山东省经济增长与能源消费的关系研究

赵静

摘要：为考察山东省经济增长与能源消费之间的相关关系，本文选取1990-2012年的山东省地区生产总值与一次能源消费相关数据，借助协整分析、格兰杰因果检验、误差修正模型实证分析了山东省经济增长与能源消费之间长短期动态关系。

关键词：经济增长 能源消耗 协整检验 误差纠正模型

0 引言

粗放的经济增长方式造成的能源短缺等问题已经严重的制约了经济的发展，因此，研究经济增长与能源消耗之间的关系已成为一项重要的课题。

林伯强将协整方程与误差修正模型引入到能源分析之中，建立了中国能源消费与经济增长的计量经济模型；马超群等采用协整理论分析中国能源消费与经济增长年度数据，分别研究了能源消费的各个组成部分与经济增长得协整关系；陈书通等人采用 OLS 回归和弹性系数法等也对中国能源与经济的关系进行了论证。以上研究大都是针对全国的范围展开，但是不同的地区由于经济发展方式不同，能源消耗与经济增长的关系可能会展现出不同的态势。鉴于此，本文在以上研究的基础上，选取改革开放以来的时间数据，对山东省经济增与能源消耗之间进行实证分析。

1 研究方法及数据说明

1.1 研究方法

Engle和Granger于1987年提出的协整理论与误差修正模型，该理论指出：一些经济变量虽然是非平稳序列但是变量间的线性组合却可能是平稳的，即变量间可能存在协整关系，反映变量之间长期稳定的均衡关系，有效地避免了非平稳序列之间的“伪回归”。对于存在协整关系的经济变量，可以通过误差修正模型来分析其短期变化。本文首先对选取的变量进行ADF单位根检验，判定变量的平稳性；在此基础上采用Engle-Granger检验法，对变量进行协整分析；接下来，采用Granger因果检验方法分析变量之间的因果关系；最后，引入误差修正模型，测算经济增长与能源消耗的短期行为。

1.2 数据的选取及说明

本文选取1990-2012年的年度数据进行分析，数据均来源于《山东统计年鉴》，包括各年份山东省地区生产总值，一次能源消费总量。能源消费量均以折合为标准煤，单位为万吨标准煤。名义生产总值换算成的以1990年不变价格的山东省地区生产总值表征经济增长，单位是亿元人民币。本文以LGDP、LENE分别来表示山东省地区生产总值、一次能源消费总量的对数形式。

2 实证分析

2.1 变量的单位根检验

在对时间序列进行分析之前，首先要对时间序列的平稳性进行检验，本文采用ADF单位根检验法来检验数据的平稳性。各变量的平稳性检验结果见表1。

检验结果显示在1%的置信水平下接受LGDP、LENE有单位根的假设；在1%的置信水平下接受D（LGDP）、D（LENE）有单位根的假设；在1%的置信水平下，拒绝D2（LGDP）、D2（LENE）有单位根的假设，序列平稳，山东省地区生产总值与一次能源消费I（2）序列。山东省经济增长与一次能源消费满足协整检验的条件。

2.2 变量的协整检验

本文采用Engle-Granger检验法（简称E-G检验）对时间序列LGDP与LENE进行协整检验。

首先，对LGDP和LENE进行OLS回归，得到回归方程如下：

LGDP=-3.656995+1.265338LENE+εt

R2=0.963939 F=561.3403 （1）

回归方程的拟合优度R2为0.963939，说明方程拟合效果较好；方程的F值通过了检验，说明回归方程在统计上是显著的。

其次，对回归的残差序列分别进行单位根检验，检验结果如表2所示。

表2 残差序列ADF单位根检验

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由表2，εt通过了ADF检验，即残差序列不存在单位根。说明山东省地区生产总值与一次能源消费之间存在协整关系，即存在长期均衡关系。协整方程进一步可见：山东省地区生产总值每增加1单位，一次能源量增加近1.27个单位。

2.3 变量的Granger因果关系检验

我们已经验证了山东省经济增长与一次能源总消耗量之间存在长期的均衡关系，但作者无法得知经济增长与能源消耗之间的因果关系。鉴于此，接下来采用Granger因果关系检验法对经济增长与能源消耗之间进行因果关系分析。本文依据AIC与SIC准则来确定Granger因果检验的滞后阶数，确定最优滞后阶数为2。

表3 变量的格兰杰因果检验结果

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注：5.E-05表示5*10-5

表3中变量的Granger因果检验结果显示：在滞后两阶的情况下，拒绝原假设“LGDP不是LENE的Granger原因”和“LLENE不是GDP的Granger原因”，表明LGDP与LENE之间存在双向的Granger因果关系。由此可认为，山东省经济的增长是能源消耗量持续增加的驱动因素，同时，能源消耗的增加也成为山东省经济快速增长的动力因子。

2.4 误差修正模型（ECM）

协整分析表明山东省经济增长与能源消耗间存在长期均衡机制。以下将通过建立误差修正模型研究经济增长与能源消耗的短期行为。

ΔLGDP为被解释变量，ΔLENE、εt-1为解释变量，估计误差修正模型如下：

ΔLGDP=0.087304+0.347844ΔLENE-0.105873εt-1

+μt（2）

其中，由（1）式方程，

εt-1=LGDPt-1+3.656995-1.265338LENEt-1

（2）式描述了经济增长与一次能源消耗总量误差修正模型，误差修正项的系数为负值，属于反向修正机制。（t-1）时刻，LGDP大于其长期均衡解-3.656995+1.265338LENEt-1时，εt-1为正，则ΔLGDP将减少；反之，εt-1为负，ΔLGDP将减少。滞后一期的误差项εt-1以0.105873 的比率对本期的生产总值增加量做出修正。

3 结论

本文选取山东省1990-2012年的相关数据，对山东省地区生产总值与一次能源消费量的相关关系进行了实证检验，研究结果如下：

①山东省经济增长与一次能源消费存在长期的均衡关系，并且山东省经济增长与一次能源消耗总量之间互为格兰杰原因。这说明就长期来看，山东省经济的快速增长与能源消耗密不可分。②利用误差修正模型研究了经济增长与能源消耗之间的短期行为，计量了反向修正机制对短期经济增长的影响，体现了误差修正项对经济增长的偏离的修正，即上一期经济增长与长期均衡值偏离越远，本期修正的量就越大。③由整个实证分析过程可以看出，山东省经济增长以能源消耗为依托，经济增长与能源消耗总量之间呈现出了紧密的相关关系，进一步可得，山东省经济发展结构的不合理性。

无论从国家的“节能减排”的政策要求，还是从山东省经济的持久发展来说，调整本省以工业生产为主的粗放式经济增长结构以及污染式能源消耗结构势在必行，研究表明，此举不仅不会阻碍山东省经济的发展，而且能打破经济发展所面临的能源短缺、国家政策限制的瓶颈。

参考文献：

[1]Kraft J，Kraft A，On the relationship between energy and GNP.Energy Development，1978（3）：401-403.

[2]Stern D I.Changes in energy consumption and energy intensity：a comlete decomposition model.Energy Economics，1998，20（1）：85-100.

[3]林伯强.中国能源需求的经济计量分析[J].统计研究，2001（10）.

[4]董会忠.山东省工业总产值与能源消耗量的协整关系[J].中国人口资源与环境，2011（11）.

[5]陶爱元.中国经济增长对能源的依赖程度分析[J].统计与决策，2007（1）.