趙愛國 李仲學(xué)

（1.北京科技大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院，北京市海淀區(qū)，100083；2.神華集團中國機電出口產(chǎn)品投資有限公司，北京市東城區(qū)，100011）

1 引言

煤炭是中國最主要的一次能源和工業(yè)原料，2012年全國煤炭產(chǎn)量達(dá)到36.5億t，約占中國一次能源生產(chǎn)總量的76.6%?；仡欀袊禾可a(chǎn)的歷史不難發(fā)現(xiàn)，在國民經(jīng)濟需求和產(chǎn)業(yè)政策的雙重作用下，“買煤難”和 “賣煤難”現(xiàn)象多次出現(xiàn)，煤炭生產(chǎn)總是遵循著增長-波動-增長的軌跡發(fā)展?？梢哉f，中國煤炭生產(chǎn)是在波動中發(fā)展的。煤炭資源作為一種不可再生的稀缺資源，生產(chǎn)的巨大波動性不但影響著國民經(jīng)濟的平穩(wěn)發(fā)展，也影響著煤炭資源的可持續(xù)開發(fā)利用。因此，深入研究煤炭生產(chǎn)波動的規(guī)律特征，對于科學(xué)制定煤炭生產(chǎn)規(guī)劃、確保煤炭資源有效供給、穩(wěn)定國民經(jīng)濟具有重要意義。

對于經(jīng)濟周期波動的研究來源于人們對經(jīng)濟增長的穩(wěn)定性和可靠性的關(guān)注。米切爾 （Mitchell）將經(jīng)濟周期波動描述為總體經(jīng)濟活動的復(fù)蘇、擴張、衰退和收縮交替出現(xiàn)的行為。魯卡斯 （Lucas）把經(jīng)濟周期定義為經(jīng)濟變量對平穩(wěn)趨勢的偏離，并把產(chǎn)出 （即GDP）同其他宏觀時間序列的協(xié)動視為周期現(xiàn)象。改革開放以來，中國學(xué)者對經(jīng)濟周期波動進行了大量的研究，揭示了中國經(jīng)濟周期存在的客觀性、性質(zhì)和特點。作為中國經(jīng)濟發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)和基本保障，煤炭生產(chǎn)的波動特征研究卻處于起步階段。通過檢索發(fā)現(xiàn)，僅有張明慧等人研究了中國煤炭生產(chǎn)和GDP 周期波動的相互影響關(guān)系，認(rèn)為中國煤炭生產(chǎn)和GDP 周期波動之間存在相互影響。煤炭產(chǎn)業(yè)作為國民經(jīng)濟的重要組成部分而獨立存在，生產(chǎn)過程中表現(xiàn)出一定的自身波動規(guī)律特征。本文將以煤炭生產(chǎn)為研究對象，著重從中觀層面探討煤炭生產(chǎn)的波動特征。

2 研究方法、指標(biāo)和數(shù)據(jù)來源

一般來說，經(jīng)濟變量的時間序列包含3種變動因素，即長期趨勢T、循環(huán) （周期）波動C 和隨機擾動I。長期趨勢是指經(jīng)濟變量隨時間的推移所表現(xiàn)出的一種穩(wěn)定的變動趨勢。循環(huán)波動是圍繞長期趨勢以數(shù)年為周期的一種周期性波動。隨機擾動又稱不規(guī)則變動或噪聲，是由偶然因素引起的?，F(xiàn)代經(jīng)濟周期研究技術(shù)與方法是建立在濾波技術(shù)基礎(chǔ)之上的，將長期趨勢和隨機擾動項過濾后研究周期成分的特征。本文以現(xiàn)代經(jīng)濟周期研究技術(shù)方法和范式為指導(dǎo)，采用濾波法對中國煤炭生產(chǎn)波動周期進行測定與劃分，分析中國煤炭生產(chǎn)波動的特征。

2.1 濾波法

濾波法是將時間序列數(shù)據(jù)中的趨勢成分、周期成分和不規(guī)則成分，分別對應(yīng)成為諧波中的低頻、中頻和高頻成分。其原理是將數(shù)據(jù)序列中不規(guī)則的波動部分濾去，將長期趨勢部分抽去，剩余的就是周期波動部分。分離趨勢變量和周期變量的方法有很多，目前應(yīng)用較多的方法是HP 濾波和BK 濾波。近年來一些研究表明，HP 濾波和BK 濾波存在一些較難克服的缺陷。若目標(biāo)序列為一階或二階單整過程，HP濾波分離出的周期成分可能包含偽周期信息。BK 濾波計算周期成分會損失部分觀測值，削弱了樣本研究的穩(wěn)定性。同HP 濾波和BK濾波相比，CF濾波考慮了數(shù)據(jù)的時序特征，放松了對于時間序列的平穩(wěn)性和對稱性的要求，分解出的周期性成分更為客觀、準(zhǔn)確，因而被廣泛用于經(jīng)濟周期研究。本文利用EVIEWS6.0軟件中的CF（2，8）濾波法分離趨勢成分和周期成分。

在過濾時，CF 濾波考慮目標(biāo)序列的平穩(wěn)性特征，有選擇地使用濾波分解方式，有兩種選擇供分解時使用。

（1）假設(shè)實際序列表現(xiàn)為一個隨機游走過程，這時濾波計算采用下列公式：

式中：xt——原目標(biāo)序列；

T——長期趨勢；

t——波動趨勢；

（2）若目標(biāo)序列表現(xiàn)為一個平穩(wěn)或差分過程時，需要預(yù)先確定時間序列的趨勢形式，然后再作剔除分解。

2.2 指標(biāo)選擇和數(shù)據(jù)來源

本文選取全國原煤總量指標(biāo)代表煤炭生產(chǎn)總量。1949-2009年數(shù)據(jù)來源于 《中國煤炭工業(yè)統(tǒng)計資料匯編 （1949-2009）》，2010-2012 年數(shù)據(jù)來源于中國煤炭工業(yè)協(xié)會。其中，1998-2000 年原煤產(chǎn)量數(shù)據(jù)采用中國煤炭發(fā)展研究中心修正后的數(shù)據(jù)。為消除數(shù)據(jù)異方差性，數(shù)據(jù)都經(jīng)過取自然對數(shù)的處理。

2.3 數(shù)據(jù)檢驗

采用CF濾波對時間序列數(shù)據(jù)分離趨勢，需要明確序列的時序特征，因此本文對采用的指標(biāo)序列進行了單位根檢驗，結(jié)果如表1所示。從表1可以看出，全國原煤總產(chǎn)量為 （1）序列。

表1 數(shù)據(jù)單位根檢驗

3 中國煤炭生產(chǎn)周期波動特征分析

3.1 描述周期波動的幾個指標(biāo)

（1）波動高度，也就是峰位。它表明每個周期經(jīng)濟擴張的強度。峰位的高低直接反映了經(jīng)濟增長力的強弱，但也隱含反映了經(jīng)濟增長的穩(wěn)定性。

（2）波動深度，也就是波谷。它表明每個周期經(jīng)濟收縮的力度。谷位越低說明經(jīng)濟增長越不穩(wěn)定，波動深度從一個方面反映了經(jīng)濟增長的穩(wěn)定性。

（3）波動幅度，也叫振幅。是指每個周期內(nèi)波峰與波谷的離差。它表明每個周期內(nèi)經(jīng)濟增長高低起伏的劇烈程度，是反映經(jīng)濟增長穩(wěn)定性的一個重要指標(biāo)。振幅越大，說明經(jīng)濟增長越不穩(wěn)定。

（4）標(biāo)準(zhǔn)差，即實際產(chǎn)量對長期趨勢的偏離度。公式為：

式中：σ——標(biāo)準(zhǔn)差，表示實際經(jīng)濟增長水平偏離長期趨勢的波動幅度，用它可以衡量一個國家一定歷史時期內(nèi)經(jīng)濟增長穩(wěn)定的程度。

（5）波動的擴張長度，是指每個周期內(nèi)擴張期的時間長度。它表明每個周期經(jīng)濟擴張的持續(xù)性。一般來說，若擴張期的持續(xù)時間較長，收縮期的持續(xù)時間較短，經(jīng)濟增長就比較穩(wěn)定。若將擴張長度與收縮長度的比值記為L，則當(dāng)L＜1 時，即擴張期短于收縮期，稱周期為短擴張型；當(dāng)L≥1 時，即擴張期長于收縮期，稱周期為長擴張型。波動的擴張長度從另一個角度反映了經(jīng)濟增長的穩(wěn)定性。

（6）周期波動的持續(xù)性，持續(xù)性波動意味著產(chǎn)出波動將長期持續(xù)下去。更準(zhǔn)確地講，當(dāng)一個對產(chǎn)出的沖擊在未來一段時間內(nèi)不會消失，且產(chǎn)出也不會表現(xiàn)出明顯的回歸到其以前趨勢水平的趨勢時，我們說產(chǎn)出的沖擊是持久的。一般用序列的一階自相關(guān)系數(shù)來表示：

3.2 中國煤炭生產(chǎn)總量波動階段劃分

運用CF 濾波法對1949-2012年中國煤炭生產(chǎn)總量進行趨勢循環(huán)分解，計算得到煤炭生產(chǎn)總量的周期波動項。按照谷-谷法的標(biāo)準(zhǔn)，1949-2012年中國煤炭生產(chǎn)波動可劃分為11 個階段，分別為1949-1957 年、1958-1962 年、1963-1968 年、1969-1974 年、1975-1976 年、1977-1981 年、1982-1987 年、1988-1993 年、1994-2002 年、2003-2007年、2008-2012年，如圖1所示。由圖1可見，中國煤炭生產(chǎn)目前正處于第11個周期。

圖1 1949-2012年中國煤炭生產(chǎn)周期劃分

3.3 中國煤炭生產(chǎn)波動的總體特征

建國以來中國煤炭生產(chǎn)經(jīng)歷了11個周期波動，如表2所示。其中第11個周期為非完整周期，并開始進入衰退階段?？傮w來看，建國以來，中國煤炭周期波動呈現(xiàn)如下特點。

（1）煤炭生產(chǎn)的周期波動是客觀存在的。從圖1和表2均可以看出，中國煤炭生產(chǎn)呈現(xiàn)了較為明顯的周期波動特征，波動周期長度多數(shù)時間穩(wěn)定在5～6年。平均約6年，煤炭生產(chǎn)發(fā)生一次周期性波動。改革開放以后，煤炭生產(chǎn)波動周期類型發(fā)生了重大變化，由古典型周期波動轉(zhuǎn)變?yōu)樵鲩L型周期波動。

（2）從波動的幅度來看，煤炭生產(chǎn)的波動強度在降低，煤炭生產(chǎn)的穩(wěn)定性在逐步增強。從表2可以看出，波動的高度和深度呈下降的趨勢，標(biāo)準(zhǔn)差也明顯減小。尤其是改革開放以來，中國煤炭生產(chǎn)在快速增長的同時，峰位逐漸降低，谷位逐漸升高，波動性呈顯著下降趨勢，煤炭生產(chǎn)在平緩中增長，從大起大落波動態(tài)勢逐步轉(zhuǎn)變?yōu)楦呶黄骄徯?。這說明中國煤炭生產(chǎn)在一定程度上減少了盲目性，煤炭生產(chǎn)總量趨于穩(wěn)定。

（3）從煤炭生產(chǎn)周期波動的擴張長度來看，中國煤炭生產(chǎn)周期波動由短擴張型向長擴張型轉(zhuǎn)變，波動形態(tài)總體呈現(xiàn)弱對稱性。在煤炭生產(chǎn)經(jīng)歷的11個周期中，L＞1的擴張性周期為6個，呈長擴張型，煤炭生產(chǎn)總體趨勢趨于增加；從波動的對稱性來看，在64年的發(fā)展歷程中，擴張期為33年，占全部時間的比重為51%，略高于50%。

表2 1949-2012年中國煤炭生產(chǎn)總體波動特征

3.4 中國煤炭產(chǎn)業(yè)波動的持久性

通過計算中國煤炭產(chǎn)量周期波動分量的自相關(guān)系數(shù)，本文對煤炭生產(chǎn)周期波動的持久性和回歸趨勢進行分析。顯著性系數(shù)0.05條件下，自相關(guān)系數(shù)r1＞0.3時，序列的波動具有統(tǒng)計上顯著的持久性。一旦rj＜-0.3，序列便顯示出回歸趨勢的傾向。從表3可以看出，中國煤炭生產(chǎn)周期波動成分自相關(guān)系數(shù)在顯著性0.05時統(tǒng)計上呈顯著，這表明中國煤炭生產(chǎn)周期波動是持久的，但在波動第二期自相關(guān)系數(shù)＜-0.3時，表現(xiàn)出趨勢回歸的傾向。

表3 煤炭生產(chǎn)周期波動成分自相關(guān)系數(shù)

4 結(jié)論

本文在綜述經(jīng)濟周期波動有關(guān)研究文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，采用經(jīng)濟周期波動研究的方法和范式，運用CF濾波方法，首次從中觀層面對中國煤炭生產(chǎn)波動的特征進行了分析，得出以下結(jié)論。

（1）中國煤炭生產(chǎn)過程中，確實存在非對稱性的周期性波動。

（2）中國煤炭生產(chǎn)波動幅度、波動高度、波動深度、標(biāo)準(zhǔn)差等指標(biāo)的變化情況反映出中國煤炭生產(chǎn)耗能的波動性在降低、穩(wěn)定性在增強；周期波動的擴張度指標(biāo)表明中國煤炭生產(chǎn)總體呈擴張趨勢。

（3）中國煤炭生產(chǎn)周期波動顯示了一定的持久性，自相關(guān)系數(shù)在0.05水平下統(tǒng)計顯著，但是在1年后顯示出回歸趨勢的特點。中國煤炭生產(chǎn)正在經(jīng)歷的第11個周期不是完整周期，從波動規(guī)律看，在2014年左右還是處于衰退期。

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