劉輝

?

我國(guó)能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系的協(xié)整分析

劉輝

（五邑大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，廣東 江門 529020）

為避免小樣本研究帶來(lái)的偏差，以1953—2011年我國(guó)能源消費(fèi)總量和GDP數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用協(xié)整分析方法和Granger因果檢驗(yàn)探討我國(guó)能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)系. 實(shí)證研究表明：盡管在短期內(nèi)，我國(guó)能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間存在波動(dòng)關(guān)系，但是從長(zhǎng)期來(lái)看，能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間存在著長(zhǎng)期穩(wěn)定的均衡關(guān)系，并且存在從能源消費(fèi)到經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)到能源消費(fèi)的雙向因果關(guān)系. 研究結(jié)果表明，不斷地?cái)U(kuò)大的能源供應(yīng)是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)強(qiáng)有力的保障，能源消費(fèi)總量也會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而增長(zhǎng)，一旦能源短缺勢(shì)必會(huì)限制經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng).

能源消費(fèi)；經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)；協(xié)整分析；因果關(guān)系

能源消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系一直是學(xué)術(shù)界和政府研究部門關(guān)注的熱點(diǎn)，30多年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)二者的因果關(guān)系做了大量的實(shí)證工作，但，是能源消費(fèi)推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)還是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶動(dòng)了能源消費(fèi)，到目前為止仍然沒(méi)有共識(shí). 大量實(shí)證的研究結(jié)果，得出二者的因果關(guān)系不外乎以下3種：

1）單向因果關(guān)系. 通過(guò)雙變量Sims因果檢驗(yàn)方法，Kraft實(shí)證美國(guó)存在從GNP到能源消費(fèi)的單向因果關(guān)系[1]；基于韓國(guó)、菲律賓的實(shí)證結(jié)果，Yu等得出韓國(guó)存在從經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)到能源消費(fèi)的單向因果關(guān)系（這與文獻(xiàn)[2]研究結(jié)果一致），而菲律賓存在從能源消費(fèi)到經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的單向因果關(guān)系[3]；Lee通過(guò)構(gòu)建GDP、能源消費(fèi)和資本存量的三變量模型，分析了18個(gè)發(fā)展中國(guó)家（不包括中國(guó)）1975—2001年的年度數(shù)據(jù)，結(jié)果表明它們存在從能源消費(fèi)到經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的單向因果關(guān)系[4]；劉小麗檢驗(yàn)了1981—2004年我國(guó)GDP、能源消費(fèi)量及能源行業(yè)固定資產(chǎn)投資等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，結(jié)果表明我國(guó)存在著從GDP到能源消耗量的單向因果關(guān)系[5].

2）雙向因果關(guān)系. 文獻(xiàn)[2]表明阿根廷存在能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的雙向因果關(guān)系；Oh等認(rèn)為韓國(guó)存在能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的雙向因果關(guān)系[6]；韓智勇檢驗(yàn)我國(guó)1978—2000年的面板數(shù)據(jù)，結(jié)果表明我國(guó)能源消費(fèi)和GDP存在雙向的因果關(guān)系[7]；張明慧對(duì)我國(guó)1985—2001年GNP、GDP和能源消費(fèi)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)，表明我國(guó)能源消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)不存在嚴(yán)格的雙向因果關(guān)系[8].

3）無(wú)因果關(guān)系. Yu等將文獻(xiàn)[1]研究的時(shí)間區(qū)間擴(kuò)展到1947—1979年，得出了與Kraft相反的結(jié)論，即GNP和能源消費(fèi)之間不存在因果關(guān)系[9]；Yu等對(duì)美國(guó)的實(shí)證結(jié)果表明能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間不存在長(zhǎng)期的協(xié)整關(guān)系[10]；S Smulders等認(rèn)為印尼和波蘭能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間不存在任何方向的因果關(guān)系[2].

據(jù)《2012年中國(guó)能源發(fā)展報(bào)告》，我國(guó)是全球能源消費(fèi)第二大國(guó)，也是世界上能源消費(fèi)增長(zhǎng)最快的國(guó)家. 據(jù)國(guó)際貨幣基金組織估計(jì)，2011年，全球GDP為69.66萬(wàn)億美元，我國(guó)GDP為7.298萬(wàn)億美元，占全球的比重約為10.48%，而能源消費(fèi)卻占全球的71%，能源高消耗低效果、環(huán)境高污染的現(xiàn)狀是我國(guó)不爭(zhēng)的事實(shí)[11]. 未來(lái)5～10年，我國(guó)仍將處于工業(yè)化和城市化進(jìn)程快速深化的階段，能源需求將進(jìn)一步增加，能源安全與能源供應(yīng)面臨著有史以來(lái)最為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn).

探討能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系，對(duì)準(zhǔn)確分析和預(yù)測(cè)我國(guó)能源消費(fèi)需求有著十分重要的意義. 以上文獻(xiàn)對(duì)能源消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間關(guān)系的研究存在兩點(diǎn)不足：一是文獻(xiàn)選取的樣本數(shù)據(jù)區(qū)間?。ㄒ话悴怀^(guò)30年），容易導(dǎo)致研究誤差；二是部分文獻(xiàn)未考慮時(shí)間序列的性質(zhì)，直接利用OLS方法估計(jì)，往往造成“偽回歸”，并得出錯(cuò)誤的結(jié)論. 本文采用大樣本數(shù)據(jù)，以1953—2011年我國(guó)能源消費(fèi)總量和GDP的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用協(xié)整理論對(duì)時(shí)間序列做ADF檢驗(yàn)、PP檢驗(yàn)以及KPS檢驗(yàn)，以有效避免“偽回歸”現(xiàn)象，并運(yùn)用Granger因果檢驗(yàn)，探討我國(guó)能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)系，為我國(guó)制訂能源政策、改善能源質(zhì)量、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)提供理論依據(jù).

1 數(shù)據(jù)選取與分析

圖1 能源消費(fèi)總量變動(dòng)趨勢(shì)圖

圖2 國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值變動(dòng)趨勢(shì)圖

圖3 EC和RGDP對(duì)數(shù)趨勢(shì)圖

圖4 EC和RGDP增長(zhǎng)率圖

由圖1，1953—2011年，我國(guó)能源消費(fèi)總量年均增速為8.34%，增長(zhǎng)勢(shì)頭強(qiáng)勁，但在考察時(shí)間區(qū)間內(nèi)也出現(xiàn)過(guò)若干次波動(dòng)：1）1953—1958年我國(guó)能源消費(fèi)總量出現(xiàn)一個(gè)波動(dòng)，原因是1953—1958年我國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式為粗放式，大力發(fā)展高耗能產(chǎn)業(yè)；2）1958—1960年期間能源消費(fèi)總量出現(xiàn)劇烈波動(dòng)，期間我國(guó)實(shí)施了“大躍進(jìn)”發(fā)展戰(zhàn)略，以犧牲環(huán)境、資源為代價(jià)換取經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，其中，1958年我國(guó)能源消費(fèi)增速為82%，是1953—2011年間最高的一次；3）1961—1963年我國(guó)的能源消費(fèi)出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)，其中，1961年我國(guó)能源消費(fèi)增速為-32%，是1953—2011年間最低的一次，原因是1958—1960年更為粗放的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，使得我國(guó)能源資源無(wú)力支撐這種高消耗；4）1967年能源消費(fèi)量下滑，原因是我國(guó)發(fā)生了“文化大革命”，擾亂了正常的社會(huì)經(jīng)濟(jì)秩序，但持續(xù)時(shí)間較短，隨后我國(guó)能源消費(fèi)的增速與經(jīng)濟(jì)的增速出現(xiàn)動(dòng)態(tài)性波動(dòng)，能源消費(fèi)增速圍繞經(jīng)濟(jì)增速上下波動(dòng).

綜上分析，改革開放前，我國(guó)處于高度集中的計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制，能源消費(fèi)增速與經(jīng)濟(jì)增速波動(dòng)比較頻繁，而且幅度大，表明當(dāng)時(shí)資源配置與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的協(xié)調(diào)度不夠好. 1978年以后，我國(guó)能源消費(fèi)增速和經(jīng)濟(jì)增速波動(dòng)放緩，能源消費(fèi)增速稍低于經(jīng)濟(jì)增速，表明我國(guó)資源配置日趨合理，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行趨于平穩(wěn)健康，但在2003—2004年期間，由于大量重復(fù)性建設(shè)以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)失調(diào)等原因，我國(guó)能源消費(fèi)增速又高于經(jīng)濟(jì)增速，能源利用效率降低.

2 計(jì)量模型與實(shí)證分析

2.1 單位根平穩(wěn)檢驗(yàn)

根據(jù)ADF檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?，利用Eview5.0軟件檢驗(yàn)，結(jié)果見表1. 從表1可以看出，我國(guó)能源消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)均為一階差分平穩(wěn)序列，即一階單整I（1），表明它們之間可能存在協(xié)整關(guān)系.

圖5 ADF實(shí)際檢驗(yàn)流程圖

表1 ADF檢驗(yàn)結(jié)果

表2 PP和KPS檢驗(yàn)單位根檢驗(yàn)結(jié)果

2.2 協(xié)整檢驗(yàn)

單位根平穩(wěn)檢驗(yàn)表明我國(guó)能源消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)均為一階差分平穩(wěn)序列，可能存在協(xié)整關(guān)系. 目前最常用的協(xié)整檢驗(yàn)方法是EG兩步法[13]和Johansen檢驗(yàn)法[14]. EG兩步法的主要優(yōu)勢(shì)是針對(duì)一元變量分析，適合于兩個(gè)變量之間協(xié)整關(guān)系的檢驗(yàn)，本文選取EG兩步法來(lái)探討我國(guó)能源消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)系，其具體步驟如下：

對(duì)式（4）用最小二乘法估計(jì)，得到：

根據(jù)式（4）和式（5）建立我國(guó)能源消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的最小二乘回歸模型為：

對(duì)式（6）生成的殘差進(jìn)行單位根檢驗(yàn)，結(jié)果見表3. 由表3可以看出，殘差序列是平穩(wěn)序列，表明我國(guó)能源消費(fèi)與RGDP之間存在協(xié)整關(guān)系；D.W.值小于2，表明模型存在嚴(yán)重自相關(guān)，可以在模型中逐步加入滯后項(xiàng)，刪除不顯著項(xiàng).

表3 殘差單根檢驗(yàn)

調(diào)整我國(guó)能源消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系如下：

圖6 模型（7）的擬合效果圖

2.3 因果關(guān)系檢驗(yàn)

表4 變量的因果關(guān)系檢驗(yàn)

3 結(jié)論與建議

本文在單位根平穩(wěn)檢驗(yàn)和協(xié)整檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)Granger因果關(guān)系檢驗(yàn)，對(duì)1953—2011年我國(guó)能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的因果關(guān)系進(jìn)行了實(shí)證分析，分析結(jié)果表明：能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)不屬于平穩(wěn)序列，從短期來(lái)看，能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間存在波動(dòng)關(guān)系，但從長(zhǎng)期來(lái)看，它們之間存在長(zhǎng)期的均衡關(guān)系，而且互為因果關(guān)系，即能源消費(fèi)是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的Granger原因，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)也是能源消費(fèi)的Granger原因. 本文研究結(jié)論符合能源經(jīng)濟(jì)理論：能源作為一種重要的投入要素，其的增加會(huì)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的增加，同樣，當(dāng)經(jīng)濟(jì)總量擴(kuò)大時(shí)，對(duì)能源要素的需求也會(huì)增加. 但該結(jié)論引發(fā)的深層含義更需要我們關(guān)注：一方面，保持經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速增長(zhǎng)，必須要有不斷擴(kuò)大的能源供應(yīng)作支撐，2011年我國(guó)GDP增速為9.2%，未來(lái)5～10年，我國(guó)GDP仍會(huì)有7%～9%的增速，這意味著我國(guó)能源消費(fèi)的上升速度會(huì)不斷加快，能源供應(yīng)壓力將越來(lái)越大，我們很難樂(lè)觀地估計(jì)我國(guó)未來(lái)能源供應(yīng)的支撐程度，一旦能源供應(yīng)發(fā)生短缺，勢(shì)必會(huì)影響我國(guó)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng). 因此，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)、擴(kuò)大能源供應(yīng)渠道日益成為我國(guó)非常緊迫的戰(zhàn)略問(wèn)題. 另一方面，全球各個(gè)國(guó)家在節(jié)能減排的壓力下，都面臨著能源戰(zhàn)略和能源政策的調(diào)整，美國(guó)于2001年宣布退出京都議定書的主要原因是限制能源消費(fèi)有損美國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，因此我國(guó)在制訂有關(guān)溫室氣體減排的能源政策時(shí)，必須充分考慮相關(guān)政策對(duì)能源消費(fèi)的影響，從而避免對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)目標(biāo)的影響. 總之，在客觀條件允許的情況下，發(fā)展能源與增強(qiáng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力是相輔相成的. 正確認(rèn)識(shí)和處理二者的關(guān)系，對(duì)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和分析我國(guó)能源消費(fèi)及需求，為相關(guān)部門提供決策依據(jù)，具有一定的實(shí)用價(jià)值. 此外，能源消費(fèi)引發(fā)的環(huán)境污染問(wèn)題也亟待解決，如何處理好能源消費(fèi)、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境友好的關(guān)系，則更是當(dāng)務(wù)之急.

本文以大跨度的時(shí)間樣本數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，避免了小樣本帶來(lái)的研究誤差，主要研究了我國(guó)能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)長(zhǎng)期的協(xié)整關(guān)系，但是未能考慮外生沖擊對(duì)數(shù)據(jù)序列帶來(lái)的階段性影響，即未考慮市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)建立、改革、全面開放等重大政策調(diào)整對(duì)我國(guó)能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)長(zhǎng)期協(xié)整關(guān)系的影響. 考慮外生沖擊對(duì)我國(guó)能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間關(guān)系的影響，將是本文后續(xù)的研究方向.

[1] KRAFT J, KRAFT A. On the relationship between energy and GNP [J]. The Journal of Energy and Development, 1978, 3: 401-403.

[2] SMULDERS S, NOOIJ de M. The impact of energy conservation on technology and economic growth [J]. Resource and Energy Economics, 2003, 25(1): 59-79.

[3] YU E SH, CHOI J Y. Causal relationship between energy and GNP: an international comparison [J]. Journal of Energy and Development, 1985, 10: 249-272.

[4] LEE C C. Energy consumption and GDP in developing countries: a cointegrated panel analysis [J]. Energy Economics, 2005, 27: 415-427.

[5] 劉小麗，盧鳳君. 中國(guó)能源消費(fèi)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系研究[J]. 工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2007(9): 55-58.

[6] OH W, LEE K. Causal relationship between energy consumption and GDP revisited: the case of Korea 1970-1999 [J]. Energy Economics, 2004, 26(1): 51-59.

[7] 韓智勇，魏一鳴，焦建玲. 中國(guó)能源消費(fèi)與協(xié)整性與因果關(guān)系分析[J]. 系統(tǒng)工程，2004, 22(12): 17-21.

[8] 張明慧，李永峰. 論我國(guó)能源與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系[J]. 工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2004(4): 77-80.

[9] YU E SH, HWANG B K. The relationship between energy and GNP: further results [J]. Energy Economics, 1984, 6(3): 186-190.

[10] YU E SH, JIN J C. Cointegration tests of energy consumption, income, and employment [J]. Resource and Energy Economics, 1992, 14(3): 259-266.

[11] 趙進(jìn)文，范繼濤. 經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消費(fèi)內(nèi)在依從關(guān)系的實(shí)證研究[J]. 經(jīng)濟(jì)研究，2007(8): 31-42.

[12] 王少平，李子奈. 我國(guó)貨幣需求的協(xié)整分析及其貨幣政策建議[J]. 經(jīng)濟(jì)研究，2004(7): 9-17.

[13] ENGLE R F, GRANGER C W J. Cointegration and error correction: representation, estimation and testing [J]. Econometrica, 1987, 55(2): 251-276.

[14] JOHANSEN S, JUSELIUS K. Maximum likelihood estimation and inference on cointegration with applications to the demand for money [J]. Oxford Bulletin of Economics and Statistics, 1990, 52(2): 169-210.

[責(zé)任編輯：熊玉濤]

A Co-Integration Analysis of Relationship Between Energy Consumption and Economic Growth in China

LIUHui

(School of Management and Economics, Wuyi University, Jiangmen 529020, China)

For the sake of avoiding deviation caused by small samples study, this paper chooses China’s 1953-2011 total energy consumption and GDP data as the study basis and investigates the relationship between energy consumption and economic growth in China by adopting the cointegration analysis and the Granger causality test. Empirical research shows that although there are fluctuations in the co-relation between energy consumption and economic growth in the short term, there is a stable equilibrium relationship between China’s energy consumption and economic growth in the long term. In addition, there exist two-direction causality between energy consumption and economic growth. The research results show that continually expanding energy supply is the guarantee of strong economic growth; the total energy consumption grows with the economic growth; energy shortage is bound to limit economic growth.

energy consumption; economic growth; co-integration analysis; causal relationship

1006-7302（2013）03-0028-07

F061.2

A

2013-03-15

劉輝（1987—），男，河南信陽(yáng)人，在讀碩士生，研究方向?yàn)樯鐣?huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)優(yōu)化控制與仿真.