广西能源消费结构与工业增长的关系实证研究

戚红艳,吴寿平

(广西师范大学经济管理学院,广西桂林541004)

1 引言

能源是人类进步和社会发展的物质基础,经济增长及经济发展的提高需要能源做支撑,对能源消费与经济增长关系的研究一直是能源经济学的一个热点问题。自1978年 KraftJ.和 KraftA.开创性地分析了美国能源消费与经济增长的关系后[1],能源消费与经济增长之间协整性与因果关系的实证研究扩展到了世界各国。Soytas和Sari(2003)研究了G—7国家和过渡经济国家的能源消费和经济增长的因果关系[2]。Yu和Jin使用 Engle、Granger(1987)提出的E—G两步法和1974～1990年间的美国季度数据进行的检验结果表明,在两变量之间不存在长期的协整均衡关系[3]。Stern使用单方程静态协整分析法及多元动态协整分析法。拓展了他本人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[4]。UgurandRamazan(2003)通过对16个国家能源消费与GDP因果关系的研究发现,在所有国家中,这两个系列水平值是不平稳的,但其一阶差分是平稳的,其中有7个国家变量之间存在平稳线性协整关系。在土耳其、法国、德国和日本,能源消费与GDP之间的作用方向是能源消费促进经济增长,显示这些国家长期的能源节约可能损害经济增长;在意大利和韩国其因果关系则正好相反;而在阿根廷又表现为双向因果关[5]。

国内学者也对能源与经济的增长方面做了许多的研究。韩智勇、魏一鸣等选取了我国1978～2000年的数据对中国能源消费与经济增长的协整性与因果关系进行分析,得出中国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[6]。汪旭晖、刘勇同样对中国能源消费与经济增长的协整性与因果关系进行分析,并以1978～2005年的样本区间,得出能源消费与经济增长之间存在着长期稳定的均衡关系,并且存在从能源消费到经济增长的单向因果关系[7]。如马超群等研究了中国从1954～2003年GDP和能源总消费以及能源消费各构成部分之间的长期均衡关系。研究结果表明,GDP分别与能源总消费、煤炭消费之间存在协整关系,并且GDP与能源总消费以及煤炭消费之间存在很强的Granger双向因果关系[8]。这与国外一些学者研究能源与经济增长样本区间不同时结论也有所差异的境遇相同。不同国家由于不同的政治制度、经济体制、经济发展水平、产业结构和能源政策,导致能源消费与经济增长的因果关系不尽相同;对同一个国家的研究,由于所选择的样本数据范围、影响变量和研究方法的不同也会得出完全不同的结论。

2 能源消费结构与工业增长的关系

2.1 数据整理

2.1.1 变量选取

为反映能源结构变化与工业增长之间的关系,本文选取工业生产总值(Industry),以及能源消费结构变化由煤炭(Coal)、石油(Oil)、水电(HP)作为研究变量。为了序列的平稳性,对时间序列进行对数处理 。Lindustry、Lcoal、Loil、LHP 表示对数处理后相对应的变量。

2.1.2 数据说明

工业产值和能源消费结构数据主要来自1988～2009年的《广西统计年鉴》。

2.1.3 数据变换

为了消除数量级大小不同的影响,以便于进行计算和比较分析,本文将原始数列进行无量纲化处理,采用均值化加以处理,即公式为：

均值化方法即令均值化后各指标的均值都为1。均值化后各指标的方差是各指标变异系数x的平方,它保留了各指标变异程度的信息[9]。

2.2 能源消费结构变化对工业增长的实证分析

2.2.1 单位根检验

计量分析中为了避免宏观经济变量的不平稳产生谬回归,首先采用单位根检验来判断数据的平稳性。采用ADF方法进行单位根检验,滞后阶k的确定是基于最小信息准则(AIC和BIC)原则得出的,结果见表1。

表1 单位根ADF检验结果

由表1的检验结果可知,在5%显著水平下,4个变量在二阶差分情况下为平稳序列,为 I(2)系列,因此变量满足协整检验的前提条件。

2.2.2 协整分析

协整检验的前提是如果多个变量都是单整变量,只有当它们的单整阶相同时,才可能协整。当多个变量协整时,则它们之间存在着一个长期稳定的比例关系;反之,当多个变量不是协整的,则它们之间就不存在着一个长期稳定的关系,由表1的检验结果知 Lindustry、Lcoal、Loil和 LHP4个变量同为二阶单整序列。下面对变量是否协整做进一步检验 ,对 Lindustry、Lcoal、Loil和 LHP 用 OLS 方法做回归,设回归方程为：

Lindustryt=c+β2Loilt+β3LHPt+εt.

其中,C 为常数 ,β1 、β2、β3 为待定系数,εt为回归残差,应用普通最小二乘法(OLS),估计得回归方程为：

Lindustry=-0.66+0.84Lcoal+0.69Loil+0.13LHP.

(0.03)(0.13) (0.08)(0.06)

R2=0.9962,调整后 R2=0.9955,F=1560.59,D.W=1.8998(括号内为回归系数的标准差)

从拟合优化度可以看出,方程拟合度很高,说明方程具有很强的解释力,F统计量显著,也说明模型的拟合效果很好。对回归方程的残差进行单位根检验,见表2。

表2 残差序列的单位根检验

单位根检验结果表明：残差在10%临界水平下为平稳序列。因此,Lindustry、Lcoal、Loil和 LHP为(3.3)阶协整,存在协整关系,即4个变量之间存在长期的稳定均衡关系。从回归方程的数据可以看到,1987～2008年广西煤炭每增长1%,将带动工业增长 0.84%;石油每增长1%,将带动工业增长0.69%;而水电每增长 1%,将带动工业增长 0.13%。煤炭、石油、水电对工业增长的影响是显著的,具有积极的贡献。

2.2.3 格兰杰因果检验

协整检验结果表明 Lindustry、Lcoal、Loil和LHP之间存在长期均衡关系,但是这种均衡关系是否构成因果关系,还需进一步验证。Engle和Granger(1978)提出的因果关系检验法是解决这类问题的常用方法,即格兰杰因果检验,检验结果见表3。

表3 Granger因果关系检验结果

由表3可以得知,煤炭是促进工业增长的格兰杰原因,而工业增长不是煤炭增长的格兰杰原因;但是石油、水电与工业增长存在双向格兰杰因果关系。因此,总体看来,认为煤炭、石油、水电与工业增长存在格兰杰因果关系,即能源消费结构是工业增长的格兰杰原因。

3 结语

通过协整分析可知,煤炭、石油、水电与工业增长之间存在协整关系,即能源消费结构与工业增长存在长期稳定的均衡关系。由格兰杰因果关系检验可知,能源消费结构是工业增长的格兰杰原因,能源消费结构的变动将导致工业的变化,煤炭、石油、水电的增长将拉动工业的增长,这说明广西的工业增长是通过大量的能耗来拉动工业的增值,虽然工业的增长会改善石油、水电的消耗状态,但是煤炭的消耗还是没能够得到改善。因此结合以上研究结论,应做到以下几点。

(1)优化能源结构,实行多样化能源消费结构战略。目前,广西地区能源消费中煤炭比重过大,而石油、水电利用率偏低。因此,减少煤炭在能源消费中的比例,大力发展核能、生物能、风能和太阳能等新能源,政府应该通过引进新技术,开发新能源、可再生能源,使广西在长期内形成一个多元化的、清洁的能源结构,走可持续的能源发展战略。

(2)大力发展洁净煤技术,提高煤炭利用效率,通过技术手段有效解决大量使用煤炭带来的环境污染问题。要研究高硫煤的洗选脱硫技术、干法选煤技术。开发或引进大型循环硫化床燃烧技术。水煤浆制备的燃烧技术,煤炭气化和煤气化联合循环发电技术;研究开发煤泥、无烟煤和褐煤的高效燃烧和利用技术等。

(3)提倡资源节约型的社会经济发展模式,积极倡导资源节约型的社会经济发展模式,加强政府节能管理体系的建设,建立和完善节能经济激励政策和市场经济条件下的节能新机制。

[1]K raft J,K raft A.On the relationship betw een energy and GNP[J].Energy Development,1978(3)：401～ 403.

[2]Soytas U,Sarib R.Energy consumption and GDP：causality relationship in G—7 coun tries and emerging markets[J].Energy Econom ics,2000(25)：33～37.

[3]Yu ESH,Jin.JC.Coin tegration tests of energy consumption,income and employment[J].Resources and Energy,1992(3)：259～266.

[4]Stern D I.A multivariate coin tegration analysisof the role of energy in the USm acroeconomy[J].Energy Econom ics,2000(2)：267～283.

[5]Ugur S,Ramazan S.Energy consumpt ion and GDP：causality relationship in G—27 countries and emergingm arkets[J].Energy Econom ics,2003,25(1)：33～ 37.

[6]韩智勇.中国能源消费与经济增长的协整性与因果关系分析[J].系统工程,2004(12).17～21.

[7]汪旭晖,刘 勇.中国能源消费与经济增长：基于协整分析和G ranger因果检验[J].资源科学,2007,25(5).57～62.

[8]马超群,储慧斌,李 科,等.中国能源消费与经济增长的协整与误差校正模型研究[J].系统工程,2004(10)：47～50.

[9]叶宗裕.关于多指标综合评价中指标正向化和无量纲化方法的选择[J].浙江统计,2003(4)：24～ 25.