我國能源消費(fèi)的動態(tài)演變——基于時變參數(shù)的狀態(tài)空間模型

張 興, 楊曉麗

(南開大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院,天津 300071)

我國能源消費(fèi)的動態(tài)演變
——基于時變參數(shù)的狀態(tài)空間模型

張 興, 楊曉麗

(南開大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院,天津 300071)

采用多變量分析框架,將產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和技術(shù)進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)增長并列納入研究體系分析能源消費(fèi)的動態(tài)演變,構(gòu)造了我國能源消費(fèi)的可變系數(shù)狀態(tài)空間模型,運(yùn)用卡爾曼濾波方法對能源消費(fèi)的收入彈性、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)彈性及生產(chǎn)率彈性的趨勢變化進(jìn)行估計(jì)。結(jié)果顯示,經(jīng)濟(jì)增長和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對能源消費(fèi)有明顯的促進(jìn)作用,而全要素生產(chǎn)率與能源消費(fèi)負(fù)相關(guān),具有抑制能源消費(fèi)的作用。從各彈性的長期變動趨勢來看,能源的收入彈性有繼續(xù)小幅提升的可能,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)彈性呈現(xiàn)明顯的下降趨勢,而全要素生產(chǎn)率對能源消費(fèi)的影響程度日益加深。

能源消費(fèi);動態(tài)演變;狀態(tài)空間模型;卡爾曼濾波

隨著我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展,能源對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的約束日益凸顯。據(jù)資料顯示,2006年我國 GDP總量達(dá)到209 407億元,約占全球 GDP總量的5.5%,但同時,能源的消耗高達(dá)24.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,約占世界能源消耗量的15%。從能源消耗結(jié)構(gòu)看,與世界能源消耗總體規(guī)模相比,鋼材、水泥消耗分別約占世界鋼材、水泥消耗量的30%、54%。[1]近年來,我國能源消耗增長速度開始大于經(jīng)濟(jì)增長速度,能源消耗彈性系數(shù)有所反彈,單位 GDP能耗下降有限。改革開放以來,我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和技術(shù)水平均發(fā)生了深刻變化,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變動以及技術(shù)水平的提升與我國的經(jīng)濟(jì)增長緊密相關(guān),兩者對能源消費(fèi)以及經(jīng)濟(jì)增長的影響成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)。因此,本文從我國經(jīng)濟(jì)增長、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進(jìn)步與能源消費(fèi)的關(guān)系著手分析能源消費(fèi)的動態(tài)演化,以期提供有價值的政策參考。

一、文獻(xiàn)回顧與理論預(yù)設(shè)

(一)能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長

能源是經(jīng)濟(jì)增長必要投入要素之一,是支撐經(jīng)濟(jì)增長的重要因素,經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展又會帶動能源消費(fèi)量的不斷上升。目前,關(guān)于二者實(shí)證關(guān)系的研究較為豐富(見表1),從計(jì)量方法來看多采用協(xié)整技術(shù)和 Granger因果關(guān)系分析,所獲結(jié)論包括能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長的單向、雙向因果關(guān)系以及不存在因果關(guān)系。

表1 能源消費(fèi)與 GDP相關(guān)關(guān)系實(shí)證研究比較

此外,也有一些否認(rèn)二者因果關(guān)系的研究,如Cheng(1999)對印度的研究 ,Lee、Chang(2007)對亞洲國家的研究,均認(rèn)為在短期能源消費(fèi)和 GDP之間不存在因果關(guān)系,而在長期也只存在從能源消費(fèi)到 GDP的單向因果關(guān)系;趙進(jìn)文、范繼濤(2007)運(yùn)用非線性STR技術(shù)得出我國經(jīng)濟(jì)增長對能源消費(fèi)的影響具有非線性、非對稱及階段性特征。

盡管現(xiàn)有研究結(jié)論并不一致,但多數(shù)認(rèn)為二者之間存在從 GDP到能源消費(fèi)的單向或雙向因果關(guān)系。就我國而言,改革開放以來,經(jīng)濟(jì)增長與能源消費(fèi)增長呈現(xiàn)高度一致的變動趨勢(如圖1所示);名義 GDP增長率和能源消費(fèi)增長率表現(xiàn)為較強(qiáng)的協(xié)同關(guān)系。因此,本文的第一個理論預(yù)設(shè)為:經(jīng)濟(jì)增長帶動了能源消費(fèi)增長,二者正相關(guān)。

(二)能源消費(fèi)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

圖1 能源消費(fèi)增長與GDP增長相關(guān)圖

能源消費(fèi)不僅與經(jīng)濟(jì)增長相關(guān),而且受產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動影響。在各產(chǎn)業(yè)能源消耗強(qiáng)度不變條件下,如果產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)發(fā)生變動,則能源消耗會隨之變動;如果產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中高能源消費(fèi)產(chǎn)業(yè)比重減少,能源消費(fèi)總量會降低,反之則提高。

從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)視角研究能源消費(fèi)是當(dāng)前理論研究的熱點(diǎn)問題之一。從國外研究來看,Meadows(1972)等發(fā)現(xiàn)工業(yè)化之前能源消耗較少,隨著工業(yè)化水平的提高,經(jīng)濟(jì)增長對能源消耗急劇增加。與此類似,Ayres(1998)研究表明,在發(fā)達(dá)國家工業(yè)化過程中,能源消費(fèi)強(qiáng)度在工業(yè)化初始階段呈上升趨勢,達(dá)到某個峰值后才開始下降,能源消費(fèi)與工業(yè)化呈倒U型關(guān)系。Kambara(1992)、Richard(1999)也認(rèn)為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化,尤其是工業(yè)與服務(wù)業(yè)以及輕重工業(yè)結(jié)構(gòu)的變化,是導(dǎo)致能耗強(qiáng)度變化的關(guān)鍵因素。Denison(1967)、Maddison(1987)等的研究表明,在部門生產(chǎn)率存在系統(tǒng)差異的條件下,能源從低生產(chǎn)率部門向高生產(chǎn)率部門轉(zhuǎn)移,會促進(jìn)經(jīng)濟(jì)體總的能源效率提高,而總生產(chǎn)率增長率超過各部門生產(chǎn)率增長率加權(quán)和的部分就是結(jié)構(gòu)變化對生產(chǎn)率增長的貢獻(xiàn)。

國內(nèi)研究大體可分為能源消費(fèi)總量分析和能源效率分析兩類。前者如史丹(1999)通過統(tǒng)計(jì)指數(shù)分析法構(gòu)造能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)指數(shù)分析我國能源結(jié)構(gòu)的變化,得出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化是低速能源消費(fèi)的重要因素。尹春華(2003)運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析法,研究了我國1980～1998年能源消費(fèi)總量與三次產(chǎn)業(yè)之間關(guān)系,發(fā)現(xiàn)第二產(chǎn)業(yè)對能源消費(fèi)影響最大,第三產(chǎn)業(yè)次之,第一產(chǎn)業(yè)最小。深入到能源內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其效率的研究,如吳巧生等(2006)運(yùn)用Laspeyres指數(shù)及其分解模型,發(fā)現(xiàn)我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對降低能源消耗強(qiáng)度的作用是消極的,能源消耗強(qiáng)度下降主要是效率份額作用的結(jié)果。魏楚(2007)運(yùn)用DEA方法構(gòu)建能源效率指標(biāo)進(jìn)行能源效率的計(jì)算,得出產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化有利于提高能源效率的結(jié)論。此外,有少量文獻(xiàn)涉及上述產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與能源消費(fèi)關(guān)系的證偽研究,如周鴻、林凌(2005)、張金隆(2003)認(rèn)為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對能源效率的影響并不明顯,或者這種影響正在逐漸消失。還有研究認(rèn)為結(jié)構(gòu)調(diào)整對能源效率產(chǎn)生負(fù)面影響,如王玉潛(2003)、韓智勇等(2004)。

上述研究達(dá)成的基本共識是:一國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及其變動對資源消耗具有較強(qiáng)的影響。因此,本文的理論預(yù)設(shè)之二為:工業(yè)化進(jìn)程促進(jìn)了能源消費(fèi),產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和優(yōu)化可有效提高能源利用效率。

(三)能源消費(fèi)與技術(shù)進(jìn)步

隨著內(nèi)生增長理論的發(fā)展和日漸成熟,知識、技術(shù)、人力資本等概念得到越來越多的重視和關(guān)注,認(rèn)為技術(shù)進(jìn)步對其它要素的投入可起到替代作用。在能源消費(fèi)領(lǐng)域尤其是關(guān)于能源效率的研究同樣開始聚焦于技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新的影響。如Stern和Ma(2008)運(yùn)用LMDI分解技術(shù),對我國能源密度進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步是我國能源密度下降的主因。技術(shù)進(jìn)步可能帶來能源節(jié)約,進(jìn)而使產(chǎn)出增長率大于要素投入增長率,而低效能源組成到高效能源組成的轉(zhuǎn)變可使同樣的能源投入獲得更多產(chǎn)出。李國璋、王雙(2008)以面板數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)運(yùn)用隨機(jī)前沿模型,認(rèn)為技術(shù)效率是造成地區(qū)能源消費(fèi)差異的主要原因。王玉潛(2003)采用投入產(chǎn)出法,發(fā)現(xiàn)我國1987～1997年的技術(shù)進(jìn)步降低了能源消耗強(qiáng)度,而需求結(jié)構(gòu)的變動提高了能源消耗強(qiáng)度?？傊?技術(shù)進(jìn)步與技術(shù)創(chuàng)新在轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式、能源生產(chǎn)方式和能源消費(fèi)方式方面發(fā)揮著無可替代的作用。基于此,本文的理論預(yù)設(shè)三為:技術(shù)進(jìn)步抑制了能源消費(fèi)的增長,提高了能源利用效率。

本文與以往研究不同之處有三:第一,研究視角。本文采用多變量分析框架,不單純分析能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系,而是將產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和技術(shù)進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)增長并列納入研究體系,考察它們之間的長期均衡關(guān)系。第二,實(shí)證方法。本文以可變系數(shù)狀態(tài)空間模型和 KALMAN濾波方法為基礎(chǔ),研究各解釋變量對能源消費(fèi)的長期動態(tài)影響。第三,指標(biāo)選取。在測量技術(shù)進(jìn)步的變量選取上,采用體現(xiàn)社會整體技術(shù)水平的全要素生產(chǎn)率,并通過索洛余值法進(jìn)行實(shí)際測算獲得。①

二、指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)來源

(一)數(shù)據(jù)與指標(biāo)說明

本文主要考查經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、工業(yè)化水平和技術(shù)進(jìn)步對一次性能源消費(fèi)總量的影響。能源消費(fèi)(EC)用全國各行業(yè)和居民生活消費(fèi)的各種能源的總和表示,包括原煤和原油及其制品、天然氣和電力,不包括低熱值燃料、生物質(zhì)能和太陽能等的利用,并采用通常的萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤;經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平用國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)替代,并以1978年不變價格表示;工業(yè)化水平(IP)用第二產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值占GDP的比重來衡量;技術(shù)進(jìn)步用全要素生產(chǎn)率(TFP)來表示。變量的樣本區(qū)間為1978～2007年,所有數(shù)據(jù)均來自于《新中國五十五年統(tǒng)計(jì)資料匯編》、《中國國內(nèi)生產(chǎn)總值核算——?dú)v史資料:1952～2004年》和《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》。

(二)全要素生產(chǎn)率測算

通常假設(shè)生產(chǎn)函數(shù)的規(guī)模收益不變,即α+β=1,則生產(chǎn)函數(shù)變?yōu)?/p>

對上述雙對數(shù)模型進(jìn)行OLS估計(jì)即可求得全要素生產(chǎn)率。

估計(jì)過程需要各期實(shí)際產(chǎn)出Y,資本存量K和勞動投入L的數(shù)據(jù)。產(chǎn)出由1978年不變價格計(jì)算的國內(nèi)生產(chǎn)總值表示;勞動投入L用歷年年末社會從業(yè)人數(shù)表示;資本存量用常用的永續(xù)盤存法測算,基本公式為

其中,Kt為t年的實(shí)際資本存量,Kt-1為t-1年的實(shí)際資本存量,t年的實(shí)際投資,δt為t年的固定資產(chǎn)的折舊率。關(guān)于It的選擇標(biāo)準(zhǔn),單豪杰(2008)[3]進(jìn)行了詳細(xì)論述,本文采用與其相同的做法,用固定資本形成額表示投資,并用固定資本形成額指數(shù)換算為以1978年價格表示的實(shí)際投資額。至于基期資本存量,則使用張軍、章元(2004)[4]對1952年基期資本存量的估計(jì)800億元,利用永續(xù)盤存法分別得出1978～2007年各年以1978年價格表示的資本存量值。資產(chǎn)折舊率取10%。使用OLS回歸的結(jié)果如下:

三、能源消費(fèi)相關(guān)因素的實(shí)證檢驗(yàn)

(一)模型構(gòu)建

目前有關(guān)能源消費(fèi)的文獻(xiàn)在方法上多采用協(xié)整和誤差修正技術(shù),屬于固定參數(shù)模型的估計(jì)。隨著時間的推移,各變量間的經(jīng)濟(jì)關(guān)系由于經(jīng)濟(jì)改革、各種各樣的外界沖擊和政策變化等因素的影響發(fā)生了很大變化,這種變化用以往的普通最小二乘法等固定參數(shù)模型無法體現(xiàn),而基于可變參數(shù)的狀態(tài)空間模型則可實(shí)現(xiàn)這一要求。因此,本文擬采用可變系數(shù)的狀態(tài)空間模型分析各相關(guān)變量對能源消費(fèi)的動態(tài)影響。

狀態(tài)空間模型是估計(jì)不可觀測時間變量的一種有力的建模工具。該方法具有兩個優(yōu)勢:一是能通過狀態(tài)變量體現(xiàn)不可觀測變量對被解釋變量的影響,從而較好地解決設(shè)定誤差問題,并大大節(jié)省自由度。二是運(yùn)用遞歸算法即卡爾曼濾波方法估計(jì),能將不可觀測因素的影響過濾出來,并且可利用被解釋變量過去觀察值提供的信息得到狀態(tài)變量的最佳近似。

狀態(tài)空間模型是動態(tài)模型的一般形式,一般由信號方程和狀態(tài)方程組成。例如,k×1維向量yt的動態(tài)線性狀態(tài)空間可表示為下面一組方程:

公式(5)～(8)中,Zt為 k×m矩陣α,t為 m×1維不可觀測的狀態(tài)向量,即時變系數(shù)向量,可表示為一階馬爾科夫過程,dt、ct中的參數(shù)僅影響確定性可觀測變量和狀態(tài)的期望值,εt、ηt是服從零均值正態(tài)分布的擾動向量,且εt、ηt同一時刻的協(xié)方差矩陣為

Zt,Rt,Ht,Qt,dt,ct被稱為系統(tǒng)矩陣或向量,狀態(tài)空間的主要任務(wù)之一就是估計(jì)這些參數(shù)。

在狀態(tài)方程公式(6)中,假定參數(shù)αt的變動服從于AR(1)形式,其也可以服從隨機(jī)游走如公式(7)或者帶有漂移項(xiàng)的隨機(jī)游走形式如公式(8)。通過綜合比較各種形式,本文最終采用遞歸系數(shù)形式。能源消費(fèi)的狀態(tài)空間模型構(gòu)建如下:

量測方程:lnEC=c(1)+sv1·lnGD P+sv2·lnI P+sv3·lnT FP+[var=exp(c(2))](10)

狀態(tài)方程:sv1=sv1(-1),sv2=sv2(-1),sv3=sv3(-1)(11)

(二)單位根檢驗(yàn)

首先對各變量進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗(yàn),因?yàn)闀r間序列的非平穩(wěn)性會導(dǎo)致虛假回歸。本文運(yùn)用ADF檢驗(yàn)法對數(shù)據(jù)進(jìn)行單位根檢驗(yàn)。單位根檢驗(yàn)結(jié)果(見表2)表明,各變量水平值均接受了存在單位根的原假設(shè),所有一階差分變量分別在5%和10%顯著水平下拒絕了存在單位根的原假設(shè)。因此,各變量均為一階單整 ,即 I(1)。

表2 單位根檢驗(yàn)

(三)狀態(tài)空間模型估計(jì)

由于狀態(tài)空間模型要求各變量是平穩(wěn)的或存在協(xié)整關(guān)系,上述單位根檢驗(yàn)已表明各變量是一階差分平穩(wěn)的,在此基礎(chǔ)上可進(jìn)行Johansen協(xié)整檢驗(yàn),該檢驗(yàn)是一種回歸系數(shù)的檢驗(yàn)方法,基于具有高斯誤差的向量自回歸模型的誤差修正表達(dá)式,即以VAR模型基礎(chǔ),利用極大似然法估計(jì)參數(shù),再由有關(guān)參數(shù)矩陣的秩確定協(xié)整向量個數(shù)。因此,協(xié)整檢驗(yàn)之前首先應(yīng)采用各變量的水平值構(gòu)造VAR模型確定最佳滯后階數(shù),滯后期的確定以五個信息準(zhǔn)則的最小值為依據(jù)(見表3)。五個信息準(zhǔn)則中四個都選擇了滯后3期,因此最終確定滯后期為3,協(xié)整檢驗(yàn)的滯后期數(shù)應(yīng)為2。通過協(xié)整檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),無論是跡檢驗(yàn)還是最大特征值檢驗(yàn)都表明,各變量在5%顯著水平下存在唯一的一個協(xié)整關(guān)系(見表4)。

表3 VAR模型最佳滯后期選擇

表4 Johansen極大似然檢驗(yàn)

由于各變量間存在協(xié)整關(guān)系,因此,運(yùn)用狀態(tài)空間模型估計(jì)所得到的結(jié)論是可靠的。將各數(shù)據(jù)代入前述狀態(tài)空間模型的公式(10)和(11)中,并使用eviews6.0軟件進(jìn)行相應(yīng)操作,通過卡爾曼濾波算法得到狀態(tài)空間模型的估計(jì)結(jié)果如公式(12):

公式(12)中括號內(nèi)為z統(tǒng)計(jì)量,在5%顯著水平下均通過z統(tǒng)計(jì)量檢驗(yàn)。sv1、sv2、sv3分別代表 GDP、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與全要素生產(chǎn)率對能源消費(fèi)的影響系數(shù)是隨時間而改變的。圖2～4分別刻畫了 GDP、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及全要素生產(chǎn)率對能源消費(fèi)彈性的變動趨勢。

圖2 GDP對能源消費(fèi)彈性影響系數(shù)

圖2給出了能源消費(fèi)的收入彈性在1978～2007年之間的變動過程。總體而言,經(jīng)濟(jì)增長明顯促進(jìn)了能源消費(fèi)增長,能源消費(fèi)的收入彈性均值為0.74,即 GDP每增長1%將帶動能源消費(fèi)增長0.74%。從變化趨勢看,改革開放以來,我國能源消費(fèi)的收入彈性在小幅波動中呈上升趨勢,并在1988年達(dá)到最高值1.15,隨后90年代呈下降趨勢。說明隨著經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與改革的深入,能源利用效率得到逐步提升;但2003年以后能源消費(fèi)彈性系數(shù)又有小幅回升,這說明近些年來我國投資增長過猛、高耗能產(chǎn)業(yè)迅速擴(kuò)張,高耗能產(chǎn)品的產(chǎn)量也大幅增長。另外,從我國統(tǒng)計(jì)年鑒公布的能源消費(fèi)彈性系數(shù)來看,2003、2004年分別為1.53和1.59,2005年雖有所回落,但仍高達(dá)1.02。這表明近些年我國能源消費(fèi)的增長速度明顯快于經(jīng)濟(jì)增長速度,用較多的能源消費(fèi)來支撐經(jīng)濟(jì)增長,同時節(jié)能減排的壓力也面臨加大的趨勢。

圖3是能源消費(fèi)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)彈性變化圖示。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對能源消費(fèi)的影響也是積極顯著的,即工業(yè)產(chǎn)值的增加伴隨著能源消費(fèi)的同步增長。從平均水平看,能源消費(fèi)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)彈性為0.82,大于能源消費(fèi)的收入彈性,表明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)較之于經(jīng)濟(jì)增長是能源消費(fèi)更為重要的影響因素。但從總體演變趨勢來看,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的影響呈逐漸下降趨勢,尤其是1995年以來,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對能源消費(fèi)的彈性系數(shù)快速下降。進(jìn)入“九五”以后,隨著市場經(jīng)濟(jì)的不斷推進(jìn)和完善,市場機(jī)制的自發(fā)作用迫使企業(yè)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化和升級,導(dǎo)致部門高耗能行業(yè)的企業(yè)關(guān)閉或停產(chǎn);同時受東南亞金融危機(jī)影響,我國出口大幅下降,很多行業(yè)如紡織、機(jī)械加工等出現(xiàn)負(fù)增長,進(jìn)而降低了能源需求。另外,從工業(yè)產(chǎn)值占國內(nèi)生產(chǎn)總值比重走勢來看,20世紀(jì)90年代該比例也是不斷下降的。盡管2003年后又有回升,但以產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和升級為目標(biāo)的產(chǎn)業(yè)政策不斷提高了能源利用效率。因此,總體上看,能源消費(fèi)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)彈性日趨下降。

圖3 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對能源消費(fèi)彈性影響系數(shù)

圖4 技術(shù)進(jìn)步對能源消費(fèi)影響系數(shù)

圖4描繪了全要素生產(chǎn)率對能源消費(fèi)的影響。與GDP和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的影響相反,全要素生產(chǎn)率的提高有效地抑制了能源消費(fèi)的增長。除了最初幾年,彈性系數(shù)為正之外,樣本區(qū)間內(nèi)較多年份都為負(fù)數(shù),該彈性均值為0.45,即全要素生產(chǎn)率每提高1%,將平均減低能耗0.45%,而且該影響也是顯著的,這說明生產(chǎn)率的提高進(jìn)而技術(shù)進(jìn)步可以有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,提高能源利用效率。

四、結(jié)論

本文運(yùn)用協(xié)整技術(shù)與狀態(tài)空間模型以及卡爾曼濾波方法估計(jì)和分析了我國能源消費(fèi)的收入彈性、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)彈性以及生產(chǎn)率彈性。結(jié)果顯示,改革開放以來,GDP、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與全要素生產(chǎn)率對我國能源消費(fèi)具有顯著地促進(jìn)或抑制作用,與先前的理論預(yù)設(shè)均一致。具體而言,GDP與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對能源消費(fèi)是積極的正向效應(yīng),即GDP與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變動將帶來能源消費(fèi)同方向的變動,說明現(xiàn)階段我國經(jīng)濟(jì)增長仍然主要依靠高投資拉動,粗放式的經(jīng)濟(jì)增長模式并未得到根本轉(zhuǎn)變;以工業(yè)產(chǎn)值比重衡量的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對能源消費(fèi)也有明顯的拉動作用,但是從彈性變化的長期趨勢來看,能源消費(fèi)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)彈性呈遞減趨勢,說明我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)在不斷的優(yōu)化和升級,越來越體現(xiàn)了對能源的高效利用。以全要素生產(chǎn)率衡量的技術(shù)進(jìn)步對能源消費(fèi)的影響顯著為負(fù),說明技術(shù)進(jìn)步起到了降低能源消耗的作用。

隨著經(jīng)濟(jì)的繼續(xù)增長和工業(yè)化水平的不斷提高,能源消費(fèi)也勢必會隨之增長,要提高能源利用效率,實(shí)現(xiàn)低投入、高增長、高收益,應(yīng)重點(diǎn)從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與技術(shù)提升方面著手,以產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),尤其是工業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)調(diào)整為主線,以技術(shù)提升為核心和關(guān)鍵,并且將技術(shù)提升與結(jié)構(gòu)調(diào)整相結(jié)合,使技術(shù)提升為結(jié)構(gòu)調(diào)整服務(wù),同時結(jié)構(gòu)調(diào)整應(yīng)將技術(shù)因素融入產(chǎn)業(yè)及其資源整合過程中,最終實(shí)現(xiàn)在保持經(jīng)濟(jì)增長和工業(yè)擴(kuò)張速度的同時,提高能源利用質(zhì)量,獲得能源資源的帕累托最優(yōu)配置。

注 釋:

①在能源消費(fèi)的研究文獻(xiàn)中,技術(shù)進(jìn)步的衡量有多種替代變量,如政府的研發(fā)投入、專利、發(fā)明、能源消費(fèi)強(qiáng)度等,但是這些替代變量只是技術(shù)進(jìn)步的粗略近似,并不能真正反映實(shí)際的技術(shù)狀況。而全要素生產(chǎn)率,其一般含義為資源(包括人力、物力、財(cái)力)開發(fā)利用的效率,源自于技術(shù)進(jìn)步、組織創(chuàng)新、專業(yè)化和生產(chǎn)創(chuàng)新等方面;盡管通過剔除資本、勞動等要素投入之后的余值來衡量會導(dǎo)致一定的偏誤,但仍不失為衡量全社會一般技術(shù)水平及其變動的較好標(biāo)準(zhǔn),而且得到日益廣泛的使用。

[1]“硬約束”指標(biāo)為節(jié)能減排“保駕護(hù)航”[EB/OL].http://env.people.com.cn/GB/6584956.html,2007-11-28.

[2]郭慶旺,賈俊雪.中國全要素生產(chǎn)率的估算:1979～2004[J].經(jīng)濟(jì)研究,2005,(6):51～60.

[3]單豪杰.中國資本存量 K的再估算:1952～2006年[J].數(shù)量經(jīng)濟(jì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究,2008,(10):17～31.

[4]張 軍,章 元.對中國資本存量 K的再估計(jì)[J].經(jīng)濟(jì)研究,2003,(7):35～43.

Dynamic Evolution of China’s Energy Consumption——Based on State Space Model with Time-varying Parameters

ZHANG Xing,YAN G Xiao-li

(Economic School,Nankai University,Tianjin300071,China)

Different from the traditional static analysis,this paper applies co-integrated theory and state space model to establish the state space model of energy consumption with time-varying parameters under the multivariable framework,and then uses Kalman filter method to estimate and research the long-run trend of income elasticity,industrial structure elasticity and productivity elasticity of energy consumption.The results of the model showed that economic growth and industry structure significantly promote the energy consumption while the total factor productivity has the negative impacts,which reduces the consumption of energy.In the long run,the trend of each energy consumption elasticity appeared differently.For the income elasticity,it may continue to increase slightly in the future,but the structure elasticity shows obvious decreasing trend and the influence of total factor productivity elasticity towards energy consumption will be getting stronger.

energy consumption;dynamic evolution;state space model;Kalman filter

F222

ADOI10.3969/j.issn.1671-1653.2011.02.002

1671-1653(2011)02-0009-07

2010-12-01

張 興(1982-),女,河北邯鄲人,南開大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院2008級世界經(jīng)濟(jì)專業(yè)博士研究生,主要從事跨國公司與國際直接投資研究。