王慶年

(人民銀行呼和浩特中心支行,呼和浩特 010020)

石油消費和經(jīng)濟增長的關(guān)系
——一個面板協(xié)整理論的應(yīng)用

王慶年

(人民銀行呼和浩特中心支行,呼和浩特 010020)

借鑒面板協(xié)整的估計和推斷的最新成果,對有關(guān)石油消費和經(jīng)濟增長關(guān)系進行研究。應(yīng)用 IPS面板單位根 t-bar檢驗方法和Pedroni所提出的面板協(xié)整檢驗以及完全修正的 OLS估計,對模型進行檢驗和估計,并基于面板誤差校正模型,考察了我國石油消費與經(jīng)濟增長的短期動態(tài)調(diào)整效應(yīng)。

石油消費;面板單位根;面板協(xié)整

一、引言

石油消費和經(jīng)濟增長之間因果關(guān)系的界定及其方向具有重要的理論和實踐意義。如果經(jīng)濟增長到石油消費存在著單向因果關(guān)系,就表明可以推行石油節(jié)約政策并且不影響經(jīng)濟增長;如果由石油消費到經(jīng)濟增長存在著的單向因果關(guān)系,就表明減少石油消費量會對經(jīng)濟增長和就業(yè)發(fā)生消極影響。

本文欲擬利用我國 1992年—2009年的有關(guān)數(shù)據(jù),且在面板協(xié)整理論的基礎(chǔ)上,對我國的石油消費與經(jīng)濟增長是否存在短期或長期的因果關(guān)系和協(xié)整關(guān)系進行檢驗并分析。

二、數(shù)據(jù)及實證分析結(jié)果

(一)數(shù)據(jù)來源及協(xié)整模型的設(shè)定

本文選取 1992年—2009年30個省區(qū)的國內(nèi)生產(chǎn)總值 (GDP,單位:億元)、石油消費總量 (OC,單位:萬噸)的面板數(shù)據(jù)為樣本。數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒》和《中國能源統(tǒng)計年鑒》。分別以 Yit和Xit表示第i個地區(qū)第t期的國內(nèi)生產(chǎn)總值和石油消費總量。

令 yit=log(Yit),xit=log(Xit),則建立如下的模型分析我國各地區(qū)國內(nèi)生產(chǎn)總值和石油消費總量的關(guān)系。

由于αi、β1i均取決于地區(qū)特征,而各地區(qū)石油消費的特征是相異的,所以面板模型 (1)具有異質(zhì)性 (heterogeneous)。其中β1i度量了第i個地區(qū)石油消費的收入彈性;αi度量了地區(qū)性質(zhì)所決定的對石油的靜態(tài)依賴性。

(二)面板單位根檢驗結(jié)果

下面,本文對我國 30個省區(qū)的國內(nèi)生產(chǎn)總值(y)和石油消費總量 (x)的面板數(shù)據(jù)變量分別進行IPS檢驗。表1給出了國內(nèi)生產(chǎn)總值和石油消費總量的水平序列和一階差分序列的面板數(shù)據(jù)單位根檢驗的結(jié)果。

由表1可知,兩個變量的面板數(shù)據(jù)水平值的 tbar檢驗的下尾單側(cè) P值均大于 50%,不能拒絕存在面板單位根的原假設(shè);而其一階差分數(shù)據(jù)的 tbar檢驗的下尾單側(cè) P值均近乎為 0,高度顯著地拒絕原假設(shè)。所以,由面板數(shù)據(jù)水平值和一階差分數(shù)據(jù)的檢驗結(jié)論可知,兩個變量的面板數(shù)據(jù)均為 I(1)過程所生成。這一結(jié)論不僅刻畫了我國 30個省區(qū)的國內(nèi)生產(chǎn)總值和石油消費總量序列的非平穩(wěn)特征,也是下文面板數(shù)據(jù)協(xié)整檢驗與估計的基礎(chǔ)。

表1 國內(nèi)生產(chǎn)總值和石油消費的面板數(shù)據(jù)單位根檢驗結(jié)果

(三)面板協(xié)整檢驗結(jié)果

由于本文選取的是 1992年—2009年30個省區(qū)的面板數(shù)據(jù),顯然在橫截面上具有很大的異質(zhì)性,因此根據(jù)以上分析,本文則利用 Pedroni所提出的方法對國內(nèi)生產(chǎn)總值和石油消費總量這兩個變量進行協(xié)整檢驗,檢驗的結(jié)果見表2。

表2 國內(nèi)生產(chǎn)總值和石油消費的面板數(shù)據(jù)協(xié)整檢驗結(jié)果

從上面表2的檢驗結(jié)果可以看到,所有檢驗一致支持我國 30個省區(qū)的國內(nèi)生產(chǎn)總值和石油消費總量水平之間存在長期、穩(wěn)定的協(xié)整關(guān)系。

(四)面板協(xié)整估計結(jié)果

利用 F MOLS對模型 (1)估計。在估計的協(xié)整向量中,反映了由地區(qū)性質(zhì)所決定的對石油的靜態(tài)依賴性,是對該地區(qū)石油需求的靜態(tài)度量。其中上海、遼寧、江蘇、山東、浙江、廣東對能源的靜態(tài)依賴性非常強,分別為 6.001 7、6.362 5、6.486 8、6.562 3、6.658 6、6.828 2。內(nèi)蒙古、廣西、海南、江西、云南、湖北、湖南、四川、天津、山西、北京、黑龍江、吉林、河北對石油的靜態(tài)依賴性一般,分別為3.082 6、3.084 4、3.139 2、3.352 0、3.496 2、3.810 3、4.030 3、4.077 7、4.111 5、4.137 6、4.177 7、4.274 1、4.784 9、4.990 6。而西藏、貴州、寧夏、甘肅、新疆、青海、河南、福建、陜西、安徽對能源的靜態(tài)依賴性最低,分別為 1.345 1、2.180 0、2.255 2、2.427 9、2.701 2、2.787 2、2.794 7、2.852 7、2.881 7、2.902 3。進一步,石油消費的收入彈性則是地區(qū)石油需求的動態(tài)度量。由 FMOLS估計的結(jié)果可以看到廣東、廣西、湖南、河北的石油消費收入彈性分別為 1.076 9、1.160 3、1.168 2、1.192 3。這些地區(qū)石油消費的增長率超過或約等于GDP的實際增長率,說明這些地區(qū)對石油具有高度的依賴性。江西、山東、上海、江蘇、河南、貴州、吉林、遼寧、福建、北京、西藏、浙江、湖北、甘肅的石油消費收入彈性分別為 0.524 1、0.525 6、0.567 6、0.587 1、0.617、0.625 3、0.700 2、0.717 4、0.722 2、0.728 1、0.769 7、0.811 8、0.855 7、0.876、0.905。這些地區(qū)雖然石油消費的增長率小于 GDP的實際增長率,但石油消費收入彈性的數(shù)值較大,說明這些地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展對石油具有較強的依賴性。內(nèi)蒙古、青海、海南、新疆、黑龍江、寧夏、云南、陜西、四川、安徽、山西石油消費收入彈性分別為 0.081、0.199 1、0.265 6、0.291 9、0.343 3、0.353 5、0.359 6、0.363 8、0.369 2、0.439 4、0.440 5。這些地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展對石油的依賴性較弱。

(五)短期動態(tài)調(diào)整分析

模型(2)揭示了我國各地區(qū)經(jīng)濟增長與石油消費之間的長期均衡關(guān)系,獲得了我國石油消費的地區(qū)特征,作為依據(jù)供我國長期能源政策和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。進一步,我們考察我國石油消費的短期動態(tài)調(diào)整要以面板誤差校正模型 (PECM)。因為面板協(xié)整的平穩(wěn)性,所以 PECM中的變量都是平穩(wěn)的,所以以 OLS估計如下的 PECM模型,以考察能源消費與行業(yè)增長的長期均衡所產(chǎn)生的短期動態(tài)調(diào)整效應(yīng)。

從表3可以看出,各地區(qū)短期調(diào)整系數(shù)不僅具有正確的符號,并且均在 5%的顯著水平上。

表3 PECM的估計結(jié)果

地區(qū) α1i t檢驗值 ecmi t檢驗值廣西 0.539 2 9.008 7 -0.925 8 -8.975 0海南 0.341 6 15.578 3 -0.907 0 -8.825 8四川 0.404 4 12.508 6 -0.840 0 -8.923 6貴州 0.713 7 10.943 6 -0.471 7 -6.391 7云南 1.103 9 9.729 0 -0.711 7 -5.917 4西藏 1.030 4 8.989 3 -0.992 4 -11.815 6陜西 0.941 5 11.500 0 -0.460 2 -5.390 2甘肅 1.095 5 5.672 2 -0.502 0 -10.448 0青海 0.840 1 17.502 2 -0.547 5 -13.668 3寧夏 0.915 8 7.795 7 -0.149 3 -6.818 4新疆 0.648 8 12.294 1 -0.884 7 -7.654 3

根據(jù) Granger表述定理,上述面板協(xié)整關(guān)系的存在已由 PECM的估計結(jié)果印證。另一方面,不同于反映長期均衡關(guān)系的協(xié)整向量,反映石油消費對地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展的短期影響。估計結(jié)果顯示,各地區(qū)石油消費增長的短期變化對地區(qū)經(jīng)濟增長具有顯著的正向影響。

三、結(jié)論

1.所有經(jīng)驗結(jié)果均一致支持我國 30個省區(qū)的國內(nèi)生產(chǎn)總值和石油消費總量水平之間存在長期、穩(wěn)定的協(xié)整關(guān)系。

2.從各個地區(qū)來看,上海、遼寧、江蘇、山東、浙江、廣東對能源的靜態(tài)依賴性非常強;內(nèi)蒙古、廣西、海南、江西、云南、湖北、湖南、四川、天津、山西、北京、黑龍江、吉林、河北對石油的靜態(tài)依賴性一般;西藏、貴州、寧夏、甘肅、新疆、青海、河南、福建、陜西、安徽對能源的靜態(tài)依賴性最低。廣東、廣西、湖南、河北的石油消費的增長率超過或約等于 GDP的實際增長率,說明這些地區(qū)對石油具有高度的依賴性。江西、山東、上海、江蘇、河南、貴州、吉林、遼寧、福建、北京、西藏、浙江、湖北、甘肅的石油消費的增長率小于 GDP的實際增長率,但石油消費收入彈性的數(shù)值較大,說明這些地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展對石油具有較強的依賴性。內(nèi)蒙古、青海、海南、新疆、黑龍江、寧夏、云南、陜西、四川、安徽、山西石油消費收入彈性較低,說明這些地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展對石油的依賴性較弱。

3.PECM的估計結(jié)果印證了國內(nèi)生產(chǎn)總值和石油消費總量水平之間存在長期、穩(wěn)定的協(xié)整關(guān)系。PECM估計結(jié)果顯示,各地區(qū)石油消費增長的短期變化對地區(qū)經(jīng)濟增長具有顯著的正向影響。

[1] Crompton.P.Wu.Y.R.Energy consumption in China:past trends and future directions[J].Energy Economics,2005,27(1):195-208.

[2] zhu,K.F.Rethinking of oil proportion in China’s energy consumption and structure in 2020 [J].Oil&Petrochemical Today,2003,11(6):15-17.

[3] 王海建.經(jīng)濟結(jié)構(gòu)變動與能源需求的投入產(chǎn)出分析[J].統(tǒng)計研究,1999(6):30-34.

[4] 林伯強.電力消費與中國經(jīng)濟增長:基于生產(chǎn)函數(shù)的研究[J].管理世界,2003(11):23-30.

[5] 王芳,梁瀟蕾.能源利用效率的國際比較及我國能耗問題的原因政策分析[J].資源環(huán)境與發(fā)展,2008(1):28-31.

[6] 趙志強,高江波,李雙成,等.基于能值改進生態(tài)足跡模型的廣東省 1978—2006年生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)分析[J].北京大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2009(1):76-82.

[7] 張五六.兩部門生產(chǎn)函數(shù)門限模型及應(yīng)用——以能源消費與經(jīng)濟增長關(guān)系為例 [J].數(shù)理統(tǒng)計與管理,2010,29(6):1053-1059.

The relationshi pbetween Oilcon sumption and econom icgrowth——an application of the theroy of the panelcoin tegra tion

WAnGQing-nian
(Central Branch of People’s Bank of Hohhot,Hohhot010020,China)

This reference panel cointegration estimation and inference of the latest achievements to study the relationshi pbetween the oil consump tion and econom icgrowth in this article. Model based on panel error correction,we surveyed the effects of short - term dynam icadjustment of China’s oilconsump tion and econom icgrowth by IPS Panel Unit Root Testst - bar testmethod and Panel Cointegration Tests and comp letely revised OLS estimation was proposed by Pedroni, models weretested and the estimated.

oil consump tion; Panel Unit Root; panel cointegration

F062.1

A

1009-8976(2010)04-0074-03

2010-10-28

王慶年(1975—),男 (滿),河北豐寧,經(jīng)濟師主要研究資源經(jīng)濟。