我國煤炭消費和國民經濟增長特征及其關系研究

段明辰，林 軍

（甘肅政法學院,經濟管理學院，甘肅 蘭州 730070）

我國煤炭消費和國民經濟增長特征及其關系研究

段明辰，林 軍

（甘肅政法學院,經濟管理學院，甘肅 蘭州 730070）

煤炭是我國的主要能源，它對我國經濟發展起到了重要作用，研究煤炭消費與經濟增長特征及其相互關系，對于發展經濟和制定經濟可持續發展戰略具有重要意義。對我國1957年以來的煤炭消費和經濟發展數據進行了統計與分析，應用協整和格蘭杰（Granger）因果關系分析方法，對煤炭消費與經濟增長兩個變量進行了分析與研究。結果表明，煤炭消費在能源消費中占70%以上，煤炭消費增長率達6.0%，這些都高于世界平均水平，并且煤炭消費主要為工業；改革開放以來國內生產總值增長率平均為9.9%，與煤炭消費增長基本同步。煤炭消費與經濟增長之間存在著長期的均衡關系和協整性，并且煤炭消費是經濟增長的格蘭杰原因。這就說明要保持我國經濟的持續增長，就要有煤炭能源的保障，并且提出了相應的政策建議。

煤炭消費；經濟增長；協整分析；格蘭杰因果關系；經濟可持續發展

能源涉及到經濟社會發展和人民生活水平提高，特別是經濟社會持續快速發展，離不開有力的能源保障，同時能源對國際政治、軍事、科技等許多方面會產生重要的影響。中國經濟發展很快，2010年成為世界第二大經濟體，同時也成為全球第一能源消費大國。我國煤炭消費在能源消費中占主導地位，是我國國民經濟生產和人民生活的主要驅動力，特別是我國在未來實現工業化和城鎮化以及為了保證就業確保經濟增長下線的過程中，繼續存在著對煤炭消費的旺盛需求。同時，煤炭消費量的繼續增加，會產生巨大的環境壓力，如果為了環境抑制煤炭消費量，這是否會阻礙經濟增長，需要了解中國煤炭能源消費與經濟增長的因果關系。因此，能源消費特別是煤炭消費與經濟增長的關系，一直是研究的熱點領域[1-8]。本文采集了 1957年至2012年我國煤炭能源和國內生產總值數據，研究了我國煤消費和國民經濟增長的特征；應用協整和格蘭杰因果關系分析方法，利用最新的宏觀數據，定量分析了我國煤炭消費與經濟增長之間的關系，并且從中獲得政策啟示。這些研究成果為我國煤炭能源和經濟社會的可持續發展政策制訂提供了參考依據。

1 煤炭消費特征

我國目前是世界上最大的煤炭開采和消費國家。自研究的1957年至今，我國煤炭消費經歷了快速上升階段（如圖1所示），從1957年的8901萬t標準煤上升到2012年的240914萬t標準煤，平均每年增加了5.6%。總體來看，1978年改革開放至2001年煤炭消費增加相對較慢，平均年增長率為5.62%；2002年至今 11年內，平均年增長率達8.2%，增長率遠遠高于世界平均水平（據BP資料，2011年世界煤炭消費增長5.4%）。同時，預計到2015年，我國煤炭消費總量將達到38億噸[9]。

圖1 我國煤炭生產和消費量

我國煤炭的生產基本上可以滿足煤炭的消費，同時也進行著煤炭的進出口貿易。2001年以后煤炭進口量一直呈增加趨勢（如圖2所示），特別是2008年以后增加很快，2009年我國煤炭由凈出口轉為凈進口，使我國雖然為全球最大的煤炭生產國，但是煤炭的供給逐漸地依賴于進口。煤炭進口量占消費量的比例逐年增加，2011年為5.5%。我國煤炭進口主要來自越南、印尼和澳大利亞[10]。

圖2 我國煤炭進出口量和出口量占煤炭消

我國煤炭消費主要為工業，并且工業煤炭消費所占比例逐年增加，從1980年的71.9%上升到2009年的94.6%（如圖3所示）。在工業煤炭消費中，發電和煉焦行業煤炭消費量比較大，兩個行業煤炭消費在1994年以來占工業煤炭消費總量的50%以上，1998年以來占我國煤炭消費總量的50%以上。其次是生活消費，在1980年至2009年期間，該行業煤炭消費占煤炭消費總量的比例在3.1%～19.0%之間，并且逐年下降，近幾年在3.2%左右。其他所有行業煤炭消費總和最大比例小于10%，近幾年小于3%。

圖3 我國相關行業的煤炭能源消費結構

2 經濟增長特征

新中國成立特別是改革開放以來，我國國民經濟增長迅速 (如圖4所示)，1957年國內生產總值(GDP)只有1068億元，1978年增加到3645億元（中國2011年統計年鑒），2012年達到518942億元。人均國內生產總值在1957年僅為168元，1978年為381元，2012年達到38420元（中國2013年統計年鑒）。根據1978年不變價格計算的國內生產總值增長率，在1978年至2012年期間為3.8%～15.2%，平均為9.9%（如圖4所示），使我國到2010年成為世界第二大經濟體。

圖4 我國GDP和GDP增長率（1957-2012年）

3 煤炭消費與經濟增長的關系

我國國民經濟這種持續快速地發展，對能源消費產生了顯著的影響。由于我國已經進入工業化中后期階段，第二產業工業在國民經濟占有主導地位，使能源消費結構以煤炭為主，在1957年-2012年期間，煤炭能源消費量占能源消費總量的比例在67%～92%之間，平均占74%（中國2013年統計年鑒），并且從1957年以來，我國煤炭能源消費量一直保持了增長趨勢。從表觀來看，我國國民經濟和煤炭消費都保持了增長趨勢，反映了我國經濟增長與煤炭消費存在著一定的關系，即是煤炭消費帶動了經濟增長，還是經濟增長引起了煤炭消費。這種因果關系的定量評價，可以應用格蘭杰（Granger）因果關系檢驗理論和方法來完成。本文在格蘭杰因果關系檢驗中，使用的樣品為1978～2012年我國GDP數據和煤炭消費量，主要反映了我國改革開放以來國民經濟和煤炭消費的關系，數據來源于《中國統計年鑒》。利用Eviews7.2軟件進行了檢驗分析。并且設Y代表GDP數據，X代表煤炭消費量。為了消除數據中存在異方差現象，分別對兩個變量?取自然對數，記為LnY和LnX。

3.1 時間序列的平穩性檢驗（ADF法）

時間序列的平穩性是指某個時間序列的統計特性不隨時問推移而變化。在格蘭杰因果關系檢驗之前，需要確定分析變量是否為平穩的時間序列。使用Eviews7.2軟件，運用ADF法對時間序列經濟增長變量（LnY）與煤炭消費變量（LnX）進行了平穩性檢驗。檢驗方程是依據相應的時間序列圖形來選取，由AIC準則確定最優滯后項。差分序列的檢驗類型根據相應原則確定。見表1。

表1 時間序列LnY和LnX的平穩性檢驗

由表 1可知，LnY、△LnY和 LnX、△LnX的ADF檢驗值均大于顯著性水平1%、5%、10%時的臨界值，都未通過檢驗，說明LnY、△LnY和LnX、△L-nX是非平穩的序列。可是，△△LnY和△△LnX的ADF檢驗值均小于顯著性水平1%、5%、10%時的臨界值，說明序列△△LnY和△△LnX在各置信水平下都是平穩序列，即LnY和LnX都服從I(2)。

3.2 協整檢驗

在進行格蘭杰因果關系檢驗之前，還必須對LnY和LnX序列進行協整檢驗；只有當兩個變量之間存在長期均衡關系，才能進行格蘭杰因果關系檢驗。由上述可知，LnY和LnX都服從I(2)，滿足了LnY和LnX之間協整檢驗的前提，由此可進一步檢驗二者之間的協整關系。利用OLS進行協整回歸，獲得了協整回歸方程（見表2）。對協整方程中殘差u作平穩性檢驗，則△△殘差ADF檢驗值為-6.2625，小于1%顯著性水平時的臨界值-3.6537（見表3），認為殘差序列u具有平穩性，殘差序列u為平穩序列，說明LnY與LnX為協整關系，即GDP與煤炭消費總量之間存在協整關系。由表2回歸結果可知，LnY與LnX回歸方程系數的t檢驗值為29.5059，大于1%顯著性水平時的臨界值2.4573；F檢驗驗值為870.6006，大于1%顯著性水平時的臨界值5.39，即通過了t檢驗和F檢驗，說明回歸方程顯著性較高，同時R2值擬合優度也很顯著。這表明我國煤炭消費與經濟增長之間存在長期均衡關系，我國煤炭消費增長1%對應經濟增長2.81%。

表2 協整方程

根據T分布臨界值表查得，本研究中在1%顯著性水平下T臨界值小于2.4573，在10%顯著性水平下T臨界值小于1.3104。

3.3 格蘭杰（Granger）因果檢驗

如上所述，LnY與LnX為平穩序列，并且它們之間存在長期均衡關系。可是，它們之間是否構成因果關系，還需要對其進行格蘭杰因果檢驗。按照格蘭杰因果關系分析方法，建立LnY與LnX兩變量模型，對原假設進行檢驗。LnY與LnX之間格蘭杰因果關系檢驗結果見表4。由于F統計量小于10%顯著性水平下的臨界值，并且P值也高，則接受了LnY不是LnX的格蘭杰原因的原假設；由于F統計量大于1%顯著性水平下的臨界值，并且P值也低，則拒絕了LnX不是LnY的格蘭杰原因的原假設。因此，LnX與LnY的格蘭杰因果檢驗結果表明煤炭消費與經濟增長之間存在著單向因果關系，即煤炭消費是經濟增長的原因，這與李艷紅[11]研究結果是一致的。

表3 LnY與LnX的殘差ADF單位根檢驗

注：(c，t，k)表示序列ADF檢驗形式，c、t、k分別代表常數項、時間趨勢和滯后階數，其中k由AIC準則確定最優滯后項；△表示一階差分，△△表示二階差分

表4 LnY與LnX的格蘭杰（Granger）因果關系檢驗

根據F分布臨界值表查得，本研究中在1%顯著性水平下F臨界值小于5.39，在10%顯著性水平下F臨界值小于2.49。

4 結論與建議

對我國1957年以來，煤炭消費和經濟發展特征及其關系進行了研究。結果顯示我國目前是世界上最大的煤炭開采和消費國家，煤炭消費年增長率遠高于世界平均增長率；煤炭消費在我國能源消費中平均占70%以上，也遠高于世界平均水平；煤炭消費主要為工業，并且工業煤炭消費所占比例逐年增加，生活消費行業所占比例逐年下降。我國經濟總量一直保持了較快的增長，特別是改革開放30多年來有了迅速的增長。我國國民經濟持續快速增長，對能源消費特別是煤炭消費產生了顯著的影響。1978年以來國內生產總值增長率平均為9.9%，煤炭消費增長率平均為6.0%，反映了經濟增長與煤炭消費之間具有一定的關系。

應用協整和格蘭杰（Granger）因果關系分析方法，對煤炭消費與經濟增長兩個變量進行了分析研究。結果表明，煤炭消費與經濟增長之間存在著長期的均衡關系和協整性，并且煤炭消費與經濟增長之間存在單向格蘭杰因果關系，即煤炭消費是經濟增長的格蘭杰原因，1978年以來，煤炭消費每增長1%，經濟增長2.81%。這就說明要保持我國經濟的持續增長，就要有煤炭能源的保障。因此，為了提供煤炭能源保障，保持經濟增長，同時解決環境嚴重污染問題，就要提高能源利用效率；發展潔凈煤技術；大力發展高新技術產業和第三產業，進而控制煤炭消費總量的增長。

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