时间：2023-12-16 16:21:31
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【关键词】能源消费；经济增长；影响因素；回归模型
一、引言
低碳经济自哥本哈根大会以来一直受人们关注。所谓低碳经济，是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。而当前中国经济的增长，仍然是以高能源依赖和消耗的经济。经济发展，能源先行。能源紧张已经成为制约我国经济发展的“瓶颈”。
考虑到北京市的特殊地位及其在经济发展暴露了能源问题突出矛盾，本文针对北京市能源消费与经济增长关系进行研究，旨在探究经济增长与能源消费的关系，并就此来探究能源消费的影响因素。
二、文献综述
学术界已有大量的关于能源消费和经济增长关系的研究。大致分为线性回归模型、时间序列协整和面板协整阶段三个阶段。众多国内学者利用协整理论对我国（或部分省区）能源消费与经济增长之间的关系进行了研究，但由于在原始数据的处理方法、模型的形式及数据样本空间选取上的差异并没有得到一致的结论。韩智勇等（2004）采用了1978-2000年的相关数据，分析了能源消费与经济增长之间的因果关系和协整性，结果两者之间存在双向因果关系，但不具有长期的协整性。王海鹏、田澎（2005）对电力消费与经济增长之间的关系进行了协整分析和格兰杰因果关系检验，并建立的误差修正模型表明，两者之间在长期和短期都存在着双向格兰杰因果。
能源消费受到多种因素的影响，就此国内学者也有多个研究成果。史丹在《我国经济增长过程中能源利用效率的改进》一文中，根据相关因素分析法研究得到：影响能源效率的因素有技术进步、结构变动、对外开放、市场经济。王庆一在《中国的能源效率评估》一文中，运用能源经济学理论进行研究，认为自然因素、体制因素、价格因素、技术因素、社会因素、政策因素等对能源消费有影响。但是，两者的研究主要是从定性的角度来进行研究，并不能具体地指出各个变量指标对能源强度的影响程度。
三、方法选择及数据来源
本文选择计量经济学中的格兰杰因果关系检验和回归分析的方法进行研究。全文模型分两个阶段进行：首先对经济增长与能源消费总量进行格兰杰因果关系检验，第二部分对影响能源消费的因素进行研究，建立能源消费与人口数、规模以上企业工业总产值及价格指数的回归模型。数据处理使用Eviews6软件。数据来自《北京市2010年统计年鉴》、北京市统计信息网和《中国统计年鉴》、国家统计局、国泰君安行业数据库。
四、经济增长与能源消费的关系
从2010年北京市统计年鉴选择1980—2009年北京市地区生产总值与能源消费总量。首先，对地区生产总值和能源消费原序列进行单位根检验。处理结果显示地区生产总值（gdp）和能源消费（energy）都是一阶单整的。利用相关系数图判断滞后期数为5。最后做因果关系检验，结果显示地区生产总值（gdp）不是能源消费（energy）的格兰杰原因，而能源消费（energy）是地区生产总值（gdp）的格兰杰原因。
格兰杰因果关系结果如下：
?Null Hypothesis： Obs F-Statistic Prob.?
?GDP does not Granger Cause ENERGY ?25 ?0.63439 0.6771
?ENERGY does not Granger Cause GDP ?5.64549 0.0047
五、能源消费部分影响因素分析
1、指标选择
本研究根据能源经济学理论和相关因素分析法，结合数据的获取性，选择人口规模、企业规模和价格因素作为指标。其中人口规模反应消费情况、企业规模反应生产消耗。鉴于指标的可获得性，通过相关关系的验证，本文认为可以选择澳洲热能煤价格代替国内煤炭价格。人口数（popul）、规模以上企业工业总产值（indust）、煤炭价格（coalprice）和原油价格（oilprice）。
2、模型建立
本文建立对数回归模型如下：
Eviews处理结果显示x1、x2显著，x3、x4不显著。但F统计量非常显著，即模型显著。这说明被解释解释变量与解释变量之间确实存在回归关系。这有可能是由于多重共线性引起的。采用逐步回归法修正，处理后要去掉X4，再进行OLS估计。在0.05的显著性水平下，模型通过检验。故新模型可以写成如下形式：
进一步经过异方差和自相关检验，处理结果显示模型并不存在异方差和多重共线性。
六、结论与思考
通过本文的模型研究，就目前的处理结果看，影响能源消费程度较大的是生产规模、消费规模和能源价格。从三个因素的系数看，对能源消费影响较大的是人口规模，其次是规模以上企业工业总产值，然后是价格因素。而前两者显示的都是规模因素，而价格波动对能源消费量的影响相对要小一些，这说明我国利用能源的规模大，对能源的依赖范围广。
而20世纪70年代两次石油危机引发的世界范围的经济衰退，至今仍让人心有余悸。而当前阶段，能源仍然是一国经济发展的先决条件，其对经济的重要作用不言而喻。没有哪个国家能够在能源供应不足的情况下维持国家实力的稳定上升。聚焦当前热点问题，最受关注的问题之一就是能源问题。进入21世纪，“9·11”事件之后的阿富汗战争、伊拉克战争、黎以冲突、利比亚战争以及中东地区各种冲突动乱，还有朝核问题、伊朗核问题等等，动乱冲突甚至战争不断，究其原因，最重要的因素之一当属能源。还有日本大地震引发的核安全的思考，金融危机以来石油价格的巨幅波动，扣人心弦并触发国家战略思路的始终是能源。
我国作为一个后兴发展中国家，经济增长较明显地依赖于能源的高消费。国际能源署前署长罗伯特·普瑞多曾经指出：“能源是经济的生命线，快速发展的中国更是如此。中国经济正处于转型过程中，由依赖本国资源转向依赖国际市场，面临着许多亟待解决的能源问题。”
那么如何避免过高地依赖能源，就本文考虑的影响因素来讲，主要有以下方面：
（1）加强创新。经济增长必然导致生产和消费规模的扩大，而这必然导致一定程度的能源消费的上涨。想要降低能源消费量，必须加强企业创新，探求能源消费的哪些环节可以创新，以减少能源的消耗依赖。日本80年代迅速从能源危机中崛起的很大原因就在于企业的创新。因此我国也必须鼓励企业进行科技创新，寻求低能耗的生产途径，摸索节约能源的新方法，发明创造高效利用能源的工具设备。
（2）节约能源。生产生活消费的能源有很大一部分并没有得到有效利用，能源的浪费比较严重。在能源形势日益严峻的背景下，我们提倡低碳生活，这要求我们每一个消费者要节约能源，有效的利用能源，不浪费能源。
（3）提高能源的利用效率。就目前我国能源使用状况看，过度浪费能源的现象依然很普遍，能源不仅得不到有效的利用，浪费、大肆消耗能源也得不到改善。这在未来日益严峻的能源形势下是万万不可行的。另外，部分地区或企业由于技术的落后，仍然在使用一些高消耗低产出的机器设备，这对于能源的节约有效利用非常不利。在目前能源消费结构转换步伐缓慢的情况下，我国必须提高能源的利用效率，以求降低能源消费的高速增长。
参考文献：
[1]胡军峰，赵晓丽，欧阳超.北京市能源消费与经济增长关系研究[J].统计研究，2011.
[2]史丹.我国经济增长过程中能源利用效率的改进[J].经济研究，2002（9）.
[3]包艳龙，赵景兰，张大为.能源消耗与经济发展的实证分析——以辽宁省为例[J].技术经济与管理研究，2012（3）.
[4]王庆一.中国能源效率评估[J].节能与环保，2011（6）.
关键词：协整分析；能源产业集聚；经济增长
中图分类号：F127文献标志码：A文章编号：1673-291X（2014）16-0107-02
引言
能源产业是陕西省工业主导产业之一。2011年陕西原煤、原油、天然气产量分别为41 135.08万吨、3 225.4万吨、272.2亿立方米，分别占全国的11.7%、15.9%和26.5%，石油产量居全国第2位，天然气产量居全国第1位。原煤、原油与天然气开采与加工产值占该省工业总产值的32%，高于全国平均水平20%。直观来看，能源产业的发展推动了经济增长，但这种推动作用是来自单纯的资源开发还是来源于产业集聚效应。有鉴于此，本文采用1991―2012年的数据，利用协整分析法检验陕西能源产业集聚对经济增长是否有影响。
一、陕西省能源产业集聚水平的测度
（一）集聚水平测度方法的选取
目前广泛使用的产业集聚测度方法主要有区位熵、赫芬达尔指数（H指数）、空间基尼系数、E-G指数等。赫芬达尔指数（H指数）是针对市场集中度的测度，反映市场竞争与垄断的关系。空间基尼系数是克鲁格曼在检验中心―模型时采用的方法，主要是从产业活动的空间分布与总体经济活动的空间分布一致性的角度来测算产业集聚程度的。E-G指数是以空间基尼系数为基础，在空间基尼系数框架内增加了反映市场集中度的赫芬达尔指数，适用于一般性制造品产业集聚度的测度，而对于高度垄断行业，由于其市场集中度高，若采用E-G指数则会出现指数偏低的情况。由于本文对产业集聚的测度侧重于地理集中方面，因此本文将采用区位熵来测算陕西省能源产业的集聚水平。计算公式如下：
LQ= （1）
其中，i是第i产业，j是第j个地区，Xij是第j个地区的第i个产业的产出指标。LQ大于1，说明该产业在该地区的专业化水平较高；若小于1，说明j地区i产业的集中度低于全国水平；等于1则与全国水平持平。
（二）测度结果
根据公式，计算出陕西能源产业1991―2011年共21年的区位熵，结果（见表1）。
从上表可以看出，在1995年之前陕西省能源产业区位熵小于1，说明能源产业集聚程度低于全国平均水平。1995年陕西省的能源产业集聚度一直高于2，高于全国平均水平。20世纪90年代中期以来，陕西省的能源产业集聚度呈上升趋势，一方面是因为陕西能源资源勘探与开发成果的重大突破；另一方面是因为陕西在1998年启动了陕北能源重化工基地项目建设，依托这一项目是能源化工业成为陕西省工业主导产业之一。
二、实证分析
（一）数据说明
本文将能源限定为一次性能源，主要指煤炭、石油和天然气等能源资源，具体包括石油和天然气开采业、煤炭开采和洗选业、石油加工和炼焦业。样本数据主要来自于《中国统计年鉴》和《陕西统计年鉴》，由于2006年的《中国统计年鉴》未提供上述行业的全国数据，则2005年的数据选取2006年《中国工业经济统计年鉴》。
（二）协整分析
本文通过直接拟合协整方程来验证变量间是否存在协整关系。结果如下：
实证结果表明：
1.核心解释变量产业集聚度的系数为-2 058.067，P>|z|为0.378没能通过显著性检验。说明陕西省能源产业集聚对经济增长的影响并不显著，陕北能源产业集聚没有发挥相应的集聚效应。这一结果揭示了陕北形成的能源化工基地存在着问题，一般的产业集聚会通过自身的外部性包括货币外部性、技术外部性及知识溢出等对周边相关产业产生正的外部效应，促进相关产业的成长，并最终推动地区经济的增长。然而，作为陕西的能源集聚地陕北能源化工基地并没有产生相关的溢出效应。这提示我们陕北能源化工基地自身内部结构存在问题，企业的相互学习及竞争机制没有形成。
2.除了核心解释变量外，外商直接投资对陕西经济增长的影响也不显著，即外商直接投资对陕西经济增长的贡献度较低。
3.像其他区域的经济增长类似，资本与劳动力对陕西省的经济增长产生了积极的作用。二者都在5%水平上通过了显著性检验，劳动力的系数为2.48673；资本的系数为5.376553，即陕西增加资本和劳动力的投入都会促进经济的增长。
结论与思考
通过以上分析可以得出，陕西省能源产业集聚对经济增长的影响并不显著；FDI对经济增长的影响也不显著；资本和劳动力投入是陕西经济增长的重要源头。
针对资源富集地区的经济发展，经济学家刘易斯提出自然资源并不是经济增长充分条件的忠告。20世纪90年代中期以来，国外Sachs和Warner等学者以及国内徐康宁、邵帅等通过对“资源诅咒”假说的实证检验，证实了如果没有技术和制度创新，自然资源的丰裕度与经济增长呈负相关关系。资源富集地区在经济发展中存在“资源诅咒”现象，已成为许多经济学家认可的观点。然而，能否依据本文的研究结论就认为陕西在能源经济发展中出现了“资源诅咒”，理由研究尚不充分，但对陕西省现行的能源产业政策提供了一定的思考。
参考文献：
[1]徐康宁，王剑.自然资源丰裕程度与经济发展水平关系的研究[J].经济研究，2006，(1).
[2]胡健，焦兵.中国西部地区石油天然气产业集聚水平测度的实证研究[J].统计与信息论坛，2007，(1).
[3]赵丽霞，魏巍贤.能源与经济增长模型研究[J].预测，1998，(6)：32-34
[4]韩志勇.中国能源消费与经济增长的协整性与因果关系分析[J].系统工程，2004，(12)：17-21
[5]邵帅，齐中英.西部地区的能源开发与经济增长――基于“资源诅咒”假说的实证分析[J].经济研究，2008，(4).
[6]徐康宁，王剑.自然资源丰裕程度与经济发展水平关系的研究[J].经济研究，2006，(1).
The Analysis of Enery Industrial Agglomeration Influence on Economic Growth
ZHANG Hui
（Xi’an University of Finance and Economics，Xi’an 710100，China）
Abstract：In this paper，Shanxi Province，using 1991―2012 data year，the use of co-integration analysis test Shanxi energy industry cluster impact on economic growth.The results showed that：Shanxi energy industry cluster impact on economic growth is not significant；impact of FDI on economic growth is not significant；capital and labor inputs is an important source of economic growth in Shanxi.
Key words：cointegration analysis；energy industry cluster；economic growth
关键词：能源消费 经济增长 关系
一、引言
2014年11月12日，中美两能源消费巨头再次发出了《中美气候变化联合声明》，美国计划于2025年实现在2005年基础上减排26%-28%的全经济范围减排目标，并将努力减排28%；中国计划2030年左右C02排放达到峰值且将努力早日达峰，并计划到2030年非化石能源占一次能源消费比重提高到20%左右。
该联合声明充分体现了两国要向能源合理利用、低碳经济转型、全球2℃温升目标作出长期努力的决心。能源不仅是国民经济发展的动力，而且是衡量综合国力和人民生活水平以及国家文明发达程度的指标。尤其是化石能源的供给不足、能源结构偏差、能源效率低下、破坏生态修复系统、环境压力增加等问题已经成为世界各国经济发展的瓶颈。能源消费促进了经济的增长，经济增长也推动着能源的大规模开发利用，同时随着经济的快速发展，必然面临不断增长的能源需求和能源稀缺的矛盾问题。
随着我国社会财富的不断增加，合理利用能源，保证经济的稳步发展，促进绿色GDP增长是当务之急。无论是发达国家或是发展中国家，能源消费和经济增长之间的关系都成为各国制定经济可持续发展战略的重要依据，正确认识并处理好二者之间的关系对于缓解或是解决能源瓶颈和生态压力问题，保持经济的持续稳步增长具有显著的重要意义。
一、能源消费与经济增长相关理论研究
关于能源消费与经济增长关系的理论分析，国内外学者主要基于经济可持续发展理论从技术进步、产业结构调整、外商投资、家庭消费等方面进行分析，讨论如何改变能源消费与经济发展现状，以实现经济平稳持续增长。
比如，在技术进步方面，李廉水等（2006）将技术进步分解为科技进步、纯技术效率和规模效率三个部分，发现技术效率是能源效率提高的主要原因，科技进步的贡献相对低些，但随着时间推移，科技进步的作用逐渐增强，技术效率的作用慢慢减弱。何小钢等（2012）延续了李廉水等（2006）的研究，发现到2012年为止，科技进步对能效提高的贡献超过了技术效率。
在产业结构调整方面，王强等（2011）针对产业结构对能源效率的影响进行了研究，发现中国第三产业较第二产业发展对能源效率提高具有更大推动作用，根据发达国家发展经验，中国第二产业发展对能源效率提高的抑制效应尚未显现，经济发展仍需粗放、耗能工业拉动，且中国能源消费过度集中于煤炭能源的结构特征会抑制能源效率的提高。McDermott，Rocha （2010）强调政府应充当科研机构与技术人才的沟通桥梁，企业在产业升级中拥有足够的知识实现产业升级转型，进而实现经济发展中能源的合理利用。Kohpaiboon， Jongwanich（2013）强调了产业升级对经济持续发展的重要性，认为产业集群是产业升级发展的结果，而非技术升级的前提条件，政府应该为前沿产业发展创造机会。
从外商投资角度，Pavlinek，Domanski等（2009）认为外商在资本和技术上的双方面投入为中欧汽车制造产业升级发挥了重要作用，FDI的引入要确保不以牺牲当地资源环境为代价，要确保实现资本和技术的双效吸收。
从家庭消费理论出发，Schubert Johannes等（2013）研究发现德国近50%的碳排放是由于私人交通造成的，这与城市和农村的不同的基础设施建设和职能分工有关，因此政府在制定降低碳排放政策时要考虑家庭结构的因素。
总体来说，国内外学者对于能源消费与经济增长关系的理论分析主要是基于循环经济理论，从促进两者和谐发展的因素入手分析的，这些理论分析从不同侧面对能源经济问题进行了分析，对日后的研究起到了携领启发的作用。
二、能源消费与经济增长关系研究的不同方法选择
纵观国内外学者对能源消费与经济增长关系的研究，主要采用计量模型分析、灰色关联度分析、脱钩系数法以及投入产出模型分析等方法，阅读相关文献发现，对于研究能源消费与经济发展关系这一课题基于不同理论、方法的论述对应着该课题研究的不同角度，从研究效果上来说各有千秋。具体来看有以下评述。
（一）基于计量模型的研究
Granger因果关系检验目的是要确定一个变量的滞后项是否包含在另一个变量的方程中，是检验经济变量间因果关系常用的一种计量经济学方法，其本质是用条件概率来定义因果关系。该检验方法为2003年诺贝尔经济学奖得主克莱夫格兰杰（Clive W.J.Granger）所开创，进行Granger因果关系检验的一个前提条件是时间序列必须具有平稳性，否则可能会出现虚假回归问题，因此在进行Granger因果关系检验之前首先应对各指标时间序列的平稳性进行单位根检验。
有许多学者建立计量模型对能源消费与经济增长的关系进行了Granger因果检验，但是对于我国整体能源消费与GDP两对时间序列的因果关系研究上有不同的结论产生，杨宜勇等（2009）.王鉴雪等（2011）、戴新颖（2014）利用协整理论和误差修正模型ECM分析了我国能源消费与国内生产总值的数据，发现中国的能源消费与经济增长在长期内保持均衡状态且两者互为因果关系。然而，汪旭晖等（2007）、鄢琼伟等（2011）、张宝山等（2012）、王秀丽（2014）的Granger因果检验结果为能源消费对经济增长的单向Granger原因。马宏伟等（2012）以1978年-2008年样本区间数据为基础，利用Johansen协整检验法和基于向量误差修正模型的短期、长期Granger因果关系检验，发现我国经济增长、能源消费之间存在单向Granger因果关系，经济增长是能源消费的Granger原因。在短期内，以上学者普遍认为我国能源消费与GDP之间存在波动关系，不具有Granger因果关系。对于这种研究同一地区却得到不同甚至截然相反的结果的现象，很可能与学者选择不同时间跨度、不同时间间隔的数据有关，当然模型变量的不同选择同样也会造成对实证分析结果造成影响，但是由于Granger因果检验务必要求所检验的序列平稳，对于协整序列不可直接进行该检验，因此也不排除模型中存在错误的可能。
（三）脱钩系数法分析
脱钩理论简单来说就是原本具有依赖关系的两种事物随着时间的推移不再具有相依关系而实现独立发展，即实现了脱钩。基于这一理论对于能源消费与经济增长关系的研究，主要集中于如何选择和计算脱钩系数，何时或者说发展到何种程度即视为真正实现能源消费与经济增长的脱钩化等问题，就此，国内外也有不少学者基于不同时间范围、针对不同地域进行了相关研究。
针对如何选择和计算脱钩系数，判断脱钩状态或测度脱钩程度，当前所采取的方法主要有OECD开发的脱钩指数法以及Ta pio提出的弹性分析法，其中王远等（2010）.郭岩等（2013）、何剑等（2014）运用脱钩指数法计算了脱钩系数，但是由于脱钩指数法只能分辨出脱钩与非脱钩，无法准确判定脱钩的程度和类别而使其应用受到一定的局限，因此多数学者对Ta pio模型更为青睐，比如武红等（2011）、吴振信等（2013）、张小平等（2013）、盖美等（2014）均使用Ta pio弹性分析法来计算脱钩系数。
从能源消费与经济增长的脱钩分析成果上来看，脱钩指数越大，也就意味着经济增长相对于能源消费的效率越高，也就是实现了脱钩，反之，则定义为复钩，也就是说经济增长与能源消费依然存在依赖关系。王远等（2010）发现1990-2005年间江苏省能源消费与地区生产总值处于弱“脱钩”状态，进入2000年后，二者呈现出扩张性“复钩”趋势。武红等（ 2011）利用河北省1980年-2009年数据分析得出，1980年-2009年，河北省能源消费总量与碳排放总量的变动趋势近似，能源强度与碳排放强度的变动趋势近似，1980年-2009年期间，碳排放与经济增长的脱钩弹性指数类型、能源消费与经济增长的脱钩弹性指数类型在同年份表现完全一致，且在大部分年份指向弱脱钩状态。吴振信等（2013）、张小平等（2013）、郭岩（2013）、盖美等（2014）分别对北京市、甘肃省、青海省、辽宁省做了类似分析。
在国外学者的相关研究中，De Freitas， Luciano Charlita等（2011）探讨巴西从2004年到2009年经济增长率和C02排放之间的脱钩关系，2009年以后两者间脱钩显著。Baranzini， Andrea等（2013）研究了瑞士从1950-2010年期间能源消费与经济增长之间的关系，以1970年为界，能源消耗对经济增长贡献逐渐减弱，这意味着GDP增长与能源消耗之间可能趋向脱钩，节能减排的政策不一定对瑞士经济增长造成负面影响。
（四）投入产出分析
投入产出分析的理论基础是瓦尔拉的一般均衡理论，是通过编制投入产出表来实现的分析方法，投入表反映各种产品的生产投入情况，包括中间投入、最初投入等，支出表反映各种产品的使用去向情况，包括中间使用去向和最终使用去向。就能源消费与经济发展的研究来说，不少学者选取了经济发展中的某种环境、某个行业、某一因素来研究其对能源消费的影响，基于此建立数学模型，进行经济分析、政策模拟、经济预测等。
比如郎春雷（ 2012）就基于技术创新这一因素作为经济发展投入对能源消费影响因素进行了实证分析，发现技术创新对于能源消费弹性的确具有反弹效应，但由于目前中国整体的技术创新水平还未达到限值的阶段，因此加快技术创新水平是降低能源消费强度的重要手段。乌力吉图（ 2012）则从能源消费部门人手，编制各年间能源投入产出表，分析了我国各产业部门能源消费的结构、变化、效率、完全能源强度等，量化分析了能源消费型部门的生产用能源转变。陈琳（2013）从产业关联的角度出发，采用结构分解分析法（SDA）给出了中国1997年、2002年、2005年、2007年能源消费碳排放的投入产出分析模型。吴开尧等（ 2014）使用价值型能源强度作为中国经济产业能源制约程度指标，按照SEEA核算方法编制1997-2002-2007-2010年混合型能源投入产出可比价序列表。由以上文献可以看出，使用投入产出模型分析能源消费与经济增长关系的好处在于可以针对某一要素进行该要素对两者影响的特定分析，但是投入表产出表的编制方法很多，在选择上具有一定的自主性，这一点对研究结果的客观真实性会产生或多或少的影响。
同时，正由于投入产出方法的自主因素，利用这种模型进行针对某一变量变化途径的情景分析是不错的选择，比如曹俊文等（2012）就基于该方法对中国能源消费碳排放进行了情景分析，模拟了在不同经济增长方式情景下中国2020年能源消耗及碳排放情况，并由此对我国减排影响因素进行分析。
四、研究评述与未来研究趋势
为减缓全球温室效应的加剧，能源消费与经济增长和谐发展的问题备受各国政界人士以及业界学者的关注，从可持续发展理论出发深入研究能源经济问题，解决经济快速增长下能源的供给不足、能源结构偏差、能源效率低下、破坏生态修复系统、环境压力增加等问题，均是各界学者关注的重点。
[关键词] 超效率DEA；能源效率；面板平滑转换回归（PSTR）；经济增长
[中图分类号] F224[文献标识码] A[文章编号] 1008―1763（2016）02―0081―06
Abstract：This paper， which uses super efficiency DEA method to calculate the energy efficiency， empirically researches the relationship between energy efficiency and economic growth during 2000-2013 by using the panel smooth transition regression model. The empirical results show that there is mechanism conversion effect between economic growth and energy efficiency. When the economic development is in the low income levels， the relationship between energy efficiency and economic growth is linear. While the economic development is in the higher income levels， the relationship between energy efficiency and economic growth turns nonlinear. And the relationship will smooth the conversion among different mechanisms which is bounded by the threshold of per capita GDP.
Key words：super efficiency DEA； energy efficiency； panel smooth transition regression； economic growth
一引言
中国是一个能源消费大国，资源相对缺乏，能源人均占有量不及世界平均水平的一半，如何提高能源利用效率、实现经济社会可持续发展，已成为当前亟待解决的问题。2014年5月，在河南考察时首次提及了“新常态”，经济新常态的第一个特征即是经济增长速度从高速增长转为中高速增长。那么经济增长速度的降低是否会降低能源的利用效率呢？现在国内一般都是采用数据包络分析（DEA）方法来计算全要素能源效率，其中期望产出选取的指标为国内生产总值（GDP），因此，如果降低经济增速会直接影响能源效率。然而，中国的能源效率与世界主要工业化国家相比，仍然处于较低水平，如果能源利用效率再持续下降，那么势必会进一步恶化中国能源问题，进而影响经济社会的可持续发展。因此，通过对能源效率与经济增长的关系研究，发现经济增长与能源效率的内在联系，对于转变经济发展方式、适应经济新常态有着很强的指导作用。
针对能源效率与经济增长之间的关系，XingPing Zhang等人运用DEA Window Analysis探究了23个发展中国家在1980-2005年的全要素能源效率和变化趋势，并且通过Tobit回归证明，人均收入和能源效率之间存在U型曲线关系[1]。国外很多学者研究了能源强度与经济增长的关系，以Putnam（1953） 、Clark（1960） 、 Percebois（1979） 以及Martin（1988） 为代表的很多学者研究证明了能源强度与经济增长之间存在倒U的关系，即在一国或者某一个地区的经济发展初始阶段，随着经济的快速增长能源强度会逐渐上升，当经济增长到某一个点后随着经济的增长能源强度下降。
国内不少学者也研究了能源效率与经济增长之间的关系。李建中、武铁梅、谢威运用Granger因果检验表明能源效率与经济增长之间存在显著的双向因果关系，并且建立了一元线性回归模型对能源效率与经济增长做了定量分析[2]。汪克亮、杨力等利用环境库兹涅茨曲线（EKC）理论定量分析了中国能源经济效率和区域经济增长之间的关系，结果表明能源经济效率和能源环境绩效及其分解指数与经济增长之间存在倒U 形或U 形曲线关系[3]。余华银、韩璐、宋马林运用数据包络分析法中的超效率SBM模型测算了1992-2010年我国29个省区的能源效率，并且运用门限面板回归模型估计了在不同的能源效率区间下，能源效率与经济增长的关系[4]。
湖南大学学报（ 社 会 科 学 版 ）2016年第2期周四军，封黎：我国能源效率与经济增长关系研究基于PSTR模型的实证
本文采用超效率DEA方法计算能源效率，建立面板平滑转换回归（PSTR）模型，对能源效率与经济增长的关系进行省际比较分析，研究在经济新常态下怎样才能提高能源利用效率，使中国走上一条经济增长与能源利用相互协调的可持续发展道路。
二超效率DEA模型的构建及
我国能源效率的测度
（一）超效率DEA模型
数据包络分析方法是基于线性规划方法来评价多投入、多产出的决策单元是否相对有效的一种非参数统计方法。DEA方法的适用对象是一组同类型的决策单元，它要求每个决策单元的效率值不能超过1，这就无法判断效率值为1的决策单元的优劣。为了有效辨别每个决策单元的相对有效性，Andersen和Petersen提出了超效率DEA模型，决策单元的效率值不再需要满足不能超过1的约束条件，解决了有效决策单元的效率比较问题。
超效率DEA可分为投入导向型和产出导向型两种模式，由于经济新常态下，追求经济高速增长不再是首要目的，因此本文选取以投入为导向的超效率DEA模型，即在产出不变的条件下以减少投入来实现能源利用效率最大化，具体模型形式如下所示：
分别表示第j个决策单元的第i种投入和产出的值，λj是使投入和产出的样本值形成一个凸性组合的权重，θ是第j0决策单元的效率评价指数，m和s分别表示投入和产出指标的个数，s-i和s+r为松弛变量，ε为非阿基米德无穷小量，在计算中取正无穷小。
（二）变量选择与数据来源
基于全要素能源效率的多投入产出的基本框架，本文选取了能源消费总量、资本存量、劳动力作为投入指标，GDP作为经济产出指标进行分析。基于统计数据的可得性，本文主要选取了2000-2013年30个省市的面板数据，及港澳台不在研究范围之内。
1.投入指标
本文主要从资本投入、劳动投入、能源投入三个方面来考虑投入指标的选取。
①资本投入
以资本存量作为资本投入指标。资本存量的计算方法是根据张军（2004）的计算结果，取其2000年现值作为本文的计算基准，采用永续盘存法永续盘存法的计算公式为
②劳动投入
选取各省每年个体就业人数作为劳动投入，数据来源是国家统计年鉴，单位为万人。
③能源投入
以各省能源消费总量作为能源投入，数据来源为国家统计年鉴及各省统计年鉴，单位为万吨标准煤。
2.产出指标
用固定资产投资价格指数平减后以2000年为基期生成实际GDP作为经济产出，数据来源为国家统计年鉴，单位为亿元。
（三）能源效率的测算
基于上述模型及样本数据，运用软件EMS1.3进行测算，从结果可以看出：首先，从全国来看，我国能源效率的总体趋势是上升的。其次，从测算结果可以看出，各省市能源效率差异性较大。从平均全要素能源效率来看，各省市均未达到效率前沿面，广东省平均能源效率最高为0.9809，青海最低为0.4818。东部各省市经济比较发达，能源利用效率相对较高，如广东、上海、北京、福建、天津。而中西部一些地区虽然具有资源优势，能源效率却比较低，如青海、宁夏、新疆、贵州和陕西。总体来看，北京、上海能源效率基本处于稳定上升趋势，至2013年已经超过1。其他地区总体来说能源效率下降，尤其是湖北省和甘肃省，2000年能源效率位于前沿面上，2013年能源效率只有0.6435（湖北）和0.5891（甘肃）。
综上所述，我国各省市的能源效率参差不齐且差距较大，中西部一些地区能源资源禀赋较高但其低效的利用率，与东部各省份能源高效利用但资源匮乏形成了强烈的反差。新疆、云南等地区虽然资源较为丰富，但是由于经济规模和生产技术的限制造成了资源的巨大浪费，导致期望产出不高使得能源利用效率较低。而东部省份生产技术水平高、经济较为发达使得资源得到有效配置，能源利用效率较高。
三能源效率与经济增长关系的理论研究
（一）能源效率与经济增长的现状分析
改革开放以来，我国经济发展迅猛，2014年国内生产总值达到了636463亿元，较2013年增长了7.4%。1978-2013年，中国的国民经济一直保持着高速增长，虽然2014年增速有所放缓，创新世纪以来中国年度GDP增速的新低，但是我国国内生产总值的年增长率在全球仍属于中高速增长范围。然而，随着经济的快速发展，我国能源需求日益扩大，能源问题日益突出。
一方面，我国能源消费总量高于生产总量，能源供不应求，需要大量依靠进口。从1992年起，中国能源消费总量超过了能源生产总量，至2011年，我国一次能源消费总量已超过美国，成为世界第一大能源消费国。另一方面，目前，煤仍然是我国的主要能源，煤炭的严重浪费及其造成的环境问题大大降低了能源利用效率。相较于发达国家，我国生产技术水平较低、能源设备较落后，也导致了能源浪费、利用效率不高。2015年4月2日，全国区域能源专业委员会理事长许文发在中国分布式能源发展与余热利用论坛上表示，我国能源效率仅为36.81%，世界能源平均利用效率为50.32%，比发达国家低约10个百分点，产品能耗与国际先进水平有较大差距，能源消费总量大、能效极低。另外，我国还存在能源只有一次性利用，而没有二、三次有效利用的严重浪费情形，也大大降低了能源利用效率。
（二）能源效率与经济增长的关系
在经济以较高的速度增长的同时，必然引起能源消费总量也大幅度的增加。在片面强调GDP的导向下，中国的能源利用效率不高、能源消耗总量过大的问题日益凸显。从经济学角度分析，能源效率与经济增长的关系主要体现在两个方面。
一方面，能源是经济增长的主要动力，能源的有效利用能够促进经济增长。首先，能源是经济增长的推动力量，在任何社会生产中，没有能源的投入就无法形成现实的生产力。其次，提高能源利用效率，不仅能够降低能源供应的压力、节约资源，而且还能促进生产发展、扩大经济规模。由于我国人口基数大，能源资源短缺，能源的有效利用对于保证我国经济可持续发展的长期能源供应有着十分重要的意义。
另一方面，经济增长带来了能源的合理开发和利用。首先，经济增长扩大了能源需求，同时也为整个社会和国家带来了资金和设备，促进了能源的合理开发。其次，经济增长能够促进生产技术水平的提高，引进国外先进能源开发利用技术，提高能源利用效率。一个国家经济的适当增长对于提高能源利用效率是毋庸置疑的，但是，如果过分注重经济增长而忽视能源资源有限、环境污染等其它问题，最后将会导致本国能源枯竭、能源需求大量依靠进口，使得经济无法持续发展。
四我国能源效率与经济
增长关系的实证分析
近年来，随着中国经济的不断发展，能源问题日渐突现出来，越来越多的学者关注能源效率与经济增长之间的关系。学者们对中国省际或区域能源效率与经济增长关系的实证研究模型主要集中在面板固定效应模型、面板随机效应模型、面板门限回归模型、EKC模型，那么是否可以考虑存在一个面板模型能够通过一个阈值和平滑转换建立一条平滑的曲线来刻画二者之间的非线性关系呢？
面板平滑转换回归（PSTR）模型是对面板门限回归模型和平滑转换自回归模型的发展与扩充。该模型很好地描述了面板数据的个体异质性特征，应用一个在（0，1）区间内变化的转换函数代替面板门限回归模型中的分段示性函数，使得模型随着转换函数值的变化在不同机制间平滑转换，有效避免了机制转换的突变性。
（一）面板平滑转换回归（PSTR）模型
根据研究目的，建立能源效率与经济增长的两体制的PSTR模型，模型形式如下：
1.变量选取及样本数据来源
被解释变量（yit）能源效率是由文章第二部分计算而得，以人均GDP代表经济增长，作为解释变量（xit），单位为万元/人，数据来源是国家统计年鉴，以人均GDP作为转换变量（qit）。
2.单位根检验
在构建PSTR模型之前，为了避免伪回归的出现，需要对两个变量进行单位根检验。本文采用LLC检验、IPS检验、Madwu检验、Hadri检验四种面板单位根检验方法对变量的平稳性进行检验。检验结果如表1所示：
由表1可知，上述四种检验方法的检验统计量在5%的置信水平上都拒绝原假设，即两个变量都不存在单位根，因此可以认为能源效率和人均GDP两个指标是序列平稳的，二者可以构建面板回归模型。
3.面板数据的固定效应检验
PSTR模型是一个具有转换变量的固定效应模型，对于能源效率为被解释变量、人均GDP为解释变量的面板数据，首先要分析面板数据是否为简单的固定效应模型。
通过表2可以看出，F检验和Hausman检验的统计量在5%的置信水平下都拒绝原假设，表明应该建立固定效应模型。
4.参数的确定及模型的构建
只有模型存在异质性才能构建PSTR模型，首先运用LM检验方法对模型进行同质性检验及位置参数的确定。通过R3.1.2软件进行LM检验，得到检验结果如表3所示：
1.从PSTR模型的参数估计结果可以看出，t检验与F检验的精确p值都为0.000，说明模型（4）是统计显著的，该模型的拟合效果较好。
2.模型（4）存在两个驻点，分别为4.645876和14.57321。当人均GDP在区间（0，4.645876）和（14.57321，+∞）内时，人均GDP对能源效率表现为负影响；当人均GDP在区间（4.645876，14.57321）内时，其对能源效率的影响是正向的。
3.能源效率与人均GDP的关系在线性与非线性关系之间平滑转换。当人均GDP趋近于0或者正无穷大时，转换函数变为常数，模型（4）变为线性模型。当人均GDP处于中间水平时，能源效率与人均GDP表现为非线性关系。
4.图1比较清晰地显示出能源效率的斜率在一个较高收入水平上由负转正，能源效率达到最低值后转而上升，使经济增长与能源效率之间呈现显著的U型关系。而当人均GDP达到一个更高水平时，能源效率达到一个峰值后转而下降，此时能源效率与经济增长之间呈现倒U关系。由于当前我国各地区的人均GDP还比较低，因此能源效率与经济增长之间的关系还处于第一阶段，即U型关系。
五 结论与建议
（一）主要结论
通过PSTR模型的构建和实证分析，主要得到以下结论：
1.我国能源效率与经济增长之间存在机制转换效应。在经济发展处于低收入水平时，能源效率与经济增长表现为线性关系；在经济发展处于中等或较高收入水平时，能源效率与经济增长之间则表现为非线性关系，并以人均GDP的阈值为界，在不同机制之间进行平滑转换。
2.我国能源效率与经济增长之间的关系存在阶段性特征。第一阶段，在经济增长初期，由于技术落后，主导产业多为第一产业或者劳动密集型的制造业，一国或者某一地区只注重经济发展，几乎忽视了能源利用效率，随着经济的增长能源效率不断下降。第二阶段，当人均GDP达到46458.76元时，此时为经济增长与能源效率关系的第一个转折点，能源效率随着经济增长逐渐上升，政府应该加速经济增长以提高能源利用效率。第三阶段，当人均GDP达到145732.1元时，经济增长与能源效率的第二个转折点出现，经济已发展到较为成熟的阶段，能源效率与经济增长成反比，政府不应该只注重经济增长速度，而是放缓经济增长速度，提高能源效率。
3.目前我国能源效率与经济增长的关系表现为U型关系。至2013年，天津人均GDP最高为100105元，低于145732.1元，即我国各省市的人均GDP均未达到第二个转折点，能源效率与经济增长关系处于前两个阶段，表现为U型关系。东部地区除河北和海南之外，经济发展水平较高，人均GDP已经超过46458.76元，能源利用效率随着经济增长而不断提高。中西部地区除内蒙古和吉林外，经济发展水平较为落后，人均GDP均低于46458.76元，能源效率与经济增长之间表现为反向变化关系。
（二）政策建议
为了能够更好地适应“中国经济新常态”，促进我国能源效率的提高，实现我国社会经济的可持续发展，使我国人民达到优质的生活水平，应该合理有效地提高经济增长速度，使各个省市达到能源效率最优化。由于我国各省市资源禀赋条件和经济发展水平之间存在较大的差异，因此要根据各地实际情况，有效地处理能源效率与经济增长之间的关系。
1.东部大部分地区经济相对发达，但是能源短缺问题严重，能源供应大多依靠进口或我国其他资源丰富地区的输送，因此，对于东部经济发达地区，积极探索能源的高效开发使用技术，节约资源，在提高能源效率的同时发展经济。
2.中西部地区经济普遍较为落后，但是我国能源资源主要集中在中西部地区，因此，对于中西部经济较为落后的地区，要加快转变经济增长方式，调整产业结构，引进新的技术设备，提高能源资源的加工利用率，促进经济效益。
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关键词：经济增长 能源消费结构 因果关系 动态冲击
我国能源消费总量从1978年的5.7亿吨标煤上升到2010年的32. 5亿吨标煤，33年增长了5.7倍，年均增长8.1%。1992年，我国成为能源净进口国，能源消费量开始高于能源产量，基于此，本文对能源消费结构与经济增长的关系进行尝试性的深度剖析，以期通过分解能源消费结构来研究其对经济增长的重度影响。在这种背景下研究经济增长与能源消费结构之间的关系，有利于我国能源发展战略政策的制定，确保我国经济健康、稳定、持续地发展。
国内外研究现状
从20世纪80年代开始，国外学者开始普遍采用协整和Granger因果关系理论分析方法进行能源消费与经济增长之间关系的实证研究。1978年，Kraft在对能源经济的研究中首次发现了美国GNP对能源消费的因果关系。随后韩国、新加坡、法国、德国、加拿大等国家也开始对两者之间因果关系的研究。Yu和Choi对韩国GDP和能源消费的因果关系进行了实证研究，结果发现，两者之间存在双向的因果关系；Glasure和Leep研究了新加坡的能源消费对GDP的单向因果关系； Asafu-Adjayer针对菲律宾和泰国两个国家进行研究，最终发现了这两个国家能源消费总量与国内生产总值之间有双向因果关系。
我国从2004年开始对两者间的关系进行研究，但是应用协整理论和Granger因果关系方法研究两者之间关系的成果较少，而且结论不太一致。马超群等（2004）运用协整理论研究了我国从1954-2003年的国内生产总值与能源消费总量及能源消费结构（包括煤、石油、天然气和电力等）之间存在着长期均衡关系，但这种协整关系与能源的种类有关，其中GDP分别与能源总消费、煤炭消费总量之间有长期协整关系，但与石油、天然气和水电之间没有这种协整关系。贲兴振等（2005）检验我国的能源消费总量以及各构成部分的消费量和GDP之间的关系，实证表明我国的能源消费总量与GDP之间存在协整关系，能源消费促进经济增长，但需要改善我国的能源消费结构。
王风云等（2008）运用Granger非因果关系检验、协整检验分析和误差修正模型分析，研究了1978-2000年的我国实际GDP与能源消费总量的关系。最后得出结论，即这些年间我国能源消费与国内生产总值之间存在着双向的Granger因果关系，但是不存在协整关系。王昱（2009）构建了能源消费总量与国内生产总值的误差修正模型，并测算了能源与经济增长在外部因素冲击下的动态响应函数。
综上所述，国内外学者对能源消费与经济增长的基本研究方法比较单一，具体到各能源消费结构的研究还不充分，并且由于数据处理不当和没有严格遵守“协整理论”应用的前提条件等原因，导致研究结论不够一致。本文重点对我国能源消费和经济增长的关系进行研究，并试图揭示这两者之间的动态关系，以期对政府制定相关政策提供理论支持。
实证分析
本文运用协整理论、格兰杰（Granger）因果关系检验和误差修正模型来研究我国能源消费和经济增长的长期均衡关系以及动态调整关系，两个理论的前提都是要求数据是平稳的。协整理论反映的是自变量和因变量之间长期的稳定关系，回归所得的残差序列因为不能被自变量所解释，因此是平稳的，从而确定两者之间的协整关系。格兰杰（Granger）因果关系检验考察两个平稳的自变量、因变量序列之间的因果关系，其原理是根据如果自变量的过去值对因变量的预测有帮助，则说明自变量是因变量的Granger原因，反之也成立。
（一）变量、数据与模型
本文选取年度GDP作为因变量，样本区间为1978-2011年的实际GDP数据（1978=100），并对实际GDP数据取对数（InGDP），数据来自《中国统计年鉴2011》。选取四种主要的能源（煤炭、电力、天然气、石油）作为代表能源消费情况的自变量，数据来自于《中国统计年鉴2011》、《中国能源统计年鉴》公布的年度煤炭（COAL）、电力（主要是水电）（ELEC）、天然气（GAS）、石油（OIL）消费量，并对这些消费量取对数。
（二）单位根检验
由于本文使用的是时间序列数据，时间序列数据一般都是非平稳的，此时如果直接利用非平稳的数据进行回归分析，会产生严重的错误。为了避免出现伪回归现象，进行回归分析之前首先必须进行变量的平稳性检验。本文应用扩展的Dickey-Fuller（ADF）检验，运用Eviews6.0软件对上述变量进行了平稳性检验，检验结果显示lnOIL为平稳序列，其它变量的水平序列都是非平稳的，但是经过一阶差分后均可以变为平稳序列，即InGDP、InCOAL、In.ELEC、InGAS为一阶单整序列，使用一阶差分后的变量构建模型。
（三）格兰杰因果检验
通过格兰杰因果检验能够确定能源消费和经济增长之间的因果关系方向。运用Eviews6.0软件得出检验结果：整体上看，当显著性水平为8%时，能源消费和经济增长之间具有一定的相关性，但不是双向的因果关系，而是能源消费对经济增长的单向影响，这也验证了我国能源拉动型经济的增长模式；从能源消费结构来看，存在国民生产总值（GDP）分别与煤炭和石油消费的单向因果关系，以及电力消费与GDP的单向因果关系，但是有的能源与GDP之间不存在因果关系，比如天然气消费与GDP之间，进一步说明了能源消费结构的不平衡使得能源消费与经济增长之间因果关系的结论不一致性，因此我国应该平衡能源消费结构，以促进经济的不断发展。
（四）协整关系检验
本文以国民生产总值（GDP）为因变量，四种主要的能源（煤炭、电力、天然气、石油）的消费量作为自变量，通过E-G两步法进行协整关系研究。最终协整检验的结果表明，我国GDP与四种能源消费量之间尽管短期内有波动，但长期上存在均衡关系，总体来看，GDP每增长1个单位，能源消费增长0.5571个单位，能源消费弹性相对比较高，分别来看，除天然气消费外系数符号都为正，说明煤炭、电力、石油这三种能源消费对GDP有正向的促进关系，与经济理论和现实相符。同时，检验结果还显示，煤炭、水电和石油消费每增加1%，我国GDP分别增加2.23%、0.81%和0.7349%，但是天然气系数符号都为负，天然气消费增加l%，GDP减少1.23%，说明了该种能源消费对GDP影响不显著，究其原因，可能是天然气是一种比较清洁的能源，它的消费占总能源消费的比重偏小，在发展阶段，资金投入较多，但还未收到明显的成效，因此对经济发展的贡献也偏小，同时说明我国应进一步加大对天然气资源的开发与利用，模型的拟合优度比较高，都在90%以上，说明计量经济模型拟合效果比较好。
（五）误差修正模型
如果自变量和因变量之间存在协整关系，则这些变量之间必然存在有误差修正模型（ECM）表达式，反之也成立。一般的计量分析方法都是在检验数据的平稳性后建立协整分析模型，如果变量间存在协整关系，再利用误差修正模型进一步分析变量间的短期动态调整关系。其中误差修正项的系数反映了一种调整速度，是指当变量之间的均衡关系偏离长期均衡状态时，将其调整到均衡状态的调整速度，一般都为负值，系数的绝对值越大，说明调整速度越快。误差修正模型的结果表明，能源消费是GDP短期波动的决定因素，误差修正系数为-0.39，并在5%显著性水平下显著，这表明通过能源消费平均每年GDP对上年GDP偏离长期均衡水平的短期调整幅度为39%，同时说明了我国GDP能源消费之间存在双向影响关系。
（六）VAR模型
本文不考虑其他外生变量影响，可以将模型设定为：
yt=A1yt-1+…Apyt-p+εt （t=1，2，3…） （1）
其中yt是五维内生变量向量，即yt=（DInGDP，DInCOAL，DlnELEC，DlnGAS，DInOIL）T。通过信息准则（AIC、LR、HQ等）来确定滞后阶数P，最终得出结果p=1，可以建立VAR（1）模型，并估计了模型参数，验证了模型的稳定性高，且拟合优度为96.7%，也较高，说明该模型能较好地反映现实的状况。
结论及建议
能源在国民经济发展中扮演着重要角色，然而在经济不断发展的背景下，全球能源却在与日剧减，因此正确剖析能源消费结构与经济增长的关系非常关键，基于此，本文对能源消费结构与经济增长的关系进行尝试性的深度剖析，以期通过分解能源消费结构来研究其对经济增长的重度影响。本文利用1978-2011年数据，通过单位根检验验证数据的平稳性之后，通过格兰杰因果检验验证了能源消费与经济增长的因果关系，然后进行协整关系检验，构建误差修正模型和向量自回归模型，分析了我国能源消费与经济增长的动态关系。最后研究得出了以下结论：一定的能源消费支持度是可以积极地拉动经济的快速而稳定增长，部分能源消费支持则正好相反，而另外一部分能源消费支持度是可以随着经济的不断增长对经济增长产生促进作用的积极影响。比如由于天然气消费占总能源消费的比重偏小，天然气消费对经济增长作用存在波动，但影响不大，说明我国天然气资源的开发与利用还有很大的潜力；石油消费对经济具有正向影响，但存在一定的波动性。
因此，针对本文的研究结果提出以下建议：首先，从国内来看，我国应该进一步提高能源利用效率，降低单位GDP能源的耗费量，优化以煤为主的能源消费结构，大力发展天然气、水电、太阳能等新能源，提高能源优化意识和环境保护意识；其次，从国际上看，调整贸易结构，通过限制产能，使国内高污染行业以及产能过剩企业减少产量，在保证国内需要的前提下，尽量避免出口，从而避免存留在国内的能源消费和污染排放；增大进口，特别是初级产品（比如成品油、钢材等）以及“两高一资”产品的进口，更多地引进国外先进的技术和产品，由以出口为导向的外贸策略转向靠进口替代和内需拉动来刺激经济的政策，减少相应产品出口。最后，政府需要不断调整和制定相关政策和措施以逐渐实现节能减排的目标，如限制“两高一资”产品的出口，鼓励高附加值、低能耗、低污染产品的出口，建立完善的法律和政策等有效控制能源消费给经济发展带来的负面影响，进一步促进我国能源和环境的可持续发展。
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【关键词】民族地区;能源―经济―环境系统[3E];协调评价;生态危机
【作 者】史锦华,财政部财政科学研究所博士后;中央民族大学经济 学院副教授,硕士生导师。北京,100081。
【中图分类号】F127 【文献标识码】A 【文章编 号】1004-454X(2009)03-0178-006
Study of Energy, Economy and Environment SystemCoordinative Evaluation in Ethnic Regions
Shi Jinhua
Abstract:In china ethnic regions, with the more economy devel opment, the more e conomy restricted by energy and environment, then the conflicts of 3E are emerg i ng coinstantaneous. Under the guidance of scientific development view, the art icle is to set up 3E evaluated measurement and indicators of the ethnic regions , a nd further use the substantial evidence data, it analyzes the main open problem s of 3E and puts forward some suggestions to increase the coordination of 3E
Keywords:Ethnic Regions; Energy-Economy-Environment system[3 E]; Coordinative Evaluation; Ecological Crisis
一、系统协调评价的目的:树立科学发展观
发展观是关于发展的本质、目的、内涵和要求的总体看法和根本观点,也是发展经济学的核 心内容。从发展观的过程考察,科学发展观可以说是人类对自身发展不断认知和探索的结果 。工业革命以后很长一段时期内,人们对追求物质财富抱有极大“兴趣”,强调“经济利益 ”为首要目标,把发展视为单纯的经济增长,并以GDP作为衡量发展的惟一标准,以至于带 来“有增长而无发展”的严重社会问题。到70～80年代,人们对以前的“经济发展观”进行 思考,其中最具代表的观点是罗马俱乐部发表的《增长的极限》一书,该书通过反思过去发 展观,分析了人类面临的发展前景,提出如果按照目前的发展趋势进行下去,用不了多长时 间,人类就会达到一个“危机水平”。为此,引发了人们极大关注和对自身发展前途的思考 ,为可持续发展观理论的形成做了社会舆论和理论研究的铺垫。20世纪80年代以后,随着可 持续发展观的提出并不断完善,人们改变了单纯经济增长观,强调不应该再以资源的大量投 入和环境破坏为代价换取经济总量的增加,发展应该不仅能保证当代人经济福利的增加, 而且不会对后代人追求经济福利的增加造成损害,这体现了人类发展观的巨大进步。进入21 世纪,可持续发展观升华为科学发展观,要求经济增长与资源开发、环境保护、人口增长协 调发展。在我国,同志在党的十七大报告中指出:“科学发展观,第一要义是发展” ,发展的本质是“以人为本”,发展的根本目的和内涵是“经济、社会和人的全面发展”, 发展的模式是“全面、协调和可持续”的发展模式,这些论断阐释了科学发展观的主要内涵 。科学发展观强调的一个重要方面是在经济发展中,一定要统筹人与自然的和谐发展,处理 好经济发展、资源利用和环境保护的关系。
随着我国民族地区经济的发展,能源和环境对经济的制约越来越强,人们对环境的关注 和要求标准也越来越高,如果继续大量耗费能源和破坏环境,走“高消耗、高排放、高污染 ”的粗放型经济增长模式,必然要为所引起的“生态危机”付出沉重的代价。因此,民族地 区必须在科学发展观指导之下,走资源节约、环境友好的集约型发展道路,尤其要从主要依 靠大量传统能源消耗来支撑工业化发展向主要依靠节约能源、提高能源效率以及利用可再生 能源转变,实现“先保护,后发展”的生态经济模式,达到经济效益、社会效益、生态效益 三者的统一。
二、系统协调评价的基本理论
在系统论看来,协调除了具有作为调节手段或管理控制的含义之外,更深层的含义是作为一 种状态来表明各子系统之间的融合共生关系。复合系统的协调是指在系统内部的自组织和来 自外界的调节管理活动作用下,各个组成子系统之间的相互依存,相互制约,和谐共存① 。作为一个综合的复杂系统,能源、经济和环境[3E]之间具有十分密切的关联性,而3E协调 正 是指能源、经济和环境子系统之间在发展演化过程中彼此相互制约,相互依存,和谐共存等 多种关联关系,体现了复合系统有序的结构与状态。理解3E系统之间的协调关系,可以从以 下几个方面认识:
(一)能源子系统与经济子系统的冲突与协调
经济子系统过度开采资源加重了能源子系统的压力,匮乏的能源子系统限制经济增长;对能 源子系统的开发投资使得为经济子系统持续提供能源成为可能,促进经济增长。为开发资源 增加了能源子系统的投资,减少了生产性投资,减缓经济增长;为保护能源子系统要求企业 提高能源使用效率,从而促进企业技术进步,提高生产率,有利于经济增长。
(二)经济子系统与环境子系统的冲突与协调
经济子系统过度排污加重了环境子系统的压力,从而降低劳动者素质,阻碍经济增长;良 好的环境子系统有利于保护劳动力资源,促进经济增长。为维持良好的环境子系统增加环境 投资,减少了生产性投资,从而减缓经济增长速度;为保护环境子系统制定的污染控制标准 促进企业技术进步,提高生产效率,有利于经济增长。
(三)能源子系统和环境子系统的冲突与协调
能源子系统的过度开发利用加重环境子系统的负担;环境子系统的退化和破坏使能源子系统 难以为继。清洁、环保的能源子系统对环境子系统能进行有效的保护,促进环境子系统的自 我修复和良性循环;良好的环境子系统能有效支撑能源子系统的开发利用,实现能源子系统 的持续发展。
通过3E系统的协调,达到一种“低消耗,高效益”的新型增长方式,维持经济的可持续发展 ,最后实现人与自然、人与人、人与社会之间的和谐。对此,经济子系统发展的最终目标应 该是既利于环境和生态的保护,也利于经济效益的增长和经济发展整体质量的提高。环境子 系统发展的目标应该是充分利用环境的自净能力,建设舒适优美的环境,并促进社会、经 济发展。能源子系统发展的目标应该是在保证经济高速增长的同时,能保持持续稳定的能源 供应,同时减少能源使用中负面的健康和环境影响,即政策和政策体制应着重于扩大供应能 力、激励能源效率的提高、大力开发利用清洁、环保、可持续的能源资源等。
三、协调评价指标体系
按照3E系统协调发展的基本理论,设定四个目标层次,依次是:总目标层、目标层、分类目 标层、具体指标层。每个目标层次的具体内容如表1所示:
四、系统协调评价度等级标准
3E系统和各个子系统协调评价度标准划分为7级,分别是:优级协调(1.00―0.9)、良好 协 调(0.90―0.8)、中级协调(0.8―0.7)、初级协调(0.7―0.6)、勉强协调(0. 6―0.5)、濒临协调(0.5―0.4)、失调协调(0.4―0)。
表2 3E系统评价得分标准比较表②优级协调(1―0.9) 能源、经济与环境各子系统能够很好的协调发展,能源供需均衡,经济发展稳速,环境质量 得到保护。良好协调
(0.9―0.8) 能源、经济与环境各子系统的协调发展水平中至少有一个达不到优级协调的状态水平,且每 个系统也能得到较好的发展。中级协调
(0.8―0.7) 能源、经济与环境系统能够较协调发展,甚至个别子系统也能达到良好协调的要求。初级协调
(0.7―0.6) 能源、经济与环境系统的发展水平接近协调,但各子系统在发展过程中存在一定的冲突。勉强协调(0.6―0.5) 能源、经济与环境系统的发展接近协调,但协调发展程度很低。能源在开发利用过程环境污 染较严重,环境质量较难得到提高,经济在增长过程中也造成一定程度的环境污染和能源消 费。也就是说,能源、经济与环境在发展过程中,存在很大的冲突,而且这些冲突在一定时 间内得不到相应的协调治理。濒临协调
(0.5―0.4) 能源、经济与环境系统中有一个或两个子系统濒临或已处于失调状态。即能源在开发利用过 程中环境污染严重,经济在发展增长过程中,也引起较大的环境污染和过度的能源浪费,而 且这些污染好长时间都得不到治理,以至于环境污染严重,经济也得不到较好的发展。失调(0.4―0) 能源开发利用与经济发展过程中,引起的环境破坏都很严重,而且这些污染根本得不到治理 ,环境质量恶劣,经济发展质量得不到提高,人们生活水平也得不到提高。需高度重视提升 各子系统的协调发展状况,减少能源开发利用过程中的环境污染,降低经济发展过程中的能 源消耗和所带来的环境污染问题。
五、协调评价指标体系各层级权数设定及计算
总目标层、目标层、分类目标层的权数设定采用专家意见法进行打分,评分标准就是依据指 标对能源经济环境系统协调贡献程度。具体指标层运用全国统计数据,每个具体指标都由全 国31个省、区、市进行排队,以具体指标对能源经济环境系统协调贡献度大小得分(有些指 标最大值为1,最小值为0;有些指标取最小值为1,最大值为0;有些指标取平均值为1,其 余按比例相减),协调贡献程度等级标准比照表2。最后,具体指标和权数相乘后得出分类 目标,分类目标和权数相乘得出目标指标,目标指标和权数相差后得出总目标指标值。
运用的基本公式为:Xj=∑niWijXij,其中,Xj是j个地区某种指 标得分值,Wij是第j个地区i类指标的权重,Xij为第j个地区i种指标 或综合指标得分。
六、民族地区3E系统协调度评价实证分析(以2006年为例)
按照上述程序,通过专家对各指标的权数进行设定后,计算得出如下结果:表3 民族地区3E系统协调度评价情况表③评价情况内蒙古广西贵州云南青海宁夏 新疆能源系统协调度评价得分①0.250.350.27 0.3 0.25 0.19 0.31 调整得分 0.63 0.88 0.68 0.75 0.63 0.48 0.78 全国名次 28 8 26 25 29 30 23经济系统协调度评价得分② 0.11 0.08 0.07 0.1 0.12 0.06 0.15 调整得分 0.37 0.27 0.23 0.33 0.40 0.20 0.50 全国名次 5 15 21 9 4 30 2 环境系统协调度评价得分③0.110.129 0.105 0.127 0.093 0.118 0.119 调整得分 0.37 0.43 0.35 0.42 0.31 0.39 0.40 全国名次 27 19 28 20 30 24 23 能源经济环境系统协调度总得分 0.47 0.56 0.45 0.52 0.46 0.37 0.59 全国名次 25 15 28 24 27 30 12 分析表3,可以得出:
首先,民族地区的能源经济环境系统协调度基本处于濒临协调和勉强协调阶段。在能源经济 环境协调度评价总得分中,各民族省区大致处于0.4～0.6之间,在全国的排位比较靠后, 这 说明了民族地区目前正面临着能源经济环境可能失调的考验,如果不抓紧时间制定相应的应 对措施,尤其是能源消费结构调整和生态环境治理,民族地区的经济发展将不能保障。值得 重视的是,宁夏的总得分最低(0.37),在全国排位最后,基本处于失调状态。
其次,民族地区的能源系统协调度基本处于初级协调和中级协调阶段。在能源系统协调度评 价中,各民族省区调整得分大都处于0.6～0.8之间,说明民族地区的能源供应状况相对较 好,能源消费能够得到相对满足。其中,广西的得分为0.88,处于良好协调阶段,说明人 们对能源系统的发展比较满意,能源系统较好地满足了经济发展和环境保护的需要。
第三,民族地区的经济系统协调度基本处于失调阶段。在经济系统协调度评价中,各民族省 区调整得分基本处于0.4以下,说明民族地区在经济发展过程中,引起了能源和环境系统较 大的困境和矛盾,人们对这种状况不满意。其中,尽管新疆为0.5,得分好于其他省区,处 于濒临协调阶段,但面临的形势大致一样。因此,民族地区需要特别重视经济发展的质量问 题,加大力度降低或减少能源消耗所带来的生态破坏和环境污染。
第四,民族地区的环境系统协调度基本处于濒临失调和失调阶段。在环境系统协调度评价中 ,各民族省区调整得分在0.31～0.43之间,说明民族地区的环境质量较差,环境污染严重 , 生态环境已经影响了经济的可持续发展和能源可持续供应,改善生态环境应该引起人们的高 度重视。因此,应当加大环境投入和保护力度,严格控制污染排放,坚定执行“先保护,后 发展”的战略决策。
七、促进民族地区3E系统协调性发展的建议
(一)深入贯彻科学发展观,大力发展循环经济
科学发展观是通过深刻反思传统经济发展模式,为缓解我国紧迫的资源环境矛盾而作出的正 确选择。从2003年起,我国年人均GDP已超过1000美元,按照国际经验,我国已经进入了一 个极为重要的历史阶段。这个阶段既是一个“黄金发展时期”,又是一个“矛盾凸现时期” ;既是战略机遇期,又是各种挑战并存的时期。对于我国广大的民族地区而言,也正处于工 业化和城镇化的重要时期,今后要实现比东、中部更快的跨越式发展,必须首先解决能源、 经济与环境之间的矛盾和冲突。面对这种情况,就要深入贯彻科学发展观,逐步形成节约型 的增长方式和消费模式,搞好资源的高效和循环利用,大力发展循环经济。
(二)不断调整和优化产业结构
一般来说,在不同的区域范围内,产业结构的特征和由此决定的工业生产方式在影响区域经 济发展的同时,也给自然资源和能源资源的消耗赋予了不同的区域特点。从三次产业看,目 前,民族地区大部分省区第一、二产业和全国相比比例偏高,由此导致能源消耗水平也偏高 ,有的省区如宁夏,是全国平均水平的2.7倍④,但是,大部分省区人均GDP(内蒙古以 外) 均低于全国平均水平。说明,民族地区的高能耗的产业结构并没有带来高的经济增长 ,相反,却带来了高度的、粗放式的能源耗费,而这又势必会对生态环境造成更严重的压力 。实践证明,顺应国际国内形势需要,不断适时调整和优化产业结构,促进经济发展与能源 、环境政策的协调,不仅能获得显著的经济效益,而且能获得巨大的环境效益和社会效益。科学发展观的提出,为民族地区调整和优化产业结构指明了方向。民族地区应充分依托资源 、环境状况,结合地区经济发展和技术水平,发挥民族传统产业和特色产业优势,大力发展 第三产业、劳动密集型和技术密集型产业,走一条清洁生产、有利环保、节能减耗的新型产 业化发展道路。
(三)大力发展可再生能源产业
能源是经济发展的基础和动力,但是传统化石能源工业的发展,在促进了民族地区经济增长 的同时,也带来了严重的生态破坏和环境污染。为此,造成的污染损失不仅使当地发展和人 民 生活受到了影响,而且加重了地区的治污成本,给本来就不宽裕的地区财政造成了沉重负担 。因此,转变能源生产和消费方式,大力发展清洁、安全、无污染、可持续的可再生能源, 成为民族地区彻底摆脱“能源――经济――环境”困境的重要途径。民族地区拥有丰富的风 能、太阳能、生物质能、水能等可再生能源,并且具有得天独厚的开发条件和优势,可以大 规模开发利用。发挥这些资源优势,充分利用国家政策,大规模发展可再生能源产业,具有 十分美好的发展前景。
(四)完善环境保护法规制度,依法保护环境
民族地区位于我国西部,地理环境特殊,生态系统脆弱;其生态安全不仅影响本地区经济发 展,更影响全国的环境状况和经济发展。近年来,随着我国生态环境保护立法进程的加快, 人们的环保法律意识不断加强,在一定程度上减少和限制了不法的环境破坏和污染事件。但 是,有关的法律制度在排放标准、技术规范、影响评价等生态保护方面还有待完善,实际执 行中存在的一些薄弱环节也有待加强。另外,针对民族地区生态安全对全国的重要意义,有 必要出台专门的民族地区生态保护法律法规,把民族地区生态安全纳入国家战略安全的高度 。
注释:
①赵芳.能源―经济―环境非协调发展原因的经济学解释[J].中国人口•资源与环境, 2008(4).
②对于3E各子系统来说,表2中的相应评价得分标准依子系统指标体系具体内容及协调程度 依次调整。
③说明:表3的得分和排名情况,尽管权数设定和指标选取主观因素较多,但基本反映了 民族地区所面临能源经济环境系统协调性的严峻现实。
④采用2006年中国统计年鉴数据计算,全国单位工业增加值能耗为3.19吨标准煤/万元, 宁夏为8.68吨标准煤/万元。
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关键词：能源消费 经济增长 产业经济
一、引言
能源消费与经济增长具有密切的关系，正如罗森伯格（Nanthan. Rosenberg）所说：“回顾能源与经济增长的历史，其最突出的特点是什么？居于首位且最重要的可能是日益扩大的能源使用与经济增长之间的密切联系。”自石油危机以来，研究能源消费和经济增长之间的因果关系，探索究竟是经济发展领先于能源消费还是能源消费促进着经济的增长，一直是经济家和政策分析家感兴趣的问题，因为他们之间的关系直接影响政府能源政策的制定。然而关于能源消费和经济变量之间的因果性方向长期以来都是一个颇有争议的问题。
二、能源消费与经济增长关系研究文献综述
国外最早对能源消费与经济增长之间因果关系研究的是Kraft，他（1978）使用美国1947—1974的数据进行研究表明：美国存在GDP到能源消费之间的单向因果关系；然而，Akarca and Long（1980）利用原来的数据，只是增加两年的样本，却得出了相反的结论：GDP与能源消费之间不存在因果关系。Yu和Choi（1985）对世界上其他国家进行能源经济间的因果关系实证研究，发现韩国存在 GDP 对能源消费方向的因果关系，而菲律宾存在反向因果关系，美国、英国、波兰 GDP 与能源消费不存在因果关系。Yu 和 Jin（1992） 对美国研究发现能源与经济二者不存在长期的均衡关系。Stern（1993）使用 4 变量（GDP、劳动力、资本和能源）的向量自回归模型，对美国 1947—1990 年的数据进行了标准因果关系检验。Stern 发现虽然不存在总能源消费到 GDP 的 Granger 因果关系，但若对最终能源消费测量根据燃料构成进行调整，就会发现能源消费和 GDP 的 Granger 因果关系。Stern（2000）进一步使用单方程静态协整分析和多方程动态协整分析法扩展了自己 1993 年的因果关系分析，发现能源在解释 GDP 中具有显著效果。Ghali 和 El—Sakka（2004）使用新古典生产C—D函数，考虑资本、劳动力、能源的三要素投入，分析加拿大能源投入与产出的关系，发现存在能源到经济产出的双向因果关系。Wei（2007）同样利用C—D形式的生产函数分析了能源效率对能源消费和经济增长的影响，并利用两部门的一般均衡模型分析了能源效率对经济增长的影响。2007 年，Mehrara利用了面板单位根和面板协整技术检验了 11 个石油输出国的人均能源消费和人均国内生产总值之间的关系，结果表明两者存在着从经济增长到能源消费单向强格来杰因关系。
我国内地主要研究文献有：赵丽霞、魏巍贤（1998）在C—D生产函数引入了新的变量能源消费，通过实证研究发现能源已成为中国经济发展过程中不可完全替代的限制性要素。林伯强（2001）以劳动力、资本、能源消费三要素为生产函数，应用协整分析和VCEM模型研究了中国能源消费与经济增长之间的关系。发现能源消费与经济增长之间存在着某种因果联系，对其有着一定的促进作用。卢万青（2002）通过对改革开放以来我国经济波动过程中几个实物变量之间因果关系的实证研究，发现能源消费是经济波动的一个重要因素。杨冠琼（2006）以山东省为样本，通过对能源消费变量和产出变量进行单位根检验和协整检验，利用Granger因果关系模型检验了能源消费与经济增长之间的因果关系，得出两者互为因果的结论。吴玉鸣和李建霞（2008）应用计量经济学方法分析了2002—2005年中国省域的能源消费及影响因素。结果发现，经济增长对省域能源消费的弹性系数为正。王锋等（2010）利用“脱钩理论”论证了中国能源消费与经济发展当前所存在的关系。为构建实现红过能源消费脱钩管理模式、实现中国经济可持续发展提供了一种新的研究视角和方法。
由以上的研究成果可知，各国就能源消费与经济增长关系的研究没有达成一致的结论，不同模型的建立和样本时间段的选取都会验证出不同的结果。本文将采用生产模型，对中国的能源消费与经济增长关系进行实证研究。
三、能源消费与经济增长模型的构建与分析
在经济学中，生产函数是表示生产投入与生产产出之间技术经济关系的一个重要的理论模型。传统地，一个地区的生产函数关系可以用柯布—道格拉斯（Cobb—Douglas）齐次方程式表示：
Y=AKαLβ（4-1）
式（4-1）中α，β是资本份额与劳工份额的弹性系数；A为技术进步，包括结合性和非结合性的技术进步。上述C—D生产函数在解释生产过程中只考虑了两个生产要素，即资本和劳动力，但是在当今社会，由于能源因素在生产过程中的重要性日渐增大，在研究生产过程中忽略能源的影响将会产生很大的误差，所以有必要对C—D生产函数加以改进。
首先分析总量模型在此将C—D生产函数进行扩展，以GDP作为产出量，即被解释变量，将以下参数作为解释变量：以全社会固定资产投资作为资本投入量，以就业人数作为劳动投入量，以能源消费总量作为能源投入量。则扩展的C—D生产函数为：
GDP=AKαLβEγeμ（4-2）
其中，K为全社会固定资产投资，L为就业人数，E为能源消费总量，A，α，β，γ为未知参数，根据C—D函数的假定，一般情形是0
由于C—D函数是非线性的，通过对数变换可以使之线性化。因此对（4-2）式两边取对数，则有：
LnGDP=lnA+αlnK+αlnK+βlnL+γlnE+μ（4-3）
令Y=lnGDP，■=lnA，■=lnK，■=lnL，■=lnE，则有：
Y=■+α■+β■+γ■+μ（4-4）
其中α、β、γ分别为资金、劳动投入和能源消费对GDP的增长弹性。
其次分析增量模型：对（4-3）式求时间t的导数，则：
■
（4-5）
增加满足标准假设的常数项和误差项，（4-5）式变为：
Yt=C+αKt+βLt+γEt+Ut（4-6）
其中， ■ = Yt， ■ =Kt，■=Lt，■=Et。式（4-6）中Yt、Kt、Lt、Et分别表示经济增长率、资本增值率、劳动增值率及能源增长率，常数C用来反映Hicks中性技术进步可能的生产率。
根据1991—2011年期间我国的GDP、全社会固定资产投资、劳动就业人数以及能源消费量的相关数据，利用EViews6.0计量分析软件，用OLS方法对（4-4）式进行分析，结果表示如下：
Y=-8.121415+0.583204■+0.17811■+1.04298■
从R2=0.997455可以判断建立的回归方程拟合程度较好，全社会固定资产投资系数、劳动力投入系数和能源消费系数为正，符合实际情况，DW=1.324235
四、结论及政策建议
通过模型分析，我们得出了比较一致的结果：我国的能源消费量与经济增长是正相关的，能源消费与经济的增长之间存在着密切的关系。能源对一个国家或地区的经济发展毫无疑问是有影响的，但并不是说增加能源投入就一定可以促进经济的快速和持续增长。因此，我们应该认真处理好经济增长与能源供给或能源消费之间的协调发展。
1、确保能源与经济的协调发展
目前我国能源消费与经济增长虽然大体协调，能源供给略有不足，但还是出现了阶段性、地区性、结构性的能源供给“短缺”，从而限制了能源消费。出现这种情况，有对经济发展的预测不准、能源管理体制不顺、产业结构和能源消费结构不合理等多方面的因素。因此，我们在大力改造传统能源产业的同时，要积极发展各种新能源，提高能源产业的科技含量；同时要处理好能源产业的可持续发展问题，坚决制止各种短期行为。
2、确定合理的能源发展战略
正如我国《能源中长期发展规划纲要》所指出的：“必须坚持把能源作为经济发展的战略重点，为全面建设小康社会提供稳定、经济、清洁、可靠、安全的能源保障，以能源的可持续发展和有效利用支持我国经济社会的可持续发展”。
参考文献：
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