四川省经济增长与能源消费关系探究

四川省经济增长与能源消费关系探究

四川省经济增长与能源消费关系探究

――基于协整理论和VECM模型

王宇芳

（中南大学，湖南长沙 410081）

【摘要】本文基于协整理论和VECM模型，以四川省为例，结合其1978―2010年的数据，对四川省能源消费与经济增长之间的关系进行了实证研究，得出的结论是：能源消费不是经济增长的原因，但经济增长会导致能源消费增加。

【关键词】能源消费经济增长协整理论 VECM模型

一、问题提出

随着经济的发展，人们对能源的需求也不断增加。以2011年为例，中国与美国一年的能源消费总量分别为2613.2和2269.3百万吨油当量，位于世界前两位。能源消耗的不断增加，将导致全球变暖等一系列问题。研究能源与经济增长的关系不仅具有一定的理论意义，更能为相关政府部门制定政策提供有价值的参考信息。关于能源消费与经济增长的关系已成为目前的热点问题，国内外有不少的学者对此进行了研究。本文在原有研究基础上，以四川省为例，基于协整理论和VECM模型来研究能源与经济增长的关系。

二、变量、研究区间及方法选择

（一）样本数据说明及来源

实证研究的时间跨度为1978―2010年，以GDP（1978年为基期）反映四川省的经济增长，以能源消费总量（TEC）反映四川省每年能源消费状况。数据均来自《新中国60年统计资料汇编》和四川省历年统计年鉴。其中，GDP为以四川省1978年不变价格调整后的实际GDP，单位为亿元，TEC 的单位为万吨标准煤。

图1 四川省能源消费与经济增长随时间变化的趋势

图1为四川省1978-2010年能源消费与经济增长随时间变化的趋势。显然二者具有相同的变化趋势，并且都是有趋势的、非平稳的。为消除估计中可能存在的异方差性，分别对二者取对数，记作lnTEC和lnGDP。

（二）研究方法

图1表明四川省经济增长与能源消费之间有一定的时间趋势。因此之后的研究应用协整理论研究二者之间是否存在长期的均衡关系，即协整关系。并通过向量误差修正模型对估计结果进行修正，以消除残差可能存在的自相关。通过Granger因果检验，探究四川省能源消费与经济增长之间的因果关系，所有分析通过Eviews6.0实现。

三、实证研究

（一）单位根检验

为检验二者之间是否存在协整关系，先对其平稳性进行检验。本文采取ADF方法进行检验，结果如表1。

表1 单位根检验结果

变量 ADF值 10%临界值 5%临界值结论

lnGDP 2.172 -3.215 -3.563 不平稳

ΔlnGDP -3.781 -3.215 -3.563 平稳

lnGDP -1.308 -3.215 -3.563 不平稳

ΔlnGDP -2.835 -3.215 -3.563 平稳

从表1中可以看出经过取对数后的lnTEC序列和lnGDP序列均为非平稳序列，而其一阶差分序列ΔlnTEC和ΔlnGDP在10%显著水平上均是平稳的。这说明序列lnTEC 和lnGDP均为一阶单整序列。

（二）协整检验

本文选取Johansen检验对能源消费与经济增长之间进行协整检验。根据SC和AIC准则确定的最佳滞后长度为3。检验结果如表2。

表2 Johansen协整检验结果

原假设特征值迹统计量 10%临界值 P值

无* 0.369349 14.64221 13.42878 0.0669

至多一个 0.042951 1.273126 2.705545 0.2592

注：*表示在10%显著水平拒绝原假设，P为伴随概率。

从表2中可以看出，迹统计量10%显著水平下拒绝原

假设，表明四川省能源消费与经济增长之间存在协整关系。同时根据Johansen检验建立lnTEC和lnGDP序列之间协整方程如下：

lnTEC=0.5998* lnGDP+4.6567

（31.1149）（35.8590）

AR2=0.968 F-stat=968.1380 DW=0.1702

括号内为t检验值。从协整方程可以看出，四川省经济增长与能源消费之间存在长期稳定关系，并且当GDP增加1%，能源消费就会增加0.5998%。但是协整方程的DW值明显偏小，表明残差序列存在正的一阶自相关。因此引入滞后变量，运用 VECM模型进行修正估计。

（三）向量误差修正模型（VECM）修正估计

由于回归变量有很强的趋势，残差序列存在一阶自相关，违背了残差独立性的假设，导致模型不能被接受运用。传统的方法是对序列进行差分以消除趋势，但这种方法会丢失信息。根据Granger定理，lnTEC和lnGDP序列是协整的，因此其短期的非均衡关系总能有一个误差修正模型表述。向量误差修正模型既能反映lnTEC和lnGDP序列长期的均衡关系，又能反映其偏离长期均衡的误差修正机制。VECM模型估计结果如下：

D（lnTEC）=-0.0457*VECM（-1）+0.4963*D（lnTEC （-1））+0.5676*D（lnGDP（-1））-0.0234

（-1.9471）（2.7394）（1.7224）（-0.7519）

其中长期均衡的误差修正项如下：

VECM（-1）= lnTEC-0.4796* lnGDP-5.4504 误差修正项的系数为负，符合反向修正机制，即当能源消费与经济增长偏离长期均衡关系时，应以-0.0457的太纵横力度拉回到均衡状态。（四） Granger因果检验在这两者的关系背后，是经济增长引起能源消费增加，还是经济增长以消耗能源为代价。这就需要检验二者间的因果关系。取滞后阶数为1―5，对经济增长与能源消费之间进行Granger因果检验，结果如表3。

表3 Granger因果检

滞后期原假设观测值 F-Stat P值

1 GDP≠>TEC 3

2 1.99299 0.1687

TEC≠>GDP 1.93625 0.1747

2 GDP≠>TEC 31 5.40512 0.0109

TEC≠>GDP 0.34251 0.7131

3 GDP≠>TEC 30 2.3568 0.0982

TEC≠>GDP 0.11856 0.9483

4 GDP≠>TEC 29 2.6849 0.0611

TEC≠>GDP 0.47645 0.7526

5 GDP≠>TEC 28 2.95807 0.0423

TEC≠>GDP 0.73589 0.6067