GDP与能源消费之间的关系研究

龙源期刊网与能源消费之间的关系研究作者：鄢琼伟陈浩来源：《中国人口·资源与环境》2011年第07期收稿日期：2011-03-28作者简介：鄢琼伟，博士生，经济师，主要研究方向为能源经济与管理。（1.中南财经政法大学经济学院，湖北武汉430073；2.中国地质大学财务处，湖北武汉430074）摘要选取中国1985-2009年能源消费总量与GDP的年度数据作为研究样本，运用Eviews对时间序列的GDP和能源消费总量进行单位根检验、协整检验、Engle-Grange因果关系检验。结果发现，GDP、能源消费总量的二阶差分在5%的显著性水平下是平稳的；GDP、能源消费总量在5%的显著性水平下，存在协整关系；Engle-Grange因果检验结果显示，在5%的显著性水平下,GDP与能源消费的因果影响关系不明显，但长期能源消费对GDP存在单向因果关系。从研究的结论来看，GDP增长引起能源需求和消费内生性的增长，减少能源的消费不影响产出、就业、收入的增长。要解决我国目前经济发展过程中诸多矛盾，使经济持续发展，首先，必须积极开发新能源、提高能源利用效率、调整能源战略、实施能源保护和节能政策来弥补我国能源短缺，提供充足的能源供给作为保障。其次，要转变经济增长方式、调整产业结构，尤其是工业结构；加快技术创新、发展高新技术产业和知识密集型产业，使我国经济发展摆脱对能源的依赖。关键词GDP；能源消费；研究中图分类号F062.2文献标识码A文章编号1002-2104（2011）07-0013-07doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2011.07.003改革开放以来，中国经济持续、快速发展，GDP保持年均9%以上的速度增长。伴随着经济的高速增长，中国能源需求和消费也在快速增加，从1978年的5.7亿t标准煤增加到2009年的31亿t标准煤，增幅近5.4倍。目前，我国正处在工业化的中期阶段，特别是重化工业和交通运输业的快速发展、能源需求和消费大幅上升；长期以来形成的经济结构不合理、依赖大量资源消耗而换取GDP的增长、经济增长质量不高、能源和资源短缺、环境污染、生态失衡等，已成为制约经济持续发展的瓶颈。对此，我国政府提出要坚持科学发展观，倡导建立“两型”社会。因此，再探GDP与能源消费之间的关系，为从根本上转变经济增长方式、提高经济增长的质量、制定科学的能源政策提供科学决策，具有重要的理论和现实意义。1文献综述龙源期刊网近年来，国内外学者就经济增长与能源消费之间的关系作了大量的理论探索和实证研究，形成了4种主流观点：存在经济增长到能源消费的双向因果关系，具有长期稳定的均衡关系；存在经济增长到能源消费的单向因果关系,存在能源消费到GDP单向的因果关系；不存在经济增长到能源消费的因果关系；不同的经济体或者同一个国家在不同时期，经济增长与能源消费呈现不同关系。1.1国外研究成果的概述1.1.1存在从GDP到能源消费单向的因果关系以及从能源消费到GDP单向的因果关系Kraft以美国1947-1974年GDP和能源消耗的年度数据为样本，用传统计量研究方法进行研究，认为存在GDP到能源消费单向的因果关系［1］。Yu和Hwang使用美国（1973-1981）季度数据，研究发现存在GDP到能源消费的单向因果关系［2］。Abosedra和Baghestani则选取美国（1947-1972、1947-1974、1947-1979和1947-1987）的相关数据作为样本作研究，结论表明：无论使用美国哪个时间段的数据作为样本，都存在GDP到能源消费的单向因果关系［3］。Stern使用GDP、劳动力、资本和能源4变量向量自回归（VAR）模型，对美国1947-1990年年度数据进行标准的因果关系检验后发现，虽然不存在总能源消费到GDP的Granger因果关系，但若对最终能源消费测量数据按燃料构成进行调整，则会发现存在能源消费到GDP的单向Granger因果关系［4］。Lee运用18个发展中国家的数据得出结论：在长期和短期都存在着从能源消费到GDP的单向因果关系，因此能源保护政策可能会影响发展中国家的经济增长［5］。Mozumder等研究了孟加拉电力消费与GDP之间的关系，发现存在GDP的增长单向引起电力消费增长［6］。1.1.2不存在经济增长到能源消费的因果关系Akarca和Long对Kraft的结论提出了质疑，认为Kraft选择石油危机期间（1947-1974）的数据作为研究样本不够妥当，倘若把研究样本缩短两年，Kraft的研究结论就不成立［7］。Yu和Hwang使用美国（1947-1997）的GDP和能源消费年度数据作为样本，研究结果发现不存在GDP到能源消费的因果关系［2］。Masih等人、AchlaMarathe的研究则表明两者没有因果关系［8-9］。1.1.3存在经济增长到能源消费的双向因果关系Yang使用Engle-Granger两步法发现台湾的能源消费与GDP之间存在双向因果关系，但就煤炭消费来讲，存在从经济增长到煤炭消费的单向因果关系［10-11］。Stern使用单方程静态协整分析法及多元动态协整分析法，拓展了其1993年的分析结果。研究发现，能源在解释GDP变动中具有显著的影响效果，并确认在GDP、资本、劳动力和能源之间存在明显的长期均衡关系。Glasure研究发现能源消费和GDP之间存在双向因果关系［12］。Ghali等人使用Johansen方法考察发现，加拿大产出增长和能源消费存在双向的因果关系［13］。Oh等人研究了韩国龙源期刊网（1970-1999）的能源消费与GDP的关系，发现存在能源消费与GDP的双向因果关系［14］。Lee和Mahadevan等人的研究，表明经济增长与能源消费之间存在双向因果关系［5,15］。1.1.4不同的经济体或者同一个国家在不同时期，经济增长与能源消费呈现不同关系Yu和Choi认为，能源消费和经济增长的关系在不同国家呈现不同的关系，美国、英国和波兰的能源消费和经济增长之间不存在因果关系，在韩国、菲律宾存在单向因果关系［16］。Nachane和Kamik考察了11个发展中国家和5个发达国家，结果发现，能源消费与经济增长之间存在协整关系。Masih等考察部分亚洲国家，发现韩国、台湾、印度、巴基斯坦和印度尼西亚等的能源与经济之间存在协整关系，马来西亚、新加坡、菲律宾和泰国则没有这种关系［8，17-18］。Asafu-Adjaye使用Johansen方法发现在印度和印度尼西亚，存在能源到收入的单向因果关系，在菲律宾和泰国则存在双向因果关系［19］。Fatai等人通过横向比较研究发现，新西兰和澳大利亚存在由GDP到能源消费的单向因果关系，印尼存在由能源到GDP的单向因果关系，而泰国、菲律宾存在能源消费和GDP之间的双向因果关系，因为新、澳能源强度比较低，亚洲国家高能耗的工业部门比重大［20］。Chontanawat等人对30个OECD国家和78个非OECD国家的能源消费与GDP的关系进行研究，发现能源消费与GDP之间，OECD国家较发展中国家更为明显，特别是从能源消费到GDP的单向因果关系，发达国家明显高于发展中国家，即节能对发达国家的影响更为严重［21］。该研究没有发现中国、印度能源消费和GDP之间的因果关系，认为应该将中国和印度纳入相应的环保协议中。Lee和Chang运用16个亚洲国家的面板数据将其分为APEC和ASEAN两个组，得出在短期能源消费和GDP之间不存在因果关系，而在长期只存在从能源消费到GDP的单向因果关系［22］。1.2国内研究成果的回顾我国比较有代表性的研究成果有：林伯强认为，经济增长与能源消费之间具有长期关系和短期波动行为，存在电力消费到收入的单向因果关系［23-24］。韩智勇等研究发现，能源消费与经济增长之间存在双向因果关系，但不具有长期协整性［25］；吴巧生等采用时间序列分析方法得到中国GDP增长是能源消费的单向因果关系的结论［26］。任少飞等建立中国煤炭消费的结构需求模型，认为存在GDP到煤炭消费量的单向因果关系［27］；刘星认为存在从GDP到能源消费总量的单向因果关系［28］；王海鹏等采用变量参数模型对GDP和能源消费进行研究认为，中国能源消费与经济增长之间存在随时间不断变化的长期均衡关系［29］。杨冠琼、钟晓青等分别对山东、广州能源消费与GDP之间的关系作实证研究，得到相似的结果：两个地区都存在能源消费和经济增长的长期均衡关系，且存在从经济增长到能源消费的单向因果关系［30-31］。1.3国内外研究小结龙源期刊网由于选择不同的研究方法和不同时段的数据样本，国内外有关GDP与能源消费之间的关系研究并没有得到一致性的结论。研究起步较早的美国学者的结论也并非一致。在不同的经济体，这一关系也表现出不同的形态；尤其是在发展中国家和发达国家之间，由于其经济结构、技术创新、能源政策的差异，使得GDP与能源消费之间也表现不同的关系。国内对GDP与能源消费之间关系的研究，究竟是存在单向还是双向因果关系也存在着争议。很显然，单纯的从计量研究的结论或者从技术创新、产业结构、工业化的进程的某一方面去认识能源消费到和GDP的关系都是不够全面的。本文拟从计量研究的结论并结合我国的产业结构、技术创新、能源政策、工业化模式、工业化所处的阶段去再探能源消费和GDP的关系。2数据说明、研究方法介绍2.1数据说明本文选取GDP作为被解释变量以及能源消费的总量（EC）作为解释变量，其中，GDP、EC表示名义GDP（单位：亿元）和能源消费的总量（单位：WT标准煤）。数据选取来源于国家统计局网站1985-2009的各期GDP和能源消费总量的年度数据；能源消费总量包括原煤、原油及其制品、天然气、水电、核电、风电。考虑到价格因素对GDP的影响，本文以1985年为基期（1985＝100），将1986-2009年各年的GDP折算到1985年水平。2.2研究方法介绍2.2.1单位根检验单位根检验方法主要有LLC检验、IPS检验、Breitung检验、Fisher检验（包括ADF和PP检验）和LMH检验。本文采用了ADF检验，建立如下两个模型：ΔGDPtβ1+β2t+δ1GDPt-1+αi1∑mi1ΔGDPt-i+εt1（1）ΔECtβ3+β4t+δ2ECt-1+αi2∑mi1ΔECt-i+εt2（2）其中：GDPt、ECt和GDPt-1、ECt-1为第t期以及滞后一期的国内生产总值和能源消费的总量；Δ为差分；β1、β2、β3、β4、αi1、αi2为常数；δρ-1，|ρ|≤1、ε为误差项；t为时间趋势变量；I，t，m1985，1986…2009，i＜t。在（1）和（2）式中只需检验δ是否为0，如果δ＝0，则ρ＝1，即存在单位根，从而表明GDP或EC时间序列是非平稳的；如果δ≠0，则可以拒绝δ＝0的虚拟假设，即不存在单位根，从而表明GDP和EC时间序列是平稳的，|ρ|＜1则为弱平稳，|ρ|＞1则为强平稳。2.2.2协整检验根据Engle-Granger两步法，建立如下模型：龙源期刊网δ1t+β1ΔECt+ε1（3）ΔECtα2+δ2t+β2ΔGDPt+ε2（4）其中,Δ是差分；α、β是常数项；δ是趋势项，ε是误差项，t为时间趋势变量；在GDP和EC都是平稳的前提下，协整关系检验仍然只需检验δ是否为0。把不存在协整关系作为0假设，要拒绝0假设，只需要把计算出来的统计量的绝对值和近似的临界值作比较。如果统计量的绝对值小于近似的临界值，则不能拒绝0假设，GDP和EC之间不存在协整关系；反之，GDP和EC之间存在协整关系。2.2.3因果关系检验根据Granger因果检验，考虑建立如下模型：ΔGDPtα+∑mi1985β1iΔGDPt-1+∑nj1985γ1jΔECt-j+ε1（5）ΔEC