日本的能源消费、技术进步与经济增长关系的实证研究

白秋菊+陈建

摘要：文章对日本能源消费、技术进步与经济增长关系进行实证研究，结果表明，带动经济增长的是技术进步而非能源消费。因此，为了保持经济持续稳定增长，需要增大技术进步投入的力度，还需通过技术进步来提升能源效率、研发新能源，以适应经济和社会持续不断对能源的需求。

关键词：日本能源消费；日本技术进步；日本经济增长

能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础.是直接关系到国家经济发展的重要物资。作为一个能源匮乏的国家.日本如何在有限的能源供给中保证经济的持续增长是一个重要的課题。而能源的利用效率和经济的增长程度均与技术进步息息相关。

一、研究背景分析

1.经济增长。日本的经济增长经历了大致5个阶段。其国民生产总值从1978年-2009年间保持着世界第二.2010年-2015年保持着世界第三的排名。经济增长的第一阶段为二战后日本经济的恢复期（1945-1954）。在此期间.日本经过一系列的改革.生产能力得以恢复。实际GNP年增长率高达9.2%.截止到1955年为止.日本经济已经恢复到了战前的最高水平。第二阶段为经济高速增长期（1955-1973）。在这个阶段中，投资为拉动经济的主要因素.实际GDP的平均增长率达到10%左右。日本于1968年赶超德国.成为全球第二大经济体.1973年是日本经济高速增长的顶点时期。第三阶段为经济低速增长期（1974-1990）。两次石油危机的爆发导致原油价格飙升，使得日本陷入经济增长停滞和物价上涨的“滞涨”状态.1974年日本的实际GDP增长率下降到-1.2%.这是二战后首次出现的负增长。即使在此期间，日本的平均经济增长率在发达国家中仍位居第一位。第四阶段为经济长期停滞期（1991-2001）。20世纪80年代末90年代初，日本的过剩经济，即设备、房地产以及人员过剩导致了日本的“泡沫经济”破灭。尽管日本在此期间实施了一系列的经济计划，复苏成果甚微。实际GDP增长率由1991年的3.4%下降到2001年的0.2%，这被称为“失去的10年”。第五阶段为经济缓慢增长期（2002-）。21世纪初，日本的钢铁和机械等优势产品出口量激增.国内信息电子产业发展迅速。日本经济开始缓慢增长.2002年-2007年的实际GDP从0.3%增加到2.4%。2008年的金融危机使得日本经济再一次下滑.通过扩张性经济政策.经济进入复苏状态。但是.紧随其后的2011年的东日本大地震给予日本经济重创.经济损失高达16兆9 000亿日元.是日本战后遭遇的最大灾难。从2012年到2016年.日本实际GDP的平均增长率约为2%.属于缓慢增长时期。

2.能源消费。日本国土面积狭小.仅为37.79万平方公里.约是中国国土面积的25.5分之一。其资源匮乏.石油、煤炭和天然气的储量很少，根据IEA统计，2010年能源自给率计入核能为19%.去除核能后为发达国家中最低.仅有4%。历年的能源消费量却位居世界前列.从1982年-2008年持续位于世界第四.2009年-2015年位于世界第五。两次石油危机给予日本经济重创.当时日本国内使用的燃料以石油为主.进口的石油量是总能源消耗量的90%。因此.受到重创的日本开始积极的推进节能减排和发展新能源产业.并制定了相关的产业政策。根据BP公司的统计可知.1996年日本的石油消费需求量为268.8百万吨.2007年降为228.9百万吨.2015年进一步降为189.6百万吨.比2007年减少了约17%。

从1965到1973年.即日本的经济高速增长期.总能源消费呈现迅猛上升态势。受到石油危机影响之后，日本开始重视新能源产业发展。从1973年到2010年之间，总能源消费呈上升态势.其中常规能源消费增长放缓.而新能源消费逐步上升。从2011年东日本大地震之后，由于核能停运而导致新能源消费骤减.降为30.5百万吨.仅为地震前的33%左右，取而代之的是常规能源消费量急增。2012年到2015年.新能源消费开始缓慢回升.常规能源消费量逐步下降.总能源消费呈现下降趋势.这说明地震后日本在能源结构转型和节能减排方面取得了良好效果。

3.技术进步。日本在经历过两次石油危机的重创之后.国家发展战略从“资源能源消耗型经济”转向“资源能源节约型经济”。从1980年开始实施“科技立国”的战略.政府机关开始制定一系列的相关计划.例如：科技厅制定了“创造科学技术推进制度”、通产省制定了“下一代产业基础技术研究开发制度”等研究开发计划等。进入20世纪90年代之后.日本由80年代的“技术立国”提升为“技术创新立国”、“知识产权立国”等新的发展方向。

从20世纪80年代开始.根据“科技立国”的战略.日本在基础研究和知识积累方面.大量的增加了R&D投入。R&D投入费用和R&D投入强度均位居世界前列。R&D投入费用从1990年-2008年一直位居世界第二.2009年～2015年维持在世界第三的排名。R&D投入强度在2000年-2009年之间稳居世界第一.2010年被韩国赶超后.持续位居世界第二位，2014年的R&D投入强度高达3.58。

由于技术进步测度的多样性.日本学者Dr.Phil.NiwaFujio曾提出R&D投入、专利数量、论文数量以及科技人力资源在科技统计中都是绝对独立的指标.均可以反映出一国的科技实力.而R&D投入是促进技术进步最为直接的因素。因此本文选取日本的R&D投入费用来反应技术进步状况。

二、文献综述

进入20世纪90年代之后.世界各国的部分学者已经开始把技术进步作为一个关键变量.用来研究其与能源消费、经济增长之间的关系。Zon和Hakan（2003）在扩展Rome的模型上增加了节能技术进步的变量.发现经济增长未受其影响.继续保持稳态增长。Valente（2005）将外生技术进步、人口增长和可再生资源加入到最优增长模型中.得到了在技术进步的基础上.能源与经济是可持续发展的关系。程颖彗和王建（2014）基于脉冲响应函数和方差分解的分析，研究了能源消费、技术进步与经济增长效应，其结果是我国经济增长的根本推动力不是能源消费而是技术进步。endprint

日本现有的文献以能源消费与经济增长的文献为主.例如.馆野淳（2007）将日本的能源消费细分为“消费部门的利用”和“生产部门的利用”两个类别.通过计算两个部门的能源需求增长率.得出日本经济增长的特征是以能源的“消费部门的利用”为主导型.进而得出日本未来的经济增长类型为内需拉动型的结论。现阶段.日本尚无将能源消费和和技术进步相结合.共同分析对经济增长关系实证研究的文献.因此对于这样一个能源匮乏、重视技术进步且世界排名前三的经济体国家.研究其三个变量的关系对我国有积极的借鉴作用。

三、实证研究

1.指标选择与数据处理。

（1）指标选择。数据的选用范围为1987年-2015年。经济增长用GDP，技术进步用R&D投入费用.能源消费用一次能源消费总量Ec来表示。为剔除通货膨胀因素.本文的GDP和R&D指标都是以2010年为基期的实际值来代替。

（2）数据来源及数据处理。GDP的数据来源于日本内阁府的《平成28年度年次经济财政报告》中的“长期经济统计”。R&D的数据的来源分为两部分.1987年-1992年的数据来源于日本政府统计综合窗口的《昭和62、63年和平成元年、2、3、4年的科学技术研究调查结果》，1993年一2015年的数据来源于日本总务省统计局的《平成16、18和28年的科学研究调查结果》。EC的数据来源于BP公司《BP Statistical Review of World Energy June，2016》的“Primary Energy：Consumption-Mtoe（from，1965）”。本文应用Eviews 7.2软件对三个变量进行实证分析.为了缩小其数量级差的影响.对其进行对数化处理后得到LnGDP、LnRD和LnEC。

2.实证研究方法.

（1）单位根检验。本文所取数据为时间序列.为消除数据的非平稳性.特利用ADF单位根检验方法对LnGDP、LnRD和LnEC进行检验。经检验发现.如表1所示.各变量在5%的显著水平下拒绝原假设.即具备了平稳性特征。

（2）构造VAR模型。为了进一步研究技术进步和能源消费对经济增长的影响.利用日本1987年-2015年的数据.依据SC准则构建出滞后阶数为2的VAR模型.其结果如下：

经检验可知上述模型是平稳的.三个方程的拟合优度分别为。

（3）协整检验。基于前文所建的VAR模型特使用Jo-hansen协整检验。结果如表2所示.在5%的显著水平下LnGDP、LnRD和LnEC之间存在2个长期的协整关系.即两者之间存在着长期均衡的关系。

变量系统的标准化协整向量为（1.000 0-0.5751.-0.431 3）.对应的协整方程为：

LnGDP=0.575 1LnRD+0.43 1 3LnEC

（0.26132）（0.31143）

根据协整方程可知.LnEC和LnRD均与LnGDP正相关。也就是说技术进步和能源消费对经济增长均具有正向的促进作用。从其系数上可以得出技术进步对经济增长的促进作用较能源消费更大的结论。

（4）格兰杰因果检验。本文采用Granger因果检验来分析日本经济±曾长、技术进步和能源消费之间是否存在因果关系。

依据表3的检验结果可知.在1%的显著水平下.技术进步对经济增长存在着单项的的格兰杰因果关系.即技术进步带动经济增长。同时技术进步也是能源消费的格兰杰原因.即技术进步可以促进能源消费增加。而经济增长对能源消费存在着单项的格兰杰原因。即经济增长可以促进能源消费。

（5）构造VECM模型。因为LnGDP，LnRD和LnEC之间存在协整关系.应用VECM模型分析三者间的动态关系。

模型整体的检验结果中AIC=-15382 13.SC=-13.78531.两者都较小.说明模型拟合较好。误差修正项的系数大小反应了对偏离长期均衡的调整力度。从上述的系数估计值可以看出，当短期波动偏离长期均衡时，分别以-0.175 240、-0.090 871与-0.043 968的调整力度将非均衡状态拉回到均衡状态。经过建立误差修正模型.避免了伪回归的问题.消除了存在多重共线性的可能。

四、结论

综上所述，在1987年-2015年之间，日本能源消费、技术进步与经济增长之间存在长期均衡的协整关系.且为正相关。相比较能源消费.技术进步促进经济增长的作用更大。技术进步对经济增长存在着单项的格兰杰因果关系，而技术进步和经济增长均是能源消费的单项格兰杰要因。因此，日本经济增长的源动力是技术进步而非能源消费。技术进步投入的增加会带动经济的增长.随着经济的发展，必然带动能源消费的增加。同时，技术进步可以提高能源的利用效率.使得经济规模不断扩张.而经济发展又推动了能源消费的增加。这一结论带来的含义是为了保持经济持续稳定增长.需要增大技术进步投入力度.还需通过技术进步来提升能源效率、研发新能源.以适应经济和社会持续不断对能源的需求。

2011年的东日本大地震给予日本经济重创.由于震后核电站的陆续点检以及关闭.相对于2010年在总能源消费中占比为13%左右的核能.在2015年下降为0.2%。为了在此背景下保持稳定持续的经济增长.结合以上实证结论，可得出以下政策建议。第一、坚持“科技立国”战略，加大R&D费用的投入力度。日本近25年来.无论是R&D投入费用还是平均R&D投入强度.均位于世界前列。日本需将此势头持续保持.继续加大R&D费用的投入力度来促进技术进步.进而带动经济持续稳定发展。第二、加大新能源研发力度.用新能源来代替常规能源进而提高能源自给率。新能源的研发和推广不仅可以代替以进口为主的传统能源.同时也解决了环境污染问题。日本政府应在提高新能源发电设备效率和降低发电价格等领域加大R&D费用的投入力度。另外.也應在政策上支持和鼓励新能源产业发展。政府应明确新能源产业发展目标.制定其完善的发展计划、战略、法律法规和财政金融体系等。

我国近年来对技术进步的重视度不断提高。仅从R&D投入费用来说.2009年-2015年间已达到世界第二位.而关于R&D投入强度却不容乐观。相比2000年后日本持续保持的超高R&D投入强度.平均值为3.1而言.我国的平均值仅为1.2。因此.我国应借鉴日本R&D的长期高投入强度.坚持“科技立国”的思想.用技术进步推动经济增长、提高能源效率以及促进新能源产业发展.以此来推动经济持续稳定发展的战略步骤。endprint