能源消耗与经济增长的实证分析

　　摘要：本文以我国六个主要行业1996—2009年的能源消耗与经济增长的面板数据为研究基础，讨论了能源消耗对经济增长的影响，建立了固定效应变系数模型；得出了各个行业单位能源消耗对经济增长不同的拉动作用，其中其他行业和建筑业对经济增长的拉动作用最大，而农林牧渔业和交通运储仓库和邮电通信业对经济增长的拉动作用最小。
　　关键词：能源消耗 经济增长 单位能耗GDP
　　一、引言及文献综述
　　改革开放三十多年来，中国经济得到了持续、全面迅猛的发展。2010年，中国GDP超越日本，成为“世界第二”。中国经济的快速发展，伴随着能源的大量消耗。英国石油（BP）的《世界能源统计年鉴》显示，2010年，中国超过美国成为世界上最大的能源消费国，中国的能源消费量占全球的20.3%，超过了美国19%的全球比重。能源的大量消耗造成了一系列的环境问题，从而抑制了经济的进一步增长以及人民的生活质量的提高。为了保持经济的平稳、可持续发展，提高人民的生活质量，国家提出了调整产业结构、转变经济发展方式等一系列措施。本文通过对基于行业下的能源消耗与经济增长的研究，提出相应的行业发展及能源有效利用政策，具有重要的现实意义。
　　关于能源消耗与经济增长的实证研究，国内外学者研究的相对较多，但是国内外学者的研究主要倾向于它们之间的格兰杰因果关系的研究。在国外，J.R.Moroney①探讨GNP与能源消耗的关系时发现，经济健康发展的国家，人均能源消耗的增加不会带来人均经济产出的同比增长；Yang、Glasure和Chang②③等也对此问题进行过研究。在国内，郭怡④通过对福建省1978—2007年能源消耗总量EC和GDP进行实证分析，研究结果表明，二者是单向因果关系；徐小斌、李传昭、徐锦绣、徐小凤⑤基于中国东西部地区的省级面板数（1986—2005年）分析，得出了中国东部地区能源与经济增长之间的关系较之西部地区更为密切的结论；肖涛、张宗益⑥以我国1990—2008年的能源消耗与经济增长数据为基础，得出了无论是长期还是短期，能源消耗与经济增长关系都存在从能源消耗到经济增长的单向因果关系的结论。
　　综上所述，大多数学者认为，存在着能源消耗到经济增长的单向因果关系。本文在此基础上，以中国六个主要行业1996—2009年能源消耗与经济增长数据为基础，运用固定效应变系数模型，得出各个行业单位能源消耗对经济增长不同的拉动作用，这对于我国合理调整行业结构，保证经济的持续发展有重要的指导作用。
　　二、模型选择与数据来源
　　（一）模型的选择
　　面板数据模型分为混合模型、变截距模型和变系数模型，为了确定采用哪种模型，常用协变分析进行检验，即主要检验两个假设。
　　假设1：截距和斜率在不同的截面样本点上和时间上都相同。
　　H1∶yit=α+xitβ+μit（1）
　　假设2：斜率在不同的截面样本点上和时间上都相同，但截距不相同。
　　H2∶yit=αi+xitβ+μit（2）
　　检验假设1的统计量为：
　　■（3）
　　检验假设2的统计量为：
　　■ （4）
　　其中S1为变系数模型的残差平方和，S2为变截距模型残差平方和，S3为无个体影响模型残差平方和。若接受假设1，则采用混合模型；若拒绝，则需要检验假设2，若接受假设2，则采用变截距模型，若再拒绝，则采用变系数模型。
　　情形2和情形3又分为固定影响和随机影响两种，这时需要通过Hausman检验来确定采用哪种形式。豪斯曼检验的原假设和备择假设是：
　　H3：个体效应与回归变量无关（个体随机效应回归模型）
　　H4：个体效应与回归变量相关（个体固定效应回归模型）
　　如果接受H3，则需建立个体随机效应回归模型；反之，则需建立个体固定效应回归模型。
　　考虑到对数化不仅不会改变变量间的固有关系，而且还能消除序列中存在的异方差，结合面板数据的一般形式，本文建立GDP与能源消耗量（EC）之间的双对数模型：
　　lnGDPit=α+αi*+βiln（ECit）+uit （5）
　　式（5）中，GDPit代表第i个行业第t年的生产总值；ECit代表第i个行业第t年的能源消耗量。α为六个行业的平均自发GDP，αi*为第i个行业自发GDP对平均自发GDP的偏离，βi代表线性趋势项的系数，即第i个行业单位能耗的GDP，uit代表随机干扰项。
　　（二）数据来源与处理
　　本文选取我国六大行业1996—2009年的数据为研究数据，其中六大行业分别为：农林牧渔业、工业、建筑业、交通运输仓库和邮电通信业、批发与零售贸易与餐饮业、其他行业，其中其他行业包括：金融业、房地产业等行业。为了研究的方便，依次用代码：NLMY、GY、JZ、JY、PLC、QT代替。行业的GDP数据来自《中国统计年鉴—2010》，所采用的单位是亿元；行业的能源消耗量数据来自《中国能源统计年鉴—2009》、《中国统计年鉴—2010》，所采用的单位是万吨标准煤，用字母EC表示。
　　为了提高模型的有效性，需要对变量进行平稳性检验。对六大行业1996—2009年GDP与EC分别取对数、一阶差分、二阶差分后的检验结果如下表1。
　　由表1知六大行业的GDP、能源消耗取对数的数据及一阶差分后的数据均不平稳，而二阶差分后的数据均平稳，因此LN（GDP）、LN（EC）均为二阶单整，满足协整研究的前提条件。然后还需要对LN（GDP）与LN（EC）进行协整关系检验，以确定它们之间的长期均衡关系，本文采用Kao协整检验，其检验结果如下表2。
　　检验结果拒绝了非协整的原假设，说明GDP与能源消耗存在长期的均衡关系。
　　三、实证结果
　　运用EVIEWS 7.0软件，对模型（5）进行估计，得出混合模型、变截距模型和变系数模型的残差平方和S1=0.9000，S2=1.1576，S3=36.4314，再由式（3）、（4）可得出统计量F1=284.2512，F2=4.1216，且F2>F0.05（10，72），F1>F0.05（5，72），因此应建立变系数模型。而Hausman统计量的值是36.600607，对应的概率为0.0000，拒绝了随机效应的原假设，应建立固定效应模型。综上，本文应建立固效应变系数模型，估计结果下如表3：

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