我国能源消费与经济增长关系分析

聂荣，李森

（1.辽宁大学经济学院，辽宁沈阳110036；2.辽宁大学商学院，辽宁沈阳110036）

经济理论与实践

我国能源消费与经济增长关系分析

聂荣1，李森2

（1.辽宁大学经济学院，辽宁沈阳110036；2.辽宁大学商学院，辽宁沈阳110036）

利用我国1990年至2013年能源消费与经济增长的时间序列数据，运用格兰杰因果分析方法，实证研究了我国能源消费与经济增长之间的关系，并且将能源消费细化为煤炭、石油、天然气等，使用协整分析的方法获得了经济增长同各类能源消费的计量模型。研究发现，能源消费与经济增长存在着单向的因果关系，具有长期的协整性，能源消费的增加能够促进经济增长，其中石油消费对经济的促进作用最强，煤炭和水、核电次之，天然气最弱。最后提出政策建议：应调整和优化能源消费结构，加快清洁能源的开发利用。

经济增长；能源消费；能源结构；协整分析

近年来，我国经济持续快速增长，已经成为仅次于美国的世界第二大经济体，与此同时能源消费总量也随之在稳步增加。据《BP世界能源统计年鉴2014》显示，我国已经成为了世界最大的能源消费国，占到了世界能源消费总量的22.4％。能源作为经济发展的必要条件之一，其消费量的不断增加，不仅极大地消耗了我国的能源资源储备，同时也带来了严重的环境污染问题。特别是在经济“新常态”下，我们必须要摒弃过去高投入、高污染、低附加值的经济发展模式，不断提高能源的使用效率，坚持走可持续的经济发展道路。因此，研究我国经济增长与能源消费之间的关系，为经济发展政策和能源消费政策的制定提供了依据，具有重要的现实意义。

一、文献综述及评价

美国是最先开始研究经济增长与能源消费之间关系的国家，Kraft（1978）通过实证研究，首次证明了经济增长与能源消费之间存在着因果关系。之后西方主要的发达国家均对本国的二者之间关系进行研究。我国的相关研究也开展的比较早，容洞谷（1980）研究了能源与经济的关系，提出应提高能源的使用效率，保障经济发展的需要［1］。目前国内对二者之间关系主要有以下两种观点：首先，二者之间存在着双向因果关系，韩智勇、魏一鸣等（2004）验证了二者存在着双向的因果关系，但不具有长期的协整性，提出能源政策的制定要同时考虑经济增长的目标和能源供应的压力［2］。胡军峰、赵晓丽等（2011）使用面板协整分析的方法，发现北京市的经济增长同能源消费之间存在着协整关系，并且二者之间为双向的因果关系［3］。其次，二者之间存在着单项的因果关系，郭四代、陈刚等（2012）通过格兰杰检验得出，短期内新能源会促进经济发展，在长期经济的快速发展也会带动新能源产业的发展［4］。曹志鹏（2013）研究发现能源消费中除煤炭外均同经济增长存在着单项的因果关系，且随着经济的增长，不同能源消费的变化趋势也有所不同［5］。安静（2015）在研究广东省能源消费、产业结构与经济增长之间的关系后，指出能源消费是广东经济增长的首要驱动力，而第三产业的发展极大的推动了经济的增长［6］。

从现有研究情况来看，学术界对经济增长同能源消费之间关系的结论还没有达成一致，研究普遍表明二者之间存在着一定的因果关系，但二者之间因果关系是单向还是双向还存在着争论［7］。同时现有研究大多都只是选用能源消费总量数据，而没有将其细分为不同的能源消费类型，这样就无法清楚地知道每一种能源类型同经济增长之间的关系，也就不能在此基础上提出更具有科学性和针对性的政策建议。本文针对这些问题和不足，按照能源消费类型的不同，将能源总量数据进一步细分为煤炭、石油、天然气、水、核电等，并使用格兰杰因果分析检验了不同类型能源消费与经济增长之间是否存在着因果关系，并且使用协整分析方法，获得了经济增长同各种类型能源消费关系的计量模型。

二、我国经济增长和能源消费的现状分析

图1我国经济增长速度和能源消费增长速度关系

图1 是1990年至2012年间我国能源消费与GDP增速变动的示意图，从上图中我们可以看出，我国能源消费的增长速度长期低于我国经济的增长速度，二者增速之间的差距也较为明显。但在2003年和2004年间，出现了能源消费的增速高于经济的增速情况。这是由于在这一阶段，我国投资增长过猛，重工业占国民经济比重显著提升，全社会固定资产投资增长率保持在26％以上，这样不合理的投资结构导致了能源消费的大幅度增加。针对产业结构的失衡和能源消费的过度增长，国家从2005年开始不断对产业结构进行调整和优化，逐渐降低第二产业，特别是重工业在国民经济中的比重，加快第三产业的发展速度，这一系列的举措使得能源消费增速从2006年至今再也没有超过经济的增长速度，并且伴随着我国经济增长速度放缓，能源消费速度也保持在了一个较低的水平。

同时，能源的使用效率也在不断提高，2014年，全国单位国内生产总值能耗较2013年又下降了4.8％，成为了我国经济"新常态"的新亮点。但即便取得了这样的成绩，我国单位国内生产总值能源消耗仍约为世界平均水平的2倍，特别是同世界发达国家还存在着较大的差距，能源使用效率还有着进一步提升的空间。因此在未来很长的一段时间内，不断降低能源消费的强度和提高能源使用的效率仍将是我国经济发展中需要持续坚持的两个关键点。

图2我国能源消费结构

图2 是我国能源消费结构示意图，从图中我们可以看出煤炭仍然是我国能源消费的主要形式，占据着能源消费总量的三分之二左右，但煤炭所占能源消费总量的比重在呈持续下降的趋势，其比重从1990年最高时的76.2％下降到2013年的66％，下降幅度超过了10％。此外天然气、水电、核电、风电等清洁能源消费在此期间呈现出缓慢上升的趋势，但所占能源消费总量的比重仍然较低，每种能源的比重均在10％以下，是我国能源消费的重要补充。而石油的消费呈现出波动变化，占能源消费总量的比重长期徘徊在20％左右，在2002年左右达到最高峰，是仅次于煤炭的我国第二大能源消费形式。

这样的能源消费结构，一方面同我国煤炭资源储备丰富有关；另一方面，也是由于新能源的使用成本过高导致的。因此从整体上看我国能源消费结构还需继续优化，特别是同发达国家相比，煤炭消费的比重过高，同时煤炭释放单位热量所产生的污染物远多于其他能源形式，煤炭的大量消费给我们国家带来了严重的环境污染问题。而从能源消费结构的变化趋势上看，随着人们环境保护意识的不断增强，以及新能源使用技术的不断提高，天然气、新能源等清洁能源的消费比重一定会逐渐上升，煤炭的消费比重会持续下降，我国能源结构整体上向优质化、清洁化的方向发展，我国能源结构的调整和优化还有着很长的路要走。

三、我国经济增长和能源消费的实证研究

为了检验我国经济增长同能源消费之间是否存在着长期均衡关系，本文选择使用格兰杰因果检验方法。我们首先对所选择变量进行单位根检验，当所选变量为非平稳序列时，需要对变量做取自然对数和差分处理，直至数据通过单位根检验，成为平稳序列，之后再对平稳的序列进行格兰杰因果检验，确定变量之间的因果关系。最后对这些同阶单整的变量进行协整分析，以构建其长期稳定方程。

（一）变量的选择和数据来源

经济增长选择使用我国GDP的数据进行替代，用gdp来表示，能源消费则按照能源的类型将其细分为煤炭、石油、天然气，以及水、核、风电，并分别使用m，o，t，s来表示。本文所使用数据均来自于《中国统计年鉴》《中国能源统计年鉴》以及政府公布数据，选择的时间区间为1990年至2013年。

（二）数据的预处理

在进行格兰杰因果检验之前，首先要对表1中的数据的平稳性进行检验，因为只有平稳序列才能进行格兰杰因果检验。为了消除数据的异方差，先将数据取自然对数，之后对序列的平稳性进行检验。本文单位根检验使用的是ADF单位根检验方法，通过下表我们可以看出各变量在取对数后仍然是不平稳序列，之后我们再对其进行一阶差分，通过检验我们发现所选变量在5％置信水平下，数据为一阶单整序列，满足了序列进行协整分析的条件，详见表1。

表1 数列平稳性检验结果

（三）格兰杰因果检验

经过前文数据的预处理，我们已经得到了平稳的时间序列数据。使用稳定的变量数据，就可以通过格兰杰因果检验来判断经济增长和能源消费是否存在着因果关系，以及因果关系的方向。格兰杰因果检验的基本思想是，如果两个变量X与Y，在同时包含以往X与Y全部信息的条件下，借助X对Y的预测比单独使用Y的过往信息效果更好，则认为X同Y之间存在着因果关系。具体的检验结果见表2。

表2 格兰杰因果关系检验结果

从表2中我们可以看出，经济增长不是煤炭、石油、天然气、水核电等能源消费原因的假设均成立，而煤炭、石油、天然气、水核电等能源消费不是经济增长原因的假设则都被拒绝，即经济增长同各类能源消费呈现单项的因果关系。各类能源消费能够促进经济的增长，而经济的增长不是能源消费增加的原因。这个结果同其他使用EG两步法得到的经济增长与能源消费之间存在着双向的因果关系不同，这主要是由于他们没有保证所选数据的平稳性。

（四）协整分析

通过前文可知所选变量在做取自然对数和一阶差分后平稳，均为一阶单整序列，表明这些变量之间可能存在着稳定的协整关系。本文使用目前比较常见的检验变量协整关系方法和JJ检验，具体的检验结果见表3。从表中可以看出，无论是迹估计还是最大特征根估计在5％显著性水平下存在协整关系，说明它们之间存在着长期均衡关系。因此可以构建经济增长与各类能源消费之间的关系方程。

表3 协整检验结果

我们得到其协整关系方程为：

由协整关系方程可知，各种能源的消费均能够促进经济的增长，但其对经济增长促进作用的效率是不尽相同的。这其中石油的使用效率最高，当石油的消耗增加1％时，能够带来经济0.8289％的增长，水、核电和煤炭的使用效率差不多，分列二、三位，其消耗增加1％时，分别能够带来经济0.5933％和0.5697％的增长，而天然气的效率较为一般，当天然气的消耗增加1％时，仅能带来0.0007％的经济增长。

四、结论与政策建议

首先，能源消费同经济增长长期存在着单项的因果关系。即能源消费能够推动经济的增长，但经济增长不是能源消费增加的原因。这表明能源作为一种生产要素，其投入的增加会带动经济的增长。但随着我国能源使用效率的不断提高和技术水平的不断增强，经济的快速增长已不需要能源的同比例增加，我国已逐渐走出原有“以资源换增长”的高消耗、高污染的经济增长方式，不断向集约化、可持续发展方向努力。

其次，应加快新能源、清洁能源的开发利用。从能源消费和经济增长的协整关系上看，水、核电、风电的贡献率较高，而这些清洁能源所占能源消费总量的比重却很低，清洁能源有着很大的发展潜力和提升空间。加快清洁能源的开发和利用，不仅能够推动经济的增长，同时也能够减少能源消费对环境的污染。因此应逐步扩大新能源、清洁能源的比例，这也是优化我国能源消费结构的重要途径。同时煤炭仍将长期占据能源消费的主体地位，应不断提高煤炭清洁高效利用的水平。

再次，不断调整和优化产业结构。要加快第三产业的发展，同时继续推进第二产业的优化和升级，提高第二产业的能源使用效率。政府应出台相关政策，加大对清洁生产的扶持力度，积极推广节能减排技术的应用，并通过税收、罚款等措施抑制能源的浪费。通过产业结构的调整和优化来减少能源的使用量，并最终实现经济增长的目标。

最后，建立必要的能源战略储备。我国目前对战略能源的勘探、开发利用工作仍需增强，现有的探明储量同能源长期需求相比严重不足，特别是石油、天然气、核能等能源的利用不能完全满足社会经济发展的要求。因此应建立完善的能源战略储备体系，优先利用国外价格相对低廉的能源，将国内的能源相对优势最大化，并将这种优势转化为经济发展优势和国际竞争优势。

［1］容洞谷.能源消费与国民经济发展的关系［J］.经济研究，1980（6）：49-55.

［2］韩智勇，魏一鸣，焦建玲，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.

［3］胡军峰，赵晓丽，欧阳超.北京市能源消费与经济增长关系研究［J］.统计研究，2011（3）：79-85.

［4］郭四代，陈刚，杜念霜.我国新能源消费与经济增长关系的实证分析［J］.企业经济，2012（5）：35-37.

［5］曹志鹏，李倩，李宇才.陕西省经济增长与能源消费的互动关系研究［J］.企业经济，2013（4）：140-143.

［6］安静.广东省产业结构、能源消费与经济增长的关联效应——基于灰色关联模型的实证分析［J］.科技和产业，2015（2）：49-52.

［7］李岚红.经济增长对我国能源消费的影响［J］.特区经济，2010（8）：263-264.

Research on the Relationship Between Energy Consumption and Economic Grow th in China

Nie Rong1，Li Sen2
（1.College of Economics，Liaoning University，Shenyang Liaoning110036；2.College of Business，Liaoning University，Shenyang Liaoning110036）

By applying the time series data of energy consumption and economic growth from 1990 to 2013 in china，and Grainger causal analysis method，an empirical study was done on the relationship between them and refine the energy consumption into coal，oil and gas，etc.The co-integration analysis method to obtain the measurement model of economic growth and all kinds of energy consumption was also applied.The study find that there is causality between them，which has a long-term co-integration，and the increase in energy consumption can promote economic growth.Oil is the most powerful consumption to promote the economy，then coal and water，nuclear power，the natural gas weakest. Finally it puts forward the policy recommendations：adjust and optimize the energy consumption structure，and speed up the development and utilization of clean energy.

economic growth；energy consumption；energy structure；co-integration analysis

F206

A

1674-5450（2016）01-0070-04

【责任编辑 李菁】

2015-10-02

教育部人文社会科学研究规划项目（14YJA79004）；辽宁省社会科学规划基金一般项目（L14BJY02）

聂荣，女，辽宁沈阳人，辽宁大学教授，博士研究生导师，主要从事技术经济研究。