我国GDP与能源消费的计量分析

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1、我国GDP与能源消费的计量分析摘要经济增长和能源消费之间的关系问题从上世纪七十年代开始就国内外学者 广泛的研究。我国自改革开放以来GDP与能源消费总量就一直处于飞速上升的趋 势。为了实现经济的可持续发展，制定正确的能源政策，需要更深入的了解我国 经济增长与能源消费之间的联系。本文主要利用金融计量学中的单位根检验、协 整关系检验、因果关系检验等方法，通过eviews工具，对我国从1978年至2014 年这35年间的国内生产总值以及能源消费总额进行了计量分析，并得出了GDP与能源消费总额存在协整关系，而且 GDP是能源消费总额的格兰杰原因的结论， 并提出了相应的建议。关键词：国内生产总值；能源消费

2、总额；回归分析；可持续发展一、引言自从1978年改革开放以来，我国的经济就一直保持着高速增长的趋势。 我国 的国内生产总值GDP也保持年均7%以上的速度持续增长中。同时，经济活动的 开展，离不开号称世界经济的血液的能源。能源作为人类生存、经济发展和社会 进步的重要基础资源，也是社会经济可持续发展的重要基础。伴随着我国经济的 高速增长，我国的能源需求和消费也在飞速增加，我国的每年能源消费总量从 1978年的57144万吨标准煤增加到2014年的426000万吨标准煤，增幅达到7.45 倍。1993年，我国成为石油净进口国。2012年，我国成为世界第一能源大国， 同时也成为世界第二大经济体。但是，

3、长期以来我国的经济和GDP的增长一直依 赖大量资源消耗而换取，经济增长质量不高、能源和资源出现短缺、环境污染等 问题已成为制约我国经济可持续发展的重要瓶颈。因此，探索GDP与能源消费之 间的关系，可以为我国从根本上转变经济增长方式、提高经济增长的质量、提高 能源资源的利用效率以及制定科学的能源资源政策提供重要的科学依据，具有非常重要的理论和现实意义。本文借鉴国内外有关GDP与能源消费关系的研究成果， 运用相关的金融计量学知识，对我国1978至2014年的相关数据进行了简单的计量分析。二、文献综述1973年全世界范围内爆发的“石油危机”，是人们开始关注经济增长与能源 消费关系研究的直接动因。自1

4、978年发表的关于美国GNP与能源消费因果关系 的开创性研究以来，世界各地越来越多的研究者采用不同的样本对二者的因果关 系进行了广泛的检验。国内外学者就经济增长与能源消费之间的关系作了大量的 理论探索和实证研究，逐渐形成了4种主流的观点：存在经济增长到能源消费的双向因果关系，具有长期稳定的均衡关系；存在经济增长到能源消费的单向因 果关系，存在能源消费到GDP单向的因果关系；不存在经济增长到能源消费的因 果关系；不同的经济体或者同一个国家在不同时期，经济增长与能源消费呈现不同关系。第一种主流观点的主要代表是 Ya ng使用En gle Gran ger两步法发现台湾 的能源消费与GDP之间存在双

5、向因果关系，以及Ghali等人使用Johansen方 法考察发现，加拿大产出增长和能源消费存在双向的因果关系等。第二种主流观点的主要代表有 Abosedra和Baghestani选取了美国从1947年到1987年的相 关数据作为样本作研究，研究结果表明美国存在GDP到能源消费的单向因果关系。Stern使用GDP劳动力、资本和能源这四个变量采用了 VAR莫型，对美国 从1947到1990年的各项数据进行标准的因果关系检验后发现，存在着能源消费到GD啲单向Gran ger因果关系等。第三种主流观点的主要代表有 Yu和Hwa ng使 用美国从1947年到1990年的GDF和能源消费年度数据作为样本，

6、发现两者之间 并不存在因果关系。Masih与Achla Marathe 的研究结果也证实了这一观点。 第四种主流观点的主要代表有 Yu和Choi通过研究发现美国、英国和波兰的能源 消费和经济增长之间不存在因果关系，在韩国、菲律宾存在单向因果关系。Masih 考察部分亚洲国家，发现韩国、台湾、印度、巴基斯坦和印度尼西亚等的能源与 经济之间存在协整关系，马来西亚、新加坡、菲律宾和泰国则没有这种关系，这 些都说明经济增长和能源消费之间的关系在不同国家表现出来的相互关系是不 同的。关于我国的GDF和能源消费的关系问题,自本世纪以来才逐渐成为我国学者 研究的热点。而在各研究文献中，不论是以全国为研究对象

7、，还是以各省份为研究 对象,所得到的结论也各不相同，并没有达成一致的共识。我国比较有代表性的一些研究成果有：林伯强在2001年中国能源需求的 经济计量分析一文中提出：经济增长与能源消费之间存在长期关系，在短期这种关系存在波动，存在着电力消费与收入的单向的因果关系。鄢琼伟在2011年GDP与能源消费之间的关系研究一文中提出滞后两阶的能源消费对GDPt单向因果关系，而当滞后五阶至七阶的GDP寸能源消费存在着单向因果关系。他 的研究结果同样表明在短期内能源消费与经济增长存在着波动，在长期内能源消费对GDPt单向因果关系。韩智勇在2004年中国能源消费与经济增长的协整 性与因果关系分析一文中提出：能源

8、消费与经济增长之间存在着双向的因果关 系，但在长期并不存在协整关系。吴巧生在 2008年中国能源消费与GD咲系 的再检验中分别对整个中国、东部地区、中部地区西部地区进行计量分析，提 出：对于整个中国,从短期来看,中国的能源消费与GDP之间不存在明显的因果关 系,但从长期来看,中国存在着从能源消费到GDP勺双向因果关系；对于东部地区 来说,从短期来看东部地区能源消费与 GDP不存在明显的因果关系，但从长期来 看,存在着从能源消费到GDP勺单向因果关系；对于中部地区来说从短期来看中 部地区存在着从能源消费到 GDP明显的双向因果关系，而从长期来看，中部地区 只存在着从GDF到能源消费的单向因果关系

9、；对于西部地区来说 ,在短期能源消 费与GDF不存在明显的因果关系,但从长期来看只存在从 GDF到能源消费的单向 因果关系。除上述以外，还有很多的学者也对GDF与能源消费的关系进行了计量 分析，得出的结论也各不相同。三、模型、变量和数据3.1. 变量本文研究的是经济增长与能源消费之间的关系。 本文选取我国的国内生产总 值（GDP作为代表经济增长的被解释变量。能源消费的总量 （EC）作为经济增 长的解释变量，其中，GDF和EC分别表示名义GDP（单位：亿元）和能源消费总 量（单位：万吨标准煤）。本文后面的模型中常数项变量均由 C表示，时间趋势 由变量t表示，误差项均由&表示。32数据本文的数据选

10、取来源于中国国家统计局网站上公布的我国从1978年到2014年间的各期GDP年度数据以及我国能源消费总量的年度数据。我国能源消费总 量的类别包括主要包括煤炭、石油、天然气、水电、核电等，其中以煤炭、石油 以及天然气所占比重最大，这些能源资源被统一折算成以万吨标准煤的形式表 现。3.3.模型本文对于GDP与能源消费两者之间的关系分析主要可以分为如下三步：第一步，显然GDP与能源消费总量这两组变量具有明显的时间趋势，不知道是否为非平稳时间序列，所以本文米用单位根检验法来判断这两者的一阶差分是 否为平稳时间序列，或者说判断这两个变量是否是一阶单整的。 本文所用的单位 根检验法为扩展的ADF检验法，具

11、体步骤如下：1、回归如下回归模型：p GDP=C + a iGDP + 、旳 i GDPt-i + Y it + 1, t (1)i =1q EG =C2 + a 2EG1 + 7 2，i ECt -i + Y 2t + 2，t(2)i=12、如果没有拒绝单位根假设，则用标准的 t检验法继续检验时间趋势的存 在性；如果拒绝单位根假设，检验是否存在确定的时间趋势；3、如果未拒绝单位根假设且拒绝时间趋势假设，则重新进行没有时间趋势的ADF检验；如果未拒绝单位根假设但未拒绝时间趋势假设，说明变量为有时间 趋势的单位根过程；如果拒绝了单位根假设且拒绝了时间趋势假设， 则变量为没 有时间趋势的平稳时间序

12、列；如果拒绝了单位根假设且未拒绝时间趋势假设， 则 变量为有时间趋势的平稳时间序列；第二步，判断GDP与能源消费总量之间是否存在协整关系。所谓协整关系， 就是指多个变量之间存在的一种长期均衡关系。GDP与能源消费总量都有明显的 随时间递增的趋势，而且 GDP的增长一般也总是以能源消费总量递增为前提的。 所以，探索两者之间的协整关系十分必要。 本文所采用的判断两者之间的协整关 系的计量方法为Engle-Granger两步检验法，具体步骤如下：1、确保所有的变量都是一阶单整过程；2、用普通最小二乘OLS法回归协整方程，本文中协整模型如下：GDP= C3 + B 3EG + 3(3)EG = C4

13、+ 3 4GDP+ 4(4)3、获得残差并检验残差是否为平稳时间序列；4、将获得的残差作为新变量代入误差修正模型中进行回归；第三步，为了判断GDP与能源消费总量之间究竟谁是因谁是果， 或者两者之间互为因果，或者这两者之间不存在因果关系，就应该对这两个变量之间进行因果检验。本文所米用的因果检验法为Granger因果关系检验法，具体步骤如下:1、回归如下回归模型：mA GD产G +a5, i A GDPt -i +m 35,i A ECt-i + 5(5)i 4nA EG =C6 + 7 况6，i A ECt -i +i =1yn7 36,i =1i A GDPt - i +6 (6)2、如果方程

14、(5)中4 EC的滞后项统计显著，则说明 EC是厶GDP的格兰 杰原因；若统计不显著，则说明 EC不是 GDP勺格兰杰原因；同理，如果方程(6) 中4 GDP的滞后项统计显著，则说明 GDP是 A EC的格兰杰原因；若统计 不显著，则说明A GDP不是A EC的格兰杰原因；如果两个方程的两个变量的滞后 项均显著，则说明两者存在双向因果关系；如果滞后项均不显著，则两者不存在 因果关系。四、经验结果分析4.1. 单位根检验对于GDP A GDP A 2GDP以及EC A EC A 2EC进行ADF单位根检验,其结果如下:变量ADF的t统计量P值平稳性GDP-1.7839320.6896非平稳A G

15、DP-2.7201950.2351非平稳 2gdp-7.5250940平稳EC-1.5916290.7759非平稳A EC-2.3878650.3791非平稳A 2 EC-5.5522460.0004平稳从上表中我们可以看出变量 GDP GDP以及EC EC的ADF检验结果都是 非平稳的，但 2GDP以及 2EC的ADF检验结果是平稳的。所以，变量 GDP以及变量EC都有两个单位根，也就是说这两个变量都是二阶单整过程4.2. 协整检验对GDP以及EC进行协整检验结果如下:无协整关系0.39321617.5074815.494710.0246最多一个协整关系0.0006310.0220863.8414660.8818所以协整检验的结论为在5%勺显著性水平下，GDP与能源消费总量之间存在 有且只有一个协整关系。4.3. Granger因果检验由于在百分之五的显著性水平下，GDP与能源消费总量之间存在一个协整关系，所以可以对两者进行因果关系的检验。通过设定两者的滞后项的阶数为2阶，回归得到的因果关系检验结果如下：原假设F统计量P值5%勺显著性水平下