（新疆財經(jīng)大學應用數(shù)學學院，烏魯木齊市，830012) 馬 聰

1 引言

在古絲綢之路的線路圖中，有近五千公里的路途在今天的新疆，對于地處亞歐大陸腹地的新疆而言，“一帶一路”倡議賦予了獨特的優(yōu)勢，使之成為向西開放的核心區(qū)和重要窗口。長期以來，新疆省在能源資源方面占據(jù)獨特的優(yōu)勢，石油和天然氣的儲量分別占到了全國油氣資源量的20%和32%，淺層煤的儲量占全國40%，截止2015 年，新疆已基本建成了橫貫東西，南北聯(lián)通，調(diào)度靈活的油氣管道干線網(wǎng)，加速和促進了新疆向國內(nèi)外的能源輸送。

能源消費與經(jīng)濟增長的關(guān)系成為越來越多學者廣泛關(guān)注的話題[1-2]。2011年，吳敬銳等認為新疆經(jīng)濟增長模式屬于粗放型，建議實行多元化能源消費結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略[3]。2012 年，宋梅等運用改進的C-D 生產(chǎn)函數(shù)及能源利用效率研究了新疆經(jīng)濟增長與能源消費的關(guān)系[4]。2012 年，加納古麗用灰色關(guān)聯(lián)法分析了新疆居民收入與生活能源消費的關(guān)系[5]。2014 年，Xu J H 針對減排政策，提出了能源轉(zhuǎn)換效率的提高分解方法[6]。2015 年，關(guān)雪凌認為中國城鎮(zhèn)經(jīng)濟與能源消費間總體呈現(xiàn)“弱脫鉤”[7]。然而，大部分學者對于新疆省能源消費和經(jīng)濟增長關(guān)系的研究比較少，特別是脫鉤方面。利用灰色關(guān)聯(lián)度分析方法對新疆經(jīng)濟增長與能源消費的各項指標進行關(guān)聯(lián)度排序，得出與經(jīng)濟增長關(guān)聯(lián)度最高的是水電風電等其他能源消費，煤炭次之。主要的創(chuàng)新點在于以Tapio 脫鉤模型作為理論基礎(chǔ)，通過人均能源消費總量、人均GDP 相結(jié)合的理念進行研究，更深入全面的分析新疆省能源消費與經(jīng)濟增長的脫鉤問題。

2 相關(guān)性分析

能源消費總量（單位：萬噸標準煤）是一定時期內(nèi)消費的各種能源之和，用Energy表示；人均生產(chǎn)總值（單位：元/人）代表經(jīng)濟能力，用RGDP 表示。文章選取了新疆省1990～2017年能源消費總量和人均生產(chǎn)總值的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)均來自《新疆維吾爾自治區(qū)統(tǒng)計局》。為避免時間序列數(shù)據(jù)因數(shù)據(jù)不平穩(wěn)造成的相關(guān)性分析不理想，在相關(guān)性分析之前首先進行平穩(wěn)性檢驗。

2.1 平穩(wěn)性檢驗

對1990～2017 年Energy 和RGDP的數(shù)據(jù)進行時序圖分析，由圖1 可以看出，Energy和RGDP呈上升趨勢，說明Energy和RGDP 序列不平穩(wěn)。

圖1 時間序列圖

非平穩(wěn)的時間序列數(shù)據(jù)進行差分處理以實現(xiàn)平穩(wěn)，對Energy 和RGDP 進行單位根檢驗（表1 和表2），結(jié)果表明Energy和RGDP的原序列、一階差分序列均為非平穩(wěn)序列，在5%的顯著性水平下，二階差分序列通過了單位根檢驗。

表1 Energy 的ADF單位根檢驗結(jié)果

表2 RGDP 的ADF單位根檢驗結(jié)果

2.2 協(xié)整檢驗

采用協(xié)整檢驗進行分析兩者是否存在長期關(guān)系。進行協(xié)整檢驗時首先要滿足同階單整，Energy和RGDP 滿足這一條件。協(xié)整檢驗的基本表達式為：假設(shè)和 yt都是d 階單整，則回歸函數(shù)數(shù)學表達式如下：

回歸方程的殘差序列ADF 檢驗結(jié)果見表3，在1%的置信水平下通過顯著性水平檢驗，Energy和RGDP 存在長期的穩(wěn)定關(guān)系。

表3 殘差序列的ADF檢驗結(jié)果

2.3 格蘭杰因果檢驗

協(xié)整檢驗可以看出Energy和RGDP有長期穩(wěn)定的關(guān)系，為進一步檢驗能源消費與經(jīng)濟增長變量之間的因果關(guān)系，采用格蘭杰因果檢驗方法。本文對二階差分的能源消費總量和人均生產(chǎn)總值進行檢驗。當拒絕零假設(shè)時說明兩變量之間存在著格蘭杰因果關(guān)系。從表4可以看出，滯后三階時，能源消費總量是人均生產(chǎn)總值的單項因果關(guān)系，滯后四階時，能源消費總量與人均生產(chǎn)總值互相影響顯著，兩者之間存在雙向因果關(guān)系。

3 灰色關(guān)聯(lián)分析

為更加準確的研究分析各項指標與經(jīng)濟增長的親疏次序和相互的關(guān)聯(lián)程度，通過灰色理論中的灰關(guān)聯(lián)分析方法，對其發(fā)展變化系統(tǒng)的動態(tài)過程進行量化分析。以RGDP為參考序列，煤炭消費總量x1、石油消費總量 x2、天然氣消費總量、水電風電等其他能源消費總量 x4為比較序列。具體步驟如下[8-9]：

表4 Granger因果關(guān)系檢驗結(jié)果

（4）計算灰色加權(quán)關(guān)聯(lián)度，灰色加權(quán)關(guān)聯(lián)度的公式為：

表5 經(jīng)濟增長與能源消費關(guān)聯(lián)度匯總

2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017關(guān)聯(lián)度排序0.5 519 0.7 710 0.7 289 0.7 585 0.7 333 0.6 760 0.6 792 0.6 795 2 0.4 145 0.3 941 0.3 652 0.3 333 0.3 591 0.4 334 0.6 260 0.5 297 4 0.3 640 0.3 333 0.3 899 0.8 054 0.6 457 0.7 043 0.7 043 0.6 087 3 0.9 980 0.7 596 0.4 378 0.4 529 0.6 333 0.7 918 0.7 609 0.78 437 1

4 能源消費與經(jīng)濟發(fā)展的脫鉤分析

4.1 Tapio脫鉤模型

隨著科技進步、能源效率的大幅提升、能源結(jié)構(gòu)發(fā)生的變化，以及人們對生態(tài)環(huán)保意識的不斷增強，為了進一步研究分析經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，推進節(jié)能減排，利用Tapio 脫鉤模型研究新疆省能源消費與經(jīng)濟增長的脫鉤指數(shù)，將人均能源消費量RE（單位：噸標準煤/人）作為能源消費的指標，人均GDP 作為經(jīng)濟發(fā)展的指標，根據(jù)Tapio 脫鉤指數(shù)理論[10-11]，能源消費與經(jīng)濟發(fā)展的脫鉤指數(shù)如下：

Tapio 脫鉤模型將能源消費與經(jīng)濟增長的脫鉤程度分為8種狀態(tài)，8個狀態(tài)對應8個等級，1級代表強脫鉤，2級代表弱脫鉤，3級代表增長連接，4級代表增長負脫鉤，5 級代表弱負脫鉤，6 級代表衰退連接，7 級代表衰退脫鉤，8 級代表強負脫鉤。劃分方式見圖2:

圖2 Tapio脫鉤狀態(tài)分類

以上8個狀態(tài)中，強脫鉤為最優(yōu)狀態(tài)，此時能源消費總量的差分為負，經(jīng)濟增長的差分為正，既保證了經(jīng)濟的增長也確保了能源消費對環(huán)境破壞的減少；強負脫鉤為最不利狀態(tài)，能源消費總量為正，經(jīng)濟增長不斷減弱，此時經(jīng)濟增長下降而能源消費增長，對環(huán)境造成很大的危害；其中，弱脫鉤為比較有利狀態(tài)，此時能源消費總量的增量小于經(jīng)濟增長的增量，說明經(jīng)濟增長在一定程度上不依賴于能源消費；增長負脫鉤為比較不利狀態(tài)，這時能源消費總量的增量大于經(jīng)濟增長的增量。

4.2 脫鉤狀態(tài)分析

經(jīng)濟增長與能源消費的脫鉤計算結(jié)果見表6：

表6 1990～2015年新疆省經(jīng)濟增長與能源消費總量脫鉤結(jié)果

從時間趨勢上看，1990～2000年之間，經(jīng)濟增長和能源消費一直在第一、二象限保持正的增長趨勢，特別是在1997年和1999年達到最好狀態(tài)“強脫鉤”。能源消耗量持續(xù)增長是導致未能實現(xiàn)脫鉤的主要原因，2000 年，新疆省響應國家號召，實施“西氣東輸”戰(zhàn)略，這一舉措大大加快了新疆的經(jīng)濟發(fā)展，帶動了新疆的經(jīng)濟發(fā)展，從而造成能源消耗的大幅增加，這是產(chǎn)生弱脫鉤的長期原因；隨著中國2001 年正式加入WTO，我國對能源的需求急速上漲，新疆作為能源輸出的大省，大力開發(fā)煤炭、天然氣等能源資源，使得“增長負脫鉤”和“增長連接”的狀態(tài)難以得到改善，2001 年～2008 年脫鉤指數(shù)為弱脫鉤、增長連接，這兩個脫鉤狀態(tài)均在第一象限，即經(jīng)濟和能源消費量都不同程度的在增長，這是能源戰(zhàn)略改革的好趨勢。2008 年，受國際油價影響，紐約商品交易所布倫特原油現(xiàn)貨價格跌幅達55．5%，導致全國能源價格及副產(chǎn)品價格均大幅下降，能源消費量雖然還在增加，但GDP受油價影響并沒有大幅增長，這是導致脫鉤持續(xù)處于第一象限的短期原因。隨著“一帶一路”建設(shè)的深入推進，經(jīng)濟發(fā)展呈現(xiàn)出全面開花的局面，至2015和2017年，經(jīng)濟增長與能源消費量表現(xiàn)出狀態(tài)最佳的強脫鉤狀態(tài)，說明經(jīng)濟增長的速度已超過能源消費量的速度，已經(jīng)基本實現(xiàn)脫鉤。同時，隨著十三五規(guī)劃、西部大開發(fā)的全面開展，新疆作為一個經(jīng)濟發(fā)展核心省份，加之新疆石油儲量較大、1000～2000m 煤炭儲備占據(jù)全國主導地位、以及目前沿海LNG接收站的全面投產(chǎn)、風能的開發(fā)殆盡，能源消費和經(jīng)濟增長今后是否能完全實現(xiàn)脫鉤還有待研究。

5 結(jié)論及建議

通過格蘭杰因果檢驗可知新疆省能源消費與經(jīng)濟增長有著長期穩(wěn)定的關(guān)系，二者互相影響，通過灰色關(guān)聯(lián)分析新疆省能源消費總量經(jīng)濟增長的灰色關(guān)聯(lián)度，水電風電等其他能源與經(jīng)濟增長關(guān)聯(lián)度做大，煤炭次之，進一步，利用Tapio 脫鉤模型對人均能源消費與人均生產(chǎn)總值的脫鉤指數(shù)進行計算，得出結(jié)論，2017 年新疆省能源消費與經(jīng)濟增長基本實現(xiàn)強脫鉤，并針對產(chǎn)生原因、長期因素、短期因素等方面進行了研究分析。近年來，隨著國家各項節(jié)約能源的政策提出，為了持續(xù)達到強脫鉤的狀態(tài)，給出幾點建議：

（1）新疆省作為我國最大的能源儲備區(qū)和溝通中亞的樞紐，在當今中美貿(mào)易戰(zhàn)的嚴峻形勢下承擔著重大使命，應大力發(fā)展可再生能源，優(yōu)化新疆能源結(jié)構(gòu)，提高清潔能源在能源結(jié)構(gòu)中的比重。

（2）加強“三基地一通道”的效率。應提升能源資源外送能力，廣泛開展對周邊國家的能源貿(mào)易，以確保我國常規(guī)戰(zhàn)略資源儲備；其次，中國內(nèi)地經(jīng)濟發(fā)達省份是能源的主要需求者，應逐步提升新疆與內(nèi)地經(jīng)濟發(fā)展的互補性、依存度，全面提升運輸能力，盡可能的避免需求城市能源短缺，以及開發(fā)過多供大于需的現(xiàn)象發(fā)生。

（3）應大力打造大型風電和光伏清潔能源基地建設(shè)，加快發(fā)展煤化工實現(xiàn)煤炭資源轉(zhuǎn)化，以實現(xiàn)清潔、綠色、環(huán)保、可持續(xù)的發(fā)展。

（4）政府應鼓勵企業(yè)進行轉(zhuǎn)型升級，給與能源供應商一定的政策，使能源型企業(yè)主動融入新疆長遠發(fā)展。