東北地區能源消費與經濟增長關系分析

張忠華，任普春，章 浩，劉 娟

（1.東北電力設計院有限公司，吉林 長春 130021；2.國家電網公司東北分部，遼寧 沈陽 110180；3.國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院，遼寧 沈陽 110006）

東北地區能源消費與經濟增長關系分析

張忠華1，任普春2，章 浩1，劉 娟3

（1.東北電力設計院有限公司，吉林 長春 130021；2.國家電網公司東北分部，遼寧 沈陽 110180；3.國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院，遼寧 沈陽 110006）

通過對1990—2015年東北地區能源消費情況、GDP發展情況及能源消費與GDP相互關系的深入研究，表明東北地區能源消費主要以煤炭為主，非化石能源消費占比偏低，能源消費結構較不合理。通過Granger因果關系檢驗方法，驗證了東北地區能源消費增長與地區經濟增長存在單向Granger因果關系。在此基礎上，提出關于東北地區能源發展的兩點建議，即推動產業結構調整和升級以及提高科技創新水平。

能源消費；GDP；Granger因果關系

能源是人類生存和發展不可或缺的物質基礎，社會進步與經濟增長提高了對能源的需求和依賴程度，也促進了能源自身發展。能源消費和經濟增長之間又存在著相輔相成和相互制約的復雜關系，即能源消費促進經濟增長，經濟增長又為能源利用效率的提高和能源消費結構的優化創造條件。同時，在能源消費過程中所產生的環境問題也成為制約經濟增長的重要因素［1］。

東北地區是我國最早的重工業基地，也是全國重要的鋼鐵、重型機械、汽車、石油、化工原料生產基地［2］。

2003年我國開始實施東北振興戰略，到2013年，東北地區經濟處于高速發展階段，GDP增速高于全國平均水平。自2014年起，東北地區經濟增速持續下滑，經濟發展面臨較大困境，特別是能源行業產量和銷量均出現明顯滑坡。隨著新一輪振興東北老工業基地戰略的實施，東北經濟發展將在變革中平穩提速，東北地區能源消費結構也將面臨較大調整。因此，對東北地區能源消費與經濟增長的關系進行較深入分析和研究，有利于正確判斷東北地區經濟發展模式及能源發展方向，為制定科學合理的能源規劃提供可靠的理論依據。

本文以1990—2015年東北地區能源消費及經濟發展情況為研究基礎，分析地區能源消費結構和能源消費彈性系數變化情況，并采用Granger因果關系檢驗方法，驗證地區能源消費和經濟發展的相互關系。

1 東北地區能源消費情況

1.1 能源消費總量

受東北振興戰略實施影響，2003年以來，東北地區經濟保持高速發展，能源需求也隨之增長，能源消費總量不斷提高。2015年東北地區能源消費總量達到40 676.0萬t標準煤，約占全國能源消費總量的9.5%。其中，遼寧省能源消費總量為20 522.1萬 t標準煤，吉林省能源消費總量為8 027.7萬t標準煤，黑龍江省能源消費總量為12 126.2萬t標準煤。1990—2015年，東北地區能源消費年均增長3.7%。

1.2 能源消費結構

2015年東北地區能源消費構成中，煤炭、石油、天然氣和非化石能源消費占比分別為65.4%、26.1%、3.7%和4.8%，其中遼寧省、吉林省、黑龍江省煤炭消費占比分別為61.2%、70.3%和69.3%，地區能源消費以煤炭為主。

受經濟發展模式和能源消費習慣影響，2015年地區煤炭消費占比較1990年下降8.1%，能源消費對煤炭依賴程度有所降低；石油消費占比較1990年增加8.0%；天然氣消費占比與1990年相比變化不大，僅增加0.4%；非化石能源消費占比較1990年略有下降，但 “十二五 “期間，其占比呈穩步增加態勢。與2015年全國各類能源消費占比相比，地區煤炭和石油消費占比高于全國平均水平，但天然氣和非化石能源消費占比均低于全國平均水平，地區能源消費結構仍有較大調整空間。

1.3 終端消費情況

2015年東北地區終端能源消費量為36 722.0萬t標準煤。其中，第一產業能源消費量為1 034.4萬t標準煤，第二產業能源消費量為24 000.6萬t標準煤，第三產業能源消費量為7 332.7萬t標準煤，居民生活能源消費量為4 354.4萬t標準煤。2015年東北地區三產及居民生活能源消費比重為2.8∶65.4∶20.0∶11.9。與1995年相比，第一產業、第二產業和居民生活能源消費占比略有降低，第三產業能源消費占比明顯增加，見表1。

2 東北地區GDP增長情況

2.1 GDP總量發展情況

2015年東北地區GDP總量為57 815.8億元，同比增長4.0%，低于全國GDP增速2.9%。其中，遼寧省 GDP總量為28 669.0億元，同比增長3.0%，占地區總量的49.6%；吉林省GDP總量為14 063.1億元，同比增長 6.3%，占地區總量的24.3%；黑龍江省GDP總量為15 083.7億元，同比增長5.7%，占地區總量的26.1%。2015年，東北三省GDP同比增速均低于全國平均增速，經濟出現較大滑坡［3－4］。

表1 1995—2015年東北地區各產業及居民生活能源消費占比 %

1990—2015年東北地區GDP總量年均增速為12.5%，其中1990—2000年年均增速為12.6%；2000—2010年年均增速為13.6%；“十二五”期間年均增速為10.2%。上述各時期，東北地區GDP總量年均增速均高于全國平均增速，但其總量占全國比重呈現下降態勢，已由1990年的11.7%降至2015年的8.4%。

2.2 產業結構

2015年東北地區第一產業實現增加值6 613.8億元，第二產業實現增加值24 845.8億元，第三產業實現增加值26 356.2億元，三產比重為10∶44∶46，與全國三產比重相比，一產比重高出1%，二產比重高出3%，三產比重略低4%。

2015年遼寧省三產比重為8∶45∶46，吉林省三產比重為11∶50∶39，黑龍江省三產比重為17∶32∶51，與全國三產比重 （9∶41∶50） 均有一定差別。其中，遼寧省和黑龍江省第三產業比重均最高，產業結構明顯改善，吉林省第二產業為全省比重最高產業，尚有一定調整空間。

1990—2015年，東北地區結構調整取得較明顯成效，經濟布局有所改善。三產比重由1990年的21∶49∶30調整為2015年的10∶44∶46，第一產業比重明顯下降，第二產業比重略有降低，第三產業比重顯著增加。

3 東北地區能源消費與GDP相互關系

根據對東北地區能源消費和GDP增速、結構等相關分析，為進一步確定兩者相互關系，本文將通過協整理論和分析方法進行深入研究。為消除數據的異方差性，使模型更具實際意義，對1990—2015年東北地區能源消費總量和GDP數據均進行了數據變換，分別用lnEC和lnGDP表示［5］。

3.1 數據穩定性檢驗

實施經濟計量和預測的基本前提是樣本數據反映的統計特征具有代表性、可延續性，稱這些統計量 （均值、方差、協方差）的取值在未來仍能保持不變的樣本時間序列為平穩序列。在經濟系統中，一個非平穩的時間序列通常均可通過差分變換的方法轉換為平穩序列。在應用協整理論進行分析前，需檢驗被分析序列變量是否平穩，即是否具有單位根［6］。本文采用ADF檢驗方法驗證數據穩定性。表2為應用Eviews 9.0軟件對lnEC和lnGDP的單位根進行檢驗結果。

表2 lnEC和lnGDP的單位根檢驗結果

檢驗結果表明，東北地區1990—2015年lnEC序列為2階差分平穩，lnGDP序列為0階差分平穩。

3.2 協整關系檢驗

通常，協整檢驗過程需要遵循以下兩點要求。

a.進行協整檢驗的時間序列數據中變量不少于2個。

b.時間序列數據中變量的單整階數說明：被解釋變量的單整階數≤其他各解釋變量的單整階數；各解釋變量的單整階數要相同；當只有1個被解釋變量和1個解釋變量時，兩者單整階數要相同［7］。

根據前述穩定性分析，lnEC和lnGDP序列單整階數不同，為合理開展下一步論證，對上述2個序列進行1階差分，計算結果見表3。

在1階差分后，dlnEC和dlnGDP序列均為1階平穩序列，滿足協整檢驗要求。

表3 lnEC和lnGDP的單位根檢驗結果 （1階差分）

根據Engle-Granger檢驗法檢驗 dlnEC和dlnGDP的協整關系。

a. 協整回歸。利用普通最小二乘法估計dlnEC和dlnGDP。經Eviews軟件計算，估計方程為

b. 檢驗e的單整性。經單位根檢驗，在滯后階數為0時，殘差序列e即為平穩序列，東北地區能源消費總量和GDP之間存在長期穩定的均衡關系。ADF檢驗結果見表4。

表4 殘差序列e的單位根檢驗結果

3.3 Granger因果關系檢驗

Granger因果關系檢驗主要用于分析經濟變量之間的因果關系，從時間序列的意義上提出了因果關系的計量經濟學定義： “欲判斷X是否引起Y，則考察Y的當前值在多大程度上可以由Y的過去值解釋，然后考察加入X的滯后值是否能改善解釋程度，如果X的滯后值有助于改善對Y的解釋程度，則認為X是Y的Granger原因”［8］。

對東北地區能源消費總量和GDP進行Granger因果關系檢驗結果見表5。

表5 東北地區能源消費總量和GDP的Granger因果關系檢驗結果

檢驗結果表明，在滯后階數分別為1、2、3時，認為dlnGDP不是dlnEC的Granger原因假設概率分別為0.960 7、0.536 1、0.273 7，均大于0.05，假設可以被接受；認為dlnEC不是dlnGDP的Granger原因假設概率分別為0.043 7、0.055 8、0.042 6，除滯后階數為2情況外，均小于0.05，假設不能被接受，即在95%以上的置信水平下，當滯后階數為1或3時，可認為dlnEC是dlnGDP的Granger原因。因此，根據1990—2015年東北地區GDP和能源消費總量數據分析，東北地區能源消費增長是促進GDP增長的單向Granger原因。

4 結束語

東北地區能源消費主要以煤炭為主，地區煤炭和石油消費占比高于全國平均水平，但天然氣和非化石能源消費占比均低于全國平均水平，地區能源消費結構仍有較大調整空間。東北地區能源消費與經濟增長存在長期穩定的均衡關系，且東北地區能源消費增長是促進GDP增長的Granger原因，但東北地區GDP增長并不是能源消費增長的Granger原因。

［1］ 李旻晶.湖北能源消費與經濟增長關系的實證研究 ［J］.武漢理工大學學報，2014，27（3）：380－383.

［2］ 李誠固，李振泉.“東北現象”特征及形成因素 ［J］.經濟地理， 1996， 16 （1）： 34－38.

［3］ 鄭志勤，閆振宏，王 昊.影響東北地區電力系統中長期發展戰略的基本問題研究 ［J］.東北電力技術，2012，33（4）： 39－42.

［4］ 胡 杰，劉繼承，張忠華.東北區域近期用電需求與經濟發展相關性分析 ［J］.東北電力技術，2015，36（10）：56－59.

［5］ 王 遠，陳 潔，周 婧，等.江蘇省能源消費與經濟增長耦合關系研究 ［J］.長江流域資源與環境，2010，19（9）： 979－983.

［6］ 汪旭暉，劉 勇.中國能源消費與經濟增長：基于協整分析和Granger因果檢驗 ［J］.資源科學，2007，5（9）：57－61.

［7］ 肖金星，劉 穎，俞婷婷，等.上海產業結構變化與電力消費的格蘭杰因果分析 ［J］.華東電力，2013，41（8）：1 728－1 731.

［8］ 游和遠，譚術魁，林 寧.基于格蘭杰英國關系檢驗模型的地價與房價關系分析 ［J］.蘭州工業高等專科學校學報，2007， 14 （1）： 56－58.

Analysis of Relationship Between Energy Consumption and Economic Growth in Northeast China

ZHANG Zhonghua1， REN Puchun2， ZHANG Hao1， LIU Juan3

（1.Northeast Electric Power Design Institute Co.， Ltd.， Changchun， Jilin 130021， China；2.Northeast Branch of State Grid Corporation of China， Shenyang， Liaoning 110180， China；3.Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co.， Ltd.， Shenyang， Liaoning 110006， China）

Through in-depth study of energy consumption， development of GDP and the relationship between energy consumption and GDP in Northeast China from 1990 to 2015 which showing the coal is themain energy consumption.The proportion of non fossil energy consumption is low and the energy consumption structure is unreasonable in Northeast China.Through the Granger causality testmethod，it verified that there exists unidirectional Granger causality between energy consumption growth and regional economic growth in Northeast China.On this basis，it puts forward two suggestions on energy development in Northeast China.It promotes industrial structure adjustment and improves the level of technological innovation.

energy consumption； GDP； granger causality

F426.2

A

1004－7913（2017）11－0047－04

張忠華 （1980），男，碩士，高級工程師，主要從事電力系統智能化和規劃設計研究工作。

2017－08－25）