陕西省能源消费与产业结构、经济增长关系研究

王新安，张亚杰，王 羲

(1.西安财经学院， 陕西 西安 710100；2.杜伦大学， 英国 杜伦 TS17 6BH)

一、问题背景及相关文献

(一)问题背景

陕西“十三五”规划(2016—2020年)提出三个发展目标：能源消费总量实现自给,产业结构得到优化调整,经济增长保持中高速稳步增长[1]。全球性能源短缺迫使美国、俄罗斯及欧盟等主要发达经济体都在积极地布局规划能源战略。究其原因，是因为能源消费问题不仅影响当地产业结构布局，而且严重制约一个地区经济发展水平，所以能源消费势必会作为国家或地区制定经济发展规划的必要考量因素。陕西省长期积累的产业结构性问题和能源消费问题依然存在，产业结构不够优化且其调整进入倒逼阶段，多元支撑的产业格局尚未形成，煤炭和石油等能源消费品价格低位运行，经济下行压力加大，资源环境约束加剧，生态文明亟须建设，等等。

由于陕西省具有资源密集型属性，能源消费水平影响经济发展水平和产业结构布局。通过选取能源消费、产业结构、经济增长三个变量作为研究对象，探讨陕西省能源消费与产业结构、经济增长之间的关系，对陕西省制定科学有效的经济发展政策，以此来保证能源消费总量安全、实现产业结构优化、促进经济稳定增长有着深刻的理论意义和实践意义。

(二)相关文献

国内学术界从不同角度、不同的分析方法对不同地区的能源消费、产业结构、经济增长内在关系研究进行了大量的定性与定量分析。东方社奇等从不同角度对中国产业结构与能源消费关系实证分析，发现能源消费与三次产业结构调整存在关系[2]。汪小英等认为，在长期内中国产业结构与能源消费结构具有低水平协同化的轨迹方向[3]。高榴从能源消费和经济增长关系角度出发，发现陕西省能源消费与经济增长之间存在长期均衡关系[4]。马莉等得到相同结论，认为经济增长与能源消费之间存在长期协整关系，但两者之间没有Granger(格兰杰)因果关系[5]。李献波等认为，整体上全国第三产业对经济增长影响程度大于第二产业，其中第三产业对东部省份经济总量影响程度最大，第二产业对中西部省份经济总量影响程度最大，第一产业对西部省份影响程度最大[6]。徐辉等指出，产业结构合理化和产业结构高级化是影响经济增长变化的两大因素，且产业结构合理化对西部地区经济发展贡献大于产业结构高级化[7]。董梅、孟秋敏实证分析指出,经济增长与能源消费之间存在长期协整关系,要保持我国经济可持续发展,就需要提高能源使用效率,优化能源消费结构,实现经济与能源的协调发展[8]。 张传平等认为，陕西省能源消费、产业结构和经济发展之间有长期均衡关系，在长(短)期内经济增长对能源消费影响低于产业结构对能源消费的影响[9]。同样地，朱智文等研究甘肃省能源消费、产业结构、经济增长之间关系，结论表明产业结构对能源消费影响大于经济增长对能源消费的影响[10]。梁日忠分析了上海能源消费结构、产业结构与经济增长的脱钩程度，结论表明上海市经济增长与能源消费整体处于弱脱钩状态，第二产业以弱脱钩为主，第一、三产业尚未实现脱钩[11]。

由大量相关文献可知，虽然目前国内存在其他省域能源消费、产业结构、经济增长三者之间辩证关系研究，但对省域视角的能源消费、产业结构、经济增长三者关系仍大多停留在二元变量，基于陕西省系统地分析三元变量关系更是鲜见。本文采用协整理论和误差修正模型，分析陕西省能源消费、产业结构、经济增长之间关系网络及其存在的内涵关系，并与当前“一带一路”倡议的发展机遇相结合，为推动陕西省能源发展、产业结构调整及经济总量增加提供理论支持和政策建议。

二、陕西省能源消费与产业结构、经济增长现状分析

(一)能源消费与产业结构现状分析

从表1来看，历年能源消费总量总体上呈现上升趋势，第一、三产业能源消费量偏低，第二产业能源消费量偏高且持续增加。自2010年以来，第二产业能源消费量占全省能源消费总量的比重均高于60%。由此看出，近年陕西省第二产业占据能源消费总量的半壁江山，成为陕西省能源消费主力军。2015年达到11年间的最高点，全省全年能源消费总量为11715.85万吨标准煤。其中第二产业能源消费量为7464.69万吨标准煤，占能源消费总量的63.7%；第三产业能源消费量为1813.20万吨标准煤，第一产业能源消费量为202.98万吨标准煤，第一、三产业能源消费量远远低于第二产业。

表1 能源消费总量与三次产业能源消费量统计数据 (单位：万吨标准煤)

注：E表示能源消费总量，E1、E2、E3分别表示第一、二、三产业能源消费量。

(二)能源消费与经济增长现状分析

由图1能源消费总量与国内生产总值变化趋势可知，1978-2008年，陕西省正处于增加能源消费量进而拉动经济大幅度增长阶段。这一时期，由陕西省国内生产总值GDP的斜率可以看出经济增速不断提高。但能源消费总量变化快于国内生产总值变化，每增加一个单位的经济增长需要增加超过一个单位的能源消费量。由2008-2015年能源消费量和国内生产总值两条曲线斜率可知，国内生产总值增长速度快于能源消费量增加速度，说明在2008年之后，能源消费总量的增加对经济增长的贡献有所降低，单纯的能源消费增加已不能大幅度带动经济增长。陕西省要顺应经济发展新常态，积极制定经济发展新规划，实现经济中高速增长和能源消费总量有效控制的发展目标。

图1 能源消费总量与国内生产总值变化趋势 注：E表示能源消费总量，单位万吨标准煤；GDP表示国内生产总值，单位亿元。

(三)产业结构与经济增长现状分析

由表2可知，1978-2015年，陕西省国内生产总值总体呈上升趋势，增速有所减缓。1978-2005年，第二产业产值占生产总值GDP百分比徘徊在40%～50%之间，2005年第二产业产值达1951.36亿元；2006-2015年，第二产业产值占比超过50%，2015年达到9082.13亿元。10年间第二产业产值增加了近4倍，表明第二产业是陕西省经济发展的主动力。而第二产业又多以资源消耗型的重工业为主，造成陕西省产业结构单一，缺少多元产业体系支撑，出现各种生态环境问题。2015年第二产业产值占国内生产总值比重出现了下降趋势，这与陕西省政府为适应经济新常态而制定产业结构调整政策是紧密相关的。

表2 国内生产总值与第二产业产值统计数据

注：E表示能源消费总量(万吨标准煤)，G表示第二产业产值(亿元)。

(四)能源消费与产业结构、经济增长现状分析

由表3看出，能源消费总量与国内生产总值整体呈现出上升趋势，第二产业产值变动趋势较为平稳。1978-2008年，第二产业占比稳定在40%～55%之间。与此同时，经济总量的增长速度小于能源消费总量，且第二产业又是造成能源消费量增加的主导产业，表明陕西省过去发展是采取粗放式资源消耗型的经济增长模式。2005-2015年，第二产业占比超过50%，其中第二产业占比在2012年之后有所降低，而经济总量的变化速度大于能源消费总量。一方面说明陕西省目前的产业结构有所变化；另一方面说明粗放式的增长方式不再适用现阶段经济发展，陕西省应重点转向集约式增长模式。

表3 能源消费总量、国内生产总值与第二产业变动统计数据

注：E表示能源消费总量(万吨标准煤)，GDP表示国内生产总值(亿元)， G2表示第二产业变动(%)。

三、陕西省能源消费与产业结构、经济增长实证分析

Engleand Granger最早在1987年提出协整理论，他认为变量之间存在某种线性关系可以消除非平稳趋势变动带来的影响，变量之间的线性组合关系可以验证变量之间是否存在长期均衡的协整关系[12]。常用的协整检验方法有：Engle-Granger两步检验法和Johansen-Juselius检验法，前者多基于一元变量，检验两个变量之间的关系；而后者是基于多变量的协整检验方法，它不仅可以检验变量之间是否存在协整关系，还可以给出估计的协整向量[13]。故本文对三个变量的长期协整关系检验采用Johansen-Juselius检验法。

(一)数据来源与说明

本文选取1978-2015年《陕西统计年鉴》相关统计数据作为研究样本。衡量经济增长指标选用生产总值GDP，单位亿元；能源消费指标采用能源消费总量E，单位万吨标准煤；选取第二产业产值比重G2(由于第二产业占能源消费量比重最多且占生产总值GDP比值最大)作为衡量产业结构变动指标。首先对上述三个变量进行对数变换，依次记为lnE、lnGDP和lnG2，有利于消除数据的异方差问题。

(二)平稳性检验

对所选定的三个变量lnE、lnGDP和lnG2进行ADF单位根平稳性检验。从表4可以看出，变量lnE、lnGDP和lnG2的ADF值均大于临界值，说明它们是非平稳的。经过一阶差分后序列lnE、lnGDP和lnG2的ADF值均小于临界值，说明它们是平稳的；即序列lnE、lnGDP和lnG2一阶单整，满足JJ协整检验的前提条件。

表4 ADF检验结果

注：***表示为1%显著性水平下的临界值，**表示为5%显著性水平下的临界值。

(三)协整关系分析

本文使用Eviews7.2软件进行协整检验。根据表5检验结果，可知变量lnE、lnGDP和lnG2拒绝了至少存在一个协整关系的原假设，接受了至少存在两个协整关系的原假设，即它们至少存在两个协整关系。

表5 Johansen-Juselius检验结果

注：*表示在5%的显著性水平下拒绝原假设。

表6 标准化协整向量系数

注：括号内数字为估计系数的标准差。

表6给出了变量之间的协整向量系数(β1，-β2，-β3)，可以得到协整向量方程式：

lnGDP=2.933817lnG2+1.717700lnE

(1.79058) (0.272771)

(1)

从协整向量方程式可以看出，陕西省能源消费与产业结构、经济增长存在着长期均衡协整关系，第二产业每增加1%，则GDP增长2.933817%；而能源消费系数为1.717700，表明能源消费总量增加1%，则GDP增长1.717700%。由方程系数相比较可知，第二产业对经济增长贡献大于能源消费对经济增长的贡献。

(四)误差修正模型

长期均衡关系构成误差修正项，将误差修正项看作短期模型的一个解释变量。误差修正模型ECM不是对变量的原始值或者变量的差分进行建模，而是将两者提供的信息结合起来，其主要作用在于通过建立短期动态模型来弥补长期模型的不足，增强模型的精度。由协整检验可以得到，陕西省能源消费与产业结构、经济增长之间存在协整关系，以此可以建立误差修正模型，使用Eviews7.2软件建立ECM，如公式(2)所示。

ΔlnGDPt=18.07737-0.027692ECMt-1+

0.387056ΔlnGDPt-1+0.368636ΔlnG2t-1+

0.056101ΔlnEt-1

(2)

R2=0.399839，AIC=-10.55410，

SC=-9.354265

从公式(2)可以看出，ECM模型的拟合优度为0.3999839，且AIC和SC值较小，表明模型拟合效果较好且解释能力较强。由回归结果可知，在短期中，经济增长GDP滞后一期、产业结构变动和能源消费总量对经济增长的影响均为正，说明产业结构调整和能源消费总量增加能够推动经济增长。在其他条件不变情况下，第二产业变动1%，对经济总量影响程度将增加0.369%；能源消费总量增加1%，会拉动经济总量增加0.056%。综上可知，第二产业结构变动是陕西省经济总量增加的主要原因，而能源消费对经济增长影响程度逐渐减少。误差修正项ECMt的系数多少反映了对偏离长期均衡调整力度，由系数估计值(-0.0277)大小可以看出，当短期波动偏离长期均衡时，误差项将以-0.0277的调整力度由短期非平衡状态到长期平衡状态，表明当陕西省经济增长受到冲击时会自动恢复到平衡状态。

(五)格兰杰因果关系检验

使用软件Eviews7.2对各个序列进行格兰杰因果关系检验，判定变量之间是否存在因果关系。

表7 格兰杰因果关系检验结果

由表7可知，在5%显著性水平下：(1)第二产业不是引起经济增长变化的原因，经济增长也不是引起第二产业变化的原因，即经济增长与第二产业不存在格兰杰因果关系。(2)能源消费是引起经济增长变化的原因，经济增长同样也是引起能源消费变化的原因，即经济增长与能源消费存在双向格兰杰因果关系。(3)能源消费不是引起第二产业变化的原因，第二产业是引起能源消费变化的原因，即能源消费与第二产业存在单向格兰杰关系。

四、主要结论和对策建议

(一)主要结论

第一，从协整检验结果发现，陕西省能源消费与产业结构、经济增长存在长期均衡协整关系，且陕西省经济增长受第二产业变动的影响大于能源消费的影响。这说明陕西省经济发展正处于产业结构转型升级的关键阶段，能源消费总量对经济总量增加的贡献有限，过去粗放式能源消费方式不再适用当前经济发展。

第二，能源消费与产业结构、经济增长的误差修正模型结果表明，第二产业结构变动逐渐成为经济增长总量增加的主要推动力之一，而能源消费对经济增长影响的程度逐渐减少。

第三，当经济增长受到冲击时，会由短期非平衡状态自动恢复到长期平衡状态。

第四，从格兰杰因果关系结果可以看出，经济增长与第二产业不存在格兰杰因果关系；经济增长与能源消费存在双向格兰杰因果关系；能源消费与第二产业存在单向格兰杰关系。

(二)对策建议

由实证结果可以得到，能源消费、产业结构、经济增长之间存在长期协整关系。如何依据陕西省能源消费与产业结构、经济增长关系发展规律，响应国家倡议的“一带一路”政策，对陕西省制定未来能源、产业结构与经济发展规划至关重要。

首先，目前陕西省能源产业发展的方向应实现速度向质量转变、产品向品牌转变，围绕能源装备特色优势产业，控制能源消费总量，建立关中地区燃煤消费量控制政策，淘汰落后产能，推广高效节能低碳技术和产品，建设国家级能源质检中心、重点实验室，提升工业产品质量[1]。降低对能源消费的需求，寻求可替代可再生清洁能源，减少对生态环境的破坏，建立生态文明制度，发展绿色低碳循环经济，优化产业结构，稳速提高经济总量。

其次，历年陕西省第二产业占比达40%以上，工业充当着陕西省能源消耗大户和排污大户两种角色，故陕西省产业结构调整重点应由 “二三一”向“三二一”产业结构转变，调整经济结构，实现产业结构优化升级，完成中低端产业迈向中高端产业发展，构建多元产业链支撑、竞争力强的现代产业体系。现阶段，陕西省经济增长正处于由粗放型增长方式向集约型增长方式转变的关键时期，政府应积极鼓励有潜力附加值高的新兴产业和高新技术产业，发展经济总量增加的新增长点。争取到2030年，陕西省基本迈入高收入省份行列，全面进入工业化与城镇化后期阶段，生态文明建设得到新进展[1]。

“一带一路”沿线分布着世界最主要的能源生产国、消费国和通道国，换言之，“一带一路”也被称为世界经济和能源的心脏地带。“一带一路”贯穿欧亚两大能源消费市场，衔接中东、中亚、俄罗斯等主要能源输出国，覆盖两大优质化石能源富集区(俄罗斯-中亚地区和海湾地区)，以及具备先进能源勘采技术、使用绿色能源的西欧地区。西北地区与多个“一带一路”沿线国家接壤，是面向中亚、南亚、西亚国家的大通道[14]。西安作为“丝绸之路经济带的重要节点城市”，如何紧抓发展机遇，对陕西省发展尤为重要。故应着力于从以下几个方面进行：(1)能源合作是“一带一路”倡议的重要基础和支撑，陕西省应充分利用国内和国外两个市场，全方位实施能源对外勘采与合作，建立多边能源合作平台[15]。加强与煤炭国家的国际合作，推进境外煤炭资源开发需求，扩大对外能源工程承包和技术服务，加大建设配套基础设施力度和鼓励开展煤炭上下游投资。(2)提高国际石油合作“质”与“量”，加强能源与金融的深度融合，加强本土企业“走出去”能力，推动与中亚、中东、俄罗斯等区域油气合作。(3)保障天然气供应安全，加强与天然气生产国和消费国合作，建立跨境天然气管道安全运输。(4)提升陕西省可再生能源国际竞争力，积极推动能源绿色转型，建设一批里程碑式的多方合作项目，鼓励可再生能源产业的本土企业“走出去”[16]。

最后，陕西省在能源装备制造、能源人才储备、能源前沿技术研发等领域具有相对优势，尤其在特高压、核电和新能源等关键技术领域处于世界领先水平，并且在电力、基础设施建设、能源装备等领域存在产能过剩问题，而“一带一路”沿线发展中国家对电力、能源装备需求很大，因此，陕西省可以利用自身能源制造、研发、人才储备优势，为沿线国家输送它们所亟须的电力、能源装备、化工装备、冶金装备、研发勘采技术等[17]。

[1] 陕西省人民政府.陕西省国民经济与社会发展第十三个五年规划纲要[EB/OL]. (2016-02-16)[2017-06-12].http://wap.snrdu.gov.cn/wap/.

[2] 东方社奇,杨瑞霞.中国产业结构变动与能源消费关系研究[J]. 统计与信息论坛,2012(2):30-35.

[3] 汪小英,沈镭,成金华,等.中国产业结构与能源消费结构的协同度量分析[J]. 统计与决策,2016(14):113-117.

[4] 高榴.能源消费与经济增长关系研究——基于陕西省的分析[J]. 西部金融,2012(5):53-56+82.

[5] 马莉,叶强强.能源消费与经济增长关系的实证研究——以陕西省为例[J]. 经济地理,2016(6):130-135.

[6] 李献波,林雄斌,孙东琪.中国区域产业结构变动对经济增长的影响[J]. 经济地理,2016(5):100-106.

[7] 徐辉,李宏伟.丝绸之路经济带市域经济增长与产业结构变化[J]. 经济地理,2016(11):31-37.

[8] 董梅，孟秋敏.我国区域能源消费与经济增长关系的比较研究——基于省际面板数据的实证分析[J]. 西安财经学院学报,2012(6)：49-54.

[9] 张传平,高伟,赵亚楠.山东省能源消费、产业结构和经济发展关系实证研究[J]. 华东经济管理,2014(4):23-26.

[10] 朱智文,张娟娟.甘肃省能源消费、产业结构和经济增长的关系[J]. 开发研究,2015(1):84-88.

[11] 梁日忠.上海市经济增长与能源结构、产业结构关联状况的评价研究[J]. 华东经济管理,2014(1):42-46.

[12] 张晓峒.Eviews使用指南与案例[M].北京：机械工业出版社，2007:115-123.

[13] 林景伟.我国能源消费与经济增长、产业结构关系研究[D].昆明：云南财经大学，2014：38-40.

[14] 潘继平，王陆新，娄钰.“一带一路”油气资源潜力与战略选区[J]. 国际石油经济，2016，24(10)：13-16.

[15] 岳立，杨帆.“丝绸之路经济带”框架下中国与中亚五国能源效率评价——基于CCR-BCC和Malmquist指数分析方法的DEA-Tobit模型[J]. 统计与信息论坛，2016(6)：37-43.

[16] 高世宪，朱跃中，等.依托“一带一路”深化国际能源合作[M].北京：中国经济出版社，2016：2-6.

[17] 王保忠，何炼成，李忠民.“新丝绸之路经济带”一体化战略路径与实施对策[J]. 经济纵横，2013(11):60-65.