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我国煤炭供给缺口度量及与经济波动的相关性研究

2013-12-16张言方

中国矿业 2013年8期
关键词:经济波动缺口滤波

张言方,聂 锐,王 迪

(中国矿业大学管理学院,江苏 徐州 221006)

由于我国以煤为主的能源结构在短期内难以发生根本性变化,煤炭市场的供需变化将直接关系到国民经济的稳定发展。目前,国家发改委已明确表示2013年起政府将取消电煤双轨制,这表明国家对煤炭价格的干预作用进一步降低,价格杠杆对煤炭供需状况的调节作用强化,煤炭市场供需状况可通过煤炭供给缺口变动趋势得到反映。随着我国经济增速放缓和煤炭净进口量的大幅增加,整个国内煤炭市场面临巨大的煤炭供给压力。因此,准确衡量煤炭供给缺口对政府和煤炭企业的经营决策及行业规划具有重要意义。

1 文献综述

当前,国内对于煤炭供需平衡的分析主要集中于煤炭供需矛盾的成因及其机理研究,其中煤炭供给的研究大多集中在煤炭供给的影响与预测、煤炭产能、供应链及供给能力的研究。如刘伟和陈晓红[1]从政府对煤炭总量的预测、煤炭市场体制及政策角度分析出煤炭供给周期富余和短期急缺的原因是煤炭供给弹性缺失、政府的不当干预导致的煤炭价格扭曲和长期价格引导信号缺失等。林晗[2]、艾德春[3]、吴丽壹[4]等人从煤炭资源状况、生产结构、市场集中度、运输及投资等方面分析影响煤炭供给的因素,用于煤炭供给的长、短期预测预警分析。

相比而言,煤炭产能的规划在总体上决定了煤炭供给规模,相关产能估算的研究近几年比较多。谢和平等[5]预计到2030年我国煤炭需求将达到35亿~40亿t;王宏英等[6]对我国13个大型煤炭基地从土地和水资源两个因素估算出我国煤炭年开采规模约为38.27亿t。

从已有研究来看,现有文献多是基于煤炭供需差额的测算方法来分析煤炭市场的运行状况,而实质上,由于经济周期性因素的影响,煤炭供需平衡受制于生产、技术、运输等要素的影响,本文认为煤炭供给是一种经济活动,适用于产出缺口度量的思路。因此,本文从理论上界定煤炭潜在供给及煤炭供给缺口的概念,利用HP滤波估算煤炭供给缺口水平,并进一步讨论与经济波动之间的关系,为政府及企业制定政策提供参考。

2 方法与数据

2.1 煤炭供给缺口的定义

本文中,暂不考虑煤炭的运输问题,煤炭供给量主要取决于煤炭生产量,此外还包括煤炭的当期库存和净进口量。结合煤炭工业产值的定义,我们可知煤炭供给量可作为煤炭工业的产出。借鉴任玉珑等[7]关于电力供给缺口的定义,煤炭供给缺口表示为现实煤炭供给与煤炭潜在供给差值占煤炭潜在供给的比率。用C表示煤炭供给缺口,CS表示现实煤炭供给,CS*表示煤炭潜在供给,其含义为对现实煤炭供给进行HP滤波分解后的趋势项。煤炭供给缺口的计算公式如下

缺口为正,表示现实煤炭供给大于煤炭潜在供给,反映资源存在过度开发利用现象,代表煤炭供不应求、产能不足;缺口为负,表示现实煤炭供给小于煤炭潜在供给,反映资源未被充分利用,表示煤炭供大于求,存在产能过剩的风险;缺口接近或等于零,说明在一定约束条件下资源得到充分利用,表示煤炭供需达到平衡。

总体而言,煤炭供给是经济总产出的具体组成,煤炭的资源禀赋状况对煤炭供给的影响是固定的,对煤炭供给波动几乎无影响作用,而其他生产要素如开采能力、劳动力、资本等都受宏观经济波动以及其他外部冲击的影响。其他外部冲击,如安全事故等多属于一种随机冲击,长期不足改变煤炭供给的自然趋势。因此,本文主要关注宏观经济波动对煤炭供给的影响。

2.2 煤炭供给缺口的度量

本文借鉴产出缺口的HP滤波估算方法来测度煤炭供给缺口(C)。HP滤波法的原理是将样本点数据分解为周期项和趋势项,趋势项当作潜在供给,通过最小化实际产出和样本点趋势值来估算潜在供给值。通过满足式(2)进行趋势分解:

在Eviews计算中,λ默认为100,而Kosei Fukuda[8]和张连城[9]都认为6.25为最佳取值,考虑到本文估算煤炭供给缺口时选择年度数据,分别选取λ=100和λ=6.25进行比较分析。

煤炭供给缺口计算过程中,假设煤炭行业生产函数满足柯布-道格拉斯函数,并取其对数形式,即:

其中L表示劳动力,K表示资本量。根据前面煤炭供给缺口的表达式,可推出其计算公式为:

2.3 GARCH模型

为避免随机误差项的异方差对结果的影响,本文将建立煤炭潜在供给的GARCH模型,分析与经济波动间的关系,并以λ=100和GDP对数的时间序列为例说明。

首先,建立煤炭潜在供给对数lnCS*与GDP对数的回归模型。考虑到其自身滞后性带来的影响和煤炭潜在供给与宏观经济波动间是否存在“U”型关系,本文建立模型如下:

式中:yt是煤炭潜在供给对数;x是GDP对数的时间序列向量;p、q是滞后阶数,样本个数为T;αp表示GDP对数向量t-p期的参数;βq表示煤炭潜在供给t-q期的参数。

第二,建立GARCH模型对回归方程进行修正,以解决时间序列的异方差问题。本文根据上述回归模型,建立标准的GARCH(1,1)模型。

2.4 数据来源

本研究实证分析包括两部分:第一,估算煤炭潜在供给及供给缺口;第二,分析煤炭潜在供给与宏观经济波动的关系。涉及的变量包括国内生产总值(GDP)和现实煤炭供给(CS)。

国内生产总值(GDP):采用1980~2011年GDP数据分析其对煤炭供给缺口的影响,数据均来自中国统计年鉴,单位为亿元。

现实煤炭供给(CS):包括煤炭生产量、当期库存量和煤炭净进口三部分,其中煤炭库存量用年初年末库存差额表示。数据均来自中经网产业数据库,单位均为万t。

为降低时间序列的异方差并提高分析准确性,本文对所有变量的时间序列均取其自然对数后进行分析。

3 实证分析

3.1 煤炭供给缺口估算

在采用HP滤波法估算煤炭潜在供给前,首先对原序列进行ADF单位根检验,如表1所示。ADF值=-7.77,小于99%、95%的临界值,表明二阶差分序列D2(lnCS)为平稳序列,因此在5%的显著性水平下可认为原序列为二阶单整序列,即I(2)序列,说明HP滤波法适用。

对中国1980~2011年现实煤炭供给量自然对数年度数据采用HP滤波,分别取λ=100,λ=6.25,经过Eviews软件计算得到结果见表2,图1~2所示。研究结果表明以下方面。

1) 从图1~2两种不同HP分解结果可看出,现实与煤炭潜在供给均呈增长态势,增长速度近似一致。结合表2数据可推断我国1980~2011年间煤炭潜在供给年平均增长速度为5.95%,略大于煤炭现实供给的5.84%。这表明,在一定约束条件下资源未被充分利用,煤炭工业存在产能过剩的风险。

同时,从表2看出不同λ参数值的供给缺口C相差较大,反映出不同滤波器下经济波动对煤炭潜在供给的影响存在差异,原因是参数取值与测定数据的频率有关。

表1 ADF检验结果

表2 1980~2011年煤炭潜在供给及缺口度量结果

图1 λ1=100的HP分解结果

图2 λ2=6.25的HP分解结果

图3 不同滤波器1980~2010年中国煤炭供给缺口比较

2) 通过分析不同滤波器下煤炭供给缺口,可知:第一,两种滤波器下的煤炭供给缺口变动频率基本相同。从图3发现,1980~2011年间我国煤炭供给缺口出现了波动水平正负交替的古典周期情形,循环周期大致为8~12年。1996~2000年煤炭供给缺口波动幅度最为剧烈,变化幅度达到43.76%(λ1)、25.43%(λ2),这和我国煤炭供给状况是相符的。

第二,从图3也可看出,两种滤波器下煤炭供给缺口变化趋势基本不存在显著差异,且变化幅度最大点所对应的年份一致,表明滤波处理得到的趋势序列较为平稳,适合解释长期趋势,而滤波结果适合解释周期性波动。

第三,分析煤炭供给缺口与宏观经济波动的变化趋势。以λ1为例,采用HP滤波得出GDP缺口的时间序列,见图4。1980~2011年期间,我国煤炭供给缺口与GDP缺口*计算公式:G=GDP-GDP*/GDP*,G为GDP缺口,GDP*为潜在GDP。保持“谷峰-谷底”近似一致的发展趋势,这表明煤炭潜在供给与经济波动存在一定的相关性。

图4 1980~2010年GDP缺口与煤炭供给缺口比较

3.2 与经济波动的相关性

首先,对煤炭潜在供给和GDP对数变量进行ADF平稳性检验,结果显示在5%的置信水平下,二者均为二阶单整序列。运用Eviews软件对煤炭潜在供给时间序列进行非线性最小二乘法拟合,并检验其是否具有异方差性。拟合模型结果为

lnCS*=1.0288·lnCS*(-1)-

0.2415·lnGDP+0.0113·lnGDP2+

R2=0.998,Adj.R2=0.998,

F=8836.3,AIC=-5.365

式中,μt是随机误差项的估计值,对该均值方程进行条件异方差ARCH-LM检验。从表3可知,在5%临界值下,可断定模型(8)的残差序列存在GARCH效应。

表3 条件异方差ARCH-LM检验结果

为准确度量煤炭潜在供给和GDP对数序列的异方差性,本研究建立GARCH(1,1)模型对时间序列进行描述,拟合结果见模型(9)所示,从R2值可看出GARCH模型能够较好地拟合数据。

lnCS*=1.0294·lnCS*(-1)-

0.2316·lnGDP+0.0108·lnGDP2+

0.9298+μt

R2=0.998,Adj.R2=0.998,

F=3347.9,AIC=-5.8319

由以上分析得出当期煤炭潜在供给水平与上一期潜在供给和当期GDP水平存在非线性关系,且其自身滞后一期产生较大正向拉动作用。GDP对其的作用弹性为0.0216lnGDP-0.2316,表明两者间影响作用是动态变化,但总体呈现出正向推动作用,这是符合理论预期的。

此外,模型中lnGDP2的系数值为正表明煤炭潜在供给与经济波动间存在正“U”型关系。这说明不考虑其他因素影响,我国煤炭供给缺口随着经济持续发展表现出先下降后上升的趋势,符合我国煤炭工业从“过冷”到“过热”的发展实际。

4 结论与启示

本文依据潜在产生思想,对煤炭潜在供给及缺口进行了界定,采用HP滤波法对1980~2011年中国煤炭供给缺口进行了估算,并运用GARCH模型验证了宏观经济活动与煤炭潜在供给的“U”型关系,过程中得到以下结论。

1) 不同滤波器参数λ下,煤炭供给缺口存在较大差异,但反映出的变动趋势是一致的。这表明使用HP滤波法估算煤炭潜在供给及缺口在数据的选择、处理方面具有一定的合理性。

2) 从估算结果看,1980~2011年我国煤炭供给缺口呈现出古典周期性波动趋势,循环周期为8~12年,与煤炭工业供需发展实际相符。1996年煤炭供给最短缺,缺口量约为1.74亿t,2000年煤炭供给最富余,缺口量约为-3.46亿t。

3) 在不考虑外部冲击影响下,本研究估算出的煤炭供给缺口与GDP保持较一致的发展趋势。与经济活动的相关性分析结果表明,上一期煤炭潜在供给和当期GDP水平均对当期潜在供给有正向拉动功能,且其自身的影响作用较大。从而为政府及煤炭企业提供一个了解煤炭市场长期供需发展状况的重要工具。

通过以上分析,我们明确了煤炭潜在供给及缺口的总体发展趋势以及与经济波动的变化规律,针对目前煤炭工业机遇与挑战并存的发展实际,我们认为煤炭企业应做到以下两点。

1) 把握市场循环规律,坚定煤炭发展信心。从2005~2011年煤炭供给缺口的变化趋势来看,煤炭工业又开始进入新一轮循环,出现进入产能过剩的倾向。从统计数字来看,“十一五”以来新增产能20.3亿t,剔除淘汰的落后产能5.25亿t,截止到2011年末全国煤炭产能达39亿t左右,在建规模11.08亿t。新增矿井的产能释放无疑会加剧煤炭供给过剩的局面,但这是符合经济发展规律和国家宏观调控预期发展方向的,而且我国能源资源赋存条件决定了煤炭作为主体能源的地位短期内不会改变,所以煤炭企业应该坚定信心,理性面对这一挑战,通过结构调整通过组建大型企业集团、向产业链上下游延伸等方式,提高产业集中度和企业竞争优势。

2) 跟进政府政策,推动煤电一体化发展。模型拟合结果显示宏观经济波动与煤炭潜在供给存在正“U”型关系,且经济波动对煤炭潜在供给作用弹性是动态变化的。这表明,经济结构的调整以及政府的调控政策都会对煤炭潜在供给及缺口产生较大影响。目前,随着政府对电煤并轨一系列政策的出台,煤炭市场改革进程进一步推进,煤炭企业上下游产业一体化发展优势越来越明显。为此,煤炭企业应抓住这一机遇,通过增强电煤议价自主权,使煤炭价格保持平稳状态;通过跨行业的兼并重组或煤电联营等方式,增强煤、电互保的内生动力,从而降低煤炭企业的经营管理风险。

此外,政府应认识到经济政策容易出现短期集中效应,在针对电煤价格市场化和“十二五”煤炭市场发展规划制定经济政策时,应充分考虑其长期适应性,达到对煤炭市场长期走势的调控。

[1]刘伟,陈晓红.煤炭产业内竞争机制“失灵”的经济学分析[J].经济问题探索,2000(4):62-63.

[2]林晗.煤炭市场供需平衡分析及对策研究[D].大连:大连海事大学,2006.

[3]艾德春.我国煤炭供需平衡的预测预警研究[D].徐州:中国矿业大学,2008.

[4]吴丽壹.2010~2020年我国煤炭供需平衡分析与预测[J].煤炭经济研究,2009(4):84-86.

[5]谢和平,钱鸣高,彭苏萍,等.煤炭科学产能及发展战略初探[J].中国工程科学,2011(6):44-50.

[6]王宏英,葛维奇,曹海霞.中国生态环境可承载的煤炭产能研究[J].中国煤炭,2011(3):10-14.

[7]任玉珑,吴文建,尹新哲.基于潜在供给的电力供给缺口度量研究[J].软科学,2012(1):25-29,35.

[8]Kosei Fukuda.Three New Empirical Perspectives on the Hodrick-Prescott Parameter[J].Empirical Economics,2010,39(3):713-731.

[9]张连成,韩蓓.中国潜在经济增长率分析——滤波平滑参数的选择及应用[J].经济与管理研究,2009(3):22-28,86.

[10]中国人民银行营业管理部课题组.基于生产函数法的潜在供给估计、产出缺口及与通货膨胀的关系:1978~2009年[J].金融研究,2011(3):42-50.

[11]渠慎宁,江贤武.中国的经济增长与通货膨胀:基于产出缺口的实证解释[J].经济学动态,2010(7):42-48.

[12]沈坤荣,李猛.中国潜在供给和产出缺口的测算:1952~2008年[J].首都经济贸易大学学报,2010(5):5-10,35.

[13]Yan Zhang,Jinyun Zhang,Zhifeng Yang,Juan Li.Analysis of the distribution and evolution of energy supply and demand centers of gravity in China[J].Energy Policy,2012(49):695-706.

[14]郭庆旺,贾俊雪.中国潜在产出与产出缺口的估算[J].经济研究,2004(5):31-39.

[15]易丹辉.数据分析与EViews应用[M].北京:中国人民大学出版社,2008.

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