○沈璐

（三江學(xué)院 江蘇 南京 210012）

一、引言

實(shí)踐證明，人類的發(fā)展史便是一部能源利用的演變史。擁有了能源，人們的生產(chǎn)生活便有了保障，社會(huì)經(jīng)濟(jì)才有了發(fā)展的動(dòng)力。然而，能源的使用其實(shí)是一把“雙刃劍”，在形成推動(dòng)作用的同時(shí)，又因自身供給短缺以及產(chǎn)生的環(huán)境問題而給人們生產(chǎn)生活、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了巨大的負(fù)面影響。由此，如何合理利用能源已成為國(guó)家或地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展過程中亟待解決的問題。正處于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展快速期的江蘇省，工業(yè)化、城鎮(zhèn)化水平不斷提高，對(duì)于能源的需求旺盛，一味地從國(guó)外省外購(gòu)買能源不能從根本上解決江蘇經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源消耗間的矛盾。1969年，美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家Granger提出的因果關(guān)系分析方法，成為了研究國(guó)家或地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和能源消耗兩者之間關(guān)系的重要研究方法。KraftJ和KraftA（1978）利用此種方法對(duì)美國(guó)1947—1974年間能源消耗總量與GNP數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，第一次發(fā)現(xiàn)了兩者之間存在著顯著的從GNP到能源消耗總量的單向因果關(guān)系。此后，各國(guó)學(xué)者陸續(xù)應(yīng)用格蘭杰因果關(guān)系分析法對(duì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行定量研究，如Y u和Choi（1985）發(fā)現(xiàn)了韓國(guó)存在著從GDP到能源消費(fèi)的單向因果關(guān)系。同時(shí)，也有學(xué)者開始利用格蘭杰因果關(guān)系分析與其他計(jì)量模型進(jìn)行結(jié)合，以期獲得更為具體深入的結(jié)果，Asafu-Adjaye（2000）基于協(xié)整性檢驗(yàn)和誤差修正模型，研究發(fā)現(xiàn)了印度和印度尼西亞兩國(guó)存在從能源消費(fèi)到GDP的單向因果關(guān)系，以及菲律賓和泰國(guó)兩國(guó)存在能源消費(fèi)和GDP之間的雙向因果關(guān)系。國(guó)內(nèi)學(xué)者林伯強(qiáng)（2003）采用生產(chǎn)函數(shù)、協(xié)整分析與誤差修正模型對(duì)我國(guó)電力消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)兩者之間存在著長(zhǎng)期均衡關(guān)系以及從電力消費(fèi)到GDP的單向因果關(guān)系?；诖耍疚慕柚鷧f(xié)整性檢驗(yàn)、格蘭杰因果關(guān)系分析方法構(gòu)建一套衡量經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源消耗指標(biāo)間內(nèi)在關(guān)聯(lián)的模型，以進(jìn)行更為細(xì)化的定量研究，為區(qū)域節(jié)能降耗工作提供些許參考。

二、模型構(gòu)建

協(xié)整指的是對(duì)于兩個(gè)都是隨機(jī)游走的變量序列，如果這兩個(gè)序列的某個(gè)線性組合是穩(wěn)定的，則稱這兩個(gè)序列為協(xié)整的。進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)的前提是同階單整，需對(duì)各變量的時(shí)間序列平穩(wěn)性進(jìn)行檢驗(yàn)。序列的平穩(wěn)性是指一個(gè)序列的均值、方差以及自協(xié)方差是否穩(wěn)定，如果一個(gè)時(shí)間序列具有穩(wěn)定的均值、方差和自協(xié)方差，則這個(gè)序列就是穩(wěn)定的，否則就是非穩(wěn)定。通常情況下，時(shí)間序列都是非穩(wěn)定的，需要采用ADF單位根檢驗(yàn)分別對(duì)時(shí)間序列的水平序列、一階差分序列以及二階差分序列進(jìn)行檢驗(yàn)，以判斷這些序列是否具有穩(wěn)定性。

具體操作是建立某一時(shí)間序列X的回歸方程：

ADF單位根檢驗(yàn)法的關(guān)鍵是對(duì)方程（1）中的系數(shù)β進(jìn)行檢驗(yàn)。當(dāng)β=0時(shí)，說明該時(shí)間序列X包含單位根，是不穩(wěn)定的；當(dāng)β顯著小于0時(shí)，說明該時(shí)間序列X拒絕了存在單位根的可能，是穩(wěn)定的。假如某一時(shí)間序列本身的水平序列ADF檢驗(yàn)是非平穩(wěn)的，而其n階差分序列檢驗(yàn)出來是平穩(wěn)的，那么此n階差分序列可稱為n階單整序列，記作I（n）。在確定兩時(shí)間序列是同階單整的基礎(chǔ)上便可進(jìn)行協(xié)整性檢驗(yàn)。此處，以經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)量（GDP）代表經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度，以能源消費(fèi)量（EC）代表能源消耗程度，采用E-G兩步法對(duì)GDP與EC的時(shí)間序列進(jìn)行協(xié)整性檢驗(yàn)。

第一步，建立GDP與EC的回歸方程。同時(shí)，為了消除變量存在異方差，各變量均取對(duì)數(shù)：

其中，Gt表示第t年國(guó)民（地區(qū)）生產(chǎn)總值GDP，為解釋變量；Et表示第t年國(guó)家（地區(qū)）能源消費(fèi)總量EC，為被解釋變量；ε為隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)。采用普通最小二乘法（ordinary leastsquare，OLS）估算方程（2），得：

第二步，通過對(duì)回歸殘差εt序列的平穩(wěn)性進(jìn)行檢驗(yàn)來判定lnEt和l nGt的協(xié)整關(guān)系。如果εt的序列具有平穩(wěn)性，那么lnEt和lnGt之間存在協(xié)整關(guān)系。

格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)可以在確定協(xié)整關(guān)系的基礎(chǔ)上對(duì)序列內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行更進(jìn)一步的剖析?；舅悸罚合葘?duì)時(shí)間序列的平穩(wěn)性進(jìn)行檢驗(yàn)，在具有平穩(wěn)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析，如果包含了變量X、Y的過去信息的條件下，對(duì)變量Y的預(yù)測(cè)效果要優(yōu)于只單獨(dú)由Y的過去信息對(duì)Y進(jìn)行的預(yù)測(cè)效果，即變量X有助于解釋變量Y的將來變化，則認(rèn)為變量X是引致變量Y的格蘭杰原因。建立回歸方程：

假設(shè) 1：隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng) ε1t、ε2t互不相關(guān)；

假設(shè)2：方程（4）中當(dāng)前l(fā)nG與lnG自身以及l(fā)nE的過去值有關(guān)，即原假設(shè)為 α1=α2=……=αm=0；

假設(shè)3：方程（5）中當(dāng)前l(fā)nE與lnE自身以及l(fā)nG的過去值有關(guān)，即原假設(shè)為 β1=β2=……=βn=0。

那么，檢驗(yàn)結(jié)果存在四種可能情況（見表1）。

表1 格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)的四種可能情況

三、實(shí)證分析

選取《中國(guó)能源統(tǒng)計(jì)年鑒》和《江蘇統(tǒng)計(jì)年鑒》中1985—2010年江蘇省地區(qū)生產(chǎn)總值GDP（億元，1980年可比價(jià)）和能源消費(fèi)量EC（萬t標(biāo)煤）。同時(shí)，為了消除變量存在異方差，各變量均取對(duì)數(shù)，分別記為lnGDP和lnEC。采用ADF檢驗(yàn)方法分別對(duì)lnGDP和lnEC進(jìn)行單位根檢驗(yàn)，結(jié)果如表2所示。

表2 ADF檢驗(yàn)

由表2可以看出：lnGDP和lnEC的水平序列和一階差分序列都是非平穩(wěn)的，但兩者的二階差分序列在5%的顯著水平下都拒絕了存在單位根的原假設(shè)，均屬于二階單整，滿足協(xié)整檢驗(yàn)的前提，可以進(jìn)一步檢驗(yàn)兩序列之間是否存在協(xié)整關(guān)系。

建立江蘇省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)量與能源消費(fèi)量間的回歸方程：

利用 Eviews估算方程（6），得：

結(jié)果可知，t值為18.6847，說明系數(shù)有95%以上的可能性不為零；R2為0.936，調(diào)整后的R2值為0.933，約為1，說明該方程的擬合度較完美，顯著性非常高，對(duì)于能源消費(fèi)具有全局的解釋作用；D W為0.1469，遠(yuǎn)小于2，說明江蘇省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)量與能源消費(fèi)量間存在著正相關(guān)。方程中的系數(shù)為0.564，意味著江蘇省每增加1%的GDP，便需要消耗0.564%的能源量。

由于兩變量在原水平下都是非平穩(wěn)的，所以還需要排除方程存在偽回歸現(xiàn)象，即需對(duì)其殘差序列（ε=lnE-0.564*lnG-4.671）的平穩(wěn)性進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 殘差的ADF檢驗(yàn)

由表3可知，在1%的顯著水平下殘差序列拒絕了存在單位根的原假設(shè)，故殘差序列具有平穩(wěn)性，從而確定江蘇省經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源消耗間存在著長(zhǎng)期的協(xié)整關(guān)系。同時(shí)，江蘇省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)量與能源消費(fèi)量?jī)烧咧g的因果關(guān)系檢驗(yàn)結(jié)果見表4，“LNGDP does not Granger Cause LNEC”被拒絕而“LNECdoes not Granger Cause LNGDP”被接受，意味著兩者之間只存在著從經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)量到能源消費(fèi)量的單向因果關(guān)系，證明了江蘇省屬于非能源依賴型經(jīng)濟(jì)。

表4 格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)

四、結(jié)語

現(xiàn)階段，江蘇粗放型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式是直接導(dǎo)致能源消耗急劇增加的主要原因。而從本質(zhì)上看，消耗大量能源并非江蘇經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的必要條件。江蘇可以通過以下途徑來改善經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源消耗之間的矛盾，積極實(shí)現(xiàn)由粗放型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式向集約型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變。

第一，實(shí)施產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。逐步加大能耗相對(duì)較少的第三產(chǎn)業(yè)在三次產(chǎn)業(yè)中的比重，逐步形成以高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ)、先進(jìn)制造業(yè)為主體、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)相配套的產(chǎn)業(yè)新格局。

第二，提高能源利用效率。從構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系與科技創(chuàng)新兩方面著手，在政府與企業(yè)雙方共同努力下，重點(diǎn)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)與清潔能源，不斷提高資源利用效率。

第三，大力優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)。在傳統(tǒng)能源方面，不斷提高天然氣、電能的使用比重，將以煤炭利用為主的能源結(jié)構(gòu)逐步改變成以石油與煤炭為主、天然氣與電能為輔的利用結(jié)構(gòu)，如加快居民區(qū)天然氣管道的建設(shè)。在新能源方面，積極開發(fā)利用太陽能、風(fēng)能等可替代的清潔能源，積極推進(jìn)相關(guān)工程的建設(shè)，如加快江蘇沿海風(fēng)能產(chǎn)業(yè)帶的建設(shè)。

[1]Kraft J，Kraft A.On the relationship between energy and GNP[J].Journal of Energy and Development，1978（3）.

[2]Yu E S H，Choi J Y.The causal relationship between energy and GNP：an international comparison[J].Journal of Energy and Development，1985（10）.

[3]Asafu-Adjaye J.The relationship between energy consumption，energy prices and economic growth：time series evidence from Asian developing countries[J].Energy Economics，2000，22（6）.

[4]林伯強(qiáng)：電力消費(fèi)與中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)：基于生產(chǎn)函數(shù)的研究[J].管理世界，2003（11）.

[5]薛艷、唐建榮：江蘇省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消費(fèi)關(guān)系的實(shí)證研究[J].統(tǒng)計(jì)與信息論壇，2007，22（5）.

[6]韓智勇、魏一鳴、焦建玲等：中國(guó)能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的協(xié)整性與因果關(guān)系分析[J].系統(tǒng)工程，2004，22（12）.

[7]李金愷：循環(huán)經(jīng)濟(jì)：能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和諧發(fā)展的戰(zhàn)略選擇[J].財(cái)經(jīng)論叢，2005（5）.