張　杰， 王志文

(沈陽師范大學(xué) 國際商學(xué)院， 沈陽 110034)

遼寧省GDP與能源消耗關(guān)系的實證分析*

張杰， 王志文

(沈陽師范大學(xué) 國際商學(xué)院， 沈陽 110034)

摘要：作為世界第二大能源消費國，中國的經(jīng)濟發(fā)展離不開能源的消耗。遼寧省是工業(yè)大省，其經(jīng)濟增長對能源消耗的依賴程度日益加劇，然而這并不利于經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。對1990—2013年遼寧省GDP和能源消費的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)遼寧省的能源生產(chǎn)出現(xiàn)嚴重供不應(yīng)求的局面，其能源消費增長過快同能源供給不足的矛盾日益加劇，GDP同能源消費總量互為正相關(guān)的線性關(guān)系。指出遼寧省需要通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來降低能源消耗相對水平，提高能源利用效率。

關(guān)鍵詞：國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)； 經(jīng)濟增長； 能源消耗； 能源供給； 能源消費； 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

隨著世界經(jīng)濟一體化進程的加快，各國經(jīng)濟發(fā)展對能源的需求越來越強烈，能源作為經(jīng)濟發(fā)展過程中必不可少的投入品，對GDP的制約作用越來越明顯。如果處理不好能源、環(huán)境和經(jīng)濟之間的關(guān)系，勢必威脅到整個人類的全面、協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

許多學(xué)者對GDP與能源消耗的關(guān)系進行過研究[1-3]。有研究認為，GDP和能源消耗之間存在雙向因果關(guān)系[4]；有的則得出GDP與能源消耗存在單向因果關(guān)系的結(jié)論[5]；也有研究發(fā)現(xiàn)，能源消耗與GDP之間不存在任何的相關(guān)[6]，或者不存在長期的協(xié)調(diào)均衡關(guān)系[7]。國內(nèi)學(xué)者對GDP和能源消耗關(guān)系的研究起步較晚，主要使用時間序列和面板數(shù)據(jù)研究方法[8-9]。一些研究結(jié)果顯示，GDP是能源消費的格蘭杰原因，并且GDP與能源消費及能源結(jié)構(gòu)之間存在長期相關(guān)關(guān)系；就短期影響來看，能源消耗嚴重制約著地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展，但這種制約效應(yīng)會隨著經(jīng)濟水平的不斷提高而減弱。也有研究結(jié)果得出，能源消費對GDP有推動作用，與GDP呈現(xiàn)出雙向的因果關(guān)系，但不具有長期的均衡性。

本文以1990—2013年遼寧省的能源消費量、國民生產(chǎn)總值(GDP)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對遼寧省的能源消費強度與GDP的關(guān)系進行探索，以期能夠為遼寧省的節(jié)能減排及經(jīng)濟的快速發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

一、遼寧省能源消費現(xiàn)狀

1. 能源供需缺口越來越大

從能源供需方面來看，能源消費總量增長速度較快，能源生產(chǎn)總量基本持平，因而出現(xiàn)了嚴重的供不應(yīng)求的局面，能源供求矛盾一直呈現(xiàn)出擴大的趨勢。從能源供給即能源生產(chǎn)總量上來看，2013年遼寧省能源生產(chǎn)總量為5619.7萬噸標準煤，1990年能源生產(chǎn)總量為5958.9萬噸標準煤，22年間僅增長339.2萬噸標準煤，增長量不及1990年生產(chǎn)量的1/10。而從能源需求即能源消費總量上來看，2013年的能源消費總量為22951.5萬噸標準煤，較1990年的7170.8萬噸標準煤增長15780.7萬噸標準煤，與1990年的能源消費量相比增長了近3倍，能源供需出現(xiàn)嚴重不平衡，能源供應(yīng)已遠遠不能滿足日益增長的能源需求[10]。能源消費總量的迅速增長與緩慢的能源生產(chǎn)速度，已造成全省嚴峻的能源供需矛盾。1990—2013年遼寧省能源供需情況如圖1所示。

2. 行業(yè)能源消耗極不均衡

從三大產(chǎn)業(yè)能耗水平來看，第二產(chǎn)業(yè)能耗強度大，第一、三產(chǎn)業(yè)能耗水平低，各行業(yè)能源消耗極不均衡。電力、燃氣及水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)，制造業(yè)，采礦業(yè)在能源消費中占重要地位，其中電力、燃氣及水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)所占比重近50%，而這些行業(yè)目前的技術(shù)水平與生產(chǎn)效率都較低。三大產(chǎn)業(yè)中，2013年第一產(chǎn)業(yè)為290.7萬噸標準煤，第二產(chǎn)業(yè)為13376.72萬噸標準煤，第三產(chǎn)業(yè)為2958.34萬噸標準煤，這一現(xiàn)狀嚴重阻礙著能源利用效率的提高，同時也給生態(tài)環(huán)境帶來巨大壓力[11]。

圖1　1990—2013年遼寧省能源消費供需情況

3. 能源消費結(jié)構(gòu)過于單一

從能源消費結(jié)構(gòu)來看，遼寧省主要以煤炭消費為主，其次為石油消費，能源消費結(jié)構(gòu)過于單一。從能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)看，2013年煤炭產(chǎn)量占一次能源產(chǎn)量的比重為67.1%，石油為25.5%，天然氣為1.7%，水電為5.3%。1990—2013年遼寧省能源消費結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2　1990—2013年遼寧省能源消費結(jié)構(gòu)

由圖2可知，從能源消費結(jié)構(gòu)看，2013年煤炭消費量占能源消費總量的比重為59.7%，石油為34.3%，天然氣為4.6%，水電為1.3%[12]。從1990年到2013年間，能源生產(chǎn)和能源消費中各類能源占能源總量的比例變動微乎其微，雖然能源消費中煤炭所占的比重略有下降，石油消費有所增長，但是以煤炭為主的能源消費結(jié)構(gòu)在短期內(nèi)卻很難調(diào)整過來，這與我國現(xiàn)階段的能源結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀也基本吻合。

4. 能源利用效率低下

從能源利用率來看，能源消耗強度較大，能源利用效率水平低下，意味著遼寧省可以通過技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整來降低能耗水平，提高能源利用率。以重工業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)以及能源供需缺口的尖銳矛盾導(dǎo)致了遼寧省能源利用效率的低下。能源利用效率過低不僅浪費寶貴的自然資源，而且嚴重污染自然環(huán)境，對社會可持續(xù)發(fā)展構(gòu)成極大挑戰(zhàn)。遼寧省以重工業(yè)和化工業(yè)為主的高能耗產(chǎn)業(yè)在能源利用過程中再利用率及循環(huán)利用率低，造成了極大的浪費。雖然近年來通過技術(shù)改進和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整有所改觀，但是走可持續(xù)發(fā)展之路依然任重道遠。

二、實證分析

鑒于目前對GDP和能源消費之間關(guān)系的研究方法已經(jīng)成熟，且側(cè)重于因果關(guān)系分析，因此本文在此基礎(chǔ)上采用相關(guān)分析和回歸分析的統(tǒng)計方法對其進行補充說明，并進行預(yù)測。

1. 定義

相關(guān)分析研究現(xiàn)象之間是否存在某種依存關(guān)系，并對有依存關(guān)系的現(xiàn)象具體探討其相關(guān)方向以及相關(guān)程度，是研究隨機變量之間的相關(guān)關(guān)系的一種統(tǒng)計方法?；貧w分析是對具有因果關(guān)系的影響因素(自變量)和預(yù)測對象(因變量)所進行的數(shù)理統(tǒng)計分析處理。只有當自變量與因變量確實存在某種關(guān)系時，建立的回歸方程才有意義。因此，作為自變量的因素與作為因變量的預(yù)測對象是否相關(guān)、相關(guān)程度如何以及判斷這種相關(guān)程度的把握性有多大，就成為進行回歸分析必須要解決的問題。

2. 數(shù)據(jù)選取

本文以遼寧省的能源消費總量作為能源消耗變量(單位：萬噸標準煤)，以GDP(單位：億元人民幣)作為GDP變量。1990—2013年遼寧省的GDP和能源消費情況如表1所示，統(tǒng)計數(shù)據(jù)均來源于《遼寧統(tǒng)計年鑒2014》[13]25-35。

3. 趨勢圖

根據(jù)表1的數(shù)據(jù)作出遼寧省能源消費和GDP水平的趨勢圖，如圖3所示。

由圖3可知，遼寧省能源消耗和GDP都呈逐年增長的態(tài)勢，GDP的增長速度要略快于能源消費水平，兩者呈同步相依的趨勢變化，這說明兩者之間具有很強的協(xié)同效應(yīng)。

4. 相關(guān)系數(shù)

對遼寧省能源消費與GDP進行相關(guān)性分析所得到的相關(guān)系數(shù)如表2所示。

相關(guān)系數(shù)是用以反映變量之間相關(guān)關(guān)系密切程度的統(tǒng)計指標。由表2可知，相關(guān)系數(shù)為0.9869，說明遼寧省GDP與能源消耗總量之間有高度的線性正相關(guān)關(guān)系。這表明遼寧省的能源消耗和GDP是相互影響的關(guān)系，能源消耗的增加會促進經(jīng)濟的增長，反過來GDP也會拉動能源消耗水平的提高，這也是符合經(jīng)濟現(xiàn)實的。

表1　1990—2013年遼寧省GDP和能源消耗情況

圖3　1990—2012年遼寧省能源消耗和GDP變化趨勢

變量GDP能源消耗總量GDP10.9869能源消耗總量0.98691

5. 回歸分析

采用1990—2013年遼寧省GDP與能源消耗的數(shù)據(jù)進行回歸分析，結(jié)果如表3、4所示。

表3　回歸分析結(jié)果1

表4　回歸分析結(jié)果2

通過對表3和表4進行分析，建立遼寧省GDP與能源消費回歸模型，如式(1)、(2)所示。

Y=-10717.3626+1.5144X

(1)

X=(Y-7222.4783)/0.6432

(2)

R2為方程的確定性系數(shù)，表示方程中變量X對Y的解釋程度。R2取值在0到1之間，越接近1，表明方程中X對Y的解釋能力越強。表中R2為0.974，說明能源消耗和GDP互相作為解釋變量有較強的說服力。

模型(1)和模型(2)的參數(shù)通過了顯著性檢驗，解釋了兩個變量之間的相關(guān)程度?；貧w模型(1)表示能源消耗和GDP呈高度正相關(guān)的線性關(guān)系，即能源消費總量每變化1個單位，相應(yīng)地GDP變化1.5144個單位；模型(2)同樣也表示GDP和能源消費總量呈高度正相關(guān)的線性關(guān)系，即GDP每變化1個單位，相應(yīng)地能源消費總量變化0.6432個單位。

6. 預(yù)測分析

回歸預(yù)測模型是否可用于實際預(yù)測，取決于對回歸預(yù)測模型的檢驗和對預(yù)測誤差的計算?；貧w方程只有通過各種檢驗且預(yù)測誤差較小時，才能將其作為預(yù)測模型進行預(yù)測。利用回歸模型(1)、(2)對現(xiàn)有數(shù)據(jù)進行檢驗，誤差率相對比較小，因此可以用該模型解釋自變量和因變量的關(guān)系，并用于實際預(yù)測。

7. 能源消費彈性

能源消費彈性值主要是用來測度能源消費量增長速度與國民GDP增長速度之間比例關(guān)系的指標，它等于能源消費量年平均增長速度與GDP年平均增長速度之比。能源消費彈性系數(shù)直接反映了經(jīng)濟增長對能源消費的依賴關(guān)系，能源消費彈性系數(shù)小于1，意味著該年邊際產(chǎn)值能耗小于上一年單位產(chǎn)值能耗，則該年度單位GDP能耗比上年降低。遼寧省GDP同比增長率、能源消費同比增長率和能源消費彈性系數(shù)如圖4所示。

圖4　 1990—2013年遼寧省GDP同比增長率、能源

在數(shù)據(jù)獲取過程中，本文擬采用1990—2013年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，但由于遼寧省2013年統(tǒng)計年鑒中1997、1998 、2002年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)缺失，常見的缺失數(shù)據(jù)插補方法對缺失數(shù)據(jù)的補充存在難度且對實證結(jié)果存在較大的主觀影響，為了不影響實證分析結(jié)果，這里沒有對能源消費彈性系數(shù)折線圖進行填補。由圖4可知，遼寧省能源消費彈性系數(shù)波動中呈下降趨勢，且系數(shù)值基本都小于1，單位產(chǎn)值能耗逐年降低。這表明遼寧省在轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式的同時，也通過技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級來改善能源消費結(jié)構(gòu)，從而促進經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

三、結(jié)論

1. 能源消耗供需缺口大，矛盾尖銳

通過遼寧省能源消費現(xiàn)狀分析可知，遼寧省能源消費一直持續(xù)快速增長，而能源供給卻嚴重不足，供需失衡問題越來越嚴重，且以第二產(chǎn)業(yè)能源消耗最為突出。以重工業(yè)為主的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和不合理的能源消費結(jié)構(gòu)嚴重阻礙了能源利用率的提高。

2. 能源消耗與GDP關(guān)聯(lián)程度高

通過對遼寧省生產(chǎn)總值、能源消費總量之間的關(guān)系進行回歸分析發(fā)現(xiàn)：遼寧省能源消耗和GDP的相關(guān)系數(shù)為0.988，表明能源消耗和GDP密切相關(guān)。遼寧省的地區(qū)生產(chǎn)總值、能源消費總量互為正相關(guān)的線性關(guān)系，經(jīng)濟的快速發(fā)展導(dǎo)致對各種能源的需求增加；同時，能源是經(jīng)濟增長過程中必不可少的投入品，加大能源的投入無疑提高了遼寧省的經(jīng)濟生產(chǎn)總值。

3. 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級有利于提高能源利用率

從年平均增長率和能源消費彈性的動態(tài)分析來看，遼寧省的能源消費和GDP增長都呈上升趨勢，能源消耗的增長率低于GDP的增長率，單位生產(chǎn)總值能耗呈現(xiàn)下降趨勢，能源消耗彈性也呈逐年下降的趨勢。這意味著遼寧省的能源利用程度和利用效率都有所提高，在保持GDP的同時也在降低能源消耗，正在改變以能源消耗換取GDP的粗放型的經(jīng)濟增長方式。能源投入增加促進了國民生產(chǎn)總值的提高，但是GDP并不是完全依賴能源消費的增長，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與技術(shù)革新在遼寧的經(jīng)濟發(fā)展中起著關(guān)鍵性的作用。

四、相關(guān)對策建議

從遼寧省自身實際情況來看，全省正處于經(jīng)濟快速發(fā)展的階段，重工化的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)既是其經(jīng)濟保持較快增長的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是其GDP增長與節(jié)能減排的制約因素。因此，本文在遼寧省能源消費與經(jīng)濟發(fā)展方面提出如下對策建議。

1. 大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟

循環(huán)經(jīng)濟以減量化、再利用、資源化為原則，低投入、低排放、高效益為特征，注重資源的高效和循環(huán)利用。應(yīng)積極發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，注重環(huán)境保護，降低污染排放量，將資源節(jié)約、清潔生產(chǎn)等與可持續(xù)發(fā)展結(jié)合起來，不斷延長能源產(chǎn)業(yè)鏈，推動節(jié)能產(chǎn)業(yè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。這不僅有利于增加就業(yè)機會，提高就業(yè)量，也有利于社會的良性運行和協(xié)調(diào)發(fā)展。

2. 促進能源消費結(jié)構(gòu)的多元化

根據(jù)遼寧省東部水資源和西部風(fēng)力資源充沛的特點，政府要大力支持水電和風(fēng)電開發(fā)，優(yōu)化現(xiàn)有的能源供給結(jié)構(gòu)，鼓勵發(fā)展風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等新能源，積極發(fā)展核電和煤電，加強油氣資源的勘探與開發(fā)，提高煤炭加工轉(zhuǎn)換比重，緩解能源消耗與GDP之間的矛盾。

3. 增強節(jié)能觀念

省市政府除了從宣傳和法律法規(guī)方面加大力度外，還應(yīng)建立能源資源消耗補償制度，從資金方面為企業(yè)開辟綠色通道，對積極進行節(jié)能改造的企業(yè)給予資金幫助，并在節(jié)約能源方面設(shè)立專項資金，用于獎勵節(jié)能先進單位以及節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新項目，從精神上、經(jīng)濟上對企業(yè)的節(jié)能改造工作給予支持[14]。

4. 優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

服務(wù)業(yè)比重提高也會降低能源消耗。應(yīng)調(diào)整三大產(chǎn)業(yè)布局，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，特別是要降低高耗能的第二產(chǎn)業(yè)的比重，降低生產(chǎn)產(chǎn)值的單位能耗；增加第一產(chǎn)業(yè)的技術(shù)含量；擴大規(guī)模，積極發(fā)展能耗低、附加值相對較高的第三產(chǎn)業(yè)，加快現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的發(fā)展速度，全面促進節(jié)能減排。

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Empirical analysis on relationship between GDP and

energy consumption in Liaoning Province

ZHANG Jie, WANG Zhi-wen

(College of International Business, Shenyang Normal University, Shenyang 110034, China)

Abstract：As the world’s second largest energy consumer, the economic development of China can not be separated from energy consumption. Liaoning Province is one of the industrial provinces, the dependency level of its economic growth on energy consumption is growing, but it is not conducive to sustainable development of economy. The correlation analysis is carried out of statistical data of GDP and energy consumption from 1990 to 2013 in Liaoning Province. It is found that the energy production in Liaoning Province is in short supply, the contradiction between the energy consumption and the shortage of energy supply is increasing. The GDP and the total energy consumption have a relationship of positive linear correlation. It is proposed that the relative level of energy consumption should be reduced, and the energy efficiency should be improved through the adjustment of industrial structure in Liaoning Province.

Key words：Gross Domestic Product (GDP); economic growth; energy depletion; energy supply; energy consumption; industrial structure

(責任編輯：張璐)

*本文已于2015-07-07 16∶39在中國知網(wǎng)優(yōu)先數(shù)字出版。 網(wǎng)絡(luò)出版地址：http：//www.cnki.net/kcms/detail/21.1558.C.20150707.1639.001.html

中圖分類號：F061.2

文獻標志碼：A

文章編號：1674-0823(2015)04-0312-05

doi：10.7688/j.issn.1674-0823.2015.04.05

作者簡介：張杰(1989-)，女，湖北隨州人，碩士生，主要從事西方經(jīng)濟學(xué)等方面的研究。

基金項目：遼寧省教育廳一般項目(UPRP20140604)。

收稿日期：2014-10-24