中国能源消费、环境污染与经济增长的关系

刘琪+陈珊

【摘要】本文使用面板数据的方法对我国各个地区的环境污染、能源消费和经济增长进行了实证分析。研究表明：环境污染、能源消费与经济增长都为不平稳变量，但它们之间却有着长期协整关系。

【关键词】面板数据检验 环境污染 能源消费 经济增长

一、背景

自工业化以来，大多数国家为了加速经济增长，都大规模开发能源，从而导致能源逐渐缺乏。而如今我国的能源与环境问题尤为突出。所以，研究我国的环境保护、能源消费以及经济增长之间的关系具有理论与现实意义。本文对环境保护、能源消费与经济增长进行综合研究，力图更全面地分析它们之间的关系。本文采用我国各个省份的面板数据，使用面板数据的方法实证分析我国各个地区的环境污染、能源消费以及经济增长的关系。

二、研究方法

本文采取单位根检验以及协整检验的方法来量化能源消费、环境污染与经济增长之间的内在关系。单位根检验主要有IPS检验、PP检验、LLC检验方法以及ADF等。面板数据的协整检验方法包括Kao检验以及Pedroni检验，这两种方法检验的原假设均为不存在协整关系。

三、实证分析

（一）指标和数据的选取

经济增长：使用地区生产总值，单位：亿元。

能源消费：由于我国煤炭和石油的供需存在低估的情况，但电力消费数据比较准确。所以此次用来反映经济增长与能源消费之间关系的指标，使用各地区电力消费量，单位：亿千瓦小时。

环境污染：环境污染的评价指标选择工业废水排放量，单位：万吨。

选取2005年至2014年我国30个省（直辖市、自治区）的GDP、工业废水排放量F以及电力消费量E的数据来创建面板数据集。30个省（直辖市，自治区）包括北京、天津、内蒙古、吉林、黑龙江、辽宁、河北、陕西、山东、山西、河南、西藏、甘肃、上海、湖北、江苏、浙江、湖南、广东、安徽、江西、重庆、四川、贵州、云南、青海、福建、海南、广西、宁夏、新疆，因为西藏数据包括极端数据所以不考虑。数据来源于国家统计局。首先对变量GDP、F以及E进行了对数变换以消除异方差的影响，记LNGDPit=Ln（GDPit），LNEit=Ln（Eit），LNFit =Ln（Fit）。

（二）面板数据的单位根检验

采用 IPS检验、LLC检验、Fisher-PP检验以及Fisher-ADF检验来进行单位根检验。由检验结果可得，LnGDPit，LnEit，LnFit在5%的水平下不平稳，经一阶差分后，△LnGDPit，△LnEit，△LnFit的四种检验方法都在5%水平上拒绝原假设，因此我们得出△LnGDPit，△LnEit，△LnFit为一阶单整序列。

（三）面板数据的协整检验

对LnGDPit，LnEit，LnFit的协整关系进行Pedroni协整检验和Kao协整检验。面板协整检验结果表明： PP、ADF统计量以及ADF统计量在5%的显著性水平下拒绝了原假设，说明LnEit、LnFit以及LnGDPit之间有着显著的协整关系。

（四）模型检验

（1）固定效应模型的显著性检验。固定效应模型的显著性检验原理是检验固定效应系数ai 是否有差别，检验结果表明，p值小于5%，所以拒绝固定效应系数相同的原假设，因此选择固定效应模型更合适。

Hausman检验。Hausman检验的原假设为随机效应模型的系数与固定效应模型的系数没有差别，选择随机效应模型，则接受原假设，否则为固定效应模型。检验结果表明，p值在5%的水平下拒绝原假设，因此选固定效应模型。

（五）模型的估计

用固定效应模型估计模型，结果显示被估计参数全部通过显著性检验，R2值高达0.98，拟合的效果很好，但是DW值低，为0.33，存在自相关问题。

根据上面的分析我们采用加入AR（1）后的模型估计结果：

LNGDPit=6.469+ai+0.396LNEit+0.113LNFit+0.929AR（1）

模型调整后的R2为0.998，各个系数均通过t检验，AR（1）的回归系数显著不为0，DW值为2.41，已消除自相关，模型拟合的较好。

通过以上的分析可以得出，GDP与环境污染、能源消费之间有着显著的长期均衡关系，从我国的平均水平来看，能源消费的弹性系数为0.396，即能源供给每增加1%，GDP增长0.396%；环境污染的弹性系数为0.113，表明环境污染每增加1%，GDP增长0.113%，以上说明经济增长与环境污染存在着正向关系，符合我们以环境污染为代价换取经济增长的现实。

四、主要结论

本文通过运用面板单位根检验以及协整检验等方法，对我国2005年到2014年的环境污染、能源消费和经济增长的省级面板数据进行实证分析。研究表明：我国环境污染、能源消费以及经济增长均表现为不平稳过程，但不同地区的环境污染、能源消费以及经济增长之间都存在协整关系。能源供给和经济增长之间是正向关系，环境污染和经济增长也是正向關系，表明我们以环境污染为代价换取经济增长的现实。所以，坚持可持续发展战略，坚持绿色发展，提高能源的使用效率对我国经济健康快速发展有着非常重要的意义。需要说明的是，本文使用的面板数据的时间跨度并不长（2005-2014），得到的长期关系有可能受到质疑（从长期来看，环境污染和经济增长之间应该是反向的关系，环境污染程度的加剧会阻碍我国经济的健康增长）。