湖北省重工業化與能源消費的實證分析

羅 勇，韓 鈺

（華中科技大學 經濟學院，武漢430074）

1 問題的提出

湖北省作為國家的老工業基地，經過幾十年的建設，初步形成了以國有大中型企業為主體，以汽車、冶金、機電、化工、建材、輕紡工業為支柱，以鋼材、水泥、化工原料、汽車、機床、發電設備等基礎原材料及裝備產品為重點，輕紡產品、食品等加工產品為配套的結構，在全國工業產業布局中占有較重要的地位。湖北省工業體系中，重化工業又占據了相當大的比重（見表1），偏重型的工業結構是其顯著特點。近些年來，盡管隨著產業結構調整力度的加大，湖北省的工業結構已有所優化。但由于歷史及其它諸多原因，偏重型的工業結構并未得到根本改善。作為內陸省份，湖北省礦產資源明顯不足，缺煤、少油、乏氣。煤炭儲量少，開采率低，每年煤炭的生產量僅1000萬噸左右，不足全國總產量的百分之一，而且質量不高。作為工業大省，湖北省大量的用煤都是靠從外省調入。石油的可開采量居于全國第11位，油層較深，開采困難且成本高，石油每年的產量僅80萬噸左右，不足全省用油量的10%。天然氣的儲量僅占全國的1.2%，產量也很低，僅能滿足需求量的5%。在新能源方面，湖北省的開發利用嚴重滯后，風力發電才剛剛起步，對太陽能、地熱、生物能等方面的利用比較低，沒有形成一定規模，核電方面還是一片空白。以上數據可以看出，湖北省的能源總體儲量并不樂觀。

表1 湖北省重工業產值與工業總產值（2000～2009年） （單位：億元）

湖北省不是能源大省，卻是能源消費大省。具有偏重型工業結構的湖北省，能源消費量一直比較大。伴隨著工業化、城市化的進一步發展，湖北省的能源消費日益增加，增長很快。2009年，湖北省能源消費量達到13412萬噸標準煤，是2000年能源消費量的2.5倍，凈增長量8389萬噸標準煤（見圖1）。1990～2000年，能源消費量的年平均增長率是3.8%，而2000～2009年，年平均增長率已上升到9.7%。

2 能源消費度量和協整檢驗

我們引入能源消費的彈性指標和強度指標，利用彈性指標來衡量經濟增長對能源的依賴程度，利用強度指標來評價能源的利用效率，然后通過協整模型考察能源消費與工業結構的重工業化之間的關系，最后通過格蘭杰因果檢驗來進一步考察兩者之間的因果關系。

圖1 湖北省能源消費量（2000～2009年）

2.1 能源消費的量化指標

2.1.1 能源消費彈性

能源消費彈性是指經濟增長每變動百分之一所引起能源消費變動的百分比。用公式表示如下：

其中e就表示能源消費彈性，Yt為初始GDP，ΔY為GDP改變量，Et為初始能源消費量，ΔE為能源消費改變量。從公式中可以看出，能源消費彈性反映的是兩個增量之間的比例關系。

根據湖北省工業產值及能源消費量的相關數據計算出湖北省工業能源消費彈性見表2。

表2 湖北省能源消費彈性(1992～2009年)

圖2 湖北省能源消費彈性（1992～2009）

圖2更直觀地反映出表2數據所揭示的湖北省能源消費彈性的變化情況，從圖中我們觀察到，這一時期的湖北省能源消費彈性變化具備以下兩個特征：（1）能源消費彈性波動比較大。1992～1998年間能源消費彈性還比較穩定，主要集中在0.5以下，1999～2005年 間波動比較大，直線上升并突破了1，2005～2009年 間雖然有所下降，但是下降的幅度很小，依然大于1。從2002年以來能源消費彈性一直保持在1以上，這說明能源消耗速度大于經濟增長速度，經濟增長出現了高耗能現象。（2）能源消耗彈性偏高。和國際上其他國家相比較，能源消費彈性大于0.5就已經偏高了，1979～1996年世界GDP增長49%，能源消耗僅增長13.9%，從1973年石油危機到2001年，日本的國內生產總值翻了一番，但是能源消耗的增長基本為零。由此可見湖北省能源消耗彈性之高。

1999年湖北省重新重工業化，而湖北省能源消費彈性在1999年以后出現快速增長，并在2003年首次突破1，這種劇烈的變動說明工業結構的重新重工業化對其產生了影響。

2.1.2 能源消費強度

能源消費強度是指每生產一單位GDP所要耗費的能源數量。用公式表示如下：

其中，d表示能源消費強度，Yt表示某一時期的GDP，Et表示同期的能源消費量。從公式中可以看出，能源消費強度反映的是經濟增長中能源使用的效率。

能源消費強度與能源消費彈性系數之間存在密切的聯系。當e為1時，能源消費強度不變；而當e大于1時，能源消費強度都處于增長趨勢；當e小于1時，能源消費強度都處于下降趨勢。目前，發達國家的能源消費強度處于基本穩定狀態。

由相關數據計算所得的湖北省能源消費強度如表3。

表3 湖北省能源消費強度（1992～2009年） （單位：公斤標準煤/元）

圖3 湖北省能源消費強度（1992～2009）

圖3更直觀地反映出表3數據所揭示的湖北省能源消費強度的變化情況，從圖中我們觀察到，這一時期的湖北省能源消費彈性變化具備以下三個特征：（1）能源消費強度呈明顯下降趨勢。能源消費強度的持續下降表明這一時期湖北省能源的使用效率在不斷提高。（2）近幾年能源消費強度重新出現上升。下降的趨勢在后期發生了變化，尤其是在2003年之后，出現上升的趨勢，盡管上升的幅度不大，但是這一趨勢在2003～2008年得到了持續和增強。（3）能源消費強度總體較高。雖然能源消費強度大體上呈下降趨勢，但是和國際上其他國家相比，是世界平均水平的5.2倍，也是全國平均水平的1.6倍，湖北省在能源消耗方面仍然是低效率的。從能源消費強度后期發生的變化來看，可以初步判斷，這種結構性變化也與工業結構的變化存在著一定的聯系。

2.2 工業結構對能源消費量的影響

基于前述分析，湖北省的能源消費與工業結構的重工業化可能存在一定關聯。下面我們先通過協整模型來進一步檢驗，然后再通過格蘭杰因果檢驗來考察兩者之間的因果關系。

2.2.1 協整檢驗

yt表示能源的消費量，單位是萬噸標準煤，xt表示重工業產值在工業總產值中的比重。采集的數據為1985～2009年湖北省能源消費量、重工業產值和工業總產值，資料來源為歷年《湖北省統計年鑒》。

在協整檢驗之前，先通過單位根檢驗考察變量的平穩性。為確保結論的準確性，本文分別用ADF和PP檢驗yt,xt的平穩性。檢驗結果見表4。

表4 變量的平穩性檢驗

由表4可知，所有變量均為I(1)，我們進一步通過EG兩步法來考察變量之間是否存在協整關系。先對方程進行OLS估計，然后對殘差進行平穩性檢驗。t值為-2.14，對應的P值為0.034，從而在5%的檢驗水平上拒絕了e∧t為非平穩的原假設，即e∧t為平穩的，從而證明yt,xt是一階協整的。其協整方程為：

判定系數R2為0.71，F統計量為55.32，回歸方程顯著。

以上實證檢驗表明湖北省的能源消費與工業結構的重工業化之間存在協整關系，即長期中兩者存在穩定的均衡關系，變化趨勢是一致的。重工業產值在工業總產值中所占的比重變化與能源消費量之間存在顯著的正相關，重工業化程度的增強明顯帶動能源消費量的大幅上升。湖北省工業化進入重工業主導階段，引起了能源消耗大量的增加。由于重工業每單位產出的能源消耗量大約是輕工業的四倍，重工業的快速發展使整個工業部門能源消耗比重不斷增加。

2.2.2 格蘭杰因果檢驗

湖北省重工業化程度加強導致能源消費量的增加，那反過來，能源消費量的增加是不是會提高工業產值中重工業產值的比重。下面采用格蘭杰檢驗來進一步考察，重工業產值在工業總產值中所占比重變化和能源消費量之間是否存在因果關系，檢驗結果見表5。

表5 格蘭杰檢驗因果檢驗結果

滯后1、2、3期的格蘭杰因果檢驗均表明，湖北省重工業化程度增強是導致湖北省能源消費量上升的格蘭杰原因，但湖北省能源消費量上升不是重工業化程度加強的格蘭杰原因，即兩者之間存在單向的格蘭杰因果關系。

3 結論及建議

本文首先分析了湖北省偏重型的工業結構特征和能源消費量大的基本特點，引入了能源消費彈性和能源消費強度指標并計算了湖北省1992～2009年的指標數據。然后進一步對湖北省能源消費和工業結構重工業化進行協整檢驗，并建立了協整模型。最后對兩者關系進行了格蘭杰因果檢驗。結果表明，湖北省能源消費彈性和能源消費強度都比較高，能源利用率較低，工業結構的重工業化與能源消費之間存在著長期穩定的均衡關系，湖北省重工業化程度增強是導致湖北省能源消費量上升的格蘭杰因。

1999年以來，湖北省重工業的趨勢明顯，對能源需求量快速增加，而湖北省捉襟見肘的能源儲備使能源約束日益凸現，阻礙了湖北省工業尤其是重工業的發展。自身能源生產和儲備不夠，主要靠外省的調入或者國外進口，這種過高的對外依存度，決定了我省對價格資源都無法有效的控制，這也成為能源供應穩定行的一個重要隱患。另一方面由于運輸增加了成本，使利潤進一步減少，長途的運輸還將受到自然環境的影響，無法保障能源的供應，影響工業的正常運轉。針對此種困境，本文提出以下幾點政策建議。

推動重工業結構的調整。采掘業、原料工業和制造工業雖然都屬于重工業，但是處于產業鏈上不同的位置，單位產出對應的資源消耗量呈現出遞減的趨勢，相應地環境污染程度也依次遞減。針對這一特點，建議在重工業階段，加大發展制造工業，從產業鏈的上游向下游延伸。這樣可以降低資源的消耗量，實現生產過程的節能減排，從而有效推動工業結構的優化升級。

適當提高輕工業的比例。工業結構的優化要求輕重工業保持合適的比例，從而保證工業內部的協調性及其健康發展。湖北省工業中重工業份額偏高,輕工業有非常大的發展空間，因此適當提高輕工業的比例是湖北省產業結構調整的方向。在重工業的產業鏈上找到輕工業發展的生長點和空間，以重工業的發展帶動輕工業，在發展重化工業中加快輕工業的發展，避免出現輕、重工業的階段性失衡。

大力發展生產型服務業。當前湖北省大量資源向重工業傾斜，造成生產性服務業發展滯后，從而難以滿足工業內部升級對現代服務的需求。建議把生產性服務貫穿于工業生產的上游、中游和下游諸環節中，加強產業關聯，構建生產性服務業與制造業的互動發展機制；推進生產性服務業自主創新，建立健全技術創新機制，形成核心競爭力；優化產業布局，大力推進生產性服務業的集聚式發展，變單純的制造業集聚為集成制造與服務功能的產業鏈集聚。

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