中国能源消费与经济发展关系的时间序列分析_以石油资源为例
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( 一) 1953—2004②年中国石油消费与经济增长 之间的协整分析与因果检验
1. 单位根检验 计量经济学的经典模型是把回归方程中的变量 建立在平稳序列的基础上, 而对非平稳序列可能出 现虚的假回归现象, 传统的经典模型不能对此进行 准确的分析。因此, 协整分析把非平稳变量的长期均 衡和短期动态的变化有机地结合起来, 是一种有效 的分析方法。
1954—1978 年, 有 16 个年份的能源消费弹性 系数大于 1, 说明在建国初期至改革开放前这段时 间里, 粗放的经济增长方式使中国的能耗增长速度 高于经济增长速度。1979 年, 中国的能源消费弹性 系数开始下降到 1 以下, 一直保持到 2001 年。2002 年, 中国能源消费弹性系数小于 1 的状况出现逆 转, 到 2005 年, 中国能源消费弹性系数分别为 1.2、 1.6、1.6 和 1.3。可以看出, 无论从能源消费弹性还是 能耗强度方面均表现为粗放型经济增长迹象, 重工 业发展特征相当明显。从能耗强度来衡量, 1981—
增 长 速 度 却 分 别 为 21.3%、8.8%和- 0.3%。1961— 1963 年中国经济出现负增长, 能 源 消 费 量 的 下 降 幅度较大。1997—1999 年中国经济在增长 15.5%的 同时, 能源消费总量却下降了 5.6%, 主要原因在 于:“国内市场疲软, 导致对能源产品需求的减少; 一批能耗高、污染大的“五小”企业相继被关闭 , 从 而造成能源生产量和消费量下降; 产业结构变化导 致能源消费下降; 能源利用效率不断提高。”[2]1999 年之后, 中国经济持续稳定增长, 能源消费量不断 增加。
理论, 从不同的时间序列对中国石油消费和经济增长之间的关系进行了实证研究。结论表明, 中国石油消费与
经济增长之间存在正相关关系和单向因果关系。
关键词: 能源消费; 经济增长; 协整; Granger 因果检验
中图分类号: F045.32
文献标识码: A
文章编号: 1007- 2101( 2008) 01- 0016- 06
ADF=3.07, 而 α=0.05, T=50 条件下临界值为- 1.95, 可知 LNGDP 非平稳, 应检验 ΔLNGDP 的 平 稳 性 以
Ut 应该具有平稳性。应做如下回归, 并进行 AEG 检 验有:
LNGDP=2.377300885+0.03329459386·T+0.6814173396·LNGDP( - 1) +0.489015156·LNOIL- 0.567597254·LNOIL( - 1)
2008 年1 月 河第北29经卷贸大第学1 学期报( 双月刊)
○ 宏观经济
河北经贸大学学报 Journal of Hebei University of Economics and Trade
Jan.2008 200V8 o年l.2第9 N1 o期.1
中国能源消费与经济发展关系的时间序列分析
— ——以石油资源为例
引言
世界上没有哪一个国家能够在能源供应不足的 情况下, 维持国家实力的稳定上升。”[1]因此, 能源成 为现代国家关心的首要问题之一, 能源战略自然也 就成为世界各国经济发展战略的重要组成部分。中 国是世界上最大的发展中国家, 同时也是第二大能 源生产国和消费国, 在不断推进的工业化和城市化 进程中, 能源问题( 特别是石油问题) 愈来愈成为中 国经济发展和社会进步的瓶颈。因此, 正确认识能源 消费与经济增长之间的关系, 实现二者之间的协调 发展, 是开放的中国所面临和必须解决的重要课题。
无因果关系, 长期中二者之间是单向因果关系, 即 GDP 的增长促进能源消费的增加。”[8]目前有一些中 国学者对能源消费与经济增长等变量之间的关系进 行了实证研究。赵丽霞等( 1998) 利用 Cobb- Douglas 生产函数,“揭示了中国能源与经济增长之间存在的 相关性, 表明能源已成为中国经济增长过程中不可 完全替代的限制性生产要素。”[9]。林伯强( 2001) 利 用 Johansen 多 变 量 方 法 考 察 了 中 国 能 源 消 费 与 GDP 等经济变量之间的长期关系, 实证结果表明: “能源总消费、GDP、能源价格及结构变化之间存在 长期的关系。”[10]马超群等( 2004) 对中国能源消费与 经济增长进行了实证研究, 得出:“GDP 分别与总能 源消费、煤炭消费之间存在协整关系 , 而 GDP 与石 油、天然气和水电之间无协整关系。”[11] 范雪红等 ( 2005) 对总能源消费与经济增长进行了分析, 认为 “2000 年以前中国能源消费与经济增长之间呈现出 一种负相关的关系, 2000 年以后, 中国能源消费与 经济增长之间呈现出一种正相关的关系。”[12]王海鹏 等 ( 2005) 运 用 协 整 理 论 分 析 了 电 力 消 费 与 中 国 GDP 之间的长期 均 衡 关 系 , 得 出“ 中 国 电 力 消 费 与 经济增长之间 存 在 着 长 期 均 衡 的 协 整 关 系 。 ”[13]此 外, 倪铮等( 2005) 从产业层面对中国石油消费进行 了模型分析, 得出“采用分不同产业的误差修正模型 来预测石油消费量能够充分反映出国内产业结构的
变动对石油消费量的影响, 并且国内生产总值中第 二产业生产值具有显著的长期均衡调控作用。”[14]
上述研究多针对 GDP 和能源消费总量进行分 析, 并未就具体的能源消费与国内生产总值之间的 关系分别进行定量研究。国内学者对中国石油消费 与经济增长之间的关系进行实证研究较少, 对不同 的时间序列进行协整分析更是不多见。本文运用协 整理论和因果关系检验两种计量分析方法, 深入研 究不同时间序列条件下中国石油消费与经济增长之 间的关系。
刘宏杰 1, 邱立成 2
( 1.中国社会科学院 国家经济研究所, 北京 100836; 2.南开大学 经济学院, 天津 300071)
摘 要: 能源是人类社会存在和发展的先决条件, 是国民经济增长的重要物质基础。随着中国经济的迅速崛起,
能源消费量不断增长。从对中国能源消费状况进行深入分析的基础上, 运用协整理论和 Granger 因果关系检验
在中国能源消费中, 由于石油工业的产业链延 伸到国民经济各个部门, 对中国经济发展有很强的 瓶颈制约作用, 因此, 本文以石油资源为例, 深入研 究中国石油消费与经济增长之间的关系。
二、石油消费与经济发展之间的协整关 系和因果检验
对于能源消费与经济增长的关系, 国外学者做 了大量的实证研究。Masih( 1996) 在对六个亚洲国家 能源消费和 GDP 关系的分析中发现,“六个国家中 印度、巴基斯坦、印度尼西亚三个国家的能源消费与
收稿日期: 2007- 10- 04 作者简介: 刘宏杰( 1972- ) , 男, 河北唐山人, 中国社会科学院国家经济研究所博士后, 经济学博士; 主要从事投资经济研究;
邱 立 成( 1962- ) , 男 , 河 北 秦 皇 岛 人 , 南 开 大 学 经 济 学 院 副 院 长 , 博 士 生 导 师 , 主 要 从 事 跨 国 公 司 与 国 际 投 资 研 究 。
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宏观经济
刘宏杰, 邱立成 中国能源消费与经济发展关系的时间序列分析
2003 年 中 国 的 能 耗 强 度 是 美 国 和 日 本 的 5 倍 、13 倍, 中国的能源利用效率甚至低于印度, 处于相当落 后的水平①。从行业上看, 中国电力、钢铁、石化、轻 工、纺织、化工、有色金属等 8 个行业主要产品平均 能耗比国际先进水平高 40%; 钢、水泥 、纸 和 纸 板 的 单 位 产 品 综 合 能 耗 比 国 际 先 进 水 平 分 别 高 21% 、 45%和 120%; 机动车油耗水平比欧洲高 25%以上, 比日本高 20%。这些指标反映了目前中国能源使用 浪费、能源利用效率低的事实。与 2004 年相比, 2005 年中国主要原材料消费中 , 钢 材 4.0 亿 吨 , 增 长 20.1%; 氧 化 铝 1 561 万 吨 , 增 长 21.7% ; 水 泥 10.5 亿吨, 增长 9.0%。万元 GDP 能 耗 2.98 吨 标 准 煤 , 比上年增加 3%。
( 5.103305) ( 5.651654)
( 11.68837)
( 6.427973)
( - 7.566901)
R2= 0.997813
s.e.=0.053627
T=51 ( 1954- 2004)
序号 ( 1)
( 2)
( 3)
表 1 LNGDP 的单整性检验
DF 或 ADF 回归
D( LNGDP) =0.005508LNGDP( - 1) +0.404558D( LNGDP( - 1) )
一、中国能源消费状况
1953 年, 中国开始实施第 一 个 五 年 计 划 , 除 大 力发展能源工业外, 重点发展了高能耗的重工业, 这 一 时 期 的 能 源 消 费 弹 性 系 数 在 1.7 ̄3.6 的 高 位 区 间。1958—1960 年, 中 国 能 源 消 费 增 长 迅 速 , 经 济 “大跃进”发展战略使能源大量消耗和浪费, 三年的 能源消费增长速度分别为 82%、36%和 26%, 而经济
要检验变量的单整性。对 LNGDP、LNOILC 的 DF 和 可按 EG 两部法做协整回归并检验二者是否存在协
ADF 检验见表 1、表 2。在表 2 对 LNGDP、LNOILC 整关系。
的检验中, 函数( 1) 是对 LNGDP 的 ADF 检验, 由于
若上述变量间存在协整关系, 则由上式计算的
( 3.071886) *
( 3.034863)
D( LNGDP, 2) = - 0.322245D( LNGDP( - 1) )
( - 2.997367) *
D( LNGDP, 2) = - 0.401097D( LNGDP( - 1) ) + 0.225463 D( LNGDP( - 1) , 2)
ΔLNGDP、ΔLNOILC( 如图 1) 。LNGDP、LNOILC 表现 同理, 对表 2 进行单整检验分析, 可知 LNOILC~(I 1) 。
出明显的非平衡性, 其差分序列表现出平稳的特征。
2. 协整回归分析
因此对以上两个时间序列进行协整分析之前, 首先
由于 LNGDP 和 LNOILC 都是一阶单整变量, 故
经济发展之间存在协整关系, 而马来西亚、新加坡和 菲 律 宾 的 两 变 量 之 间 则 不 存 在 协 整 关 系 。 ”[3]Asafu- Adjaye 和 John( 2000) 对 印 度 、印 度 尼 西 亚 、菲 律 宾 和泰国的能源消费与收入之间的因果关系进行了检 验, 结果表明,“印度和印度尼西亚两国的能源与收 入之间的关系是单向因果关系, 而菲律宾和泰国两 国能源与收入之间是双向因果关系, 能源与收入之 间存在着相关关系。”[4]Hondroyiannis( 2002) 通过实 证研究得出:“希腊的能源消费、GDP 和能源价格三 变量之间存在着长期均衡关系。”[5]Jumbe 和 Charles ( 2004) 对马拉维的电力消费和 GDP 关系进行了分 析, 得出“电力消费与 GDP 之间存在协整关系, 但是 从产业角度来看, 电力消费与农业总产值之间却不 存在长期均衡关系。”[6]Paul 等( 2004) 认为:“印度的 能源消费量与经济增长之间的关系进行 Granger 因 果检验, 结果发现二者之间具有明显的双向因果关 系。”[7]此外, Wankeun 和 Kihoon 通过对研究发现, “利用 1981—2000 年时间序列模型分析韩国的能源 消费与经济增长之间的关系, 得到短期内二者之间
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河北经贸大学学报( 双月刊)
2008 年第 1 期
ຫໍສະໝຸດ Baidu
1953—2004 年, LNGDP、LNOILC( 对变量取自然 确 定 LNGDP 的 单 整 阶数。函数( 2) 和( 3) 分 别 是 对
对数能消除其异 方 差) 以 及 两 个 变 量 的 差 分 序 列 ΔLNGDP 的 DF 和 ADF 检验 。 显 然 , LNGDP~(I 1) 。
1. 单位根检验 计量经济学的经典模型是把回归方程中的变量 建立在平稳序列的基础上, 而对非平稳序列可能出 现虚的假回归现象, 传统的经典模型不能对此进行 准确的分析。因此, 协整分析把非平稳变量的长期均 衡和短期动态的变化有机地结合起来, 是一种有效 的分析方法。
1954—1978 年, 有 16 个年份的能源消费弹性 系数大于 1, 说明在建国初期至改革开放前这段时 间里, 粗放的经济增长方式使中国的能耗增长速度 高于经济增长速度。1979 年, 中国的能源消费弹性 系数开始下降到 1 以下, 一直保持到 2001 年。2002 年, 中国能源消费弹性系数小于 1 的状况出现逆 转, 到 2005 年, 中国能源消费弹性系数分别为 1.2、 1.6、1.6 和 1.3。可以看出, 无论从能源消费弹性还是 能耗强度方面均表现为粗放型经济增长迹象, 重工 业发展特征相当明显。从能耗强度来衡量, 1981—
增 长 速 度 却 分 别 为 21.3%、8.8%和- 0.3%。1961— 1963 年中国经济出现负增长, 能 源 消 费 量 的 下 降 幅度较大。1997—1999 年中国经济在增长 15.5%的 同时, 能源消费总量却下降了 5.6%, 主要原因在 于:“国内市场疲软, 导致对能源产品需求的减少; 一批能耗高、污染大的“五小”企业相继被关闭 , 从 而造成能源生产量和消费量下降; 产业结构变化导 致能源消费下降; 能源利用效率不断提高。”[2]1999 年之后, 中国经济持续稳定增长, 能源消费量不断 增加。
理论, 从不同的时间序列对中国石油消费和经济增长之间的关系进行了实证研究。结论表明, 中国石油消费与
经济增长之间存在正相关关系和单向因果关系。
关键词: 能源消费; 经济增长; 协整; Granger 因果检验
中图分类号: F045.32
文献标识码: A
文章编号: 1007- 2101( 2008) 01- 0016- 06
ADF=3.07, 而 α=0.05, T=50 条件下临界值为- 1.95, 可知 LNGDP 非平稳, 应检验 ΔLNGDP 的 平 稳 性 以
Ut 应该具有平稳性。应做如下回归, 并进行 AEG 检 验有:
LNGDP=2.377300885+0.03329459386·T+0.6814173396·LNGDP( - 1) +0.489015156·LNOIL- 0.567597254·LNOIL( - 1)
2008 年1 月 河第北29经卷贸大第学1 学期报( 双月刊)
○ 宏观经济
河北经贸大学学报 Journal of Hebei University of Economics and Trade
Jan.2008 200V8 o年l.2第9 N1 o期.1
中国能源消费与经济发展关系的时间序列分析
— ——以石油资源为例
引言
世界上没有哪一个国家能够在能源供应不足的 情况下, 维持国家实力的稳定上升。”[1]因此, 能源成 为现代国家关心的首要问题之一, 能源战略自然也 就成为世界各国经济发展战略的重要组成部分。中 国是世界上最大的发展中国家, 同时也是第二大能 源生产国和消费国, 在不断推进的工业化和城市化 进程中, 能源问题( 特别是石油问题) 愈来愈成为中 国经济发展和社会进步的瓶颈。因此, 正确认识能源 消费与经济增长之间的关系, 实现二者之间的协调 发展, 是开放的中国所面临和必须解决的重要课题。
无因果关系, 长期中二者之间是单向因果关系, 即 GDP 的增长促进能源消费的增加。”[8]目前有一些中 国学者对能源消费与经济增长等变量之间的关系进 行了实证研究。赵丽霞等( 1998) 利用 Cobb- Douglas 生产函数,“揭示了中国能源与经济增长之间存在的 相关性, 表明能源已成为中国经济增长过程中不可 完全替代的限制性生产要素。”[9]。林伯强( 2001) 利 用 Johansen 多 变 量 方 法 考 察 了 中 国 能 源 消 费 与 GDP 等经济变量之间的长期关系, 实证结果表明: “能源总消费、GDP、能源价格及结构变化之间存在 长期的关系。”[10]马超群等( 2004) 对中国能源消费与 经济增长进行了实证研究, 得出:“GDP 分别与总能 源消费、煤炭消费之间存在协整关系 , 而 GDP 与石 油、天然气和水电之间无协整关系。”[11] 范雪红等 ( 2005) 对总能源消费与经济增长进行了分析, 认为 “2000 年以前中国能源消费与经济增长之间呈现出 一种负相关的关系, 2000 年以后, 中国能源消费与 经济增长之间呈现出一种正相关的关系。”[12]王海鹏 等 ( 2005) 运 用 协 整 理 论 分 析 了 电 力 消 费 与 中 国 GDP 之间的长期 均 衡 关 系 , 得 出“ 中 国 电 力 消 费 与 经济增长之间 存 在 着 长 期 均 衡 的 协 整 关 系 。 ”[13]此 外, 倪铮等( 2005) 从产业层面对中国石油消费进行 了模型分析, 得出“采用分不同产业的误差修正模型 来预测石油消费量能够充分反映出国内产业结构的
变动对石油消费量的影响, 并且国内生产总值中第 二产业生产值具有显著的长期均衡调控作用。”[14]
上述研究多针对 GDP 和能源消费总量进行分 析, 并未就具体的能源消费与国内生产总值之间的 关系分别进行定量研究。国内学者对中国石油消费 与经济增长之间的关系进行实证研究较少, 对不同 的时间序列进行协整分析更是不多见。本文运用协 整理论和因果关系检验两种计量分析方法, 深入研 究不同时间序列条件下中国石油消费与经济增长之 间的关系。
刘宏杰 1, 邱立成 2
( 1.中国社会科学院 国家经济研究所, 北京 100836; 2.南开大学 经济学院, 天津 300071)
摘 要: 能源是人类社会存在和发展的先决条件, 是国民经济增长的重要物质基础。随着中国经济的迅速崛起,
能源消费量不断增长。从对中国能源消费状况进行深入分析的基础上, 运用协整理论和 Granger 因果关系检验
在中国能源消费中, 由于石油工业的产业链延 伸到国民经济各个部门, 对中国经济发展有很强的 瓶颈制约作用, 因此, 本文以石油资源为例, 深入研 究中国石油消费与经济增长之间的关系。
二、石油消费与经济发展之间的协整关 系和因果检验
对于能源消费与经济增长的关系, 国外学者做 了大量的实证研究。Masih( 1996) 在对六个亚洲国家 能源消费和 GDP 关系的分析中发现,“六个国家中 印度、巴基斯坦、印度尼西亚三个国家的能源消费与
收稿日期: 2007- 10- 04 作者简介: 刘宏杰( 1972- ) , 男, 河北唐山人, 中国社会科学院国家经济研究所博士后, 经济学博士; 主要从事投资经济研究;
邱 立 成( 1962- ) , 男 , 河 北 秦 皇 岛 人 , 南 开 大 学 经 济 学 院 副 院 长 , 博 士 生 导 师 , 主 要 从 事 跨 国 公 司 与 国 际 投 资 研 究 。
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宏观经济
刘宏杰, 邱立成 中国能源消费与经济发展关系的时间序列分析
2003 年 中 国 的 能 耗 强 度 是 美 国 和 日 本 的 5 倍 、13 倍, 中国的能源利用效率甚至低于印度, 处于相当落 后的水平①。从行业上看, 中国电力、钢铁、石化、轻 工、纺织、化工、有色金属等 8 个行业主要产品平均 能耗比国际先进水平高 40%; 钢、水泥 、纸 和 纸 板 的 单 位 产 品 综 合 能 耗 比 国 际 先 进 水 平 分 别 高 21% 、 45%和 120%; 机动车油耗水平比欧洲高 25%以上, 比日本高 20%。这些指标反映了目前中国能源使用 浪费、能源利用效率低的事实。与 2004 年相比, 2005 年中国主要原材料消费中 , 钢 材 4.0 亿 吨 , 增 长 20.1%; 氧 化 铝 1 561 万 吨 , 增 长 21.7% ; 水 泥 10.5 亿吨, 增长 9.0%。万元 GDP 能 耗 2.98 吨 标 准 煤 , 比上年增加 3%。
( 5.103305) ( 5.651654)
( 11.68837)
( 6.427973)
( - 7.566901)
R2= 0.997813
s.e.=0.053627
T=51 ( 1954- 2004)
序号 ( 1)
( 2)
( 3)
表 1 LNGDP 的单整性检验
DF 或 ADF 回归
D( LNGDP) =0.005508LNGDP( - 1) +0.404558D( LNGDP( - 1) )
一、中国能源消费状况
1953 年, 中国开始实施第 一 个 五 年 计 划 , 除 大 力发展能源工业外, 重点发展了高能耗的重工业, 这 一 时 期 的 能 源 消 费 弹 性 系 数 在 1.7 ̄3.6 的 高 位 区 间。1958—1960 年, 中 国 能 源 消 费 增 长 迅 速 , 经 济 “大跃进”发展战略使能源大量消耗和浪费, 三年的 能源消费增长速度分别为 82%、36%和 26%, 而经济
要检验变量的单整性。对 LNGDP、LNOILC 的 DF 和 可按 EG 两部法做协整回归并检验二者是否存在协
ADF 检验见表 1、表 2。在表 2 对 LNGDP、LNOILC 整关系。
的检验中, 函数( 1) 是对 LNGDP 的 ADF 检验, 由于
若上述变量间存在协整关系, 则由上式计算的
( 3.071886) *
( 3.034863)
D( LNGDP, 2) = - 0.322245D( LNGDP( - 1) )
( - 2.997367) *
D( LNGDP, 2) = - 0.401097D( LNGDP( - 1) ) + 0.225463 D( LNGDP( - 1) , 2)
ΔLNGDP、ΔLNOILC( 如图 1) 。LNGDP、LNOILC 表现 同理, 对表 2 进行单整检验分析, 可知 LNOILC~(I 1) 。
出明显的非平衡性, 其差分序列表现出平稳的特征。
2. 协整回归分析
因此对以上两个时间序列进行协整分析之前, 首先
由于 LNGDP 和 LNOILC 都是一阶单整变量, 故
经济发展之间存在协整关系, 而马来西亚、新加坡和 菲 律 宾 的 两 变 量 之 间 则 不 存 在 协 整 关 系 。 ”[3]Asafu- Adjaye 和 John( 2000) 对 印 度 、印 度 尼 西 亚 、菲 律 宾 和泰国的能源消费与收入之间的因果关系进行了检 验, 结果表明,“印度和印度尼西亚两国的能源与收 入之间的关系是单向因果关系, 而菲律宾和泰国两 国能源与收入之间是双向因果关系, 能源与收入之 间存在着相关关系。”[4]Hondroyiannis( 2002) 通过实 证研究得出:“希腊的能源消费、GDP 和能源价格三 变量之间存在着长期均衡关系。”[5]Jumbe 和 Charles ( 2004) 对马拉维的电力消费和 GDP 关系进行了分 析, 得出“电力消费与 GDP 之间存在协整关系, 但是 从产业角度来看, 电力消费与农业总产值之间却不 存在长期均衡关系。”[6]Paul 等( 2004) 认为:“印度的 能源消费量与经济增长之间的关系进行 Granger 因 果检验, 结果发现二者之间具有明显的双向因果关 系。”[7]此外, Wankeun 和 Kihoon 通过对研究发现, “利用 1981—2000 年时间序列模型分析韩国的能源 消费与经济增长之间的关系, 得到短期内二者之间
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河北经贸大学学报( 双月刊)
2008 年第 1 期
ຫໍສະໝຸດ Baidu
1953—2004 年, LNGDP、LNOILC( 对变量取自然 确 定 LNGDP 的 单 整 阶数。函数( 2) 和( 3) 分 别 是 对
对数能消除其异 方 差) 以 及 两 个 变 量 的 差 分 序 列 ΔLNGDP 的 DF 和 ADF 检验 。 显 然 , LNGDP~(I 1) 。