新疆能源消耗、环境污染、经济增长的协整分析①

湖北科技学院 梁娜 张吉刚 周迪

经济增长、环境污染和资源消耗之间有着密不可分的关系，妥善处理三者关系，是新疆实现可持续发展的重要因素。在保障经济发展对能源需求不断增长的同时，新疆也面临着降低能耗、改善和提高环境质量的问题。因此深入研究三者的关系情况，对新疆制定经济发展战略和政策具有一定的现实意义。

关于能源环境经济三者之间的关系的研究一直都备受关注，研究成果颇为丰富，主要是关于能源和经济关系的研究。关于三者的研究，文献[4]运用VAR模型分析了能源消费总量、GDP和二氧化硫排放量三者的关系，但仅分析了三者长期的关系，没有分析短期关系。

本文选取新疆能源消费、反应环境质量的工业废气排放量以及经济增长的相关数据，运用协整、VEC模型实证探讨三者之间长期与短期的相互影响、相互联系的内在规律。在其基础上利用脉冲响应函数和方差分解来对新疆能源、环境和经济三者所受到波动情况进行分析。

1 能源消耗、环境污染、经济增长的协整分析

1.1 数据来源及处理

文中采用的变量有能源消耗总量NER，反映环境污染状况的的工业废气排放量EVA和新疆各年地区生产总值GDP。样本区间为1985年至2009年，其中数据来源为《新疆50年》和《新疆统计年鉴》。为消除物价因素的影响，GDP以1985年作为基期进行平减。由于数据的自然对数不改变原来的协整关系，并能消除时间序列中存在的异方差现象，为此对变量取自然对数，分别记为lnNER、lnEVA、lnGDP。

1.2 能源、环境、经济的单位根检验

令△lnNER、△lnEVA和△lnGDP分别为lnNER、lnEVA和lnGDP的一阶差分，对变量进行单位根检验。

由图1及ADF单位根检验结果(表1)，可以看出lnNER、lnEVA和lnGDP是非平稳的时间序列，一阶差分后的△lnNER、△lnEVA和△lnGDP在1%的显著性水平下，通过ADF单位根检验，都基本上达到平稳，lnNER、lnEVA、lnGDP都是一阶单整序列，记为I(1)序列，满足了构造协整方程的必要条件。

表1 ADF单位根检验结果

图1 lnNER、lnEVA、lnGDP序列图

1.3 能源、环境、经济的长期影响:协整型检验

检验协整关系的方法很多，有EG两步法、Johansen极大似然法等。本文采用Johansen多重协整检验来检验变量lnNER、lnEVA、lnGDP之间的长期协整关系, 模型允许有截距常数项，但不含时间趋势项，检验结果见表2。

表2 Johansen协整检验表

由表2的迹检验统计量结果表明:在5%的显著性水平下存在一个协整方程，新疆能源消耗、环境污染和经济增长之间存在着长期稳定的均衡关系。标准化后的长期协整关系式如下(括号内为t统计量):

通过协整关系可以看出，新疆能源消费、环境污染和经济增长之间存在一种长期稳定的均衡关系，能源消费和环境污染、经济增长和环境污染关系一致。在长期水平里，能源消耗对环境污染(工业废气排放量)的弹性为0.318，能源消耗增加1%，环境污染(工业废气排放量)增加0.318%；GDP对环境污染的关系为正，但不显著，GDP增加1%，环境污染(工业废气排放量)增加0.449%；能源消耗和经济增长之间的长期关系不是一致的，即能源消耗长期内没有导致经济增长，这可能因为新疆在能源利用上导致大量的污染，导致治理染污成本大。

1.4 能源、环境、经济的短期影响:向量误差修正(VEC)模型

经过AIC和SC准则判断，建立二阶向量自回归较为理想，同时将协整方程的误差修正项引入模型，得到向量误差修正模型(VEC)。

1.4.1 关于ln(EVA)的短期方程(括号内为t统计量)

在短期，环境污染的量的增量率滞后一期和二期系数都为正，说明环境污染在短期内存在着很强的惯性，上期污染量的增加显著影响着下一期的污染增大，经济增长、能源消耗对环境污染没有显著的影响，协整方程的误差修正项为负，当环境污染增加时，误差修正机制使未来的污染速度下降。

1.4.2 关于ln(GDP)的短期方程

在短期，经济增长率的滞后一期的系数为正，在滞后两期系数为负，反应经济增长率很不稳定；误差修正项系数为负，表明误差修正机制能使得经济波动平稳，但是不显著。滞后一期的能源消费对经济有正的影响，表明环境污染、能源消耗在短期内对经济增长率有正向作用。

2 关于ln(ENR)的短期方程

短期来看，新疆经济增长率对能源消耗量增长率有降低作用，说明高的经济增加将减少能源消耗，经济增长量和质在同步进行，协整方程的误差修正项系数为负，说明在能源消耗量过大时，误差修正机制使未来的能源消耗量增长率的变化降下来。

3 能源消耗、环境污染、经济增长的脉冲响应和方差分解

脉冲响应是指一个变量受到其他变量冲击和影响的程度，而方差分解是研究系统中每个内生变量的贡献率，从而了解各信息对模型变量的相对重要性。我们运用脉冲响应和方差分解来研究信息冲击的情况。

表3 方差分解表

图2 脉冲响应图

从EVA对GDP和能源消耗的响应图可以看出，环境污染对GDP和能源消耗的响应在初期都不稳定，且随着时间的推移，波动越来越大，从表3可以看出，lnEVA的波动在初期由自身的不确定性决定，在第三、四期之后逐渐减小，lnNER对lnEVA的波动的贡献，从第二期的2.08%逐渐增加到第四期的7.95%后开始下降。而lnGDP对LNEVA的波动贡献较大，从第四期就到了61.61%，之后一直持续在70%之上。

从GDP对能源消费和环境污染的响应图可以看出，对于能源消费、环境污染一个标准信息的冲击，lnGDP的反应不很强烈,lnGDP的波动主要来自自身，从表3可以看出，lnGDP的波动在各期基本上都是受自身的不确定性决定，都在90%之上。

从能源消费对环境污染和经济增长的响应看，对于lnGDP的一个标准信息的冲击，lnNER的反应一直很大，在第五期达到最大，然后有减弱的趋势，说明经济增长对能源消费量的增长有促进作用，从表3可以看到，lnEVA对LNEVA波动的贡献一直很小，LNGDP对LNNER的贡献一直很高，从第四期开始都在80%之上。

4 结语

通过构建协整与误差修正模型，从长期和短期两个方面分析了新疆能源消费、环境污染和经济增长三者之间的相互影响，得出:能源消耗、经济增长都对环境污染存在长期的协整关系，但在短期来看影响不显著；能源消费对经济增长短期有显著影响，但是长期影响是反向的；经济增长所受的冲击对三者构成的系统的影响最大。

因此，要合理处理三者的关系，不要过度依赖能源，要通过技术进步，转变目前这种过度依赖能源的生产方式，另外要积极开发新能源，用更清洁、更高效的其他能源来代替煤电。这样既可以改善能源效率，缓解能源紧张与经济增长之间的矛盾，同时可以改善环境质量，使得新疆实现环境、资源与经济增长的协调、稳定、健康发展。

[1]蔡旭娜,赖川波.区域经济增长与能源消费关系的实证分析[J].统计与决策,2010(1).

[2]赵红丽,卢玉文.新疆产业能源消费与经济增长的关系研究[J].新疆财经,2011(2).

[3]朱晓.环境污染与经济发展关系的定量分析[J].新疆财经,2010(2).

[4]崔和瑞,王娣.基于VAR模型的我国能源—经济—环境(3E)系统研究[J].北京理工大学学报,2010.