （GDP、勞動力、資本和能源）存在明顯的長期協整均衡關系。近年來，國內學者趙麗霞 （1998）、林伯強 （2003a）、馬超群 （2004）等也采用Granger因果檢驗和協整分析法，致力于經濟增長與能源消耗總量以及煤炭、石油、天然氣、水電消耗之間的關系研究。雙變量的格蘭杰因果檢驗或者回歸分析方法被大多數學者使用，而沒有考慮其他因素的影響。本研究采用單位根檢驗、協整檢驗、Granger因果檢驗，通過構建VAR模型，利用脈沖響應函數和方差分解法，來探究重慶市經濟增長與能源消耗之間的互動關系。

二、重慶市能源消耗分析

（一）重慶市能源結構分析

隨著工業的發展，重慶市能源消費總量持續增長，煤類能源消費比例逐年下降，油類、水電能源的消費比例則有所上升。圖1為重慶市1980-2014年能源消費總量中各組成部分所占比例的變化趨勢。其中縱軸為能源消費各組成部分占能源消費總量的比重。從圖中可以看出，重慶市的能源消費主要以煤類消費為主，其占到了能源消費總量65%以上，油類、水電消費所占比重很小，分別占到能源消費總量的10%左右。其中，煤類消耗從1980年的76.36%下降到2014年的66.68%，油類消費從1980年的4.11%上升到2014年的11.30%，水電消耗從1980年的6.43%上升到2014年的10.30%。從這種變化趨勢可以看出重慶市能源消耗正趨向于合理化，但是煤類消費比例始終保持在60%以上。煤類能源不僅利用率低，而且破壞環境，因此，重慶市的能源消耗結構還有待進一步改善。

圖1 重慶市1980—2014年各能源消耗占總能源消耗的比重

（二）重慶市能源消費彈性系數

對于一個國家或地區來說，能源消費彈性系數越小，表明能源消費增長相對較小，而經濟增長的質量相對越高。以1978年為不變價計算得到1980-2014年的重慶市能源消費增長速度、GDP增長速度以及能源消費彈性系數，見圖2。

圖2 重慶市1980-2014年經濟增長率與能源消費增長率

從圖2可以看出，重慶市的能源消費彈性系數均較小，除個別年份的數值大于1外，絕大多數年份的數值都小于1。其中，能源消耗增長速率在1997-2005年呈上升趨勢，2006年和2011后開始大幅度下降，國民經濟增長速率在1999-2011年一直呈上升趨勢。自1997年直轄以來，重慶市經濟的快速發展，導致了大量的能源消耗。從1997年的2 030.13萬噸標準煤增加到2014年的9 195.25萬噸標準煤，增長了4.52倍；特別是2005年能源消耗增長率達到了22.5%，年凈增消耗量710萬噸標準煤。出現這一現象的主要原因是：（1）電力熱力生產、水泥、電解鋁等高耗能產業的大量投資，導致了能源消耗的快速增長。 （2）第三產業比重下降，而上升的第二產業的工業比重導致了全社會能源消耗增加。（3）居民家庭里使用的汽車、家用電器等導致了能源消耗迅速增長。2006年初和2010年末，重慶市根據國家 “十一五”和 “十二五”發展規劃綱要，確立了一系列有利于節能減耗的工作制度，并取得了一定的成效。

總體來看，近30來重慶市保持著較低的能源消費彈性系數，國民經濟增長朝著合理化的趨勢前進著。但重慶市的單位GDP能耗仍并沒有達到合理的水平，仍然以粗放型經濟增長方式為主。優化能源消耗結構仍然是重慶市經濟增長的重要任務。

三、實證研究

從協整理論出發，采用Granger因果檢驗，構建VAR模型，利用脈沖響應函數、方差分解來研究重慶市經濟增長與能源消耗的互動關系。

（一）變量選取及數據來源

本研究所用數據時間跨度為1980-2014年，均來自 《重慶市統計年鑒》、重慶市統計信息網。以重慶市總能源消耗量 （萬噸標準煤）、煤炭 （萬噸標準煤）、石油 （萬噸標準煤）、天然氣 （萬噸標準煤）和電力 （萬噸標準煤）消費為衡量指標，分別標記為EN、COAL、OIL、GAS、EL，經濟增長選取GDP（億元）為指標。為了消除通貨膨脹的影響，本研究使用以1978年人民幣不變價計算的實際GDP，單位為“億元”。對變量進行自然對數變換來消除異方差和使數據趨勢線性化，依次記為LEN、LCOAL、LOIL、LGAS、LEL、LGDP。繪制趨勢圖，其結果見圖3。

圖3 重慶市經濟和能源消費對數變化趨勢圖

（三）單位根檢驗

PS檢驗和ADF檢驗是常用的檢驗數據平穩性的方法。本研究采用ADF檢驗，得到檢驗結果見表1。

表1 變量的ADF檢驗結果

從表1中可以看出，對數變換后的經濟增長和能源消耗的水平序列的ADF 值均大于10%顯著水平下的臨界值，表明原序列均為非平穩時間序列；但兩時間序列二階差分后的ADF值均小于1%顯著水平下的臨界值，表明經過二階差分后平穩，均為二階單整序列，兩者之間可能存在長期均衡關系。

（三）協整關系檢驗

通過ADF檢驗發現，LNE、LCOAL、LOIL、LGAS、LEL、LGDP均二階差分后穩定，可以判斷它們之間可能存在協整性，本文采用由Johansen提出的極大似然協整檢驗方法，檢驗的結果見表2。

第一列依次列出了5種協整關系的原假設，由表2可看出，3個協整向量和4個協整向量的原假設被拒絕，跡檢驗和最大特征根檢驗均表明在5%顯著性水平下有3個協整關系，表明重慶市經濟增長與能源消耗存在長期動態均衡關系。

協整方程：LGDP=－2.8565LCOAL＋2.4503LGAS＋0.5958LOIL－1.3962LEL

表2 協整檢驗結果

（三）格蘭杰因果檢驗

Granger因果檢驗可以用于各變量的因果關系判斷。因此，研究對LGDP和LCOAL、OIL、LGAS、LEL做Granger因果檢驗來判斷經濟增長與各能源消耗之間的因果關系，其檢驗結果見表3。

表3 格蘭杰因果檢驗結果

從表3可得出，在5%的顯著性水平下，重慶市存在經濟增長引起油類、天然氣、電力消費增長的單向因果關系，但反向的因果關系并不成立，即油類、天然氣、電力消費不能促進經濟增長。說明重慶市經濟增長并沒有單一地依賴于能源，實施節能政策對經濟不會產生顯著的消極影響。

（五）VAR模型

VAR模型是用模型中所有當期變量對所有變量的若干滯后變量進行回歸，來估計聯合內生變量的動態關系。LCOAL、LOIL、LGAS、LEL、LGDP均為二階單整序列，建立VAR模型前需要分析其滯后階數，結果見表4。

表4 滯后階數判斷結果

從表4可以看出，根據LR、FPE、AIC、SC和HQ準則確定出來的滯后階數為1階，所以VAR模型的階數為1階。將參數估計結果寫成矩陣形式如下：

其中：y=[LGDPLCOAL LGASLOIL LEL]

（六）脈沖響應

脈沖響應函數分析方法可以用來描述一個內生變量對有誤差項帶來的沖擊的反應。橫軸表示響應函數的追蹤期數，縱軸表示因變量對自變量的響應程度。實線表示隨著預期期數的增加，表示LGDP對于LCOAL、LOIL、LGAS和LEL標準差新息的脈沖響應，虛線表示在相應脈沖響應圖像兩側加或減兩倍標準差的置信帶。

1.經濟增長對能源消耗的脈沖響應。從圖4可見，GDP對煤炭消耗和電力消耗的沖擊響應函數值為正數。說明煤炭和電力消耗拉動了經濟增長。GDP對天然氣和石油消耗的沖擊響應函數值為負值，說明天然氣、石油消費制約了經濟的發展。

圖4 LGDP沖擊導致的LCOAL、LGAS、LOIL、LEL響應函數

2.能源消耗對經濟增長的脈沖響應。從圖5可以看出，煤炭消耗量存在波動，在第6期后為正，說明隨著經濟的發展，煤炭的需求量逐漸加大。天然氣消耗在第3期后為正，說明經濟的增長消耗了大量的天然氣。石油消耗對GDP的沖擊響應函數值為正數，說明經濟增長加大了對石油和電力的消耗。

圖5 LCOAL、LGAS、LOIL、LEL沖擊導致的LGDP響應函數

（七）方差分解

方差分解是分析影響內生變量的結構沖擊的貢獻度。方差分解的結果見表5。

表5 方差分解的結果

從表5可以看出，煤炭消耗對重慶市經濟增長的影響逐漸增大，從初期占比只有1.80%到第10個周期達到了13.6%。而天然氣消耗對重慶市經濟增長的影響也逐漸加大，從0.8%到4.1%，但沒有煤炭消耗對經濟增長的影響幅度大。與此同時，石油和電力消耗對影響重慶市經濟增長的貢獻度存在波動，都是呈現出 “V”字型變化特征，即先減小再增大。石油消耗對經濟增長的影響的 “V”字型谷底點在第7周期，而后者在第5周期。天然氣作為一種清潔的能源，對重慶市經濟增長的貢獻僅次于煤炭，由于使用煤炭會污染環境，因此可以考慮天然氣適當代替煤的使用。

四、結論分析及相關建議

（一）結論分析

本文通過單位根檢驗、協整檢驗、Granger因果檢驗，構建VAR模型，利用脈沖響應函數和方差分解，對重慶市1980年到2014年間能源消耗和經濟增長之間的關系進行了實證研究，結論如下。

1.單位根和協整檢驗表明LNE、LCOAL、LOIL、LGAS、LEL、LGDP都是二階單整序列，重慶市經濟增長與能源消費存在長期動態均衡關系。

2.Granger因果檢驗表明經濟增長是能源消耗的格蘭杰原因，而能源消耗不是經濟增長的格蘭杰原因，說明重慶市經濟并沒有依賴于能源，可以適當實施節能降耗政策。

3.通過構建VAR模型，利用脈沖響應函數和方差分解分析表明能源消耗的沖擊對經濟增長有正的影響作用，經濟增長的沖擊對煤炭和電力消耗也有正的影響作用，而經濟增長對石油、天然氣消耗有負的影響作用。相對于第一產業、第三產業來講，工業經濟是全市經濟增長的支柱。重慶市的能源消費以煤炭為主，嘉陵江、長江等給重慶提供了豐富的水電資源，為工業的快速發展提供了重要的支撐，促進了經濟的增長。“富煤、貧油、少氣”是我國的能源特色。石油、天然氣由于稀缺，價格相對比較高，使用不經濟，制約了重慶市經濟的發展。隨著長期經濟的增長，重慶市對煤炭和天然氣的需求加大，對石油和電力消耗需求還不穩定。

（二）相關建議

1.優化能源結構和產業結構，降低單位能耗。大力開發清潔能源，合理分配煤炭消費和清潔能源消費比例，特別是提高天然氣消費的比例，降低火力發電、煉焦等高能耗產業的能源消耗。

2.加大技術研發資金投入。以顧客需求為導向，生產低能耗、高附加值的產品。積極研發出節能設備，更新替換高耗能設備，注重引進先進工藝。

3.政府加強監督與管理。加大節能降耗宣傳力度，形成節約能源的社會氛圍。在適當的市場機制下，對低能耗、高產出的企業給予獎勵和補貼，對高能耗的企業加大課稅的力度。

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