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摘 要:本文通过对新疆地区1998~2007年的工业生产总值和能源消耗总量进行协整分析,结果显示新疆工业生产总值与能源消费总量之间存在着长期均衡关系;通过Granger因果关系检验可知,两者存在着单向因果关系:能源消耗是工业生产总值的Granger原因,而工业生产总值不是能源消耗的Granger原因。
关键词:经济增长;能源消费;协整分析;Granger检验
一.引言
能源问题与经济增长是当今经济增长与环境问题争论的热点,近年来国内对能源消费与经济增长关系的实证研究较多,国内学者运用不同技术考察能源消费与经济增长的关系。唐小淇、谢立安(2009)运用协整分析和Granger因果关系检验研究中国干产业能源消费与经济增长的关系,得到中国能源消费和GDP之间存在协整关系且主要通过第二产业体现,能源消费与经济增长同时还具有双向Granger因果关系。李晓嘉、刘鹏(2009)对中国经济增长与能源消费相关数据的协整表明,二者之间存在着长期的均衡关系。吴巧生、陈亮、张炎涛、成金华(2008)根据1986~2005年中国各省市的面板数据研究得到从长期来看,中国总体存在能源消费与GDP的双向因果关系,同时从区域来看东部地区只存在从能源消费到GDP的单向因果关系,而中西部地区则存在从GDP到能源消费的单向因果关系;就短期而言,中国总体及东西部地区的能源消费与GDP无因果关系,而中部地区则存在能源消费和GDP之间的双向因果关系。杨冠琼(2006)、钟晓青和吴浩梅(2007)分别对山东和广州的能源消费与GDP之间的关系进行实证研究,他们采用不同的模型得到相似的结果:两省都存在能源消费和经济增长的长期均衡关系,且存在从经济增长到能源消费的单向因果关系。我们在前人研究的基础上,运用协整分析来检验新疆地区能源消费与第二产业中的工业部门之间的均衡关系。
二.数据来源及预处理
通过对新疆统计年鉴的研究发现,第二产业中的工业部门在新疆GDP中占据着主要的地位,而且该部门也是消费能源的主要部门,所以本文选取了1998~2007年新疆地区工业生产总值(单位:亿元)和能源消耗总量(单位:万吨标准煤)。图1、图2分别反映了1998~2007年新疆工业部门生产总值和能源消费总量的变动趋势:
从图1、图2可以看出,1998~2007年新疆工业生产总值和能源消耗总量基本上都处于增长的状态,且是带有趋势,非平稳的。为了排除异方差性,使序列变得更容易平稳,本文对时间序列变量取自然对数,记取对数后的工业生产总值和能源消耗总量分别为{LNINDUSTRY}和{LNENERGY}。本文所有的数据分析均利用软件Eviews5.0完成。
三.实证分析
1.单位根检验
Engle和Granger(1987)指出,变量间协整的前提是各变量是同阶单整,因此我们首先必须进行稳定性的检验。用ADF对序列进行单位根检验,检验结果如表1所示:
注:C,T,K分别代表检验中是否带有常数项、时间趋势项及滞后阶数,滞后阶数的选择为AIC和SC最小化原则。
从表1可以看出,{LNINDUSTRY}和{LNENERGY}都是二阶平稳的,
2.协整检验
接下来采用Engle-Granger两步检验法对其进行协整检验。用普通最小二乘法(OLS)对{LNINDUSTRY}和{LNENERGY}建立回归方程得到:
LNINDUSTRY=-10.17325183+1.983005708*LNENEGY+E(1)
t值 (-10.27258)(16.73328)
D.W.=0.956431
由上述协整回归方程可以看出,新疆能源消费和工业生产总值之间存在正向关系,且系数均显著,对残差项E进行单位根检验后,发现其是平稳的,说明{LNINDUSTRY}和{LNENERGY}是协整的,即新疆能源消费总量和工业生产总值之间存在着长期稳定的均衡关系。
3.Granger因果关系检验
前面的检验结果说明,能源消费和工业生产总值之间存在着协整关系。为了理解新疆的工业经济增长究竟是能源约束型还是增长诱致性的能源需求型,以及能源消费与工业经济增长之间的相互关系,还有必要了解这两者之间的因果方向。在回归方程中,一个解释变量影响因变量,意味着解释变量的变化引起了因变量的变化,这就是所谓的变量间的因果关系。根据变量间引致变化的方向不同,可分为单向因果关系和双向因果关系。
运用Granger因果检验方法对新疆工业生产总值数据与能源消费数据进行因果关系检验,得到结果如图3所示:
检验结果显示,工业生产总值与能源消耗总量之间,在10%的显著水平下,存在着单向因果关系,即能源消耗是工业生产总值的Granger原因,而工业生产总值不是能源消耗的Granger原因。这说明了新疆地区的工业经济增长主要是能源约束型的,同时根据回归方程(1)可以看出,能源消费总量每增加1%,工业生产总值就增加约1.98%。
4.误差修正模型
根据Granger定理,一组具有协整关系的变量具有误差修正模型的表达形式,误差修正模型的作用在于不依赖于某些解释变量,而是仅仅依靠解释变量与因变量之间长期关系的偏差以及对因变量的调整,便可以解释经济中不同变量之间的长期稳定均衡关系及其自身的变化过程。本文建立工业生产总值与能源消耗总量的误差修正模型,得到结果如下:
(2)
t=(1.439121) (3.442396)(-2.265617)
其中: =
根据估计结果可知,短期能源消费总量的变化将引起工业生产总值同方向的变化,如果能源消费总量每变动1%,将引起工业生产总值同方向变动1.492%。同时称误差修正项前面的系数为速度调整系数,可以看出,若t-1时刻 LNINDUSTRY 大于或小于其长期均衡解-10.17325183+1.983005708*LNENEGY,那么将以(-0.590168)的调整速度将非均衡状态拉回到均衡状态。
四.结论
本文通过对新疆1998~2007年间的工业生产总值和能源消耗总量进行了协整关系分析,并在此基础上进行Granger因果关系检验和建立误差修正模型,可以得出以下结论:
(1)新疆的工业生产总产值与能源消耗总量之间存在着单向因果关系,即能源消耗是工业生产总值的Granger原因,而工业生产总值不是能源消耗的Granger原因。说明新疆的工业部分对能源具有依赖性,即能源消费促进了新疆工业经济的发展。
(2)新疆的能源消费和工业生产总值之间具有协整关系,即长期均衡关系,在未来的一段时间内新疆地区的工业经济高增长将要伴随着能源的高消费。从长期的协整关系看,能源消费每增加1%,工业生产总值的增加将达1.98%,说明工业生产总值对能源消费来说是富有弹性的。因此为了让工业部门能有较快的发展,工业经济有较快的增长,我们必须加大对能源的消费量。
(3)从误差修正模型来看,速度调整系数相对来说较高,这说明当短期波动偏离长期均衡时,能以较快的调整力度将非均衡状态拉回到均衡状态。而且能源消费总量每变动1%,将引起工业生产总值同方向变动1.492%,同样说明工业生产总值对能源消费来说是富有弹性的。新疆地区矿产资源非常丰富,煤、石油等资源的储量均居全国前列,如何把如此丰富的资源进行有效率的开发利用,以促进各个产业的发展,将是一个有意义的研究课题。
参考文献:
[1]唐小淇、谢丽安《中国各产业能源消费与经济增长的协整性及因果关系检验》[J],《统计与决策》2009年第14期,P70-71.
[2]李晓嘉、刘鹏《中国经济增长与能源消费关系的实证研究---基于协整分析和状态空间模型的估计》[J],《软科学》2009年第8期,P61—64.
[3] 吴巧生陈亮张炎涛 成金华《中国能源消费与GDP关系的再检验---基于省际面板数据的实证分析》[J],《数量经济与技术经济研究》2008年第8期,P27-40.
[4] 杨冠琼:《经济增长与能源消费:来自山东省的经验证据》[J],《经济管理》2006年第22期,P84-91.
[5]钟晓青、吴浩梅:《广州市能源消费与GDP及能源结构关系的实证研究》[J],《中国人口、资源与环境》2007年第1期,P135-138.
[6]高铁梅《计量经济分析方法与建模---Eviews应用及实例》[M],北京:清华大学出版社,2008.
关键词:经济增长;能源消费;协整分析;Granger检验
一.引言
能源问题与经济增长是当今经济增长与环境问题争论的热点,近年来国内对能源消费与经济增长关系的实证研究较多,国内学者运用不同技术考察能源消费与经济增长的关系。唐小淇、谢立安(2009)运用协整分析和Granger因果关系检验研究中国干产业能源消费与经济增长的关系,得到中国能源消费和GDP之间存在协整关系且主要通过第二产业体现,能源消费与经济增长同时还具有双向Granger因果关系。李晓嘉、刘鹏(2009)对中国经济增长与能源消费相关数据的协整表明,二者之间存在着长期的均衡关系。吴巧生、陈亮、张炎涛、成金华(2008)根据1986~2005年中国各省市的面板数据研究得到从长期来看,中国总体存在能源消费与GDP的双向因果关系,同时从区域来看东部地区只存在从能源消费到GDP的单向因果关系,而中西部地区则存在从GDP到能源消费的单向因果关系;就短期而言,中国总体及东西部地区的能源消费与GDP无因果关系,而中部地区则存在能源消费和GDP之间的双向因果关系。杨冠琼(2006)、钟晓青和吴浩梅(2007)分别对山东和广州的能源消费与GDP之间的关系进行实证研究,他们采用不同的模型得到相似的结果:两省都存在能源消费和经济增长的长期均衡关系,且存在从经济增长到能源消费的单向因果关系。我们在前人研究的基础上,运用协整分析来检验新疆地区能源消费与第二产业中的工业部门之间的均衡关系。
二.数据来源及预处理
通过对新疆统计年鉴的研究发现,第二产业中的工业部门在新疆GDP中占据着主要的地位,而且该部门也是消费能源的主要部门,所以本文选取了1998~2007年新疆地区工业生产总值(单位:亿元)和能源消耗总量(单位:万吨标准煤)。图1、图2分别反映了1998~2007年新疆工业部门生产总值和能源消费总量的变动趋势:
从图1、图2可以看出,1998~2007年新疆工业生产总值和能源消耗总量基本上都处于增长的状态,且是带有趋势,非平稳的。为了排除异方差性,使序列变得更容易平稳,本文对时间序列变量取自然对数,记取对数后的工业生产总值和能源消耗总量分别为{LNINDUSTRY}和{LNENERGY}。本文所有的数据分析均利用软件Eviews5.0完成。
三.实证分析
1.单位根检验
Engle和Granger(1987)指出,变量间协整的前提是各变量是同阶单整,因此我们首先必须进行稳定性的检验。用ADF对序列进行单位根检验,检验结果如表1所示:
注:C,T,K分别代表检验中是否带有常数项、时间趋势项及滞后阶数,滞后阶数的选择为AIC和SC最小化原则。
从表1可以看出,{LNINDUSTRY}和{LNENERGY}都是二阶平稳的,
2.协整检验
接下来采用Engle-Granger两步检验法对其进行协整检验。用普通最小二乘法(OLS)对{LNINDUSTRY}和{LNENERGY}建立回归方程得到:
LNINDUSTRY=-10.17325183+1.983005708*LNENEGY+E(1)
t值 (-10.27258)(16.73328)
D.W.=0.956431
由上述协整回归方程可以看出,新疆能源消费和工业生产总值之间存在正向关系,且系数均显著,对残差项E进行单位根检验后,发现其是平稳的,说明{LNINDUSTRY}和{LNENERGY}是协整的,即新疆能源消费总量和工业生产总值之间存在着长期稳定的均衡关系。
3.Granger因果关系检验
前面的检验结果说明,能源消费和工业生产总值之间存在着协整关系。为了理解新疆的工业经济增长究竟是能源约束型还是增长诱致性的能源需求型,以及能源消费与工业经济增长之间的相互关系,还有必要了解这两者之间的因果方向。在回归方程中,一个解释变量影响因变量,意味着解释变量的变化引起了因变量的变化,这就是所谓的变量间的因果关系。根据变量间引致变化的方向不同,可分为单向因果关系和双向因果关系。
运用Granger因果检验方法对新疆工业生产总值数据与能源消费数据进行因果关系检验,得到结果如图3所示:
检验结果显示,工业生产总值与能源消耗总量之间,在10%的显著水平下,存在着单向因果关系,即能源消耗是工业生产总值的Granger原因,而工业生产总值不是能源消耗的Granger原因。这说明了新疆地区的工业经济增长主要是能源约束型的,同时根据回归方程(1)可以看出,能源消费总量每增加1%,工业生产总值就增加约1.98%。
4.误差修正模型
根据Granger定理,一组具有协整关系的变量具有误差修正模型的表达形式,误差修正模型的作用在于不依赖于某些解释变量,而是仅仅依靠解释变量与因变量之间长期关系的偏差以及对因变量的调整,便可以解释经济中不同变量之间的长期稳定均衡关系及其自身的变化过程。本文建立工业生产总值与能源消耗总量的误差修正模型,得到结果如下:
(2)
t=(1.439121) (3.442396)(-2.265617)
其中: =
根据估计结果可知,短期能源消费总量的变化将引起工业生产总值同方向的变化,如果能源消费总量每变动1%,将引起工业生产总值同方向变动1.492%。同时称误差修正项前面的系数为速度调整系数,可以看出,若t-1时刻 LNINDUSTRY 大于或小于其长期均衡解-10.17325183+1.983005708*LNENEGY,那么将以(-0.590168)的调整速度将非均衡状态拉回到均衡状态。
四.结论
本文通过对新疆1998~2007年间的工业生产总值和能源消耗总量进行了协整关系分析,并在此基础上进行Granger因果关系检验和建立误差修正模型,可以得出以下结论:
(1)新疆的工业生产总产值与能源消耗总量之间存在着单向因果关系,即能源消耗是工业生产总值的Granger原因,而工业生产总值不是能源消耗的Granger原因。说明新疆的工业部分对能源具有依赖性,即能源消费促进了新疆工业经济的发展。
(2)新疆的能源消费和工业生产总值之间具有协整关系,即长期均衡关系,在未来的一段时间内新疆地区的工业经济高增长将要伴随着能源的高消费。从长期的协整关系看,能源消费每增加1%,工业生产总值的增加将达1.98%,说明工业生产总值对能源消费来说是富有弹性的。因此为了让工业部门能有较快的发展,工业经济有较快的增长,我们必须加大对能源的消费量。
(3)从误差修正模型来看,速度调整系数相对来说较高,这说明当短期波动偏离长期均衡时,能以较快的调整力度将非均衡状态拉回到均衡状态。而且能源消费总量每变动1%,将引起工业生产总值同方向变动1.492%,同样说明工业生产总值对能源消费来说是富有弹性的。新疆地区矿产资源非常丰富,煤、石油等资源的储量均居全国前列,如何把如此丰富的资源进行有效率的开发利用,以促进各个产业的发展,将是一个有意义的研究课题。
参考文献:
[1]唐小淇、谢丽安《中国各产业能源消费与经济增长的协整性及因果关系检验》[J],《统计与决策》2009年第14期,P70-71.
[2]李晓嘉、刘鹏《中国经济增长与能源消费关系的实证研究---基于协整分析和状态空间模型的估计》[J],《软科学》2009年第8期,P61—64.
[3] 吴巧生陈亮张炎涛 成金华《中国能源消费与GDP关系的再检验---基于省际面板数据的实证分析》[J],《数量经济与技术经济研究》2008年第8期,P27-40.
[4] 杨冠琼:《经济增长与能源消费:来自山东省的经验证据》[J],《经济管理》2006年第22期,P84-91.
[5]钟晓青、吴浩梅:《广州市能源消费与GDP及能源结构关系的实证研究》[J],《中国人口、资源与环境》2007年第1期,P135-138.
[6]高铁梅《计量经济分析方法与建模---Eviews应用及实例》[M],北京:清华大学出版社,2008.