石油消費總量與經濟增長的格蘭杰因果檢驗

沈秋彤

[摘要]以GDP為代表，利用時間序列分析和Granger因果關系檢驗理論，探討石油消費總量與中國經濟增長之間的Granger因果關系。通過分析發現，石油消費是經濟增長的格蘭杰原因，而經濟增長并不是石油消費的格蘭杰原因。根據數據處理結果，分析其產生原因，同時也為我國經濟可持續發展給出了相應的經濟政策建議。

[關鍵詞]石油消費；經濟增長；協整檢驗；因果檢驗

[DOI]1013939/jcnkizgsc201538020

1引言

石油是世界上最重要的不可再生能源之一，也是我們賴以生存的重要的物質條件之一。人們通過對石油進行加工提純，可以提高社會勞動力、資本運作和其他生產要素的生產率，同時石油消費量的不斷上漲對保障社會進步和經濟發展起著舉足輕重的作用。針對我國的經濟發展速度和發展水平現狀，國民經濟的增長速度應該同石油消費的增長速度成正比，也就是說，隨著石油消費總量的增加，國民經濟發展水平也會相應的提高。

到21世紀初，我國石油地質儲量累計探明為203億噸，其中可開采石油儲量探明為521億噸，石油剩余探明儲量占世界總儲量的24%。我國也成為世界第二大經濟體，在中國經濟迅速發展的過程中，石油功不可沒。這幾十年來，我國的石油工業處于儲存和產量相對穩定的壯年期。從地理位置來看，我國石油資源相對貧乏，分布不均，而且石油勘探程度低，不論是人均擁有石油可采資源量，還是人均產量，都遠遠低于世界平均水平。隨著中國經濟的發展進入城市化和工業化階段，我國對石油消費的需求不斷升級，石油問題已經成為影響我國國民經濟和社會發展的熱點和難點[2]。

2實證分析

21單位根檢驗

實證分析中，在大多數研究經濟時間序列的情況下，需要對時間序列的平穩性進行檢驗。如果一個時間序列的均值或自協方差函數是時變的，即隨著時間變化而改變，那么這個序列就是非平穩時間序列。通過單位根檢驗推斷出單整的階數。

當隨機過程{yt}的數據生成過程服從于一個AR（p）過程的時候，我們可以將DF檢驗的檢驗模型擴展如下：

（1）yt=ρayt-1+[DD（]p=1[]i=1[DD）]αi△yt-i+εt

（2）yt=μb+ρbyt-1+[DD（]p=1[]i=1[DD）]αi△yt-i+εt

（3）yt=μc+βbt+ρcyt-1+[DD（]p=1[]i=1[DD）]αi△yt-i+εt

像這樣通過增加變量的滯后項來消除殘差之間的自相關，這種檢驗方法被稱為ADF檢驗方法。本文選用1990—2013年我國石油消費總量和國內生產總值作為原始數據，如表1所示[3]。

為消除異方差性，數據都經過取自然對數處理，記為LnGDP和LnOM。LnGDP、LnOM非平穩，在進行協整分析之前，首先要檢驗二者的整性。對LnGDP、LnOM兩個變量的ADF檢驗見表2。

22協整檢驗

協整是對非平穩經濟變量長期均衡關系的統計描述。非平穩經濟變量之間存在的長期穩定的均衡關系稱作協整關系。常見的協整檢驗方法有兩種：E-G兩步法和Johansen協整檢驗。本文分析的是兩變量之間的協整關系，故采用E-G兩步法，具體過程如下：

第一步，協整回歸。用普通最小二乘法（OLS）估計LnGDP和LNO之間的方程。R2=0980354，DW=0468743。得回歸方程：LnGDP=219LnOM-1125646。

第二步，保留該回歸方程的殘差并用進行單位根檢驗。如表3可知，殘差平穩，則LnGDP，LnOM存在協整關系，即GDP與石油消費量之間存在著長期穩定的均衡關系。

23建立誤差修正模型（ECM）

Engle與Granger于1987提出了著名的Granger表述定理：如果變量X和Y是協整的，則它們間的短期非均衡關系總能由一個誤差修正模型表述[4]。

由下表4可知，誤差修正模型為：DLnGDPt=1853DLnOMt+0539ecmt-1，SE=0090338，DW=1122453，調整后的R2=-0938117，絕對值非常接近1，同時AIC，SC較小，說明修正模型估計結果較好。

在上面的誤差修正模型中，差分項反映了短期波動的影響。GDP的短期變動可以分為兩部分：一部分是短期石油消費波動的影響；一部分是偏離長期均衡的影響。誤差修正項ecmt-1的系數的大小反映了對偏離長期均衡的調整力度。從系數估計值（0539）來看，當短期波動偏離長期均衡時，將以0539的調整力度將非均衡狀態拉回到均衡狀態。

24Granger因果檢驗

Granger因果檢驗是經濟學問題的實證研究中常用的方法[5]。在協整檢驗的基礎上，我們就可以對1990—2013年中國石油消費與經濟增長間的關系進行格蘭杰因果關系檢驗，檢驗結果見表5。

由結果可知，LnOM是LnGDP的格蘭杰原因，LnGDP不是LnOM的格蘭杰原因。

由上述因果關系的分析可知，從長期趨勢分析，石油消費量的增長，是國家經濟增長的格蘭杰原因，而經濟增長并不是石油消費量增長的格蘭杰原因。

3結論

本論文以中國GDP和石油消費總量作為討論對象，對1990—2013年樣本區間內的石油與經濟增長的關系進行實證研究。本文在利用單位根檢驗對變量平穩性考察的基礎上，應用協整方法對變量的長期均衡進行分析，應用格蘭杰因果檢驗方法對變量之間的因果關系進行經驗性研究。通過因果關系檢驗，經濟增長與原油消費之間存在著單向因果關系，經濟增長對原油消費具有一定的依賴性，原油短缺將會對經濟增長帶來嚴重的負面效果。在1990—2013年樣本區間內，石油消費是經濟增長的格蘭杰原因，但是經濟增長不是石油消費的格蘭杰原因[6][7]。

我國與發達國家相比，能源浪費嚴重、利用效率不高。因此，我們要優化能源結構和產品結構，節能減排，注重能源的清潔高效利用。把引進先進技術作為基礎，保證在推進國家經濟不斷向前發展的同時，有效降低污染，提高利用率。探索出新的能源生產轉換和使用形式，以環境友好型、節約型，高效型給老百姓提供安全的、清潔的、可靠的能源供應。

參考文獻：

[1]劉宏杰，李維哲中國石油消費與經濟增長之間的關系研究[J].國土資源情報，2007（12）

[2]王倩，阮蓉論中國經濟增長與石油消費[J].經濟師，2007（12）

[3]中華人民共和國國家統計局2014中國統計年鑒[M].北京：中國統計出版社，2014

[4]高鐵梅計量經濟分析方法與建模Eviews應用及實例[M].北京：清華大學出版社，2006

[5]李子奈，葉阿忠高等計量經濟學[M].北京：清華大學出版社，2000

[6]Hoda HassaballaTesting for Granger Causality between Energy Use and Foreign Direct Investment Inflows in Developing Countries[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews，2013

[7]TChang，FGatwabuyege，RGupta，RInglesi-Lotz，NCManjezi，BDSimo-KengneCausal Relationship between Nuclear Energy Consumption and Economic Growth in G6 Countries：Evidence from Panel Granger Causality Tests[J].Progress in Nuclear Energy，2014