山东省煤炭消费与人口及经济增长关系的实证分析

杨盼盼

摘要：基于环境负荷模型，通过对1990—2012年山东省煤炭消费与人口、经济增长（人均GDP表示）、技术（单位GDP能耗）之间数据进行分析，并且通过单位根检验、协整检验和误差修正得出以下结论：山东省的煤炭消费与人口、经济发展水平和技术之间存在着长期的均衡关系，其中经济增长对于煤炭消费的影响最大。对此应加大科技创新，优化产业结构和控制人口增长，以减少对能源的消耗和对环境负荷的压力。

关键词：山东省；环境负荷；协整理论；煤炭消费

中图分类号：F0615 文献标识码：A文章编号：2095-3283（2016）04-0056-03

一、引言

煤炭作为重要的能源之一，是人类社会生存发展的重要物质基础，同时也是促进经济增长的重要生产要素。山东省作为我国的经济强省，经济发展越来越依靠能源的消耗，2012年山东省GDP为5001324亿元人民币，比2009年增加了4755%，而同时煤炭消耗量达到了40233万吨标准煤，比2009年增加了1563%。从2012年的能源消费弹性系数中也可以看出，经济增长与能源消费之间关联紧密。

当前，国内外关于能源消费与经济增长关系之间的研究很多，但对能源消费与人口因素对于经济增长影响的研究较少。在20世纪80年代，Kraft-J和Kraft-A运用美国近30年的数据通过格兰杰因果分析方法，验证了美国GNP与能源消费之间存在着单向的因果关系，美国GNP是能源消费的原因。近年来，我国在关于能源消费和经济增长关系的研究中，主要采用协整分析和误差修正模型理论，林伯强运用协整理论分析了我国的能源消费与GDP、能源价格之间的关系。马宏伟运用灰色关联理论得出我国的能源消费与GDP呈正相关的增长关系。本文通过环境负荷模型，将人口因素引入到模型中，通过时间序列分析方法，以山东省为例对于煤炭消费和人口规模、能源利用效率、经济增长之间的关系运用协整理论进行验证，得出煤炭消费与经济增长、人口规模和能源利用效率之间的关系。

二、研究方法

环境负荷模型是由Ehrlich等人在1970年提出的，主要是为了说明人口、技术等因素对于环境的压力影响更大。环境负荷模型公式为：I=P×A×T 其中I表示环境负荷，主要以煤炭的消费数量表示；P表示人口的数量；A表示经济的发展水平，以人均GDP表示；T表示单位GDP的能耗量，反映的是技术水平的高低。

三、变量确定与数据的选取

本文选取1990—2012年山东省人均GDP、单位GDP能耗量、22年的人口普查数量以及煤炭消费总量作为样本数据。为了说明人口规模与经济增长和单位GDP对煤炭消费量的影响，对环境负荷模型作如下改变：I=Pa×Ab×Tc×εε，其中，ε为随机误差项。为了得到平稳的时间序列，同时对这一公式两端分别取对数，得到线性模型：LnI=aLnP+bLnA+LnT+ε，将LnP、LnA、LnT分别作为自变量，LnI作为因变量，ε作为误差项，然后进行线性回归，得到取得对数后的变化趋势（见图1）。

数据来源：2013年山东统计年鉴。由图1可以看出，取得对数以后的LnT，即单位GDP能耗随着时间的推移其数值逐步下降，2011年开始出现负值，说明山东省对煤炭的利用效率在逐步提高，进一步说明山东省传统资源消耗型产业开始优化升级，减少了对煤炭资源的消耗。取得对数后的人口规模LnP基本上保持速度不变，LnA即人均GDP整个趋势在波动中稳步上升，LnI环境负荷即对煤炭的消费量呈先降后升趋势。

四、实证分析

（一）单位根检验

单位根检验是序列的平稳性检验，如果对数据不进行平稳性检验，直接进行回归，就会产生伪回归的现象。为了避免伪回归的问题，首先要对LnI、LnA、LnP、LnT进行时间序列的平稳性检验。ADF检验是时间序列平稳性检验最常用的单位跟检验方法。ADF检验方法可以通过对ADF检验拓展的三个模型进行检验，模型一为不含有时间趋势和常数项，模型二为只含有常数项而没有趋势项，模型三为含有常数项和时间趋势项。如果在这三个模型的检验中，其中有任何一个的模型检验结果ADF值小于Mackinnon的临界值，那么该序列就是平稳的。运用Eviews 70对LnI、LnP、LnA、LnT进行单位跟检验，其结果见表1。

（二）协整检验

协整理论是由恩格尔和格兰杰在20世纪80年代提出来的，主要观点是：在有两个或者两个以上的多个变量中，如果每个都是非平稳的变量且它们的线性组合中有可能是平稳的，那么该组合有可能成为一个平稳的变量，在这种情形下，变量之间的长期均衡关系便可以通过协整理论进行检验。协整关系的检验主要有两个方法：当被检验的变量之间只存在一个协整关系那么便可以采用恩格尔和格兰杰的EG两步法；如果是多个变量之间可能存在协整关系那么可以采用另一种方法“约翰森极大似然法”。本文采用的是EG两步法，首先是如果两个变量之间是同阶单整，那么就可以先通过OLS估计长期的协整方程：yt=a0+a1xt+μt，并将残差et作为均衡误差μt的误差值，接着用ADF检验残差值的平稳性。以LnI为因变量 ，LnP、LnA、LnT为自变量，通过OLS建立如下回归方程：

（三）误差修正模型

根据协整理论，如果变量之间存在着协整关系，那么就可以利用修正误差模型来描述自变量对因变量之间的长期关系和短期的波动情况进行解释。通过对其残差的检验以及Eiews70求出LnP、LnA、LnT与LnI之间的长期均衡关系，建立如下的误差修正模型：

DLnI=-0199882+0421340DLnA+0110481DLnP+0410272DLnT-0414602ecmt-1

通过上式可以看出，山东省人口每增加1%，对煤炭的消费就以11048%的速度增长。若山东省人均GDP每增加1%，那么其煤炭消费量就以4213%的速度增加，若山东省单位GDP能耗每增加1%，其对煤炭消费的影响就会以41027%的速度增加。误差修正项的系数大小反映了对于长期均衡偏离程度的调整力度，通过该公式我们看到该误差修正项的系数是-0414602，说明ecmt-1以41%的比例对下一期的煤炭消费增长的短期变化产生负的影响，也就是在短期内山东省的煤炭消费每年对上一年偏离长期均衡水平的短期调整幅度为41%。

五、结论与建议

（一）结论

通过对1990—2012年山东省煤炭消费与人口、经济增长（人均GDP表示）、技术（单位GDP能耗）之间数据进行分析，并且通过单位根检验，协整检验和误差修正得出以下结论：山东省的煤炭消费与人口、经济发展水平（人均GDP表示）和技术（单位GDP能耗）之间存在着长期的均衡关系。由误差修正模型可以看出，经济增长（人均GDP）对于煤炭消费的影响最大，即如果山东省人均GDP每增加1%，其煤炭消费量就将以42%的速度增加。这是因为作为经济大省，山东省能源消耗中对煤炭的依赖性较大，高耗能、高污染的行业占整个山东省经济发展的比重较大。由此可见，山东省如不加快转变经济增长方式，则对煤炭等资源的依赖性将更加严重，所造成的污染也会日益加剧，将极大阻碍山东省经济的可持续发展。而技术（单位GDP能耗）对于煤炭消费的影响，单位GDP能耗每变动1%，煤炭的消费量就会变动41%，这就要求提高技术水平，减少对煤炭资源的消耗和对环境负荷的压力。

（二）对策建议

一是加大科技创新，加快经济增长方式由依靠能源消耗型向依靠科技进步转变。一方面大力发展煤炭技术，提高煤炭利用效率，减少对煤炭资源的浪费，另一方面，大力发展海洋风能、潮汐能以及波浪能等新能源，逐步减少对传统能源的依赖，实现产业发展的优化升级。

二是优化产业结构，逐步通过海洋产业的联动发展模式，带动其他相关低耗能产业的发展，实现人口与环境能源消费的协调。山东省应当按照十八届五中全会提出的五大发展理念和全省蓝色经济规划的发展要求，遵循“一核、两级、三带、三组团”的发展模式，在济淄泰莱德聊城镇密集区建设富有齐鲁文化底蕴、山水特色突出、综合实力强劲的产业。在青潍城镇密集区，大力发展海洋经济，推进沿海深水大港、临港产业园区和构建以海洋科技、电子信息、装备制造、新材料为主的高端制造业集群和现代服务业。在烟威城镇密集区主要是促进海洋高新技术、高端装备制造和现代服务业发展，建设重要的海洋产业基地，保护独特山水景观，实现产业高端化、人居环境品质化的滨海旅游休闲度假区。在东滨城镇密集区主要是发展低碳生态、集约高效的产业。济枣菏城镇密集区发挥文化资源优势，深入挖掘儒家文化，运河文化内涵，建成国际旅游名城和东方文化圣城。在临日城镇密集区建设商贸物流中心、临港产业基地。

三是进一步控制人口增长。由误差修正模型中可以看出，山东省人口每增长1%，其引起的煤炭消费就会增加11%，因此，控制人口增长将会减少对环境负荷的压力。

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（责任编辑：郭丽春董博雯）