山東省煤炭消費與人口及經濟增長關系的實證分析

楊盼盼

摘要：基于環境負荷模型，通過對1990—2012年山東省煤炭消費與人口、經濟增長（人均GDP表示）、技術（單位GDP能耗）之間數據進行分析，并且通過單位根檢驗、協整檢驗和誤差修正得出以下結論：山東省的煤炭消費與人口、經濟發展水平和技術之間存在著長期的均衡關系，其中經濟增長對于煤炭消費的影響最大。對此應加大科技創新，優化產業結構和控制人口增長，以減少對能源的消耗和對環境負荷的壓力。

關鍵詞：山東省；環境負荷；協整理論；煤炭消費

中圖分類號：F0615 文獻標識碼：A文章編號：2095-3283（2016）04-0056-03

一、引言

煤炭作為重要的能源之一，是人類社會生存發展的重要物質基礎，同時也是促進經濟增長的重要生產要素。山東省作為我國的經濟強省，經濟發展越來越依靠能源的消耗，2012年山東省GDP為5001324億元人民幣，比2009年增加了4755%，而同時煤炭消耗量達到了40233萬噸標準煤，比2009年增加了1563%。從2012年的能源消費彈性系數中也可以看出，經濟增長與能源消費之間關聯緊密。

當前，國內外關于能源消費與經濟增長關系之間的研究很多，但對能源消費與人口因素對于經濟增長影響的研究較少。在20世紀80年代，Kraft-J和Kraft-A運用美國近30年的數據通過格蘭杰因果分析方法，驗證了美國GNP與能源消費之間存在著單向的因果關系，美國GNP是能源消費的原因。近年來，我國在關于能源消費和經濟增長關系的研究中，主要采用協整分析和誤差修正模型理論，林伯強運用協整理論分析了我國的能源消費與GDP、能源價格之間的關系。馬宏偉運用灰色關聯理論得出我國的能源消費與GDP呈正相關的增長關系。本文通過環境負荷模型，將人口因素引入到模型中，通過時間序列分析方法，以山東省為例對于煤炭消費和人口規模、能源利用效率、經濟增長之間的關系運用協整理論進行驗證，得出煤炭消費與經濟增長、人口規模和能源利用效率之間的關系。

二、研究方法

環境負荷模型是由Ehrlich等人在1970年提出的，主要是為了說明人口、技術等因素對于環境的壓力影響更大。環境負荷模型公式為：I=P×A×T 其中I表示環境負荷，主要以煤炭的消費數量表示；P表示人口的數量；A表示經濟的發展水平，以人均GDP表示；T表示單位GDP的能耗量，反映的是技術水平的高低。

三、變量確定與數據的選取

本文選取1990—2012年山東省人均GDP、單位GDP能耗量、22年的人口普查數量以及煤炭消費總量作為樣本數據。為了說明人口規模與經濟增長和單位GDP對煤炭消費量的影響，對環境負荷模型作如下改變：I=Pa×Ab×Tc×εε，其中，ε為隨機誤差項。為了得到平穩的時間序列，同時對這一公式兩端分別取對數，得到線性模型：LnI=aLnP+bLnA+LnT+ε，將LnP、LnA、LnT分別作為自變量，LnI作為因變量，ε作為誤差項，然后進行線性回歸，得到取得對數后的變化趨勢（見圖1）。

數據來源：2013年山東統計年鑒。由圖1可以看出，取得對數以后的LnT，即單位GDP能耗隨著時間的推移其數值逐步下降，2011年開始出現負值，說明山東省對煤炭的利用效率在逐步提高，進一步說明山東省傳統資源消耗型產業開始優化升級，減少了對煤炭資源的消耗。取得對數后的人口規模LnP基本上保持速度不變，LnA即人均GDP整個趨勢在波動中穩步上升，LnI環境負荷即對煤炭的消費量呈先降后升趨勢。

四、實證分析

（一）單位根檢驗

單位根檢驗是序列的平穩性檢驗，如果對數據不進行平穩性檢驗，直接進行回歸，就會產生偽回歸的現象。為了避免偽回歸的問題，首先要對LnI、LnA、LnP、LnT進行時間序列的平穩性檢驗。ADF檢驗是時間序列平穩性檢驗最常用的單位跟檢驗方法。ADF檢驗方法可以通過對ADF檢驗拓展的三個模型進行檢驗，模型一為不含有時間趨勢和常數項，模型二為只含有常數項而沒有趨勢項，模型三為含有常數項和時間趨勢項。如果在這三個模型的檢驗中，其中有任何一個的模型檢驗結果ADF值小于Mackinnon的臨界值，那么該序列就是平穩的。運用Eviews 70對LnI、LnP、LnA、LnT進行單位跟檢驗，其結果見表1。

（二）協整檢驗

協整理論是由恩格爾和格蘭杰在20世紀80年代提出來的，主要觀點是：在有兩個或者兩個以上的多個變量中，如果每個都是非平穩的變量且它們的線性組合中有可能是平穩的，那么該組合有可能成為一個平穩的變量，在這種情形下，變量之間的長期均衡關系便可以通過協整理論進行檢驗。協整關系的檢驗主要有兩個方法：當被檢驗的變量之間只存在一個協整關系那么便可以采用恩格爾和格蘭杰的EG兩步法；如果是多個變量之間可能存在協整關系那么可以采用另一種方法“約翰森極大似然法”。本文采用的是EG兩步法，首先是如果兩個變量之間是同階單整，那么就可以先通過OLS估計長期的協整方程：yt=a0+a1xt+μt，并將殘差et作為均衡誤差μt的誤差值，接著用ADF檢驗殘差值的平穩性。以LnI為因變量 ，LnP、LnA、LnT為自變量，通過OLS建立如下回歸方程：

（三）誤差修正模型

根據協整理論，如果變量之間存在著協整關系，那么就可以利用修正誤差模型來描述自變量對因變量之間的長期關系和短期的波動情況進行解釋。通過對其殘差的檢驗以及Eiews70求出LnP、LnA、LnT與LnI之間的長期均衡關系，建立如下的誤差修正模型：

DLnI=-0199882+0421340DLnA+0110481DLnP+0410272DLnT-0414602ecmt-1

通過上式可以看出，山東省人口每增加1%，對煤炭的消費就以11048%的速度增長。若山東省人均GDP每增加1%，那么其煤炭消費量就以4213%的速度增加，若山東省單位GDP能耗每增加1%，其對煤炭消費的影響就會以41027%的速度增加。誤差修正項的系數大小反映了對于長期均衡偏離程度的調整力度，通過該公式我們看到該誤差修正項的系數是-0414602，說明ecmt-1以41%的比例對下一期的煤炭消費增長的短期變化產生負的影響，也就是在短期內山東省的煤炭消費每年對上一年偏離長期均衡水平的短期調整幅度為41%。

五、結論與建議

（一）結論

通過對1990—2012年山東省煤炭消費與人口、經濟增長（人均GDP表示）、技術（單位GDP能耗）之間數據進行分析，并且通過單位根檢驗，協整檢驗和誤差修正得出以下結論：山東省的煤炭消費與人口、經濟發展水平（人均GDP表示）和技術（單位GDP能耗）之間存在著長期的均衡關系。由誤差修正模型可以看出，經濟增長（人均GDP）對于煤炭消費的影響最大，即如果山東省人均GDP每增加1%，其煤炭消費量就將以42%的速度增加。這是因為作為經濟大省，山東省能源消耗中對煤炭的依賴性較大，高耗能、高污染的行業占整個山東省經濟發展的比重較大。由此可見，山東省如不加快轉變經濟增長方式，則對煤炭等資源的依賴性將更加嚴重，所造成的污染也會日益加劇，將極大阻礙山東省經濟的可持續發展。而技術（單位GDP能耗）對于煤炭消費的影響，單位GDP能耗每變動1%，煤炭的消費量就會變動41%，這就要求提高技術水平，減少對煤炭資源的消耗和對環境負荷的壓力。

（二）對策建議

一是加大科技創新，加快經濟增長方式由依靠能源消耗型向依靠科技進步轉變。一方面大力發展煤炭技術，提高煤炭利用效率，減少對煤炭資源的浪費，另一方面，大力發展海洋風能、潮汐能以及波浪能等新能源，逐步減少對傳統能源的依賴，實現產業發展的優化升級。

二是優化產業結構，逐步通過海洋產業的聯動發展模式，帶動其他相關低耗能產業的發展，實現人口與環境能源消費的協調。山東省應當按照十八屆五中全會提出的五大發展理念和全省藍色經濟規劃的發展要求，遵循“一核、兩級、三帶、三組團”的發展模式，在濟淄泰萊德聊城鎮密集區建設富有齊魯文化底蘊、山水特色突出、綜合實力強勁的產業。在青濰城鎮密集區，大力發展海洋經濟，推進沿海深水大港、臨港產業園區和構建以海洋科技、電子信息、裝備制造、新材料為主的高端制造業集群和現代服務業。在煙威城鎮密集區主要是促進海洋高新技術、高端裝備制造和現代服務業發展，建設重要的海洋產業基地，保護獨特山水景觀，實現產業高端化、人居環境品質化的濱海旅游休閑度假區。在東濱城鎮密集區主要是發展低碳生態、集約高效的產業。濟棗菏城鎮密集區發揮文化資源優勢，深入挖掘儒家文化，運河文化內涵，建成國際旅游名城和東方文化圣城。在臨日城鎮密集區建設商貿物流中心、臨港產業基地。

三是進一步控制人口增長。由誤差修正模型中可以看出，山東省人口每增長1%，其引起的煤炭消費就會增加11%，因此，控制人口增長將會減少對環境負荷的壓力。

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（責任編輯：郭麗春董博雯）