陜西省經濟、能源和環境

○張家凱

（1、賓漢姆頓大學 美國2、西北大學 陜西

一、變量設定和數據選取

本文選取三個變量分別來代表經濟增長、能源消費以及環境污染，首先，用每年的GDP（億元；Y）來衡量經濟增長情況；其次，將生產過程中能源消費總量（E）折合成萬噸標準煤；最后，雖然環境污染指標很多，一般包括廢物、廢水、廢氣三中污染物排放，但對于能源消費最為直接的是廢氣排放，所以本文就選取廢氣排放總量（億標立方米；X）來反映環境污染狀況。由于對于變量進行對數化處理可以避免或者減少異方差的影響，且不會影響變量在時序分析性質，所以經濟增長（Y）、能源消費（E）、環境污染（X）對數化處理后，記為lnY、lnE、lnX。

二、數據的相關性分析

本文通過pearson相關關系公式，計算出在α=0.05時，GDP（Y）、能源消費總量（E）以及廢氣排放量（X）三者之間的相關關系，見表1。

表1

從上表可以看出陜西省GDP、能源消費總量以及廢氣排放量三者之間存在著高度相關關系，這三個變量選取可以闡釋經濟增長，能源消費和環境污染三方面的關系，為建立模型提供依據。

三、向量自回歸（VAR）模型的建立

表2

1、滯后階數P的判斷

本文通過觀察LR、FPE、AIC、SC、HQ這些評價準則來確定VAR模型的滯后階數，從而建立以陜西省GDP、能源消費總量以及廢氣排放量這些變量的滯后值所建立的VAR模型，見表2。

由表2可知，該VAR模型的滯后階數P=1，可以對該VAR模型進行參數估計。

2、VAR模型的建立

VAR模型擬合優較高，都達到0.99以上，AIC準則和SC準則都比較小，這說明該VAR模型相對合理。

3、VAR模型的檢驗

（1）VAR模型穩定性的檢驗

圖1

圖1中所有點代表VAR模型所有根模倒數，這些點都位于單位圓以內，則表明該VAR模型是比較穩定。

（2）Granger因果檢驗

當lnY作為因變量時，lnE的P值小于0.05，而lnX以及它和lnE所有滯后的聯合P值大于0.05，說明變量lnE能Granger引起變量lnY，而變量lnX和這兩個變量的所有滯后聯合不能Granger引起變量lnY。當lnE作為因變量時，lnY、lnX以及這兩個變量所有滯后聯合P值都大于0.05，所以變量lnY、lnX以及這兩個變量的所有滯后聯合都不能Granger引起變量lnE。當lnX作為因變量時，lnY、lnE以及這兩個變量的所有滯后聯合的P值都小于0.05，所以變量lnY、lnE以及這兩個變量的所有滯后聯合都能Granger引起變量lnX。這表明能源消費會正向影響經濟增長和環境污染，經濟增長會導致環境污染，但不會一定引起能源消費增加，而環境污染對于經濟增長和能源消費沒有太大影響。

4、脈沖響應函數的分析

脈沖響應函數分析方法是用來描述一個內生變量對于誤差項所造成沖擊影響的反應程度，也就是對隨機誤差向上施加一標準差大小的沖擊，觀察內生變量基期值和未來值所造成的影響。要判斷是否有脈沖影響，分析三個方程之間殘差關系。

從表3中可以看出，LnY、LnE、LnX三個方程之間殘差系數分別為0.5297、0.3495和0.1340，所以三個方程的殘差之間都有著一定的關系，故需要對于三個變量之間的互相沖擊所造成影響進行分析。

表3

將考察總期間定為22期，第一行的三幅圖可以看出，經濟增長對于自身的擾動影響立即作出正向響應，其后一直保持穩定而又持續的增長，而對于能源消費的擾動，經濟增長開始所作出響應為0，后來逐漸出現正反應，直到3期開始保持穩定且持續的增長，最后對于環境污染的擾動影響經濟增長從0開始變為負向影響，隨后一直保持穩定而又持續的負向影響。從第二行的三幅圖可以看出對于經濟增長的擾動影響，能源消費會做出正向響應，并且一直到22期都在逐漸增長，而對于能源消費自身擾動影響，能源消費會馬上做出一個正向相應，然后開始下降至4期，接著保持一個穩定而持續增長，能源消費對于環境污染擾動并不會做出太大響應，基本保持0左右。第三行三幅圖可以看出對于經濟增長擾動，環境污染會作出一個正向響應，隨后直至22期都會一直逐漸增大，針對能源消費的擾動影響，環境污染開始做出響應為0，到第4期逐漸增加，4期后趨于穩定且持續的增加，環境污染針對自身的擾動會做出正向響應，隨后會逐漸減小，直至在10期基本趨于0，之后再不會發生很大變化。

四、向量誤差修正（VEC）模型的建立

1、單位根檢驗

由圖2、圖3和圖4可知，lnY、lnE和lnX的趨勢圖不是從原點出發，所以單位根檢驗式包含有截距項，而且這三條曲線有明顯上升趨勢，在單位根檢驗式中包含有趨勢項。

從表4中可以看出，在不進行差分的情況下，lnY和lnE的ADF統計值都大于5%臨界值，此時兩個變量都有單位根，即為不平穩的序列，而當差分次數為1時，lnY和lnE的ADF統計值都小于5%臨界值，所以一階差分情況下這兩個序列為平穩的。LnX在不進行差分的情況下，ADF統

圖2

圖3

圖4

表4

表5

VEC模型為：計量的值也大于5%臨界值，當進行一階差分后，雖然ADF的統計量仍然大于5%臨界值，卻小于10%臨界值，所以可以認為lnX序列是平穩的。

2、協整檢驗

跡檢驗統計量和最大特征值統計量都表明了在5%的顯著水平下存在著2個協整關系。通過檢驗結果得到兩個協整關系為：

從上述式子看出，經濟增長在短期波動中偏離均衡時將以（-0.090）和（0.450）調整力度將非均衡狀態拉回均衡狀態。能源消費和環境污染偏離均衡時分別將以將以（0.008）、（0.221）和（0.061）、（0.388）調整力度拉回均衡狀態。

經濟增長、能源消費和環境污染之間存在密切關系，能源消費會導致經濟增長和環境污染，經濟增長會導致環境污染，但不會一定引起能源增長，而環境污染不會引起經濟增長和能源消費。陜西省仍然依靠能源為主導產業，目前環境污染對經濟增長有明顯影響，然而環境污染在日后會對經濟活動和公民健康產生消極作用。經濟增長擾動會使得經濟增長本身的貢獻度逐漸變小，最后趨于穩定；而能源消費則會不斷增大，然后趨于穩定，環境污染基本不變；能源消費擾動會使得經濟增長逐漸上升，然后趨于穩定，能源消費自身貢獻度則會下降趨于穩定，環境污染仍然基本不變；環境污染擾動會使得經濟增長和能源消費貢獻率都穩步上升，而自身貢獻率會大幅度下降。經濟增長、能源消費和環境污染之間因為存在協整關系，所以三者之間長期保持著穩定關系，同時在短期內會發生波動，長期調整會被拉回長期均衡狀態。

根據式子可知，變量lnY與lnX以及lnE與lnX之間都存在長期變動趨勢，當經濟增長增加1%，環境污染增加1.074%，而當能源消費增加1%，環境污染增加0.550%。可以看出經濟增長和能源消費都對環境污染有正向影響。

3、VEC模型的估計

表5所示，其結果應與協整檢驗一致，則可以得到協整方程為：

[1]高鐵梅：計量經濟分析方法與建模[M].北京：清華大學出版社，2009．