我国能源强度与能源价格之间的脉冲响应分析

曹 明

（中国矿业大学 管理学院，江苏 徐州 221008）

我国能源强度与能源价格之间的脉冲响应分析

曹 明

（中国矿业大学 管理学院，江苏 徐州 221008）

文章利用我国1978～2007年的实际数据，应用脉冲响应分析、格兰杰因果检验等计量理论与方法对我国能源强度和能源价格进行动态实证分析。结果表明，我国的能源强度和能源价格指数之间存在单向格兰杰因果关系，即能源价格是影响能源强度的格兰杰因；变量之间的冲击响应分析结果支持了格兰杰检验，能源强度对于来自能源价格的脉冲响应作用衰减缓慢，存在6～7年波动周期。

能源强度；能源价格；格兰杰因果检验；脉冲响应分析

依据联合国能源统计数据，2005年，我国消费了世界14.9%的能源，是仅次于美国的世界第二大能源消费国，同时排放了世界总量的17.3%的CO2，2008年我国已经超过美国成为全球最大的排放国。能源消耗主要来自经济活动，国际上通常用能源经济效率（单位能耗GDP）或者能源强度（单位GDP能耗）来反映能源利用效率。相对于发达国家而言，我国能源利用效率水平较低，2003年我国能源强度相当于日本的8.1倍，世界平均水平的3.1倍。我国是发展中国家，发展经济是当前和未来相当长时间的主要任务，经济发展必然依赖能源的支撑，提高能源利用效率降低能源强度是实现低碳经济发展模式的必然途径。

1 数据处理

能源强度主要影响因素包括狭义技术进步、结构变化、价格变化[1~3]。本文主要研究能源强度与能源价格变化之间的关系。

（1）能源强度。是全国能源消费量与国内生产总值的比值，综合反映能源经济利用的水平，其增长变化水平可以综合反映能源技术进步水平。为消除价格影响，本文选取1978～2007年当期能源消费总量与不变价格计算的GDP（1978年为基期）比值。

（2）能源价格。价格影响能源供需平衡，是综合反映制度安排、资源配置效率的重要变量，必然影响能源效率或能源强度。由于我国能源消费70%左右是煤炭，为便于分析，本文选取我国1978～2007（1978年缺失，以1979年为基期）年煤炭出厂价格指数累计变化时间序列作为替代变量。

变量数据来源于历年 《中国统计年鉴》、《中国能源统计年鉴》，数据采用对数变换，分别记：

LEI=ln(EI)（能源经济效率，单位：吨标准煤/万元）

LEP=ln(EP)（能源价格指数，单位：%）

本文计算均采用EVIEWS4.1软件完成。

2 实证分析

2.1 相关分析

根据调整后的能源强度、能源价格指数作时间序列图如图1所示，相关系数矩阵的数据在表1中可以查阅。直观的观察表明二者之间呈现类似的反向变化趋势，两个变量之间的相关系数接近于1，说明了二者之间存在高度的相关关系。

2.2 序列平稳性检验

在对变量进行分析之前，首先要检验各变量的时间序列的平稳性。表2给出了二个变量水平序列和一阶差分序列的ADF检验结果，结果表明二个变量在5%显著水平下皆为一阶单整序列。

2.3 格兰杰因果检验[4]

分别对序列进行滞后期分别为1~5年的格兰杰因果检验，结果见表3。结果很确切的表明，能源价格是能源强度的格兰杰因，而能源强度短期与长期来看都不是能源价格的显著的因。

在进行协整分析、脉冲响应函数等基于VAR模型的分析时，时间序列变量的滞后阶数的选取是一个重要的问题。在选取滞后阶数p时，既希望p足够大，以便能完整反映所构造模型的动态特征；但是p越大，需要估计的参数也就越多，模型的自由度就要减少。表4给出了多种选择标准下的结果，结果一致表明在滞后2期情形下模型最为理想，因此选择建立 VAR（2）模型。

综合以上检验结果，建立能源经济效率的VAR（2）模型，模型表达式如下：

表1 LEI与LEP相关系数矩阵

表2 LEI、LEP的ADF单位根检验结果

2.5 脉冲响应分析与方差分解

脉冲响应分析是VAR模型的重要应用，用来刻画模型受到某种冲击时对系统的动态影响，原理是衡量来自随机扰动项的一个标准差冲击对内生变量当前和未来取值的影响，描述一个内生变量对来自另一内生变量的一个单位变动冲击所产生的响应，提供系统受冲击所产生响应的正负方向、调整时滞、稳定过程等信息[5]。

由图2（a）可以看出，能源经济效率期初对来自自身的一个标准差信息立刻正向响应，但变化不大，在相当长时间内响应在2~3%左右。对来自能源价格的冲击是反方向的，在第7期左右达到最大，使能源强度下降5%，之后逐渐衰减，波动周期为6~7年。图2（b）可以看出，能源价格变化对自身的冲击响应很强烈，达到8%，第5期最大达到12%，之后不断衰减，波动周期为5年。对于来自能源经济效率的冲击响应为反向调整，响应幅度先增强后衰减，第4期左右达到顶峰6%，然后缓慢衰减。综合来看，变量之间存在正向的冲击响应，调正时滞较长，一般需要6～10期响应达到最大，并且在相当长时期内才能趋于稳定。

方差分解通过分析每一个结构冲击对内生变量变化的贡献度，可以给出对系统中变量产生影响的每个随机扰动相对重要性的信息，其结果主要反映的是某一变量变动所导致的另一变量变动对该变量变动的贡献度。

图3为各变量的方差分解结果。图3（a）表明短期内能源强度的变动短期主要来自本身的响应，但迅速下降，能源价格对能源强度的影响作用越来越大，6~7期以后稳定，长期来看能源价格对能源强度冲击响应比重达到60以上，充分说明了能源价格的调整作用。图4（b）来看，长期内能源价格变动的影响主要来自自身变化，能源强度对能源价格变动的冲击非常有限，仅20%左右。总的来看，方差分解证明了前述格兰杰因果检验的结果，即能源价格是能源强度的格兰杰因，但能源强度不是能源价格的格兰杰因；从方差分解结果还验证了脉冲响应分析的周期，即能源价格对能源强度的冲击调整滞后6~7期。

表3 LEI和LEP之间格兰杰因果检验结果

3 结论及建议

本文依据中国近30年实际数据，对我国能源强度和能源价格之间的因果关系进行的建议，并建立了二者之间的VAR模型，运用脉冲响应分析和方差分析等技术手段研究了两变量之间动态的响应关系。主要结论和建议如下：

（1）从本文获取的我国实际数据来看，能源价格是能源强度的主要影响因素的理论得到实证验证。格兰杰统计检验表面，能源价格是能源强度显著的因，但能源强度并不是能源价格的格兰杰因。原因在于能源强度的影响因素众多，能源价格是其中之一，除此之外还受到技术进步和结构因素的影响，但结论仍然说明控制能源价格是提升我国能源强度的有效途径。

（2）脉冲响应分析和方差分析的结果说明，我国能源价格的调整对能源强度的影响将在滞后6~7年中不断增加，存在较长期的滞后效应，并有周期性波动；分析的结果还进一步从数量上验证了格兰杰因果检验的结果。从研究结果来看，能源价格政策对能源强度的提升是滞后的，政策的贯彻需要长期的一贯性，并且注意把握能源价格与能源强度变化的周期性。

[1]徐国泉，姜照华．技术进步、结构变化与美国能源效率的关系[J]．科学学与科学技术管理，2007,(3).

[2]李京文，郑友敬．技术进步与经济效益[M]．北京：中国财政经济出版社，1989.

[3]林伯强．结构变化、效率改进与能源需求预测[J]．经济研究,2003,(5).

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

[5]高铁梅．计量经济分析方法与建模[M]．北京：清华大学出版社，2006.

（责任编辑/浩 天）

F206

A

1002－6487（2011）03－0094-02

国家自然科学基金资助项目（90610032）

曹 明（1977-）男，江苏邳州人，博士研究生，讲师，研究方向：资源优化理论、方法及应用。