我国能源消费与经济增长关系的实证分析-基于时序数据的协整检验和Granger因果检验

《齐齐哈尔大学学报》(哲学社会科学版)

摇摇Apr.,2018摇

2018年4月

我国能源消费与经济增长关系的实证分析

———基于时序数据的协整检验和Granger因果检验

张竞雪

(郑州大学商学院,河南郑州450001)

摘摇要:本文采用数据分析和实证检验相结合的方式,建立相关的模型对我国经济增长和能源消费量进行研究。研究的对象是时间序列,要从一个全新的角度研究该问题,并未采用传统的灰色关联度分析法进行研究,而是用Eviews对我国的经济增长和能源消费量进行协整关系分析和格兰杰因果检验。展示了能源消费与经济增长之间的动态关系,为二者协调发展提出了一些建议。关键词:协整关系;格兰杰因果检验;能源消费;经济增长

中图分类号:F426.2;F124摇摇文献标识码:A摇摇文章编号:1008-2638(2018)04-0069-03

AnEmpiricalAnalysisontheRelationshipbetweenChinaEnergyConsumptionandEconomicalGrowth

摇摇Abstract:Thispaperadoptsacombinationofdataanalysisandempiricaltests,andestablishesrelevantmodelstostudyChina's

wedidnotusethetraditionalgrayrelationalanalysismethodtostudyit.Instead,weuseEviewstoanalyzetheco-integrationrelation鄄shipandGrangercausalitytestofeconomicgrowthandenergyconsumptioninourcountry.Itclearlyshowtherelationshipbetweenen鄄ergyconsumptionandeconomicgrowth,andputforwardsomesuggestionsforthecoordinateddevelopmentofthetwoaspects.

(CollegeofCommerce,ZhengzhouUniversity,ZhengzhouHenan450001,China)

ZHANGJing-xue

economicgrowthandenergyconsumption.Theobjectofstudyistimeseries.Tostudytheproblemfromacompletelynewperspective,

摇摇Keywords:co-integrationrelationship;Grangercausalitytest;energyconsumption;economicgrowth

摇摇产业结构、技术进步、人口数量、经济增长等影响了各个省份的能源利用效率,并有着长期平衡稳定的关系。[1]短期内我国经济发展的一个大动力就是新能源消费,但长期内经济的发展又反过来促进了新能源的发展。[2]影响GDP和碳排放脱钩的主要驱动力是经济发展和能源强度。

[3]

改革,促进新动能持续增长,中国经济的发展打实了“稳冶的基础,又突出了“进冶的特点,我国经济增速放缓,更加追求质量优势。

的走势一直呈现上升趋势,煤炭消费总量一直在我国的能源消费总量中占较高的比重。整体来看,天然气消费总量变化趋势与石油是相同的。2002年-2005年,我国的煤炭消费总量呈现增幅递增的趋势,主要是由于我国在2002年进入了一个新的经济增长周期,人们热衷于投资生产,引起了工业能源消费的热销市场,造成我国煤炭的市场需求量激增。而天然气处于较为平稳的递增状态,主要是由于我国天然气的开采、运输逐渐趋于一个较为成熟的时期。自2008年—2016年,受到国际金融形势的影响,我国的投资热情大幅下降以及近年来我国政府倡导节能减排政策的号召,造成了我

2000年-2016年,我国能源消费总量及各种能源消费量

经济增长

与三个产业能源消耗呈动态关系。[4]新能源消费量的提高对经济增长有着正的促进作用,反过来经济增长同样带动了新能源消费的增加,动态双向关系存在于新能源消费和经济增长之间。

[5]

而不同检验方法在格兰杰因果检验里的不同功效

以及在不同样本量的情况下,F、Wald、LR、Mwald这四种统计量的适用情况。

一、数据来源和指标的选取

中国经济发展步入了一个新的阶段,从高速增长转变为中高速高质量增长时期,稳中求进,通过推动供给侧结构性摇摇收稿日期:2018-02-15

摇摇作者简介:张竞雪(1993-),女,在读硕士。主要从事经济统计研究。

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然气的需求逐年增长。

齐齐哈尔大学学报(哲学社会科学版)

摇

摇

国的煤炭需求量大幅下降,与此同时,石油和环保性能源天

令自变量T1、X1、X2、X3分别表示能源总消费量、煤炭消费总量、石油消费总量和天然气消费总量(单位均是:万吨标准煤),因变量为Y表示GDP。数据均来自中国历年统计年鉴。在进行时间序列分析时,所有的序列必须是平稳的,否则,可能会出现“伪回归冶的现象,为得到相关的稳定数据,对实验中的各变量取对数表示,Y、T1、X1、X2、X3分别对应的对数取值LNY、LNT1、LNX1、LNX2、LNX3。

下,说明了LNX1对LNY有显著性相关。再进行异方差检验,采取怀特检验,检验结果中

,其对应的P值为

0.2190,0.2190大于5%,因此在显著水平为0.05的条件下,怀特检验接受原假设,即可以认为该模型不存在异方差性。最后,对该结果采用是拉格朗日乘数检验进行自相关性检验,检验结果选取的滞后阶数p=2,

,其对应

的P值为0.029,该值小于5%,因此在显著水平为0.05的条件下,LM检验拒绝无自相关的原假设,认为此模型存在自二、实证分析(一)单位根检验

使用Dickey-Fuller的ADF方法检验序列的平稳性,对LNY、LNT1、LNX1、LNX2果表明时间序列LNY、LNT1及LNX3以及分别进行平稳性检验LNX1的ADF值均小于,结10%ADF水平的临界值,都是平稳序列,而序列LNX2、LNX3的设,所以值均在,LNX210%和的显著性水平下接受数据是不平稳的假LNX3不是平稳序列,需要进行一定的差分才能达到平稳,故不参与后面的分析过程。

(二)协整检验

由于LNY是平稳序列,而LNX2、LNX3是不平稳序列,LNX2、LNX3LNY、LNT1、LNX1与LNY不是同阶单整,无法进行协整检验。而技术分别对LNY与三个原始序列都是稳定序列LNT1、LNX1进行两两协整检验,可采用回归。用最小二乘法对LNY和LNT1建立回归方程:

LNY=-1.919+0.3583LNT1+0.8017LNT(-1)+Ut1t(3.1)p值值-50..0003摇150311摇

5.587765摇摇21.82273R2-

,

0.0002摇,

摇摇0.0000

和R2均接近1;F统计量的检验值为0.0000,表明

LNT1值都通过了显著性检验对LNY具有显著影响,因此在显著性水平为。而且解释变量LNT15%的的条件t值、P下,说明了LNT1对LNY显著性相关。再进行异方差检验,采取怀特检验,通过检验得知

,其对应的P值为0.

1849,0.怀特检验接受原假设1849大于5%,,即可认为该模型不存在异方差性因此在显著水平为0.05的条件下。对,该结果进行自相关性检验,采用是拉格朗日乘数检验,简称LM应的检验p值为。检验结果选取的滞后阶数

0.0613,其值大于5%,因此在显著水平为,

,0.其对

05的条件下,LM检验接受无自相关的原假设,即认为该模型不

存在自相关。

同理,用最小二乘法对LNY与LNX1建立回归方程:t(3.2)

p值值摇

-5.0.6909摇摇6.4570摇摇摇摇摇34.7263,

0001摇摇,

0.0000摇摇摇摇摇

0.0000

LT1对R2和R-

2均接近1;F统计量的检验值为0.0000,表明

P值都通过了显著性检验LNY也具有显著影响,因此在显著性水平为。而且解释变量LNX15%的的条件

t值、相关性,即LNY与LNX1存在自相关性。采取非线性最小二乘法(NLS法)消除自相关,根据上述结果进行选取滞后阶数为2的前提下进行广义差分法得到结果,根据上述结果图得到模型(3.3):

t值-6.9088摇7.0435摇37.82396摇-1.337845摇-2.(3.3)

p值摇0.0002摇,0.R-

2

0002摇摇0.,

0000摇摇0.002摇摇0.168387007

估计过程经过迭代后收敛,R2与R-

2都接近1。F检验值为0.0000,表明煤炭消费总量(X1)对经济增长具有显著影响。各个解释变量的t统计量对应的P值均小于0.05,因此可以说明在显著性水平为5%的条件下说明该模型成立。再对该模型进行LM检验,其中,滞后阶数p=2,著水平为0.,05其对应的的条件下P值为,LM0.检验接受无自相关的原假设09,其值大于5%,因此在显

,即认为模型不存在自相关性。表明煤炭消费总量每增加1%值Ut1,我国的和Ut3,GDP对残差进行单位根检验如下增长0.2705%。由Eviews7:可以得到残差图1UNullHypothesis:UT1hast1单位根检验结果

Exogenous:LagLength:Constant

aunitroot1(Automatic-basedonSIC,maxlag=2)Augmentedt-StatisticProb.*TestcriticalDickey-Fullervalues:

teststatistic

1%level-4.-4.2352510.008310%5%level

level

-3.121990-2.144920713751

图2UNullt3单位根检验结果

Exogenous:Hypothesis:UT3hasaunitrootLagLength:Constant

0(Automatic-basedonSIC,maxlag=1)AugmentedTestcriticalDickey-Fullervalues:

teststatistic1%-3.t-Statistic1284180.Prob.*-4.05675%level10%level

level-3.297073-2.212696747676

1%的显著水平下接受原假设,U10%摇摇的显著水平下接受原假设Ut1序列在t2序列在

列。

,所以Ut1和Ut2都是平稳序摇

第4期我国能源消费与经济增长关系的实证分析

摇

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结果表明,由于石油、天然气消费量与GDP不是同阶单整序列,所以两两之间的协整关系更不可能成立;而能源消费总量、煤炭消费总量和GDP不仅是同阶单整序列,且两者之间的协整关系也存在。能源消费总量、煤炭消费总量与经济增长之间同样不仅是同阶单整序列,且两者之间存在协整关系。说明石油、天然气消费量与经济增长不相协调,而能源消费总量、煤炭消费总量的提高有与经济的增长产生了协同效应,即我国的经济增长能被能源消费总量、煤炭消费总量所解释。

(三)格兰杰因果检验

部分相关实验序列是平稳的且同阶单整。为保留充分的自由度,选择滞后2阶对能源消费总量(T1)、煤炭消费总量(X1)与经济增长的关系进行因果检验。

表1格兰杰因果关系检验结果

LNY不是LNT1的格兰杰成因LNT1不是LNY的格兰杰成因

零假设

滞后期数F统计量可能性2222

1.6830.0154.0813.799

0.250.990.060.07

结论接受接受拒绝拒绝

正相关。同时,能源消费中,煤炭相对于石油和天然气与经济增长的关系相对更紧密,这在一定程度上受到了我国能源结构的影响。

(3)单向格兰杰因果关系存在于能源消费总量和煤炭

消费量和经济增长之间,能源消费总量和煤炭消费总量的格兰杰成因不是经济增长,而能源消费总量和煤炭消费总量是经济增长的格兰杰成因,这意味着变量能源消费总量和煤炭消费总量有助于解释变量我国的经济增长的将来变化。

(二)政策建议

(1)改善能源结构,提高能源利用效率

对于国家而言,为了以后在经济领域成为全球性引领者,能源是非常必要的,不仅是维系国家发展,也是维系人民生存的保障.能源行业的快速发展对经济增长和生活改善都起到了巨大的推动作用。在我国的能源消费结构中,传统的煤炭消费仍高居不下,用能方式粗放、能效利用率低、环境污染重,不利于社会和经济的可持续发展。因此我国应改变以煤炭为主的能源结构,大力推进新能源的开发利用和可再生能源的循环利用。

(2)完善政策机制,提高节能意识

LNY不是LNX1的格兰杰成因LNX1不是LNY的格兰杰成因

摇摇可知在滞后2阶、显著水平10%下的检验结果,LNY(经济增长)不是LNT1(能源消费总量)和LNX1(煤炭消费总量)的格兰杰成因,然而,在滞后2阶时,LNT1(能源消费总量)和LNX1(煤炭消费总量)是LNY经济增长的格兰杰成因,即意味着变量能源消费总量和煤炭消费总量有助于解释变量我国的经济增长的将来变化。

三、结论与建议(一)结论分析

状数据,得到直观的线性趋势图。在实证部分,用计量经济学的理论试验方法,并进行实际操作,对我国的经济增长和能源消费量进行了分析探讨。通过有关途径的相关专业知识了解我国能源领域的发展趋势,对我国的能源消费量和经济增长关系进行深入的研究,探究我国能源消费结构与经济增长之间的协整关系以及格兰杰因果关系。

(2)几组相关的实验在充分的实验结果数据的证实下,(1)通过对分析统计我国的能源消费量和经济增长现

对产业良好的企业予以奖励与支持,鼓励并呼吁相关企业发展低碳、循环经济。贯彻实施“绿色GDP冶制度,实现经济的可持续发展。切实到具体的行动中,能源消费和经济增长与环境保护的矛盾一直存在,为了调和其中矛盾,深入落实循环经济新体制,在核算GDP时,应该减去环境保护成本和资源能源费用等等这些有关社会经济发展的成本。其次,有些地区和行业为了GDP的高速增长,不惜滥用资环能源,破坏生态环境,以此为代价来求得经济的快速发展,大大降低了居民的幸福GDP指数,因此,当进行领导干部的政绩考察时,应该看“绿色指标冶,而不是一味地以GDP和政绩指标为主。完善对经济管理者的激励机制,贯彻实施可持续发展战略。

(3)大力开发新型能源,加大可再生能源使用范围

我国人口众多,目前又在加速发展城镇化,对住房、汽车和基础设施的需求量不容小觑,这使得一些高耗能产业如水泥,钢筋,建材等的需求大大增加,要保证在不影响城镇化发展进程的前提下,减少对不可再生常规能源的消耗,就需要大力开发利用新型可再生能源,比如生物质能、水能、风能、地热能、波浪能、洋流能等等,加快制造新能源产品的步伐,比如新能源汽车,新能源材料,新能源电子产品等等。减轻由于能源消耗造成的环境污染,充分利用资源能源。

能源消费总量与经济增长,煤炭消费总量、与经济增长之间由建模所得模型看出,能源消费总量每增加1%,我国的GDP增长0.3583%。煤炭总量每增加1%,我国的GDP增加0.2705%。煤炭与能源消费总量与我国的经济增长呈现

存在协整关系,天然气、石油和经济增长之间没有协整关系。

摇摇参考文献:

摇摇[1]周仁,王新华.能源利用率与区域经济发展、产业结构实证分析[J].统计与决策,2017,(22):139-142.

[2]郭四代,陈刚,杜念霜.我国新能源消费与经济增长关系的实证分析[J].企业经济,2012,31(05):35-37.

[3]孙叶飞,周敏.中国能源消费碳排放与经济增长脱钩关系及驱动因素研究[J].经济与管理评论,2017,(06):21-30.[4]邵庆龙.中国经济增长与三个产业能源消耗的结构调整[J].科研管理,2017,38(01):127-136.[5]徐祎.新能源消费与我国经济增长关系的实证研究[J].经济纵横,2017,(05):69-74.[6]范传棋,范丹.格兰杰因果检验中不同检验方法的功效比较[J].统计与决策,2017,(23):9-13

(责任编辑摇马摇蓉)