我国煤炭消费和国民经济增长特征及其关系研究

段明辰，林 军

（甘肃政法学院,经济管理学院，甘肃 兰州 730070）

我国煤炭消费和国民经济增长特征及其关系研究

段明辰，林 军

（甘肃政法学院,经济管理学院，甘肃 兰州 730070）

煤炭是我国的主要能源，它对我国经济发展起到了重要作用，研究煤炭消费与经济增长特征及其相互关系，对于发展经济和制定经济可持续发展战略具有重要意义。对我国1957年以来的煤炭消费和经济发展数据进行了统计与分析，应用协整和格兰杰（Granger）因果关系分析方法，对煤炭消费与经济增长两个变量进行了分析与研究。结果表明，煤炭消费在能源消费中占70%以上，煤炭消费增长率达6.0%，这些都高于世界平均水平，并且煤炭消费主要为工业；改革开放以来国内生产总值增长率平均为9.9%，与煤炭消费增长基本同步。煤炭消费与经济增长之间存在着长期的均衡关系和协整性，并且煤炭消费是经济增长的格兰杰原因。这就说明要保持我国经济的持续增长，就要有煤炭能源的保障，并且提出了相应的政策建议。

煤炭消费；经济增长；协整分析；格兰杰因果关系；经济可持续发展

能源涉及到经济社会发展和人民生活水平提高，特别是经济社会持续快速发展，离不开有力的能源保障，同时能源对国际政治、军事、科技等许多方面会产生重要的影响。中国经济发展很快，2010年成为世界第二大经济体，同时也成为全球第一能源消费大国。我国煤炭消费在能源消费中占主导地位，是我国国民经济生产和人民生活的主要驱动力，特别是我国在未来实现工业化和城镇化以及为了保证就业确保经济增长下线的过程中，继续存在着对煤炭消费的旺盛需求。同时，煤炭消费量的继续增加，会产生巨大的环境压力，如果为了环境抑制煤炭消费量，这是否会阻碍经济增长，需要了解中国煤炭能源消费与经济增长的因果关系。因此，能源消费特别是煤炭消费与经济增长的关系，一直是研究的热点领域[1-8]。本文采集了 1957年至2012年我国煤炭能源和国内生产总值数据，研究了我国煤消费和国民经济增长的特征；应用协整和格兰杰因果关系分析方法，利用最新的宏观数据，定量分析了我国煤炭消费与经济增长之间的关系，并且从中获得政策启示。这些研究成果为我国煤炭能源和经济社会的可持续发展政策制订提供了参考依据。

1 煤炭消费特征

我国目前是世界上最大的煤炭开采和消费国家。自研究的1957年至今，我国煤炭消费经历了快速上升阶段（如图1所示），从1957年的8901万t标准煤上升到2012年的240914万t标准煤，平均每年增加了5.6%。总体来看，1978年改革开放至2001年煤炭消费增加相对较慢，平均年增长率为5.62%；2002年至今 11年内，平均年增长率达8.2%，增长率远远高于世界平均水平（据BP资料，2011年世界煤炭消费增长5.4%）。同时，预计到2015年，我国煤炭消费总量将达到38亿吨[9]。

图1 我国煤炭生产和消费量

我国煤炭的生产基本上可以满足煤炭的消费，同时也进行着煤炭的进出口贸易。2001年以后煤炭进口量一直呈增加趋势（如图2所示），特别是2008年以后增加很快，2009年我国煤炭由净出口转为净进口，使我国虽然为全球最大的煤炭生产国，但是煤炭的供给逐渐地依赖于进口。煤炭进口量占消费量的比例逐年增加，2011年为5.5%。我国煤炭进口主要来自越南、印尼和澳大利亚[10]。

图2 我国煤炭进出口量和出口量占煤炭消

我国煤炭消费主要为工业，并且工业煤炭消费所占比例逐年增加，从1980年的71.9%上升到2009年的94.6%（如图3所示）。在工业煤炭消费中，发电和炼焦行业煤炭消费量比较大，两个行业煤炭消费在1994年以来占工业煤炭消费总量的50%以上，1998年以来占我国煤炭消费总量的50%以上。其次是生活消费，在1980年至2009年期间，该行业煤炭消费占煤炭消费总量的比例在3.1%～19.0%之间，并且逐年下降，近几年在3.2%左右。其他所有行业煤炭消费总和最大比例小于10%，近几年小于3%。

图3 我国相关行业的煤炭能源消费结构

2 经济增长特征

新中国成立特别是改革开放以来，我国国民经济增长迅速 (如图4所示)，1957年国内生产总值(GDP)只有1068亿元，1978年增加到3645亿元（中国2011年统计年鉴），2012年达到518942亿元。人均国内生产总值在1957年仅为168元，1978年为381元，2012年达到38420元（中国2013年统计年鉴）。根据1978年不变价格计算的国内生产总值增长率，在1978年至2012年期间为3.8%～15.2%，平均为9.9%（如图4所示），使我国到2010年成为世界第二大经济体。

图4 我国GDP和GDP增长率（1957-2012年）

3 煤炭消费与经济增长的关系

我国国民经济这种持续快速地发展，对能源消费产生了显著的影响。由于我国已经进入工业化中后期阶段，第二产业工业在国民经济占有主导地位，使能源消费结构以煤炭为主，在1957年-2012年期间，煤炭能源消费量占能源消费总量的比例在67%～92%之间，平均占74%（中国2013年统计年鉴），并且从1957年以来，我国煤炭能源消费量一直保持了增长趋势。从表观来看，我国国民经济和煤炭消费都保持了增长趋势，反映了我国经济增长与煤炭消费存在着一定的关系，即是煤炭消费带动了经济增长，还是经济增长引起了煤炭消费。这种因果关系的定量评价，可以应用格兰杰（Granger）因果关系检验理论和方法来完成。本文在格兰杰因果关系检验中，使用的样品为1978～2012年我国GDP数据和煤炭消费量，主要反映了我国改革开放以来国民经济和煤炭消费的关系，数据来源于《中国统计年鉴》。利用Eviews7.2软件进行了检验分析。并且设Y代表GDP数据，X代表煤炭消费量。为了消除数据中存在异方差现象，分别对两个变量?取自然对数，记为LnY和LnX。

3.1 时间序列的平稳性检验（ADF法）

时间序列的平稳性是指某个时间序列的统计特性不随时问推移而变化。在格兰杰因果关系检验之前，需要确定分析变量是否为平稳的时间序列。使用Eviews7.2软件，运用ADF法对时间序列经济增长变量（LnY）与煤炭消费变量（LnX）进行了平稳性检验。检验方程是依据相应的时间序列图形来选取，由AIC准则确定最优滞后项。差分序列的检验类型根据相应原则确定。见表1。

表1 时间序列LnY和LnX的平稳性检验

由表 1可知，LnY、△LnY和 LnX、△LnX的ADF检验值均大于显著性水平1%、5%、10%时的临界值，都未通过检验，说明LnY、△LnY和LnX、△L-nX是非平稳的序列。可是，△△LnY和△△LnX的ADF检验值均小于显著性水平1%、5%、10%时的临界值，说明序列△△LnY和△△LnX在各置信水平下都是平稳序列，即LnY和LnX都服从I(2)。

3.2 协整检验

在进行格兰杰因果关系检验之前，还必须对LnY和LnX序列进行协整检验；只有当两个变量之间存在长期均衡关系，才能进行格兰杰因果关系检验。由上述可知，LnY和LnX都服从I(2)，满足了LnY和LnX之间协整检验的前提，由此可进一步检验二者之间的协整关系。利用OLS进行协整回归，获得了协整回归方程（见表2）。对协整方程中残差u作平稳性检验，则△△残差ADF检验值为-6.2625，小于1%显著性水平时的临界值-3.6537（见表3），认为残差序列u具有平稳性，残差序列u为平稳序列，说明LnY与LnX为协整关系，即GDP与煤炭消费总量之间存在协整关系。由表2回归结果可知，LnY与LnX回归方程系数的t检验值为29.5059，大于1%显著性水平时的临界值2.4573；F检验验值为870.6006，大于1%显著性水平时的临界值5.39，即通过了t检验和F检验，说明回归方程显著性较高，同时R2值拟合优度也很显著。这表明我国煤炭消费与经济增长之间存在长期均衡关系，我国煤炭消费增长1%对应经济增长2.81%。

表2 协整方程

根据T分布临界值表查得，本研究中在1%显著性水平下T临界值小于2.4573，在10%显著性水平下T临界值小于1.3104。

3.3 格兰杰（Granger）因果检验

如上所述，LnY与LnX为平稳序列，并且它们之间存在长期均衡关系。可是，它们之间是否构成因果关系，还需要对其进行格兰杰因果检验。按照格兰杰因果关系分析方法，建立LnY与LnX两变量模型，对原假设进行检验。LnY与LnX之间格兰杰因果关系检验结果见表4。由于F统计量小于10%显著性水平下的临界值，并且P值也高，则接受了LnY不是LnX的格兰杰原因的原假设；由于F统计量大于1%显著性水平下的临界值，并且P值也低，则拒绝了LnX不是LnY的格兰杰原因的原假设。因此，LnX与LnY的格兰杰因果检验结果表明煤炭消费与经济增长之间存在着单向因果关系，即煤炭消费是经济增长的原因，这与李艳红[11]研究结果是一致的。

表3 LnY与LnX的残差ADF单位根检验

注：(c，t，k)表示序列ADF检验形式，c、t、k分别代表常数项、时间趋势和滞后阶数，其中k由AIC准则确定最优滞后项；△表示一阶差分，△△表示二阶差分

表4 LnY与LnX的格兰杰（Granger）因果关系检验

根据F分布临界值表查得，本研究中在1%显著性水平下F临界值小于5.39，在10%显著性水平下F临界值小于2.49。

4 结论与建议

对我国1957年以来，煤炭消费和经济发展特征及其关系进行了研究。结果显示我国目前是世界上最大的煤炭开采和消费国家，煤炭消费年增长率远高于世界平均增长率；煤炭消费在我国能源消费中平均占70%以上，也远高于世界平均水平；煤炭消费主要为工业，并且工业煤炭消费所占比例逐年增加，生活消费行业所占比例逐年下降。我国经济总量一直保持了较快的增长，特别是改革开放30多年来有了迅速的增长。我国国民经济持续快速增长，对能源消费特别是煤炭消费产生了显著的影响。1978年以来国内生产总值增长率平均为9.9%，煤炭消费增长率平均为6.0%，反映了经济增长与煤炭消费之间具有一定的关系。

应用协整和格兰杰（Granger）因果关系分析方法，对煤炭消费与经济增长两个变量进行了分析研究。结果表明，煤炭消费与经济增长之间存在着长期的均衡关系和协整性，并且煤炭消费与经济增长之间存在单向格兰杰因果关系，即煤炭消费是经济增长的格兰杰原因，1978年以来，煤炭消费每增长1%，经济增长2.81%。这就说明要保持我国经济的持续增长，就要有煤炭能源的保障。因此，为了提供煤炭能源保障，保持经济增长，同时解决环境严重污染问题，就要提高能源利用效率；发展洁净煤技术；大力发展高新技术产业和第三产业，进而控制煤炭消费总量的增长。

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