中國經(jīng)濟(jì)增長與能源問題的實(shí)證分析

宋祖紅，蘇少之

(1.中南財經(jīng)政法大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，武漢 430073；2.湖北民族學(xué)院鄂西生態(tài)文化旅游研究中心，湖北恩施 445000)

中國經(jīng)濟(jì)增長與能源問題的實(shí)證分析

宋祖紅1,2，蘇少之1

(1.中南財經(jīng)政法大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，武漢 430073；2.湖北民族學(xué)院鄂西生態(tài)文化旅游研究中心，湖北恩施 445000)

對中國1978～2011年能源生產(chǎn)、能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長之間的協(xié)整性檢驗(yàn)和因果關(guān)系研究表明，中國經(jīng)濟(jì)增長與能源問題之間存在長期均衡關(guān)系；短期能源問題對經(jīng)濟(jì)增長的影響不大，應(yīng)運(yùn)脈沖沖擊效果來看，短期經(jīng)濟(jì)增長與能源生產(chǎn)和消費(fèi)的關(guān)系緊密度不高，長期中經(jīng)濟(jì)增長將改變能源生產(chǎn)和消費(fèi)模式。

能源生產(chǎn)；能源消費(fèi)；協(xié)整；格蘭杰檢驗(yàn)；經(jīng)濟(jì)增長

0 引言

能源是全球經(jīng)濟(jì)增長的最基本驅(qū)動力，是人類賴以生存的基礎(chǔ)。中國是目前世界上第二位能源生產(chǎn)國和消費(fèi)國，中國已經(jīng)成為世界能源市場不可或缺的重要組成部分，對維護(hù)全球能源安全作用日趨突顯，對世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展和繁榮貢獻(xiàn)日益增加。然而，持續(xù)高漲的經(jīng)濟(jì)增長對能源產(chǎn)生了巨大需求，導(dǎo)致能源的過量生產(chǎn)與消費(fèi)?？偨Y(jié)過去三次世界范圍內(nèi)由于能源危機(jī)給西方工業(yè)化國家經(jīng)濟(jì)帶來的沖擊和影響，中國自1978年實(shí)行改革開放政策以來，經(jīng)濟(jì)增長速度受到各方高度關(guān)注，中國能源問題也廣受重視：認(rèn)為中國社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展同樣不可避免的受能源問題制約。事實(shí)上能源是不是會成為中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展“瓶頸”？就必須運(yùn)用科學(xué)的方法分析中國經(jīng)濟(jì)增長與能源之間的關(guān)系，本文從能源生產(chǎn)與消費(fèi)的角度采用協(xié)整理論和Granger因果檢驗(yàn)來回答這一問題。并引入能源生產(chǎn)與能源消費(fèi)多因素角度分析能源與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系，結(jié)合脈沖響應(yīng)函數(shù)方法分析中國經(jīng)濟(jì)增長與能源生產(chǎn)、消費(fèi)之間相互對對方的沖擊情況。

1 數(shù)據(jù)和模型

1.1 樣本數(shù)據(jù)及變量

能源問題主要是能源生產(chǎn)(EPC)與能源消費(fèi)(ECP)問題，我們選取實(shí)際GDP、能源生產(chǎn)(EPC)、能源消費(fèi)(ECP)為研究變量探討經(jīng)濟(jì)增長與能源問題之間的關(guān)系。1978年以前的數(shù)據(jù)沒有被本文采用，主要基于在此之前中國經(jīng)濟(jì)相對封閉，市場經(jīng)濟(jì)建設(shè)滯后，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行環(huán)境區(qū)別較大。因此樣本區(qū)間選用1978～2011年數(shù)據(jù)能夠全面反映改革開放以來能源與經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系。本文采用的數(shù)據(jù)都來源于歷年《中國統(tǒng)計年鑒》，能源生產(chǎn)(EPC)、能源消費(fèi)(ECP)單位為萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)是以1978年為基期的GDP指數(shù)和實(shí)際GDP數(shù)據(jù)計算而來，得到以1978年不變價格的實(shí)際GDP，單位為億元。為了使數(shù)據(jù)具有可比較性和減少異方差，所有數(shù)據(jù)均取對數(shù)，lnGDP、lnEPC、lnECP分別表示實(shí)際國內(nèi)生產(chǎn)總值，能源生產(chǎn)總量、能源消費(fèi)總量，其中實(shí)際國內(nèi)生產(chǎn)總值為剔除物價因素影響后實(shí)際值。

1.2 模型構(gòu)建

本文采用向量自回歸模型（VAR）作為研究的方法，選取國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）、能源生產(chǎn)總量（EPC）、能源消費(fèi)總量(ECP)考察和分析中國經(jīng)濟(jì)增長與能源之間的關(guān)系，分別建立2個VAR模型：模型1為經(jīng)濟(jì)增長與能源生產(chǎn)(EPC)；模型2為經(jīng)濟(jì)增長與能源消費(fèi)（ECP）。

2 實(shí)證分析

2.1 單位根檢驗(yàn)

對時間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)時，為了避免檢驗(yàn)產(chǎn)生偽回歸，對所有的變量運(yùn)用Eviews5。0軟件進(jìn)行單位根檢驗(yàn)，確保平穩(wěn)性。協(xié)整檢驗(yàn)的前提是時序變量要滿足同階同整，即符合同階單整（Id）條件才能做協(xié)整檢驗(yàn)。對變量數(shù)據(jù)取自然對數(shù)消除可能存在的異方差，即取做出lngdp、lnepc、lnecp的圖形見圖1。

圖1反映了經(jīng)濟(jì)增長與能源生產(chǎn)、能源消費(fèi)趨勢發(fā)展變化圖，總體來看，經(jīng)濟(jì)增長與能源生產(chǎn)、能源消費(fèi)變化方向具有一致性、非平穩(wěn)性，由此可知三者之間具有協(xié)同增長效應(yīng)，從序列圖形而言，具有明顯的截距特征和時間趨勢。通過檢驗(yàn)，結(jié)果表明GDP、EPC、ECP水平值和經(jīng)過一階差分處理后的數(shù)據(jù)均為非平穩(wěn)性變量，經(jīng)過二階差分后均在5%的顯著水平上達(dá)到平穩(wěn)并二階單整（表1）。

圖1 經(jīng)濟(jì)增長與能源生產(chǎn)、能源消費(fèi)趨勢變化圖

表1 LnGDP、LnECP、LnEPC單位根檢驗(yàn)

在一階差分基礎(chǔ)上，做單位根檢驗(yàn)，經(jīng)過差分的DLnGDP、DLnEPC、DLnECP與未經(jīng)差分的原始對數(shù)序列LnGDP、LnEPC、LnECP的ADF檢驗(yàn)統(tǒng)計量大于顯著性水平5%的臨界值，表明LnGDP、LnEPC、LnECP和DLnGDP、DLnEPC、DLnECP均可以在95%的置信水平下接原假設(shè)，說明對數(shù)原序列和一階差分存在單位根為非平穩(wěn)時間序列。由此做二階差分得到新序列如圖2示。

圖2 經(jīng)濟(jì)增長與能源生產(chǎn)、能源消費(fèi)二階差分趨勢變化圖

圖2圖形言之，經(jīng)過二階差分，上述序列時間趨勢明顯消除時間趨勢，序列在零均值上下波動，呈現(xiàn)無規(guī)則變化。選取不包含常數(shù)項和時間趨勢項的式（3）對序列進(jìn)行單位根檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果見表1。結(jié)果得出二階差分后DDLnECP、DDLnEP、DDLnGDP的ADF檢驗(yàn)統(tǒng)計量小于顯著水平5%的臨界值，表明DDLnECP、DDLnEP、DDLnGDP均可以在置信水平為95%的水平下拒絕原假設(shè)，從而得到序列DDLnECP、DDLnEP、DDLnGDP不存在單位根，為一平穩(wěn)序列。從單位根檢驗(yàn)的結(jié)果表明了原序列在經(jīng)過二階差分后平穩(wěn)，為二階單整。

2.2 協(xié)整檢驗(yàn)

為了進(jìn)一步理清經(jīng)濟(jì)增長與能源生產(chǎn)和能源消費(fèi)之間是否存在長期的均衡關(guān)系，于是對經(jīng)濟(jì)增長變量和能源消費(fèi)與能源生產(chǎn)變量進(jìn)行協(xié)整分析。序列LnECP～I(xiàn)（2）、LnEP～I(xiàn)（2）、LnGDP～I(xiàn)（2）滿足協(xié)整檢驗(yàn)要求，所以在分析能源生產(chǎn)、能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長的協(xié)整關(guān)系時，用EG兩步法分別對LnGDP、LnEPC和LnGDP、LnECP進(jìn)行協(xié)整關(guān)系檢驗(yàn)。

第一步：用OLS方法估計LnGDP、LnEPC之間的回歸方程，經(jīng)濟(jì)增長與能源生產(chǎn)就定性角度而言具有互為因果的關(guān)系，而目前我國實(shí)際是能源生產(chǎn)高低水平?jīng)Q定經(jīng)濟(jì)增長的速度快慢，在此把能源生產(chǎn)LnEPC做為解釋變量，考察它對經(jīng)濟(jì)增長水平LnGDP的影響程度大小，據(jù)1978～2010年數(shù)據(jù)，協(xié)整回歸模型為：

經(jīng)過整理計算得到OLS估計的殘差序列

第二步：檢驗(yàn)上述模型的殘差項是否平穩(wěn)序列，即檢驗(yàn)ECM1是否為I(0)序列。作出序列ECM1的變化趨勢圖（圖3），對該序列做單位根檢驗(yàn)。從圖中看出序列沒有時間趨勢，在零均值上下波動。單位根檢驗(yàn)結(jié)果見表2。①蘇金發(fā)，《城鄉(xiāng)統(tǒng)籌：城鎮(zhèn)化與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系的實(shí)證分析》。經(jīng)濟(jì)經(jīng)緯，2011.

圖3 (LNGDP與LNEPC)殘差序列ECM趨勢圖

表2 殘差序列單位根的ADF檢驗(yàn)表

表2表明，殘差序列ADF在二階差分后平穩(wěn)，且有ADF的值小于顯著性10%的臨界值，即為ECM～I(xiàn)(0)，LnGDP、LnEPC之間存在協(xié)整關(guān)系，協(xié)整向量（1，1.17944）。

通過上述分析，協(xié)整回歸方程解釋了經(jīng)濟(jì)增長與能源生產(chǎn)存在長期均衡關(guān)系，能源生產(chǎn)提高一個百分點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)增長就提高大約1.1794個百分點(diǎn)。協(xié)整回歸方程能夠解釋現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

反之，假定經(jīng)濟(jì)增長LnGDP為解釋變量，則有回歸方程：DP，序列ECM2趨勢如圖4右示。對殘差序列進(jìn)行單位根檢驗(yàn)，結(jié)果見表2，表明LNEPC與LNGDP存在協(xié)整關(guān)系。式（2）說明，在長期的經(jīng)濟(jì)增長和發(fā)展中，經(jīng)濟(jì)增長1個百分點(diǎn)，能源生產(chǎn)總量相應(yīng)提高0.7597個百分點(diǎn)。因此，經(jīng)濟(jì)增長與能源生產(chǎn)在長期發(fā)展中，相互促進(jìn)作用大小不一樣。通過中國1978～2011年數(shù)據(jù)的定量分析表明，能源生產(chǎn)對經(jīng)濟(jì)增長的促進(jìn)作用強(qiáng)度（1.1794）大于經(jīng)濟(jì)增長對能源生產(chǎn)的促進(jìn)作用強(qiáng)度（0.7597）。這也表明中國自改革開放以來，經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展依賴于能源生產(chǎn)的客觀實(shí)際。

同理，做經(jīng)濟(jì)增長LNGDP與能源消費(fèi)LNEPC協(xié)整檢驗(yàn)（鑒于篇幅限制，過程略）。

圖4 (LNGDP與LNECP)殘差序列ECM趨勢圖

表3 殘差序列單位根的ADF檢驗(yàn)表

上述式（3）、（4）分別說明能源消費(fèi)提高一個百分點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)增長提高1.0369個百分點(diǎn)，而經(jīng)濟(jì)增長提高一個百分點(diǎn)，能源消費(fèi)提高0.8824個百分點(diǎn)，即能源消費(fèi)對經(jīng)濟(jì)增長的促進(jìn)作用強(qiáng)度（1.0369）大于經(jīng)濟(jì)增長對能源消費(fèi)的強(qiáng)度（0.8824）。這與當(dāng)前國家在調(diào)整經(jīng)濟(jì)發(fā)展結(jié)構(gòu)宏觀政策是吻合的，積極轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長方式，減少經(jīng)濟(jì)增長對不可再生能源的長期依賴關(guān)系。經(jīng)濟(jì)增長方式轉(zhuǎn)變?nèi)〉靡欢ǔ尚У霓D(zhuǎn)型，經(jīng)濟(jì)增長水平對能源消費(fèi)水平依賴性逐漸減弱。

2.3 誤差修正

在檢驗(yàn)變量X和Y如果存在協(xié)整關(guān)系時，Engle和Granger在1987年提出Granger定理，即變量X和Y之間短期的非均衡關(guān)系可用誤差模型來修正，誤差修正模型的表達(dá)式：

式中ecmt-1是長期均衡偏差項，λ是短期調(diào)整參數(shù)。誤差修正模型能夠檢驗(yàn)變量之間在短期的變動關(guān)系。通過上述分析，LNGDP和LNEPC，LNGDP和LNECP是協(xié)整的，建立上述二者之間短期動態(tài)均衡關(guān)系的誤差修正模型：

式（6）中的ECM1t-1由式（1）得到。誤差修正模型（6）顯示，在短期內(nèi)，能源生產(chǎn)提高1個百分點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)增長0.7885個百分點(diǎn)，而長期中是1.1794個百分點(diǎn)，可見能源生產(chǎn)對經(jīng)濟(jì)發(fā)展的促進(jìn)作用長期大于短期。誤差修正系數(shù)為-0.0293，表明長期均衡趨勢誤差修正項對經(jīng)濟(jì)增長的調(diào)整幅度為2.93%。

建立ECM2=LNEPC-4.819330541-0.7597256508*LN GDP以LNGDP作為解釋變量的誤差修正模型

同理，可以得出△LNGDPt與△LNECPt之間的誤差修正模型

式（7）LNGDP2t-1、△LNGDP2t系數(shù)分別是0.00533、0.0287，經(jīng)濟(jì)增長對能源生產(chǎn)的依賴性在短期中作用不明顯，也就是說短期中經(jīng)濟(jì)增長不能提高能源生產(chǎn)能力。在長期中經(jīng)濟(jì)增長1個百分點(diǎn)，能源生產(chǎn)總量就能提高0.7597個百分點(diǎn)。

2.4 格蘭杰因果檢驗(yàn)與脈沖效應(yīng)

上文表明，經(jīng)濟(jì)變量之間存在協(xié)整關(guān)系，為了判明經(jīng)濟(jì)變量之間是否為因果關(guān)系，應(yīng)運(yùn)Granger因果檢驗(yàn)判斷LnGDP、LnEPC、LnECP之間的影響關(guān)系，Granger因果檢驗(yàn)要求變量之間必須平穩(wěn)，因此對LnGDP、LnEPC、LnECP二階差分做Granger因果檢驗(yàn)，滯后期由Granger因果檢驗(yàn)系統(tǒng)自動給出。然而Granger因果檢驗(yàn)對于滯后期的選取十分敏感，選取不同的滯后期結(jié)果會呈現(xiàn)不同的結(jié)果，因此選用Akaike信息準(zhǔn)則確定最優(yōu)滯后階為2，結(jié)果見表4：

表4 Granger因果檢驗(yàn)

據(jù)表4看出，LnGDP不是LnEPC的原因、LnEPC不是LnGDP的原因、LnGDP不是LnECP的原因、LnECP不是LnGDP的原因在5%的顯著水平上被接受，說明經(jīng)濟(jì)增長與能源生產(chǎn)、能源消費(fèi)相互之間不具有因果關(guān)系。究其原因，經(jīng)濟(jì)在深入發(fā)展過程中，不斷調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，特別是在保護(hù)能源和降低以“三高”消耗為主要的產(chǎn)業(yè)布局上取得一定成效，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)在國家宏觀調(diào)控政策指導(dǎo)下，改變過去單純依靠能源發(fā)展經(jīng)濟(jì)而轉(zhuǎn)向科技和其他支撐層面來提升經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。

為了進(jìn)一步研究在其他因素保持不變的情況下，研究一個因素沖擊其中其他任何一個因素的動態(tài)影響引入脈沖響應(yīng)函數(shù)，見圖5。

圖5 經(jīng)濟(jì)增長與能源生產(chǎn)、能源消費(fèi)之間的脈沖響應(yīng)圖示

圖5表明，經(jīng)濟(jì)增長對能源生產(chǎn)初期沖擊具有正向沖擊作用，三期以后到第五期負(fù)向沖擊效應(yīng)增加，隨后沖擊效應(yīng)減弱，第14期趨近于零，結(jié)果表明經(jīng)濟(jì)的發(fā)展能夠帶動能源生產(chǎn)的增加；而能源生產(chǎn)在三期以前對經(jīng)濟(jì)增長都具有正向沖擊效應(yīng)，三期以后，出現(xiàn)較強(qiáng)的負(fù)效應(yīng)沖擊，在第五期達(dá)到最大，而后沖擊效應(yīng)減弱，在15期趨于零，結(jié)果表明能源生產(chǎn)初始對經(jīng)濟(jì)增長的提高作用不是特別明顯；而經(jīng)濟(jì)增長對能源消費(fèi)沖擊效應(yīng)明顯，在第二期就達(dá)到最大，而且在五期以前都為正向沖擊效應(yīng)，此后在為負(fù)效應(yīng)沖擊，到14期趨近于零，結(jié)果表明經(jīng)濟(jì)增長必然帶動能源消費(fèi)，而能源消費(fèi)對經(jīng)濟(jì)增長的正向沖擊效應(yīng)在二期就停止，隨后一致在第十期為負(fù)效應(yīng)，逐步為零。

3 結(jié)論與建議

以上采用1978～2011年全國數(shù)據(jù)為樣本進(jìn)行分析，采用建模數(shù)理法檢驗(yàn)了能源生產(chǎn)、能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系，認(rèn)為提高能源生產(chǎn)不僅不能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)在長時期的可持續(xù)發(fā)展，而且會阻礙經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，雖然在短期內(nèi)經(jīng)濟(jì)增長依靠能源的生產(chǎn)幅度的提高，但是過度能源生產(chǎn)只會在較短的范圍內(nèi)對經(jīng)濟(jì)起到明顯的促進(jìn)作用，長期如此，經(jīng)濟(jì)增長將會滯步不前，甚至受到制約。同時，經(jīng)濟(jì)增長必然帶來能源消費(fèi)的提高，但是就數(shù)據(jù)分析而言，當(dāng)前能源消費(fèi)得到較好控制，與國家宏觀政策的調(diào)整有緊密的聯(lián)系，國家通過減少“三高”企業(yè)的布局，積極實(shí)施高科技企業(yè)發(fā)展，政策成效初步顯現(xiàn)，能源消費(fèi)得到良性消耗。不過總體而言，能源問題還沒有得到較好的解決，能源生產(chǎn)、能源消費(fèi)還將與經(jīng)濟(jì)增長持續(xù)博弈，因此未來經(jīng)濟(jì)的發(fā)展還必須僅僅圍繞能源問題的開源與節(jié)流并舉，實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)合理、能源消費(fèi)適度的新能源生產(chǎn)、消費(fèi)模式。

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F064.1

A

1002-6487（2012）24-0140-04

2010年國家社科基金重大課題中華人民共和國經(jīng)濟(jì)史子項目（10＆ZD075）

宋祖紅（1968-），男，湖北恩施人，博士研究生，副教授，研究方向：西方經(jīng)濟(jì)學(xué)。

蘇少之（1948-），男，湖北應(yīng)城人，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向：經(jīng)濟(jì)史。

（責(zé)任編輯/浩 天）