安徽省能源消耗与经济增长的关联性分析.docx
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安徽省能源消耗与经济增长的关联性分析
论文导读:
:
本文将能源消耗作为对经济增长的因子引入Cobb-Douglas生产函数,采用安徽省1978~2008年的时间序列数据,通过建立VAR模型和误差修正模型,运用JJ协整检验和Granger因果关系检验,得出了能源消耗与经济增长之间存在的长期均衡关系和单向因果关系。
并且通过实证分析估计出GDP与能源消耗、就业人数以及固定资本存量之间的比例关系,结果表明能源消耗对安徽省经济的影响较为显著。
另外,利用脉冲响应和方差分解分析表明,保持能源消耗、固定资本存量与就业人数的协调增长对于安徽经济经济增长有积极的意义。
论文关键词:
能源消耗,经济增长,误差修正模型,脉冲响应
一、引言
随着改革开放水平的不断提高,工业化和城镇化进程的深入,能源消耗的总量在持续上升。
如何在合理开发和利用能源的前提下保证经济的可持续增长,是安徽省当前经济发展的一个重要“瓶颈”。
安徽省作为能源大省,矿藏种类多、储量大,其中煤、铜、铁等37中矿产资源在全国排名前十,此外,淮北、淮南是华东地区最大的煤炭基地。
但是由于长期的粗放式经济增长方式,导致各种能源资源的利用效率低下,环境污染严重,一定程度上制约了安徽省经济健康持续发展。
据国家统计局的数据显示,2008年安徽省GDP总量为8874.2亿元,,按可比价格(Price)(Price)计算脉冲响应,比上年增长20.5%,比全国高10.5个百分点。
与此同时能源消费总量为8341.57万吨吨标准煤,同比增长7个百分点。
同时安徽省单位GDP能耗为0.94吨标准煤,略低于全国平均水平。
由此可见,对安徽省经济增长中能源消耗贡献率进行定量分析,成为缓解当前的能源消费与经济增长、能源消费和环境双重压力,实现经济可持续增长的基础工作。
目前已经有大量的关于能源消耗和经济增长关系的研究。
Kraft,J和Kraft,A(1978)是学术界比较早研究经济增长和能源消费之间关系的学者,他们利用美国1947—1974年的数据,发现美国GNP和能源消费之间具有单向的因果关系。
Yu和Choi(1985)采用标准的Granger检验证实了菲律宾能源消费和GNP之间的因果关系。
Hwang和Gum(1992)在对台湾地区能源消费和经济增长关系研究的基础上,得出能源消费与经济增长之间存在双向因果关系的结论论文网。
Oh和Lee(2004)在研究了韩国能源消费和经济增长关系的基础上提出二者之间具有双向的因果关系。
Masih(1996)、Ugur和Ramazan(2003)研究了欧洲和亚洲许多国家能源消费和GDP之间的长期均衡关系和因果关系。
国内学者在能源消费和经济增长方面也做过很多的实证研究,赵丽霞、魏巍贤(1998)将能源作为变量引入C-D生产函数。
并建立了向量自回归模型,研究结果表明能源是我国经济发展过程中不可完全替代的限制性要素。
林伯强(2001),王海鹏(2006)运用协整关系模型对中国能源消费与经济关系进行研究,建立了相关的理论模型,分析了二者之间的因果关系。
韩智勇、魏一鸣等(2004)利用EG两步法,分析了1978—2000年我国能耗与经济增长的协整性和因果关系,认为二者之间不存在长期协整关系,但存在双向的Granger因果关系。
赵进文等(2007)采用非线性STR模型技术研究中国能源消费与经济增长之间内在结构依从关系,得出经济增长对能源消费的影响具有非线性、非对称性的结论。
周杰琦,汪同三(2009)分析了1953—2008年期间中国能源消费与经济增长的因果关系,结果表明二者在短期内不存在显著的因果关系,长期中存在双向因果关系。
综上所述,国内学者分别采用了不同的实证研究方法对我国的能源消费和经济增长之间的关系进行了大量的研究。
本文是在前人研究成果的基础上进行了一些创新和改进:
(1)本文在变量的选取上有所改变,使用资本存量数据代替资本流量,进一步提高模型的准确性;
(2)本文的样本选取跨度相对较大,满足了实证分析对样本待估参数准确性的要求;(3)本文的Granger因果检验是建立在误差修正模型基础上的检验,综合考虑了误差修正对变量之间的因果关系的影响。
二、理论模型的提出和数据的来源
1.经济增长影响因素分析与模型的建立
经济增长的影响因素分析是建立理论模型的前提条件脉冲响应,通常情况下经济增长以GDP作为其衡量指标,影响经济增长的因素主要包括:
劳动投入(L)、资本投入(K)、能源消费(E)以及其他制度和体制等因素。
本文运用刘朝明等人的研究方法[3],将能源消费作为解释变量引入Cobb-Douglas生产函数,得到的理论模型可表述为:
(1)
其中,分别为经济增长总量、资本、劳动力和综合能耗指标,为模型的未知参数,根据C-D生产函数的假设,0﹤﹤1。
由于C-D生产函数是非线性的,可以通过对
(1)式两边取对数使之线性化,则有:
(2)
令则有:
(3)
将式(3)两端对时间t求导,得到:
(4)
其中,a,b,g分别为资金投入、劳动投入和能源消费对经济增长的弹性。
常数项表示“希克斯中性”技术进步因素。
a表示在技术水平不变的情况下,资本投入量每增加一个百分点,对GDP的贡献率为a%,同理,b和g分别表示就业人数和能源总量每增加一个百分点,经济总量分别增长b%和g%。
2.参数的选取与数据的来源
鉴于数据的权威性和可获得性,本文选取的年的经济增长(GDP)、资本投入(K)、劳动投入(L)以及能源消费(E)数据均来自相应年份的《安徽省统计年鉴》。
(1)GDP:
采用1978~2008年安徽省GDP历年的统计结果,为了消除价格(Price)(Price)因素对模型稳定性的影响,本文将GDP折合为1978年的不变价格(Price)(Price)。
(2):
采用固定资本存量代替资本流量。
本文应用永续盘存法来计算固定资本存量,其公式为:
。
其中,是期期末的固定资本存量;是期期末的固定资本存量;是期的固定资本投资流量,即社会固定资产投资总额,并折合成1978年的不变价格(Price)(Price)。
为资本折旧率,采用社会各行业的平均值5%。
(3):
采用历年的社会就业劳动人数。
(4):
1991~2008年的能源消费直接采用统计年鉴得出的能源消费总量,1978~1990年的能源消耗近似的用当年的能源生产总量替代,折合为万吨标准煤。
图1为1978~2008年安徽省资本存量、能源消费与经济增长的变动趋势图脉冲响应,从图中可以看出,安徽省GDP从1978年的113.96亿元增长到2008年的8874.2亿元,经济总量增长近77倍,GDP的年均增长率为15.4%。
与此同时,能源消费总量也在持续上涨,从1978年的1756.1万吨标准煤上升到2008年的8341.57万吨标准煤,年均增长近6%论文网。
由此可见,安徽省经济增长和能源消费之间存在长期的协同性关系。
三、模型的实证分析
1.变量平稳性检验
分析经济变量之间是否存在长期稳定的均衡关系,需要对变量的平稳性进行检验,只有具有同阶单整的变量才能进行协整分析。
单位根检验一般采用DF、ADF检验和非参数PP检验,本文采用非参数ADF检验判断变量序列的平稳性。
为了消除变量之间可能存在的异方差,本文对变量取对数后再进行单位根检验,结果如表1所示,
表1变量平稳性ADF单位根检验结果
注:
*表示在10%的显著性水平上通过检验,**表示在5%的显著性水平上通过检验,***表示在1%的显著性水平上通过检验。
检验形式(C,T,L)中的C,T,L分别表示检验中是否带有截距项,趋势项和滞后阶数的个数。
△表示一阶差分;选取最优滞后期根据AIC和SC最小准则。
从检验结果可知,上面四个数据序列的水平值在10%的显著性水平上都不是平稳的,但是其一阶差分序列平稳,说明它们都是I
(1)序列。
2.向量自回归模型(VAR)与变量协整分析
表2VAR模型滞后阶数选取
根据式(3)建立协整方程,应该包含截距项和趋势项,在此前提下脉冲响应,结合表2滞后阶数检验的结果,则基于VAR模型的JJ协整检验结果如表3所示:
表3JJ协整关系检验结果
注:
*表示在0.05临界值水平下拒绝原假设。
从表3可以看出,迹检验和最大特征值检验表明,在5%的显著性水平上,拒绝“没有协整方程”和“最多只有一个协整方程”的零假设,支持存在两个协整方程的假设,即lngdp、lnk、lnl和lne之间存在着长期的均衡关系。
正规化后的长期协整关系可表示为:
[4]
由上面协整方程结果表明,从长期来看,社会固定资本存量、就业人数和能源消费总量对经济增长呈现正向的拉动作用,但是从三者的弹性系数可以看出,资本要素和劳动要素的弹性系数分别为10.01%和10.63%,对经济增长的贡献率并不十分显著,而从资本和劳动要素中分离出来的能源消耗对经济增长的影响却较为显著,弹性系数为35.43%,即能源消费每增加一个单位,GDP的总量将增长0.35个百分点。
这一点与安徽省目前还处在工业化为主的经济发展现状相一致,由于技术水平在短时期内,我省工业现代化进程中更主要的还是依靠更多的能源消费来促进经济的增长。
3.误差修正模型的建立
为了综合考虑管理水平、产业结构、政策制定等体制性因素带来的冲击变化,建立误差修正模型,由Eviews6.0软件实现结果如下:
以上VEC模型的矩阵形式是每个内生变量对它自身和其它内生变量的滞后项以及协整关系表示的误差修正项滞后项的回归,其中包含短期影响和长期影响。
所有作为解释变量的一阶差分项的系数反应各变量的短期波动对应变量的短期变化的影响;是误差修正项,其系数为-0.3159反映变量之间的均衡状态偏离长期均衡时,将偏离状态调整到均衡关系的调整力度,符合反向修正机制原理。
4.格兰杰因果关系检验
从上述JJ协整检验可以得出,lnGDP、lnK、lnL和lnE四变量之间存在协整关系,但是由于协整关系只能说明变量之间存在因果关系,并不能指出因果关系的方向。
因此,为了进一步解释能源消费、固定资本存量、就业人数和经济增长之间的因果方向,我们将对这四个变量进行格兰杰因果关系检验。
本文采用基于向量的误差修正模型的Granger因果关系检验脉冲响应,采用检验,即如果滞后项系数的联合零约束检验被拒绝,则说明滞后项变量对被解释变量存在短期的格兰杰意义上的因果关系。
由Eviews6.0软件所得结果如下表所示:
表4基于VECM模型的短期格兰杰因果关系检验(检验)
注:
*表示在10%的显著性水平上通过检验,**表示在5%的显著性水平上通过检验,***表示在1%的显著性水平上通过检验。
基于VECM的短期Granger因果关系检验表明:
D(lnk)为D(lngdp)的单向Granger原因,D(lnl)和D(lngdp)互为Granger原因,而D(lngdp)和D(lne)存在单向的Granger原因,即存在从D(lngdp)到D(lne)的单向Granger因果关系,反之则不存在因果关系。
也就是说,在短期的因果关系中,就业人数与经济增长之间存在双向的Granger因果关系,可能的原因是安徽省作为劳动力输出大省和四大教育基地之一,人力资源优势相对突出,因此对于本省的经济增长起到一定的正向作用;固定资本存量是GDP的单向Granger原因,可能的原因是安徽省作为中部崛起的省份之一,在承接长三角产业转移方面走在前列,利用其承东启西独特的地理区位优势,不断扩大吸引外资的规模,并且积极打造皖江城市群,进而优化本省的产业结构从而促进经济持续快速增长;GDP对能源消耗的单向Granger原因说明尽管安徽省作为资源大省,拥有丰富的矿产资源和稀有金属资源,但是并不完全依赖于能源消耗型的经济增长模式,这一结论表明即使为了保护环境、提高能源效率和合理开发资源制定相关的政策对安徽省经济增长的负面影响相对较小论文网。
5.脉冲响应函数与方差分解
通过格兰杰因果检验得知,能源消耗、就业人数、资本存量和经济增长存在着单向的或双向的因果关系。
为了进一步揭示变量之间相互影响的动态变化趋势,本文利用Eviews6.0分析了变量之间的一个新息带来的相互冲击反应程度,结果如图2所示。
Lny对于来自lne的一个新息冲击的反应Lne对于来自lny的一个新息冲击的反应
图2脉冲响应函数趋势图
注:
图中横轴表示冲击作用的滞后期数(单位:
年份),纵轴表示冲击响应的程度,虚线表示正
负两倍标准差偏离带。
预测期为10年。
由图2可以看出,一方面脉冲响应,lne受到一个正向冲击发生变化后,从第1期开始就会对lny产生正向冲击,在第5期达到最大值,之后将随时间而递减,在第8期趋于收敛。
另一方面,lny的一个信息冲击造成lne在第1期呈现正向冲击,在第6期达到最大值,并且随着时间的推移逐渐趋于收敛。
这说明能源消费在受到外部体制性因素影响发生变化之后,会在相当长的一段时间内对经济增长产生同向影响,但是由于对经济预测不准、能源管理体制不畅、能源使用效率相对较低、产业结构和能源消费结构不合理等多方面的因素,不利于经济可持续性增长;而经济增长同时也会带来能源消耗的不断增加,这与我国仍然处于工业化进程中息息相关,第二产业在国民经济中依然占据中心地位,经济增长更多的依赖于能源的高投入与高消耗的国情相一致。
因此,为了在中部崛起的大环境下取得走在前列,安徽省应该在大力改造传统能源产业的同时,积极发展各种新能源,提高能源产业的科技含量,实现能源产业的可持续发展。
利用VAR模型进行方差分解,重点关注lnk、lnl和lne对于lny的方差分解,如图3所示:
图3lngdp对各内生变量变化的方差分解图
由图3可知,在不考虑lngdp自身变化贡献率的前提下,lne对lngdp的最大贡献率为15%,lnk和lnl对lngdp的最大贡献率同样为5%。
前者在滞后第七期达到最大值,后者都是在第八期达到最大值,因此可以很明显的看出能源消费对经济增长的贡献率相对较大。
四、结论与启示
本文在建立VAR模型的基础上,通过格兰杰因果关系检验以及脉冲响应和方差分解方法,对我国能源消耗与经济增长之间的因果、动态以及定量关系进行分析探讨,得出以下几点结论:
1.格兰杰因果关系检验显示脉冲响应,经济增长对能源消耗存在单向的因果关系,这表明,经济增长的变化会直接影响能源消费水平的变化,这一结论与安徽省目前的能源消耗总量不断上升的趋势相一致。
另一方面,能源消费并不是经济增长的Granger原因,说明安徽省经济增长对于能源消耗的依赖程度相对较小,因此,即使在中部崛起趋势下,安徽省调整产业结构,积极改造传统高能耗、高污染的产业,对全省经济增长的负面效应并不显著。
2.误差修正模型的结果表明,经济增长与能源消耗之间存在长期的协同增长趋势,而在短期的动态均衡模型中则可以看出,短期内能源消耗与经济增长之间并不存在十分显著的均衡关系,这主要由于能源消费结构、管理体制和政策变化等因素对生产要素投入产生一定的替代性。
因此,从长远利益出发,鼓励制度创新、技术创新和产业结构调整成为经济可持续发展的必由之路。
从根本上说,安徽省作为长三角经济圈的腹地,需要积极改变传统经济增长方式,调整和优化产业结构,充分发挥自身的区位和人力资源优势,为承接长三角产业转移做好充分的准备。
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