中國天然氣消費與區域經濟增長

蔡彥 江彤

摘 要：將天然氣消費作為一種生產要素，與勞動力和資本存量共同投入C-D生產函數建立計量模型。利用單位根檢驗、協整檢驗和格蘭杰因果檢驗對中國30個省市的天然氣消費與經濟增長進行了實證分析，協整檢驗表明經濟發展和天然氣增長有長期均衡關系，格蘭杰因果檢驗結果表明天然氣消費是經濟增長的因，而經濟增長不是天然氣消費的因，最后對天然氣的發展提出了一些政策建議。

關鍵詞：天然氣消費 經濟增長 面板數據 協整檢驗 格蘭杰因果檢驗

中圖分類號：F416.22 文獻標識碼：A

文章編號：1004-4914（2016）04-070-03

一、引言和文獻綜述

我國能源結構長期以來以煤炭消費為主，造成了能源效率低下、環境污染嚴重等許多問題。在當今面臨經濟轉型、能源結構優化的時期，合理地發展和利用天然氣資源顯得尤為重要。天然氣的發展應該以經濟增長為前提，因為經濟增長拉動了天然氣大規模的開發和利用。因此，研究我國天然氣消費與經濟增長之間存在的關系，將為我國制定科學合理的能源和資源規劃提供可靠的理論依據，對我國提高能源利用率，大力發展節能降耗的生態系統，形成資源集約型的經濟增長模式十分重要。

近年來，我國學術界對能源消費與經濟增長的關系也展開了大量的研究，并取得了一系列成果。林伯強（2003）基于三要素的生產函數框架下應用協整分析和誤差修正模型技術研究了中國電力消費與經濟增長之間的關系，實證結果表明GDP、資本、人力資本以及電力消費之間存在著長期均衡關系。王海鵬等（2005）實證研究了我國電力消費與經濟增長之間存在著雙向的因果關系。尹建華等（2011）用E—G兩步法對中國能源消費和經濟增長之間的關系進行了協整分析和格蘭杰因果檢驗，得出如下結論：雖然短期內仍存在波動，但從長期來看，經濟增長和能源消費之間存在長期均衡關系，且存在從能源消費到經濟增長的單向因果關系。N Apergis和JE Payne（2010）對67個國家的面板數據進行研究，得出如下結論：天然氣消費和經濟增長間有長期均衡關系，且在長期和短期都存在雙向格蘭杰因果關系。

國內大部分文獻都是關于能源消費與經濟增長之間的關系，而對于天然氣消費與經濟增長關系的研究卻非常少。考慮到我國的經濟發展和天然氣消費上存在顯著的地區差異，本文選取1995～2012年全國30個省市（除西藏、香港、澳門、臺灣）的面板數據對中國天然氣消費與經濟增長之間的關系進行了研究。本文基于C-D生產函數模型，以天然氣消費、資本、勞動力作為解釋變量，實際經濟產出作為被解釋變量來構建模型。

二、計量模型

在研究中，我們首先考慮到使用最基礎的生產函數，即柯布-道格拉斯方程來表示生產投入與生產產出之間的技術經濟關系：

Y=Kβ1Lβ2

同時，由于我們考慮的是天然氣消費與經濟增長之間的關系，因此在方程中加入能源消費的因素，得到：

Y=Kβ1Lβ2NGβ3

其中，Y表示GDP，K表示資本存量，L表示勞動力，NG表示天然氣消費，β1、β2、β3分別表示資本、勞動力、天然氣消費的彈性系數。可以看出，在改進式中，加入NG的本質含義，就是將原本分攤在資本和勞動力要素中的天然氣消費因素從中分離，形成一個獨立的影響因素。為消除異方差的影響，我們對所有采用的變量都取對數形式，具體如下：

lnYit=β1InKit+β2InLit+β3InNGit+εit

其中，i指地區，t指時間。

三、實證分析

（一）樣本選擇與數據描述

本研究采用年度數據，考慮到數據的可得性，樣本區間為1995-2012年。數據主要來自于中國官方資料：《中國統計年鑒》《中國勞動力年鑒》《中國能源統計年鑒》。由于西藏數據不全，我們最終選擇的樣本為中國大陸地區30個省份的面板數據。為便于數據比較和消除異方差，所有數據在進行回歸時均取對數。各變量的具體數據及構造如下：

1.GDP。為消除物價因素的影響，本文以1995年為基期，采用GDP平減指數對1995年以后各地區名義GDP進行平減，得到以1995年為基期的各地區GDP實際數據。基礎數據來源于《中國統計年鑒》（1996-2013年）。

2.資本存量（K）。本文直接引用單豪杰《中國資本存量的再估算》中的資本存量數據作為基礎數據。采用平減指數對1995年以后各地區資本存量數據進行平減，得到以1995年為基期的各地區資本存量實際數據。

3.勞動力（L）。由于勞動力年鑒公布的一般為就業人數的年末數，考慮到當年就業人數的波動性，我們采用各地區年初就業人數與年末就業人數的均值作為當年勞動力的衡量指標，這樣處理的目的是為了盡量減少誤差，得到與當年實際就業人數更加相近的數值。基礎數據來源于相關年份的《中國勞動力統計年鑒》（1994-2013年）。

4.天然氣消費（NG）。根據各地區能源平衡表得出。對于1995和1996年重慶數據的缺失，我們首先計算出1997年重慶和四川的消費量的比值，再根據比值將1995和1996年重慶天然氣消費從四川省的數據中分離出來進行估計。基礎數據來源于《中國能源統計年鑒》（1994-2013年）。

（二）面板單位根檢驗

在對天然氣消費與經濟增長之間的關系研究前，首先要對進行回歸的序列進行單位根檢驗。本文采用LLC檢驗、Fisher-ADF檢驗和Fisher-PP檢驗三種檢驗方法對變量lnYit、lnKit、lnLit、lnNGit及其一階差分變量△lnYit、△lnKit、△lnLit進行平穩性檢驗。

表1（見下頁）為Eviews8軟件的面板單位根檢驗結果。對lnYit、lnKit、lnLit、lnNGit的檢驗結果表明，lnNGit在5%的檢驗水平下不具有顯著性，拒絕存在單位根的原假設，序列通過平穩性檢驗。而lnYit、lnKit、lnLit這三個檢驗統計量具有顯著性，序列不能通過平穩性檢驗。對△lnYit、△lnKit、△lnLit進行平穩性檢驗結果表明，在5%的檢驗水平可以通過平穩性檢驗。因此，我們認為lnYit、lnKit、lnLit為一階差分平穩變量，而lnNGit為平穩序列。

（三）面板協整檢驗

根據上述單位根檢驗結果，我們可以對lnYit、lnKit、lnLit、lnNGit進行協整關系檢驗。

表2為Eviews8軟件的Johansen面板協整檢驗結果。根據檢驗結果，ADF統計量在5%的檢驗水平下不具有顯著性，拒絕原假設，表明為lnYit、lnKit、lnLit、lnNGit之前存在三個顯著的協整關系，可以證明，lnYit和lnNGit之間存在長期均衡關系。

（四）格蘭杰因果關系檢驗

協整檢驗結果表明，只要4個變量具有相同趨勢，則至少存在一個方向的格蘭杰因果關系。因此下面我們對進行因果關系檢驗以判斷其因果關系的方向。

表3為Eviews8軟件的面板數據格蘭杰因果檢驗結果。根據檢驗結果，我們可以得出經濟增長和天然氣消費存在單向格蘭杰因果關系，即天然氣是經濟增長的原因，我國天然氣消費量的增長拉動了經濟增長。而經濟增長并不是促進天然氣消費增長的主要原因，即經濟增長對天然氣消費的增長影響不大。

（五）模型檢驗與估計

在建立隨機模型的基礎上進行Hausman檢驗，若不拒絕零假設，則選擇個體隨機影響模型；若拒絕零假設，則選擇個體固定效應模型。

表4為Eviews8軟件的Hausman固定影響與隨機影響檢驗結果。根據檢驗結果，P=0.0000<0.05，所以拒絕原假設，這說明模型中被忽視的隨橫截面和時間變化的因素的效應與解釋變量相關，所以我們選用個體固定影響模型。

采用Panel LS （Cross- section weights）對方程式進行回歸，回歸結果如下：

lnYit=7.166789+0.028285lnKit+0.015436lnLit+0.004160lnNGit

（293.277）（10.919）（4.768） （5.782）

R2=0.999672 ■2=0.999648 D.W=0.920472 F=41880.42

上述回歸結果表明，從全國平均水平來看，天然氣消費的彈性系數為0.00416，即若天然氣消費增加一億立方米，GDP增長41.6萬元。可以看出，雖然天然氣消費對經濟增長有促進作用，但是目前這個作用并不是很大。此外，資本存量對經濟增長的彈性0.028，而勞動力的彈性系數0.015，三者彈性系數之和為0.04373<1，說明我國1995-2012年的經濟增長呈現規模報酬遞減。

四、主要結論

在本次研究中，我們沒有選擇用截面數據研究天然氣消費與經濟增長的關系，而是選擇了面板數據，這主要是因為，用總體數據對我國的天然氣消費與經濟增長進行分析是有失偏頗的，可能會出現擬合度低，分析效果不好的情況。

研究表明，我國各地區的經濟增長與天然氣消費、資本存量和勞動力之間有協整關系。其中資本存量、勞動力是影響經濟增長的兩大要素，因此本文不再贅述它們之間的關系。同時，研究表明，經濟增長與天然氣消費之間呈現為單向格蘭杰因果關系，天然氣消費的增長是引起經濟增長的原因。我國天然氣消費地區經濟的增長，特別是第二產業的產值對于天然氣消費有長期的依賴性。在我國能源消費格局中天然氣已然占有一定的比重，對我國的經濟發展有著一定的影響。分析過程中我們發現，不同地區天然氣消費對經濟增長的影響呈現出極大的差異性，正是由于這種差異性，削弱了回歸結果中的天然氣消費對經濟增長的促進程度。

天然氣作為一種清潔能源，在歐美許多發達國家已經成為主要能源，而我國的天然氣消費存在區域性差異，可以看出我國天然氣的發展還不夠成熟。因此，加大對于天然氣消費的財政支持力度，大力發展西氣東輸項目，加速研發管道運輸技術，完善配套設施布局，根據地域消費格局制定個性化天然氣消費方針，減少地域消費差異，將會是我國天然氣發展的下一步目標，也將對我國的經濟增長與可持續發展帶來正面的影響。

參考文獻：

[1] 林伯強.電力消費與中國經濟增長：基于生產函數的研究[J].管理世界，2003（11）

[2] 王海鵬，田澎，靳萍.中國能源消費、經濟增長間協整關系和因果關系的實證研究——以電力行業為例[J].生產力研究，2005（3）

[3] 尹建華，王兆華.中國能源消費與經濟增長間關系的實證研究—基于1953-2008年數據的分析[].科研管理，2011（7）

[4] Apergis， N. &J. E. Payne.Natural gas consumption and economic growth： A panel investigation of 67 countries[J].Applied Energy，2010 （8）

[5] 單豪杰.中國資本存量的再估算：1952—2006年[J].數量經濟技術經濟研究，2008（10）

[6] 吳巧生，陳亮，張炎濤，成金華.中國能源消費與GDP關系的再檢驗———基于省際面板數據的實證分析[J].數量經濟技術經濟研究，2008（6）

[7] 李杰.美國天然氣消費與經濟增長之間的關系研究對中國的啟示[J].特區經濟，2012（7）

[8] 吳安兵.天然氣消費與經濟增長的動態均衡與因果關系分析[J].企業導報，2013（23）

（作者單位：重慶大學 重慶 400044）

（責編：賈偉）