能源消费、煤炭消费与经济增长关系研究
2024-04-24
来源:年旅网
能源消费、煤炭消费与经济增长关系研究 能源消费、煤炭消费与经济增长关系研究 王鉴雪1,2,宁云才 (1.中国矿业大学管理学院,北京100083; 2.北京工业大学实验学院(通州分校),北京101 101) 摘要:能源是国家的战略性资源,煤炭是中国重要的能源之一,煤炭对我国经济发展起到了举足轻重的作用。研究能源 消费、煤炭消费与经济增长的相互关系,对于发展经济具有重要的指导意义。运用我国GDP总量、能源消费总量和煤炭消费 总量的数据,首先,得到我国煤炭消费收入弹性系数依然过高的结论;其次,建立协整与误差修正模型,并进行Granger因果 关系检验,得出能源消费与经济增长、煤炭消费与经济增长之间长期是均衡的,能源消费与经济增长、煤炭消费与经济增长存 在着协整与双向因果关系。最后,根据分析结论提出对策建议,即政府需要提供相关政策支持,建设国家煤炭储备体系,实施 煤炭供应国际化战略,以保证能源供应安全,保证我国经济增长速度。 关键词:能源消费;煤炭消费;经济增长;战略资源 中图分类号:F407 文献标识码:A 文章编号:1004—292X(2011)12—0009—04 Research on Relationship among Energy Consumption,Coal Consumption and Economic Growth WANG Jian-xue .-.NING Yun-cai (1。School of Management,China University of Mining and Technology,Beijing 100083,China; 2.School of Pilot(Tongzhou),Beijing University fo Technology,Beijing 101101,China) Abstract:Energy is the country's strategic resources,and coal is one of China's important energy which has played a pivotal role in China's economic development.Research on relationship among energy consumption,coal consumption and economic growth can provide guidance for economic development.By use of the data of GDP,energy consumption and coal consumption,first of all,we get the conclusions that the income elasticity of coal consumption is still excessive.Secondly,establish a cointegration and error correction model,carry out Granger causality test,draw the conclusion that energy consumption and economic growth,coal consumption and economic growth is balanced in the long-term,and energy consumption and economic growth,coal consumption and economic growth exists cointegration and bidirectional causality.Finally,according to the analysis and conclusions,we put forward the countermeasures and suggestions,that is,the government needs to provide policy support,build national coal reserve system and implement the international strategy of coal supply to ensure the security of energy supply and our countyr S economic growth. Key words:Eneryg consumption;Coal consumption;Economic growth;Strategic resources 一、引言 煤炭对我国经济的发展起到了举足轻重的作用。随着我国国民 能源作为一种战略资源在全球经济发展中具有特别重要的 经济的快速发展和基础设施建设步伐的加快,对能源尤其是煤 地位,并对国际政治、军事、科技等许多方面产生了广泛而深 炭的生产与消费增长显著。因此关于能源消费与煤炭消费和经 远的影响。各国由于其资源禀赋不同,能源消费结构不尽相 济增长的关系,一直是学术界研究的热点,由此可见,该研究 同。中国能源资源以煤为主,一般在70%左右,石油、天然 具有极大的理论价值和应用价值。 气、电力等能源占有量合计为30%左右。多年来,我国一直保 国内学者关于煤炭消费的研究,主要集中于煤炭消费与经 持着世界第一大煤炭生产国和世界第一大煤炭消费国的地位, 济增长的因果关系。任少飞、冯华(20061运用协整理论和误差 2008年我国煤炭生产和消费占全球总量比例为42.5%和42.6%。 修正模型建立了中国煤炭消费的结构需求模型,得到经济增长 收稿日期:2011-03—11 作者简介:王鉴雪(1980一),女,吉林白城人,博士研究生,研究方向:能源经济、管理科学; 宁云才(1963一),男,黑龙江富棉人,教授,博士生导师,主要从事工程经济、项目管理相关研究。 ・9・ 技术槛济与管理研究 2011年第12期 的总量仍然在较大程度上依赖于煤炭资源的消耗的结论【J1。孟 岩、张屹山建立了中国煤炭消费与经济增长的变参数模型,研 究结果表明中国煤炭消费与经济增长之间存在一种随时间变化 的长期均衡关系,并对结果进行协整检验目。李金克、宋华岭 煤炭消费最新数据,为消除价格变动对经济评价的影响,把国 内生产总值运用GDP平减指数,折算成1953年不变价计算的 GDP,经过计算得到GDP增长率、能源消费增长率和煤炭消费 增长率,如图1所示。 从图1可以看出,1953—2009年我国能源消费、煤炭消费 的变化情况,除个别年限外,如1960年,GDP负增长,而能 (2009)、吴永平,温国锋等(2008) ̄用协整理论和格兰杰因果关 系检验世界主要煤炭消资国家的煤炭消费与GDP之间因果关系 及其内在规律性 。武普照,李广泳(2008)、朱博智,杨万华 源消费、煤炭消费的增长率都高于20%,这是特殊历史时期的 特殊原因造成的,当时正处于“大跃进”时期,工农业生产遭 (2008)、张炎涛,李伟(2007)、seungHoonYoo(2006)运用协整理 论和Granger因果关系检验,研究我国煤炭消费与经济增长的 协整关系和Granger因果关系 。Gerard Adams F(2007) ̄q用能 受重创,导致极端现象出现。其他各年度我国能源消费增长 率、煤炭消费增长率、国民经济增长增长率的变化趋势大体可 源平衡结构模型分析了我国未来能源(包括煤炭)需求和进口 规模,同时指出煤炭需求与经济增长之间存在相关关系哪。张 兴平,赵旭等(2008)建立煤炭消费与其影响因素之间的多变量 协整模型,分析这些影响因素对煤炭消费的影响机理和动态影 响特征,得出煤炭?肖费短期波动不会影响其长期均衡关系, GDP和效率水平对煤炭消费有单向的Granger因果关系的结论嗍。 赵梦楠,周德群(2008)、张兆响,廖先玲等(2008)在我国煤炭消 费和经济增长关系的研究中考虑结构突变的问题。赵梦楠,周 德群(2008)采用BAI与PERRON的结构断点检验,对我国 1952—2006年间,GDP增长与煤炭消耗时间序列进行了研究, 发现各时间序列均为围绕着多个结构断点的分段趋势平稳过程 只存在着从煤炭消耗到经济增长之间的单向因果关系_l】1。张兆 响,廖先玲等(20O8)利用变结构协整理论研究和建立了反映中 国煤炭消费和经济增长长期均衡关系的变结构协整模型,证明 变结构协整模型及其预测性能明显优于未考虑结构突变点的模 型[91。此外,王鉴雪,宁云才(2009)通过分析四大行业煤炭消费 与影响煤炭消费相关因素,得到经济增长是影响工业行业煤炭 消费的主要因素的结论。刘畅,孔宪丽(2009)、孔宪丽(2010)也 分别通过不同的方法论证了经济增长是影响煤炭消费的主要因 素㈣。从已有学者研究成果可以看出,经济增长是影响煤炭消 费的最主要的因素,因此研究煤炭消费、能源消费与经济增长 的关系有重要的经济意义,本文借鉴已有研究成果的基础上, 利用最新的宏观数据进行研究。 二、能源消费、煤炭消费与经济发展现状分析 根据中国中国统计年鉴2010、中国能源统计年鉴2010及 新中国60年统计资料汇编,获取能源消费、国内生产总值和 f —GDP增长率 f 一能源消费增长率 f 一煤炭消费增长率 .\ \ 厂 .。 :;| 盆 基筌馨馨 器 是星定盆; … ………………一~~ 图1 1953—20o9年我国能源消费、煤炭消费与 GDP增长率变动情况表 ・10・ 以分为两个阶段:一是改革开放前,我国能源消费弹性、煤炭 消费弹性较大,多呈现弹性系数大于1的状况,这是我国国民 经济建设和恢复阶段,第二产业尤其是工业在国民经济中所占 比重较高,经济建设表现为高投入低产出的高耗能经济;二是 改革开放后,随着经济建设的不断深入,国民经济表现为产业 结构调整和恢复阶段,第二产业比例不断减少,第三产业所占 比重有所提高,煤炭消费增长率、能源消费增长率降低,有的 年份甚至出现负增长。只有个别年限2003—2005年出现煤炭消 费收入弹性系数大于1的情况。然而,第二阶段的煤炭消费收 入弹性和能源消费收入弹性虽然相比改革开放前降低,但我国 和其他发达国家相比,煤炭消费收入弹性系数依然过高。煤 炭的高能耗支持了经济的增长,但高能耗的能源利用对于经 济增长的保证是否该坚持,如何解决能源利用和经济发展的 矛盾,成为急需解决的重要问题。我国正处于重工业发展阶 段,煤炭消费与经济发展增速相关性加大。随着我国开展节 能降耗、环境保护、转变经济增长方式等经济发展方向的调 整,成效已在“十一五”期间有所体现,煤炭消费收入弹性 降低,预计2011年煤炭消费收入弹性系数将继续降低,我国 经济发展对能源需求结构将发生变化,清洁能源的比例将伴随 调整逐步提高。 三、中国能源消费、煤炭消费与经济增长的协整与因果关 系分析 近年来,协整与因果关系分析已成为国际上研究能源消费 与经济增长之间关系的一种重要工具。由此可见,该方法研究 能源消费与经济增长关系上有极大的适用性。对中国能源消 费、煤炭消费与经济增长的协整性与因果关系的研究,选取的 变量有国内生产总值(GDP)Y、能源消费总量E以及煤炭消费总 量ECOAL。GDP的单位为亿元,并将原始数据用GDP平减指 数换算成1953年为不变价的实际GDP;煤炭消费总量的单位 为万吨标准煤。采用常用的E—G两步法,分别建立区分数据长 期特征和短期特征的计量经济模型。在分析过程中为了消除变 量的异方差和便于变量间长短期弹性的分析,文中对各变量分 别取对数值,记为 变量名。各变量选取的样本期间为1953— 2009年,样本数据来源于中国统计年鉴、中国能源统计年鉴和 新中国60年统计资料汇编。 下面首先对各变量进行单整性检验,然后建立煤炭消费与 GDP、能源消费与GDP之间的协整方程和误差修正模型,最后 检验二者是否具有因果关系。 能源消费、煤炭消费与经济增长关系研究 1.变量的单位根检验 在进行协整分析之前,首先对LY、LE以及LECOAL,判 (3.72243)(22.73446) 耐. R2=O.993848 (7.24161 1) (-6.356250) F=2800.062 fl1 别序列是否平稳。本文采用ADF单位根检验的方法检验序列是 否平稳,滞后阶数的确定基于SIC准则。由表1可知,LY、LE 以及LECOAL的ADF检验值大于在1%、5%和10%各水平下 的临界值,接受有单位根的假设,序列不平稳。对各序列进行 一(2)煤炭消费与GDP LECOAL 0.749059+0.85759LECOAL +1.140590L (3.263697) (1 8.45473) -(6.746835) 1.076161LY l+ 次差分后,得到的一次差分序列见表2,LY、LE以及 . (-5.838644) R2-=0.991536 F=2030.672 f21 LECOAL的一阶差分的ADF检验值小于在1%、5%和10%各水 平的临界值,即LY、LE以及LECOAL序列的一阶差分序列平 稳。所以可以判定LY、LE以及LECOAL序列都是一阶单整序列。 3.煤炭消费与经济增长的因果关系分析 按照Granger因果关系分析方法,建立下列两个变量的模型: 、 、.1 表1原始序列ADF单位根检验结果 LE ̄oto+Ot L既啦 Ey“+ i 、 '、●1 (3) y 0Ed+ 。 LYq -岛 三J + (4) 表2一次差分ADF单位根检验结果 LECOAL OZo+Ot ∑L c 厶 ∑LY i 、●1、●1 (5) LY =C ̄o+Oti LY 蚂 LECOAL ̄+si 注: 表示检验值在水平1%上统计显著。 (6) 对 ( 1,2,Am)=0和 =1,2,Am)=0的原假设进行检验。 2.能源消费与经济增长的协整性与误差修正模型 因为Ly、LE以及LECOAL序列都是一阶单整序列,进一 步检验其协整性。利用OLS回归,得到的协整回归方程见表3。 LE与LY的回归方程见表3,对该残差ecm做单位根检验, 检验统计量为一3.667286,小于显著行水平0.01时的临界值 一根据AIC准则,确定滞后阶数为2,建立 E与LY、LECOAL与 y因果关系模型,进行Granger因果关系检验,检验结果见表4。 表4变量的Gl龃ger因果关系检验 变量 E. y 零假设 LY不是LE的Granger原因 滞后阶数 F—Statistic Probability 结论 2 5.37913 0.o077 拒绝 2.608490,则认为估计残差序列ecm为平稳序列,进而得到 LE不是Ly的Gran2er原因 £层COAL. £l,不是LECOAL的Granger原因 £王, LECOAL不是LY的Granger原因 LE与LY具有协整关系,即能源消费总量与GDP存在协整关 系。并且从回归结果可以看出,LE与LV回归方程的总体检验 F检验以及各回归系数的t检验都在1%的显著水平上通过,拟 合优度 也很显著。 同理,LY与LECOAL的回归方程见表3,对该残差ecm做 单位根检验,检验统计量为一3.610446,小于显著行水平0.01 2 7.95744 O.oo1O 拒绝 6.96994 0.0()2l 拒绝 6.54245 O.0o30 拒绝 由检验结果可以看出,在l%的显著水平上,F值的收尾概 率小于1%,因此拒绝了“LY不是LE的Grnger原因”与“a加 不是 y的Granger原因”的假设,即1953—2009年间中国能源 消费与GDP存在着双向的格兰杰因果关系,即相互影响;同 理,在1%的显著水平上,拒绝了“LY不是LECOAL的 Granger原因”与“LECOAL不是 y的Grngear原因”的假设, 因此在1953—2009年间中国煤炭消费与GDP同样存在双向的因 果关系,二者相互影响。 是的临界值一2.607686,则认为估计残差序列ecllz为平稳序列, 进而得到LECOAL与LY具有协整关系,即煤炭消费总量与 GDP存在协整关系。从回归结果可以看出,LECOAL与LY回 归方程的总体检验F检验以及各回归系数的t检验都在1%的显 著水平上通过,拟合优度JR 也很显著。 4.实证分析结论 根据中国统计年鉴、中国能源统计年鉴资料,运用1953— 2009年的时间序列数据,对GDP、能源消费总量和煤炭消费总 量进行ADF检验,判断其单整性,进而运用OLS法和ADF检 验判断GDP与能源消费总量、GDP与煤炭消费总量的协整关 表3协整方程及残差单位根检验表 协整方程 £E--4.283050+0.77l788Ly+ec, R F ecm的ADF 检验 单位根检验值 结论 T_(1659672)(25.96837] .o.924591 674.3564 -3.667286 平稳 927397 702.5464 -3.610446 平稳 LEl:oAL=4.591652+0.7O6723Ll,+ecm 0系。建立GDP与能源消费总量、GDP与煤炭消费总量的协整 方程和误差修正模型,并运用Granger因果关系检验方法,对 能源消费与经济增长、煤炭消费与经济增长之间关系进行了实 证分析,从模型结果看,模型的拟合优度较高,方程通过F检 验,回归系数通过t检验,分析如下: 1"-- .(19.83261)(26.50559) 由于残差序列为平稳序列,以ecru为误差修正项,建立误 差修正模型fECM),结果如下: (1)能源消费与GDP E=0.673865+0.889701LE,一l+1.123535LY,-1.063682LYc_l+ (1)能源消费与经济增长之间存在着长期的均衡关系,能 源消费的波动可以分为两部分:一部分短期波动的影响,一部 技术经济与管理研究 2011年第12期 分偏离长期均衡的影响。根据误差修正模型,本期GDP变化 1%,引起本期能源消费同向变化1.123535%,上期GDP变化 1%,引起本期能源消费反向变化1.063682%,而上期能源消费 变化1%,也引起本期能源消费相同方向的变化0.889701%。从 协整方程看,长期GDP变化1%,引起本期能源消费同向变化 永续使用的清洁能源,不存在资源枯竭的问题,各国政府都大 力支持关于可再生能源的技术研发,它将成为未来世界能源系 统的希望。在我国可再生能源是重要的能源资源,在满足能源 需求、改善能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面具 有重要作用。 0.771788%。ecm的系数反映了对偏离长期均衡的调整力度,从 估计值一0.121572看,符合反向修正机制,当短期波动偏离长 期均衡时,将以12.1572%的调整力度将非均衡状态拉到均衡状 态,也可以说是每年实际能源消费与长期均衡值的偏差中有 12.1572%被修正。 3.转变工业经济增长方式 降低“能源强度”,就要调整目前的经济增长方式。从单纯 的追求经济高增长率转变成更加持续发展、更加均衡的发展。 这就要求转变经济体制,通过企业改革、产权改革实现产业结 构优化和经济的高效运行,提高第三产业在国民经济中的比重, (2)煤炭消费与经济增长之间存在着长期均衡关系,煤炭 消费的波动同样可以分为两部分:即短期波动的影响和偏离长 期均衡的影响。根据误差修正模型,本期GDP变化1%,引起 本期煤炭消费同向变化1.140590%,上期GDP变化1%,引起 本期煤炭消费反向变化1.076161%,而上期煤炭消费变化1%, 引起本期煤炭消费同向变化0.875759%。ecru的系数估计值为 一0.124874,表明若煤炭消费短期波动偏离长期均衡时,将以 12.4874%的调整力度将非均衡状态拉到均衡状态,即每年煤炭 消费与长期均衡值的偏差中12.4874%被修正。 (3)研究结果表明中国能源消费与经济总量之间的存在协 整与双向因果关系。从投入产出的角度看,能源作为生产过程 中的投入要素,能源投入的增加会带来经济产出的增加。反过 来,若生产技术并没有改进,即能源投入产出比不变的情况下, 若经济总量扩大,对能源要素的引致需求也会增加。因此,能 源消费与经济增长二者互为影响。 (4)煤炭消费量与经济增长之间存在协整性与双向因果关 系。说明大量的煤炭投入,促进了中国经济的增长,同时经济 的高速增长引发了大量的煤炭需求。该结论与能源消费与经济 增长的关系正好相符。由于我国特殊的能源消费结构,煤炭消 费占到总能源消费量70%左右,煤炭消费与经济增长的关系, 能源消费总量与经济增长的关系应具有相同或相似的规律。或 者说煤炭消费与经济增长的关系可以代表中国能源消费与经济 增长的关系及变化规律。 四、对策及建议 通过以上分析可以看出,一方面,煤炭是中国经济增长得 以保证的重要投人要素,同时也是世界关注中国能源领域的一 个焦点。为了保证中国的经济增长,就应保证煤炭供应安全。 可以采取如下措施: 1.大力推广洁净煤技术的运用 随着工业化的逐步推进,煤炭在工业行业消耗浪费严重, 带来的环境问题也日益严峻,造成此类现象的一个重要因素是 煤炭使用技术落后。洁净煤技术就是解决煤炭燃烧所带来的环 境污染问题和平衡能源结构的重要技术。它使煤作为一种能源 达到最大限度的利用,而造成的污染控制在较低水平,是煤炭 高效、清洁开发利用的高新技术。 2.积极开发可再生能源 主要包括:水能、风能、太阳能、生物质能、地热能等能 源,核能也不算在可再生能源范畴。由于可再生能源是属于可 ・l2- 降低第二产业尤其是重工业的比重。通过技术创新来实现资源 优化配置,减少资源浪费和环境污染。 4.政府需要提供相关政策支持 首先,应统筹规划建立煤炭应急预案、预警机制;其次, 应建设国家煤炭储备体系,建立数字化配煤厂,实施高效型煤 炭供应链管理战略,严格按订单组织生产,对突发事件等各种 原因引起的不确定需求,实施响应型煤炭供应链管理战略。最 后,实施煤炭供应国际化战略。设置“走出去”勘查开发国外 矿产的管理部门,设立国家海外煤炭资源风险勘探基金或专项 资金,国家关税政策、进出口增值税退税政策调整等经济手段, 支持有条件的企业“走出去”。把我国煤炭企业完全具备把经营 范围从国内扩展到国外,在全球范围内组织煤炭供应。 【参考文献】 【l】任少飞,冯华.中国经济增长与煤炭消费结构的关系Ul财经科学2006. 12总225期108—114. [2]孟岩,张屹山.基于变参数模型的中国煤炭消费与经济增长关系研究 fJ1_吉林师范大学学报(人文社会科学版)2007,12(6),67—69. [3】吴永平,温国锋,宋华岭.世界主要煤炭消费国与其国家经济增长 GDP关系分析fJ1_中国矿业,2008,17(2):21—25. 『4】武普照,李广泳.中国煤炭消费与经济增长的关系研究[J】.山东师范 大学学报(自然科学版),2008,23(1):140—142. 【5】朱博智,杨万华.中国煤炭消费和经济增长关系的研究[J].华北电力 大学学报社会科学版,2008(1):21—25. 『6】SeungHoonYoo.Causal relationship between coal consumption and economic growth in Korea叨.Applied Energy,2006,83:1181-1189. 【7]Gerard Adams F.Modeling and forecasting energy consumption in China: implications for Chinese eneryg demand and imports in 2020[J】.Energy Economics,2007(25):1125—1131. 【8]张兴平,赵旭,顾蕊.我国煤炭消费与经济增长关系的多变量协整分 析[J].煤炭学报,2008,33(6):713—716. [9张兆响,9]廖先玲,王晓松.中国煤炭消费与经济增长的变结构协整分 析【J】.资源科学,2008,30(9):1282—1289. 【10]刘畅,孔宪丽,高铁梅.中国能源消耗强度变动机制与价格非对称效 应研究——基于结构VEC模型的计量分析【J】.中国工业经济,2009 (3):59-70. f11】赵梦楠,周德群.中国煤炭消耗与经济增长的结构变化及因果关系研 究IJ】.管理学报,2008,5(5):717—721. 【12]薛晓娇,李新春.中国能源生态足迹与能源生态补偿的测度【JJ.技术 经济与管理研究,201 1(1).