我國城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與能源消費關(guān)系實證研究

■ 許 彬 郭海華 教授（暨南大學(xué)經(jīng)濟學(xué)院 廣州 510632）

引言

城鎮(zhèn)化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級是社會經(jīng)濟發(fā)展的必然結(jié)果，我國城鎮(zhèn)化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級正進入快速發(fā)展期。城鎮(zhèn)化發(fā)展及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，勢必帶動能源供應(yīng)及消費結(jié)構(gòu)的變動，對能源供應(yīng)體系及能源發(fā)展提出了新的要求。城鎮(zhèn)化及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的過程中，最重要的特點是，人口從農(nóng)村向城鎮(zhèn)集聚，第一產(chǎn)業(yè)比重萎縮，第二產(chǎn)業(yè)尤其是第三產(chǎn)業(yè)比重增大。在城鎮(zhèn)化及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整進程中，勢必刺激經(jīng)濟增長及人民生活水平的提高，導(dǎo)致能耗上升；另一方面，城鎮(zhèn)化及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，有利于資源、產(chǎn)品及技術(shù)結(jié)構(gòu)等更合理調(diào)整優(yōu)化，能源效率得以提高，從而減少能源消耗。由于城鎮(zhèn)化與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對能耗兩種相反作用，如何更深入地了解城鎮(zhèn)化及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與能源消費的關(guān)系，在不透支環(huán)境資源的前提下，積極穩(wěn)妥地推進城鎮(zhèn)化及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級，以實現(xiàn)節(jié)能降耗，建立資源節(jié)約型社會的目標(biāo)，是我國當(dāng)前必須解決的重大課題。

目前關(guān)于城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與能源消費之間關(guān)系的討論，主要集中于兩方面，一方面只是研究能源消耗與城鎮(zhèn)化的關(guān)系，另一方面是研究能耗與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的關(guān)系。但現(xiàn)實是，我國當(dāng)前經(jīng)濟社會轉(zhuǎn)型過程中同時伴隨著城鎮(zhèn)化和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，二者對能耗的共同效應(yīng)不容忽視?；诖耍疚膶⒛茉聪M與城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)納入統(tǒng)一框架，運用協(xié)整理論、ECM模型等來綜合考察我國城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)二者對能耗的影響，最后的格蘭杰因果檢驗時，也考慮了數(shù)據(jù)非平穩(wěn)、誤差修正項及滯后期等可能給檢驗結(jié)論帶來的影響。

城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與能源消費的實證分析

（一）數(shù)據(jù)來源及說明

本文實證所涉及的變量包括常住人口城鎮(zhèn)化率UR，第二、三產(chǎn)業(yè)增加值占實際GDP比重PSI、PTI，能源消費量EC，選取《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國能源統(tǒng)計年鑒》中1978-2013年的數(shù)據(jù)進行分析，其中能源消費量用標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量計量（單位：萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤），GDP數(shù)據(jù)換算成1978年不變價格的GDP（單位：億元人民幣），同時所有數(shù)據(jù)均對數(shù)處理，分別用lnUR、lnPSI、lnPTI、lnEC表示。

（二）單位根檢驗

本文選用穩(wěn)定性檢驗的ADF法，并根據(jù)SC與AIC準(zhǔn)則選擇滯后階數(shù)。檢驗結(jié)果見表1。

由表1 可知，lnEC、lnUR、lnPSI、lnPTI在5%顯著性水平下非平穩(wěn)，但一階差分后平穩(wěn)，屬于I（1）單整序列，滿足協(xié)整的條件。

（三）協(xié)整關(guān)系檢驗

協(xié)整理論認(rèn)為，雖然一組變量均是非平穩(wěn)的，但是其線性組合可能是平穩(wěn)的，協(xié)整理論是分析時間序列變量長期均衡的有用工具。常用的協(xié)整檢驗方法有E-G兩步法和Johansen的極大似然法。本文屬于單方程協(xié)整檢驗，在此運用適用于單方程協(xié)整檢驗E-G兩步法。

首先按照E-G兩步法，對能源消費量lnEC與城鎮(zhèn)化率lnUR，第二、三產(chǎn)業(yè)比重lnPSI、lnPTI的協(xié)整回歸方程的殘差進行ADF平穩(wěn)性檢驗，檢驗結(jié)果如表2所示。

從表2可以看出，殘差通過了5%顯著性水平的平穩(wěn)性檢驗，說明lnEC與lnUR、lnPSI、lnPTI是協(xié)整的，其協(xié)整方程為：

從協(xié)整方程可以看出，能源消費與城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出同向變動特征，城鎮(zhèn)化率上升1%，能耗將增加1.7%，說明我國的城鎮(zhèn)化進程過度依賴能源消耗，有悖于建設(shè)低碳城市的目標(biāo)。在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中，第二、三產(chǎn)業(yè)比重上升1%，能耗將分別增加2.96%與1.14%，說明我國長期以來的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整也過度依賴能源，以較大能耗為代價，我國經(jīng)濟發(fā)展仍具有較明顯的粗放型特征，且第二產(chǎn)業(yè)比重對能耗的影響最大，這也表明在今后的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級進程中，適當(dāng)降低能耗大的第二產(chǎn)業(yè)比重對拉低能耗至關(guān)重要。

表1 城鎮(zhèn)化率、第二、三產(chǎn)業(yè)比重與能源消費序列的ADF檢驗結(jié)果

表2 殘差平穩(wěn)性檢驗結(jié)果

（四）誤差修正模型

根據(jù)Granger定理，具有協(xié)整關(guān)系的一組變量可以建立誤差修正模型（Error Correction Model，ECM），ECM模型揭示了時間序列長期均衡和短期調(diào)整之間的路徑。協(xié)整檢驗表明，我國能源消費量、城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間存在著協(xié)整關(guān)系，因此建立lnEC、lnUR、lnPSI、lnPTI的誤差修正模型如下：

通過方程（2）可知，我國能耗短期波動可以分為兩部分：一部分是滯后一期的城鎮(zhèn)化、能源消費、第二、三產(chǎn)業(yè)比重的短期波動的影響；另一部分是誤差修正項的調(diào)整。具體來說，城鎮(zhèn)化率對能耗的短期影響系數(shù)為-0.1968，也就是說當(dāng)城鎮(zhèn)化率變動1單位能源消費相應(yīng)的變化0.1968單位，結(jié)合方程（1），可以認(rèn)為城鎮(zhèn)化率對能源消費的長期效應(yīng)為正，短期效應(yīng)為負(fù)，長期效應(yīng)大于短期效應(yīng)，說明城鎮(zhèn)化短期內(nèi)集聚效應(yīng)降低了能耗。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中第二產(chǎn)業(yè)比重、第三產(chǎn)業(yè)比重對能耗具有正向短期效應(yīng)，而且第二產(chǎn)業(yè)比重的短期影響也大于第三產(chǎn)業(yè)，與長期效應(yīng)的次序一致，說明第二產(chǎn)業(yè)無論長期抑或短期對能耗的影響均較大。誤差調(diào)整系數(shù)為-0.186，屬于反向調(diào)整作用，即誤差調(diào)整機制將以0.186的調(diào)整強度將非均衡調(diào)整到均衡。

（五）Granger因果關(guān)系檢驗

通過協(xié)整性檢驗，表明能源消費與城鎮(zhèn)化率、第二、三產(chǎn)業(yè)比重間存在著協(xié)整，但這種均衡關(guān)系能否是因果關(guān)系還有待驗證。由于Granger因果關(guān)系檢驗對變量滯后期的選取異常敏感，所以分別取滯后1、2期，對lnEC、lnUR、lnPSI、lnPTI進行格蘭杰檢驗，結(jié)果如表3所示。

從表3可以看出，在5%的顯著性水平下，滯后1、2期，城鎮(zhèn)化率、第二、三產(chǎn)業(yè)比重是能源消費量變動的Granger原因，能源消費量不是城鎮(zhèn)化、第二、第三產(chǎn)業(yè)比重的Granger原因，即能源消費與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、城鎮(zhèn)化三者存在單方向的因果關(guān)系，城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)均是能源消費變動的Granger原因。

結(jié)論與啟示

本文以1978-2013年的我國能源消費量與城鎮(zhèn)化率、第二、三產(chǎn)業(yè)比重時間序列，探究了城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與能源消費之間的關(guān)系，得到如下主要結(jié)論：

長期來看，我國城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與能源消費三者存在著協(xié)整關(guān)系，城鎮(zhèn)化率、第二、三產(chǎn)業(yè)比重的提高均對能耗上升產(chǎn)生較大的正向影響，即我國城鎮(zhèn)化與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整進程中均伴隨著過度的能耗。其中第二產(chǎn)業(yè)的比重對能耗的影響最大，其次是城鎮(zhèn)化，第三產(chǎn)業(yè)的比重的影響最小。

短期來看，我國城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與能源消費的長期均衡對短期波動具有一定的調(diào)整力度，且誤差修正項系數(shù)較小。其中城鎮(zhèn)化率對能耗的短期效應(yīng)與長期效應(yīng)相反，且短期效應(yīng)小于長期效應(yīng)；第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)比重對能耗的長短期效應(yīng)一致，且第二產(chǎn)業(yè)比重對能耗的短期效應(yīng)也大于第三產(chǎn)業(yè)。

根據(jù)格蘭杰因果關(guān)系檢驗：城鎮(zhèn)化率、第二、三產(chǎn)業(yè)比重與能源消費間均存在單向格蘭杰因果關(guān)系，即城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是能源消費變動的Granger原因。

以上結(jié)論對我國的城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與能源供給具有重要啟示：城鎮(zhèn)化“大躍進”造成能耗的急劇增加，能耗速度超過城鎮(zhèn)化的速度，導(dǎo)致能源供應(yīng)壓力越來越大，有悖于建設(shè)低碳城市的目標(biāo)。在今后城鎮(zhèn)化進程中，在追求城鎮(zhèn)化速度的同時更應(yīng)該注重質(zhì)量的提高；積極推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級，遏制高能耗、高污染產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，經(jīng)濟發(fā)展要轉(zhuǎn)向主要依靠技術(shù)密集型等產(chǎn)業(yè)，注重經(jīng)濟發(fā)展的質(zhì)量，通過技術(shù)創(chuàng)新及新能源、清潔能源產(chǎn)業(yè)化，以確保我國能源可持續(xù)、節(jié)能減排的目標(biāo)的實現(xiàn)；要積極調(diào)整能源消費結(jié)構(gòu)，大力推進清潔能源，提高風(fēng)力、水電、光伏、頁巖氣等新能源在我國能源消費中的比重。在城鎮(zhèn)化與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整進程中推進能源消費結(jié)構(gòu)調(diào)整，改變我國的能源高投入、高污染的舊模式，積極探索低碳城市、綠色經(jīng)濟的發(fā)展模式，使得我國經(jīng)濟發(fā)展與資源環(huán)境相協(xié)調(diào)。

表3 Granger因果關(guān)系檢驗結(jié)果

1.孫涵，成金華.中國工業(yè)化、城市化進程中的能源需求預(yù)測與分析[J].中國人口·資源與環(huán)境，2011（7）

2.吳巧生，成金華，王華.中國工業(yè)化進程中的能源消費變動—基于計量模型的實證分析[J].中國工業(yè)經(jīng)濟，2005（4）

3.東方社奇，楊瑞霞.中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動與能源消費關(guān)系研究[J].統(tǒng)計與信息論壇，2012（2）

4.王蕾，魏后凱.中國城鎮(zhèn)化對能源消費影響的實證研究[J].資源科學(xué)，2014（11）

5.尹碩，張耀輝，燕景.中國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源效率與能源消費的動態(tài)關(guān)系[J].華東經(jīng)濟管理，2014（7）