我國能源強度與能源價格之間的脈沖響應(yīng)分析

曹 明

（中國礦業(yè)大學(xué) 管理學(xué)院，江蘇 徐州 221008）

我國能源強度與能源價格之間的脈沖響應(yīng)分析

曹 明

（中國礦業(yè)大學(xué) 管理學(xué)院，江蘇 徐州 221008）

文章利用我國1978～2007年的實際數(shù)據(jù)，應(yīng)用脈沖響應(yīng)分析、格蘭杰因果檢驗等計量理論與方法對我國能源強度和能源價格進(jìn)行動態(tài)實證分析。結(jié)果表明，我國的能源強度和能源價格指數(shù)之間存在單向格蘭杰因果關(guān)系，即能源價格是影響能源強度的格蘭杰因；變量之間的沖擊響應(yīng)分析結(jié)果支持了格蘭杰檢驗，能源強度對于來自能源價格的脈沖響應(yīng)作用衰減緩慢，存在6～7年波動周期。

能源強度；能源價格；格蘭杰因果檢驗；脈沖響應(yīng)分析

依據(jù)聯(lián)合國能源統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2005年，我國消費了世界14.9%的能源，是僅次于美國的世界第二大能源消費國，同時排放了世界總量的17.3%的CO2，2008年我國已經(jīng)超過美國成為全球最大的排放國。能源消耗主要來自經(jīng)濟活動，國際上通常用能源經(jīng)濟效率（單位能耗GDP）或者能源強度（單位GDP能耗）來反映能源利用效率。相對于發(fā)達(dá)國家而言，我國能源利用效率水平較低，2003年我國能源強度相當(dāng)于日本的8.1倍，世界平均水平的3.1倍。我國是發(fā)展中國家，發(fā)展經(jīng)濟是當(dāng)前和未來相當(dāng)長時間的主要任務(wù)，經(jīng)濟發(fā)展必然依賴能源的支撐，提高能源利用效率降低能源強度是實現(xiàn)低碳經(jīng)濟發(fā)展模式的必然途徑。

1 數(shù)據(jù)處理

能源強度主要影響因素包括狹義技術(shù)進(jìn)步、結(jié)構(gòu)變化、價格變化[1~3]。本文主要研究能源強度與能源價格變化之間的關(guān)系。

（1）能源強度。是全國能源消費量與國內(nèi)生產(chǎn)總值的比值，綜合反映能源經(jīng)濟利用的水平，其增長變化水平可以綜合反映能源技術(shù)進(jìn)步水平。為消除價格影響，本文選取1978～2007年當(dāng)期能源消費總量與不變價格計算的GDP（1978年為基期）比值。

（2）能源價格。價格影響能源供需平衡，是綜合反映制度安排、資源配置效率的重要變量，必然影響能源效率或能源強度。由于我國能源消費70%左右是煤炭，為便于分析，本文選取我國1978～2007（1978年缺失，以1979年為基期）年煤炭出廠價格指數(shù)累計變化時間序列作為替代變量。

變量數(shù)據(jù)來源于歷年 《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國能源統(tǒng)計年鑒》，數(shù)據(jù)采用對數(shù)變換，分別記：

LEI=ln(EI)（能源經(jīng)濟效率，單位：噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元）

LEP=ln(EP)（能源價格指數(shù)，單位：%）

本文計算均采用EVIEWS4.1軟件完成。

2 實證分析

2.1 相關(guān)分析

根據(jù)調(diào)整后的能源強度、能源價格指數(shù)作時間序列圖如圖1所示，相關(guān)系數(shù)矩陣的數(shù)據(jù)在表1中可以查閱。直觀的觀察表明二者之間呈現(xiàn)類似的反向變化趨勢，兩個變量之間的相關(guān)系數(shù)接近于1，說明了二者之間存在高度的相關(guān)關(guān)系。

2.2 序列平穩(wěn)性檢驗

在對變量進(jìn)行分析之前，首先要檢驗各變量的時間序列的平穩(wěn)性。表2給出了二個變量水平序列和一階差分序列的ADF檢驗結(jié)果，結(jié)果表明二個變量在5%顯著水平下皆為一階單整序列。

2.3 格蘭杰因果檢驗[4]

分別對序列進(jìn)行滯后期分別為1~5年的格蘭杰因果檢驗，結(jié)果見表3。結(jié)果很確切的表明，能源價格是能源強度的格蘭杰因，而能源強度短期與長期來看都不是能源價格的顯著的因。

在進(jìn)行協(xié)整分析、脈沖響應(yīng)函數(shù)等基于VAR模型的分析時，時間序列變量的滯后階數(shù)的選取是一個重要的問題。在選取滯后階數(shù)p時，既希望p足夠大，以便能完整反映所構(gòu)造模型的動態(tài)特征；但是p越大，需要估計的參數(shù)也就越多，模型的自由度就要減少。表4給出了多種選擇標(biāo)準(zhǔn)下的結(jié)果，結(jié)果一致表明在滯后2期情形下模型最為理想，因此選擇建立 VAR（2）模型。

綜合以上檢驗結(jié)果，建立能源經(jīng)濟效率的VAR（2）模型，模型表達(dá)式如下：

表1 LEI與LEP相關(guān)系數(shù)矩陣

表2 LEI、LEP的ADF單位根檢驗結(jié)果

2.5 脈沖響應(yīng)分析與方差分解

脈沖響應(yīng)分析是VAR模型的重要應(yīng)用，用來刻畫模型受到某種沖擊時對系統(tǒng)的動態(tài)影響，原理是衡量來自隨機擾動項的一個標(biāo)準(zhǔn)差沖擊對內(nèi)生變量當(dāng)前和未來取值的影響，描述一個內(nèi)生變量對來自另一內(nèi)生變量的一個單位變動沖擊所產(chǎn)生的響應(yīng)，提供系統(tǒng)受沖擊所產(chǎn)生響應(yīng)的正負(fù)方向、調(diào)整時滯、穩(wěn)定過程等信息[5]。

由圖2（a）可以看出，能源經(jīng)濟效率期初對來自自身的一個標(biāo)準(zhǔn)差信息立刻正向響應(yīng)，但變化不大，在相當(dāng)長時間內(nèi)響應(yīng)在2~3%左右。對來自能源價格的沖擊是反方向的，在第7期左右達(dá)到最大，使能源強度下降5%，之后逐漸衰減，波動周期為6~7年。圖2（b）可以看出，能源價格變化對自身的沖擊響應(yīng)很強烈，達(dá)到8%，第5期最大達(dá)到12%，之后不斷衰減，波動周期為5年。對于來自能源經(jīng)濟效率的沖擊響應(yīng)為反向調(diào)整，響應(yīng)幅度先增強后衰減，第4期左右達(dá)到頂峰6%，然后緩慢衰減。綜合來看，變量之間存在正向的沖擊響應(yīng)，調(diào)正時滯較長，一般需要6～10期響應(yīng)達(dá)到最大，并且在相當(dāng)長時期內(nèi)才能趨于穩(wěn)定。

方差分解通過分析每一個結(jié)構(gòu)沖擊對內(nèi)生變量變化的貢獻(xiàn)度，可以給出對系統(tǒng)中變量產(chǎn)生影響的每個隨機擾動相對重要性的信息，其結(jié)果主要反映的是某一變量變動所導(dǎo)致的另一變量變動對該變量變動的貢獻(xiàn)度。

圖3為各變量的方差分解結(jié)果。圖3（a）表明短期內(nèi)能源強度的變動短期主要來自本身的響應(yīng)，但迅速下降，能源價格對能源強度的影響作用越來越大，6~7期以后穩(wěn)定，長期來看能源價格對能源強度沖擊響應(yīng)比重達(dá)到60以上，充分說明了能源價格的調(diào)整作用。圖4（b）來看，長期內(nèi)能源價格變動的影響主要來自自身變化，能源強度對能源價格變動的沖擊非常有限，僅20%左右。總的來看，方差分解證明了前述格蘭杰因果檢驗的結(jié)果，即能源價格是能源強度的格蘭杰因，但能源強度不是能源價格的格蘭杰因；從方差分解結(jié)果還驗證了脈沖響應(yīng)分析的周期，即能源價格對能源強度的沖擊調(diào)整滯后6~7期。

表3 LEI和LEP之間格蘭杰因果檢驗結(jié)果

3 結(jié)論及建議

本文依據(jù)中國近30年實際數(shù)據(jù)，對我國能源強度和能源價格之間的因果關(guān)系進(jìn)行的建議，并建立了二者之間的VAR模型，運用脈沖響應(yīng)分析和方差分析等技術(shù)手段研究了兩變量之間動態(tài)的響應(yīng)關(guān)系。主要結(jié)論和建議如下：

（1）從本文獲取的我國實際數(shù)據(jù)來看，能源價格是能源強度的主要影響因素的理論得到實證驗證。格蘭杰統(tǒng)計檢驗表面，能源價格是能源強度顯著的因，但能源強度并不是能源價格的格蘭杰因。原因在于能源強度的影響因素眾多，能源價格是其中之一，除此之外還受到技術(shù)進(jìn)步和結(jié)構(gòu)因素的影響，但結(jié)論仍然說明控制能源價格是提升我國能源強度的有效途徑。

（2）脈沖響應(yīng)分析和方差分析的結(jié)果說明，我國能源價格的調(diào)整對能源強度的影響將在滯后6~7年中不斷增加，存在較長期的滯后效應(yīng)，并有周期性波動；分析的結(jié)果還進(jìn)一步從數(shù)量上驗證了格蘭杰因果檢驗的結(jié)果。從研究結(jié)果來看，能源價格政策對能源強度的提升是滯后的，政策的貫徹需要長期的一貫性，并且注意把握能源價格與能源強度變化的周期性。

[1]徐國泉，姜照華．技術(shù)進(jìn)步、結(jié)構(gòu)變化與美國能源效率的關(guān)系[J]．科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理，2007,(3).

[2]李京文，鄭友敬．技術(shù)進(jìn)步與經(jīng)濟效益[M]．北京：中國財政經(jīng)濟出版社，1989.

[3]林伯強．結(jié)構(gòu)變化、效率改進(jìn)與能源需求預(yù)測[J]．經(jīng)濟研究,2003,(5).

[4]Engle R.F.,Granger C.W.J.Cointegration and Errorcorrection:Representation.Estimation and Testing[J].Econometrica，1987,(55).

[5]高鐵梅．計量經(jīng)濟分析方法與建模[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2006.

（責(zé)任編輯/浩 天）

F206

A

1002－6487（2011）03－0094-02

國家自然科學(xué)基金資助項目（90610032）

曹 明（1977-）男，江蘇邳州人，博士研究生，講師，研究方向：資源優(yōu)化理論、方法及應(yīng)用。