電力與東道國經濟發展的關系研究
——基于“一帶一路”倡議背景

(河海大學 商學院,江蘇 南京 211100)

我國電力行業的海外投資開發自1990年開始,現今已開拓出適宜的投資模式和經驗,并進入快速發展期,合作的國別日益增加,項目也逐漸增多。隨著“一帶一路”峰會的成功召開,國際合作日趨緊密,本研究的目的是找出“一帶一路”沿線國家各個區域電力消費與經濟增長的因果關系,以此作為我國電力企業“走出去”的參考依據。

電力是人類生產生活的必備基礎條件,也是社會進步的一大保障。當今社會,生產力實現需要能源的支撐,經濟發展也需要電力支撐。相應地,經濟發展在一定程度上帶動了電力產業發展。目前,關于電力消費與經濟增長的因果關系國內外學者持兩種不同的觀點:一種認為是經濟增長帶動了電力消費,另一種認為是電力消費促進了經濟增長。實際上,兩者之間的關系與該國當時的經濟特性有關。

鑒于“一帶一路”沿線國家各國之間的經濟環境和經濟特征差異性十分明顯,很難找出可準確評估所有國別投資風險的指標體系,僅通過研究東道國的電力消費與其經濟增長的關系可直觀看出兩者之間的關系,有助于我國電力企業投資更有針對性,找出電力需求度較高的國家進行投資。

1 文獻回顧

自1973年首次能源危機后,學者們對能源消費和經濟增長進行了廣泛研究。多數研究者以探究電力消費與GDP增長兩者的因果關系為首要目的,研究結果差異性明顯。例如,Masih、Masih[1]對新加坡等6個亞洲國家的能耗與收入進行了檢驗;Asafu-Adjaye[2]對印度等國的能源消耗與收入兩變量的研究得出相同的結論,即電力→GDP單向的因果關系;Yang[3]對我國臺灣地區1954—1997年的總能源消費與GDP數據進行了檢驗,得出的結果與Morimoto、Hope[4]對斯里蘭卡樣本數據的實證一樣,即電力與GDP互為因果的結論;Shiu、Lam[5]利用VECM和Granger兩種方法研究了我國2000年之前的30年數據,得出電力消費與經濟增長的單向因果。學者們對研究方法的選擇,主要是采用誤差修正模型(VECM)和Granger。如林伯強[6]利用VECM模型檢驗了我國各省份的數據,結果顯示生產函數四要素之間存在長期的均衡關系,并建議在短期內實行必要的電力先行策略。不久，林伯強[7]又通過實證得出GDP是促進電力發展的必備要素;馬超群等[8]的研究結果表明,經濟發展水平只與能源總消費和煤炭消費之間存在長期的協整關系;胡軍峰、趙曉麗、歐陽超[9]以北京市為研究對象,結果表明能源消費與GDP之間存在長期協整關系,短期內能源消費→經濟增長存在單向因果,長期內能源消費與GDP互為因果。根據研究國別和區域的不同,諸多學者對探究方法進行了創新。如巴曙松、吳大義[10]基于VAR模型構建了成本計算模型,以此對四種消費和GDP的關系進行了定量分析，表明減少煤炭使用量將對GDP將產生負面影響;王敏、王慧梅、張家平等[11]利用變截距模型研究了我國2003—2014年的省級面板數據,表明互聯網普及和經濟增長都會對電力消費具有明顯的促進作用。從分析可見,即使采用的研究方法和研究對象一致,國內外學者的研究結論仍有很大差異,結論也偏向于對短期和長期的影響不盡相同。有學者就產業結構的不同進行了研究,如劉玲、馬曉青[12]研究了不同產業結構下GDP與電力消費的關系。結果顯示,整體上電力消費與經濟增長存在長期的協整關系,且發現為電力消費→經濟增長的單向因果關系。工業增加量較高的地區,存在電力消費與GDP的短期雙向因果關系;而工業增加值較低的區域,只有GDP是電力消費的單向格蘭杰因果關系。

目前的研究主要存在:①研究對象較少,大部分集中在我國各省市及部分亞非歐國家,對我國的海外直接投資沒有參考價值。②現有研究僅僅關注電力消費與經濟發展兩個要素,通常為其他控制變量(如勞動力和資本存量)對結果的影響,研究結果不穩定。③針對電力與經濟的研究沒有將“一帶一路”沿線國家作為研究對象。本文通過面板協整技術檢驗“一帶一路”沿線國家電力消費與經濟增長的關系,引入各國家的資本存量和勞動力進行綜合考量,采用基于誤差修正的面板協整進行分析。④我們將各國分成南亞、東南亞、中東歐、西亞北非和其他國家5個區域,分別檢驗不同區域電力消費與經濟發展的協整關系。

2 變量和數據來源

選取以下變量:①經濟增長。選擇國內生產總值(gdp)來衡量經濟增長。為了方便計算,所有數據都按照當年匯率折算為美元,單位為“萬億美元”。②電力消費。電力是保障當今人民生產生活的基礎,本研究選用電力消耗量(全社會用電量),未考慮其他能源形式,計量單位采用“億kW·h”。③總就業人員數。經濟增長與勞動力數量息息相關,呈明顯的正比關系，勞動力數量計量單位用“萬人”表示。④資本存量。經濟增長最直接有效的方法就是投入大量資本,資本注入減去消耗和折舊即可得到資本存量,資本存量是經濟快速增長的后盾。

本文選取1990—2016年的數據,國別為“一帶一路”沿線48個國家。由于電力消耗量和固定資產投資額數據缺失,其他國別無法進行相應研究,國別見表1。勞動力數量與各國的gdp來源于世界銀行的統計數據;電力消費數據來自國際能源機構和北極星電力網,部分國家缺失的電力數據摘自網源研究報告;國內資本形成總額來自聯合國統計數據。

表1 研究區域及國別統計

3 構建模型與經驗探索

大多數能源經濟學家[13,14]認為能源是生產函數中重要的投入要素。在新的增長理論中,技術在生產函數中被內生化了,且能源的使用又可促進技術進步,因此將能源作為生產要素具有合理性。自Jorgensen[15]提出經典的KLEM模型(資本、勞動力、能源、原材料)以來,國內外眾多學者沿用此方法研究了能源消費和經濟增長的關系,獲得了有借鑒意義的結論。如Stern[16]對美國的研究,Lee、Chang對東亞16國的研究,劉生龍、高宇寧、胡鞍鋼[17]對我國的研究。與劉生龍一樣,本文建立以下生產函數模型:

gdp=f(elec,k,l)

(1)

式中,gdp、elec、k和l分別是實際GDP、電力消耗、實際資本存量和總就業人員人數。將生產函數寫成對數形式:

ln(gdp)=α1ln(elec)+α2lnk+α3lnl+ε

(2)

3.1 變量的描述性統計

實際資本存量k用億美元衡量(1990=100),由于世界銀行和聯合國數據庫統計的數據中只有歷年的固定投資額,因此我們采用永續盤存法對各個國家各年度的資產存量進行計算。由于“一帶一路”沿線各國在全球范圍內屬于次發達地區,未做過大規模的資產普查,故本文采用的方法是確定基準年的資本后再用永續盤存法按照不變價格計算各個國家各年份的資本存量,方法為:

kit=kit-1(1-δt)+Iit

(3)

式中,i為第i個國家;t為第t年;4個變量為當年期對應國家的投資額I、用以平減的投資價格指數、經濟折舊率δ確定和基期資本存量確定。

表2 變量定義和描述性統計

本文主要采用的方法為:①國家投資額I。選用固定資本形成總額(國內固定投資總額),該指標可看作是未去除折舊的投資指標和衡量各年份投資I的適宜值。②用以平減的投資價格指數。本文選擇采用建筑安裝平減指數和設備安裝購置平減指數的加權平均。③經濟折舊率δ。選擇平均折舊率10.96%。④基年物質資本存量K。參考Hall、Jones估計初始國際資本存量時的方法。各個變量的定義和描述性統計見表2。

3.2 平穩性檢驗

在對該面板數據進行協整分析之前,我們需要對面板數據的平穩性進行單位根檢驗,本文選用3種不同的面板數據單位根檢驗方法,分析前我們將4個變量進行了取對數處理,并運用Eviews8.0軟件分別用LLC、IPSHIN、Fisher-ADF和Fisher-pp對4個變量進行了單位根檢驗,統計量Z及相應的概率值P統計(表3)。從表3可見,gdp和l在水平量單整中不能拒絕相應的原假設,即表示全部截面項序列都有一個單位根。

表3 面板水平量單位根檢驗結果

根據上述情況,再對四個變量進行一階差分量的單位根檢驗,結果見表4。從表4可見,除Fisher-pp檢驗的k值外,其他所有檢驗結果都說明這四個變量服從1階單整過程。

表4 面板一階差分量單位根檢驗結果

3.3 協整性

檢驗4個變量的協整性之前,需要建立4個變量的面板數據回歸模型。本文對上文構造的生產函數進行了相應的修訂,得出了下述對數線性的生產函數:

gdp=αi+βit+γielecit+θikit+δilit+εit

(4)

式中,αi、βit分別為控制國際效應和趨勢效應。

由于4個變量都取了對數,γi、θi和δi分別表示電力、資本存量和勞動力的產出彈性。代入48個國家27年的數據進行截面加權回歸,可得出模型的估計結果見表5。由表5可見,擬合優度R2=0.9937,表明該模型的擬合程度非常高;DW統計量1.849,接近于2,說明模型不存在一階序列自相關。然后進行回歸模型殘差的單位根檢驗,殘差序列組的單位根檢驗結果見表6。各模型檢驗的單位根和相應的概率值P均等于0,表示可拒絕“各截面回歸方程的殘差序列具有相同單位根過程”的原假設。綜合上述各種情況單位根檢驗的結果,可認為這些殘差序列是平穩的,故可得出4個變量(gdp、elec、k和l)之間存在的協整關系。

表5 模型回歸結果

表6 殘差的單位根檢驗結果

3.4 最小二乘法估計

以上已證明了4個變量之間的協整性,我們采用動態最小二乘法對電力消費、經濟增長、勞動力和資本存量之間的長期關系進行估計。被解釋變量均為gdp,研究其他3個變量的影響關系,回歸結果見表7。從表7可見,全社會用電量、資本存量和勞動力產出彈性分別為0.9462、0.594425和0.0572451。回歸結果說明,全社會用電量和勞動力系數在1%的顯著性水平下為正,在樣本的檢測范圍內。全社會用電量每增加1%,將會使“一帶一路”沿線各國相應的實際GDP增加0.9462%。

表7 DOLS估計結果

我們分別對各個國家的數據進行了最小二乘法參數估計,被解釋變量仍是gdp,回歸結果見表8。結果顯示,全社會用電量對經濟增長呈負向影響的國家有:馬來西亞、文萊、菲律賓、克羅地亞、羅馬尼亞、塞爾維亞、愛沙尼亞、拉脫維亞、摩爾多瓦、阿塞拜疆、沙特阿拉伯、以色列和埃及共13國,且負向影響系數變動很大,從-0.043到-2.45不等。而其他35國的全社會用電量均對經濟產生了顯著的正向影響。同時,還可看出48個國家中有15個國家的資本存量對gdp的影響為負,導致匯總后的資本存量對gdp的影響未通過顯著性檢驗,且有16個國家的勞動力對經濟的影響系數為負。從各國及匯總數據的協整結果來看,本文研究的“一帶一路”沿線國家的4個變量之間絕大多數存在著協整關系,故可建立基于動態面板數據的誤差修正模型。

表8 各國最小二乘法估計結果

(續表8)

國別eleckl尼泊爾 0.7491(8.94)?? 3.52(19.34)?? 0.75(2.62)??斯里蘭卡 1.218(42.93)?? 1.89(46.34)??-2.24(-18.43)越南 1.185(10.62)??-0.0018(-0.34)-1.2534(-1.32)?柬埔寨 0.752(19.12)?? 0.32(8.64)??-1.275(-7.3)泰國 2.34(24.14)??-1.23(-6.35)??-9.27(-13.18)??馬來西亞-0.108(-2.33)?? 0.724(5.43)?? 3.15(27.51)?? 新加坡-0.043(-1.42)?-3.442(-36.23)?? 3.534(71.23)??印度尼西亞 4.64(16.21)?? 0.842(3.64)??-10.32(-13.23)??文萊-1.49(-18.17)??-0.043(-0.52) 5.34(27.23)??菲律賓-0.723(-10.56)?? 1.13(16.87)?? 4.73(35.23)??波蘭 7.732(43.63)??-0.53(-1.58)?-4.35(-7.538)??捷克 5.64(72.228)?? 0.84(5.2)?? 15.31(27.4)??斯洛伐克 0.343(2.45)??-6.41(-54.8)?? 5.45(15.56)??匈牙利 5.66(70.54)??-1.542(-12.1)??-0.02(-0.082)斯洛文尼亞 0.612(8.13)?? 0.0889(1.77)? 7.693(32.06)??克羅地亞-0.725(-15.81)?? 3.31(66.18)?? 0.7299(8.23)??羅馬尼亞-0.041(-0.53) 1.269(21.1)??-5.068(-75.08)??保加利亞 2.53(16.43)?? 2.81(28.64)??-15.62(-63.1)??塞爾維亞-2.45(-15.12)?? 0.74(5.14)??-9.45(-15.357)??馬其頓王國 1.3(11.32)?? 0.13(2.8)?? 5.43(24.8)??阿爾巴尼亞 0.73(37.25)?? 0.747(17.15)??-7.9(-30.67)??愛沙尼亞-0.192(-3.5)?? 2.81(81.63)??-3.25(-21.1)??立陶宛 0.248(9.69)?? 0.91(30.954)??-4.5(-22.6)??拉脫維亞-0.63(13.83)?? 2.65(63.05)??-3.71(-34.9)??烏克蘭 3.12(92.4)??-1.69(-31.62)?? 5.174(9.99)??白俄羅斯 0.69(13.2)?? 0.843(27.83)?? 22.23(119)??摩爾多瓦-1.332(-30.32)?? 6.673(15.04)?? 1.504(2.34)??阿塞拜疆-0.76(-9.53)?? 2.32(52.16)?? 0.214(1.532)?亞美尼亞 0.904(21.55)??-1.42(-121.9)?? 3.83(14.36)??土耳其 2.16(98.1)?? 1.743(51.43)??-2.236(-28.34)??伊朗 1.92(28.4)?? 1.123(12.64)??-0.45(-3.13)??阿聯酋 0.371(10.13)?? 0.263(5.45)?? 0.695(15.12)??沙特阿拉伯-0.42(-5.3)?? 0.157(2.87)?? 2.632(15.87)??巴林 0.163(5.52)??-0.132(-4.253)?? 1.43(81.32)??黎巴嫩 0.91(53.15)?? 0.442(8.423)?? 0.83(32.14)??阿曼 0.083(2.032)?? 0.612(32.01)?? 0.632(14.315)??以色列-0.891(-24.26)??-0.25(-5.251)?? 3.17(62.08)??埃及-0.389(-2.32)??-0.173(-3.52)?? 3.65(11.21)??蒙古 2.68(46.1)??-0.68(-9.21)?? 2.816(12.23)??俄羅斯 7.25(43.63)??-1.045(-54.1)??-10.7(-14.97)??哈薩克斯坦 1.24(28.1)??-1.53(-66.12)?? 9.56(53.8)??吉爾吉斯斯坦 0.352(7.42)?? 1.75(51.4)?? 3.654(123.1)??塔吉克斯坦 0.703(11.2)?? 3.635(72.4)?? 11.32(103.46)??烏茲別克斯坦 2.56(5.41)?? 0.238(1.75)? 1.64(8.27)??

注:括號內的數值為t統計值;**和*分別表示在5%和10%水平下顯著性,下同。

3.5 誤差修正模型(VECM)的建立

各國的經濟增長、全社會用電量、資本存量和勞動力之間雖然存在均衡關系,但是否存在格蘭杰因果關系,還需要進一步檢驗。因此,我們建立了基于面板數據的誤差修正模型來檢驗經濟增長和用電量之間的長期和短期因果關系。首先,需要建立4個變量的誤差修正模型,修正模型設定為:

(5)

Δlnelecit=α2+β2ECTi,t-1+Σδ2ikΔgdpi,t-k+ΣγikΔeleci,t-k+Σθ2ikΔli,t-k+Σkπ2ikΔki,t-k+μ2it

(6)

VECM(向量誤差修正模型)不僅包括短期影響還包含長期影響,差分項的系數反映的是短期波動的影響,即對VECM的不同變量進行Wald(瓦爾德)弱外生性檢驗。而VECM中的各分量表示的是長期影響,即對VECM和ECM(誤差修正模型)中各變量滯后項的Wald聯合顯著性檢驗。

3.6 格蘭杰因果關系檢驗

本文對各國的整體數據進行短期格蘭杰檢驗(表8)和VECM的長期格蘭杰檢驗(表10)可見,電力對經濟發展的短期影響未通過檢驗,但長期影響卻顯著通過,表明電力對經濟只有長期影響。經濟發展對電力消費的短期影響通過檢驗,但長期影響未通過顯著性檢驗,表明經濟對電力只有短期效應。

表9 各個國家的短期格蘭杰檢驗

注:上數字為檢驗值,下括號內的數字為概率值。

表10 各國的長期格蘭杰因檢驗

注:數字為誤差修正項修正后的系數,括號內為概率p值。

3.7 不同區域的分析

雖然上述分析已得出結論,但“一帶一路”沿線各國的基本國情差異明顯,區域之間的發展呈現出不平衡的狀態,較難發現各區域的個性化特點并提出對應方案,因此我們將“一帶一路”沿線48個國家分為五大區域進行討論,分別是:南亞、東南亞、中東歐、西亞北非和其他國家,然后對五大區域進行DOLS回歸分析和格蘭杰因果關系檢驗,具體結果見表11—表13。

表11 分區域的DOLS估計結果

注:括號內為t統計值。

表12 分區域的面板因果關系短期影響檢驗結果

注:括號外為t檢驗值,括號內為概率值。

從實證結果可見,五個區域電力消耗的DOLS估計結果均顯示在5%的顯著性水平下對GDP產生正向的影響。其中,西亞北非和南亞對GDP的邊際效應更大。長短期的格蘭杰因關系檢驗結果表明,五大區域檢驗結果中ECT的系數都顯著為負,說明存在電力→GDP長期因果關系,但GDP→電力消費的長期因果檢驗未通過顯著性檢驗。在短期因果關系檢驗中,只有西亞北非和南亞的短期電力→GDP通過了顯著性檢驗。

表13 分區域的面板因果關系長期影響檢驗結果

注:數字為誤差修正項修正后的系數,括號內數字為概率p值。

根據分析結果可見，資本和勞動力對五大區域GDP的短期影響差異比較明顯。從表11可見,五大區域的資本對GDP的短期影響均顯著為正,但在中東歐和其他國家這兩個區域的邊際影響明顯低于南亞、東南亞和西亞北非地區;勞動力對西亞北非的短期影響顯著為正,但其他四大區域均未通過顯著性檢驗。比較可能的解釋是中東歐國家、俄羅斯和蒙古等國的資本相對較充足,因此資本要素對GDP的邊際效應比南亞、東南亞和西亞北非三大區域更低。

4 結論與建議

4.1 結論

本文選取“一帶一路”沿線的48個國家27年的數據為樣本,構建了以經濟增長、電力消費、資本存量和總就業人員數4要素的生產函數,以此來研究沿線各國電力消費與經濟增長之間的關系。研究結果表明:①在樣本的檢測范圍內,全社會用電量每增加1%,將會使“一帶一路”沿線各國的GDP增加0.9462%。②全社會用電量對經濟增長呈負向影響的國家有13個(馬來西亞、文萊、菲律賓、克羅地亞等)。③西亞北非和南亞的電力消費對GDP的邊際效應更大。④樣本范圍內的5個研究區域均存在電力→GDP的長期因果關系,但GDP→電力消費的長期因果未通過顯著性檢驗。在短期因果關系檢驗中,只有西亞北非和南亞的短期電力→GDP通過了顯著性檢驗。

總體而言,電力消費量的提升對“一帶一路”沿線各國的經濟發展有明顯的促進作用,但部分國家的電力消費對經濟增長呈負向影響,且各區域電力消費與經濟增長的長短期因果關系不同。究其原因可能有:①電力消費對GDP的負向影響可能是近期該國電力基礎設施的巨大投入,基礎設施建設需要大量的鋼鐵和混凝土等高耗能材料。②中東歐各國基礎設施陳舊,運行和維護成本較高。③南亞和西亞北非的電力普及率較低,原本的電力不足以滿足其生產生活的需要,外來基建增加導致其經濟水平大幅度提升。

4.2 建議

研究發現電力消費確能對大部分“一帶一路”沿線國家的經濟發展起到促進作用,但各個區域各個國家相同投入所產生的邊際效應不同。為了讓我國的海外直接投資更有效,本文提出以下建議:①加大對南亞地區的電力基礎設施投資,重點是巴基斯坦、孟加拉國、尼泊爾和印度,勞動力派遣簽證辦理困難的問題可通過利用當地勞動力解決。②加大西亞北非的電力投資,重點是土耳其、伊朗和埃及,可利用光照優勢積極開發光伏發電。③其他區域各國也可積極投資,分別是:泰國、波蘭、越南、保加利亞、愛沙尼亞、吉爾吉斯斯坦等國。