石油消費增長與經濟增長長期關系分析

摘要：本文利用動態相關的計量模型對我國石油消耗與經濟增長水平值以及石油消耗增長率與經濟增長率之間進行分析。檢驗結果表明，在經濟運行的長期過程中，石油消耗能夠促進經濟增長，在短期內經濟的增長并不能促進石油消耗的迅速增加。

關鍵詞：石油消費增長 經濟增長 動態分析

一、引言

20世紀90年代以來，中國GDP年均增長9.79％，原油消費年均增長5.77％，而國內原油供應年增長速度僅為1.67％。特別是我國不斷增加的石油需求和對進口石油越來越高的依存度(自2004年以來，我國石油進口對外依存度一直位居40％以上)已經影響到國家的石油安全。因此，對中國石油消費的基本趨勢和影響因素進行研究，是一個具有理論和實踐意義的問題。

對能源消費與經濟增長關系的開創性研究是Kraft和Kraft(1978)二位學者做出的，他們發現GNP增長與能源消費僅存在單向因果關系。Crompton和Wu(2005)基于1956年-2003年期間中國的能源消耗問題，預測在2004年-2010年期間中國的石油消耗量將以每年4.5％的速度增長。Zhu(2003)認為，在中國如果天然氣、核能源和電力沒有被充分開發和利用，石油消耗在能源消耗總量中的減少以及石油存儲量的減少都可能對中國經濟的發展產生負面影響。范雪紅、張意翔(2005)通過對中國能源消費與經濟增長進行計量經濟分析發現，能源消費對經濟增長起著重要的影響作用，能源消費總量的增長帶動了經濟總量的增長；而經濟總量的增長卻并不是能源消費總量增長的主要動因。田澎、靳萍(2006)利用1953-2002年的統計數據和狀態空間模型對中國能源消費與經濟增長關系進行了研究。李光譜(2009)利用VAR模型的脈沖響應分析認為，導致中國石油消費飛速增長的主要原因是石油消費本身的累積性沖擊。石油價格的波動并沒有導致石油消費顯著下降。在長期，煤的消費會對石油的消費產生一定的替代效應。

本文的結構如下：首先對所研究的問題進行綜述，解釋研究石油消費增長與經濟增長的關系的理論意義和現實意義；其次基于我國1553年——2006年的相關數據進行動態相關系數和沖擊反應動態的分析，表明石油消耗增長率與經濟增長率的動態相關性軌跡中具有一定程度的非對稱性，石油消耗增長率變化對經濟增長率的影響較強，而經濟增長率變化對石油消耗增長率的影響較弱；最后對所研究的結果進行總結和解釋。

二、石油消費增長與經濟增長關系研究

(一)數據

我們分別利用變量G_t和O_t代表我國年度實際GDP和年度石油消耗水平值的對數值，利用變量g_t和O_t代表我國年度實際GDP增長率和年度石油消耗增長率，選取的數據樣本區間為1953年至2006年，數據來源為《中國統計年鑒》及《新中國五十五年統計資料匯編》。

(二)動態相關系數分析

我們分別利用變量G_t和O_t代表我國年度實際GDP和年度石油消耗水平值的對數值，利用變量g_t和O_t代表我國年度實際GDP增長率和年度石油消耗增長率。GDP與石油消耗之間的動態相關系數可表示為：

p(j)=[cov(g_t，O_t+j)]/[σ(g_t)σ(O_t+k+)] (1)

j，=0，±1，±2，…±p

其中COV(g_t，O_t+j)是兩個變量之間的協方差，σ(g_t)和σ(O_t+j)分別表示兩變量的標準差。j＜0表示當期g_t與滯后j期O_t+j之間的相關性；j＜0表示當期g_t與超前j期O_t+j之間的相關性；通過計算樣本協方差和樣本標準差，可以得到如圖1所示的GDP增長與石油消費增長的動態相關系數軌跡。

從圖中可以看出，在所有時滯范圍內，經濟增長率與石油消耗增長率之間的相關系數時正時負，當期的石油消耗增長率與經濟增長率具有最高的正相關關系，相關系數接近于0.4，這說明當期石油消耗增長率的快速增加會直接作用于經濟增長率，從而導致同一時期經濟的高速發展；而在3年的期限內，二者的相關性軌跡具有負向的變化模式，超前3年的石油消耗增長率與當期經濟增長率的負相關性最強，幾乎達到-0.65，而且這種負向相關性說明前期的石油消耗增長速度將對當期的經濟增長速度產生負向影響，前期石油消耗量的快速增加會阻礙后期經濟的增長速度，這是因為我國石油資源相對不足，國內石油產量遠遠不能滿足市場需求，因此，在供求矛盾日益增強、石油戰略儲備不足的情況下，前期石油消耗的快速增加將會減少后期石油的供給，導致資源緊張，油價上漲，進而影響經濟的增長速度。另外，石油消耗增長率與經濟增長率的動態相關性軌跡中具有一定程度的非對稱性，石油消耗增長率變化對經濟增長率的影響較強，而經濟增長率變化對石油消耗增長率的影響較弱。在經濟長期發展態勢下，石油消耗增長率對經濟增長率具有一定程度的負向影響，而經濟增長速度也會對石油消耗增長速度產生反饋作用，高速的石油消耗增長量不利于經濟的快速發展，經濟的快速發展也會降低石油消耗增長率。

(三)VAR結構的沖擊反應函數動態反應路徑分析

我們利用條件異方差模型來描述經濟增長率序列和石油消耗增長率序列中的波動特征。首先利用信息準則和擬合優度檢驗，選擇AR(1)過程描述石油消耗增長率的均值過程，并估計石油消耗增長率序列的GARCH(1，1)模型如下(僅給出方差方程，均值方程略)：

采用同樣的檢驗辦法，我們選擇經濟增長率的均值過程為AR(1)，然后建立并估計GARCH(1，1)模型如下：

從方差方程估計的顯著性上看，上述模型的估計效果較好，表明石油消費增長率和經濟增長率序列中存在著明顯的條件異方差現象。進一步，圖1和圖2給出了石油消耗增長率和經濟增長率的條件異方差曲線。

在圖1表明1953年中國進入第一個五年計劃，由于參考和借鑒了蘇聯模式而大力發展高耗能的重工業，1958-1960年又實施“大躍進”發展戰略，粗放型增長方式無以復加地放大了，能源消費增長速度遠遠高于同期的經濟增長速度，經濟系統消耗和浪費了大量能源。1961年國家無力再支撐“大躍進”模式，導致了1961-1963年的能源消費負增長，1960-1963年能源消費下降幅度達到48.43％。1967年“文革”沖擊了正常的經濟秩序，能源消費量隨之下滑，但這一次的影響并沒有持續太久。隨后，改革開放之初由于國家生產建設資金緊張，造成能源生產量和消費量的下降，出現1981年的能源消費負增長。進入90年代中期，我國顯露出買方市場特征，國內市場供給大于需求，產品與要素市場需求都表現出疲軟的跡象，1997-1998年旺盛的能源需求也得到暫時的降溫。

從圖2中可以看出我國從建國初到現在的經濟增長率波動的狀況，在1958-1960出現第一次波動聚類區；1966-1972出現第二次波動聚類區；19世紀80年代改革開放以后我國經濟增長一直都比較活躍，出現經濟增長率波動的持續“多高態勢”。綜合圖1和2的分析，本文認為在大多數年份能源消費增長速度均圍繞經濟增長速度上下波動，改革開放前波動較為頻繁且幅度較大，反映在高度集中的計劃體制下，資源的配給制度與現實經濟的不和諧。1978年后，經濟增長速度與能源消費增長速度波動較小，能源消費增長速度低于經濟增長速度，這表明經濟運行趨于平穩，能源利用效率有所提高。但2003年后，大量的重復建設與投資沖動降低了投資效率，同時產業結構中重工業比重上升，能源消費增長速度再次快于經濟增長速度，能源利用效率下降。

而采用VAR結構當中的沖擊反應函數識別經濟增長率波動和石油消費增長率波動對各種沖擊的動態反應過程。我們采取含有3階滯后變量的VAR模型(進行階數比較后，發現3階的效果較好)，取經濟增長率和石油消耗增長率的波動成分建立VAR模型，并選取滯后-長度為10年，通過具體計算可以得到沖擊反應函數，其軌跡由圖4和圖5給出。圖中的橫坐標是沖擊發生后的時間間隔(以年度為單位)，縱坐標直接以坐標尺度表示百分點數。

從沖擊反應曲線當中，我們可以清楚地看出，石油消耗增長率和經濟增長率的沖擊反應模式不同：當發生一單位石油消耗增長率波動成分的正向沖擊后，經濟增長率波動成分首先具有負向的反應，并在3年后達到最大值0.03，而后有所緩和，在4.7年后變為正向反應，并在7年后方向又有變化。而當發生一單位經濟增長率波動成分的正向沖擊后，石油消耗增長率在1年后達到正向的最大反應值0.057，隨后有所下降，在3年后方向改變。

注意到圖3和圖4縱坐標尺度上的差異，經濟增長率波動成分對石油消費增長率波動成分的沖擊反應惰性更強一些；石油消耗增長率波動成分對經濟增長率波動成分的沖擊反應顯得更敏感一些，特別是在單位經濟增長率波動沖擊發生的1年后，顯示出經濟增長對石油消耗具有很強的沖擊作用。將石油消耗的波動成分和經濟增長的波動成分的預測方差進行分解，可以判斷形成這些變量波動性的主要成分(石油消耗增長率和經濟增長率所在各列表示它們在形成標準差中的貢獻)。方差分解提供了另一種描述系統動態性的方法。方差分解給出每個擾動對VAR中變量的相對重要性的信息。

三、基本結論及解釋

本文基于計量經濟學方法，對我國石油消耗與GDP水平值以及石油消耗增長率與經濟增長率之間的內在關聯性問題進行了研究，石油消耗增長率和經濟增長率之間存在顯著的負相關關系，但在現實經濟運行中兩者之間的負相關關系并不容易被察覺，因為在經濟增長的當期(一年內)二者是正相關的，只有在長期石油消耗量的增長速度過快才會阻礙經濟高速增長，經濟的高速增長才能夠促使石油消耗增長率下降。筆者認為可以從以下方面解釋：首先，當期石油消耗增長率與經濟增長率之間呈現微弱的正相關關系說明，在我國經濟發展過程中，短期內石油消耗量的快速增長會刺激當期的經濟增長速度，這是因為大量的石油消耗部門能夠直接影響經濟增長；其次，從我國經濟發展的長期趨勢來看，石油消耗量的快速增長會阻礙經濟的長期高速發展，這歸因于我國是石油資源相對匱乏的發展中國家，前期石油的過快消耗可能會導致后期石油能源供給不足，“中國國家能源綜合戰略和政策研究組”對我國石油供需預測認為，到2020年，我國石油消費量將大幅度增長，但是我國石油產量不可能大幅度增長，到2020年預計為1.8-2.0億噸，然后逐年下降，而到2020年石油消費量最少4.5億噸。這些數據也更加警示我們，在經濟高速發展的同時，不能以石油的加速消耗為基礎，盡管在短期內會刺激經濟的高速發展，以加速石油消耗而帶來的經濟短期內的高速發展，最終有可能因為石油供給不足而導致經濟的衰退；最后，在我國經濟發展的長期趨勢內，經濟的高速增長會降價石油消耗的速度，有兩點原因：一方面，經濟的高速增長會加速石油生產企業、石油需求企業以及石油相關產業鏈的發展，從而會使石油的生產技術、利用技術大為改進，從而提高石油利用率，進而降低了石油消耗增長率；短期內經濟的高速增長并不會促使石油消耗增長率的下降，這是因為，經濟發展過程中的新技術、新能源的開發與利用都需要花費大量的時間，只有在長期經濟增長中該作用才能凸現。