我国三次产业经济增长与能源消费的均衡关系研究

马文婷

中图分类号：F206 文献标识码：A

内容摘要：本文主要采用稳健性较好的、具有小样本特性的ARDL模型以及Toda-Yamamoto因果检验方法，对我国三次产业经济增长与能源消耗之间的关系进行实证研究。研究结果显示，就总体而言，我国社会主义市场经济的整体发展和能源消费之间存在着均衡关系，并且国内生产总值是能源消耗总量的Granger原因。三次产业经济增长与能源消耗之间的关系：第一产业增加值与能效消费之间的关系是相对独立的；第二产业和第三产业增加值与能源消耗之间长期处于均衡关系，并且表现为第二产业增加值是能源消费的Granger原因。

关键词：三次产业 ARDL模型 经济增长 能源消费 均衡关系

目前，我国处于经济社会发展的战略机遇期，一方面我国工业经济发展迅速，另一方面能源消耗也在不断增加（张丽峰，2008）。特别是进入21世纪以来，我国能源消耗的增长率高达9%。据相关部门预测，2020年之前是我国工业化以及城市化高速发展的阶段，同时能源需求也会以较快的速度增长。在我国经济快速增长、能源消耗不断加剧的情况下，能源的过度消耗也带来了巨大的环境问题。目前，能源供需失衡、能源短缺问题已经成为限制我国经济可持续发展的重要因素。由于面临严峻的环境问题以及能源问题，因此节能减排势在必行。鉴于此，本文拟研究能源消费和三次产业经济发展之间的关系，并且提出如何正确对待经济与能源消耗之间的关系，对于推动我国经济可持续发展具有重要意义。

能源消费与经济增长的内在机理

（一）经济发展需要能源支撑

现代经济发展是以能源消耗作为基础的，能源在推动经济发展方面起到了无可替代的作用，能源对经济发展推动作用具体可以表现在以下几个方面：一是在一定的社会产业结构中，经济发展的速度越快，经济的整体发展水平越高，其对能源的需要量也越多。二是经济增长对能源的需求结构和种类不断变化与发展。三是随着经济不断增长，经济发展对能源的质量要求不断提高。

（二）经济发展为能源发展提供了必要条件

首先，经济快速增长为能源发展提供了财力、物力以及人力的支持。其次，经济的高速发展，生产规模的不断扩大，经济发展对能源的消耗就会越多。随着我国社会主义市场经济的快速发展，市场对能源需求不论是在总量上还是种类上都大大增加，这也为能源开发提供了很大的动力。

（三）能源是经济发展的基础

在社会经济发展的过程中，离开能源的支撑，社会经济发展就失去了动力。能源在推动社会发展的过程中发挥着至关重要的作用，能源对人类社会的推动作用首先表现在推动经济发展，而经济的快速发展也离不开能源的支持。其次，能源是经济增长中的关键因素，没有能源的支持，经济建设就难以进行。

实证模型与方法选择

（一）模型选择

自回归分布滞后模型是由Charemza和Deadman最先提出的。其主要原理是使用边界检验法确定不同的变量之间是否存在着长期稳定关系，进而在协整关系的基础上对变量之间的相关参数进行估算。

首先，建立无约束误差修正模型：

在进行实际研究的过程中，如果接受原来的假设，那么就表明在变量之间不存在协整的关系，如果不接受原来假设，这就说明在变量之间存在协整关系。Pesaran等（2001）在进行研究的基础上得出了F统计量的上下两个临界值，在进行实际研究的过程中如果通过实际计算获得F值大于上临界值，那么原来的假设就是无效的，如果通过计算得到F值要小于下临界值，此时就需要进行单位根检验，在进行研究时，如果所有的变量都是1阶单整的，即1（0），能够根据下界得出结论。

其次，在进行研究的过程中，当不同的变量之间存在协整关系，可以对不同变量之间的相关系数进行估计。在确定了变量之间的滞后阶数p和q之后，可以估计长期动态方程（2）的参数和短期误差修正模型（3）的参数。

ARDL模型的最大优点在于无论在变量之间是否存在协整关系都十分适用。并且在实际研究的过程中ARDL方法更加具有稳健性，该方法已经被广泛使用到小样本估计中。除了以上优点之外，在研究的过程中如果采用传统方法，那么只能对变量之间的长期关系进行检验，而无法检验长期关系的方向，但是如果在进行实际研究的过程中使用ΔY_t和ΔE_t作为因变量对式（1）进行边界检验则可以实现这一点，当在这两种情况下ΔY_t和ΔE_t都存在长期稳定关系时，就可以将他们之间存在的双向因果关系作为重要参考。

（二）Toda-Yamamoto方法

在使用Toda-Yamamoto进行因果检验时其要求比较少，对变量的单整阶数没有具体要求，在进行因果检验时会直接使用变量之间的水平值进行检验，这样就可以在进行因果检验时避免出现不必要的错误，降低了出现错误的几率。

使用该方法进行因果检验时，其主要步骤如下：

第一，通过信息准则确定自回归模型的最佳滞后阶数。

第二，利用单位根检验的方法确定不同变量之间可能的最大单整阶数。

第三，建立时滞增广VAR模型：

实证研究

（一）数据选取

本文在进行研究的过程中为了保证数据的详实可靠，使用的能源消费数据全部来自于我国政府部门发布的《中国能源统计年鉴》，为了使本文的研究更具有说服力，本文在进行研究的过程中选取了1991-2013年间的能源统计数据，单位为万吨标准煤。全国的GDP以及我国三次产业的GDP数据都换算为以不变价格计算的实际GDP，单位是亿元。同样为了保证数据的可靠性和真实性，我国经济发展的GDP数据以及我国三次产业增加值数据也同样选取我国政府部门发布的《中国统计年鉴》，本文在进行具体研究的过程中将1992年作为基数。在进行研究的过程中以EC、EC1、EC2、EC3来分别代表我国能源消耗总量、第一产业、第二产业、第三产业能源消耗量，与此相对应采用GDP、GDPI、GDP2和GDP3来分别代表我国国内生产总值、第一产业、第二产业和第三产业GDP值，并且为了方便研究使用Δ来具体代表一阶差分。

（二）能源消费与经济增长的协整性检验

在进行研究的过程中，为了尽可能地适应ADRL的检验需求，本文主要选取了第一产业、第二产业、第三产业一阶差分后的GDP数据和以及一阶差分后的能源消耗数据作为公式（1）的因变量。在进行具体研究的过程中，根据AIC，除了全国宏观数据的最佳滞后阶数是2阶之外，其它数据的最佳滞后阶数全部都是3。最后，在进行具体研究的过程中分为总体和三次产业检验我国经济发展与能源消耗之间内在的协整性，在进行具体研究的过程中，如果在能源消耗和经济增长之间存在协整关系，可以通过上文中的（2）式、（3）式对变量之间的长期系数和误差修正项进行准确计算。本文在具体研究的过程中，所获得的结果如表1所示。

通过对表1中的数据进行统计可以发现，在计算得到的数值当中有多个数值没有通过10%显著下的临界值，这表明在我国经济建设的过程中，我国经济增长和能源消耗之间并不存在长期均衡关系，但是从F统计检验的结果来进行分析，我国经济增长和能源消耗之间存在有协整关系。

通过对表1进行具体分析可以看出，在我国进行经济建设的过程中，第二产业发展与能源消耗之间存在长期关系，并且第二产业经济增长和能源消耗的关系长期高于10%的显著水平，随着第二产业经济增长，第二产业的能源消耗也在不断增加，这说明在进行经济建设的过程中第二产业的发展能够带动我国能源消耗。从相关数据进行分析，我国经济在发展过程中，每增加1%的国内生产总值，我国的能源消耗水平就会相应地增加0.52%。同样经过分析也可以得出，在我国三大产业发展的过程中，第二产业的产出每增加1%，第二产业发展对能源的消耗就会增加0.45%。同样，本文发现，在我国经济发展的过程中，第三产业发展和能源消耗之间存在有长期的均衡关系，我国第三产业在发展的过程中能源消耗每增加1%，我国第三产业的产出就会增加1.58%。这表明我国第三产业的快速发展需要一定的能源作为基础。通过对第一产业进行F统计量显著性检验。发现我国经济建设过程中第一产业的发展与能源消耗之间不存在必然的联系，二者之间也没有稳定的关系。除此之外，计算的最终结果表明，文中的三个误差修正项ecm（-1）的系数都要远远小于0，虽然在研究的过程中在修复程度上有所偏差，但是从整体上看都符合反向修正机制，并且结果显示在第二产业内比较大，而在第三产业则比较小。这说明，在我国进行经济建设的过程中，当经济增加值和能源消耗之间脱离了均衡关系时，反向修正机制会使二者重新回到正常的均衡关系。

（三）能源消费与经济增长的Granger关系检验

本文研究表明，在我国经济建设的过程中，我国GDP增长和能源消费、第二产业与能源消费、第三产业发展与能源消费之间存在着明显的Granger因果关联。为了保证本研究的真实、可靠，文中使用Toda-Yamamoto方法对研究结果进行进一步检验。本文先采用了ADF方法对研究所涉及的各个变量进行单位根检验，检验结果如表2所示。通过对表2进行具体分析可以看出，一部分原始序列在含有常数项和趋势项时已经是平稳序列，也不存在单位根。需要指出的是在一阶差分调节下，所有序列都平稳，因此变量的最大可能单整阶数都是1阶。

在最大单整阶数确定后，利用（4）以及（5）式，对我国经济发展和能源消耗之间的Granger因果关系进行检验，获得的结果如表3所示。通过分析可以发现，其中有三个Wald统计通过了显著性水平检验，这充分说明了在我国宏观经济发展的过程中，经济增长和能源消耗之间存在着单向的因果关系。具体而言，在我国经济发展的过程中，第一产业增长和能源消耗之间不存在必然的因果联系，第二产业发展是能源消费的Granger原因，第三产业增长和能源消费之间存在有单向的因果关系。这表明文中的协整检验是科学的、合理的。

结论及建议

（一）结论

第一，我国国内生产总值与能源消耗之间存在着长期的均衡关系，并且国内生产总值构成了我国能源消耗总量的Granger原因。这说明随着我国经济不断增长，我国的能源消费也在增加，在此需要指出的是，我国实施的能源政策在宏观上不会影响我国经济发展。但是，为了提高经济发展质量，转变经济发展模式，在我国经济发展的过程中，一方面要对能源的使用方式进行创新，提高能源的使用效率，另一方面要积极开发新能源，以实现政府制定的节能减排目标（许彬等，2015）。

第二，分析第二产业的发展能够得出能源消费的单向Granger因果关系，第二产业的快速发展会拉动能源消费增长；第三产业能源消费增长则会拉动经济发展，并且存在着能源消费增加和第三产业产出增加之间的单向因果关系；第一产业发展与能源消耗之间没有必然的因果关系，也没有长期均衡关系。通过分析可以得出，我国第一产业、第二产业、第三产业之间产业结构和发展水平差距很大，不同产业发展对能源的需求存在很大差异。在我国实施不同的产业能源政策时，必须考虑能源消耗与经济增长的内在关联，确保我国能源政策既要提高能源的利用效率、减少能源浪费，又避免因为制定新的能源政策对我国产业发展造成的不利影响。如何提高我国能源的使用效率，以较小的能源投入获得更多的产出，是经济新常态下必须解决的问题。

（二）政策建议

新常态经济条件下，促进能源转型，需要探讨能源产业政策。由于我国能源消费基数大、速度快，为了实现减排承诺，控制能源消费总量亦是能源宏观管控的重要内容。当前我国正处于“三期叠加”的时期，经济发展进入新常态，有必要结合能源产业发展面临的新形势以及新问题，对我国已实施的能源产业政策进行评估调整，形成更好的政策组合。第一，促进能源转型。“十一五”时期以来，我国节能减排取得显著成效。能源消费增速减缓，能源结构与能源效率不断改进，新能源发电装机规模位居世界前列，单位GDP能耗和温室气体排放持续下降。但从转型的基础来看，我国能源结构仍旧以煤炭为主，与已完成两次能源转型的其他国家相比，我国能源转型任务仍非常艰巨。从经济发展水平对能源价格承受力来看，我国也明显低于发达国家。因此，我国能源转型必须要有更强的变革才能与其他国家同步。客观地说，我国能源结构的演进不可能像西方国家那样，依次完成由煤炭到油气，再从油气到可再生能源的变化，而可能要直接进入以可再生能源为主的发展阶段，跨越式地演进和迭代式地发展。第二，要发挥产业对节能减排的积极作用。产业具有双重身份，不仅是能源消耗的主体，也是推动节能减排和能源转型的技术载体。能源转型要坚持以产业为重点，强化节能减排措施，一方面降低能源需求增速，另一方面强化低碳清洁技术的供给与应用。要大力发展低碳绿色农业，积极构建低碳的工业体系，实施服务业的绿色发展，加强行业准入管理，规范新能源产业发展。第三，建立健全能源转型的投资机制。可再生能源发展和化石能源的清洁利用，需要巨大投入，而资金投入不足会严重影响能源转型。要强化新能源产业的投融资机制建设，完善金融服务，扩大银行业对新能源产业的信贷支持，鼓励金融创新，推进与新能源相关的金融产品开发。完善资本市场，实现新能源产业金融支持的多元化，加快设立新能源产业投资基金，大力发展风险投资和创业投资，拓宽资金来源渠道，促进新能源投资主体多元化。