黑龙江省能源消费与经济增长关系的实证研究

田树源　李冬冬

摘要：利用黑龙江省1978-2011年能源消费及GDP的数据，运用协整检验和格兰杰因果检验的方法分析能源消费及经济增长之间的关系。实证分析结果表明，二者之间存在长期的均衡关系，能源消费的增长能够促进经济的增长，由此得出黑龙江省的经济发展模式为能源消费拉动型，而过度依赖能源消费的增长将成为黑龙江省未来经济可持续发展的巨大约束。因此，黑龙江省应从转变经济增长方式和优化产业结构等方面调整能源消费战略，以实现节能降耗和经济增长的双重目标。

关键词：能源消费；经济增长；协整检验；格兰杰因果检验

中图分类号：F061.5 文献标识码：A

文章编号：1005-913X（2014）02-0037-03

一、引言

自国家实施振兴东北老工业基地战略以来，伴随着经济的高速发展、人口的迅速集聚以及国家政策的强有力支持，黑龙江省经济的发展无论是总量还是质量在我国国民经济发展中的作用均更显突出。黑龙江是全国老工业基地的重要组成部分，具有巨大的能源消费量。2011年，全省能源消费总量达10061.8 万吨标准煤，比 2000年增长77.6%，年均增长7.06%。全省煤炭消费量占全国煤炭消费总量的2.9%，石油消费总量占全国石油消费总量的4.1%，天然气消费总量占全国天然气消费总量的2.8%。

国家“十二五”规划针对能源消费现状，从深化改革、提高支撑能力、转变发展方式等方面提出了经济社会发展的各项目标值，对能源生产与消费提出了更高要求。党的十八大报告强调支持可再生能源发展，大力推动能源生产和消费革命，保障国家能源安全。然而，能源是经济发展不可缺少的基础要素，其重要性不仅体现在与劳动力、资本、设备及土地等要素的有机结合，进而促进经济增长，而且在无限制的开采和消耗过程中，凸显出能源供求矛盾、环境污染等严重问题，这在很大程度上制约了经济的可持续发展。因此，针对黑龙江省的实际情况，对黑龙江省经济增长与能源消费间的相互关系进行深入研究，探索和寻找经济增长与能源消费的均衡点，通过对均衡点的把握，构建黑龙江省能源消费与经济增长的良性互动机制，对促进黑龙江省经济的可持续发展具有重要意义，同时也对黑龙江省经济结构调整、产业结构升级、生态文明建设提供重要的借鉴和参考。

二、文献回顾

从20世纪80年代开始，国内外很多学者就开始对能源消费与经济增长的关系进行了研究，并取得了丰富的研究成果。随着研究的不断深入，人们在这一问题的研究上逐渐从理论研究发展到实证研究，研究方法主要有线性分析方法、时间序列分析和面板分析等方法。

Kraft和Dennis（1978）在研究中首次应用Sims检验方法，得出煤炭消费是影响其经济增长的因素的结论，而且研究表明美国1947-1974年经济增长与能源消费存在单向因果关系。[1]Yu和Choi等（1985）对东南亚国家和地区进行全方位的研究，其研究结果表明，不同国家或地区在资源禀赋和经济发展状况不同的条件下，能源消费与经济增长之间的关系也各不相同。[2]Obas ， John Ebohon（1996）以坦桑尼亚等发展中国家为研究对象，通过实证研究发现能源消费与经济增长之间相互影响，具有双向的因果关系，且能源消费能够极大的促进经济发展。[3]Belloumi等（2009）对突尼斯，Narayan等（2008）对经合组织30个成员国的能源消费及经济增长情况进行了研究，采用修正向量误差模型取代了向量自回归模型，得出能源消费与经济增长之间普遍存在双向或单向的因果关系。[4-5]

韩智勇（2004）根据1978-2000年中国能源消费与经济增长的数据，运用协整检验和格兰杰因果关系检验展开实证研究，发现二者互为格兰杰原因。[6]吴巧生等（2008）通过研究中国1986-2005年的省际面板数据，利用异质面板协整和误差修正模型进行实证研究，结果表明中国能源消费与经济增长之间具有双向的因果关系。[7]王建林等（2008）运用了ARDL方法研究中国能源消费与经济增长之间的关系，并对能源消费与经济增长之间的协整关系进行了深入的挖掘和分析，研究发现经济增长和能源消费存在单向联系，即经济增长对能源消费具有较强的刺激作用，而能源消费则与经济增长的关联性不大，进而得出合理控制能源消费在一定程度上不会影响中国经济发展的结论。[8]杨子晖（2011）在经济增长与能源消费动态关系研究中首次运用“有向无环图”技术方法，发现中国存在由“经济增长”到“能源消费”到“二氧化碳排放”的关系链。[9]王惠敏、傅涛（2013）以1980-2010年中国的能源消费、碳排放及经济增长为研究对象，研究结果表明三者存在内在联系，经济增长能够提高能源消费，而能源消费及碳排放不是经济增长的格兰杰原因。[10]

综上所述，针对能源消费与经济增长的关系研究，学者们有不同的见解，也得出了不同的结论，这跟时间序列数据的选取及检验方法的选择有关。然而这也从一个侧面说明了能源消费和经济增长之间的内在联系并不存在一个简单的模式，各个国家和地区有着很大的不同。国内的研究多数集中在国家层面的经济增长和能源消费情况，对区域和省级的研究不多，尤其缺乏对黑龙江省的针对性研究，因此本文选择黑龙江省能源消费与经济增长作为分析对象，以1978-2011年为基本样本区间，对二者间的长期均衡与因果关系进行细致的实证研究，并在此基础上提出对策和建议。

三、数据、方法与模型的选择和说明

（一）数据来源及说明

本文选取1978-2011年黑龙江省能源消费总量与生产总值的数据来分析和研究能源消费与经济增长间的联动作用。其中，能源消费总量用TEC表示，单位是百万吨标准煤；黑龙江省生产总值用GDP表示，并根据平减指数换算为1978年不变价格的实际GDP，即选用消除通胀因素后的真实GDP，单位是亿元。统计数据均来自《黑龙江省能源统计年鉴》和《黑龙江省统计年鉴》。

（二）方法与模型的选择和说明

序列的平稳性是进行协整检验和格兰杰因果检验的前提，本文首先对收集到的数据进行ADF单位根检验，根据ADF单位根检验的结果运用协整检验来分析序列间的协整性，然后利用格兰杰因果检验考察序列间内在的因果关系，从而对黑龙江省经济增长与能源消费之间的关系进行全面分析和研究。

2.序列的协整性及检验方法。协整性检验是指通过检验来确定非平稳的时间序列间是否存在长期的均衡关系。如果存在长期均衡关系，就认定序列间具有协整性，反之，则不具有协整性。此外，进行协整性检验的两个时间序列必须要具有相同的单整阶数，即尽管两个时间序列均为非平稳序列，但经过同样的差分次数后，二者均能成为平稳序列。序列的协整性检验方法有很多种，常用的有E-G两步法和JJ极大似然法。对于二元变量协整关系的检验，E-G两步法通常比较准确和方便，而JJ极大似然法通常适用于多元变量协整关系的估计。由于本文仅涉及经济增长（GDP）和能源消费总量（TEC）两个变量，故采用E-G两步法进行协整检验更加有效。首先，建立回归方程，然后借助Eviews6.0软件，采用ADF检验法对回归方程的残差项ε进行单位根检验。

3.序列的格兰杰因果关系及检验方法。在协整检验的基础上，采用格兰杰因果关系检验来挖掘能源消费与经济增长之间的相互关系。若采用经济增长（GDP）和能源消费总量（TEC）两个时间序列共同对TEC序列的未来趋势进行预测，预测结果由于仅适用TEC序列对其未来趋势进行预测的结果，则认为GDP序列为TEC序列的格兰杰原因，而预测结果的优劣性是通过比较回归模型中的相关系数统计量的显著程度来说明的。对GDP 和TEC两个时间序列进行格兰杰因果关系检验需要建立以下两个回归模型，GDP 和TEC分别用x与y来表示。

四、实证分析

在进行实证分析之前，本文首先对经济增长和能源消费两个序列进行自然对数变换，然后再进行后续的计量检验与分析。对数据的自然对数处理一方面符合统计学与经济学意义，另一方面，进行自然对数变换不改变原来的协整关系，能够消除数据波动的异方差，使能源消费总量与GDP时间序列平整，避免出现伪回归。

由图1可知，黑龙江省的经济增长（GDP）与能源消费（TEC）呈协同增长，且均呈现出加速增长的趋势，经济增长（GDP）与能源消费（TEC）均表现出非平稳的特性，因此，本文将对两个经济序列进行对数化处理，在保留数据原有特征的基础上，促进序列的线性化，在一定程度上消除序列的异方差。

（一）ADF单位根检验

本文对经济增长和能源消费总量的时间序列数据取自然对数并进行ADF单位根检验，检验结果见表1。

表1的检验结果表明，原始序列lnGDP的ADF检验值均大于其1%、5%、10%三个显著性水平下的临界值，从而不能拒绝H0，表明lnGDP存在单位根，不是平稳序列，需要进行一阶差分，差分后在5%、10%的显著水平下都能通过ADF检验，1%的水平下未通过ADF检验，在此本文以5%为衡量标准，认为其一阶差分是平稳的；同理，lnTEC也不是平稳序列，一阶差分后在1%、5%、10%显著水平下都能通过ADF检验，说明变量是平稳序列。在此，本文认为经济增长与能源消费总量构成的一阶差分都不具有单位根，是平稳序列，即序列lnGDP、lnTEC都是一阶单整序列。

（二）协整检验

（三）格兰杰因果关系检验

在序列的平稳性及协整性均通过了检验的基础上，本文将进一步对lnTEC和lnGDP进行格兰杰因果关系检验，以确定一个变量是否有助于预测另外一个变量。格兰杰因果关系检验的对象是平稳序列，所以，本文利用表1中的ADF单位根检验结果，采用两个变量的一阶差分数据来进行格兰杰因果关系检验，结果如表3所示。

由表3可知， lnGDP与lnTEC之间随着滞后期的不同而出现不同的因果关系，当滞后期为1时，拒绝lnTEC不是lnGDP格兰杰原因的假设，即滞后期为1时，lnTEC是lnGDP的格兰杰原因。而不管滞后期为1期还是2期，均接受原假设，即lnGDP不是lnTEC的格兰杰原因，由此得出能源消费能够促进经济增长，反之并不成立。

五、结论与建议

本文利用黑龙江省1978-2011年能源消费及GDP的数据，运用协整检验和格兰杰因果关系检验的方法分析和检验了黑龙江省能源消费与经济增长间的关系，通过分析和检验结果可以得到如下结论：能源消费与经济增长具有长期的均衡关系，且能源消费总量的增加能够促进经济增长。这是因为黑龙江省经济以传统工业为支撑，与新型工业相比，传统工业更依赖于能源消费，因此能源消费是黑龙江省GDP的主要组成部分，进而能源消费总量增加，将很大程度上拉动黑龙江省经济的增长，同时也表明黑龙江省的经济增长模式是明显的能源推进型的增长模式。然而，需要注意的是，随着经济的发展，能源消费对经济增长的促进及拉动作用是有限的，黑龙江省不能把经济发展的重心放在能源消费上，对能源消费的依赖过大，会在很大程度上影响经济的可持续发展，同时对能源消费的过度依赖也可能成为黑龙江省未来经济快速发展的瓶颈。

为实现经济的协调和可持续发展，以实现节能降耗和经济增长的双重目标，黑龙江省应该合理调整能源消费战略：首先，黑龙江省要从节能减排的角度出发，加大力度，提升节能减排的效果，提高能源利用率，加快发展循环经济，保证能源可持续利用。第二，政府应发挥战略导向性作用，通过政策支持和经济补偿来鼓励工业产业向低能耗、高附加值的方向转变，并以黑龙江省区域经济状况为基础，建立以高科技为主导的经济园区，同时通过税收政策来限制能源浪费，保护稀缺资源。第三，对产业结构进行优化升级，通过政策鼓励和支持，加快发展第三产业的速度，降低能源的消耗，逐步减缓黑龙江省经济发展对能源资源的依赖程度，实现低碳经济发展。

参考文献：

[1] Kraft， J.，Kraft， A .On the Relationship between Energy and GNP [J].Journal of Energy Development，1978 （3）.

[2] Yu， E SH，Choi， JY. The Causal Relationship between Energy and GNP： An International Comparison[J].Journal of Energy and Development，1985（10）.

[3] Ebohon， Obas John .Energy， economic growth and causality in developing countries： a case study of Tanzania and Nigeria [J].Energy policy，1996，24（5）.

[4] Belloumi M .Energy consumption and GDP in Tunisia： co-integration and causality analysis [J].Energy Policy，2009，37（7）.

[5] Narayan P K，Prasad A. Electricity consumption-real GDP causality nexus： evidence from a bootstrapped causality test for 30 OECD countries [J].Energy Policy，2008，36（2）.

[6] 韩智勇，魏一鸣，等.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）.

[7] 吴巧生，陈 亮，等.中国能源消费与 GDP 关系的再检验 [J].数量经济技术经济研究，2008（6） .

[8] 王建林，赵佳佳. 能源消费和经济增长的因果关系测度与分析——基于中国样本[J].工业技术经济，2008（1）.

[9] 杨子晖.经济增长、能源消费与二氧化碳排放的动态关系研究[J].世界经济，2011（6）.

[10] 王惠敏，傅 涛.基于协整和ECM的中国能源消费、碳排放与经济增长关系研究[J].中国能源，2013（5）.

[责任编辑：兰欣卉]

参考文献：

[1] Kraft， J.，Kraft， A .On the Relationship between Energy and GNP [J].Journal of Energy Development，1978 （3）.

[2] Yu， E SH，Choi， JY. The Causal Relationship between Energy and GNP： An International Comparison[J].Journal of Energy and Development，1985（10）.

[3] Ebohon， Obas John .Energy， economic growth and causality in developing countries： a case study of Tanzania and Nigeria [J].Energy policy，1996，24（5）.

[4] Belloumi M .Energy consumption and GDP in Tunisia： co-integration and causality analysis [J].Energy Policy，2009，37（7）.

[5] Narayan P K，Prasad A. Electricity consumption-real GDP causality nexus： evidence from a bootstrapped causality test for 30 OECD countries [J].Energy Policy，2008，36（2）.

[6] 韩智勇，魏一鸣，等.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）.

[7] 吴巧生，陈 亮，等.中国能源消费与 GDP 关系的再检验 [J].数量经济技术经济研究，2008（6） .

[8] 王建林，赵佳佳. 能源消费和经济增长的因果关系测度与分析——基于中国样本[J].工业技术经济，2008（1）.

[9] 杨子晖.经济增长、能源消费与二氧化碳排放的动态关系研究[J].世界经济，2011（6）.

[10] 王惠敏，傅 涛.基于协整和ECM的中国能源消费、碳排放与经济增长关系研究[J].中国能源，2013（5）.

[责任编辑：兰欣卉]

参考文献：

[1] Kraft， J.，Kraft， A .On the Relationship between Energy and GNP [J].Journal of Energy Development，1978 （3）.

[2] Yu， E SH，Choi， JY. The Causal Relationship between Energy and GNP： An International Comparison[J].Journal of Energy and Development，1985（10）.

[3] Ebohon， Obas John .Energy， economic growth and causality in developing countries： a case study of Tanzania and Nigeria [J].Energy policy，1996，24（5）.

[4] Belloumi M .Energy consumption and GDP in Tunisia： co-integration and causality analysis [J].Energy Policy，2009，37（7）.

[5] Narayan P K，Prasad A. Electricity consumption-real GDP causality nexus： evidence from a bootstrapped causality test for 30 OECD countries [J].Energy Policy，2008，36（2）.

[6] 韩智勇，魏一鸣，等.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）.

[7] 吴巧生，陈 亮，等.中国能源消费与 GDP 关系的再检验 [J].数量经济技术经济研究，2008（6） .

[8] 王建林，赵佳佳. 能源消费和经济增长的因果关系测度与分析——基于中国样本[J].工业技术经济，2008（1）.

[9] 杨子晖.经济增长、能源消费与二氧化碳排放的动态关系研究[J].世界经济，2011（6）.

[10] 王惠敏，傅 涛.基于协整和ECM的中国能源消费、碳排放与经济增长关系研究[J].中国能源，2013（5）.

[责任编辑：兰欣卉]