能源经济学

摘要

越来越多的文献研究关于能源消费与经济发展之间的关系，很多分析基于涉及一个能源变量和一个经济变量的因果关系检验从而得出政策结论。这篇论文试图论证经验为主地研究，尽管只是对特定的应用有用，或者是出于政策目的的有限应用。在概述相关问题上的理论及方法后，应用能源、经济二变量因果关系检验，采用集合、部门数据和三个不同的现代计量经济学方法来分析加拿大、法国、德国、意大利、日本、英国和美国的情况。经常看起来是矛盾的，或者是从经济学角度难以相信的结论明确地表明：当基于小样本的二变量因果关系检验得出政策结论时，我们应当谨慎。因此，我要强调利用尽可能大的样本数以及采用多元模型的重要性，这样会更接近经济理论，同时容纳多种机制和因果关系渠道，做出一个更好的关于现实世界能源消耗与经济增长之间关系的表示。

1、Introduction:

能源与经济的关系在20世纪70年代的两次石油危机之后被广泛的探讨研究，主要关注点在于经济活动对能源价格的影响。例如最近的一份研究，Brown and Yücel (2002)提供的关于宏观经济对能源价格影响的理论和证据的研究。除了价格效应，能源消费与经济增长之间的关系也被进行了探讨。第一个相关研究可以追溯到20世纪70年代末(Kraft and Kraft, 1978)。文献此后发展缓慢，从20世纪90年代早期开始，关于能源与经济关系这方面的研究迅速增加。这些研究的大部分主要是经验主义的，围绕格兰杰因果关系这一概念。

自从有了格兰杰(1969)的种子论文，因果关系方面的文献：在最初几年进展缓慢，在近年来得到了迅速发展。在最近的应用研究中，大量的工作一直致力于解决上述问题，即能源消费和经济发展的因果关系。Lee (2005, 2006) and Yoo (2006)提供了关于经济增长、能源使用或用电量之间的格兰杰因果关系的结论汇总表。总而言之，最全面地理清现有工作的文献是Chontanawat等(2006)。

这个领域中的研究结果从世界范围来看是错综复杂的，一些研究发现从能源消费到经济增长的单向因果关系的，反之亦然。另外还有一些持“中立假说”(即在任何方向没有因果关系)，其他的一些研究发现了双向因果关系。你会有趣的发现，对于相同的国家和样本周期，尽管使用了类似的数据集，根据采用的估计方法（二元或多变量模型，采用不同的因果关系技术），得到的一些结果是不同

的。虽然所有的这些结果已经被试图提供经济学解释，他们的差异清晰地表明：这样的事后结论还不可尽信。

除了对矛盾的结果进行冒险的经济学解释，分析家们往往在格兰杰因果关系检验的基础上进行能源政策的推导。如果从能源到经济的单向因果关系被发现，一个通常的结论是限制能源的使用（例如节能）会阻碍经济的增长。一份结果显示：从经济到能源的因果关系运行暗示着节能措施将被实施，为了不使经济发展置于危险的境地。双向因果关系表明能源和经济的相互依赖性，因此在一个预测模型中两个变量都应该视为内生的。最后，分析似乎可以证实“中立假说”，即这两个变量间没有因果关系。通常的解释是，经济发展不考虑能源的消费模式，反之亦然；在这种情况下，经济增长将不会影响能源消费（可能是由于制衡的影响)，针对节能的政策不能不利于经济发展。

一些分析家指出要深化和具体政策含义。例如，Lee(2006)采用了他的初级能源消费和人均国内生产总值之间因果关系检验的结果，得出英国、德国和瑞典“对于降低他们的二氧化碳排放量可能负有更大的责任，因为这样的降低能耗不会明显影响其经济增长”的结论。相反，在加拿大、比利时、荷兰和瑞士“《京都议定书》的颁布事实上会损害其经济”(第1091-1092页)。

很明显，尽管“能源—经济”二元模型的用处不大，因为他们仅可以应用于可以得到有限数据的国家，仅代表一个粗略近似的现实。然而，最近一些年相关的文献研究发展了起来，大多数这类研究使用二元方法，得到例如之前段落里提到的那些政策含义。因此，在本文中我将主要通过实证应用试着去证明：为什么这样的结论必须小心对待。首先我将在2、3部分分别回顾一些理论与方法上的考虑。在第4部分，我将采用三种不同的现代方法来检验能源消费（总消费以及主要部门分解：家庭、工业、服务以及交通）和一个合适的经济变量在G-7国家里，在OECD里被称为G-7的七个国家是：加拿大、法国、德国、意大利、日本、英国和美国。方法包括：（1）基于向量误差修正模型的检验（2）基于自回归分布式滞后模型（ARDL）的检验（3）Toda-Yamamoto检验。第5部分总结和论述检验结果，第6部分得出结论。

2、理论思考

能源和经济之间的联系在很多方面被讨论，这在很大程度上反映了每一种方

法的理论背景和分析范围。主流的新古典主义经济增长理论认为，例如，把注意力集中在探索能源和其他生产因素的可置换性或互补性，以及运用集合或具体部门生产函数（见例，Berndt,1990）或一般均衡方法（例如Jorgenson and Wilcoxen,1993; Kemfert and Welsch,2000; Smulders and de Nooij,2003）研究能源、技术进步和生产力的相互关系。即使在这个相当均匀的理论框架中，考虑到节能政策对经济增长的影响，高品质能源对全要素生产率的影响，技术进步对能源效率的影响，实证结果给出了相反的结论。在同一背景，但是从一个不同的角度看，Toman和Jemelkova(2003)检验能源发展(表示成可用性、质量和能源资源使用) 和经济发展的关系，主要侧重在低收入国家。回顾已有文献，并试图借助另外的参数做出解释，例如妇女的家庭时间分配，电气化利率或受教育的生产力，他们发现，能源发展对于更广阔的发展来说是一个很重要的组成部分，并强调需要更深入的互动分析。

把它们放到新古典经济学理论以外去看，对于能源与经济的关系生态经济学家采用了不同的观点，强调技术进步、能源与其他生产因素之间替代的可能性都是有限制的（Stern，2004）。他们把经济看作是一个重大封闭的生态系统中开放的热力学子系统，从环境中提取低熵值材料和能量产生产品和高熵的废物（Daly，1997；Temple，1999）。用这样一个物理的方法，能源消费对经济发展的影响是不容置疑的（Cleveland et al.，1984）。

根据Stern(2004)，“另一种完全有用的生长过程的模型[与新古典主义理论相比]似乎并不存在”（第36页）。另一方面，实证研究的结果并不是完全一致的。因此，普遍接受的结论是，关于能源与经济的相互作用的讨论仍然向不同的理论和模型框架开放，然而这些都必须一致并且有经验的支持。在这种情况下，每个经济结构和发展的阶段也可能对能源经济的关系有着至关重要的决定性作用。例如，在与富裕的工业化国家的因果关系比较中，发展中世界对因果关系的解释可能有很大的不同，往往具有较低的人均能源使用量和单位GDP的特点，基础设施落后，能源供应短缺，燃料的使用（例如，生物质）在官方统计中没有占足够的比例。