我國(guó)GDP與能源消費(fèi)的計(jì)量分析

1、我國(guó)GDP與能源消費(fèi)的計(jì)量分析摘要經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和能源消費(fèi)之間的關(guān)系問(wèn)題從上世紀(jì)七十年代開(kāi)始就國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛的研究。我國(guó)自改革開(kāi)放以來(lái)GDP與能源消費(fèi)總量就一直處于飛速上升的趨勢(shì)。為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，制定正確的能源政策，需要更深入的了解我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消費(fèi)之間的聯(lián)系。本文主要利用金融計(jì)量學(xué)中的單位根檢驗(yàn)、協(xié)整關(guān)系檢驗(yàn)、因果關(guān)系檢驗(yàn)等方法，通過(guò)eviews工具，對(duì)我國(guó)從1978年至2014年這35年間的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值以及能源消費(fèi)總額進(jìn)行了計(jì)量分析，并得出了GDP與能源消費(fèi)總額存在協(xié)整關(guān)系，而且GDP是能源消費(fèi)總額的格蘭杰原因的結(jié)論，并提出了相應(yīng)的建議。關(guān)鍵詞：國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值；能源消費(fèi)總額；回歸分析

2、；可持續(xù)發(fā)展1、 引言自從1978年改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)的經(jīng)濟(jì)就一直保持著高速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。我國(guó)的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值GDP也保持年均7%以上的速度持續(xù)增長(zhǎng)中。同時(shí)，經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的開(kāi)展，離不開(kāi)號(hào)稱世界經(jīng)濟(jì)的血液的能源。能源作為人類生存、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的重要基礎(chǔ)資源,也是社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，我國(guó)的能源需求和消費(fèi)也在飛速增加，我國(guó)的每年能源消費(fèi)總量從1978年的57144萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤增加到2014年的萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，增幅達(dá)到7.45倍。1993年，我國(guó)成為石油凈進(jìn)口國(guó)。2012年，我國(guó)成為世界第一能源大國(guó)，同時(shí)也成為世界第二大經(jīng)濟(jì)體。但是，長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)和GDP的增長(zhǎng)一直依賴

3、大量資源消耗而換取，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)質(zhì)量不高、能源和資源出現(xiàn)短缺、環(huán)境污染等問(wèn)題已成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要瓶頸。因此，探索GDP與能源消費(fèi)之間的關(guān)系，可以為我國(guó)從根本上轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式、提高經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的質(zhì)量、提高能源資源的利用效率以及制定科學(xué)的能源資源政策提供重要的科學(xué)依據(jù)，具有非常重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本文借鑒國(guó)內(nèi)外有關(guān)GDP與能源消費(fèi)關(guān)系的研究成果,運(yùn)用相關(guān)的金融計(jì)量學(xué)知識(shí)，對(duì)我國(guó)1978至2014年的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的計(jì)量分析。2、 文獻(xiàn)綜述1973年全世界范圍內(nèi)爆發(fā)的“石油危機(jī)”,是人們開(kāi)始關(guān)注經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消費(fèi)關(guān)系研究的直接動(dòng)因。自1978年發(fā)表的關(guān)于美國(guó)GNP與能源消費(fèi)因果關(guān)系的開(kāi)

4、創(chuàng)性研究以來(lái),世界各地越來(lái)越多的研究者采用不同的樣本對(duì)二者的因果關(guān)系進(jìn)行了廣泛的檢驗(yàn)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者就經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消費(fèi)之間的關(guān)系作了大量的理論探索和實(shí)證研究，逐漸形成了4 種主流的觀點(diǎn): 存在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)到能源消費(fèi)的雙向因果關(guān)系，具有長(zhǎng)期穩(wěn)定的均衡關(guān)系；存在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)到能源消費(fèi)的單向因果關(guān)系，存在能源消費(fèi)到GDP單向的因果關(guān)系；不存在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)到能源消費(fèi)的因果關(guān)系；不同的經(jīng)濟(jì)體或者同一個(gè)國(guó)家在不同時(shí)期，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消費(fèi)呈現(xiàn)不同關(guān)系。第一種主流觀點(diǎn)的主要代表是Yang 使用EngleGranger兩步法發(fā)現(xiàn)臺(tái)灣的能源消費(fèi)與 GDP 之間存在雙向因果關(guān)系，以及Ghali 等人使用 Johansen 方法考

5、察發(fā)現(xiàn)，加拿大產(chǎn)出增長(zhǎng)和能源消費(fèi)存在雙向的因果關(guān)系等。第二種主流觀點(diǎn)的主要代表有Abosedra 和Baghestani選取了美國(guó)從1947年到1987年的相關(guān)數(shù)據(jù)作為樣本作研究，研究結(jié)果表明美國(guó)存在 GDP 到能源消費(fèi)的單向因果關(guān)系。Stern 使用 GDP、勞動(dòng)力、資本和能源這四個(gè)變量采用了VAR模型，對(duì)美國(guó) 從1947到1990年的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的因果關(guān)系檢驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，存在著能源消費(fèi)到GDP的單向Granger因果關(guān)系等。第三種主流觀點(diǎn)的主要代表有Yu和Hwang 使用美國(guó)從1947年到1990年的GDP和能源消費(fèi)年度數(shù)據(jù)作為樣本，發(fā)現(xiàn)兩者之間并不存在因果關(guān)系。Masih 與Achla

6、Marathe 的研究結(jié)果也證實(shí)了這一觀點(diǎn)。第四種主流觀點(diǎn)的主要代表有Yu和Choi通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)美國(guó)、英國(guó)和波蘭的能源消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間不存在因果關(guān)系，在韓國(guó)、菲律賓存在單向因果關(guān)系。Masih考察部分亞洲國(guó)家，發(fā)現(xiàn)韓國(guó)、臺(tái)灣、印度、巴基斯坦和印度尼西亞等的能源與經(jīng)濟(jì)之間存在協(xié)整關(guān)系，馬來(lái)西亞、新加坡、菲律賓和泰國(guó)則沒(méi)有這種關(guān)系，這些都說(shuō)明經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和能源消費(fèi)之間的關(guān)系在不同國(guó)家表現(xiàn)出來(lái)的相互關(guān)系是不同的。關(guān)于我國(guó)的GDP和能源消費(fèi)的關(guān)系問(wèn)題,自本世紀(jì)以來(lái)才逐漸成為我國(guó)學(xué)者研究的熱點(diǎn)。而在各研究文獻(xiàn)中,不論是以全國(guó)為研究對(duì)象,還是以各省份為研究對(duì)象,所得到的結(jié)論也各不相同，并沒(méi)有達(dá)成一致的共識(shí)。

7、我國(guó)比較有代表性的一些研究成果有: 林伯強(qiáng)在2001年中國(guó)能源需求的經(jīng)濟(jì)計(jì)量分析一文中提出： 經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消費(fèi)之間存在長(zhǎng)期關(guān)系，在短期這種關(guān)系存在波動(dòng)，存在著電力消費(fèi)與收入的單向的因果關(guān)系。鄢瓊偉在2011年GDP與能源消費(fèi)之間的關(guān)系研究一文中提出滯后兩階的能源消費(fèi)對(duì)GDP有單向因果關(guān)系，而當(dāng)滯后五階至七階的GDP對(duì)能源消費(fèi)存在著單向因果關(guān)系。他的研究結(jié)果同樣表明在短期內(nèi)能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)存在著波動(dòng)，在長(zhǎng)期內(nèi)能源消費(fèi)對(duì)GDP有單向因果關(guān)系。韓智勇在2004年中國(guó)能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的協(xié)整性與因果關(guān)系分析一文中提出：能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間存在著雙向的因果關(guān)系，但在長(zhǎng)期并不存在協(xié)整關(guān)系。吳巧生在2

8、008年中國(guó)能源消費(fèi)與GDP關(guān)系的再檢驗(yàn)中分別對(duì)整個(gè)中國(guó)、東部地區(qū)、中部地區(qū)西部地區(qū)進(jìn)行計(jì)量分析，提出：對(duì)于整個(gè)中國(guó),從短期來(lái)看,中國(guó)的能源消費(fèi)與GDP之間不存在明顯的因果關(guān)系,但從長(zhǎng)期來(lái)看,中國(guó)存在著從能源消費(fèi)到GDP的雙向因果關(guān)系；對(duì)于東部地區(qū)來(lái)說(shuō),從短期來(lái)看東部地區(qū)能源消費(fèi)與GDP不存在明顯的因果關(guān)系,但從長(zhǎng)期來(lái)看,存在著從能源消費(fèi)到GDP的單向因果關(guān)系；對(duì)于中部地區(qū)來(lái)說(shuō)從短期來(lái)看中部地區(qū)存在著從能源消費(fèi)到GDP明顯的雙向因果關(guān)系,而從長(zhǎng)期來(lái)看,中部地區(qū)只存在著從GDP到能源消費(fèi)的單向因果關(guān)系；對(duì)于西部地區(qū)來(lái)說(shuō),在短期能源消費(fèi)與GDP不存在明顯的因果關(guān)系,但從長(zhǎng)期來(lái)看只存在從GDP到能源

9、消費(fèi)的單向因果關(guān)系。除上述以外，還有很多的學(xué)者也對(duì)GDP與能源消費(fèi)的關(guān)系進(jìn)行了計(jì)量分析，得出的結(jié)論也各不相同。3、 模型、變量和數(shù)據(jù)3.1. 變量 本文研究的是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消費(fèi)之間的關(guān)系。本文選取我國(guó)的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）作為代表經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的被解釋變量。能源消費(fèi)的總量( EC) 作為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的解釋變量，其中，GDP和EC 分別表示名義 GDP( 單位:億元) 和能源消費(fèi)總量( 單位: 萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤) 。本文后面的模型中常數(shù)項(xiàng)變量均由C表示，時(shí)間趨勢(shì)由變量t表示，誤差項(xiàng)均由表示。3.2. 數(shù)據(jù) 本文的數(shù)據(jù)選取來(lái)源于中國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站上公布的我國(guó)從1978年到2014年間的各期 GDP年度數(shù)據(jù)以及

10、我國(guó)能源消費(fèi)總量的年度數(shù)據(jù)。我國(guó)能源消費(fèi)總量的類別包括主要包括煤炭、石油、天然氣、水電、核電等，其中以煤炭、石油以及天然氣所占比重最大，這些能源資源被統(tǒng)一折算成以萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤的形式表現(xiàn)。3.3. 模型本文對(duì)于GDP與能源消費(fèi)兩者之間的關(guān)系分析主要可以分為如下三步：第一步，顯然GDP與能源消費(fèi)總量這兩組變量具有明顯的時(shí)間趨勢(shì)，不知道是否為非平穩(wěn)時(shí)間序列，所以本文采用單位根檢驗(yàn)法來(lái)判斷這兩者的一階差分是否為平穩(wěn)時(shí)間序列，或者說(shuō)判斷這兩個(gè)變量是否是一階單整的。本文所用的單位根檢驗(yàn)法為擴(kuò)展的ADF檢驗(yàn)法，具體步驟如下：1、 回歸如下回歸模型:GDPt=C1 + 1GDPt-1 + + 1t + 1，t

11、(1)ECt =C2 + 2ECt-1 + +2t + 2，t (2)2、如果沒(méi)有拒絕單位根假設(shè)，則用標(biāo)準(zhǔn)的t檢驗(yàn)法繼續(xù)檢驗(yàn)時(shí)間趨勢(shì)的存在性；如果拒絕單位根假設(shè)，檢驗(yàn)是否存在確定的時(shí)間趨勢(shì)；3、如果未拒絕單位根假設(shè)且拒絕時(shí)間趨勢(shì)假設(shè)，則重新進(jìn)行沒(méi)有時(shí)間趨勢(shì)的ADF檢驗(yàn)；如果未拒絕單位根假設(shè)但未拒絕時(shí)間趨勢(shì)假設(shè)，說(shuō)明變量為有時(shí)間趨勢(shì)的單位根過(guò)程；如果拒絕了單位根假設(shè)且拒絕了時(shí)間趨勢(shì)假設(shè)，則變量為沒(méi)有時(shí)間趨勢(shì)的平穩(wěn)時(shí)間序列；如果拒絕了單位根假設(shè)且未拒絕時(shí)間趨勢(shì)假設(shè)，則變量為有時(shí)間趨勢(shì)的平穩(wěn)時(shí)間序列；第二步，判斷GDP與能源消費(fèi)總量之間是否存在協(xié)整關(guān)系。所謂協(xié)整關(guān)系，就是指多個(gè)變量之間存在的一種長(zhǎng)期

12、均衡關(guān)系。GDP與能源消費(fèi)總量都有明顯的隨時(shí)間遞增的趨勢(shì)，而且GDP的增長(zhǎng)一般也總是以能源消費(fèi)總量遞增為前提的。所以，探索兩者之間的協(xié)整關(guān)系十分必要。本文所采用的判斷兩者之間的協(xié)整關(guān)系的計(jì)量方法為Engle-Granger兩步檢驗(yàn)法，具體步驟如下：1、 確保所有的變量都是一階單整過(guò)程；2、 用普通最小二乘OLS法回歸協(xié)整方程，本文中協(xié)整模型如下：GDPt= C3 + 3ECt + 3 (3)ECt = C4 + 4GDPt + 4 (4)3、 獲得殘差并檢驗(yàn)殘差是否為平穩(wěn)時(shí)間序列；4、 將獲得的殘差作為新變量代入誤差修正模型中進(jìn)行回歸；第三步，為了判斷GDP與能源消費(fèi)總量之間究竟誰(shuí)是因誰(shuí)是果，

13、或者兩者之間互為因果，或者這兩者之間不存在因果關(guān)系，就應(yīng)該對(duì)這兩個(gè)變量之間進(jìn)行因果檢驗(yàn)。本文所采用的因果檢驗(yàn)法為Granger因果關(guān)系檢驗(yàn)法，具體步驟如下：1、 回歸如下回歸模型：GDPt=C5 + + + 5 (5)ECt =C6 + + + 6 (6)2、如果方程（5）中EC的滯后項(xiàng)統(tǒng)計(jì)顯著，則說(shuō)明EC是GDP的格蘭杰原因；若統(tǒng)計(jì)不顯著，則說(shuō)明EC不是GDP的格蘭杰原因；同理，如果方程（6）中GDP的滯后項(xiàng)統(tǒng)計(jì)顯著，則說(shuō)明GDP是EC的格蘭杰原因；若統(tǒng)計(jì)不顯著，則說(shuō)明GDP不是EC的格蘭杰原因；如果兩個(gè)方程的兩個(gè)變量的滯后項(xiàng)均顯著，則說(shuō)明兩者存在雙向因果關(guān)系；如果滯后項(xiàng)均不顯著，則兩者不存

14、在因果關(guān)系。4、 經(jīng)驗(yàn)結(jié)果分析4.1.單位根檢驗(yàn) 對(duì)于GDP、GDP、2GDP以及EC、EC、2EC進(jìn)行ADF單位根檢驗(yàn),其結(jié)果如下：變量ADF的t統(tǒng)計(jì)量P值平穩(wěn)性GDP-1.0.6896非平穩(wěn)GDP-2.0.2351非平穩(wěn)2GDP-7.0平穩(wěn)EC-1.0.7759非平穩(wěn)EC-2.0.3791非平穩(wěn)2EC-5.0.0004平穩(wěn) 從上表中我們可以看出變量GDP、GDP以及EC、EC的ADF檢驗(yàn)結(jié)果都是非平穩(wěn)的，但2GDP以及2EC的ADF檢驗(yàn)結(jié)果是平穩(wěn)的。所以，變量GDP以及變量EC都有兩個(gè)單位根，也就是說(shuō)這兩個(gè)變量都是二階單整過(guò)程。4.2.協(xié)整檢驗(yàn) 對(duì)GDP以及EC進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)結(jié)果如下：協(xié)整關(guān)

15、系數(shù)量的假設(shè)特征值統(tǒng)計(jì)量臨界值（5%水平下）P值無(wú)協(xié)整關(guān)系0.17.5074815.494710.0246最多一個(gè)協(xié)整關(guān)系0.0.3.0.8818 所以協(xié)整檢驗(yàn)的結(jié)論為在5%的顯著性水平下，GDP與能源消費(fèi)總量之間存在有且只有一個(gè)協(xié)整關(guān)系。4.3.Granger因果檢驗(yàn) 由于在百分之五的顯著性水平下，GDP與能源消費(fèi)總量之間存在一個(gè)協(xié)整關(guān)系，所以可以對(duì)兩者進(jìn)行因果關(guān)系的檢驗(yàn)。通過(guò)設(shè)定兩者的滯后項(xiàng)的階數(shù)為2階，回歸得到的因果關(guān)系檢驗(yàn)結(jié)果如下：原假設(shè)F統(tǒng)計(jì)量P值5%的顯著性水平下GDP不是EC的格蘭杰原因9.450240.0007拒絕EC不是GDP的格蘭杰原因2.910610.0699接受 從上表

16、中我們可以看出在滯后階數(shù)為2的情況下，拒絕GDP不是EC的格蘭杰原因的原假設(shè)，接受EC不是GDP的格蘭杰原因的原假設(shè)。所以，可以得出GDP是EC的格蘭杰原因，但EC并不是GDP的格蘭杰原因。5、 結(jié)論及建議從經(jīng)驗(yàn)結(jié)果分析中我們可以發(fā)現(xiàn)：首先，GDP與能源消費(fèi)總額之間存在協(xié)整關(guān)系。這一點(diǎn)是十分好理解的，在科學(xué)技術(shù)不變的條件下，GDP的增加總是會(huì)伴隨能源消費(fèi)總額的增加的，因?yàn)?，能源是?jīng)濟(jì)發(fā)展的一種必不可少的生產(chǎn)要素，兩者之間必然存在著長(zhǎng)期的均衡關(guān)系。同時(shí)，GDP是EC的格蘭杰原因，但EC并不是GDP的格蘭杰原因。這說(shuō)明了我國(guó)為了追求GDP的快速增長(zhǎng)，從而導(dǎo)致了能源消費(fèi)總額的隨之上升。這說(shuō)明我國(guó)能源

17、資源的利用效率并沒(méi)有得到顯著的提高，我國(guó)的GDP的飛速增長(zhǎng)很大程度上是依靠大量消耗我國(guó)有限的能源資源來(lái)?yè)Q取的，若長(zhǎng)此以往，將可能導(dǎo)致我國(guó)能源資源的枯竭以及GDP的衰退，甚至?xí)斐晌覈?guó)經(jīng)濟(jì)的全面癱瘓。為了轉(zhuǎn)變這種涸澤而漁的不健康經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，走社會(huì)主義的可持續(xù)發(fā)展道路，我們應(yīng)該：一、調(diào)整我國(guó)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展服務(wù)產(chǎn)業(yè)，減少作為能源消耗主力的工業(yè)所占的比重，大力發(fā)展知識(shí)密集型和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)由粗放型向集約型轉(zhuǎn)變，已達(dá)到提高能源資源使用效率的目的；二、政府大力宣揚(yáng)節(jié)能環(huán)保，鼓勵(lì)各部門企業(yè)研究并運(yùn)用綠色環(huán)保節(jié)能技術(shù)，提高社會(huì)公眾的節(jié)能環(huán)保意識(shí)，減少能源資源的浪費(fèi)；三、加強(qiáng)能源資源的科學(xué)管理,

18、使能源的品種以及數(shù)量在整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)周轉(zhuǎn)過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)緊密銜接、密切配合,達(dá)到減少能源浪費(fèi)的效果；四、大力研究開(kāi)發(fā)核能等新能源，提高我國(guó)的能源儲(chǔ)備，實(shí)現(xiàn)能源資源的循環(huán)再利用，達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目的。此外，我們還應(yīng)該結(jié)合技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、環(huán)境治理成本等多方面要素，將這些變量納入到經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消費(fèi)的討論當(dāng)中，以達(dá)到全面科學(xué)認(rèn)識(shí)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消費(fèi)之間關(guān)系的目的。6、 參考文獻(xiàn)1Yang H Y A Note on the Relationship between Energy Consumptionand GDP in TaiwanJEnergy Economies，2000，(22):309317 2Abosedra S，Baghestani H N