吉林省能源消费与经济增长的关系分析

(哈尔滨工业大学 人文社科与法学学院，黑龙江 哈尔滨 150001)

0 引言

长期以来，能源消费与经济增长的关系一直是经济学界研究的热点话题。国外对二者间的研究较早且成熟，多使用基于协整分析的格兰杰因果检验方法进行分析，并且会结合研究国家的具体节能减排政策进行评价：Kraft J和Kraft A率先对能源消费与经济增长进行研究，结果表明经济增长是能源消费的动因，并且推行节能减排政策对于经济增长会产生负作用[1]。此后多年，各国学者针对不同国家展开细致研究，出于样本与研究方法等的差异，对于二者之间关系的考察结论也各有不同[2]。

国内学者同样是借用理论模型对二者关系进行实证分析。目前，各学者们主要采用格兰杰因果关系检验方法进行研究，并且重点以某个具体省份作为研究的对象：魏小霞认为河南省存在由能源消耗量到经济增长的单向因果关系[3]，马俊鹏等在以湖北省为研究对象时同样得出这种结论[4]。但运用同种方法，季祖强的研究则指出福建省存在经济增长到能源消耗的单向因果关系[5]。由此可见，各省市间经济发展与能源消费状况的差异，会导致研究的结果也各异。吉林省是能源欠发达的省份，尤其是一次能源的自给率较低，但是在吉林省的经济发展过程中，高能耗、低效率的现象却尤为显著，可见能源问题已经成为制约其经济发展的瓶颈[6]。由此，探讨吉林省能源消费与经济增长的关系显然具有极强的现实意义。

1 模型构建与变量说明

1.1 三要素生产模型的构建

生产函数模型常用来分析投入变量对经济产出的影响，其中柯布-道格拉斯生产函数以其简单的形式具备了经济学研究中所具有的良好性质，在经济理论应用中具有一定意义。而在中国的经济社会发展过程中，能源对中国的经济增长贡献突出，因此研究在柯布-道格拉斯生产函数模型基础上，引入了能源因素[7]。并形成以下形式的三要素生产函数模型

(1)

式中Yt——考虑时间因素的经济产出；

Kt——考虑时间因素的资本投入；

Lt——考虑时间因素的劳动力投入；

Et——考虑时间因素的能源消费总量；

α——资本对产出的弹性；

β——劳动力对产出的弹性；

γ——能源对产出的弹性；

A——代表中性的技术进步所带来的生产率。

由于本文中所用的经济变量均为时间序列数据，为了避免造成异方差现象，我们对引入了能源要素的柯布—道格拉斯生产函数模型的两边同时取对数，并添加误差项Ut。由此得到新的生产函数

lnYt=lnA+αlnKt+βlnLt+γlnEt+Ut

(2)

1.2 变量说明与数据选取

本文选取1990～2017年间经济产出、资本存量、劳动力投入与能源消费总量的年度数据作为研究变量，因为全要素生产率这一数据难以获得，故而将此剔除[8]。此外，研究中全部数据均来自于历年《吉林省统计年鉴》。

(1)经济产出。选取吉林省地区生产总量(单位：亿元人民币)，为了剔除价格变动影响，以1990年为基期，将各年度的名义GDP转换为实际GDP。在模型中用GDP来表示。

(2)资本存量。选取吉林省固定资产投资总量(单位：亿元人民币)，为了使各年度的数据具有可比性，同样以1990年为基期进行处理。在模型中用符号K来表示。

(3)劳动力投入。选取吉林省劳动力历年就业人口总量(单位：万人)，在模型中用符号L来表示。

(4)能源消费总量。来自于统计年鉴中给出的历年一次能源消费总量指标(单位：万t标准煤)，在模型中用符号E来表示。

2 能源消费与经济增长关系的定量分析

本文将采取以下步骤进行定量分析：一是通过协整检验和建立误差修正模型，分别分析在长期均衡和短期波动中能源消费对经济增长是否具有显著作用。二是运用格兰杰因果检验方法，进一步研究两者在经济学意义上的关系如何。

2.1 单位根检验

单位根检验是进行协整分析的第一步，我们通过Eviews软件对消除了异方差的时间序列lnGDP、lnE、lnK和lnL进行单位根检验后，其检验结果显示：在5%的显著水平上，原序列lnGDP、lnE、lnK和lnL都不平稳，但经过了一阶差分后的序列能够通过检验，因此lnGDP、lnE、lnK和lnL均属于一阶单整序列，满足协整检验的前提。

2.2 协整检验

通过了第一步的单位根检验后，我们根据EG两步法来进行协整检验。利用Eviews软件进行回归估计，我们得到lnGDP、lnK、lnE、lnL之间的静态回归方程

lnGDP=-18.142 17+1.116 289 lnK+1.103 359 lnL+1.354 126 lnE

T=(-3.703 487) (5.523 457) (1.262 588) (5.322 395)

p=(0.001 1) (0.000 0) (0.218 9) (0.000 0)

(3)

同时，回归显示lnK和lnE项的显著性检验的p值为0.000 0，lnL项的显著性检验的p值为0.218 9。这说明在三要素当中，能源消费要素和资本投入要素对经济增长具有明显影响，而劳动力投入要素对经济增长并无显著影响。此外，lnE项前的回归系数值为1.103 359，是所有系数项中最大的一个，并且该项值为正数，这表明能源消耗量在三者当中对经济增长的解释能力最强，并且能源消费总量与地区生产总值的指数存在同向趋势：即能源消费每增长1%，可以引起地区生产总值产生约1.35%的增长幅度。

但是，模型中DW的值为0.36，该项数值偏小，表明方程可能存在谬误回归。因此继续对方程所产生的残差序列e再次进行单位根检验，检验结果如表1所示。

表1残差序列e的平稳性检验结果

变量(C,T,K)ADF值临界值(1%)临界值(5%)临界值(10%)结论e(0,0,2)-3.837 758-2.660 72-1.955 02-1.609 07平稳

数据来源：表中数据均采用Eviews8.0软件计算所得；其中检验类型(C,T,K)分别表示ADF检验中的常数项、时间趋势项以及滞后阶数。

由上表可知，残差序列e在5%的显著性水平下是平稳的，可以认为变量lnGDP和lnE之间存在协整关系，即长期稳定的均衡关系。

2.3 误差修正模型

在得出lnGDP与lnE之间存在长期稳定的均衡关系的结果后，接下来需要建立误差修正模型来研究变量之间的短期动态关系。剔除掉回归系数不显著的解释项后，我们可以得到下列误差修正模型

lnGDPt=-16.785 31+0.279 881 lnEt+1.107 36 lnKt-1+0.877 917 lnLt-1+1.120 148 lnEt-1+0.922 446ECMt-1

T=(-33.205 72)(4.453 215)(61.702 42) (9.912 920) (15.886 62) (48.289 53)

(4)

此外，误差项ECMt-1反映了短期波动偏离了长期均衡时的调整力度。方程中的误差修正项是显著存在的，该项系数值为0.922 4，说明上期的误差修正项对地区生产总值起正向的调整作用，当地区生产总值偏离均衡状态时，上期的误差修正项以92.24%的力度进行调整，使其重回均衡状态。

2.4 格兰杰因果关系检验

接下来，我们通过格兰杰因果关系检验来验证能源消费与经济增长在经济学意义上的因果性，其检验结果如表2所示。

由表2可以得出，滞后二期、三期和四期时，在10%的显著性水平下我们拒绝原假设，认为吉林省经济增长是引起能源消费的原因，同样能源消费也是引起经济增长的原因，二者是典型的双向格兰杰因果关系。同时，我们在上面的分析中认为，无论是在长期还是短期，能源消费均对经济增长产生了明显的拉动作用，因此可以判定：吉林省是非常典型的能源依赖型经济。

3 对策与建议

上述分析可知，吉林省经济增长很大程度上依然需要能源拉动，因此吉林省仍然要保障能源供应，以稳固经济增长带来的成果。但是，吉林省高能耗的产业众多且效益低下，如果放纵这些产业对能源肆无忌惮的进行消耗，势必在未来对吉林省经济社会发展带来更大的损失[9]。因此，协调好吉林省能源消费与经济增长之间的关系尤为重要。综合上述情况，我们从优化能源结构与发展能源节约型经济两个方面来给出对策与建议。

表2对lnE和lnGDP的格兰杰因果检验

零假设滞后期数F统计值P值结论ln E不是ln GDP的格兰杰原因11.237 690.276 9接受ln GDP不是ln E的格兰杰原因0.642 510.430 7接受ln E不是ln GDP的格兰杰原因23.378 040.053 5拒绝ln GDP不是ln E的格兰杰原因4.847 770.018 6拒绝ln E不是ln GDP的格兰杰原因32.455 840.096 3拒绝ln GDP不是ln E的格兰杰原因5.256 390.008 8拒绝ln E不是ln GDP的格兰杰原因43.434 70.035 0拒绝ln GDP不是ln E的格兰杰原因4.045 630.020 2拒绝

数据来源：表中数据均源于《吉林省统计年鉴》，并经过Eviews8.0软件计算所得。

(1)注重能源结构的优化，可以达到引导能源合理消费、提高能源消费整体效益的效果。如今，国家正大力推行“节能减排”政策，吉林省要想避免这一政策可能会带来的经济产出的损失，首先，应该尽量减少煤炭和石油这种带来高污染的化石能源的消耗量；其次，提高天然气和水电这种清洁能源在能源结构中比重；最后，大力发展新能源和可再生能源，如风能、生物质能、太阳能和地热能等，从而推动能源内部结构向绿色低碳的方向发展。

(2)吉林省并非能源丰富大省，能源资源毕竟有限。为了经济社会的可持续发展，吉林省必须大力发展能源节约型经济。这就需要政府运用调控手段，通过加大科研投入和实行优惠的税收、补贴等政策，鼓励企业进行节能技术的创新，提高能源利用效率，从而提高整体的经济效益[10]。同时，进一步引导和扶持低能耗、高效益的新型产业，降低高能耗产业在经济结构中的比重，形成新的高效、清洁、低碳型的产业布局。

4 结论

在上述研究基础上，我们可以得到如下结论。

首先，在资本-劳动力-能源三要素生产函数模型框架下，通过协整检验和误差修正模型验证后，我们认为吉林省能源消费与经济增长之间存在协整关系，并且无论是长期阶段还是短期阶段吉林省能源消费对经济增长均存在显著促进作用。

其次，由格兰杰因果关系检验得知，吉林省能源消费与经济增长两者为双向的格兰杰因果关系，吉林省经济增长既是引起能源消费总量的原因，同时能源消费总量也是引起经济增长的原因。因此，结合上述分析，我们可以认为吉林省是非常典型的能源依赖型经济。

最后，结合吉林省自身的特点与情况，在节能减排与可持续发展的背景下，本文提出优化能源内部结构和发展能源节约型经济的政策建议，从而促进能源消费与经济增长两者之间的关系能够良好稳定地发展。