能源消耗與GDP增長之間的關系研究

1、內蒙古自治區(qū)經濟發(fā)展與能源消耗的關系研究 -基于時間序列的分析摘要：自改革開放以來，內蒙古自治區(qū)能源消耗對整個省份的經濟發(fā)展起著重大的支撐作用。與此同時經濟的飛速發(fā)展也帶動著能源消費的快速增長。通過對全省能源消費與 GDP 增長的相互關系研究，我們發(fā)現(xiàn)，內蒙古自治區(qū)GDP增長與能源消耗之間存在著單向的因果關系；單位GDP能耗逐年下降；原煤在內蒙古自治區(qū)能源消耗中占有舉足輕重的地位，據(jù)此提出了協(xié)調能源消費與經濟發(fā)展的政策建議。關鍵詞：GDP增長；能源消耗；內蒙古自治區(qū)一、引言 內蒙古自治區(qū)是我國能源生產和消費大省，具有豐富的煤、石油、天然氣資源，并且風能、太陽能、生物能等新能源的前景也十分樂觀。

2、雖然內蒙古自治區(qū)存在著豐富多樣的能源構成，但長期以來，內蒙古自治區(qū)的能源生產和消費結構卻一直是以煤炭為主，由此導致了低效高耗的能源利用方式和突出的生態(tài)環(huán)境問題，這對內蒙古自治區(qū)的可持續(xù)發(fā)展是極為不利的。自改革開放以來，內蒙古自治區(qū)的GDP總額保持著高速穩(wěn)定的增長，GDP總量從1978年的58.04億元上漲達到2010年的11672億元，上漲幅度達11613.96億元。但與此同時，內蒙古自治區(qū)的能源消耗情況卻呈現(xiàn)出了高消耗和利用率不足等特點。以2009年數(shù)據(jù)為例，內蒙古自治區(qū)單位GDP能耗與單位GDP電耗分別為：2.01噸標準煤/萬元、1686.72千瓦小時/萬元，在全國各省單位能耗比較中均高于

3、各省份平均水平。因此，我們有必要針對GDP增長與能源消耗之間的關系進行研究?，F(xiàn)今大多數(shù)研究都以整個國家的能耗情況做為研究對象，但由于我國幅員遼闊，自然資源豐富，所以單純的從整個國家的角度進行分析并不能很好的體現(xiàn)出每個省市的個體性。所以我認為有必要針對內蒙古自治區(qū)的實際情況進行深入細致的分析，針對它獨特的能源消耗情況和經濟增長情況得出適用于此省的政策建議。從2002年開始，內蒙古自治區(qū)主要消耗的能源從原本的三種增加至四種，分別為：原煤、原油、天然氣和水電。鑒于此，本文從2002年開始對內蒙古自治區(qū)GDP增長與能源消耗之間的關系進行分析。二、內蒙古自治區(qū)能源消耗與GDP增長關系的分析1.定性分析（

4、1）GDP增長與各能源消耗情況從2002年到2010年間，內蒙古自治區(qū)實際GDP一直處于穩(wěn)定增長狀態(tài)（以2002年為基期，即2002年實際GDP為100）。自2002年到2010年，實際GDP平均增長速度一直維持在28.2%左右，增速平穩(wěn)。其中，2008年較2007年相比實際GDP增長速度同比增加4.9%，略高于其他年度。在能源消耗方面，第一，原煤的消耗量在2002年到2010年間處于勻速增長的狀態(tài)，增長態(tài)勢穩(wěn)定，增長速度較快，引起這種變化的主要原因是由于原煤一直以來都是內蒙古自治區(qū)最主要的消耗能源；第二，原油和水電的消耗量整體上處于穩(wěn)定增長狀態(tài)，且波動幅度不大，這主要是因為在內蒙古自治區(qū)內，

5、各種能源儲備量中原油和水電的數(shù)量遠小于原煤，而且對于原油和水電的開采及轉化需要更多的物質支持，所以多年來原油和水電的消耗量一直維持在較低的水平且沒有大幅度的波動；第三，作為內蒙古自治區(qū)的新興能源，天然氣直到2002年才被列為主要的消耗能源，所以天然氣的消耗數(shù)量自2002年起一直處于上升狀態(tài)，從2002年的259.506萬噸，上漲到2010年的57025.63萬噸。圖1:2002年到2010年內蒙古自治區(qū)實際GDP總量增長情況（數(shù)據(jù)來源：內蒙古自治區(qū)統(tǒng)計局網站圖2:2002年到2010年原煤、原油、天然氣、水電的消耗情況（數(shù)據(jù)來源：內蒙古自治區(qū)統(tǒng)計局網站（2）單位GDP能源消耗情況單位GDP能耗

6、（噸/萬元）是反映能源消費水平和節(jié)能降耗狀況的主要指標，由一次能源供應總量與國內生產總值(GDP)的比率計算得出，是衡量能源利用效率的指標。所以，本文針對內蒙古自治區(qū)的單位GDP能耗進行詳細的分析，以得到整個自治區(qū)內能源的利用效率。從總量上看，內蒙古自治區(qū)GDP總量與能源消耗情況都呈現(xiàn)出快速增長的態(tài)勢，但是從單位GDP能源消耗（噸/萬元）情況來看，從2002年到2004年間，單位GDP能耗（噸/萬元）基本穩(wěn)定，自2004年至2008年間下降趨勢明顯，下降速度較快，2008年至今單位GDP能耗（噸/萬元）雖也成下降趨勢但下降幅度小于2004年至2008年間。由于這一指標是說明經濟活動中對能源利用

7、程度的指標，所以從數(shù)據(jù)和圖表中可以看出自2002年至2004年間內蒙古自治區(qū)能源消耗效率較低，從2004年開始本省對一次能源的利用效率有所增加，且增加幅度明顯，自2008年以后能源利用效率雖有所增加但增幅明顯低于前四年，這主要是因為從2004年起內蒙古自治區(qū)為了達到能源效率的提高，引進了先進的設備，與此同時進行了大規(guī)模的企業(yè)合并。這一舉措極大地促進了本省的經濟發(fā)展和能源消耗效率的提高。但由于設備的逐漸老化，以及規(guī)模經濟等情況的影響，企業(yè)合并等舉措的效果漸漸步入瓶頸，導致近年來本省經濟消耗效率增長幅度有所下降。圖3：2002年到2010年內蒙古自治區(qū)萬元GDP能源消耗（噸/萬元）情況（數(shù)據(jù)來源：

8、內蒙古自治區(qū)統(tǒng)計局網站2.變量選取及說明 根據(jù)本文研究的主要內容，需分析GDP增長與各個能源之間的消耗情況，所以本文選取的變量分別為：（1）國內生產總值（GDP），它是用來描述一定時期內，一個國家或地區(qū)經濟發(fā)展過程中所產出的全部最終產品和勞務的價值；（2）原煤每年的消耗總量記做COAL；（3）原油每年的消耗總量記做OIL；（4）天然氣每年的消耗總量記做GAS；（5）水電每年的消耗總量記做HP。首先，GDP指標為了剔除價格因素的影響本文以2002年為基期（2002年GDP=100），相應的調整2002年到2010年的實際GDP總量。其次，為了消除異方差的影響下文的實證分析中分別對實際GDP、CO

9、AL、OIL、GAS、HP這五個指標取對數(shù)，分別取對數(shù)記為LNGDP、LNCOAL、LNOIL、LNGAS、LNHP。3定量分析（1）單位根檢驗。由于本文選取的數(shù)據(jù)均為時間序列數(shù)據(jù)，因此，首先需要對數(shù)據(jù)進行單位根檢驗，以確定檢驗數(shù)據(jù)是否平穩(wěn)，若數(shù)據(jù)不平穩(wěn)，則需進一步檢驗數(shù)據(jù)在一階、二階條件下是否平穩(wěn)。對數(shù)據(jù)進行單位根檢驗時主要有DF檢驗和ADF檢驗兩種，本文采用ADF方法對上述數(shù)據(jù)進行單位根檢驗，檢驗結果如下表。表1 ADF單位根檢驗變量ADF值1%水平下臨界值檢驗結果序列LNGDP-1.02533-4.582648有單位根非平穩(wěn)LNCOAL-4.10265-4.803492有單位根非平穩(wěn)LN

10、OIL-1.83358-4.582648有單位根非平穩(wěn)LNGAS-0.75335-4.803492有單位根非平穩(wěn)LNHP-4.50045-4.582648有單位根非平穩(wěn)LNGDP-5.33288-4.582648無單位根平穩(wěn)LNCOAL-5.51481-4.803492無單位根平穩(wěn)LNOIL-6.22709-4.582648無單位根平穩(wěn)LNGAS-5.43669-4.803492無單位根平穩(wěn)LNHP-5.47265-4.803492無單位根平穩(wěn) 由上表可以看出，以上五個變量的原序列均為非平穩(wěn)時間序列數(shù)據(jù)，在1%的顯著條件下均存在單位根，對上述五個變量進行一階差分后，均為平穩(wěn)數(shù)列、一階單整序列。

11、所以在上述情況下對各變量進行回歸后不會出現(xiàn)偽回歸現(xiàn)象。（2）協(xié)整檢驗。當數(shù)據(jù)是同階單整數(shù)據(jù)時，就可以對數(shù)據(jù)進行協(xié)整檢驗，以此來判斷上述數(shù)據(jù)之間是否具有協(xié)整關系。如果存在協(xié)整關系，則可以對數(shù)據(jù)作回歸分析以得出五組數(shù)據(jù)之間的長期均衡關系方程，但是當上述數(shù)據(jù)不具有協(xié)整關系時，則不能對數(shù)據(jù)作回歸分析。 利用Eviews計量軟件對五組數(shù)據(jù)進行協(xié)整檢驗，由于所列圖表較多則不再一一列示。通過分析可以得知對LNGDP分別與LNCOAL、LNOIL、LNGAS、LNH-P進行的Johansen協(xié)整檢驗在5%的顯著性水平下均存在唯一的長期協(xié)整關系，基于此便可以對數(shù)據(jù)進行回歸分析，回歸后不會出現(xiàn)偽回歸現(xiàn)象。通過上述

12、LNGDP分別與LNCOAL、LNOIL、LNGAS、LNH-P進行的Johansen協(xié)整檢驗可知，上述四組數(shù)據(jù)在5%的顯著性水平下均存在唯一的長期協(xié)整關系。（3）因果關系檢驗。對數(shù)據(jù)進行因果關系檢驗時，最常用的方法是格蘭杰因果關系檢驗，所以，本文利用格蘭杰因果檢驗方法對五組數(shù)據(jù)進行檢驗，檢驗結果如下表。表2 GDP與各能源的格蘭杰因果檢驗F值P值原煤消耗不是GDP增長的格蘭杰原因1.542620.7221GDP增長不是原煤消耗的格蘭杰原因26.67930.0067原油消耗不是GDP增長的格蘭杰原因0.415120.5545GDP增長不是原油消耗的格蘭杰原因3.442260.0137天然氣消耗

13、不是GDP增長的格蘭杰原因0.054490.8269GDP增長不是天然氣消耗的格蘭杰原因0.624850.0473水電消耗不是GDP增長的格蘭杰原因5.644240.7763GDP增長不是水電消耗的格蘭杰原因10.25570.0328由格蘭杰因果檢驗可知，在5%的顯著性水平下，GDP與原煤、原油、天然氣、水電消耗之間呈單向因果關系，即GDP增長是上述四種能源消耗增長的格蘭杰原因，而這四種能源消耗增長均不是經濟增長的格蘭杰原因。這是由于，一方面，經濟增長拉動能源消費快速增長的原因主要是因為本省近年來經濟增長在很大程度上依賴于高耗能產業(yè)的增長帶動。高耗能產業(yè)的高速增長必然導致能源消費量的大幅增加，

14、所以即出現(xiàn)了上述的分析結果。另一方面，能源消費的增長并不能導致經濟的增長，雖然能源是一國經濟發(fā)展的基礎，但通過分析可以得知近年來我國在降低單位GDP能耗的同時，保持了經濟的高速增長，這說明，經濟增長的實現(xiàn)并不完全依靠能源消費的增加。這也表明可以不依靠建設大量高耗能產業(yè)來實現(xiàn)經濟增長。這一結論對于節(jié)能政策的實施具有一定的經驗分析支持，證實實施節(jié)能政策不會對我國的經濟增長帶來負面的影響。4.模型設定與回歸分析（1）模型設定。根據(jù)上述分析可知，對GDP增長與能源消耗之間做回歸分析時不會存在偽回歸現(xiàn)象，所以下文中將分別對GDP增長和原煤、原油、天然氣和水電之間的消耗關系做回歸分析。根據(jù)以上描述，本文建

15、立GDP增長與不同能源消耗之間的關系方程式，即將GDP增長作為因變量，將不同能源的消耗情況作為自變量，即：LNGDP=C1+1LNCOAL1 LNGDP=C2+2LNOIL2LNGGDP=C3+3LNGAS+3LNGDP=C4+4LNHP+41、2、3、4為待估參數(shù)，1、2、3、4為干擾項。(2)回歸分析。GDP增長與原煤之間的消耗關系，通過對上述第一個方程進行OLS估計得：LNGDP=-14.388+1.437LNCOALT=(-9.14) (12.66)R-squared=0.958147 DW=0.616從上述方程可以看出，由于DW值過小，所以方程存在自相關現(xiàn)象，為解決方程的自相關現(xiàn)象需

16、介入AR模型，以此來消除自相關。介入AR模型后的回歸方程為：LNGDP=-20.8181.89LNCOAL+AR(1)=0.4836T=(-4.572)(5.922) (2.518)R-squared=0.987DW=1.782由擬合優(yōu)度和DW的數(shù)值可以看出，此方程已經消除了自相關現(xiàn)象，即能較好地表示煤炭消耗與GDP增長之間的關系。GDP增長與原油之間的消耗關系。同理，由于GDP增長與原油之間的消耗關系也需要介入AR模型來消除自相關，回歸方程如下：LNGDP=12.337+0.035LNOIL+AR(1)=0.969 T=(1.638) (0.707) (30.452)R-squared=0.

17、995 DW=2.153上述方程表示GDP增長與原油之間的消耗情況，根據(jù)上述分析可知方程能夠較好地表示原油消耗與GDP之間的增長關系，DW值維持在2左右。GDP增長與天然氣之間的消耗關系。同上述兩種情況一樣介入AR模型進行分析，回歸方程如下即：LNGDP=9.552+0.0038LNGAS+AR(1)=0.947 AR(2)=-0.002T=(2.568) (0.205) (1.727) (-0.005)R-squared=0.993 DW=2.128上述方程的分析結果顯示，能夠較好地反映GDP增長與天然氣之間的消耗情況。GDP增長與水電之間的消耗關系。通過對GDP增長與電力能源消耗之間的關系

18、分析可知，需借助AR模型進行分析，得到以下回歸方程：LNGDP=8.171+0.0014LNHP+AR(1)=1.387 AR(2)=-0.437 T=(3.687) (0.197) (3.118) (-0.995)R-squared=0.998 DW=2.147通過上述對GDP增長與原煤、原油、天然氣和水電消耗之間的分析可以得到以下結論：（1）由于AR模型的介入使得四個方程的R-squared較小且數(shù)值相差不大，同時DW值都維持在2左右，這可以說明以上四個方程都不存在自相關現(xiàn)象，且分析結果真實有效。（2）各個能源的消耗量與GDP增長量之間的系數(shù)均為正數(shù)，表明能源的消耗與GDP的增長是成正比的

19、，即內蒙古自治區(qū)的GDP增長中有一部分是由于能源的不斷消耗而產生的，所以可以得出能源消耗對內蒙古自治區(qū)的經濟增長起到一定程度的支撐作用。（3）從上述4個介入時間序列的回歸方程中可以看出，四種能源的消耗對于GDP增長起到的作用是不同的。第一，原煤，原油，水電和天然氣對于GDP增長的系數(shù)分別為：1.89、0.035、0.0038和0.0014，即現(xiàn)階段由于原煤的消耗所帶動的GDP增長量是最大的，其次分別為原油、天然氣和水電，這可以說明從2002年起至今原煤一直是內蒙古自治區(qū)最主要的消耗能源。第二，結合上述定性分析可以得出，原油和水電近些年來的消耗數(shù)量差距不大，但從OLS分析結果中可以看出原油的消耗

20、對于GDP增長的帶動作用略大于天然氣所起到的作用，即消耗同等數(shù)量的原油和水電產生的經濟增長值原油比水電要樂觀；第三，雖然自2002年起天然氣成為內蒙古自治區(qū)主要的消耗能源之一，而且在政府的大力倡導下天然氣的消耗數(shù)量與日俱增，但是從回歸方程中可以看出，天然氣對于GDP增長的帶動作用僅0.0038，并不能成為現(xiàn)今帶動內蒙古自治區(qū)經濟增長的有效能源。（4）從上述4個回歸方程中可以看出，四個方程的截距中只有原煤對于GDP增長的截距為負，其余的三種能源的截距值均為正，分別為-20.818、8.171、12.337、9.552，即：從內蒙古自治區(qū)的各方面的情況考慮原煤為最主要的消耗能源，而對于GDP增長而

21、言一旦原煤被消耗殆盡，GDP將出現(xiàn)負增長的狀態(tài)，這也表明在本省的能源消耗過程中過分的依賴原煤的消耗，原煤屬于典型的不可再生資源，但近些年由于開采技術的不斷進步致使原煤的開采量也逐年增加。原煤的不斷消耗一方面勢必將引起資源的枯竭和地質層的變化，進而導致更加嚴重的危險后果，另一方面原煤的燃燒也會對環(huán)境產生極大的污染。所以在未來的發(fā)展中我們一定要增加原煤的利用率同時找到更加合適的替代能源。三、結論及政策建議1.內蒙古自治區(qū)經濟發(fā)展與能源消耗的現(xiàn)狀以及存在的不足（1）根據(jù)格蘭杰因果檢驗的結果可以看出，GDP增長不是原煤、原油、天然氣和水電消耗的格蘭杰原因的概率分別為：0.0067、0.0137、0.0

22、473和0.0328，由此可見GDP增長是上述四種能源消耗增長的格蘭杰原因，而這四種能源消耗增長均不是經濟增長的格蘭杰原因。由此可以看出我省近年來的經濟增長主要是依靠高能耗產業(yè)的帶動，高能耗產業(yè)要想繁榮就必須依賴于大量的能源產出和消耗，而這種經濟增長方式并不是一種長久的，客觀的經濟增長方式，所以對于目前的狀況，我省必須做出更有效更具有持續(xù)性的改變。（2）新興能源起步較晚，發(fā)展不夠迅速，所以并不能從根本上帶動內蒙古自治區(qū)的經濟發(fā)展。從圖2中，可以看出，我省新型能源起步較晚，在能源總體消耗上并沒有達到有效的應用，同時根據(jù)定量分析方程中的回歸系數(shù)可以看出，天然氣和水電的回歸系數(shù)分別為0.0038和0

23、.0014明顯小于原煤和原油的回歸系數(shù)，所以由此可以證明，就目前而言，我省新興能源對于經濟的帶動不明顯，發(fā)展較緩慢，所以要想有效地、具有可持續(xù)性的推動我省的經濟發(fā)展就需要進一步的發(fā)展新興能源，并將其逐步發(fā)展為主要的消耗能源。（3）原煤一直以來都是內蒙古自治區(qū)最主要的消耗能源，而其的產量卻隨著消耗的提高而岌岌可危。從圖2和文中對于原煤的歸回方程中均可看出，原煤在十幾年來一直是我省最主要的消耗能源，其對于經濟增長的帶動作用是具有顯著性的。就本文回歸系數(shù)而言，原煤的回歸系數(shù)為1.89遠超其余各種能源的2到5倍。但是，由于原煤是一種不可再生資源，且在燃燒過程中產生大量的污染物，所以將其作為帶動經濟增長

24、最主要的能源是即缺乏環(huán)保意識又缺乏可持續(xù)性的選擇。2.就我省目前經濟發(fā)展與能源消耗之間的關系提出的以下意見與建議（1）加大產業(yè)結構調整力度，逐漸轉變經濟增長方式內蒙古自治區(qū)產業(yè)的結構格局比較落后，仍為“二、三、一”類型，很多對于GDP增長起到帶動左右的產業(yè)都屬于高能耗、高排放產業(yè)，因此為了降低能耗，內蒙古應大力優(yōu)化產業(yè)結構，發(fā)展一些能耗較低、污染較少的第三產業(yè)，以知識、技術和人才為著重點，著力發(fā)展新興技術產業(yè)，提升第三產業(yè)在國民經濟中所占的比重，使經濟增長從過于依賴第二產業(yè)特別是重工業(yè)，逐漸轉變向主要依靠第三產業(yè)發(fā)展。同時，內蒙古必須轉變經濟增長方式，改變對傳統(tǒng)能源、資源的利用開發(fā)方式，鼓勵發(fā)

25、展環(huán)保型產業(yè)，對于此類產業(yè)應加大政府扶持力度，逐漸轉變?yōu)楣?jié)能型、高附加值的經濟增長方式。（2）提高能源利用效率，加快可再生能源的開發(fā)內蒙古自治區(qū)目前正處于經濟快速發(fā)展的階段，在這一過程中必然伴隨著對基礎設施建設等方面的大量需求，這又會轉變?yōu)閷υ?，原油，天然氣等高耗能產業(yè)的需求，因此在保證經濟快速增長不受影響的同時，要減少對不可再生能源的消耗，只有這樣才能真正的保持經濟的可持續(xù)發(fā)展。首先，需要提高對于高耗能產業(yè)的能源利用效率，使不可再生能源得到充分的利用；其次，要加快發(fā)展可再生能源以此來替代不可再生能源，如風能、太陽能、生物能等等，在節(jié)約不可再生能源的同時，降低能源消耗對環(huán)境的污染。（3）確定“綠色GDP”的核算制度，實現(xiàn)經濟的可持續(xù)發(fā)展GDP的增長并不能反映出經濟增長的過程中能源消耗所付出的代價，也不能反映能源和