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陕西省经济增长与能源消费的互动关系研究
2013-04-25 19:50 企业经济 

[中图分类号]F427[文献标识码]A[文章编号]1006-5024(20B)04-01和-04

[基金项目]陕西省教育厅人文社会科学基金项目“创新驱动模式下的陕西省科技资源配置研究”(批准号:11JK0077);陕西省教育科学规划课题“陕西省高等教育投入对经济增长促进作用研究”(批准号:SGH12464)和陕西科技大学人文社会科学基金项目“商业银行精细化管理研究”批准号:BJ10-24)

[摘要]采用1990-2011年陕西省经济增长与能源消费数据,运用VAR模型和脉冲响应函数等方法对其动态关系进行实证研究。结果表明:陕西省能源消费中石油、电力、天然气消费与经济增长之间,以及经济增长与煤炭消费之间存在单向因果关系。随着长期经济增长,陕西省对煤炭的需求逐渐增大,石油消费比较稳定,天然气消费存在波动,而电力消费的增长趋势在下降。在此基础上,提出了促进经济增长的能源消费建议。

[关键词]能源消费;经济增长;VAR模型;脉冲响应函数

Abstract: By using the VAR model and the impulse response method, the paper analyzes the dynamic relationship between energy consumption and economic growth based on the data of Shaanxi province from 1990 to 2011. The results show that there is unidirectional causality between oil, electricity, natural gas consumption and economic growth. With the long-term economic growth, the demand for coal consumption of Shaanxi province increases fastly, oil consumption is relatively stable, natural gas consumption fluctuates, and the growth trend of electricity consumption is on the decline. Based on this, the paper puts forward some suggestions of energy consumption to promote the economic growth.

Key words: energy consumption; economic growth; VAR model; impulse response function

一、陕西省经济增长与能源消费状况

近年来,陕西省的经济快速发展,尤其是从2002年开始,增速明显高于全国水平,2005年更是增长27.44%,增速为1990年以来的最高水平。2011年GDP超过1万亿元,达到12512.3亿元。陕西省的能源消费总额也在逐年增加,2011年能源消费总额为10128.41万吨标准煤,较1990年增长了103.52%。在经济发展的现代化进程中,能源消费不断增加,能源是现代化生产的动力来源,能够推动技术进步。同时,经济的增长,也加大了对能源的开发利用程度。

从图1中分析,我国的国内生产总值和能源消费都在增加,但能源消费的增速在减慢,这与我国的经济结构和一次能源消费结构的转变有关。陕西省的GDP增长速度在2002年以后明显高于全国的GDP增长速度,能源消费水平在1998年出现了下降的情况,但在2000年后逐渐增加。在2001年之后,陕西省的能源消费均高于全国平均水平,这与陕西省经济的发展对能源消费的需求有关。陕西省的能源消费依赖于煤炭、石油和天然气,其占能源消费的比重分别为74.66%、16.06%和8.21%。从趋势看,陕西省能源结构总体上朝着优质化的方向发展,其中占比最大的煤炭消费水平下降较快,石油和电力的比重逐渐降低,天然气的比重则逐渐增加,由1991年的0.20%,增加到2011年的8.21%。这说明随着经济发展和人们的生活方式、环保意识的增强,能源消费结构开始实现多元化,陕西省开始注重清洁能源的开发利用,但能源结构的优化仍然任重道远。

二、实证研究

为了分析陕西省经济增长与能源消费的长期均衡及短期动态关系,本文首先进行格兰杰因果检验,在此基础上进行协整检验,建立VAR模型,最终通过脉冲响应分析、方差分解来进行研究。

(一)变量选取及数据来源

能源消费选取煤炭、石油、天然气和电力消费量为衡量指标,经济增长选取GDP为指标,数据期间是1990-2011年,数据来源于《陕西省统计年鉴》。为了消除异方差,对变量进行自然对数变换,对数据取对数不改变原来的协整关系,并能使其趋势线性化。分别以LNGDP、LNC、LNO、LNG和LNE表示自然对数的GDP、煤炭、石油、天然气和电力消费量。数据统计描述见表1。

(二)单位根检验

对各变量的一阶差分、二阶差分分别进行单位根检验,结果见表2。

从表2分析,LNGDP、LNC、LNO、LNG和LNE都具有单位根,是非平稳的。由于五者的检验t统计量值均大于显著性水平为10%的临界值,表明序列不平稳。非平稳序列经过二阶差分后平稳,故都是二阶单整序列。

(三)格兰杰因果检验

利用差分后稳定的变量进行Granger因果分析,用于检验探究能源消费与经济增长是否存在因果关系,以及因果关系的方向,结果见表3。

通过Granger因果检验可知,在5%的显者性水平下,陕西省经济增长与煤炭消费之间存在经济增长引起煤炭消费的单向因果关系,而煤炭消费不能促进经济增长。石油、电力、天然气消费均能促进经济增长,而经济增长并不能促进这三种能源的消费。由于陕西省煤炭消费费总量在能源消费总量中所占的比重较大,且煤炭消费并没有带动经济增长,而其他三种能源则能带动经济的增长,说明能源消费与经济增长没有达到互动,也可见陕西省的能源结构不合理。这一结论与目前国内基于E-G两步法认为的能源消费与经济增长存在双向因果关系不一致,主要是因为E-G两步法没有考虑数据的平稳性。

(四)协整分析

由于LNGDP、LNC、LNO、LNG和LNE均在二阶差分后稳定,可以判断它们之间可能存在协整性,其迹检验和最大特征值检验的结果见表4。

协整方程:LNGDP=0.3388LNC-0.1134LNE+2110LNG+1.9910LN0

第一列表示假设的协整关系的个数,依次列出了4个检验的原假设,由表4可见,有两个原假设被拒绝,迹检验和最大特征值检验均表明在0.05显著性水平下有2个协整关系,表明陕西省经济增长与能源消费存在长期动态均衡关系。煤炭、天然气和石油每消费1%,便分别引起经济增长的0.3388%、0.2110%和1.9910%,而电力每消费1%,则引起经济增长下降0.1134%。

(五)VAR模型

VAR模型是非结构化的多方程模型,采用多方程联立的形式,通常用于多变量时间序列系统的预测和描述随机扰动对变量系统的动态影响。LNGDP、LNC、LNO、LNG、LNE均为2阶单整序列,符合VAR建模的前提条件,首先需要分析其滞后阶数,结果见表5。

表5中给出了0-2阶VAR模型的LR、PFE、AIC、SC和HQ值,并以”标记出一句相应准则选择出来的之后阶数,可以看到,有超过一半的准则选出来的滞后阶数为1阶,可以将VAR模型的滞后阶数定义为1阶。由于参数是否显著不为零不是VAR模型最关注的,所以在建立VAR模型时可以保留各个滞后变量,将参数估计结果写成矩阵形式如下:

 

(六)脉冲响应

脉冲响应函数描述了在随机误差项上施加一个标准差大小的新息冲击后对内生变量的当期值和未来值所带来的影响。横轴表示响应函数的追踪期数,纵轴表示因变量对自变量的响应程度。实线表示随着预期期数的增加,表示LNGDP对于LNC、LNE、LNO和LNG标准差新息的脉冲响应,虚线表示在相应脉冲响应图像两侧加或减两倍标准差的置信带。

1.经济增长对能源消费的脉冲响应。图2为陕西省经济增长对能源消费的脉冲响应,可见GDP对煤炭消费的一个标准差冲击,在1-4期逐渐上升,然后保持了3期后,在第7期开始下降并趋于平稳。GDP对煤炭消费的冲击响应函数值为正数,说明煤炭消费促进经济增长,但由于煤炭的排放物造成环境污染等,又制约了经济的发展。GDP对电力消费在前3期为负值,在第3期后电力消费对经济增长起促进作用,说明电力消费对经济增长有一定的滞后期。天然气对经济增长起正向作用,随着环保的提倡、人们环保意识的增强和国家大力开发清洁能源,天然气越来越受到重视,并对经济发展的贡献也逐渐增大,天然气资源具有很大的发展空间。石油消费在促进经济增长中具有一定的波动性,但在陕西省的能源消费中所占的比重较高。

2.能源消费对经济增长的脉冲响应。

图3为能源消费对经济增长的脉冲响应,对GDP的一个标准差冲击。煤炭消费有波动的趋势,在第4期后为正,表明在长期内经济的发展,对煤炭的需求逐渐增大。石油消费比较稳定,经济增长与石油消费水平处于均衡状态。天然气消费迅速提升,并在第6期后逐渐减少,在第10期保持稳定水平,说明经济增长对天然气消费影响存在波动,经济增长促进了天然气的消费。电力消费在前8期对GDP的冲击为负,之后为正,说明随着经济的发展,电力消费水平也在逐渐增加。

(七)方差分解

方差分解把系统中每个内生变量的波动按其成因分解为与各方程信息相关联的几个组成部分,从而了解各新息对模型内生变量的相对重要性。方差分解的结果见表6

从方差分解结果来看,煤炭消费的扰动项对陕西省经济增长的冲击较大,说明煤炭消费对经济增长的贡献较大,这与煤炭是主要的能源资源和其消费在陕西省能源消费中所占比重较高有关。陕西省经济增长受石油、电力扰动项冲击的成分较稳定,说明随着经济的增长,石油、电力消费对经济增长起较稳定的促进作用。天然气作为一种清洁的能源,对陕西省经济增长的贡献仅次于煤炭,且陕西省有较丰富的天然气资源,为以后的经济发展提供充足的资源。

三、结论

针对陕西省能源消费和经济增长存在的问题,本文从节约能源、优化经济结构等方面提出以下建议:

(一)提高传统能源的使用效率

陕西省的经济发展仍旧过多依赖以煤炭为主的能源消费,由于陕西省目前煤化工和油化工产业技术有限、产业布局不合理、设施不完善,导致煤炭利用率低和能耗高。因此,提高煤化工和油化工产业技术对能源节约十分重要。同时,大力发展清洁煤技术来提高煤的利用率,从根本上解决煤炭消费带来的环境污染问题。

(二)促进能源消费结构多元化发展

随着经济的增长,陕西省能源消费会向石油、天然气等优质能源转换。尤其是天然气作为一种清洁的能源,对陕西省经济增长的贡献仅次于煤炭,且陕西省有较丰富的天然气资源,可为以后的经济发展提供充足的资源。因此,制定能源结构方面的政策要以降低煤炭消费为主,加速发展天然气、石油,并且要以制定能源消费价格为措施,以向可再生能源开发方面的人力物力投资,来诱导能源消费结构的变化,实现能源供应、消费多元化。

(三)加快开发利用新能源

能源资源具有稀缺性和不可再生的特点,若要资源利用可持续,就一定要开发利用可再生资源。陕西省各地区自然条件和经济发展状况有一定的差距,可以因地制宜地使用各种可再生能源,形成多种能源消费结构并存,多种能源消费结构相互支持的局面。

(四)不断优化产业结构

陕西省产业结构以工业产业为主,要大力发展第三产业,不断调整第二产业,逐步减缓经济发展对能源资源的依赖程度。首先,政府应该以政治上和法律上的支持,经济上的补偿鼓励工业产业向低能耗高附加值的方向发展,并根据陕西省各个地区的经济情况,在符合条件的城市建立以高科技为主的经济园区。其次,应该通过一定的税收政策例如开征资源税来抑制能源浪费,也可以根据资源的稀缺性征收不同的资源税来平衡配置与保护稀有资源。最后,政府应该实行鼓励性政策,支持发展第三产业,使产业结构中的第三产业比重不断提升,以第三产业的发展带动经济的增长,降低能源的消耗。

参考文献:

[1]Hwang,D.B.K,Gum,The cause relationship between energy and GNP: The case ofTaiwan[J].Journal of Energy and Development.1992,16:219-226.

[2]赵进文,范继涛.经济增长与能源消费内在依从关系的实证研究[J].经济研究,2007,(8).

[3]刘凤朝,刘源远,潘雄锋.中国经济增长和能源消费的动态特征[J].资源科学,2007,(5).

[4]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)

作者:曹志鹏 李倩 李宇才 陕西科技大学管理学院

企业经济 2013-04-25

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