曹志鵬，唐春花

（陜西科技大學(xué) 管理學(xué)院，陜西 西安 710021）

一、引言

改革開放30年來，重慶市的經(jīng)濟(jì)快速增長。1999年西部大開發(fā)重大戰(zhàn)略的實(shí)施，重慶利用 “承東啟西，左右傳遞”的優(yōu)勢，通過加強(qiáng)綜合實(shí)力，輻射周圍地區(qū)，以及長江經(jīng)濟(jì)帶建設(shè)和實(shí)施西部大開發(fā)戰(zhàn)略的融合，重慶成為了長江經(jīng)濟(jì)帶向大西部延伸的橋梁。重慶市GDP從1978年的67.32億元增加到2014年的14 265.4億元，同比增長10.9%。其中，第一產(chǎn)業(yè)增加值1 061.03億元，增長4.4%；第二產(chǎn)業(yè)增加值6 531.86億元，增長12.7%；第三產(chǎn)業(yè)增加值6 672.51億元，增長10.0%。重慶市的能源消耗總額也在每年不斷增長。從1978年的能源消耗總額889.21萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤到2014年的9 195.25萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，增加了10倍不止。其中，2014年的煤炭消費(fèi)量為6 131.17萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，增長5.2%；天然氣消費(fèi)量為1 086.11萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，增長13.7%；石油消耗量為1 030.72萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，增長1.9%；電力消耗量為947.25萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，增長6.6%。

能源的消耗與重慶市經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)持續(xù)、協(xié)調(diào)、快速發(fā)展起著密切聯(lián)系。本文重點(diǎn)研究經(jīng)濟(jì)增長與能源消耗之間的互動關(guān)系。目前，研究經(jīng)濟(jì)增長與能源消耗之間關(guān)系的學(xué)者較多，就國外來看，其研究結(jié)論也不盡相同。Kraft.J和Kraft.A（1978）、Akarca和Long（1980）分別利用了美國1947-1974年間的經(jīng)濟(jì)增長和能源消費(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行Granger因果檢驗(yàn)，前者發(fā)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)增長到能源消費(fèi)量單向的格蘭杰因果關(guān)系，后者卻沒有得出類似的結(jié)論。Stern（1993）使用4個變量 （GDP、勞動力、資本和能源）的向量自回歸模型，發(fā)現(xiàn)存在能源消耗到GDP的單向Granger因果關(guān)系。Stern（2000）采用多元動態(tài)協(xié)整分析法和單方程靜態(tài)協(xié)整分析法，發(fā)現(xiàn)4種變量 （GDP、勞動力、資本和能源）存在明顯的長期協(xié)整均衡關(guān)系。近年來，國內(nèi)學(xué)者趙麗霞 （1998）、林伯強(qiáng) （2003a）、馬超群 （2004）等也采用Granger因果檢驗(yàn)和協(xié)整分析法，致力于經(jīng)濟(jì)增長與能源消耗總量以及煤炭、石油、天然氣、水電消耗之間的關(guān)系研究。雙變量的格蘭杰因果檢驗(yàn)或者回歸分析方法被大多數(shù)學(xué)者使用，而沒有考慮其他因素的影響。本研究采用單位根檢驗(yàn)、協(xié)整檢驗(yàn)、Granger因果檢驗(yàn)，通過構(gòu)建VAR模型，利用脈沖響應(yīng)函數(shù)和方差分解法，來探究重慶市經(jīng)濟(jì)增長與能源消耗之間的互動關(guān)系。

二、重慶市能源消耗分析

（一）重慶市能源結(jié)構(gòu)分析

隨著工業(yè)的發(fā)展，重慶市能源消費(fèi)總量持續(xù)增長，煤類能源消費(fèi)比例逐年下降，油類、水電能源的消費(fèi)比例則有所上升。圖1為重慶市1980-2014年能源消費(fèi)總量中各組成部分所占比例的變化趨勢。其中縱軸為能源消費(fèi)各組成部分占能源消費(fèi)總量的比重。從圖中可以看出，重慶市的能源消費(fèi)主要以煤類消費(fèi)為主，其占到了能源消費(fèi)總量65%以上，油類、水電消費(fèi)所占比重很小，分別占到能源消費(fèi)總量的10%左右。其中，煤類消耗從1980年的76.36%下降到2014年的66.68%，油類消費(fèi)從1980年的4.11%上升到2014年的11.30%，水電消耗從1980年的6.43%上升到2014年的10.30%。從這種變化趨勢可以看出重慶市能源消耗正趨向于合理化，但是煤類消費(fèi)比例始終保持在60%以上。煤類能源不僅利用率低，而且破壞環(huán)境，因此，重慶市的能源消耗結(jié)構(gòu)還有待進(jìn)一步改善。

圖1 重慶市1980—2014年各能源消耗占總能源消耗的比重

（二）重慶市能源消費(fèi)彈性系數(shù)

對于一個國家或地區(qū)來說，能源消費(fèi)彈性系數(shù)越小，表明能源消費(fèi)增長相對較小，而經(jīng)濟(jì)增長的質(zhì)量相對越高。以1978年為不變價計算得到1980-2014年的重慶市能源消費(fèi)增長速度、GDP增長速度以及能源消費(fèi)彈性系數(shù)，見圖2。

圖2 重慶市1980-2014年經(jīng)濟(jì)增長率與能源消費(fèi)增長率

從圖2可以看出，重慶市的能源消費(fèi)彈性系數(shù)均較小，除個別年份的數(shù)值大于1外，絕大多數(shù)年份的數(shù)值都小于1。其中，能源消耗增長速率在1997-2005年呈上升趨勢，2006年和2011后開始大幅度下降，國民經(jīng)濟(jì)增長速率在1999-2011年一直呈上升趨勢。自1997年直轄以來，重慶市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，導(dǎo)致了大量的能源消耗。從1997年的2 030.13萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤增加到2014年的9 195.25萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，增長了4.52倍；特別是2005年能源消耗增長率達(dá)到了22.5%，年凈增消耗量710萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的主要原因是：（1）電力熱力生產(chǎn)、水泥、電解鋁等高耗能產(chǎn)業(yè)的大量投資，導(dǎo)致了能源消耗的快速增長。 （2）第三產(chǎn)業(yè)比重下降，而上升的第二產(chǎn)業(yè)的工業(yè)比重導(dǎo)致了全社會能源消耗增加。（3）居民家庭里使用的汽車、家用電器等導(dǎo)致了能源消耗迅速增長。2006年初和2010年末，重慶市根據(jù)國家 “十一五”和 “十二五”發(fā)展規(guī)劃綱要，確立了一系列有利于節(jié)能減耗的工作制度，并取得了一定的成效。

總體來看，近30來重慶市保持著較低的能源消費(fèi)彈性系數(shù)，國民經(jīng)濟(jì)增長朝著合理化的趨勢前進(jìn)著。但重慶市的單位GDP能耗仍并沒有達(dá)到合理的水平，仍然以粗放型經(jīng)濟(jì)增長方式為主。優(yōu)化能源消耗結(jié)構(gòu)仍然是重慶市經(jīng)濟(jì)增長的重要任務(wù)。

三、實(shí)證研究

從協(xié)整理論出發(fā)，采用Granger因果檢驗(yàn)，構(gòu)建VAR模型，利用脈沖響應(yīng)函數(shù)、方差分解來研究重慶市經(jīng)濟(jì)增長與能源消耗的互動關(guān)系。

（一）變量選取及數(shù)據(jù)來源

本研究所用數(shù)據(jù)時間跨度為1980-2014年，均來自 《重慶市統(tǒng)計年鑒》、重慶市統(tǒng)計信息網(wǎng)。以重慶市總能源消耗量 （萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤）、煤炭 （萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤）、石油 （萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤）、天然氣 （萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤）和電力 （萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤）消費(fèi)為衡量指標(biāo)，分別標(biāo)記為EN、COAL、OIL、GAS、EL，經(jīng)濟(jì)增長選取GDP（億元）為指標(biāo)。為了消除通貨膨脹的影響，本研究使用以1978年人民幣不變價計算的實(shí)際GDP，單位為“億元”。對變量進(jìn)行自然對數(shù)變換來消除異方差和使數(shù)據(jù)趨勢線性化，依次記為LEN、LCOAL、LOIL、LGAS、LEL、LGDP。繪制趨勢圖，其結(jié)果見圖3。

圖3 重慶市經(jīng)濟(jì)和能源消費(fèi)對數(shù)變化趨勢圖

（三）單位根檢驗(yàn)

PS檢驗(yàn)和ADF檢驗(yàn)是常用的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)平穩(wěn)性的方法。本研究采用ADF檢驗(yàn)，得到檢驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 變量的ADF檢驗(yàn)結(jié)果

從表1中可以看出，對數(shù)變換后的經(jīng)濟(jì)增長和能源消耗的水平序列的ADF 值均大于10%顯著水平下的臨界值，表明原序列均為非平穩(wěn)時間序列；但兩時間序列二階差分后的ADF值均小于1%顯著水平下的臨界值，表明經(jīng)過二階差分后平穩(wěn)，均為二階單整序列，兩者之間可能存在長期均衡關(guān)系。

（三）協(xié)整關(guān)系檢驗(yàn)

通過ADF檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，LNE、LCOAL、LOIL、LGAS、LEL、LGDP均二階差分后穩(wěn)定，可以判斷它們之間可能存在協(xié)整性，本文采用由Johansen提出的極大似然協(xié)整檢驗(yàn)方法，檢驗(yàn)的結(jié)果見表2。

第一列依次列出了5種協(xié)整關(guān)系的原假設(shè)，由表2可看出，3個協(xié)整向量和4個協(xié)整向量的原假設(shè)被拒絕，跡檢驗(yàn)和最大特征根檢驗(yàn)均表明在5%顯著性水平下有3個協(xié)整關(guān)系，表明重慶市經(jīng)濟(jì)增長與能源消耗存在長期動態(tài)均衡關(guān)系。

協(xié)整方程：LGDP=－2.8565LCOAL＋2.4503LGAS＋0.5958LOIL－1.3962LEL

表2 協(xié)整檢驗(yàn)結(jié)果

（三）格蘭杰因果檢驗(yàn)

Granger因果檢驗(yàn)可以用于各變量的因果關(guān)系判斷。因此，研究對LGDP和LCOAL、OIL、LGAS、LEL做Granger因果檢驗(yàn)來判斷經(jīng)濟(jì)增長與各能源消耗之間的因果關(guān)系，其檢驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 格蘭杰因果檢驗(yàn)結(jié)果

從表3可得出，在5%的顯著性水平下，重慶市存在經(jīng)濟(jì)增長引起油類、天然氣、電力消費(fèi)增長的單向因果關(guān)系，但反向的因果關(guān)系并不成立，即油類、天然氣、電力消費(fèi)不能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長。說明重慶市經(jīng)濟(jì)增長并沒有單一地依賴于能源，實(shí)施節(jié)能政策對經(jīng)濟(jì)不會產(chǎn)生顯著的消極影響。

（五）VAR模型

VAR模型是用模型中所有當(dāng)期變量對所有變量的若干滯后變量進(jìn)行回歸，來估計聯(lián)合內(nèi)生變量的動態(tài)關(guān)系。LCOAL、LOIL、LGAS、LEL、LGDP均為二階單整序列，建立VAR模型前需要分析其滯后階數(shù)，結(jié)果見表4。

表4 滯后階數(shù)判斷結(jié)果

從表4可以看出，根據(jù)LR、FPE、AIC、SC和HQ準(zhǔn)則確定出來的滯后階數(shù)為1階，所以VAR模型的階數(shù)為1階。將參數(shù)估計結(jié)果寫成矩陣形式如下：

其中：y=[LGDPLCOAL LGASLOIL LEL]

（六）脈沖響應(yīng)

脈沖響應(yīng)函數(shù)分析方法可以用來描述一個內(nèi)生變量對有誤差項(xiàng)帶來的沖擊的反應(yīng)。橫軸表示響應(yīng)函數(shù)的追蹤期數(shù)，縱軸表示因變量對自變量的響應(yīng)程度。實(shí)線表示隨著預(yù)期期數(shù)的增加，表示LGDP對于LCOAL、LOIL、LGAS和LEL標(biāo)準(zhǔn)差新息的脈沖響應(yīng)，虛線表示在相應(yīng)脈沖響應(yīng)圖像兩側(cè)加或減兩倍標(biāo)準(zhǔn)差的置信帶。

1.經(jīng)濟(jì)增長對能源消耗的脈沖響應(yīng)。從圖4可見，GDP對煤炭消耗和電力消耗的沖擊響應(yīng)函數(shù)值為正數(shù)。說明煤炭和電力消耗拉動了經(jīng)濟(jì)增長。GDP對天然氣和石油消耗的沖擊響應(yīng)函數(shù)值為負(fù)值，說明天然氣、石油消費(fèi)制約了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

圖4 LGDP沖擊導(dǎo)致的LCOAL、LGAS、LOIL、LEL響應(yīng)函數(shù)

2.能源消耗對經(jīng)濟(jì)增長的脈沖響應(yīng)。從圖5可以看出，煤炭消耗量存在波動，在第6期后為正，說明隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，煤炭的需求量逐漸加大。天然氣消耗在第3期后為正，說明經(jīng)濟(jì)的增長消耗了大量的天然氣。石油消耗對GDP的沖擊響應(yīng)函數(shù)值為正數(shù)，說明經(jīng)濟(jì)增長加大了對石油和電力的消耗。

圖5 LCOAL、LGAS、LOIL、LEL沖擊導(dǎo)致的LGDP響應(yīng)函數(shù)

（七）方差分解

方差分解是分析影響內(nèi)生變量的結(jié)構(gòu)沖擊的貢獻(xiàn)度。方差分解的結(jié)果見表5。

表5 方差分解的結(jié)果

從表5可以看出，煤炭消耗對重慶市經(jīng)濟(jì)增長的影響逐漸增大，從初期占比只有1.80%到第10個周期達(dá)到了13.6%。而天然氣消耗對重慶市經(jīng)濟(jì)增長的影響也逐漸加大，從0.8%到4.1%，但沒有煤炭消耗對經(jīng)濟(jì)增長的影響幅度大。與此同時，石油和電力消耗對影響重慶市經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)度存在波動，都是呈現(xiàn)出 “V”字型變化特征，即先減小再增大。石油消耗對經(jīng)濟(jì)增長的影響的 “V”字型谷底點(diǎn)在第7周期，而后者在第5周期。天然氣作為一種清潔的能源，對重慶市經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)僅次于煤炭，由于使用煤炭會污染環(huán)境，因此可以考慮天然氣適當(dāng)代替煤的使用。

四、結(jié)論分析及相關(guān)建議

（一）結(jié)論分析

本文通過單位根檢驗(yàn)、協(xié)整檢驗(yàn)、Granger因果檢驗(yàn)，構(gòu)建VAR模型，利用脈沖響應(yīng)函數(shù)和方差分解，對重慶市1980年到2014年間能源消耗和經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系進(jìn)行了實(shí)證研究，結(jié)論如下。

1.單位根和協(xié)整檢驗(yàn)表明LNE、LCOAL、LOIL、LGAS、LEL、LGDP都是二階單整序列，重慶市經(jīng)濟(jì)增長與能源消費(fèi)存在長期動態(tài)均衡關(guān)系。

2.Granger因果檢驗(yàn)表明經(jīng)濟(jì)增長是能源消耗的格蘭杰原因，而能源消耗不是經(jīng)濟(jì)增長的格蘭杰原因，說明重慶市經(jīng)濟(jì)并沒有依賴于能源，可以適當(dāng)實(shí)施節(jié)能降耗政策。

3.通過構(gòu)建VAR模型，利用脈沖響應(yīng)函數(shù)和方差分解分析表明能源消耗的沖擊對經(jīng)濟(jì)增長有正的影響作用，經(jīng)濟(jì)增長的沖擊對煤炭和電力消耗也有正的影響作用，而經(jīng)濟(jì)增長對石油、天然氣消耗有負(fù)的影響作用。相對于第一產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)來講，工業(yè)經(jīng)濟(jì)是全市經(jīng)濟(jì)增長的支柱。重慶市的能源消費(fèi)以煤炭為主，嘉陵江、長江等給重慶提供了豐富的水電資源，為工業(yè)的快速發(fā)展提供了重要的支撐，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的增長。“富煤、貧油、少氣”是我國的能源特色。石油、天然氣由于稀缺，價格相對比較高，使用不經(jīng)濟(jì)，制約了重慶市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。隨著長期經(jīng)濟(jì)的增長，重慶市對煤炭和天然氣的需求加大，對石油和電力消耗需求還不穩(wěn)定。

（二）相關(guān)建議

1.優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，降低單位能耗。大力開發(fā)清潔能源，合理分配煤炭消費(fèi)和清潔能源消費(fèi)比例，特別是提高天然氣消費(fèi)的比例，降低火力發(fā)電、煉焦等高能耗產(chǎn)業(yè)的能源消耗。

2.加大技術(shù)研發(fā)資金投入。以顧客需求為導(dǎo)向，生產(chǎn)低能耗、高附加值的產(chǎn)品。積極研發(fā)出節(jié)能設(shè)備，更新替換高耗能設(shè)備，注重引進(jìn)先進(jìn)工藝。

3.政府加強(qiáng)監(jiān)督與管理。加大節(jié)能降耗宣傳力度，形成節(jié)約能源的社會氛圍。在適當(dāng)?shù)氖袌鰴C(jī)制下，對低能耗、高產(chǎn)出的企業(yè)給予獎勵和補(bǔ)貼，對高能耗的企業(yè)加大課稅的力度。

[1]Kraft J，Kraft A.On the relationship between energy and GNP[J].Energy Development，1978（2）：401-403.

[2]趙進(jìn)文，范繼濤.經(jīng)濟(jì)增長與能源消費(fèi)內(nèi)在依從關(guān)系的實(shí)證研究[J].經(jīng)濟(jì)研究，2007（8）：31-41.

[3]林伯強(qiáng)，魏巍賢，李丕東.中國長期煤炭需求：影響與政策選擇[J].經(jīng)濟(jì)研究，2007（2）：48-58.

[4]于東平，段萬春，羅崇敏等.基于誤差修正模型的云南省能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系研究[J].經(jīng)濟(jì)問題探索，2010（4）：58-61.

[5]易丹輝.數(shù)據(jù)分析與EVIEWS應(yīng)用[M].北京:中國人民大學(xué)出版社，2008：201.

[6]王熹.重慶市工業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)與能源消費(fèi)關(guān)系研究[D].西南大學(xué)，2012.

[7]王娟.重慶市能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長現(xiàn)狀分析[J].對外經(jīng)貿(mào)，2012（4）：83-85.