新疆制造业能源消费与工业经济增长的协整关系分析

刘甜甜 刘庆亚

(新疆财经大学 经济学院，新疆 乌鲁木齐 830012;中国地质大学 公共管理学院，湖北 武汉 430074)

一、引言

国内外许多学者对能源消费和经济增长间的变动关系进行研究，如Kraft J. 和Kraft A.(1978)对1947—1974年的美国数据进行研究，得出GDP 对能源消费存在单向的因果关系，但是两者不存在协整关系［1］。Yu 和Hwang(1984)对1947—1979年美国的数据进行研究，结果表明能源消费与GNP 增长不存在因果关系［2］。Paresh Kumar Narayan 和Stephan Popp (2012)分析了93 个国家的能源消费与国内生产总值的长期关系，认为能源消费不是实际GDP 的Granger 原因［3］。韩智勇等(2004)采用Engle－Granger 两步法对1978—2000年中国的GDP 与能源消费总量数据进行研究，结果证明能源消费与GDP之间不存在长期均衡关系，但存在双向因果关系［4］。杨俊、王庆存(2011)利用1978—2009年的数据对我国能源消费与经济增长的关系进行了研究，结果表明电力消费与GDP，GDP 与煤炭消费，GDP 与石油消费之间存在单向Granger 因果关系［5］。

改革开放以来，新疆加快了结构调整步伐，经济结构由农牧业主导型逐步向工业主导型转变，工业经济步入快速增长期，实现了前所未有的跨越式发展。1978年，新疆工业增加值仅有14.5 亿元，到2011年已达2700.02亿元，年均增长9.9%。进入21 世纪，新疆工业增长速度不断加快，年均增长11.6%，高于同期GDP 增速0.7 个百分点，尤其近五年，是改革开放以来工业增长速度最快的时期，年均增速为13.6%，高于GDP 2.6 个百分点。工业增加值占GDP 的比重由1978年的37.1%增长至2011年的40.84%，提高了3.74 个百分点(见图1)。可见，工业的快速发展在新疆经济发展中发挥了不可替代的作用。

图1 1978—2011年新疆工业增加值(单位:亿元)

新疆是我国重要的能源基地，作为全国最大的资源储备区，新疆煤的预测储量为2 万亿吨，占全国预测总储量的37.7%;油气资源约占全国陆上油气资源总量的1/4。近年来，新疆能源消费呈快速上升趋势，而工业能源消费占新疆能源消费总量的绝大部分，其在1988年占63.83%，到2011年上升至73.32%;而制造业的能源消费基本上占据了工业能源消费总量的六成左右(见图2)。由此可见，能源是工业发展最重要的资源基础，研究工业能源消费对工业经济的增长尤为重要，本文以制造业为落脚点，研究制造业能源消费与新疆工业经济发展的变动关系。

二、数据选取与变量设定

为研究新疆制造业能源消费对工业经济增长的影响，本文选取了新疆1988—2011年的制造业能源消费量和实际工业生产总值的数据，单位分别是亿元人民币和万吨标准煤，分别以MEC 和IGDP 来表示。所有数据都源自历年《新疆统计年鉴》。为排除物价变动因素的影响，本文以1988年为基期的工业生产总值指数和1988年工业生产总值数据对各序列数据进行平减;同时由于制造业能源消费和工业生产总值的变化趋势具有波动性，易产生异方差的问题导致伪回归的现象，为了排除异方差性，本文对时间序列变量取自然对数，记取对数后的工业生产总值和制造业能源消费总量分别为lnIGDP 和lnMEC。图2 显示了水平变量lnIGDP 和lnMEC 的趋势图，反映了1988—2011年新疆不变价的工业生产总值与制造业能源消费的变动趋势。

图2 1988—2011年新疆制造业能源消费、工业能源消费及能源消费总量(单位:万吨标准煤)

图3 1988—2011年新疆工业生产总值与制造业能源消费变动趋势

根据1988—2011年的数据建立回归模型，以工业生产总值为因变量，制造业能源消费为自变量建立新疆工业经济增长与制造业能源消费的双变量对数模型，即:

lnIGDP=α+βlnMEC+μ

由图2 可知，除个别年份外，两条曲线的变化趋势相近，接近线性，其次lnIGDP 和ln MEC 都成增长趋势，可以判断上述模型的设计具有合理性，且lnIGDP 和ln MEC存在协整关系。

三、实证分析

(一)ADF 单位根检验

由上述分析可判断，IGDP 与MEC 之间可能存在协整关系，在检验其协整关系之前，先要对时间序列的各变量进行平稳性检验。本文采用Augmented Dickey －Fuller(ADF)对时间序列进行检验。利用Stata 软件检验lnIDGP 和lnMEC 是否为非平稳序列，检验结果如表1，图4、图5 所示(注:图中的dlnIGDP、lnMEC 为一阶差分后的序列)。

表1 制造业能源消费总量和工业生产总值序列平稳性检验

图4 lnGDP 的平稳性检验

图5 lnMEC 的平稳性检验

由表1 可以看出，在1%的显著水平下，lnIGDP 序列的ADF 检验统计量值为1.409 大于其临界值－2.518，所以不能拒绝原假设，即存在单位根，而序列lnMEC 的ADF 检验统计量值在1%的显著水平下为－0.786，也大于其临界值－2.518，所以接受原假设，存在单位根。对两序列一阶差分后再进行ADF 检验，dlnIGDP、dlnMEC两序列在1%的显著水平下分别为－2.585、－4.263，均小于其临界值－2.528，所以两序列在1%的显著水平下均通过了平稳性检验(见图4、图5)，同时两序列为一阶单整，即lnIGDP ～I(1)、lnMEC ～I(1)。

(二)协整检验

对1988—2011年的两变量数据运用协整检验来检验制造业能源消费与工业生产总值间的均衡关系。由单位根检验结果可知，lnIGDP 和lnMEC 满足协整检验的前提条件，本文采用Engle －Granger 检验方法检验lnIGDP与lnMEC 之间的协整关系。

首先，利用OLS 对lnIGDP 和lnMEC 进行回归，得到下列协整回归结果:

从以上模型的回归结果来看，模型的拟合效果不错，整体比较显著，R2和t 值结果都比较满意，两个系数也都通过了5%显著水平下的检验，拟合优度为0.9189。ln-MEC 的系数表明，制造业能源消费每增加1%，工业生产总值将增长0.96%，说明制造业能源消费对工业生产总值有正向增长的影响。

其次，对协整回归的残差序列进行ADF 单位根检验，检验结果见表2。

表2 残差序列εt 的ADF 单位根检验结果

由表2 的检验结果看出，残差序列εt的ADF 的检验值为－2.016，在5%和10%的置信水平下均小于其临界值，则可以拒绝非平稳的零假设，即残差序列εt为平稳的时间序列，则说明1988—2011年间新疆制造业能源消费与工业生产总值之间具有显著的协整关系。

对上述模型进行异方差检验，表3 结果显示，在5%的置信水平下，接受同方差的原假设，即模型不存在异方差。

表3 协整方程的异方差检验结果

(三)Granger 因果检验

新疆制造业能源消费与工业生产总值两个时间序列之间存在显著的协整关系，但是这种协整关系是否构成因果关系还需要进一步检验。为此，本文采用Granger 因果检验判断新疆制造业能源消费与工业生产总值间的因果关系。

表4 Granger 因果关系检验结果

表4 检验结果显示，p =0.739 说明在5%的置信水平下，接受MEC 不是IGDP 的格兰杰原因的原假设，p =0.047 说明在5%的置信水平下，显著地拒绝IGDP 不是MEC 的格兰杰原因的原假设，即工业经济增长是制造业能源消费的格兰杰原因。这一结果表明，工业经济的发展可以增加制造业的能源消费，但同时制造业的能耗达到一定程度后也会抑制工业经济的发展。

四、结论与建议

1. 新疆制造业能源消费与工业经济增长之间存在协整关系。协整检验结果表明新疆制造业能源消费总量每增加1%，工业生产总值增加0.96%，说明制造业能源消费将会促进工业经济的正向增长。制造业能源消费总量与工业生产总值之间呈单项因果关系，工业生产总值是制造业能源消费增长的Granger 原因，即工业经济增长能带动制造业能源消费的上升;但制造业能源消费并不是工业经济增长的Granger 原因，即制造业能源消费的增长不一定能拉动工业经济的发展。这一结果也表明当制造业的能耗达到一定程度后也会抑制工业经济的发展。

2. 新疆目前正处在加快推进工业化城镇化的关键时期，当前的工业化水平较低，高耗能行业在工业中所占的比重很大，只有加强节能降耗，才能有效缓解能源的瓶颈制约，减轻对环境的压力，更好地建设资源节约型、环境友好型社会。新疆制造业对能源有很强依赖性，导致能源消费强度不断攀高，所以必须调整目前的产业结构，否则能源的供应也难以保障。目前新疆的能源消费结构还不尽合理，能源利用的技术水平和管理水平与先进的国家和地区水平相比差距较大，产品能耗和设备耗能较高，能源利用效率低，所以必须节约利用资源和提高资源综合利用效率，进一步转变经济增长方式，以能源的高效和循环利用促进经济、社会的可持续发展。

［1］KraftJ.，Kraft A..On the Relationship Between Energy and GNP［J］.The Journal of Energy and Development，1978(3):401 －403. .

［2］Yu，E.S.H. ，Hwang，B.K..The Relationship Between Energy and GNP: Further Results［J］，Energy Economics，1984(6):168 －190.

［3］Paresh Kumar Narayan，Stephan Popp. The energy consumption － GDP nexus revisited: Empirical evidence from 93 countries［J］.Economic Modelling，2012(2):303 －308.

［4］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):17 －21.

［5］杨俊，王庆存. 能源消费与经济增长动态关系分析［J］.经济问题探索，2011(9):1－7.