新能源消費(fèi)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)影響的研究

蔡華　陳慶杰

摘 要：隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，以傳統(tǒng)礦物質(zhì)為主的能源消費(fèi)量日益增加，從而引發(fā)的化石能源危機(jī)以及環(huán)境問(wèn)題成為各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)。目前，關(guān)于新能源與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系的研究主要從理論與實(shí)證角度展開(kāi)，鑒于此，文章以Cobb-Douglas生產(chǎn)函數(shù)為基礎(chǔ)制定我國(guó)新能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)系式。通過(guò)協(xié)整分析與誤差修正方法，確定他們之間的關(guān)系，這對(duì)全國(guó)能源與經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整具有重要意義。

關(guān)鍵詞：新能源消費(fèi)；經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)；協(xié)整檢驗(yàn)；誤差修正模型

中圖分類號(hào)：F403.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract： With the rapid development of global economy， energy consumption that is given priority to with traditional mineral is increasing and the fossil energy crisis and environmental problems caused by it become the focus of all countries. At present， the research on the relation between the new energy and economic growth is mainly from the perspective of theory and empirical， in view of this， empirical research in this paper is according to extend application of Cobb-Douglas production function to develop relation between our country's new energy consumption and economic growth in various industries. We can determine the relationship between them through the methods of co-integration analysis and error correction， it has an important significance for the development of the national energy and economy and the adjustment of industrial structure.

Key words： new energy consumption； economic growth； co-integration test； error correction model

0 引 言

能源作為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力因素，是推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)走向繁榮的重要基礎(chǔ)。但隨著現(xiàn)代化建設(shè)步伐的加快，能源的巨大需求與有限儲(chǔ)存量之間的矛盾日益突出，并且由傳統(tǒng)能源消耗引發(fā)的氣候變化、環(huán)境污染和生態(tài)平衡問(wèn)題逐漸成為21世紀(jì)的熱點(diǎn)問(wèn)題。為協(xié)調(diào)能源和環(huán)境問(wèn)題，降低能耗，改善生態(tài)環(huán)境，對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家和發(fā)展中國(guó)家而言，發(fā)展新能源，加快新能源的開(kāi)發(fā)和利用是其優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。中國(guó)作為最大的發(fā)展中國(guó)家一直以來(lái)高度重視新能源問(wèn)題，為了貫徹綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念，推進(jìn)我國(guó)形成新型的低碳經(jīng)濟(jì)體系，“十三五”規(guī)劃《綱要》出臺(tái)了一系列鼓勵(lì)新能源發(fā)展的政策，將新能源確立為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，因此，研究新能源消費(fèi)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 文獻(xiàn)綜述

由于新能源的興起相對(duì)較晚，從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，國(guó)外經(jīng)濟(jì)學(xué)家才掀起了關(guān)于能源與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間關(guān)系研究的熱潮。在1970年《增長(zhǎng)的極限》一書(shū)中闡述了能源對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和社會(huì)發(fā)展具有制約作用的觀點(diǎn)。隨后Rashe（1977）首次將能源使用引入科布道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)中，證明了能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間確實(shí)存在著一定的關(guān)系，從定量的角度給出了二者之間相關(guān)性的結(jié)論[1]；Ansgar Belke （2011）認(rèn)為，在國(guó)際發(fā)展中占據(jù)主導(dǎo)地位的能源消費(fèi)和實(shí)際GDP之間存在著長(zhǎng)期均衡關(guān)系以及雙向因果關(guān)系[2]。而隨著新能源的發(fā)展與應(yīng)用，國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)學(xué)家也從不同方面運(yùn)用各種實(shí)證工具對(duì)能源經(jīng)濟(jì)關(guān)系進(jìn)行了深入研究。主要有以下方面，李強(qiáng)、楚明欽（2013）等人基于能源產(chǎn)業(yè)分別計(jì)算出新能源和常規(guī)能源對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率，得出前者對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)度更高，因此我國(guó)應(yīng)大力推進(jìn)新型產(chǎn)業(yè)的研究與發(fā)展[3]。王軍（2014）在Cobb-Douglas生產(chǎn)函數(shù)的基礎(chǔ)上引入新能源和傳統(tǒng)能源消費(fèi)量為自變量，通過(guò)嶺回歸分析并對(duì)要素貢獻(xiàn)率進(jìn)行測(cè)算。得出不同能源結(jié)構(gòu)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)具有不同的貢獻(xiàn)度[4]。徐颯、李正輝（2015）通過(guò)將能源因素引入到生產(chǎn)函數(shù)中，利用我國(guó)八大綜合經(jīng)濟(jì)區(qū)域的面板數(shù)據(jù)對(duì)兩經(jīng)濟(jì)變量之間的關(guān)系進(jìn)行檢驗(yàn)，得出了在空間分布上二者存在明顯的差異[5]。黃韜（2016）選取1991～2014年GDP和新能源消費(fèi)量，建立二者線性回歸模型，結(jié)果表明經(jīng)濟(jì)上漲能促進(jìn)新能源消費(fèi)增加[6]。

綜上所述，很多學(xué)者對(duì)能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的研究主要集中于二者間的關(guān)系，且習(xí)慣以能源消費(fèi)總量為自變量。本文旨在順應(yīng)綠色發(fā)展、實(shí)現(xiàn)新型低碳經(jīng)濟(jì)的潮流，基于我國(guó)1994～2014年我國(guó)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量、新能源消費(fèi)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)證研究，為我國(guó)今后的產(chǎn)業(yè)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展提出相應(yīng)的建議。

2 新能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)間的描述性分析

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文選取1994～2015年新能源消費(fèi)總量和國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)，研究我國(guó)整體新能源消費(fèi)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響。

（1）實(shí)際GDP的計(jì)算。根據(jù)2015年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》公布的按當(dāng)年價(jià)格計(jì)算的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）為指標(biāo)，為剔除通貨膨脹因素的影響，本文以1994年的消費(fèi)者物價(jià)指數(shù) CPI 為基準(zhǔn)（即令1994年國(guó)CPI=1），各年以1994年為基期的消費(fèi)者物價(jià)指數(shù)和實(shí)際國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的計(jì)算按如下公式：

CPI 1994=1=CPI 1994=1×CPI 上年=100÷100

實(shí)際GDP =

CPI表示t年的全國(guó)消費(fèi)者物價(jià)指數(shù)。

（2）實(shí)際總資本存量的計(jì)算。采用全社會(huì)固定資本凈存量作為模型中資本的總投入量，而對(duì)于固定資產(chǎn)，則采用現(xiàn)在被OECD國(guó)家所廣泛使用的永續(xù)盤存法測(cè)算資本存量，該方法由Goldsmith于1951年率先開(kāi)創(chuàng)，其基本公式為：

K =I +1-δK

實(shí)際投資額I =

K 表示第t期期末的固定資本存量（單位為億元），I 表示第t期的投資（即新增固定資本），δ為固定資本的經(jīng)濟(jì)折舊率。采用了大多數(shù)學(xué)者的選擇的資本折舊率值（5%）。

（3）勞動(dòng)力數(shù)量的選取。本文直接選取2015年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》中1994～2014年“按三次產(chǎn)業(yè)分就業(yè)人員數(shù)（年底數(shù)）”指標(biāo)，不需要調(diào)整（單位：萬(wàn)人）。

（4）能源消費(fèi)量的選取。新能源（水能、風(fēng)能、核能）的消費(fèi)總量和常規(guī)能源（煤炭、天然氣、石油）的消費(fèi)總量以2015年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》中“能源消費(fèi)總量及構(gòu)成”中的能源消費(fèi)總量（單位：萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤）及比例計(jì)算得出。

2.2 新能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)間的描述分析

近年來(lái)，隨著我國(guó)大力倡導(dǎo)低碳、綠色經(jīng)濟(jì)，加之對(duì)新能源研發(fā)技術(shù)的成熟。我國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)正日益轉(zhuǎn)變，以風(fēng)能、水能、核能為代表的新能源消費(fèi)量顯著上升。2000年以后我國(guó)傳統(tǒng)能源消費(fèi)彈性系數(shù)基本維持在小于1的水平（見(jiàn)圖1），可見(jiàn)我國(guó)的傳統(tǒng)能源利用效率保持在一個(gè)較高水平。這說(shuō)明我國(guó)通過(guò)提高傳統(tǒng)能源利用效率來(lái)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的水平有限，提高新能源消費(fèi)的利用是其關(guān)鍵。

此外，從新能源消費(fèi)總量和我國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的趨勢(shì)圖（見(jiàn)圖2），可以看出它們之間存在著正向關(guān)系，主要是我國(guó)綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展理念的不斷深入，導(dǎo)致新能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)保持相同的趨勢(shì)。

3 新能源消費(fèi)與產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的實(shí)證研究

為探討產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與新能源消費(fèi)之間的關(guān)系，本文通過(guò)選取柯布—道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)（Cobb-Douglas函數(shù)），將新舊能源作為獨(dú)立的影響因素引入到模型中，并對(duì)傳統(tǒng)的Cobb-Douglas生產(chǎn)函數(shù)進(jìn)行改進(jìn)，以適用于研究的需要。Cobb-Douglas生產(chǎn)函數(shù)的一般形式為：

Y=fL，K=AL K （1）

式中：Y代表經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，K、L分別表示資本存量和勞動(dòng)力的投入，A為生產(chǎn)技術(shù)因子，α、β分別表示為勞動(dòng)力投入和資本存量的產(chǎn)出彈性系數(shù)。

本文對(duì)傳統(tǒng)的Cobb-Douglas生產(chǎn)函數(shù)進(jìn)行改進(jìn)，將能源消費(fèi)作為獨(dú)立的投入影響因素考慮到模型中，建立了包括新能源消費(fèi)、傳統(tǒng)能源消費(fèi)、實(shí)際資本存量和勞動(dòng)力投入量為生產(chǎn)要素的擴(kuò)展Cobb—Douglas生產(chǎn)函數(shù)模型。新的Cobb-Douglas生函數(shù)形式可表示為：

Y=fL，K=AL K NE FE （2）

其中：NE代表新能源消費(fèi)量，F(xiàn)E代表傳統(tǒng)能源消費(fèi)量，γ 、γ 分別表示勞動(dòng)、資本、新能源、傳統(tǒng)能源的產(chǎn)出彈性。為消除時(shí)間因素對(duì)方程的影響，將方程（2）兩邊進(jìn)行取對(duì)數(shù)操作，并添加誤差項(xiàng)u，得到如下等價(jià)回歸方程：

lnY=lnA+αlnL+βlnK+γ LnNE+γ LnFE+μ （3）

回歸方程便包含了新能源、傳統(tǒng)能源、資本和勞動(dòng)力三個(gè)生產(chǎn)要素Cobb-Douglas生產(chǎn)函數(shù)的對(duì)數(shù)模型。

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行如下分析檢驗(yàn)。

（1）單位根檢驗(yàn)。分析國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值和新能源消費(fèi)的關(guān)系，首先要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn)，為了防止出現(xiàn)偽回歸以及保證數(shù)據(jù)的經(jīng)濟(jì)意義，對(duì)lnGDP、lnK、lnL、LnNE和LnFE依次進(jìn)行ADF單位根檢驗(yàn)，結(jié)果如表1。

由表1得知，這四個(gè)序列均為二階單整，滿足了協(xié)整檢驗(yàn)的條件，可以運(yùn)用協(xié)整方法來(lái)檢驗(yàn)序列之間的長(zhǎng)期穩(wěn)定關(guān)系。

（2）協(xié)整檢驗(yàn)。在各變量處于平穩(wěn)時(shí)，我們可以用協(xié)整檢驗(yàn)來(lái)判斷線性回歸方程的設(shè)定是否合理，區(qū)分其真?zhèn)位貧w。經(jīng)前面的檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)lnGDP、lnK、lnL、LnNE和LnFE均為同階單整，可能存在著協(xié)整關(guān)系，由于存在多個(gè)變量，本文通過(guò)極大似然法檢驗(yàn)得出如表2結(jié)果：

由表2得知，各變量之間存在著3個(gè)協(xié)整關(guān)系，據(jù)此，把我國(guó)1994～2014年的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值、資本存量、勞動(dòng)力、新能源消費(fèi)總量、傳統(tǒng)能源消費(fèi)總量的數(shù)據(jù)帶入式（3），估計(jì)出長(zhǎng)期協(xié)整方程：

lnGDP=0.2585lnK+2.7722lnL+0.1161LnNE+0.5355LnFE-30.0786

4.46 3.29 0.71 4.17 -3.37

該式中F統(tǒng)計(jì)量1 125.97，其伴隨概率為0.0000，R^2=0.9965，t統(tǒng)計(jì)量于各變量下方的括號(hào)內(nèi)給出，由此可知，方程的整體解釋力很好，其中LnNE對(duì)lnGDP具有正向影響，新能源消費(fèi)總量每增長(zhǎng)1%，經(jīng)濟(jì)就增長(zhǎng)0.116%，可見(jiàn)從長(zhǎng)期看要大力發(fā)展新能源消費(fèi)會(huì)推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

（3）誤差修正模型。在前面的協(xié)整分析中表明了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與新能源消費(fèi)之間存在著長(zhǎng)期均衡，但是在短期之中可能會(huì)出現(xiàn)失衡，而長(zhǎng)期均衡是在短期動(dòng)態(tài)過(guò)程中不斷調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)的，為此我們通過(guò)建立誤差修正模型，來(lái)彌補(bǔ)長(zhǎng)期靜態(tài)模型的缺陷。構(gòu)建的誤差修正模型為：

ΔY =β +αEMC -2+β ΔX +ε （5）

其中：EMC 是誤差修正項(xiàng)，且令EMC =μ ，估計(jì)結(jié)果如下：

ΔlnGDP=-0.1728-0.277ΔlnK-2.343ΔlnL+0.0504ΔLnNE+0.299ΔLnFE+0.026EMC

0.131.02 0.10 -0.35 0.87

R =0.8575 Adj R-squared=0.7625 F-statistic=9.03 Prob=0.010 （6）

由此可知，ΔLnNE和ΔLnFE系數(shù)為正，說(shuō)明新舊能源消費(fèi)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)具有短期的促進(jìn)作用，而EMC_t估計(jì)系數(shù)為正，表明其為正向修正機(jī)制。說(shuō)明了假如前兩期的新能源消費(fèi)總量偏離長(zhǎng)期均衡時(shí)，為維持新能源消費(fèi)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的長(zhǎng)期均衡關(guān)系，當(dāng)期將以0.026的速度對(duì)前兩期的非均衡狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，將其拉回均衡狀態(tài)。

式（5）反映了我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)受到資本存量、就業(yè)人口、新能源消費(fèi)以及傳統(tǒng)能源消費(fèi)影響的短期波動(dòng)。變量之前的系數(shù)分別表示了各變量對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的短期彈性系數(shù)，即當(dāng)新能源消費(fèi)、傳統(tǒng)能源消費(fèi)分別增長(zhǎng)1%，將導(dǎo)致國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值分別增長(zhǎng)0.05%，0.299%。可見(jiàn)總體上新能源消費(fèi)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)有一定的促進(jìn)作用，相較于短期而言，各新能源消費(fèi)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)在長(zhǎng)期中具有更大的影響作用。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié) 論

通過(guò)實(shí)證分析，我們發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和新能源消費(fèi)之間存在著長(zhǎng)期的協(xié)整關(guān)系，短期的波動(dòng)，在其內(nèi)在均衡的作用機(jī)制下最終會(huì)趨于平衡。并且在我國(guó)大力發(fā)展能源產(chǎn)業(yè)、加大新能源技術(shù)研發(fā)力度的基礎(chǔ)下，新能源消彈性系數(shù)在上升。為此我們可以利用經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的機(jī)會(huì)，改進(jìn)科學(xué)技術(shù)，推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)的升級(jí)，為實(shí)現(xiàn)綠色、低碳經(jīng)濟(jì)做準(zhǔn)備。

4.2 政策建議

（1）經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來(lái)新能源的開(kāi)發(fā)還存在著很大空間，在傳統(tǒng)能源有限的條件下，我們應(yīng)該加大新能源的開(kāi)發(fā)，為此我們應(yīng)加速經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中低碳化的進(jìn)程，提高能源利用效率，在工業(yè)、電力、交通和建筑等高耗能行業(yè)推廣和應(yīng)用節(jié)能減排技術(shù)。

（2）政府應(yīng)該對(duì)新能源項(xiàng)目的發(fā)展給予高度支持。加強(qiáng)財(cái)政、稅收、投融資等政策支持，努力實(shí)現(xiàn)“十三五”規(guī)劃中制定的發(fā)展新能源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的目標(biāo)。著力提供自主創(chuàng)新能力，加快科技創(chuàng)新，拉動(dòng)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展動(dòng)力，推進(jìn)新型工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程，引進(jìn)和培育專業(yè)人才，形成具有核心競(jìng)爭(zhēng)力的科研隊(duì)伍，研發(fā)出高質(zhì)量高科技含量的機(jī)器設(shè)備，提高國(guó)產(chǎn)化水平，滿足經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)新能源的要求。

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