貴州省電力消費對經濟增長關系的實證研究

符建華，陳海飛

(湖北工業大學 經濟與管理學院，湖北 武漢 430068)

1 引言

經濟發展與電力消費之間存在著密切關系，電力產業作為國民經濟的基礎產業，是其經濟繁榮的重要支撐。自2010年以來，貴州經濟呈現著明顯加快發展態勢，經濟增速連續10年全國前三，成功創造了趕超進位的“黃金十年”。目前，貴州省正處于經濟發展的快速期，電力消費量有增無已，為了實現電力發展與經濟發展相適應，確保電力資源有效配置，應全面了解貴州省電力消費與經濟增長的關系，掌握電力消費變化趨勢與電力行業高速發展的因素所在，使其為貴州省經濟轉型升級提供指導意義。電力作為能直接消費的二次能源，對改善人民生活水平起著重要作用，電力穩定供應是經濟發展的基礎，優化電力消費結構實現電力行業與經濟協調發展，不光能積極落實國家“雙碳”戰略方針，還能為貴州的經濟建設提供一定程度的政策參考。現結合貴州經濟發展狀況并立足于貴州省省情，利用單根與協整檢驗、誤差修正模型與格蘭杰因果檢驗、H-P濾波分析，建立貴州電力消費與貴州省GDP的關系模型，定量分析GDP與電力消費關系[1]，助力貴州省電力工業發展的政策方針制定。

2 現階段貴州省GDP與用電量的特征

GDP的增長離不開電力能源的支持，隨著貴州經濟的跨越式發展，全社會的用電量也隨之逐年攀高，2020年貴州全省電力消耗為1586.06億千瓦時，比2016年增加了344.29億千瓦時，增長率高達27.7%，同期GDP的增長率也高達30%，說明兩者之間存在密切關系。因此，將對貴州省的電耗強度和電力彈性系數進行分析，以此來了解現階段貴州省GDP與用電量的特征。

由表1可見，2005—2020年貴州省電力消費總量和國內生產總值年平均增量分別為8.32%和11.20%。平均電力彈性系數為0.716，平均電耗強度為2154.39千瓦時/萬元。電耗強度是社會經濟發展質量的一個重要指標，又被稱為單位GDP電耗，能準確反映電力能源的利用效率。2005—2014年貴州省電耗強度都在2000千瓦時/萬元以上，2015年首次降到2000千瓦時/萬元以下，并呈現逐年下降趨勢，這標志著貴州省經濟發展質量和能源利用效率不斷提高。電力彈性系數通常用來判斷電力消費增率與經濟增率兩者的協調水平，2005—2020年電力彈性系數在0.004～1.524間波動，均值為0.716，意味著現階段貴州省電力消費增加速度基本與GDP增長速度同步，2006年、2007年和2017年的彈性系數大于1，說明這三年貴州省電力消費增長速度大于國內生產總值增長速度，高耗能產業和重工業占比大。從當年貴州省政府工作報告中了解到，當年省政府均加速推進了產業結構和經濟結構改革，使得電力替代了部分一次能源，一定程度上導致了電力消費量劇增長彈性系數大于1。

3 貴州省電力消費與經濟增長的實證分析

3.1 數據來源

數據以2005—2020年為樣本期，考慮到通貨膨脹對物價影響，對國內生產總值作出了調整，以2005年為不變價，經濟增長選用貴州省國內生產總值表示，電力消費量則選用貴州省全社會電力年消費總量來表示。選取的原始數據分別來自《貴州統計年鑒》《中國統計年鑒》和貴州政府官網。

3.2 序列平穩性檢驗

經濟時間序列和電力消費時間序列往往是非平穩的，為防止“偽回歸”，將對lnGDP和lnE采用ADF單位根檢驗，檢驗結果如表2所示。

表2 模型變量ADF單位根檢驗結果

續表

文章將ADF檢驗的顯著水平控制為5%，若原始序列lnGDP與lnE不平穩，將對原始序列進行差分處理。由表2可知，檢驗類型(C，T)中截距項C為0，時間趨勢線T為0時，二階差分序列!!lnGDP和!!lnE的ADF統計值-3.182和-3.752分別小于各自5%顯著性下的臨界值-1.971和-1.971。因此，二階差分序列!!lnGDP和!!lnE平穩，下一步對經濟增長和電力消費協整關系檢驗和短期誤差進行修正。

3.3 EG兩步法協整檢驗

經差分處理后，lnGDP與lnE的二階差分是平穩的，但由于原始變量lnGDP與lnE為非平穩變量，要想進一步對貴州省經濟增長與電力消費之間的長期均衡定量描述，還需對序列lnGDP與lnE進行協整分析。協整分析主要有EG兩步法和Johansen檢驗法，由于文章只研究lnGDP和lnE兩個變量的協整關系，因此，采用EG兩步法較為合理[3]，步驟如下:

首先，利用OLS法建立回歸方程，即:

(1)

方程殘差為:

(2)

lnGDPt=-1.3293+1.4175lnEt

(3)

從長期均衡關系方程中可以得到，經濟增長與電力消費呈正相關，且具有長期相互促進作用。

3.4 ECM誤差修正模型

通過上述協整分析，序列lnGDP和lnE存在協整關系，可以建立誤差修正模型[4]。誤差修正模型可以進一步解釋非平穩時間序列lnGDP和lnE遇到的問題，提高其模型精確度，首先建立長期均衡關系：

lnGDPt=a0+a1lnEt+βt

(4)

則lnGDP一階自回歸分布滯后模型為：

lnGDPt=b0+b1lnE+b2lnEt-1+
b3lnGDPt-1+βt

(5)

對式(5)的分布滯后模型適當變形得：

(6)

整理得：

ΔlnGDPt=b1ΔlnEt+
γ(lnGDPt-1-a0-a1lnEt-1)+βt

(7)

式中:

γ=b3-1a0=b0/(1-b3)

a1=(b2+b1)/(1-b3)

(8)

式(7)即為誤差修正模型，γ為修正系數，為誤差修正項，反復檢驗，得到經濟增長與電力消費的誤差修正方程如下：

ΔlnGDPt=-0.005+0.285ΔlnEt-
0.203lnGDPt-1+0.261lnEt-1+βt

(9)

誤差修正方程式(7)表明，誤差修正項γ(lnGDP-a0-a1lnEt-1)和變量ΔlnEt共同影響了變量ΔlnGDPt短期波動，由式(8)、式(9)得誤差修正系數為-0.203，說明了當期對上期偏離程度的修正為-0.203，符合相反修正機制。修正后長期的協整方程系數a1為1.286，表示電力消費每增長1.286%，經濟增長1%，比未修正之前降低了0.131%。

3.5 格蘭杰因果關系檢驗

若A的變動有利于預測B的變動，則稱A為B的格蘭杰成因。[5]由表3可得，在10%的顯著下，lnE不是lnGDP的格蘭杰成因，P值為0.1988，沒有通過顯著性檢驗，說明電力消費對經濟增長預測趨勢不明顯。而lnGDP是lnE的格蘭杰成因，P值為0.0931，通過顯著性檢驗，說明經濟增長對電力消費預測趨勢明顯。

表3 GDP與電力消費量的格蘭杰因果關系檢驗

3.6 H-P濾波分析

H-P濾波是一種時間序列在狀態空間中的分解方法，相當于對波動方差極小化，分離其時間序列的波動成分和趨勢成分，如圖1、圖2所示。[6]運用H-P濾波分析，將lnGDP和lnE時間序列的波動成分和趨勢成分分離開來，波動成分表示為lnGDP-HP-C和lnE-HP-C，趨勢成分表示為lnGDP-HP-T和lnE-HP-T。觀察圖1可得，經濟增長和電力消費增長趨勢基本一致，且呈正相關關系，觀察圖2可得，經濟增長波動和電力消費波動的變化輪廓大致相同，經濟增長的波峰波谷和電力消費的波峰波谷基本對應。

圖1 lnGDP與lnE序列的趨勢成分

圖2 lnGDP與lnE序列的波動成分

4 結論

由貴州省電力消費與經濟增長關系研究可知：①從EG兩步法協整分析看，貴州省全社會用電量與國內生產總值兩者存在長期均衡的協整關系，電力消費每增加1.417%，經濟增長1%。②從變量lnGDP和lnE的誤差修正方程看，修正誤差系數為-0.203，當期對上期偏離程度修正是-0.203，反向修正。修正后的長期協整系數比未修正之前低了0.131%，說明電力消費對經濟的影響存在略微高估。③從格蘭杰因果關系看，貴州省國內生產總值是社會用電量的格蘭杰成因，國內生產總值變動有利于預測社會用電量變動，社會用電量不是國內生產總值的格蘭杰成因，兩者為單向格蘭杰因果關系。④從H-P濾波分析看，國內生產總值增長和社會用電量增長呈正相關的增長趨勢，國內生產總值波動成分曲線和社會用電量波動成分曲線波峰波谷變化輪廓大致相同，進一步佐證了社會用電量與國內生產總值之間存在長期穩定的均衡關系。