能源消耗对潜在经济增长率影响的实证研究
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摘 要：本文运用1980―2016年河南省能源消耗与经济增长数据，采用HP滤波法估算潜在经济增长率，运用单位根检验、格兰杰因果关系检验等方法，利用VAR模型对能源消耗与潜在经济增长率做时间序列分析。通过研究发现：河南省能源消耗总量、原煤消耗量、原油消耗量等对潜在经济增长率均存在影响，并且能源消耗总量与原煤消耗量对潜在经济增长率的影响较大。
关键词：能源消耗;潜在经济增长率;格兰杰因果关系检验;VAR模型
能源在人类社会的发展进程中起着至关重要的作用，关于能源消耗与经济增长之间关系的研究始终具有非常强的现实意义。通过研究能源消耗对潜在经济增长率的影响，我们可根據能源消耗总量及能源结构等，对能源使用和相关政策的制定提出可行性的建议。
河南省作为传统的农业大省、资源大省和新兴的工业大省，在国家经济发展及发展战略的制定中都有着举足轻重的地位。随着社会发展进入新阶段，产能过剩问题已成为经济转型成功与否的关键问题之一。同时，供给侧结构性改革也要求我们调整经济结构，实现经济要素最优配置，当然这与能源消耗结构也密不可分。要建设经济大省，建设经济强省，就必须突破能源瓶颈，推动河南省工业化、城镇化和农业现代化协调发展。
一、能源消耗对经济增长影响的理论分析
众多专家学者对能源消耗与经济增长之间关系的研究，一般都以经济增长理论为切入点，进而研究能源结构或能源消耗总量变化对经济增长的影响。或者从能源生产函数方面着手，研究经济增长对能源消耗总量的影响。另外，大部分专家学者采用计量方法，对能源消耗与经济增长之间的长期动态关系进行研究。
由前文可知，理论上可以将能源消耗与经济增长之间的关系简单分为四种。第一，如果能源消耗仅是单方向地对经济增长产生相应影响，那么如果盲目节能则会导致现有能源资源无法维持经济增长，而且若想经济提速发展则必须增加能源消耗。第二，若经济增长对能源消耗的影响呈单向格兰杰因果关系，那么经济增长提速则导致能源消耗增加。相反地，如果采用简单直接的环保减排措施反而不会使经济增长有所变化。第三，如果能源消耗与经济增长两者之间的关系是双向的、互动的，那么我们可以推测到，能源消耗或者经济增长两个变量一方的变动可以使另一方也产生相应的上升或者下降。第四，能源消耗、经济增长两者之间没有必然的关系，即既没有长期的协整关系，也没有长期的因果关系，那么得到在二者制定相关政策时无须考虑对方的结论。
二、河南省能源消耗对潜在经济增长率影响的实证分析
根据前文的理论分析结果可知，能源消耗与经济增长有很大的相关关系。同理可推，河南省的能源消耗与经济增长也应该有类似关系。本文从《河南统计年鉴2017》中选取河南省1980―2016年能耗总量（万吨标准煤）为能源消耗数据，选取河南省1980―2016年实际GDP数值测算同时期内河南省的潜在经济增长率，研究能源变动与经济增长之间存在的关系。
1.潜在经济增长率的引入
潜在经济增长率是指一国或者地区所生产的最终产品和劳务总量的增长率，或者说一国或者地区在资源最优和充分配置条件下，所能达到的最大经济增长率。短期来看，潜在经济增长率是衡量经济波动是否处于合意区间的有效指标;而在长期，潜在经济增长率是判断经济增长平滑趋势的主要参考。本文引入潜在经济增长率，是为了平抑短期实际GDP波动产生的影响。
对于潜在经济增长率的测算， HP滤波法测算得到的潜在经济增长率具有更为宽广的使用范围和领域。为了判断河南省年实际产出的时间序列是否平稳，本文采用单位检验法来对其进行检验。对1980―2016年间河南省实际GDP数据取对数（lnG），一阶差分序列为d（*）。使用Eviews 7软件对lnG序列及d（lnG）序列分别进行单位根检验。实际GDP时间序列数据通过了平稳性检验，才可以进行潜在经济增长率的测算。根据前文研究结果，将平滑参数设置为100，以1980年的实际GDP为基期，使用Eviews 7软件进行测算。
2.数据来源与变量选择
本文所选取的原始数据均来自《河南统计年鉴2017》。本文选取河南省1980―2016年间能源消耗总量增长率与原煤、原油、天然气的增长率，以及上文研究得出的潜在经济增长率等数据，将以上三种能源类型的消耗增长率作为结构增量指标。在实证分析中，将各指标做出以下规定：潜在经济增长率序列用PGDP表示，原煤消耗总量的年增长率用COAL序列表示，原油消耗量的年增长率序列用OIL表示，天然气消耗量的年增长率用GAS表示，用ET表示能源消耗的年增长率。其中，对于年增长率的测算，统一以上一年为基期。
3.模型的选择
VAR模型即向量自回归模型，可用来估计联合内生变量的动态关系，对于具有关联的不同时间序列变量具有较强的预测意义，也可以对由变量组成的动态系统进行波动分析。该模型具有多种形式，其中可以采用矩阵形式对模型简式进行简写和描述。VAR模型所建立的动态系统可用向量形式进行表达，并通过模型简式对经济变量之间的动态关系进行研究和估计。
为了构建VAR模型以分析河南省能源消耗与潜在经济增长率之间的关系，需要先进行平稳性检验，以确定所选取变量数据符合VAR建模条件。
4.平稳性检验
在进行计量分析之前，应对所有时间序列变量进行平稳性检验，以保证所有变量序列满足建模条件。进行协整分析的条件是所有的变量序列均为平稳时间序列。因此第一步应该分别对PGDP序列、COAL序列、OIL序列、GAS序列、ET序列进行平稳性检验，一阶差分序列为d（*）。本文采用ADF单位根检验法，使用Eviews 7软件对几个变量序列进行检验。
由单位根检验结果可知，所有变量序列的一阶差分序列均通过了单位根检验，即在下一步建模时，应使用上述序列的一阶差分序列。 5.VAR模型的建立
（1）最优滞后阶数的确定。本文仍使用Eviews 7软件，利用前文研究结果来确定。由Eviews输出结果可知，滞后期数为3最为合适，即应建立VAR（3）模型。
（2）模型稳定性检验。变量外生性检验通过之后方可进行模型稳定性检验。对于模型稳定性检验的方法，本文采用图形法，如果特征根落在单位圆内，表明建立的VAR模型是稳定的。所建立的VAR（2）模型是稳定的，可进行下一步分析。
（3）脉冲响应分析。当需要对变量相互影响关系进行研究时，应当采用脉冲响应函数。该函数可以用来研究当一个变量发生变化时，该变量是如何影响并使另一变量产生变化的。本文对潜在经济增长率序列PGDP施加一个单位标准差的冲击，从而考察其他变量序列所产生的变化。具体操作时，使用Eviews 7软件进行脉冲响应分析，并把函数期数设置为10。
由脉冲响应曲线可知，当潜在经济增长率发生变动时，原煤消耗序列COAL产生變动最大，即对脉冲的响应最为剧烈。COAL序列的最小值点出现在第三期，第三期之后便总体呈上升态势。从能源消耗总量来看，当潜在经济增长率变动一单位标准差时，能源消耗总量的响应反馈在考察期均为正向响应且响应较为强烈。这说明若潜在经济增长率发生波动，则能源消耗总量和原煤消耗总量将在短期内产生响应变动，并且从长期来看，这种变动还会持续。同理可推天然气消耗与潜在经济增长率之间的响应关系。相反的是，原油对潜在经济增长率的脉冲响为负向效应，这表明潜在经济增长率的提高对于原油和天然气的影响较为滞后。
（4）方差分解。方差分解是研究当一个变量发生变动时，所产生的冲击对内生变量造成了多大影响，即研究每个冲击做出的贡献是多少。从方差分解结果可知，从第五期开始，潜在经济增长率的预期波动有大约8%的部分由能源消耗总量变动解释，有大约2%的部分由原煤消耗变动解释，有大约4%的部分由天然气消耗量变动解释。同时，原煤、原油、天然气等能源类型对潜在经济增长率均存在不同程度的影响。
三、结论与建议
河南省能源消耗与潜在经济影响率之间的影响关系可通过VAR模型建立等式，并通过脉冲响应分析得到定量结论。河南省潜在经济增长率每产生一单位标准差的变动，能源消耗总量相应产生变动，并且，能源消耗总量对潜在经济增长率变动所做贡献占比为8%;原煤消耗量变动所做贡献占比为2%。河南省能源消耗与潜在经济增长率之间存在着单向的格兰杰因果关系，并且石油消耗量与潜在经济增长率之间存在的是负向协整关系，即石油消耗量变动方向与潜在经济增长率变动方向恰恰相反，河南省石油消耗量增加会使潜在经济增长率增速变小。
根据以上研究结果，结合河南省能源使用现状，可对河南省能源消耗与利用提出以下具有合理性和可行性的建议：充分提高能源使用效率，特别是原煤使用效率;加大开发新能源的力度，优化能源消费结构。
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（责任编辑：王文龙）
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