我國能源消費與經(jīng)濟增長關系分析

聶榮，李森

（1.遼寧大學經(jīng)濟學院，遼寧沈陽110036；2.遼寧大學商學院，遼寧沈陽110036）

經(jīng)濟理論與實踐

我國能源消費與經(jīng)濟增長關系分析

聶榮1，李森2

（1.遼寧大學經(jīng)濟學院，遼寧沈陽110036；2.遼寧大學商學院，遼寧沈陽110036）

利用我國1990年至2013年能源消費與經(jīng)濟增長的時間序列數(shù)據(jù)，運用格蘭杰因果分析方法，實證研究了我國能源消費與經(jīng)濟增長之間的關系，并且將能源消費細化為煤炭、石油、天然氣等，使用協(xié)整分析的方法獲得了經(jīng)濟增長同各類能源消費的計量模型。研究發(fā)現(xiàn)，能源消費與經(jīng)濟增長存在著單向的因果關系，具有長期的協(xié)整性，能源消費的增加能夠促進經(jīng)濟增長，其中石油消費對經(jīng)濟的促進作用最強，煤炭和水、核電次之，天然氣最弱。最后提出政策建議：應調整和優(yōu)化能源消費結構，加快清潔能源的開發(fā)利用。

經(jīng)濟增長；能源消費；能源結構；協(xié)整分析

近年來，我國經(jīng)濟持續(xù)快速增長，已經(jīng)成為僅次于美國的世界第二大經(jīng)濟體，與此同時能源消費總量也隨之在穩(wěn)步增加。據(jù)《BP世界能源統(tǒng)計年鑒2014》顯示，我國已經(jīng)成為了世界最大的能源消費國，占到了世界能源消費總量的22.4％。能源作為經(jīng)濟發(fā)展的必要條件之一，其消費量的不斷增加，不僅極大地消耗了我國的能源資源儲備，同時也帶來了嚴重的環(huán)境污染問題。特別是在經(jīng)濟“新常態(tài)”下，我們必須要摒棄過去高投入、高污染、低附加值的經(jīng)濟發(fā)展模式，不斷提高能源的使用效率，堅持走可持續(xù)的經(jīng)濟發(fā)展道路。因此，研究我國經(jīng)濟增長與能源消費之間的關系，為經(jīng)濟發(fā)展政策和能源消費政策的制定提供了依據(jù)，具有重要的現(xiàn)實意義。

一、文獻綜述及評價

美國是最先開始研究經(jīng)濟增長與能源消費之間關系的國家，Kraft（1978）通過實證研究，首次證明了經(jīng)濟增長與能源消費之間存在著因果關系。之后西方主要的發(fā)達國家均對本國的二者之間關系進行研究。我國的相關研究也開展的比較早，容洞谷（1980）研究了能源與經(jīng)濟的關系，提出應提高能源的使用效率，保障經(jīng)濟發(fā)展的需要［1］。目前國內對二者之間關系主要有以下兩種觀點：首先，二者之間存在著雙向因果關系，韓智勇、魏一鳴等（2004）驗證了二者存在著雙向的因果關系，但不具有長期的協(xié)整性，提出能源政策的制定要同時考慮經(jīng)濟增長的目標和能源供應的壓力［2］。胡軍峰、趙曉麗等（2011）使用面板協(xié)整分析的方法，發(fā)現(xiàn)北京市的經(jīng)濟增長同能源消費之間存在著協(xié)整關系，并且二者之間為雙向的因果關系［3］。其次，二者之間存在著單項的因果關系，郭四代、陳剛等（2012）通過格蘭杰檢驗得出，短期內新能源會促進經(jīng)濟發(fā)展，在長期經(jīng)濟的快速發(fā)展也會帶動新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展［4］。曹志鵬（2013）研究發(fā)現(xiàn)能源消費中除煤炭外均同經(jīng)濟增長存在著單項的因果關系，且隨著經(jīng)濟的增長，不同能源消費的變化趨勢也有所不同［5］。安靜（2015）在研究廣東省能源消費、產(chǎn)業(yè)結構與經(jīng)濟增長之間的關系后，指出能源消費是廣東經(jīng)濟增長的首要驅動力，而第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展極大的推動了經(jīng)濟的增長［6］。

從現(xiàn)有研究情況來看，學術界對經(jīng)濟增長同能源消費之間關系的結論還沒有達成一致，研究普遍表明二者之間存在著一定的因果關系，但二者之間因果關系是單向還是雙向還存在著爭論［7］。同時現(xiàn)有研究大多都只是選用能源消費總量數(shù)據(jù)，而沒有將其細分為不同的能源消費類型，這樣就無法清楚地知道每一種能源類型同經(jīng)濟增長之間的關系，也就不能在此基礎上提出更具有科學性和針對性的政策建議。本文針對這些問題和不足，按照能源消費類型的不同，將能源總量數(shù)據(jù)進一步細分為煤炭、石油、天然氣、水、核電等，并使用格蘭杰因果分析檢驗了不同類型能源消費與經(jīng)濟增長之間是否存在著因果關系，并且使用協(xié)整分析方法，獲得了經(jīng)濟增長同各種類型能源消費關系的計量模型。

二、我國經(jīng)濟增長和能源消費的現(xiàn)狀分析

圖1我國經(jīng)濟增長速度和能源消費增長速度關系

圖1 是1990年至2012年間我國能源消費與GDP增速變動的示意圖，從上圖中我們可以看出，我國能源消費的增長速度長期低于我國經(jīng)濟的增長速度，二者增速之間的差距也較為明顯。但在2003年和2004年間，出現(xiàn)了能源消費的增速高于經(jīng)濟的增速情況。這是由于在這一階段，我國投資增長過猛，重工業(yè)占國民經(jīng)濟比重顯著提升，全社會固定資產(chǎn)投資增長率保持在26％以上，這樣不合理的投資結構導致了能源消費的大幅度增加。針對產(chǎn)業(yè)結構的失衡和能源消費的過度增長，國家從2005年開始不斷對產(chǎn)業(yè)結構進行調整和優(yōu)化，逐漸降低第二產(chǎn)業(yè)，特別是重工業(yè)在國民經(jīng)濟中的比重，加快第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度，這一系列的舉措使得能源消費增速從2006年至今再也沒有超過經(jīng)濟的增長速度，并且伴隨著我國經(jīng)濟增長速度放緩，能源消費速度也保持在了一個較低的水平。

同時，能源的使用效率也在不斷提高，2014年，全國單位國內生產(chǎn)總值能耗較2013年又下降了4.8％，成為了我國經(jīng)濟"新常態(tài)"的新亮點。但即便取得了這樣的成績，我國單位國內生產(chǎn)總值能源消耗仍約為世界平均水平的2倍，特別是同世界發(fā)達國家還存在著較大的差距，能源使用效率還有著進一步提升的空間。因此在未來很長的一段時間內，不斷降低能源消費的強度和提高能源使用的效率仍將是我國經(jīng)濟發(fā)展中需要持續(xù)堅持的兩個關鍵點。

圖2我國能源消費結構

圖2 是我國能源消費結構示意圖，從圖中我們可以看出煤炭仍然是我國能源消費的主要形式，占據(jù)著能源消費總量的三分之二左右，但煤炭所占能源消費總量的比重在呈持續(xù)下降的趨勢，其比重從1990年最高時的76.2％下降到2013年的66％，下降幅度超過了10％。此外天然氣、水電、核電、風電等清潔能源消費在此期間呈現(xiàn)出緩慢上升的趨勢，但所占能源消費總量的比重仍然較低，每種能源的比重均在10％以下，是我國能源消費的重要補充。而石油的消費呈現(xiàn)出波動變化，占能源消費總量的比重長期徘徊在20％左右，在2002年左右達到最高峰，是僅次于煤炭的我國第二大能源消費形式。

這樣的能源消費結構，一方面同我國煤炭資源儲備豐富有關；另一方面，也是由于新能源的使用成本過高導致的。因此從整體上看我國能源消費結構還需繼續(xù)優(yōu)化，特別是同發(fā)達國家相比，煤炭消費的比重過高，同時煤炭釋放單位熱量所產(chǎn)生的污染物遠多于其他能源形式，煤炭的大量消費給我們國家?guī)砹藝乐氐沫h(huán)境污染問題。而從能源消費結構的變化趨勢上看，隨著人們環(huán)境保護意識的不斷增強，以及新能源使用技術的不斷提高，天然氣、新能源等清潔能源的消費比重一定會逐漸上升，煤炭的消費比重會持續(xù)下降，我國能源結構整體上向優(yōu)質化、清潔化的方向發(fā)展，我國能源結構的調整和優(yōu)化還有著很長的路要走。

三、我國經(jīng)濟增長和能源消費的實證研究

為了檢驗我國經(jīng)濟增長同能源消費之間是否存在著長期均衡關系，本文選擇使用格蘭杰因果檢驗方法。我們首先對所選擇變量進行單位根檢驗，當所選變量為非平穩(wěn)序列時，需要對變量做取自然對數(shù)和差分處理，直至數(shù)據(jù)通過單位根檢驗，成為平穩(wěn)序列，之后再對平穩(wěn)的序列進行格蘭杰因果檢驗，確定變量之間的因果關系。最后對這些同階單整的變量進行協(xié)整分析，以構建其長期穩(wěn)定方程。

（一）變量的選擇和數(shù)據(jù)來源

經(jīng)濟增長選擇使用我國GDP的數(shù)據(jù)進行替代，用gdp來表示，能源消費則按照能源的類型將其細分為煤炭、石油、天然氣，以及水、核、風電，并分別使用m，o，t，s來表示。本文所使用數(shù)據(jù)均來自于《中國統(tǒng)計年鑒》《中國能源統(tǒng)計年鑒》以及政府公布數(shù)據(jù)，選擇的時間區(qū)間為1990年至2013年。

（二）數(shù)據(jù)的預處理

在進行格蘭杰因果檢驗之前，首先要對表1中的數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性進行檢驗，因為只有平穩(wěn)序列才能進行格蘭杰因果檢驗。為了消除數(shù)據(jù)的異方差，先將數(shù)據(jù)取自然對數(shù)，之后對序列的平穩(wěn)性進行檢驗。本文單位根檢驗使用的是ADF單位根檢驗方法，通過下表我們可以看出各變量在取對數(shù)后仍然是不平穩(wěn)序列，之后我們再對其進行一階差分，通過檢驗我們發(fā)現(xiàn)所選變量在5％置信水平下，數(shù)據(jù)為一階單整序列，滿足了序列進行協(xié)整分析的條件，詳見表1。

表1 數(shù)列平穩(wěn)性檢驗結果

（三）格蘭杰因果檢驗

經(jīng)過前文數(shù)據(jù)的預處理，我們已經(jīng)得到了平穩(wěn)的時間序列數(shù)據(jù)。使用穩(wěn)定的變量數(shù)據(jù)，就可以通過格蘭杰因果檢驗來判斷經(jīng)濟增長和能源消費是否存在著因果關系，以及因果關系的方向。格蘭杰因果檢驗的基本思想是，如果兩個變量X與Y，在同時包含以往X與Y全部信息的條件下，借助X對Y的預測比單獨使用Y的過往信息效果更好，則認為X同Y之間存在著因果關系。具體的檢驗結果見表2。

表2 格蘭杰因果關系檢驗結果

從表2中我們可以看出，經(jīng)濟增長不是煤炭、石油、天然氣、水核電等能源消費原因的假設均成立，而煤炭、石油、天然氣、水核電等能源消費不是經(jīng)濟增長原因的假設則都被拒絕，即經(jīng)濟增長同各類能源消費呈現(xiàn)單項的因果關系。各類能源消費能夠促進經(jīng)濟的增長，而經(jīng)濟的增長不是能源消費增加的原因。這個結果同其他使用EG兩步法得到的經(jīng)濟增長與能源消費之間存在著雙向的因果關系不同，這主要是由于他們沒有保證所選數(shù)據(jù)的平穩(wěn)性。

（四）協(xié)整分析

通過前文可知所選變量在做取自然對數(shù)和一階差分后平穩(wěn)，均為一階單整序列，表明這些變量之間可能存在著穩(wěn)定的協(xié)整關系。本文使用目前比較常見的檢驗變量協(xié)整關系方法和JJ檢驗，具體的檢驗結果見表3。從表中可以看出，無論是跡估計還是最大特征根估計在5％顯著性水平下存在協(xié)整關系，說明它們之間存在著長期均衡關系。因此可以構建經(jīng)濟增長與各類能源消費之間的關系方程。

表3 協(xié)整檢驗結果

我們得到其協(xié)整關系方程為：

由協(xié)整關系方程可知，各種能源的消費均能夠促進經(jīng)濟的增長，但其對經(jīng)濟增長促進作用的效率是不盡相同的。這其中石油的使用效率最高，當石油的消耗增加1％時，能夠帶來經(jīng)濟0.8289％的增長，水、核電和煤炭的使用效率差不多，分列二、三位，其消耗增加1％時，分別能夠帶來經(jīng)濟0.5933％和0.5697％的增長，而天然氣的效率較為一般，當天然氣的消耗增加1％時，僅能帶來0.0007％的經(jīng)濟增長。

四、結論與政策建議

首先，能源消費同經(jīng)濟增長長期存在著單項的因果關系。即能源消費能夠推動經(jīng)濟的增長，但經(jīng)濟增長不是能源消費增加的原因。這表明能源作為一種生產(chǎn)要素，其投入的增加會帶動經(jīng)濟的增長。但隨著我國能源使用效率的不斷提高和技術水平的不斷增強，經(jīng)濟的快速增長已不需要能源的同比例增加，我國已逐漸走出原有“以資源換增長”的高消耗、高污染的經(jīng)濟增長方式，不斷向集約化、可持續(xù)發(fā)展方向努力。

其次，應加快新能源、清潔能源的開發(fā)利用。從能源消費和經(jīng)濟增長的協(xié)整關系上看，水、核電、風電的貢獻率較高，而這些清潔能源所占能源消費總量的比重卻很低，清潔能源有著很大的發(fā)展?jié)摿吞嵘臻g。加快清潔能源的開發(fā)和利用，不僅能夠推動經(jīng)濟的增長，同時也能夠減少能源消費對環(huán)境的污染。因此應逐步擴大新能源、清潔能源的比例，這也是優(yōu)化我國能源消費結構的重要途徑。同時煤炭仍將長期占據(jù)能源消費的主體地位，應不斷提高煤炭清潔高效利用的水平。

再次，不斷調整和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結構。要加快第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，同時繼續(xù)推進第二產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化和升級，提高第二產(chǎn)業(yè)的能源使用效率。政府應出臺相關政策，加大對清潔生產(chǎn)的扶持力度，積極推廣節(jié)能減排技術的應用，并通過稅收、罰款等措施抑制能源的浪費。通過產(chǎn)業(yè)結構的調整和優(yōu)化來減少能源的使用量，并最終實現(xiàn)經(jīng)濟增長的目標。

最后，建立必要的能源戰(zhàn)略儲備。我國目前對戰(zhàn)略能源的勘探、開發(fā)利用工作仍需增強，現(xiàn)有的探明儲量同能源長期需求相比嚴重不足，特別是石油、天然氣、核能等能源的利用不能完全滿足社會經(jīng)濟發(fā)展的要求。因此應建立完善的能源戰(zhàn)略儲備體系，優(yōu)先利用國外價格相對低廉的能源，將國內的能源相對優(yōu)勢最大化，并將這種優(yōu)勢轉化為經(jīng)濟發(fā)展優(yōu)勢和國際競爭優(yōu)勢。

［1］容洞谷.能源消費與國民經(jīng)濟發(fā)展的關系［J］.經(jīng)濟研究，1980（6）：49-55.

［2］韓智勇，魏一鳴，焦建玲，等.中國能源消費與經(jīng)濟增長的協(xié)整性與因果關系分析［J］.系統(tǒng)工程，2004（12）：17-21.

［3］胡軍峰，趙曉麗，歐陽超.北京市能源消費與經(jīng)濟增長關系研究［J］.統(tǒng)計研究，2011（3）：79-85.

［4］郭四代，陳剛，杜念霜.我國新能源消費與經(jīng)濟增長關系的實證分析［J］.企業(yè)經(jīng)濟，2012（5）：35-37.

［5］曹志鵬，李倩，李宇才.陜西省經(jīng)濟增長與能源消費的互動關系研究［J］.企業(yè)經(jīng)濟，2013（4）：140-143.

［6］安靜.廣東省產(chǎn)業(yè)結構、能源消費與經(jīng)濟增長的關聯(lián)效應——基于灰色關聯(lián)模型的實證分析［J］.科技和產(chǎn)業(yè)，2015（2）：49-52.

［7］李嵐紅.經(jīng)濟增長對我國能源消費的影響［J］.特區(qū)經(jīng)濟，2010（8）：263-264.

Research on the Relationship Between Energy Consumption and Economic Grow th in China

Nie Rong1，Li Sen2
（1.College of Economics，Liaoning University，Shenyang Liaoning110036；2.College of Business，Liaoning University，Shenyang Liaoning110036）

By applying the time series data of energy consumption and economic growth from 1990 to 2013 in china，and Grainger causal analysis method，an empirical study was done on the relationship between them and refine the energy consumption into coal，oil and gas，etc.The co-integration analysis method to obtain the measurement model of economic growth and all kinds of energy consumption was also applied.The study find that there is causality between them，which has a long-term co-integration，and the increase in energy consumption can promote economic growth.Oil is the most powerful consumption to promote the economy，then coal and water，nuclear power，the natural gas weakest. Finally it puts forward the policy recommendations：adjust and optimize the energy consumption structure，and speed up the development and utilization of clean energy.

economic growth；energy consumption；energy structure；co-integration analysis

F206

A

1674-5450（2016）01-0070-04

【責任編輯 李菁】

2015-10-02

教育部人文社會科學研究規(guī)劃項目（14YJA79004）；遼寧省社會科學規(guī)劃基金一般項目（L14BJY02）

聶榮，女，遼寧沈陽人，遼寧大學教授，博士研究生導師，主要從事技術經(jīng)濟研究。