經濟增長與煤炭消費之間的時變關系研究

【摘要】中國過去的經濟增長是一種典型的煤炭驅動型的粗放式增長，經濟增長過度依賴于煤炭，而經濟增速也會促進煤炭行業的快速發展。隨著中國經濟步入新常態時期，經濟增長與煤炭消費之間的關系發生了轉變。本文采用時變參數方法，探討2000年-2016年間在經濟環境、政策環境變化的狀況下全國及區域兩個層面的經濟增長與煤炭消費之間相互關系的時變趨勢。

【關鍵詞】經濟增長 ?煤炭消費 ?狀態空間模型 ?時變趨勢

一、引言

煤炭作為我國基礎性能源，是我國工業生產中不可或缺的原材料。我國城鎮化、工業化進程都離不開煤炭的支持;同時，經濟的迅速發展也進一步拉動了煤炭需求的增長，促進了煤炭行業的發展。

二、方法和數據

計量方法：多數的宏觀經濟實時間序列都是不平穩的，因此在對經濟增長水平數據和煤炭消費數據、污染存量數據進行分析前，必須對原始數據的穩定性進行檢驗，保證可用結果滿足實證分析前提。而如果被處理數據之間存在協整關系，則意味著煤炭消費、污染存量與GDP之間存在著一個長期穩定的比例關系。判斷經濟增長水平和煤炭消費、污染存量的因果關系，有利于在制定能源與經濟政策時，充分考慮到兩者之間的關系，作出正確的決策。

（1）序列的平穩性及其檢驗方法。一個時間序列具有穩定的均值、方差和自協方差， 則這個序列就是穩定的，否則就是非穩定的。美國學者Nelson與Plosser（1982）在其研究中曾指出，多數的宏觀經濟時間序列都是不穩定的， Stock與Watson（1989）的研究則表明因果性檢驗對序列的穩定性非常敏感。因此， 作為分析的第一步，要對煤炭消費和GDP的時間序列進行平穩性檢驗。由于實際的經濟序列通常不會是一個簡單的AR（1）過程，所以我們利用ADF檢驗方法對序列進行單位根檢驗來判斷其平穩性。

（2）序列之間的協整性分析及其檢驗方法。如果一個序列是非平穩的， 但其一階差分是平穩的，則稱此序列為一階單整序列，記為I（1）。協整理論為兩個或兩個以上非平穩變量之間尋找均衡關系，以及用存在的協整關系的變量建立動態模型奠定了理論基礎。

（3）序列之間Granger因果關系分析及其檢驗方法。在研究中，我們采用Granger因果關系檢驗方法來判斷這種因果性。Granger因果關系檢驗的思路是：如果兩個經濟變量X與Y，在同時包含過去X 與Y 信息的條件下，對Y的預測效果比只單獨由Y 的過去信息對Y 的預測效果更好，即變量X 有助于變量Y 預測精度的改善，則認為X 對Y 存在Granger因果關系。

三、中國經濟增長與煤炭消費、污染物存量關系的實證分析

（一）變量和數據的選擇

本文選取了2000-2016年的中國省的煤炭消費（mcxf）、污染物存量（WRWLCL）作為解釋變量，單位為萬噸標準煤、萬噸標準工業固體廢棄物排放，中國省國內生產總值（GDP）作為被解釋變量，單位為億元人民幣。其中，由于統計年鑒上的GDP數據是基于當年價格計算的，為了使數據具有可比性， 本文中使用的GDP為按可比價格換算得出的數據。有關GDP可比價格和煤炭消費量的數據均來自《全國統計年鑒》。為了消除變量存在異方差，我們對煤炭消費量（用MCXF表示）、污染物存量（用WRWLCL表示）與經濟增長（用處理后的GDP）作對數化處理，分別記為LNMTXF、LNWRWLCL和LNGDP。回歸與檢驗的計算過程是借助計量經濟軟件Eviews 6完成的。

（二）中國煤炭消費與經濟增長序列的平穩性檢驗

數據資料主要來源于歷年《全國統計年鑒》中的中國省GDP值及煤炭消費總量、工業固體廢棄物排放，用統計軟件進行實行分析前，對各值取對值來消除數據的異方差性。

在應用協整等理論進行分析時，首先需要檢驗被分析序列變量是否平穩，即是否具有單位根。常用ADF檢驗方法來驗證是否平穩，該方法可以通過對3個模型（模型1為不含有截距項和時間趨勢項，模型2含有截距項而沒有趨勢項，模型3含有截距項和趨勢項）進行檢驗，如果其中任何一個檢驗模型中ADF 值大于麥金農臨界值，則可以認為該序列沒有單位根，是平穩的序列。

（三）中國煤炭消費、污染存量與經濟增長的協整性分析

Engle-Granger檢驗通常用于檢驗兩變量之間的協整關系。因此檢驗煤炭消費總量、污染存量與國內生產總值的協整關系，可采用多變量協整關系的檢驗—擴展的E-G檢驗或約翰森檢驗法兩步檢驗法。本文采用多變量協整關系的檢驗—擴展的E-G檢驗。在5%的顯著水平下存在三個協整關系，我們選擇以INGDP為因變量的協整方程：知，LNMTXF和LNWRWLCL時間序列都是一階平穩的，我們的協整檢驗可以分兩步進行。

（1）多變量協整關系的檢驗—擴展的E-G檢驗。多變量協整關系的檢驗要比雙變量復雜一些，主要在于協整變量間可能存在多種穩定的線性組合。則非均衡誤差項v1t、v2t一定是穩定序列I（0）。于是它們的任意線性組合也是穩定的。由于vt象式中的t一樣，也是Z、X、Y、W四個變量的線性組合，由此也成為該四變量的另一穩定線性組合。

（2）檢驗程序。對于多變量的協整檢驗過程，基本與雙變量情形相同，即需檢驗變量是否具有同階單整性，以及是否存在穩定的線性組合。在檢驗是否存在穩定的線性組合時，需通過設置一個變量為被解釋變量，其他變量為解釋變量，進行OLS估計并檢驗殘差序列是否平穩。同樣地，檢驗殘差項是否平穩的DF與ADF檢驗臨界值要比通常的DF與ADF檢驗臨界值小，而且該臨界值還受到所檢驗的變量個數的影響。

四、結論

中國煤炭消費、污染存量與經濟總量之間存在一種共同的長期趨勢，且存在相互因果關系，這符合能源與經濟之間的經濟理論：作為一種要素，能源投入的增加會帶來經濟產出的增加，同樣，當經濟總量擴大時，對能源要素的引致需求也會增加。因此說，保持經濟持續穩定增長必須要有不斷擴大的能源供應作為保障;同理，能源消耗強度不斷降低的目標也必然會對經濟增長造成一定的影響。

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作者簡介：羅眾禹（1990-），男，四川中江人，漢族，民盟德陽市委辦副主任，在讀碩士研究生。研究方向：農村金融發展對農村經濟增長的影響。