东北地区能源消费与经济增长关系分析

张忠华，任普春，章 浩，刘 娟

（1.东北电力设计院有限公司，吉林 长春 130021；2.国家电网公司东北分部，辽宁 沈阳 110180；3.国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁 沈阳 110006）

东北地区能源消费与经济增长关系分析

张忠华1，任普春2，章 浩1，刘 娟3

（1.东北电力设计院有限公司，吉林 长春 130021；2.国家电网公司东北分部，辽宁 沈阳 110180；3.国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，辽宁 沈阳 110006）

通过对1990—2015年东北地区能源消费情况、GDP发展情况及能源消费与GDP相互关系的深入研究，表明东北地区能源消费主要以煤炭为主，非化石能源消费占比偏低，能源消费结构较不合理。通过Granger因果关系检验方法，验证了东北地区能源消费增长与地区经济增长存在单向Granger因果关系。在此基础上，提出关于东北地区能源发展的两点建议，即推动产业结构调整和升级以及提高科技创新水平。

能源消费；GDP；Granger因果关系

能源是人类生存和发展不可或缺的物质基础，社会进步与经济增长提高了对能源的需求和依赖程度，也促进了能源自身发展。能源消费和经济增长之间又存在着相辅相成和相互制约的复杂关系，即能源消费促进经济增长，经济增长又为能源利用效率的提高和能源消费结构的优化创造条件。同时，在能源消费过程中所产生的环境问题也成为制约经济增长的重要因素［1］。

东北地区是我国最早的重工业基地，也是全国重要的钢铁、重型机械、汽车、石油、化工原料生产基地［2］。

2003年我国开始实施东北振兴战略，到2013年，东北地区经济处于高速发展阶段，GDP增速高于全国平均水平。自2014年起，东北地区经济增速持续下滑，经济发展面临较大困境，特别是能源行业产量和销量均出现明显滑坡。随着新一轮振兴东北老工业基地战略的实施，东北经济发展将在变革中平稳提速，东北地区能源消费结构也将面临较大调整。因此，对东北地区能源消费与经济增长的关系进行较深入分析和研究，有利于正确判断东北地区经济发展模式及能源发展方向，为制定科学合理的能源规划提供可靠的理论依据。

本文以1990—2015年东北地区能源消费及经济发展情况为研究基础，分析地区能源消费结构和能源消费弹性系数变化情况，并采用Granger因果关系检验方法，验证地区能源消费和经济发展的相互关系。

1 东北地区能源消费情况

1.1 能源消费总量

受东北振兴战略实施影响，2003年以来，东北地区经济保持高速发展，能源需求也随之增长，能源消费总量不断提高。2015年东北地区能源消费总量达到40 676.0万t标准煤，约占全国能源消费总量的9.5%。其中，辽宁省能源消费总量为20 522.1万 t标准煤，吉林省能源消费总量为8 027.7万t标准煤，黑龙江省能源消费总量为12 126.2万t标准煤。1990—2015年，东北地区能源消费年均增长3.7%。

1.2 能源消费结构

2015年东北地区能源消费构成中，煤炭、石油、天然气和非化石能源消费占比分别为65.4%、26.1%、3.7%和4.8%，其中辽宁省、吉林省、黑龙江省煤炭消费占比分别为61.2%、70.3%和69.3%，地区能源消费以煤炭为主。

受经济发展模式和能源消费习惯影响，2015年地区煤炭消费占比较1990年下降8.1%，能源消费对煤炭依赖程度有所降低；石油消费占比较1990年增加8.0%；天然气消费占比与1990年相比变化不大，仅增加0.4%；非化石能源消费占比较1990年略有下降，但 “十二五 “期间，其占比呈稳步增加态势。与2015年全国各类能源消费占比相比，地区煤炭和石油消费占比高于全国平均水平，但天然气和非化石能源消费占比均低于全国平均水平，地区能源消费结构仍有较大调整空间。

1.3 终端消费情况

2015年东北地区终端能源消费量为36 722.0万t标准煤。其中，第一产业能源消费量为1 034.4万t标准煤，第二产业能源消费量为24 000.6万t标准煤，第三产业能源消费量为7 332.7万t标准煤，居民生活能源消费量为4 354.4万t标准煤。2015年东北地区三产及居民生活能源消费比重为2.8∶65.4∶20.0∶11.9。与1995年相比，第一产业、第二产业和居民生活能源消费占比略有降低，第三产业能源消费占比明显增加，见表1。

2 东北地区GDP增长情况

2.1 GDP总量发展情况

2015年东北地区GDP总量为57 815.8亿元，同比增长4.0%，低于全国GDP增速2.9%。其中，辽宁省 GDP总量为28 669.0亿元，同比增长3.0%，占地区总量的49.6%；吉林省GDP总量为14 063.1亿元，同比增长 6.3%，占地区总量的24.3%；黑龙江省GDP总量为15 083.7亿元，同比增长5.7%，占地区总量的26.1%。2015年，东北三省GDP同比增速均低于全国平均增速，经济出现较大滑坡［3－4］。

表1 1995—2015年东北地区各产业及居民生活能源消费占比 %

1990—2015年东北地区GDP总量年均增速为12.5%，其中1990—2000年年均增速为12.6%；2000—2010年年均增速为13.6%；“十二五”期间年均增速为10.2%。上述各时期，东北地区GDP总量年均增速均高于全国平均增速，但其总量占全国比重呈现下降态势，已由1990年的11.7%降至2015年的8.4%。

2.2 产业结构

2015年东北地区第一产业实现增加值6 613.8亿元，第二产业实现增加值24 845.8亿元，第三产业实现增加值26 356.2亿元，三产比重为10∶44∶46，与全国三产比重相比，一产比重高出1%，二产比重高出3%，三产比重略低4%。

2015年辽宁省三产比重为8∶45∶46，吉林省三产比重为11∶50∶39，黑龙江省三产比重为17∶32∶51，与全国三产比重 （9∶41∶50） 均有一定差别。其中，辽宁省和黑龙江省第三产业比重均最高，产业结构明显改善，吉林省第二产业为全省比重最高产业，尚有一定调整空间。

1990—2015年，东北地区结构调整取得较明显成效，经济布局有所改善。三产比重由1990年的21∶49∶30调整为2015年的10∶44∶46，第一产业比重明显下降，第二产业比重略有降低，第三产业比重显著增加。

3 东北地区能源消费与GDP相互关系

根据对东北地区能源消费和GDP增速、结构等相关分析，为进一步确定两者相互关系，本文将通过协整理论和分析方法进行深入研究。为消除数据的异方差性，使模型更具实际意义，对1990—2015年东北地区能源消费总量和GDP数据均进行了数据变换，分别用lnEC和lnGDP表示［5］。

3.1 数据稳定性检验

实施经济计量和预测的基本前提是样本数据反映的统计特征具有代表性、可延续性，称这些统计量 （均值、方差、协方差）的取值在未来仍能保持不变的样本时间序列为平稳序列。在经济系统中，一个非平稳的时间序列通常均可通过差分变换的方法转换为平稳序列。在应用协整理论进行分析前，需检验被分析序列变量是否平稳，即是否具有单位根［6］。本文采用ADF检验方法验证数据稳定性。表2为应用Eviews 9.0软件对lnEC和lnGDP的单位根进行检验结果。

表2 lnEC和lnGDP的单位根检验结果

检验结果表明，东北地区1990—2015年lnEC序列为2阶差分平稳，lnGDP序列为0阶差分平稳。

3.2 协整关系检验

通常，协整检验过程需要遵循以下两点要求。

a.进行协整检验的时间序列数据中变量不少于2个。

b.时间序列数据中变量的单整阶数说明：被解释变量的单整阶数≤其他各解释变量的单整阶数；各解释变量的单整阶数要相同；当只有1个被解释变量和1个解释变量时，两者单整阶数要相同［7］。

根据前述稳定性分析，lnEC和lnGDP序列单整阶数不同，为合理开展下一步论证，对上述2个序列进行1阶差分，计算结果见表3。

在1阶差分后，dlnEC和dlnGDP序列均为1阶平稳序列，满足协整检验要求。

表3 lnEC和lnGDP的单位根检验结果 （1阶差分）

根据Engle-Granger检验法检验 dlnEC和dlnGDP的协整关系。

a. 协整回归。利用普通最小二乘法估计dlnEC和dlnGDP。经Eviews软件计算，估计方程为

b. 检验e的单整性。经单位根检验，在滞后阶数为0时，残差序列e即为平稳序列，东北地区能源消费总量和GDP之间存在长期稳定的均衡关系。ADF检验结果见表4。

表4 残差序列e的单位根检验结果

3.3 Granger因果关系检验

Granger因果关系检验主要用于分析经济变量之间的因果关系，从时间序列的意义上提出了因果关系的计量经济学定义： “欲判断X是否引起Y，则考察Y的当前值在多大程度上可以由Y的过去值解释，然后考察加入X的滞后值是否能改善解释程度，如果X的滞后值有助于改善对Y的解释程度，则认为X是Y的Granger原因”［8］。

对东北地区能源消费总量和GDP进行Granger因果关系检验结果见表5。

表5 东北地区能源消费总量和GDP的Granger因果关系检验结果

检验结果表明，在滞后阶数分别为1、2、3时，认为dlnGDP不是dlnEC的Granger原因假设概率分别为0.960 7、0.536 1、0.273 7，均大于0.05，假设可以被接受；认为dlnEC不是dlnGDP的Granger原因假设概率分别为0.043 7、0.055 8、0.042 6，除滞后阶数为2情况外，均小于0.05，假设不能被接受，即在95%以上的置信水平下，当滞后阶数为1或3时，可认为dlnEC是dlnGDP的Granger原因。因此，根据1990—2015年东北地区GDP和能源消费总量数据分析，东北地区能源消费增长是促进GDP增长的单向Granger原因。

4 结束语

东北地区能源消费主要以煤炭为主，地区煤炭和石油消费占比高于全国平均水平，但天然气和非化石能源消费占比均低于全国平均水平，地区能源消费结构仍有较大调整空间。东北地区能源消费与经济增长存在长期稳定的均衡关系，且东北地区能源消费增长是促进GDP增长的Granger原因，但东北地区GDP增长并不是能源消费增长的Granger原因。

［1］ 李旻晶.湖北能源消费与经济增长关系的实证研究 ［J］.武汉理工大学学报，2014，27（3）：380－383.

［2］ 李诚固，李振泉.“东北现象”特征及形成因素 ［J］.经济地理， 1996， 16 （1）： 34－38.

［3］ 郑志勤，闫振宏，王 昊.影响东北地区电力系统中长期发展战略的基本问题研究 ［J］.东北电力技术，2012，33（4）： 39－42.

［4］ 胡 杰，刘继承，张忠华.东北区域近期用电需求与经济发展相关性分析 ［J］.东北电力技术，2015，36（10）：56－59.

［5］ 王 远，陈 洁，周 婧，等.江苏省能源消费与经济增长耦合关系研究 ［J］.长江流域资源与环境，2010，19（9）： 979－983.

［6］ 汪旭晖，刘 勇.中国能源消费与经济增长：基于协整分析和Granger因果检验 ［J］.资源科学，2007，5（9）：57－61.

［7］ 肖金星，刘 颖，俞婷婷，等.上海产业结构变化与电力消费的格兰杰因果分析 ［J］.华东电力，2013，41（8）：1 728－1 731.

［8］ 游和远，谭术魁，林 宁.基于格兰杰英国关系检验模型的地价与房价关系分析 ［J］.兰州工业高等专科学校学报，2007， 14 （1）： 56－58.

Analysis of Relationship Between Energy Consumption and Economic Growth in Northeast China

ZHANG Zhonghua1， REN Puchun2， ZHANG Hao1， LIU Juan3

（1.Northeast Electric Power Design Institute Co.， Ltd.， Changchun， Jilin 130021， China；2.Northeast Branch of State Grid Corporation of China， Shenyang， Liaoning 110180， China；3.Electric Power Research Institute of State Grid Liaoning Electric Power Co.， Ltd.， Shenyang， Liaoning 110006， China）

Through in-depth study of energy consumption， development of GDP and the relationship between energy consumption and GDP in Northeast China from 1990 to 2015 which showing the coal is themain energy consumption.The proportion of non fossil energy consumption is low and the energy consumption structure is unreasonable in Northeast China.Through the Granger causality testmethod，it verified that there exists unidirectional Granger causality between energy consumption growth and regional economic growth in Northeast China.On this basis，it puts forward two suggestions on energy development in Northeast China.It promotes industrial structure adjustment and improves the level of technological innovation.

energy consumption； GDP； granger causality

F426.2

A

1004－7913（2017）11－0047－04

张忠华 （1980），男，硕士，高级工程师，主要从事电力系统智能化和规划设计研究工作。

2017－08－25）