甘肃省能源消耗与经济增长关系研究

[摘 要]本文以甘肃省1995年到2013年能源消耗总量和GDP数据为基础，先利用能源消耗和经济发展的主要统计指标分析甘肃省的能源消耗和经济发展现状，并对能源消耗与经济增长关系作协整检验、建立误差修正模型及Granger因果关系检验。结果表明，甘肃省是一个高能耗的省份，能源消耗与经济增长之间存在长、短期稳定均衡关系，高能耗是经济增长的原因。

[关键词]甘肃省;经济增长;协整关系;因果关系;能源消耗

一、甘肃省能源消耗以及经济发展概况

1.1 能源消耗及经济发展趋势

图1 1995-2013年甘肃省、全国能源消耗、GDP增长率图

由图1可以看出，1995-2013年，甘肃省的能源消耗和经济增长均呈快速增长趋势，经济增速快于能耗增速。甘肃省能源消耗总量(EC)由1995年的885.68万吨标准煤，增长到2013年的8 356.51万吨标准煤，增加了7 470.53万吨，年平均增长量为415.05万吨标准煤，年平均增长速度为9.3%。同期，甘肃省国内生产总值(GDP)由557.76亿元增长到6 330.6亿元，年平均增长量为320.72亿元，年平均增长速度为13.6%。

甘肃省和全国的能源消耗和GDP增长率均呈现先递减再增长，递减再增长的波动趋势，能源消耗年平均增速超过全国的2倍。甘肃省GDP年平均增长率13.6%，全国GDP年平均增长率为13.3%;甘肃省的能源消耗年平均增长率高达9.3%，全国的能源消耗年平均增长率为4.1%。

1.2 能源消耗强度及能源消费弹性系数特征

图2 1995-2013年甘肃省和全国的能源消耗强度图

由图2可以看出，甘肃省经济发展对能源的依赖程度高于全国。从1995年到1998年全国的能源消耗强度高于甘肃省能源消耗强度，到1999年之后甘肃省的能源消耗强度高于全国的能源消耗强度。从1995到2013年，甘肃省的平均能源消耗强度为1.88吨标准煤/万元，远高于全国平均能源消耗强度1.38吨标准煤/万元，明显高于全国平均水平。

图3 1995-2013年甘肃省和全国能源弹性系数图

由图3可以看出，甘肃省和全国能源消费弹性系数趋势均呈现波动变化，但甘肃省的能源消耗弹性系数波动幅度更大。能源消费增长的不稳定是造成能源消费弹性系数大幅度波动主要原因。1997年，甘肃省的消费弹性系数最高为5.06;2000年，甘肃省的消费弹性系数最低为-0.86。甘肃省的能源消费弹性系数平均值为1.1，全国的能源消费弹性系数平均值为0.36，比全国平均水平高0.74。说明甘肃省工业不发达，能源利用率低。

二、1995-2013年甘肃省能源消耗量和经济增长关系的实证分析

2.1 数据预处理

本文实证分析数据来源于国家统计局数据库，选取1995-2013年的甘肃省能源消耗量和GDP为样本数据。建立甘肃省能源消耗总量序列{ECt}和经济增长序列{GDPt}原始数据图。

{ECt}、{GDPt}具有指数曲线增长趋势，不平稳。对它们进行取对数的运算，以消除指数影响，将能源消耗量序列取对数后的`序列命名为Yt，即Yt=ln(ECt);将序列{GDPt}取对数后的序列命名为Xt，即Xt=ln(GDPt)。Yt和Xt均有线性增长趋势。对Yt和Xt分别做一阶差分，得新序列DYt和DXt。平稳性检验结论如表1。

2.2 能量消耗总量序列和经济增长序列协整检验

用EG两步对甘肃省能源消耗总量序列{ln(ECt)}和{ln(GDPt)}序列作协整检验。第一步，首先普通最小二乘回归法对{ln(ECt)}和{ln(GDPt)}作参数估计，结果如表2。

协整回归方程：ln(GDPt)=0.996 609+0.947 996* ln(ECt)+et

第二步，用ADF单位根检验残差{et}是否平稳。

残差的计算公式为：et=-0.947 996*ln(ECt)+ln(GDPt)-0.996 609。

如表3，P值为0.000 2，所以拒绝原假设，说明残差序列平稳，又因为甘肃省能源消耗量对数序列{ln(ECt)}和甘肃省{ln(GDPt)}都是一阶单整序列，所以两者具有协整关系。由协整回归方程表明，两者长期的协整关系为：每增加一个单位的能源消耗，甘肃省的GDP就平均增加约0.947 996。

2.3 建立误差修正模型ECM

两个变量虽然有长期均衡关系，但在短期内依然可能出现波动。此时，可用ECM对这种短期失衡加以修正。利用差分序列关于序列和前期误差序列{et}(也就是上一步协整检验求得的残差)进行OLS回归，构建如下ECM模型;其中et=-0.947 996*ln(ECt)+ln(GDPt)-0.996 609，参数估计结果见表4。

参数估计结果表明：甘肃省能源消耗量的变化不仅取决于甘肃省GDP变化，还取决于上一期能源消耗量对本期均衡水平的偏离，误差项估计的系数为0.240 694，体现了误差修正模型对偏离的修正，上一期的偏离度越远，本期修正的量就越大，即系统存在误差修正机制。

2.4 因果关系检验

表5 滞后1期格兰杰因果关系检验表

Null Hypothesis Obs F-Statistic Prob.

能源消耗不是经济增长原因 16 3.362 04 0.002 5

经济增长不是能源消耗原因 0.469 40 0.637 3

原始数据能源消耗量(EC)和GDP为I(1)，1阶单整。对Xt和Yt作滞后二阶因果关系检验。如表5。对于能源消耗不是经济增长的格兰杰原因的概率是0.072 5，在0.05的显著水平下拒绝原假设，所以能源消耗是经济增长的原因;经济增长不是能源消耗的格兰杰原因概率是0.637 3，在0.05的显著水平下，接受原假设，说明经济增长不是能源消耗的原因。

三、结 语

甘肃省能源消耗量和经济增长之间具有长、短期的动态均衡关系。两者长期的均衡关系为：每增加一个单位的能源消耗，甘肃省的GDP就平均增加约0.947 996;GDP的当期波动对能源消耗量的当期波动调整幅度很大，每当增加1亿元的GDP便会增加0.790 16万吨标准煤的能源消耗量，上期误差对当期的能源消耗量的当期波动调整幅度较小，单位调整比例为0.240 694;甘肃省能源消耗是甘肃省经济增长的格兰杰原因，是一种单向的因果关系。说明甘肃省属于能源依赖型经济增长模式。

参考文献：

[1]李邵萍，郝建芳，王甲山.东北地区碳排放与产业结构关系的实证研究――基于1995-2012年数据分析[J].中国石油大学学报，2014，30(5).

[2]万寿义，杨景海.能源消耗与经济增长的关系分析――基于辽宁省时间序列数据 [J].南京审计学院学报，2013(3).

[3]庞家幸，陈兴鹏，王惠榆.甘肃省能源消耗与经济增长的关系研究及能源消耗预测[J].干旱区资源与环境，2014(28).