皖江城市带能源消耗与经济增长关系实证研究

金晓卉

（安徽财经大学，安徽 蚌埠 233030）

一、引言

世界经济进入工业时代以来，能源消耗与经济增长一直是经济学研究热点（图1）。随着全球能源需求增长，联合国可持续发展目标提出“人人享有可持续能源”倡议，号召全球行动起来，提高资源能效。根据世界能源统计结果，经合组织国家能源需求增长中，大约80%的能源消费增量得益于发展中国家的贡献。曾有经济学家预言，中国经济的发展在进入二十一世纪后，将持续以7%的平均增速平稳增长二十年。目前，中国已经连续十多年保持在7%左右的经济增长水平。而2017年中国大规模工业及住宅煤的改造，造成天然气的使用量激增，引发世界能源转型的短期波动。与此同时，中国能源消费增速低于十年平均值，而能源强度下降速度超过全球平均水平的两倍。这种“进两步，退一步”的经济成长模式，使得以提升能效为目的的短期调整和以新能源开发为目标的长期转型成为新时代中国经济可持续发展的重要研究课题。

基于资源禀赋[1-3]（马楠,2018；王守坤，2017；何雄浪,姜泽林，2016）、经济发展模式[4-5]（蔡之兵，2018；张敏敏,陈赖嘉措等，2017）、产业结构[6-7]（张蕊,李安林等，2019；苏华,刘文君；2017）等条件的异质性，中国不同地区经济增长的主要影响因素存在一定的差异性[8-9]（张恪渝,廖明球,2019；杨国才，2017），而各区域以资源消耗为代价实现经济增长，对区域经济、社会、生态可持续发展产生了重要影响。考虑到安徽省以重工业为主的经济发展模式以及天然资源禀赋优良等实际发展现状，研究省内GDP增长的促进因素，可以考虑选取能源消耗总量这一经济指标作为解释变量。从经济理论上来说，两者之间会存在一定的相互促进关系，一方面能源使用是当前经济发展必不可少的途径；另一方面，经济总量的快速增长也将加大对能源的需求量[10]（宋锋华，王峰，2016），政府在制定能源政策时，要考虑到能源供应压力的严重性与紧迫性[11-12]（王素琴，2014；唐小淇,谢丽安，2009）。 建国70年来，尤其近年来安徽省经济社会发展较快，取得了可喜成果。但安徽省是典型的能源生产和消耗大省，经济社会发展与能源关系密切。因此，分析安徽省皖江城市带能源利用与经济增长的内在关系，对于区域经济社会和自然环境研究都具有典型的现实意义与借鉴作用[13-14]（李昭楠，2017；宋锋华,罗夫永，2013）。研究了长期均衡模型之后，还需要利用误差修正模型探究两者在短期内的影响关系[15-17]（杨文，2017；赵曼，2016；樊元,刘亚丽等，2013），长期内能源资源消耗对经济增长的影响是否具有稳定关系，以及短期内对经济增长是否具有时滞性作用。皖江城市带是安徽省承接产业转移示范区和集聚区，也是安徽省经济发展的隆起带，能源消耗量巨大，绿色发展任务非常艰巨。本文依据皖江城市带统计数据，利用定量方法计算安徽全省单位GDP能耗长期稳定值、短期波动值，以长期值与短期值为基准线，分析皖江城市带各市能源利用情况，进一步研究能源利用与经济增长的内在联系，并提出相应的政策建议，为区域绿色发展提供有益借鉴。

图1 世界GDP与能源消耗的增长

二、安徽省单位GDP能耗基准线计算分析

本文关注的经济增长与能源消耗之间关系主要有两个方面：一是长期内的平稳性关系，即以碳消耗为标准的能源消耗总量与GDP总量原始时间序列能否通过ADF单位根检验；二是短期内的波动关系，即短期内上期能源消耗与经济增长，以及本期能源消耗对本期经济增长之间的内在联系[18-20]（李莺莉,黄梓绵，2017；李力春，2017；徐晓慧，2016）。 为解释以上两个方面的问题，本文选取了安徽省1990-2017年能源消耗总量（单位：万吨标准煤）为解释变量，用地区生产总值GDP（单位：亿元）作为被解释变量①，分别利用了Eviews软件的二元回归方程和带有滞后期的误差修正模型。

（一）安徽省单位GDP能耗长期均衡值分析

依据二元回归方程，当LNGDP（单位GDP的LN值）与LNX（能耗的LN值）可以合成一个平稳序列，那么这个平稳序列就可以用来描述原变量之间的均衡关系，使得地区生产总值与地方能源消耗之间的内在联系在长期中具有均衡意义。

第一步，采用EG两步检验法进行协整检验。对于LNGDP与LNX采用OLS回归分析，得到残差序列，得到的OLS回归方程如下：

表明，安徽省能源消耗绝对量的增长对于地区经济绝对量增长存在正向影响作用。回归方程表明，在长期均衡条件下，当能源消耗总量每增加1个单位点时，地区经济总量大约将会增加2.29个单位点，即安徽省长期单位GDP能耗均衡值为0.436万吨标准煤/亿元。

第二步，对残差序列进行单位根检验，所得检验结果如表1所示。

表1 残差单位根检验结果显示

结果显示，残差序列在5%的显著性水平下是平稳的，因此LNGDP与LNX存在着协整关系，表明上述回归模型是可行的。

（二）安徽省单位GDP能耗短期波动值分析

依据误差修正模型，对于本期地区生产总值与本期地区能源消耗总值、上期地区生产总值和上期能源消耗总值进行最小二乘回归，并用残差进行模型修正，所得结果如表2所示：

表2 误差修正模型回归结果显示

可以看出DINX（-1）没有通过显著性检验，重新回归后，得到的修正后的模型为：

变量的符号与长期均衡关系的符号具有一致性，误差修正系数为负，符合反向修正机制。结果表明：（1）本期安徽省能源消耗总量每增加1个单位点，本期全省生产总值GDP将增加1.016个单位点，即短期波动值为0.985万吨标准煤/亿元；（2）上期全省生产总值每增加1个单位点，本期生产总值将增加0.548个单位点；（3）上期安徽省能源消耗总量则对本期全省生产总值没有显著性影响。由于短期调整系数是显著的，表明每年实际发生的地区生产总值与长期均衡值的偏差中有33.24%被修正。上述模型反映了安徽省地区生产总值GDP受到省内能源消耗总量的短期波动规律。同时由于一阶差分序列DLNGDP与DLNX是平稳序列，通过格兰杰因果检验，判定变量之间的因果关系，检验的概率小于0.05，因此可以拒绝不存在因果关系这一原假设，即安徽省地区生产总值是引起省内能源消耗总量变化的原因，同时能源消耗总量也是引起省内地区生产总值变化的原因，即两者之间存在着双向格兰杰因果关系。

三、皖江城市带单位GDP能耗时序演进

（一）各区域能耗水平时序变化

根据皖江城市带各城市单位GDP能耗②（如图2，其中2014年单位能耗值缺失，由2013年基准值和2014年环比增长值计算得出）。将皖江城市带各区域按照资源利用效率情况，划分为三个梯度。具体表现为：第一梯度的合肥市、芜湖市、滁州市、六安市和宣城市，这类城市总产值水平最高，故能源利用效率最高；第二梯度的池州市和铜陵市，尽管池州与铜陵重工业产业较少，但能耗利用水平较低；第三梯度的马鞍山市，以冶金等重工业产业为主，能耗利用水平最低。

图2 皖江城市带各城市万元GDP能耗

（二）各区域能耗水平收敛性分析

通过求解变异系数，研究皖江城市带8个地级市以及六安市（以市级数值代表金安区和舒城县）单位能耗值变化趋势（表3）。可以看出：

1.合肥市、六安市和宣城市单位GDP能耗值低于皖江城市带能耗均值，且单位GDP能耗差异较大、逐年增强，说明合肥市、六安市和宣城市的资源能效水平已逐年变好，呈现发散趋势；铜陵市单位GDP能耗高于皖江城市带能耗均值，整体水平缓慢增长，呈较为稳定的离散趋势，说明铜陵市资源能效水平较低。

2.芜湖、马鞍山与皖江城市带能耗均值相比，整体离散程度较大，但存在较为稳定的收敛趋势。其中芜湖能源利用水平高于皖江均值，而马鞍山能源利用水平最低。

3.池州市与安庆市相比较，近年来均呈现先发散后收敛的趋势，而池州市单位GDP能耗值高于皖江能耗均值，说明池州市资源消耗水平变化明显而资源利用效率低于皖江整体水平；安庆市单位GDP能耗值低于皖江能耗均值，情况正好相反。

4.滁州市单位能耗值高于皖江均值，近年来呈现先收敛后发散趋势。说明滁州市资源利用效率增长速度加快。

表3 皖江城市带各城市单位能耗变异系数

四、皖江城市带能耗水平空间演化

以安徽省长期单位GDP能耗值0.436万吨标准煤/亿元，短期单位GDP能耗值0.985万吨标准煤/亿元为基准线，将皖江城市带资源能耗水平划分为三个等级。分别选取2011年、2013年、2015年、2017年作为参照年份，分析皖江城市带各城市单位GDP能耗的空间演化（图3）。

图3 皖江城市带各城市单位GDP能耗

依据皖江城市带各城市单位GDP能耗空间演变轨迹可以看出：

（一）马鞍山市整体单位能耗值高于全省短期能耗水平，能源利用效率最低，以钢铁、冶金等为主承接皖江城市带重工业产业，粗放型经济发展模式促使GDP产值的增长速度远比不上能源消耗速率，因此成为低能效城市。

（二）铜陵市整体单位能耗值早期高于全省短期水平，2013年以后单位能耗水平低于全省短期波动值而高于全省长期均衡值，由于铜陵市近年来将金属化工产业迁出，产业结构得以调整，因此整体资源利用效率呈现向好趋势。

（三）合肥市早期能耗水平低于全省短期能耗值，能源水平高于全省长期能耗值。近五年能耗水平变化较为明显，一方面高新技术产业的兴起促使合肥市经济水平快速增长，另一方面也改善了合肥市能源利用水平。

（四）芜湖市近年来产业结构优化，出现了一些新型产业。故2015年左右，能耗水平低于全省长期均衡稳定值。而其余各地级市区能耗水平均处于全省长期能耗水平和短期波动水平之间。

五、结论与政策建议

通过实证分析研究，本文可以得到如下结论：

（一）以煤炭消耗量为标准测度的安徽省能源消耗总量与地区生产总值存在着长期稳定关系，并且能源消耗总量越多，经济生产总产值越大。长期的回归结果表明，安徽省长期单位GDP能耗均衡值为0.436万吨标准煤/亿元，短期波动值为0.985万吨标准煤/亿元。短期内能源消耗对经济增长的影响更加明显，且短期波动与长期波动之间的误差率为33.24%，并且上期的经济增长也会对当期经济增长产生影响，即上期省内经济增长增加1个单位点，当期经济增长将增加0.548个单位点。而安徽省生产总值的波动由误差修正模型中的四个变量的短期波动以及变量之间长期关系解释达到70.2%。

（二）短期内的地区生产总值GDP与能源消耗总量存在着双向格兰杰因果关系。可以看出，能源消耗总量的不断增加是地区生产总值GDP逐年增长的原因之一，同时随着安徽省的经济形式不断变好，对于能源的实际需求（消耗总量）也是不断上升的，内生变量影响很大而外生变量影响较小。

（三）皖江城市带各地区时空差异明显。其中合肥、芜湖、铜陵等市能效水平在不断提高，其余地级市能耗水平差异波动较大。各地方应结合自身发展水平调整产业结构，优化能源利用效率。

随着长三角经济区协作的深入推进，皖江城市带面临从未有过的国家战略叠加机遇期，应在高水平承接产业转移基础上，加快发展壮大新兴产业，推进传统产业改造升级，大力发展循环经济，推进安徽经济高质量发展。

1.加快供给侧结构性改革，促进产业转型升级

从长期的均衡模型中可以看到，安徽省能源消耗绝对量的增长对于地区经济增长存在正向作用，即每当能源消耗总量增加1个单位点时，地区经济总量将增加2.3个单位点左右。因此降低经济增长对能源消耗的依赖性将有助于缓解能源高消耗，可以考虑加速产业升级，促进皖江城市带经济转型，将以重工业为主的能源高耗型经济增长模式转变为以轻工业、服务业、科技业等能源消耗低的行业为主的经济发展模式，以煤炭为主要能源消耗的污染型企业应当考虑加强技术性生产，培养能源节约型产业，提高资源利用效率，改良生产加工设备，从而降低经济增长对于能源消耗的依赖性。

2.加速新能源开发利用，大力发展循环经济

依据地方自然资源条件，支持皖江城市带使用先进的国际技术设备，引进能源管理人才，学习高端的能源管理经验以及开发新型的环保能源，开发利用风能发电、水力发电、太阳能、潮汐能、盐差能、地热能、生物沼气等新型可再生能源，实现新旧动能的转换，从依靠能源绝对量的消耗转而依靠能源重复利用带动经济增长。按照减量化、再利用、资源化的原则，加快建立循环型工业、农业、服务业体系，提高全社会资源产出率。推动实施经济开发区循环化改造，探索构建循环型工业体系。大力发展农业循环经济，构建农林牧渔多业共生的循环型农业生产方式。积极构建循环型服务业体系，推进服务主体绿色化、服务过程清洁化。完善再生资源和垃圾分类回收体系，推动再生资源利用产业化，实施大循环战略，建设循环型社会。在农业、工业、服务业各产业，城市、园区、企业各层面，生产、流通、消费各环节培育一批循环经济示范典型。

3.加强示范引导，倡导绿色生活方式

开展节俭养德全民节约行动，推动全民在衣、食、住、行、游等方面加快向勤俭节约、绿色低碳、文明健康的方式转变。定期公布绿色标识产品目录，引导公众优先选择绿色标识产品，严格限制一次性用品的生产、销售和使用。开展绿色低碳出行行动，积极使用公共交通。引导公众自觉形成绿色住房消费习惯。加强全省居民的绿色环境教育，积极培育民众的生态意识、低碳意识、节约意识、环保意识，让绿色生活理念深入人心。

注释：

①②资料来源：《安徽省统计年鉴》。