中國能源效率、能源消費與經(jīng)濟增長關(guān)系的實證研究

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1、中國能源效率、能源消費與經(jīng)濟增長關(guān)系的實證研究 研究領(lǐng)域：資源與環(huán)境經(jīng)濟學(xué) 山東大學(xué)經(jīng)濟研究中心 趙婭 摘 要 隨著全球經(jīng)濟的發(fā)展，能源對經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的約束日益明顯，而能源對經(jīng)濟的影響又體現(xiàn)在兩個方面：能源投入與能源效率。本文正是從這一點出發(fā)，在考慮經(jīng)濟增長與能源消費的關(guān)系時納入了能源效率這個因素，首先利用中國1978年到2005年的相關(guān)數(shù)據(jù)運用時間序列的多元回歸方法對影響能源效率的諸因素進(jìn)行了量化分析，然后將我國的實際產(chǎn)出對資本、勞動、能源消費和能源效率進(jìn)行回歸，分析了各投入要素對產(chǎn)

2、出的邊際貢獻(xiàn)，并對中國2006年到2015年的能源效率、能源消費和實際產(chǎn)出進(jìn)行預(yù)測，并根據(jù)目前我國能源消費的現(xiàn)狀，揭示了能源效率的不斷改進(jìn)對我國經(jīng)濟增長具有重要的戰(zhàn)略意義。 關(guān)鍵詞：能源效率；能源消費；經(jīng)濟增長；時間序列 中圖分類號：F206 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 一、問題的提出 能源作為一種投入要素，與資本、勞動和原材料一樣，在經(jīng)濟生活中發(fā)揮著重要的作用，是經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。但是隨著全世界各國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，能源對經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的約束問題已經(jīng)日益明顯。尤其對于中國這樣一個發(fā)展中國家，經(jīng)濟增長仍以粗放型為主，能源的投入和利用方面仍存在著非常嚴(yán)重的問

3、題，例如能源利用效率與人均能源消費量低下，能源消費結(jié)構(gòu)不合理等等。特別是在“十五”期間，中國的經(jīng)濟增長模式出現(xiàn)過度工業(yè)化和過度重工業(yè)化的逆轉(zhuǎn)，工業(yè)產(chǎn)值占GDP的比例已由“六五”時期的39.4%達(dá)到2003年的45.3%，重工業(yè)占工業(yè)總產(chǎn)值在2003年也達(dá)到64.3%，工業(yè)發(fā)展模式又回到與大躍進(jìn)時期類似的局面：資源密集、能源密集、資本密集，以及污染密集。可以預(yù)見，按照中國目前的能源利用效率、能源消費結(jié)構(gòu)以及經(jīng)濟結(jié)構(gòu)，要保持未來中國經(jīng)濟的高速增長率，必須依賴于能源的大量投入，而這必然會加劇中國面臨的能源供需失衡局面，使中國的經(jīng)濟增長更加依賴于能源的進(jìn)口，從而使中國的能源安全問題日趨嚴(yán)重。因此，在保

4、持可再生能源的再生率的同時，提高能源效率、優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，已經(jīng)成為保證中國經(jīng)濟實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一個重要問題。 隨著能源問題的日益嚴(yán)重，學(xué)術(shù)界也出現(xiàn)了大量針對能源問題和以及其對經(jīng)濟影響的研究，能源經(jīng)濟學(xué)也作為應(yīng)用經(jīng)濟學(xué)的一個分支快速地發(fā)展起來。但是，從實證角度出發(fā)考慮能源對經(jīng)濟增長的影響，將能源效率考慮在內(nèi)的研究成果還比較少。本文將從這個角度出發(fā)，利用時間序列的計量經(jīng)濟學(xué)方法，對能源效率、能源消費與經(jīng)濟增長三者之間的關(guān)系進(jìn)行實證研究，并在進(jìn)行中國未來能源需求的預(yù)測時考慮到能源效率的作用，以期得到系統(tǒng)性的結(jié)果和政策建議，并希望本文的研究結(jié)果能夠?qū)χ袊鴮淼哪茉聪M、經(jīng)濟增長以及政

5、策制定提供一定的參考價值。 本文以下的結(jié)構(gòu)是這樣安排的：第二部分是文獻(xiàn)綜述，主要分為能源投入與經(jīng)濟增長關(guān)系的實證研究，對能源效率的相關(guān)研究，以及有關(guān)能源消費預(yù)測的研究等三個方面；第三部分為實證研究部分，由對能源效率及其影響因素的實證研究，對能源效率、能源消費以及經(jīng)濟增長的實證研究，以及對能源消費量與實際產(chǎn)出的預(yù)測，以及數(shù)據(jù)分析等五個小部分組成。然后在第四部分中，本文依據(jù)實證研究的結(jié)果提出了相應(yīng)的政策建議。第五部分列出了本文的主要結(jié)論，以及創(chuàng)新與不足之處。 二、文獻(xiàn)綜述 （一）有關(guān)能源消費與經(jīng)濟增長關(guān)系的實證研究 有關(guān)能源消費與經(jīng)濟增長關(guān)系的實證研究則是直接從現(xiàn)實經(jīng)濟活動入手，通

6、過對現(xiàn)實中能源消費和產(chǎn)出及其他相關(guān)數(shù)據(jù)的考察，通過計量經(jīng)濟學(xué)中的方法進(jìn)行實證研究。從已有的研究來看，針對不同國家，不同時期，采用不同的計量方法，得到的結(jié)果都有很大的不同。 自20世紀(jì)70年代起，最先對此做出研究的Kraft and Kraft(1978)，采用Granger因果檢驗方法，利用美國的能源消費和GNP數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗，得到了GNP對能源消費的單向因果關(guān)系；此后，Akarca and Long(1979,1980)利用同樣的數(shù)據(jù)，將時間間隔改為兩年，得出了和Kraft and Kraft(1978)不同的結(jié)論；而Erol and Yu(1989)卻發(fā)現(xiàn)美國的能源消費與就業(yè)之間不存在任何

7、因果關(guān)系。這些研究都說明能源在短期內(nèi)是中性的。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，能源在經(jīng)濟活動中的作用日益明顯，以至于對此方面的研究需要考慮到更多其它的經(jīng)濟變量。因此Stern(1993)建立一個多元模型，利用美國的能源消費、GDP、資本和勞動的數(shù)據(jù)，得到了經(jīng)濟增長對總能源消費的單向因果關(guān)系；Masih and Masih(1997)使用多變量的協(xié)整分析和向量誤差修正模型，對韓國和臺灣的能源消費、真實收入和價格水平數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到了三者之間存在著協(xié)整關(guān)系?；谏鲜鲅芯康慕Y(jié)果，能源消費與經(jīng)濟增長的關(guān)系，對不同國家不同時期來說存在著很大差異，甚至對同一國家同一時期，采用不同的計量方法，結(jié)果也不盡相同，因此并不能對

8、此得到一個一般性的結(jié)論。要研究中國能源消費與經(jīng)濟增長的相互影響，就必須根據(jù)中國相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特征選擇相應(yīng)的計量方法。從近年來國內(nèi)一些學(xué)者對中國的能源消費和經(jīng)濟增長關(guān)系做出的研究看，林伯強（2001）采用協(xié)整及誤差修正模型，分析了中國的能源消費、GDP、能源價格、經(jīng)濟結(jié)構(gòu)中重工業(yè)的份額的協(xié)整關(guān)系；黃飛（2001）采用灰色關(guān)聯(lián)分析法對中國的能源結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟增長進(jìn)行關(guān)聯(lián)度分析；馬超群（2004）則采用協(xié)整和誤差修正模型對中國1954-2003年的GDP和能源消費以及能源消費結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。 通過上述的研究結(jié)果，筆者發(fā)現(xiàn)有關(guān)能源消費與經(jīng)濟增長關(guān)系的研究，所采用計量方法的不同可能會出現(xiàn)不同的結(jié)果。本文對

9、能源消費和經(jīng)濟增長數(shù)據(jù)的單位根檢驗和協(xié)整關(guān)系檢驗將作為多元線形回歸和向量誤差糾正模型預(yù)測的基礎(chǔ)，因此，采用合適的計量方法進(jìn)行相關(guān)的檢驗將是非常關(guān)鍵的一步。 （二）對能源效率的研究 對于影響能源效率的各種因素的研究，Hang and Tu(2007)分析了中國在1985年和2004年之間對能源價格撤銷管制引起的能源價格變化對總能源效率和煤、石油、電力這三類能源利用效率的影響。Fan(2007)研究了1992年之后以市場為導(dǎo)向的經(jīng)濟改革對能源效率改進(jìn)的影響。Clarke(2006)研究了能源領(lǐng)域中技術(shù)進(jìn)步的來源，認(rèn)為一個行業(yè)內(nèi)部和外部的R&D和干中學(xué)的溢出效應(yīng)在技術(shù)進(jìn)步中發(fā)揮了重要作用。M

10、oore(2007)將能源部贊助的技術(shù)進(jìn)步對經(jīng)濟增長的貢獻(xiàn)，與已出版文獻(xiàn)對能源技術(shù)應(yīng)用、傳播和基礎(chǔ)設(shè)施改進(jìn)對經(jīng)濟增長的貢獻(xiàn)進(jìn)行了比較。蔣金荷(2004)比較了中國的能源效率與先進(jìn)能源效率水平國家的差距，并分析了能源效率與經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整的關(guān)系，并提出提高能源效率的主要策略。林伯強(2003)將以產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的增加值與產(chǎn)業(yè)消費的電力的比值來衡量的效率改進(jìn)納入生產(chǎn)函數(shù)中，以此分析效率改進(jìn)對產(chǎn)出的影響。 （三）有關(guān)能源消費預(yù)測的研究 隨著全球能源約束的日益明顯，以及各國能源消費量的劇增，對世界各國未來能源消費趨勢的研究已經(jīng)得到越來越多的關(guān)注，有關(guān)能源消費和需求預(yù)測的文獻(xiàn)也越來越多地涌現(xiàn)出來，這些文獻(xiàn)

11、采用不同的計量方法對總能源消費量或某種單一能源消費量的未來趨勢做出了科學(xué)的預(yù)測。Chavez(1999)搜集了奧地利自1980到1996年的月度數(shù)據(jù)，并發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)存在時間趨勢和季節(jié)性差異，進(jìn)而選擇ARIMA方法對奧地利的能源生產(chǎn)和消費進(jìn)行預(yù)測。Hamzacebi(2007)利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)方法對土耳其2003年到2020年之間的電力消費做出了預(yù)測，作者指出之所以采用這個方法，是因為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法對于同時預(yù)測多個變量以及對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中存在的非線性關(guān)系進(jìn)行建模具有更強的能力。同時，對中國能源需求的預(yù)測研究也大量涌現(xiàn)。黃俊(2004)研究了中國1985年到2000年的能源消費量，利用自回

12、歸模型（AR），移動平均模型（MA）以及自回歸移動平均模型（ARMA）對中國2001年到2003年的能源消費量進(jìn)行了短期預(yù)測。劉殿海(2006)建立了馬爾科夫預(yù)測模型和污染物排放預(yù)測模型，對中國2010年的能源結(jié)構(gòu)和污染物排放情況進(jìn)行了預(yù)測。 三、實證研究 （一）樣本選擇與數(shù)據(jù)來源 本文樣本期始于1978年終于2005年，預(yù)測期為2006年到2015年。文中涉及的變量主要有歷年的能源投入量（萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤），實際GDP（億元，以1978年為基期），科學(xué)研究支出（億元），重工業(yè)產(chǎn)值占工業(yè)總產(chǎn)值的變量，煤炭消費量占總能源投入量的比例，固定資產(chǎn)投資，總就業(yè)人數(shù)等。所有的數(shù)據(jù)均來自歷年的《中

13、國統(tǒng)計年鑒》和《新中國五十年統(tǒng)計資料匯編》。 （二）能源效率及其影響因素的實證研究 本文中的能源效率衡量的是每單位能耗的產(chǎn)值（在有些研究中也被稱為廣義能源效率），具體的衡量指標(biāo)是每一噸標(biāo)準(zhǔn)煤產(chǎn)生的以萬元計的實際GDP。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)計算出1978年到2004年的能源效率數(shù)據(jù)（萬元每噸標(biāo)準(zhǔn)煤），得到中國能源效率的變化趨勢如圖表1所示： 由圖中可以看到，雖然中國的能源效率在短期內(nèi)會存在波動，但從長期來看，中國的能源效率是呈上升趨勢的，2005年的能源效率已超過1978年能源效率的3倍，這說明中國能源使用的效率水平已經(jīng)有了很大的提高。 時間 能源效率 1978 0.06342

14、 1985 0.091167 1990 0.103432 1995 0.137172 2000 0.205491 2005 0.194529 圖表 1 中國的能源效率趨勢圖 圖表 2 中國的能源效率 根據(jù)已有研究，能源效率的變化取決于很多因素，包括改進(jìn)能源利用效率的技術(shù)發(fā)展，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源消費結(jié)構(gòu)的調(diào)整，對外開放以及市場化程度的加深等等。與以往常用的能源轉(zhuǎn)移份額分析法，因素分析法等定量方法不同，本文將采用多元回歸方法分析一些主要的影響因素：技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源消費結(jié)構(gòu)調(diào)整對于能源效率變化的貢獻(xiàn)。 在對能源效率及其影響因素進(jìn)行多元回歸之

15、前，首先需要對能源效率、科學(xué)研究支出、重工業(yè)產(chǎn)值比例以及煤炭消費比例的時間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行單位根檢驗和協(xié)整檢驗。利用中國1978年到2005年的數(shù)據(jù)，在計量軟件Eviews3.1中進(jìn)行ADF單位根檢驗，結(jié)果如下（本文只給出了對能源效率數(shù)據(jù)進(jìn)行ADF檢驗的結(jié)果報告（圖表3），科學(xué)研究支出數(shù)據(jù)、重工業(yè)產(chǎn)值比例以及能源消費比例的檢驗結(jié)果省略）： ADF Test Statistic -2.676760 1% Critical Value* -3.7204 5% Critical Value -2.9850 10% Critical Val

16、ue -2.6318 圖表3 能源效率的ADF單位根檢驗結(jié)果 由圖表3看到，能源效率一階差分?jǐn)?shù)據(jù)的ADF統(tǒng)計量-2.68小于10%顯著水平上的臨界值-2.63，這說明ADF檢驗在10%的顯著水平上拒絕了零假設(shè)，即能源效率的一階差分是平穩(wěn)的，因此能源效率數(shù)據(jù)是一個單位根過程。類似地對其余數(shù)據(jù)的檢驗結(jié)果進(jìn)行分析得到能源效率及其各影響因素的時間序列數(shù)據(jù)都是不平穩(wěn)的單位根過程。因此，對能源效率及其各個影響因素的時間序列數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)整檢驗就是必須的。筆者采用了EG檢驗，對能源效率與科學(xué)研究支出（取自然對數(shù)）、能源效率與重工業(yè)產(chǎn)值比例，以及能源效率與煤炭消費結(jié)構(gòu)比例的數(shù)據(jù)

17、進(jìn)行了檢驗，發(fā)現(xiàn)能源效率與這三個自變量之間均存在長期的協(xié)整關(guān)系。(本文只列出能源效率與科學(xué)研究支出之間協(xié)整關(guān)系的檢驗結(jié)果報告（圖表4），其余檢驗的結(jié)果報告省略) ADF Test Statistic -3.997321 1% Critical Value* -3.7076 5% Critical Value -2.9798 10% Critical Value -2.6290 圖表4 能源效率與科學(xué)研究支出回歸殘差的ADF檢驗結(jié)果 由于能源效率及其各影響因素之間存在長期的協(xié)整關(guān)系，因此，對能源效率和各影響因素建立多元線性回歸模

18、型就是可行的。具體地，衡量能源效率的多元回歸方程如下： (1) 其中為能源效率，為科學(xué)研究支出的自然對數(shù)形式，為衡量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的比例，為衡量能源消費結(jié)構(gòu)的比例。利用相關(guān)數(shù)據(jù)和計量軟件，得到能源效率的回歸方程為： (2) (4.22) (21.46) (-4.13) (-6.35) 括號中為系數(shù)估計量的t統(tǒng)計量值?？梢钥吹?，各變量的系數(shù)符號均符合預(yù)期，并且所有自變量的系數(shù)估計都在1%的水平上顯著。因此，選取技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源消費結(jié)構(gòu)的調(diào)整作為影響能源效率的主要因素是可行的。 在對(1)式進(jìn)行比較靜態(tài)分析

19、時，由于各自變量的單位相差太大，這使得系數(shù)的比較難以解釋，因此這里本文使用將因變量和全部自變量標(biāo)準(zhǔn)化之后得到的標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)來比較各自變量對因變量的影響 假設(shè)一個回歸方程的估計結(jié)果為 ，利用這個式子求出平均方程，然后減去平均方程得到 ，因為的樣本均值為零。最后將減去樣本均值之后的各個變量再分別除以各自的樣本方差，得到標(biāo)準(zhǔn)化之后的回歸方程為 。其中即為標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)，用來衡量變動一個標(biāo)準(zhǔn)差引起的的標(biāo)準(zhǔn)差的變動。 。經(jīng)過計算得到科研投入、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源消費結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)分別為0.9146、0.1842和0.2767。因此，研發(fā)投入對能源效率改進(jìn)的影響最明顯，能源消費結(jié)構(gòu)優(yōu)化的影響次之，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)

20、整對能源效率的影響最小。 （三）能源效率、能源消費與經(jīng)濟增長關(guān)系的實證研究 為了簡便實證研究，本文對各變量取自然對數(shù)的形式，得到總產(chǎn)出對資本、勞動、能源消費以及能源效率的多元回歸方程： (3) 在(3)式中，產(chǎn)出用每年度的實際GDP衡量（以1978年為基期）。對于資本存量，本文使用永久庫存法來估計中國每年的實際資本存量。對于能源效率，由于本文將能源效率定義為每噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能源投入創(chuàng)造的產(chǎn)出，即，因此，直接采用能源效率的數(shù)據(jù)對(19)式進(jìn)行回歸將可能出現(xiàn)多重共線性問題，雖然多重共線性并不影響估計量的無偏性，但會使估計量的方差增大，從而影響假設(shè)檢驗中統(tǒng)計量的計算

21、 為了更清楚地理解多重共線性的問題，本文還直接將能源效率的數(shù)據(jù)代入方程（3），進(jìn)行回歸得到結(jié)果為：，其中資本和勞動的t統(tǒng)計量分別為1.46和-1.15，這說明資本和勞動都是不顯著的，原因就是能源效率、能源消費和產(chǎn)出之間的多重共線性。 。于是本文將采用回歸方程(1)中能源效率的擬合值作為能源效率的數(shù)據(jù)進(jìn)行(3)式的回歸。在進(jìn)行平穩(wěn)性檢驗和協(xié)整檢驗之后，本文得到了(3)式的回歸方程： (4) (-6.84) (2.07) (3.52) (3.02) (5.23) 由回歸方程(4)式可以看到，各自變量系數(shù)的符號都符合預(yù)期，并且各系數(shù)的t統(tǒng)計

22、量值都大于5%置信水平的臨界值，這說明所有的系數(shù)都是非常顯著的。 根據(jù)回歸模型可以看到，能源消費和能源效率對產(chǎn)出的貢獻(xiàn)超過了資本存量對產(chǎn)出的貢獻(xiàn)：能源消費增加一個百分點將使以實際GDP衡量的產(chǎn)出增加0.54個百分點，能源效率提高一個百分點將使產(chǎn)出增加0.68個百分點，而資本存量增加一個百分點只能使產(chǎn)出增加0.22個百分點，不及能源消費和能源效率產(chǎn)出彈性的二分之一。并且，如果要維持中國目前的經(jīng)濟增長率，即保持實際產(chǎn)出的增長率為每年8%，那么在保持其他因素不變的條件下，能源消費的增長率必須維持在4.3%的水平，而能源效率的增長率必須維持在5.5%的水平。由此可以得到結(jié)論：能源消費和能源效率對于經(jīng)

23、濟的增長具有舉足輕重的作用。 （四）預(yù)測 由于本文感興趣的是能源消費和能源效率對經(jīng)濟增長的影響，因此只預(yù)測能源消費、能源效率和產(chǎn)出（即實際GDP）這三個變量。具體地，本文將采用加進(jìn)誤差糾正項的VAR模型，即VECM模型進(jìn)行相關(guān)變量的預(yù)測。之所以采用這個模型，是因為根據(jù)前面的實證結(jié)果，能源消費、能源效率和產(chǎn)出之間是相互影響的，而VAR和VECM預(yù)測可以將其他相關(guān)時間序列的影響作用考慮進(jìn)來。由于本文中的變量都屬于單位根過程，且能源消費、能源效率和產(chǎn)出之間存在兩兩的協(xié)整關(guān)系，因此需要采用更有效的VECM預(yù)測方法。 首先，由于能源消費、能源效率和產(chǎn)出都是單位根過程，因此需要先進(jìn)行一階差分，然

24、后才能建立誤差糾正模型。在選擇模型中變量的滯后階數(shù)時，筆者發(fā)現(xiàn)取1階滯后時，AIC和SC信息量取到最小值，因此在建立模型時選擇的滯后階數(shù)為1。利用數(shù)據(jù)估計系數(shù)，得到VEC模型為： (5) (6) (7) 首先進(jìn)行樣本內(nèi)的靜態(tài)預(yù)測，得到、和的預(yù)測值，將預(yù)測值與真實值相比較，觀察VEC模型的預(yù)測效果，如圖表6、7、8所示： 圖表6 能源消費的預(yù)測效果 圖表7 能源效率的預(yù)測效果 圖表8 產(chǎn)出GDP的預(yù)測效果 可見，VEC模型對變量的預(yù)測效果比較令人滿意。下面就利用這個模型對2006到2015年的能源消費、能源效率和產(chǎn)出進(jìn)行預(yù)測。

25、預(yù)測時仍然采用靜態(tài)預(yù)測方法，由于靜態(tài)預(yù)測只能超前一步預(yù)測，所以需要將每一步得到的預(yù)測值作為樣本值代入到模型中進(jìn)行下一步的預(yù)測。經(jīng)過計算，得到2006年到2015年的、和的預(yù)測值、和。然后用1978年到2005年的、和的真實值對對應(yīng)年度的預(yù)測值進(jìn)行不含截距項的簡單回歸，回歸方程分別為由于本文的變量都取了自然對數(shù)形式，因此得到的預(yù)測值其實等于的預(yù)測值。根據(jù)的預(yù)測值得到的預(yù)測值時，并不能直接取指數(shù)冪，否則會造成很大的誤差。具體做法應(yīng)當(dāng)是先對t期之前的（）的預(yù)測值取指數(shù)，得到序列，然后用對作回歸（不包含常數(shù)項），得到系數(shù)的估計值。最后，用乘以即得到的預(yù)測值。 ：

26、 (8) (9) (10) 那么，最終、和的預(yù)測值就是回歸方程(8)到(10)的擬合值，下面圖表9中列出了2006到2015年能源消費、能源效率和產(chǎn)出的預(yù)測值。 觀察圖表9中對能源效率的預(yù)測值，筆者發(fā)現(xiàn)2012年之前能源效率一直處于上升趨勢，但自2012年之后能源效率開始下降，這種變化趨勢就導(dǎo)致了能源消費量的預(yù)測值發(fā)生上面描述的變化。這進(jìn)一步驗證了能源效率對于能源消費的影響。同時，計量模型的預(yù)測結(jié)果可以對將來的經(jīng)濟活動產(chǎn)生一定的指導(dǎo)意義。因為根據(jù)

27、預(yù)測的結(jié)果，能源效率自2012年之后的下降導(dǎo)致能源消費量增加，而能源效率的下降可能受到各種政策、經(jīng)濟沖擊等的滯后影響，因此中國必須繼續(xù)加強改進(jìn)能源效率的工作，盡最大努力來避免預(yù)測模型指示的2012年將要出現(xiàn)的變化。 能源消費（萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤） 能源效率（萬元/噸標(biāo)準(zhǔn)煤） 實際GDP（億元） 2006年 238197.1 22.90803 50143.09 2007年 238075.7 25.55954 56813.32 2008年 227542.9 28.82438 63235.81 2009年 214707.9 31.67889 69031.35 20

28、10年 207343.9 33.53949 74204.94 2011年 210787.1 34.02395 79197.18 2012年 228075.9 33.43170 84808.07 2013年 260022.6 32.49426 91972.60 2014年 303729.8 32.03758 101525.60 2015年 350443.2 32.70682 113969.50 圖表9 能源消費、能源效率和產(chǎn)出的預(yù)測值 （五）數(shù)據(jù)分析 最后，筆者將把前面得到的實證結(jié)果和預(yù)測數(shù)據(jù)以及相關(guān)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，與現(xiàn)實結(jié)合起來進(jìn)行分析。

29、 能源消費增長率 能源效率增長率 必需值 4.30% 5.50% 1978-2005 5.20% 4.20% 2006-2015 4.40% 4.00% 圖表10 維持8%的實際產(chǎn)出增長率需要的條件以及滿足情況 根據(jù)回歸方程(4)式，如果要保證中國的實際產(chǎn)出增長率維持在每年8%的水平，那么在保持其他因素不變的條件下，中國的能源消費增長率必須維持在4.3%的水平，而能源效率的增長率必須維持在5.5%的水平。但是根據(jù)1978年到2005年的數(shù)據(jù)，中國能源消費的年平均增長率為5.2%，而能源效率(由(2)式的回歸擬合值計算得出)的年平均增長率僅為4.2%（如圖

30、表10所示），由此可見，在1978年到2005年期間，維持中國經(jīng)濟高速增長所必須的有效能源消費只是由能消費量的高增長所維持，因為必須的能源效率增長率并沒有得到實現(xiàn)。這說明在這段時間內(nèi)，中國的能源消費是缺乏效率的，完全依靠能源的大量投入來維持經(jīng)濟的持續(xù)增長，而并沒有實現(xiàn)有效的能源利用所帶來的密集型經(jīng)濟增長模式。同時，根據(jù)預(yù)測得出的能源消費和能源效率數(shù)據(jù)計算得到，2006年到2015年間中國能源消費的平均年增長率為4.4%，能源效率的平均年增長率為4.0%。并且，如果按照目前的能源消費狀況，而在2006年到2015年這段時間中沒有明顯改變的情況下，筆者有理由相信預(yù)測研究中得到的結(jié)果將和現(xiàn)實相差不大

31、，如果是這樣的話，那么4.0%的能源效率增長率不可能將經(jīng)濟的增長率維持在8%的水平。雖然4.4%的能源消費增長率水平能夠維持8%的經(jīng)濟增長率，并且這個數(shù)據(jù)與1978年到2005年間的能源投入增長率相比已經(jīng)有所改進(jìn)，但是單純依靠能源投入的增長來維持經(jīng)濟的增長并不是長久之計，從長期來看，這將加劇能源對經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的約束作用。數(shù)據(jù)顯示，2006年到2015年間能源效率的年平均增長率僅為4.0%，甚至低于1078年到2005年間的數(shù)值(4.2%)，這并不是一個樂觀的結(jié)果，如果中國的能源效率再得不到有效的提高，而只是依賴于單純的能源大量投入來維持經(jīng)濟的增長，那么能源約束將導(dǎo)致將來的可持續(xù)發(fā)展很難實現(xiàn)。

32、 據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，中國自1993年開始由石油出口國成為石油凈進(jìn)口國，到2003年，中國的石油及油品進(jìn)口已達(dá)到8600萬桶，成為僅次于美國的第二大石油消費國 數(shù)據(jù)來自《BP世界能源統(tǒng)計2006》。 。據(jù)專家預(yù)測，截止到2010年中國將有40%的石油需要進(jìn)口，到2020年將有50%的石油需要進(jìn)口。因此，中國能源供求的矛盾正在逐漸加劇。根據(jù)中國的能源生產(chǎn)和能源消費數(shù)據(jù)，本文發(fā)現(xiàn)自1992年開始，中國的能源消費已經(jīng)開始依賴于進(jìn)口，1992年的能源進(jìn)口量占總消費量的1.8%，但2005年能源供需的缺口已經(jīng)達(dá)到能源總消費量的7.7%。如果按照1978年到2005年的平均能源生產(chǎn)增長率4.5%進(jìn)行計算，

33、那么到2015年中國的能源生產(chǎn)總量將達(dá)到306236.7萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，根據(jù)2015年的能源消費預(yù)測值可得，2015年中國的能源供需缺口將達(dá)到44206.5萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，是2005年能源供需缺口的2.6倍，如果這一缺口只能依賴于進(jìn)口來彌補的話，那么能源進(jìn)口量將達(dá)到能源總消費量的12.6%，這將嚴(yán)重威脅到中國的能源安全問題，因此，在保持經(jīng)濟增長速度的前提下，減少能源消費量或加大能源生產(chǎn)量將是緩解中國能源安全問題的必由之路。 但是，能源生產(chǎn)量的增加將不可避免地受到能源總儲量的限制。根據(jù)《BP世界能源統(tǒng)計2006》，1985年末中國已探明的石油總儲量為171億桶，1995年末為163億桶，到2004年和

34、2005年末則均為160億桶，占世界已探明總儲量的1.3%。另外，截至2005年底，中國已探明的天然氣總儲量為23.5億立方米，占世界已探明總儲量的1.3%，已探明的煤炭總儲量為145億噸，占世界已探明總儲量的12.6%，而這三種主要能源的現(xiàn)有總儲量僅僅分別能夠維持16年、47年和52年的持續(xù)開采。因此，依靠增加能源生產(chǎn)量來推動經(jīng)濟增長在長期內(nèi)必將失敗，減少能源消費量并積極尋找可再生能源和替代能源將成為維持經(jīng)濟可持續(xù)增長的必要手段。 四、政策建議 根據(jù)上述實證研究的結(jié)果以及相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，本文認(rèn)為，為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和持續(xù)較高的經(jīng)濟增長率，中國一方面要關(guān)注能源效率的提高；另一方面要通過

35、積極發(fā)展可再生能源擴大能源的潛在儲備量。 （一）關(guān)注能源效率的提高 由于2006年到2015年能源效率的年平均增長率預(yù)期為4.0%，明顯低于維持8%的經(jīng)濟增長速度所必須的能源效率增長率5.5%，因此，本文得出提高能源效率將是一項非常迫切的任務(wù)。由于能源效率的改進(jìn)主要依賴于能源技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，能源消費結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，以及本文實證中沒有涉及的能源價格，因此，制定旨在提高能源效率的有關(guān)能源政策時，應(yīng)該從這幾個方面出發(fā)。根據(jù)實證部分得出的結(jié)果： 本文將計算出要使能源效率滿足經(jīng)濟發(fā)展的需求，影響能源效率的各因素應(yīng)當(dāng)滿足的條件。 首先能源技術(shù)的發(fā)展都對能源效率的提高發(fā)揮著重要的

36、作用。通過對能源效率的實證研究，要想使能源效率的增長率從預(yù)期的4.0%提高到必須的水平即5.5%，在保持其他因素不變的條件下，科學(xué)與研究支出應(yīng)當(dāng)增加278.9%，即需要增長兩倍之多。因此，加大對能源技術(shù)研發(fā)的投資，并且大力推廣各種先進(jìn)的、有經(jīng)濟效用的高效產(chǎn)能技術(shù)，將是一項非常有效的舉措。 其次，中國還應(yīng)當(dāng)繼續(xù)加快國內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。同樣，根據(jù)對能源效率的實證研究，要想使能源效率的增長率從預(yù)期的4.0%提高到必須的水平即5.5%，在保持其他因素不變的條件下，重工業(yè)產(chǎn)值占工業(yè)總產(chǎn)值的比例應(yīng)當(dāng)降低2.1%，但自1978年到2005年，中國重工業(yè)產(chǎn)值占工業(yè)總產(chǎn)值的比例甚至以年平均0.64%的速度在增

37、長，這說明中國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化仍然存在很大不足。并且自2003年以來，中國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)又出現(xiàn)了與大躍進(jìn)時期相似的模式，即主要依賴高能源投入和嚴(yán)重的能源浪費與環(huán)境污染為特征的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，為了緩解這種產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特征對能源、環(huán)境和經(jīng)濟增長造成的不利影響，中國應(yīng)加大調(diào)整優(yōu)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的力度。針對這個問題，黨的十六大提出了要走以信息化帶動工業(yè)化的新型工業(yè)化道路，2003年黨的十六屆三中全會又提出了樹立全面、協(xié)調(diào)、可持續(xù)的新的發(fā)展觀，通過轉(zhuǎn)變增長方式和結(jié)構(gòu)調(diào)整，改變以高投入、高消耗來實現(xiàn)經(jīng)濟快速增長的局面。但是自2003年以后逐漸向重工業(yè)和工業(yè)偏離的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)顯示中國還應(yīng)當(dāng)繼續(xù)加大對符合新型工業(yè)化道路要求的產(chǎn)業(yè)的投入，

38、例如電子信息產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)、精細(xì)化工業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)。 再次，優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)也是制定高效能源政策時必須考慮到的一個方面。根據(jù)對能源效率的實證研究，要想使能源效率的增長率從預(yù)期的4.0%提高到必須的水平即5.5%，在保持其他因素不變的條件下，煤炭的消費比例降低的速度應(yīng)達(dá)到3.95%，而1978年到2005年間，中國煤炭消費比例降低的速度僅為0.1%，這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的?？梢哉f，以煤炭為主的能源消費結(jié)構(gòu)是造成中國能源效率低下的另一個主要原因，并且同時也是造成大氣環(huán)境污染的主要原因。因為中國目前的煤炭利用技術(shù)還不成熟，導(dǎo)致利用效率低下，能源浪費和廢氣排放嚴(yán)重。而且數(shù)據(jù)顯示，雖然近年來中國的能源消費結(jié)構(gòu)

39、得到了不斷的優(yōu)化，2005年中國的能源消費總量中，煤炭的消費比例為68.9%，石油的消費比例為21%，天然氣和水電、核能、風(fēng)電的消費比例僅分別為2.9%和7.2%，而美國2005年煤炭的消費比例僅為24.6%，石油的消費比例和天然氣的消費比例分別為40.4%和24.4%，日本2005年煤炭的消費比例僅為23.1%，石油和天然氣的消費比例分別為46.5%和13.9% 數(shù)據(jù)來自《BP世界能源統(tǒng)計2006》。 ?？梢姡c發(fā)達(dá)國家相比，中國的能源消費結(jié)構(gòu)還存在很大的不足。因此，中國的能源政策制定應(yīng)將優(yōu)化能源消費結(jié)構(gòu)作為一個重要的方面。具體應(yīng)加速潔凈能源的發(fā)展例如水電、太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、地?zé)岷秃?/p>

40、洋能等，提高優(yōu)質(zhì)能源的比重，發(fā)掘能源作物的巨大節(jié)能潛力，并積極推進(jìn)能源各行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整工作，努力實現(xiàn)能源工業(yè)的均衡發(fā)展。 最后，中國在制定能源政策時還需要考慮到的一個重要方面就是能源價格。由于能源價格對能源消費的影響存在著兩個途徑：第一就是能源價格通過對能源效率的作用而影響能源消費量，比如能源價格上升會促使能源效率的提高，而能源效率的提高又會減少能源消費量；第二個途徑就是能源價格上升會直接減少能源消費量。因此，能源價格對能源消費的影響很難確定，基于這個原因，本文并沒有對能源價格的影響進(jìn)行考慮。但是，由于石油進(jìn)口量的增加，中國對國際石油市場的依存度越來越高，因此國際油價的波動將不可避免地影響中

41、國的能源消費和經(jīng)濟增長。數(shù)據(jù)顯示，雖然2005年中國石油的對外依存度比2004年降低了2.2%，但仍高達(dá)42.9%。根據(jù)有關(guān)預(yù)測，到2010年和2020年，中國的對外石油依存度將分別達(dá)到50%和58%。但是，盡管我國是第二大石油進(jìn)口國，但對國際油價的影響比重還不到0.1%，這意味著我國還不具備在國際貿(mào)易中化解市場風(fēng)險和保護(hù)自己利益的足夠能力。近年來，由于世界各國的經(jīng)濟發(fā)展，國際油價和原材料價格出現(xiàn)大幅度上漲，這對中國的經(jīng)濟增長帶來了沉重的負(fù)擔(dān)。據(jù)測算， 國際油價每桶上漲1美分，中國石油進(jìn)口成本將增加46億人民幣，直接影響國內(nèi)生產(chǎn)總值增長0.043個百分點。因此，中國應(yīng)充分發(fā)揮石油消費大國的需求

42、優(yōu)勢，積極參與國際石油的定價體系，從國際油價變動的被從承受者變?yōu)橹鲃佑绊懻?，為此，中國?yīng)盡快建立和完善自己的石油期貨市場，以遠(yuǎn)期交易方式降低短期價格風(fēng)險。其次，中國還應(yīng)建立國際采購的協(xié)調(diào)機制，爭取合理的石油價格，打破國內(nèi)市場中存在的壟斷行為，進(jìn)一步形成統(tǒng)一開放的能源原材料市場。此外，中國還需要建立完善的能源安全保障體系，保證現(xiàn)貨和期貨的儲備，保證商品期貨市場和金融期貨市場的發(fā)展。 （二）通過積極發(fā)展可再生能源擴大能源的潛在儲備量 在制定適當(dāng)有效的能源政策時，除了考慮通過提高能源效率保證能源的可持續(xù)利用，“開源”也應(yīng)當(dāng)?shù)玫阶銐虻年P(guān)注。根據(jù)4.6中的數(shù)據(jù)分析，2015年中國的能源供需缺口將

43、達(dá)到44206.5萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，而且2005年底中國各能源的已探明儲量最多也只能維持50多年的持續(xù)開采，可見擴大能源的潛在儲備量是非常重要的。目前可再生能源主要是指水能、風(fēng)能、生物質(zhì)能、太陽能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿?。我國的可再生能源非常豐富，開發(fā)利用的潛力很大。 要想擴大潛在的能源儲備量，除了積極開發(fā)各種可再生能源之外，還應(yīng)當(dāng)抓住機遇，大力進(jìn)口各種能源，例如風(fēng)電、煤炭和天然氣，并努力實施能源進(jìn)口多元化戰(zhàn)略，擴大石油供應(yīng)渠道，盡可能多地進(jìn)口石油和天然鈾。尤其對于沿海地區(qū)，大力進(jìn)口煤炭將能夠有效緩解目前十分緊張的能源運輸問題。同時，中國還應(yīng)當(dāng)制定政策嚴(yán)格控制能源和資源性產(chǎn)品的出口，希望能夠與擴大能源進(jìn)

44、口結(jié)合起來增加國內(nèi)能源資源的存量，避免對國內(nèi)資源的過度開發(fā)。從長遠(yuǎn)來看，這對加強中國的能源儲備，保障中國的能源安全具有重要意義。 五、結(jié)論、創(chuàng)新與不足 本文在能源消費與經(jīng)濟增長關(guān)系的研究中加入了能源效率這一因素，考察了中國的能源狀況與經(jīng)濟發(fā)展之間的關(guān)系。在加入能源效率時，為了避免多重共線性對實證研究結(jié)果的影響，本文選取了能源效率的替代變量：能源效率對其影響因素——科研支出、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化和能源消費結(jié)構(gòu)變化——回歸之后的擬合值。在考察能源效率、能源消費與經(jīng)濟增長的關(guān)系之后，本文還利用這一步的施政結(jié)果對2006到2015年的能源消費和能源效率進(jìn)行了預(yù)測，本文進(jìn)行預(yù)測的主要目的并不是和未來的實

45、際消費量進(jìn)行對比來衡量預(yù)測的準(zhǔn)確性，從而判斷本文使用的預(yù)測系統(tǒng)的有效性，而是根據(jù)預(yù)測結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的政策分析，使本文的政策建議基于數(shù)據(jù)，有理可依。以上正是本文的創(chuàng)新之處。 經(jīng)過本文的實證分析，得到了以下結(jié)論： 第一，對能源效率及其影響因素：科研投入、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源消費結(jié)構(gòu)建立多元線形回歸模型，利用中國1978年到2005年的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行模型估計，發(fā)現(xiàn)各因素對能源效率的邊際影響在經(jīng)濟意義上和統(tǒng)計意義上都是非常顯著的。 第二，建立實際產(chǎn)出對資本、勞動、能源消費和能源效率的多元線形回歸模型，發(fā)現(xiàn)各種生產(chǎn)要素對產(chǎn)出的邊際貢獻(xiàn)在經(jīng)濟意義和統(tǒng)計意義上都是顯著的，并且能源消費和能源效率的邊際貢獻(xiàn)大約是資

46、本的邊際貢獻(xiàn)的兩倍之多 第三，根據(jù)前面的實證結(jié)果，本文驗證了能源效率、能源消費和經(jīng)濟增長之間的相關(guān)關(guān)系，以此建立向量誤差糾正模型對我國2006年到2015年的能源消費量、實際GDP以及能源效率進(jìn)行預(yù)測。 第四，本文還對所有的實證結(jié)果和預(yù)測得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，得到了維持中國的經(jīng)濟增長所必須要求的能源消費增長率和能源效率增長率，然后綜合考慮能源儲備限制和能源安全問題，得到了提高能源效率和開發(fā)可再生能源將是保證中國經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展、緩解能源約束和環(huán)境污染壓力的必然途徑。 由于種種原因，本文還遺留下一些沒有來得及研究的問題。 第一，由于能源價格對能源消費的影響不能確定，因此本文在建立能源效率及其

47、影響因素的回歸模型中并沒有考慮能源價格的影響，但是毋庸置疑，能源價格對能源效率，進(jìn)而對能源消費和經(jīng)濟增長都有著不可忽略的影響，因此這也是以后可以研究的一個方面，即如何衡量并定量地分析能源價格對能源效率和能源消費的影響，并根據(jù)這些影響提出以能源價格為中心的能源政策建議。 第二，文中用來預(yù)測的向量誤差糾正模型只考慮了能源效率、能源消費和經(jīng)濟增長這三個因素。原因是變量個數(shù)的增加將會使向量誤差糾正模型的系數(shù)成倍增加，從而導(dǎo)致自由度損失很多，而本文選擇的樣本期又比較短，觀測值數(shù)量有限，因此多增加變量個數(shù)會影響模型估計的準(zhǔn)確性，進(jìn)而影響到模型的預(yù)測能力。這也是以后的研究可以改進(jìn)的一個方面，通過建立更恰當(dāng)

48、的模型，或搜集更多的數(shù)據(jù)，來選擇更多的相關(guān)變量進(jìn)行研究，使模型更具有現(xiàn)實意義，并完善模型的預(yù)測能力。 參考文獻(xiàn) [1] Akarca, A.T. and T.V. Long, 1980, “On the relationship between energy and GNP: a reexamination” [J], Energy Development, 5, pp. 326-331. [2] Ayong A.D. and L. Kama, 2001, “Sustainable growth, renewable resou

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62、04年第10期。 [32] 張軍，章元，2001，“對中國資本存量K的再估計” [J]，《China Economic Review》，2001年第12期。 Abstract As the development of the global economy, the constraint of energy on the sustainable development of economy is becoming more and more obvious. This article just adds energy efficiency in the study on the rela

63、tionship between China’s economic growth and energy consumption. By using time series multivariable linear regression methods with China’s relevant data, which from 1978 to 2005, the writer constructs the regression model to analysis the factors that would impact energy efficiency. After that, a reg

64、ression model is conducted of China’s real output to capital, labor, energy consumption and energy efficiency, being used to estimate the marginal contribution of every factors to the real output. In addition, the writer also makes forecasts of energy efficiency, energy consumption and real output of China in 2006 to 2015 to prove the fundamental influence of energy efficiency to the economic growth. Key words: energy efficiency; energy consumption; economic growth; time series JEL：O30 作者姓名：趙婭 聯(lián)系方式：山東大學(xué)新校區(qū)經(jīng)濟研究中心04級碩士生 250100 電郵：zhaoya_lion@ 電話：13625313636