河北省能源消费与经济增长的关系研究

高思静

摘 要：随着世界的进步，一味地追求经济的发展已不可取，而追求经济的可持续发展必然要受到能源的限制。降低能源的消耗，实现产业模式从高消耗转型资源节约的问题已迫在眉睫。本文选取河北省2005-2013年的年度数据，将河北省各城市的能源消费（单位为：万吨标准煤）情况作为能源消耗变量，将各城市各产业生产总值（单位为：亿元）作为经济增长变量，根据柯布道格拉斯生产函数的演变，制定能源消耗与经济增长之间的理论方程，利用面板数据的相关知识对河北省各城市能源消耗和经济增长情况进行实证分析。

关键词：能源消费；经济增长；面板数据；平稳性检验

引言：能源是经济发展过程中不可或缺的生产要素之一。作为经济增长不可或缺的投入要素，能源对经济发展起到决定性作用。于此同时，能源过渡消费所带来的能源耗竭和环境问题，已经成为21世纪人类发展的重大挑战之一。因而，研究能源消费与经济增长的关系，探求二者之间的变化规律，具有重要的现实意义。因此有很多学者在这方面有过研究，比如丁焕峰、周月鹏（2010）应用面板数据对我国1953-2007的能源消费和经济增长的关系进行研究，表面它们之间有单项因果关系。陈德敏、张瑞等（2012）利用面板数据模型对1995-2009年中国29个省份的能源效率和经济增长的不同关系进行研究等等。

实证分析：

一、 面板数据模型平稳性检验

根据面板数据单位根检验理论，分别对各城市各行业经济增长其一阶差分和各城市能源消费情况，及其一阶差分进行单位根检验，本文我们利用有相同单位根的LLC检验和不同单位根的IPS检验和ADF-Fisher检验，根据检验结果判断向量之间是否具有面板单位根。检验结果请见表1所示：

表1中结果表明，在水平检验在5%的显著水平下没有完全拒绝原假设，接下来我们检验各个变量的一阶差分形式。能源消费的一阶差分与各行业经济增长的一阶差分在5%的显著水平下拒绝变量之间存在单位根，拒绝面板数据是非平稳的。根据如上结果表明能源消费和各行业的经济增长均为一阶单整序列，记作

二、 面板数据模型协整检验

根据面单位根检验结果可以得出：各城市能源消费与各行业经济增长之间满足一阶单整，即，，，同阶单整是协整性的必要条件，在利用单位根检验得到面板数据平稳性的前提下，对向量进行协整性检验。本文是利用Engle and Granger两步检验法检验面板协整关系，具体方法主要有Pedroni检验和Kao检验。原假设：变量之间不存在协整关系。Eviews6.0得到如表2的结果所示，其中最优滞后阶数是根据AIC （赤池信息准则）判定，得到滞后阶数为1。根据表2中结果显示，除了统计量为Panel v-Statistic、Panel PP-Statistic的P值外，都支持协整关系，即表明11个城市的能源消费与各行业的经济增长之间存在协整关系。

根据如上结果，只有在统计量为Panel v-Statistic、Panel PP-Statistic时，没有通过协整检验，其余情况下均在5%的显著水平上拒绝原假设，这种情况满足整体拒绝原假设。对于河北省各城市来说，不同城市的，之间具有的长期、稳定的关系也不同。

三、 hausman检验

表3中第一部分给出的是Hausman检验结果。Hausman统计量的整体值是31.529，相对应的整体概率是0.000，说明检验结果拒绝随机效应模型的原假设，故应建立固定效应模型。图中第二部分给出的是Hausman检验中间结果比较。fixed代表个体固定效应模型对参数的估计，random代表随机效应模型对参数的估计，var（diff）是相对应的参数估计的分布方差的差。

综上所述，该模型存在固定效应，故应建立固定效应回归模型。

四、 模型设定

（1）首先对系数和截距均不变的模型进行假设检验

根据上式得到： > = 1.666，所以拒绝模型为截距和系数都不变的假设，参数存在显著性差异。

（2）进而对变截距模型进行假设检验

根据上式得到： > = 1.718，所以拒绝模型为截距和系数都不变的假设，参数存在显著性差异，即模型为变系数模型，变系数模型则反映了河北省内各城市能源生产弹性和经济对能源的产出效率存在差异。根据模型设定检验中得到本文面板数据模型为变系数、变截距模型，并结合协整检验中考虑到的不同城市之间具有不同的协整向量，得到的协整关系式为：

对各城市进行回归分析，得到不同城市的协整回归方程，回归系数如表5所示。

表5中结果表明，回归系数显著不为0，F统计量较大（P值显著）。调整后的样本决定系数达0.995，说明模型的拟合优度较高。从回归结果来看，河北省内11个城市能源消费具有明显差异。其中，第一产业生产弹性系数最高的是张家口，第二产业生产弹性系数最高的是廊坊，第三产业生产弹性系数最高的也是张家口。当各城市能源消耗每增加1万吨标准煤时，对应第一产业的生产总值增长量为亿元、第二产业生产总值增长量为亿元、第三产业生产总值增长量为亿元。同样，当三个产业生产总值各增加1亿元时，能源消耗增加值为++万吨标准煤。

结论：

通过对河北省2005-2012年各城市能源消费与经济增长数据组成的面板数据进行面板单位根检验、协整检验，综合分析我省能源消费与各产业地区生产总值情况，我们一共得到如下结论：

（1）我省的能源消费与各产业经济增长数据组成的面板数据模型中，向量之间具有平稳性，在此基础上进行协整检验，得到两者之间存在长期协整关系。说明能源消费与各产业经济增长之间存在长期稳定的比例关系，如果有偏离平衡位置时，那也只是暂时的，最终都会恢复到原来的均衡位置。

（2）能源消费与各产业内的因果关系。一是从短期时间看，能源消费对第一产业经济增长具有单向因果关系，即能源消费的增加能促进经济的增长，反之能源消费减少，生产总值也会随之减少，而第一产业经济增长对能源消耗情况没有显著影响；能源消费与第二产业间具有双向因果关系，说明能源消费促进经济增长，同时经济增长也能促进能源消费；能源消费与第三产业经济增长之间存在反向因果关系，即第三产业的经济增长对能源消费有存进作用，而能源消费情况不会对第三产业经济增长造成负面影响。从长期角度来看，能源消费与第一产业之间不存在因果关系，即两者之间的相互联系比较弱。存在从第二产业经济增長到能源消费的单向因果关系，存在从第三产业经济增长到能源消费的单向因果关系。

参考文献：

[1]丁焕峰，周月鹏.能源消费与经济增长关系——基于中国1953-2007年的实证研究[J].工业技术经济，2010，7： 71-77.

[2]陈德敏，张瑞，谭志雄.全要素能源效率与中国经济增长收敛性——基于动态面板数据的实证研究[J].中国人口资源与环境，2012，1： 130-138.

[3]高铁梅.计量经济分析方法与建模[M].北京：清华大学出版社，2009.

[4]John..The relationship between energy prices and economic： Time series evidencefrom Asian developing countries [J]. Energy Economics， 2000，22： 615-625.