中国能源消费与产业增加值相关性的实证研究

　　摘要：文章以1978-2012 年中国能源消费总量和各产业增加值的数据为基础，利用单位根检验、协整检验以及基于误差修正的Granger 因果关系检验等计量方法进行实证分析。结果显示：能源消费是第一、第三产业增加值的长期Granger 因果关系，第一、第三产业增加值是能源消费的短期Granger 因果关系，然而能源消费与第二产业增加值之间却不存在协整关系，对制定能源与产业发展政策提供依据。
　　关键词：能源消费 产业发展 因果关系
　　一、引言
　　能源消费与各产业增加值之间的关系状况如何，是否可以通过调整和优化产业结构达到降低能源消费量的目的，使能源消费与各产业的增长协调和谐发展，是我国政府在制定能源战略和能源政策时，值得考虑和研究的问题。因此，对能源消费与各产业增加值之间协整性和因果关系研究具有重要的现实意义。本文主要以1978-2012年的数据为基础， 首先对相关变量进行平稳性检验， 判断变量能否进行进一步的检验，然后利用协整检验和基于误差修正模型的Granger因果关系分析法来分析能源消费和各产业增加值之间的长期均衡关系和短期波动，为中国能源战略与政策的制定提供科学依据。
　　二、数据来源及预处理
　　本文选取了1978-2012年中国的各产业增加值（GDP1、 GDP2、GDP3）和能源消费总量（Energy Consumption，EC）的时间序列数据，样本观察值各为35 个，原始数据来源于中国统计出版社的《中国统计年鉴》2013年版、《中国能源统计年鉴》2013年版。各产业增加值是根据以1978 年为基期的GDP 指数和1978年各产业增加值数据计算获得，得到的各产业增加值数据均为1978年不变价格的各产业实际增加值，单位是亿元人民币，能源消费量的单位是万吨标准煤。
　　三、实证研究结论及理论解释
　　下面拟采用计量经济模型对能源消费与产业增加值之间的关系做深入地研究。为了排除异方差性，使序列变得更容易平稳，本文对时间序列变量取自然对数，记取对数后的各产业增加值分别为{LNGDP1}，{LNGDP2}和{LNGDP3}，记取对数后的能源消费总量{LNEC}。本文所有数据的分析均利用软件Eviews6.0 完成。
　　1.单位根检验
　　表1分别给出了各变量的水平值和一阶差分的ADF、PP、KPSS的单位根检验结果。如表1所示：所有变量的水平值都是I（1）的，即都是非平稳的，而它们的一阶差分序列却是平稳的。可见，各变量均为一阶单整。
　　2.协整检验
　　由单位根检验可知，各变量的时间序列都是一阶差分平稳的，接下来采用Engle-Granger 两步检验法分别对{LNEC}和{LNGDP1}、{LNEC}和{LNGDP2}、{LNEC}和{LNGDP3}进行协整分析。利用OLS法得到的回归方程如表2所示，对残差进行单位根检验，检验结果如表3所示。
　　由以上协整回归方程可以看出，能源消费与三产业增加值之间存在正相关，从T值可以看出，关系显著，且拟合优度都在90%以上。但是从残差序列的ADF单位根检验结果知，能源消费与第一产业增加值之间存在长期稳定的均衡关系，第一产业增加值每增加1%，能源消费就增加0.757759%；能源消费与第三产业增加值之间也存在长期稳定的均衡关系，第三产业增加值每增加1%，能源消费就增加0.731476%；但是能源消费与第二产业增加值之间不存在长期协整关系。
　　3.基于误差修正模型的因果关系检验
　　在检验协整关系的基础上， 进一步建立将短期波动与长期均衡联系起来的向量误差修正模型。根据Granger 定理， 一组具有协整关系的变量具有误差修正模型的表达形式。由于能源消费与第一产业和第三产业的增加值之间均存在协整关系，分别对其运用误差修正模型进行分析，结果如表4所示。
　　基于以上实证结果可以得出结论：从长期来看能源消费的变化将引起第一产业增加值和第三产业增加值得变化，即它们存在长期的Granger因果关系，但是短期内能源消费并不是第一产业增加值和第三产业增加值的Granger原因；但是短期内第一产业增加值和第三产业增加值却是能源消费的Granger因果关系。
　　四、主要结论与政策建议
　　1.主要结论
　　第一，从协整检验结果看，长期内能源消费的变化将引起第一产业增加值和第三产业增加值得变化，即它们存在长期的Granger因果关系，但是，能源消费与第二产业增加值之间不存在长期的Granger因果关系。这是非常令人震惊的实证结果，我们一般认为第二产业消耗能源数量最多、增长速度最快，应当与能源消费的相关性更强。造成这一结果的原因可能很复杂，一方面可能是第二产业实施节能减排的效果显著，另一方面第二产业增加值的波动起伏较大，短期看可能与能源消费存在相关性，但是，长期可能不存在显著的协整关系。而第一和第三产业尽管增长速度低于第二产业，但是，同样保持了较快的发展速度，而且相对受宏观经济冲击较小，反而和能源消费之间存在明显的协整关系。
　　第二，从基于误差修正模型的因果关系检验看，短期内能源消费并不是第一产业增加值和第三产业增加值的Granger原因；但是第一产业增加值和第三产业增加值却是能源消费的Granger因果关系。
　　2.政策建议
　　第一，基于第一个结论，政府在制定能源战略和能源政策时，不能只关注第二产业，对第一产业和第三产业的发展，同样要关注能源消费与节能减排的问题。要优先发展节能高效的第一、第三产业。
　　第二，基于第二个结论，短期内能源消费不会拉动第一、第三产业经济增长，但是，这两个产业的发展却会引起能源消费的增加。因此，通过调整和优化产业结构达到降低能源消费量的目的，使能源消费与经济增长协调发展。
　　参考文献
　　[1]林伯强.电力消费与中国经济增长基于生产函数的研究[J].管理世界，2003（11）
　　[2]韩志勇，魏一鸣等.中国能源消费与经济增长的协整性与因果关系分析[J].系统工程，2004（12）
　　[3]张欣欣，刘广斌等.基于Granger 检验的中国能源消费和经济增长关系研究[J].山西财经大学学报，2011（4）
　　[4]唐小淇，谢丽安.中国各产业能源消费与经济增长的协整性及因果关系分析[J].统计观察，2009（14）
　　[5]国家统计局.中国统计年鉴[M].北京：中国统计出版社，2013
　　[6]易丹辉.数据分析和EVIEWS应用[M].北京：中国人民大学出版社，2009，8
　　[7]高铁梅.计量经济分析方法与建模[M].北京：清华大学出版社，2005，10