河南省能源消费与经济增长实证分析

牛阿慧

【摘要】利用河南省2000～2013年GDP和能源消费总量作回归分析，发现两组数据之间存在共同的增长趋势，互为因果关系。选取河南省2000～2013年能源消费量作为样本数据，建立了基于灰色模型GM（1，1）的河南省能源消费量预测模型，并预测了河南省2014～2020年能源消费量，2020年预测值41071万吨标准煤，比2013年增加了65.9%。结合河南省能源消费结构现状，提出了河南省能源消费总量控制及能源结构调整的对策和建议。

【关键词】能源消费 经济增长 相关分析 灰色模型

一、引言

“十二五”时期是河南省全面建设中原经济区、加快中原崛起和河南振兴的关键时期，随着工业化、城镇化加速推进，我省能源需求将刚性增长，能源供需矛盾将更加凸显，能源发展将面临严峻挑战。统计资料显示，河南省的能源消费从1978年的3353万吨标准煤增长到2013年的24756万吨标准煤，中国能源生产总量在2013年达到34亿吨标准煤，河南省能源生产总量为13248万吨标准煤，占全国能源生产总量的3.90%；同年，中国能源消费总量为375000万吨标准煤，河南省能源消费总量为24756万吨标准煤。目前，河南省还处于能源短缺、能源消耗粗放的现状下，在经济结构和产业结构转型的关键时期，研究河南省能源消费与经济增长之间的内在联系并且预测河南省能源消费量的走势显得十分迫切和必要。

2013年河南省的经济总量达到32155.86亿元。2000年到2013年间，河南省的名义GDP由2000年的5052.99亿元人民币增加到2013年的32155.86亿元人民币，平均增幅达12.20%。

图1呈现出河南省2000年至2013年间地区生产总值总体变化趋势，可以明显看出，绝对经济总量是逐年上升的，2008年由于金融危机的影响，经济增长速度放缓，但随着政府一系列政策的出台，刺激了当时低迷的市场，使得经济加速增长。

从能源消费总量来看，近十多年来，能源消费总量不断递增。从2000年的7919万吨标准煤增加到24756万吨标准煤。尤其是2001～2006年，能源消耗量迅速增长，到2003年能源消耗总量突破亿吨。自2007年以来，能源消耗增幅略有减少，但是仍旧突破两亿吨。

图1 河南省地区生产总值柱状走势图

图2 河南省能源生产与消耗总量折线图

二、回归分析

（一）数据说明

本研究主要涉及两组数据，即国民生产总值（GDP）和能源消费总数的时间序列数据。数据的时间序列是从2000年～2013年。能源消费数据的单位为万吨标准煤（燃料），不需要折算转换，可以直接使用，因此不需要多加说明。关于GDP数据，为了消除较长时间周期中存在的物价、时间价值变化等诸多因素，使之可比性，因此是按不变价格计算（1952年=100）。所涉数据均来自河南省统计局2013年经济普查数据、《河南省统计年鉴》和河南省统计局的统计数据。

表1 2000～2013年河南省GDP和能源消费总量

（二）回归分析

改革开放以来，河南经济发展迅速。经济普查数据表明，2000～2013年期间，河南的GDP由5052.99亿元增加到32155.86亿元，按可比价计算增加了6倍左右，年均递增12.20%。随着经济的快速发展，能源消费规模不断扩大，能源消费结构也不断变化。同期全省能源消费总量由6591万吨标准煤增加到万吨标准煤，增长了3倍左右，年平均增幅达到7.89%。

2000年～2013年，随着河南省GDP逐年增加，全省的能源消费总量也呈现出增长趋势。全社会能源消费总量与GDP的散点图变现为一条趋于上升的直线，说明二者之间呈线性关系，运用回归分析方法可计算出两者之间的相关系数高达94%以上。

本研究主要涉及两组数据，即国民生产总值GDP和能源消费总数的时间序列数据。数据的时间序列是从2000年～2013年。关于GDP数据，为了消除较长时间周期中存在的物价、时间价值变化等诸多因素，使之更具有可比性，因此是按不变价格计算（1952年=100）。所涉数据均来自《河南省统计年鉴》和河南省统计局的统计数据。

根据河南经济普查数据，可观察到GDP与ECP（能源消费数量）两时间序列都呈现指数增长趋势，故取它们的自然对数值，以便消除指数趋势而转换为直线趋势，同时并不改变原来具有的协整关系，这在一定程度上可以消除时间序列中存在的异方差现象；并且分别采用表示lnGDP和lnECP各自取对数处理后的新序列。通过eviews计算机软件运算得出：

以lnGDP为被解释变量，lnECP为解释变量，u为残差项，用OLS回归方法估计的回归模型为：

lngdp=-1.21+1.14lnecp+u

T （-3.96） （30.67）

R2=0.98，f=940.36明显显著，dw=0.69

从回归方程中可以看出，ECP的变化对GDP的影响呈现正相关关系，即随着ECP的增加或减少，GDP也会出现相应的增加或减少。其经济意义为：能源消费确实影响和带动了经济的增长，其影响方向和程度为：若能源消费总量ECP每变动（增加和减少）1%，将会引起GDP同方向发生变动，其影响的平均变动幅度为1.14%。这也说明了能源对促进经济具有乘数效应，且具有双刃剑的功能。

R2=0.98，表明能源消费变化中的98%可以用GDP的变化进行解释，两者之间存在着显著的正相关关系，即随着GDP的不断增大，能源消费也在不断增加。

调整后的R2=98%，拟合度均高于0.9以上。

模型（1）是不是表明两变量序列具有协整关系的适应性模型，关键在于估计的残差序列（用u表示）是否平稳的，需要进行回归残差的平稳性的ADF检验，其结果为残差序列的单位根检验及其结论变量ADF检验值1%显著水平、5%显著水平和10%显著水平检验形式检验结论。

从回归结果的图形可以看出，包括残差项（Residual）、实际值（Actual）、拟合值（Fitted）的图形中，实际值和拟合值几乎一致。当然，由于经济是一个复杂的体系，受到多方面的因素影响，不可能用一个变量解释清楚，这就造成残差项在图形中有较大的波动起伏。

但是，从方程（1）和方程（2）趋势项的系数可以看出：能源消费的系数为负，而经济增长的系数为正，这表明从长期来看，经济增长的边际效应是递增的，但能源消费的边际效应却是趋于下降的，即经济增长对能源消费的影响在未来的河南省经济增长中将发挥主导作用。

lngdp=1.197+0.86necp+u

Tt （5.22） （30.66）

R2=0.98，f=940.36，dw=0.69

三、灰色模型预测

（一）灰色模型理论

灰色模型理论是由我国邓聚龙教授在20世纪80年代首次提出的，用于研究“小样本”、“贫信息”不确定系统问题的一种数学理论方法。一阶微分GM（1，1）预测模型是灰色理论系统的核心内容，广泛应用于物流、交通、工业等经济领域。可对能源消费进行长期预测，且精度较高。

本文用到数列预测。所谓数列预测，就是对某一指标的发展变化情况所作的预测，其预测的结果是该指标在未来各个时刻的具体数值，数列预测的基础，是基于累加生成数列的GM（1，1）模型：

（二）预测结果及分析

选取河南省2000～2013年能源消费总量，应用灰色模型GM（1，1）理论，可计算得知α=-0.06601，u=13897.72，模型预测公式为：

四、结论

回归分析结果显示，河南省的经济增长与能源消费之间存在着一种共同的长期趋势，二者相互影响、相互依存，且互为因果关系。上述研究结论具有一定的理论基础，因为能源作为一种生产投入要素，其投入的增加必然会带来经济产出的增加；同时，当经济产出总量扩大时，对能源要素的需求也会随之增加。

但是，这一结论带来的深层次的政策含义更值得我们关注。一方面保持经济持续的稳定增长必须有不断扩大的能源供应作为保障，除非能源的质量（比如能源结构、新能源品种等）得到改善，否则能源需求总量规模将会随着经济总量的增长而不断扩大，一旦能源供应可能出现的波动和短缺必须保持高度警惕并做好应对的准备；另一方面，不断降低能源消费强度的节能目标也必然会对经济造成一定的影响。因此，政府在制定相关政策时，必须充分考虑其对能源消费形成的影响，重视能源生产结构的合理性，并且加强对系能源的开发和利用，从而避免其间接对经济增长目标带来的消极影响。

基于建立的灰色模型GM（1，1）对河南省能源消费进行预测，预测2020年能源消费总量将达到41071万吨标准煤。该预测模型方法可行，结果可信，拟合效果较好，且总体符合一级精度标准。考虑到河南省未来几年能源消费总量会持续增加，且增速会稍放缓，此样本模型恰与实际能源消费趋势相符。

参考文献：

[1]河南省统计局，国家统计局.河南统计年鉴2013[M].北京：中国统计出版社，2014.

[2]宣宜.云南省能源消耗与经济增长关系研究[J].云南社会科学，2011，（2）.

[3]李壮，胡炳清.基于灰色模型GM（1，1）的河南省能源消费预测[J].环境与可持续发展，2015，（3）.

[4]秦静，牛叔文，孙红杰.甘肃省生活能源消费与经济增长的灰色关联分析[J].干旱区资源与环境，2010，（9）.

[5]权丽.河南省能源消费与经济增长关系研究[J].现代工业经济和信息化，2014，（4）.