新疆能源消耗、環(huán)境污染、經(jīng)濟(jì)增長的協(xié)整分析①

湖北科技學(xué)院 梁娜 張吉剛 周迪

經(jīng)濟(jì)增長、環(huán)境污染和資源消耗之間有著密不可分的關(guān)系，妥善處理三者關(guān)系，是新疆實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。在保障經(jīng)濟(jì)發(fā)展對能源需求不斷增長的同時(shí)，新疆也面臨著降低能耗、改善和提高環(huán)境質(zhì)量的問題。因此深入研究三者的關(guān)系情況，對新疆制定經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略和政策具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)于能源環(huán)境經(jīng)濟(jì)三者之間的關(guān)系的研究一直都備受關(guān)注，研究成果頗為豐富，主要是關(guān)于能源和經(jīng)濟(jì)關(guān)系的研究。關(guān)于三者的研究，文獻(xiàn)[4]運(yùn)用VAR模型分析了能源消費(fèi)總量、GDP和二氧化硫排放量三者的關(guān)系，但僅分析了三者長期的關(guān)系，沒有分析短期關(guān)系。

本文選取新疆能源消費(fèi)、反應(yīng)環(huán)境質(zhì)量的工業(yè)廢氣排放量以及經(jīng)濟(jì)增長的相關(guān)數(shù)據(jù)，運(yùn)用協(xié)整、VEC模型實(shí)證探討三者之間長期與短期的相互影響、相互聯(lián)系的內(nèi)在規(guī)律。在其基礎(chǔ)上利用脈沖響應(yīng)函數(shù)和方差分解來對新疆能源、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)三者所受到波動情況進(jìn)行分析。

1 能源消耗、環(huán)境污染、經(jīng)濟(jì)增長的協(xié)整分析

1.1 數(shù)據(jù)來源及處理

文中采用的變量有能源消耗總量NER，反映環(huán)境污染狀況的的工業(yè)廢氣排放量EVA和新疆各年地區(qū)生產(chǎn)總值GDP。樣本區(qū)間為1985年至2009年，其中數(shù)據(jù)來源為《新疆50年》和《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》。為消除物價(jià)因素的影響，GDP以1985年作為基期進(jìn)行平減。由于數(shù)據(jù)的自然對數(shù)不改變原來的協(xié)整關(guān)系，并能消除時(shí)間序列中存在的異方差現(xiàn)象，為此對變量取自然對數(shù)，分別記為lnNER、lnEVA、lnGDP。

1.2 能源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)的單位根檢驗(yàn)

令△lnNER、△lnEVA和△lnGDP分別為lnNER、lnEVA和lnGDP的一階差分，對變量進(jìn)行單位根檢驗(yàn)。

由圖1及ADF單位根檢驗(yàn)結(jié)果(表1)，可以看出lnNER、lnEVA和lnGDP是非平穩(wěn)的時(shí)間序列，一階差分后的△lnNER、△lnEVA和△lnGDP在1%的顯著性水平下，通過ADF單位根檢驗(yàn)，都基本上達(dá)到平穩(wěn)，lnNER、lnEVA、lnGDP都是一階單整序列，記為I(1)序列，滿足了構(gòu)造協(xié)整方程的必要條件。

表1 ADF單位根檢驗(yàn)結(jié)果

圖1 lnNER、lnEVA、lnGDP序列圖

1.3 能源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)的長期影響:協(xié)整型檢驗(yàn)

檢驗(yàn)協(xié)整關(guān)系的方法很多，有EG兩步法、Johansen極大似然法等。本文采用Johansen多重協(xié)整檢驗(yàn)來檢驗(yàn)變量lnNER、lnEVA、lnGDP之間的長期協(xié)整關(guān)系, 模型允許有截距常數(shù)項(xiàng)，但不含時(shí)間趨勢項(xiàng)，檢驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 Johansen協(xié)整檢驗(yàn)表

由表2的跡檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量結(jié)果表明:在5%的顯著性水平下存在一個(gè)協(xié)整方程，新疆能源消耗、環(huán)境污染和經(jīng)濟(jì)增長之間存在著長期穩(wěn)定的均衡關(guān)系。標(biāo)準(zhǔn)化后的長期協(xié)整關(guān)系式如下(括號內(nèi)為t統(tǒng)計(jì)量):

通過協(xié)整關(guān)系可以看出，新疆能源消費(fèi)、環(huán)境污染和經(jīng)濟(jì)增長之間存在一種長期穩(wěn)定的均衡關(guān)系，能源消費(fèi)和環(huán)境污染、經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境污染關(guān)系一致。在長期水平里，能源消耗對環(huán)境污染(工業(yè)廢氣排放量)的彈性為0.318，能源消耗增加1%，環(huán)境污染(工業(yè)廢氣排放量)增加0.318%；GDP對環(huán)境污染的關(guān)系為正，但不顯著，GDP增加1%，環(huán)境污染(工業(yè)廢氣排放量)增加0.449%；能源消耗和經(jīng)濟(jì)增長之間的長期關(guān)系不是一致的，即能源消耗長期內(nèi)沒有導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)增長，這可能因?yàn)樾陆谀茉蠢蒙蠈?dǎo)致大量的污染，導(dǎo)致治理染污成本大。

1.4 能源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)的短期影響:向量誤差修正(VEC)模型

經(jīng)過AIC和SC準(zhǔn)則判斷，建立二階向量自回歸較為理想，同時(shí)將協(xié)整方程的誤差修正項(xiàng)引入模型，得到向量誤差修正模型(VEC)。

1.4.1 關(guān)于ln(EVA)的短期方程(括號內(nèi)為t統(tǒng)計(jì)量)

在短期，環(huán)境污染的量的增量率滯后一期和二期系數(shù)都為正，說明環(huán)境污染在短期內(nèi)存在著很強(qiáng)的慣性，上期污染量的增加顯著影響著下一期的污染增大，經(jīng)濟(jì)增長、能源消耗對環(huán)境污染沒有顯著的影響，協(xié)整方程的誤差修正項(xiàng)為負(fù)，當(dāng)環(huán)境污染增加時(shí)，誤差修正機(jī)制使未來的污染速度下降。

1.4.2 關(guān)于ln(GDP)的短期方程

在短期，經(jīng)濟(jì)增長率的滯后一期的系數(shù)為正，在滯后兩期系數(shù)為負(fù)，反應(yīng)經(jīng)濟(jì)增長率很不穩(wěn)定；誤差修正項(xiàng)系數(shù)為負(fù)，表明誤差修正機(jī)制能使得經(jīng)濟(jì)波動平穩(wěn)，但是不顯著。滯后一期的能源消費(fèi)對經(jīng)濟(jì)有正的影響，表明環(huán)境污染、能源消耗在短期內(nèi)對經(jīng)濟(jì)增長率有正向作用。

2 關(guān)于ln(ENR)的短期方程

短期來看，新疆經(jīng)濟(jì)增長率對能源消耗量增長率有降低作用，說明高的經(jīng)濟(jì)增加將減少能源消耗，經(jīng)濟(jì)增長量和質(zhì)在同步進(jìn)行，協(xié)整方程的誤差修正項(xiàng)系數(shù)為負(fù)，說明在能源消耗量過大時(shí)，誤差修正機(jī)制使未來的能源消耗量增長率的變化降下來。

3 能源消耗、環(huán)境污染、經(jīng)濟(jì)增長的脈沖響應(yīng)和方差分解

脈沖響應(yīng)是指一個(gè)變量受到其他變量沖擊和影響的程度，而方差分解是研究系統(tǒng)中每個(gè)內(nèi)生變量的貢獻(xiàn)率，從而了解各信息對模型變量的相對重要性。我們運(yùn)用脈沖響應(yīng)和方差分解來研究信息沖擊的情況。

表3 方差分解表

圖2 脈沖響應(yīng)圖

從EVA對GDP和能源消耗的響應(yīng)圖可以看出，環(huán)境污染對GDP和能源消耗的響應(yīng)在初期都不穩(wěn)定，且隨著時(shí)間的推移，波動越來越大，從表3可以看出，lnEVA的波動在初期由自身的不確定性決定，在第三、四期之后逐漸減小，lnNER對lnEVA的波動的貢獻(xiàn)，從第二期的2.08%逐漸增加到第四期的7.95%后開始下降。而lnGDP對LNEVA的波動貢獻(xiàn)較大，從第四期就到了61.61%，之后一直持續(xù)在70%之上。

從GDP對能源消費(fèi)和環(huán)境污染的響應(yīng)圖可以看出，對于能源消費(fèi)、環(huán)境污染一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)信息的沖擊，lnGDP的反應(yīng)不很強(qiáng)烈,lnGDP的波動主要來自自身，從表3可以看出，lnGDP的波動在各期基本上都是受自身的不確定性決定，都在90%之上。

從能源消費(fèi)對環(huán)境污染和經(jīng)濟(jì)增長的響應(yīng)看，對于lnGDP的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)信息的沖擊，lnNER的反應(yīng)一直很大，在第五期達(dá)到最大，然后有減弱的趨勢，說明經(jīng)濟(jì)增長對能源消費(fèi)量的增長有促進(jìn)作用，從表3可以看到，lnEVA對LNEVA波動的貢獻(xiàn)一直很小，LNGDP對LNNER的貢獻(xiàn)一直很高，從第四期開始都在80%之上。

4 結(jié)語

通過構(gòu)建協(xié)整與誤差修正模型，從長期和短期兩個(gè)方面分析了新疆能源消費(fèi)、環(huán)境污染和經(jīng)濟(jì)增長三者之間的相互影響，得出:能源消耗、經(jīng)濟(jì)增長都對環(huán)境污染存在長期的協(xié)整關(guān)系，但在短期來看影響不顯著；能源消費(fèi)對經(jīng)濟(jì)增長短期有顯著影響，但是長期影響是反向的；經(jīng)濟(jì)增長所受的沖擊對三者構(gòu)成的系統(tǒng)的影響最大。

因此，要合理處理三者的關(guān)系，不要過度依賴能源，要通過技術(shù)進(jìn)步，轉(zhuǎn)變目前這種過度依賴能源的生產(chǎn)方式，另外要積極開發(fā)新能源，用更清潔、更高效的其他能源來代替煤電。這樣既可以改善能源效率，緩解能源緊張與經(jīng)濟(jì)增長之間的矛盾，同時(shí)可以改善環(huán)境質(zhì)量，使得新疆實(shí)現(xiàn)環(huán)境、資源與經(jīng)濟(jì)增長的協(xié)調(diào)、穩(wěn)定、健康發(fā)展。

[1]蔡旭娜,賴川波.區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長與能源消費(fèi)關(guān)系的實(shí)證分析[J].統(tǒng)計(jì)與決策,2010(1).

[2]趙紅麗,盧玉文.新疆產(chǎn)業(yè)能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系研究[J].新疆財(cái)經(jīng),2011(2).

[3]朱曉.環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系的定量分析[J].新疆財(cái)經(jīng),2010(2).

[4]崔和瑞,王娣.基于VAR模型的我國能源—經(jīng)濟(jì)—環(huán)境(3E)系統(tǒng)研究[J].北京理工大學(xué)學(xué)報(bào),2010.