區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消耗的關(guān)聯(lián)及其效率分析

邢俊

(南陽(yáng)理工學(xué)院商學(xué)系，河南 南陽(yáng) 473004)

區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消耗的關(guān)聯(lián)及其效率分析

邢俊

(南陽(yáng)理工學(xué)院商學(xué)系，河南 南陽(yáng) 473004)

在對(duì)某地區(qū)2000～2009年經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消費(fèi)量、能源強(qiáng)度、能源結(jié)構(gòu)和資本存量的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)描述的基礎(chǔ)上，應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析法和格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)法對(duì)該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消耗之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系進(jìn)行了討論，并對(duì)該地區(qū)2000～2009年的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)效率進(jìn)行了相對(duì)性評(píng)價(jià)。分析認(rèn)為:雖然該地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消費(fèi)量有著較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)度，但是能源消耗與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間并不存在明顯的因果關(guān)系;DEA評(píng)價(jià)顯示，該地區(qū)近3年的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)達(dá)到了Pareto有效狀態(tài)。

能源消耗;經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng);灰色關(guān)聯(lián)分析;Granger檢驗(yàn)

在國(guó)家“節(jié)能減排”的倡導(dǎo)下，繼續(xù)保持經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)較快發(fā)展就成為檢驗(yàn)地方政府經(jīng)濟(jì)發(fā)展思路的時(shí)代命題。一般而言，能源供應(yīng)(能源消費(fèi)量)對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)具有較大影響［1］，能源價(jià)格水平與經(jīng)濟(jì)增速之間往往存在反方向的變動(dòng)趨勢(shì)，然而情況也不總是如此。國(guó)家能源局對(duì)中國(guó)2009年第一季度GDP增長(zhǎng)與能源消費(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后認(rèn)為，能源消費(fèi)的變化與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)不同步是可能發(fā)生的現(xiàn)象。因此，揭示某特定地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消耗之間的關(guān)系，有利于跟蹤和預(yù)測(cè)該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展態(tài)勢(shì)和未來(lái)發(fā)展的可能趨勢(shì)［2-5］。本文在對(duì)某地區(qū)2000～2009年國(guó)民生產(chǎn)總值與能源消費(fèi)量、能源強(qiáng)度、能源結(jié)構(gòu)和資本存量的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行描述的基礎(chǔ)上，應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)法對(duì)該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消耗之間的靜態(tài)關(guān)系進(jìn)行了分析，然后通過(guò)格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)法對(duì)該地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消耗之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系進(jìn)行了分析，最后應(yīng)用DEA模型對(duì)該地區(qū)10個(gè)年份的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)效率進(jìn)行了相對(duì)性評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:雖然該地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消費(fèi)量有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)度，但能源消耗與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間并不存在明顯的因果關(guān)系;DEA評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，該地區(qū)近3年的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)達(dá)到了Pareto有效狀態(tài)。其中原因可能包括產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、高載能產(chǎn)品的去庫(kù)存化和產(chǎn)業(yè)能耗的下降等，也不排除經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的轉(zhuǎn)折階段表現(xiàn)出的周期現(xiàn)象。

一、能源消耗和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的灰色關(guān)聯(lián)分析

灰色系統(tǒng)理論是鄧聚龍教授發(fā)展起來(lái)的一門新興學(xué)科［6］。該理論以幾何形狀接近的行為序列為基礎(chǔ)，通過(guò)分析和確定因子間的影響程度或因子對(duì)行為的貢獻(xiàn)程度來(lái)揭示事物之間的關(guān)聯(lián)。所謂灰色，實(shí)為對(duì)未知或不確定關(guān)聯(lián)的挖掘?；疑P(guān)聯(lián)分析法與其他方法相比有一定的優(yōu)越性，它放棄了對(duì)大樣本(樣本容量大于等于30，樣本服從某典型分布等)的苛刻要求，其基本思想是:根據(jù)分析對(duì)象時(shí)序數(shù)列曲線的相似程度(或擬合程度)來(lái)判斷其不同對(duì)象之間的關(guān)聯(lián)度，2條曲線越相似，其關(guān)聯(lián)度越大;反之越?。?-8］。

本文選取的變量包括某地區(qū)的國(guó)民生產(chǎn)總值Y;能源消費(fèi)量X1;能源強(qiáng)度X2，表示單位產(chǎn)值能耗，為一次能源使用或最終能源使用與國(guó)民生產(chǎn)總值之比;能源結(jié)構(gòu)X3，采用煤炭消耗量占能源消費(fèi)總量的比例來(lái)衡量;資本存量X4，使用永久庫(kù)存法估算?；A(chǔ)數(shù)據(jù)見表1。

表1 2000～2009年能源消耗與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù)

圖1顯示，2000～2009年該地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消費(fèi)量和資本存量之間同步增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，能源消費(fèi)量和資本存量的增速持續(xù)高于國(guó)民生產(chǎn)總值增速，能源消費(fèi)量與資本存量之間的關(guān)系也較為密切。

圖1 經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消耗量和資本存量的關(guān)系

按照灰色關(guān)聯(lián)分析的求解步驟，首先對(duì)各變量序列進(jìn)行量綱1處理，以保證變量的可比性，即以2000年為基期，將該年份各變量數(shù)據(jù)初始化為1;然后以Y為參考序列，以X1、X2、X3、X4為比較序列，計(jì)算比較序列與參考序列的的絕對(duì)差。取分辨系數(shù)為0.5，關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)處理結(jié)果見表2。

表2中，Y0、X0(1)、X0(2)、X0(3)、X0(4)分別為變量序列Y、X1、X2、X3、X4量綱1的處理結(jié)果;△X0(1)、△X0(2)、△X0(3)、△X0(4)為比較序列與參考序列的絕對(duì)差;在此基礎(chǔ)上求出的比較序列與參考序列絕對(duì)差的最大值與最小值分別為2.225 3和0，計(jì)算出的關(guān)聯(lián)系數(shù)為r01、r02、r03、r04。關(guān)聯(lián)度如表3所示。

關(guān)聯(lián)度越接近于1，說(shuō)明序列之間的關(guān)聯(lián)程度越大，即比較序列對(duì)參考序列的影響越大。從表3可以看出，在21世紀(jì)的最初10年，該地區(qū)能源消費(fèi)量對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了其他因素，關(guān)聯(lián)度的極差達(dá)到了0.302。資本存量對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響僅為0.626，略低于能源強(qiáng)度和能源結(jié)構(gòu)。

表2 關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)處理結(jié)果

表3 經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消耗的關(guān)聯(lián)度

二、Granger因果關(guān)系檢驗(yàn)

為了對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消費(fèi)量、能源強(qiáng)度、能源結(jié)構(gòu)、資本存量之間的關(guān)系做進(jìn)一步分析，用Granger因果關(guān)系檢驗(yàn)法對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消耗各變量序列之間的因果關(guān)系進(jìn)行檢驗(yàn)。選擇計(jì)量軟件EViews5.0進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

由表4可以看出，在10%(或小于10%)的顯著性水平上，Y與X1、X2、X3、X4存量之間不存在因果關(guān)系;在15%的顯著性水平上，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)Y與解釋變量X1、X2、X4之間不存在因果關(guān)系，但是與X3之間存在單向因果關(guān)系，即能源結(jié)構(gòu)變化是引起經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的Granger原因，反之不成立。

為了深入探討經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與各要素的關(guān)系以及經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)效率和優(yōu)化途徑，本文以下通過(guò)DEA模型對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行基于投入產(chǎn)出的分析。

表4 能源消耗與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)因果關(guān)系的Granger檢驗(yàn)

三、基于DEA的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)效率評(píng)價(jià)

(一)模型構(gòu)建

以該地區(qū)國(guó)民生產(chǎn)總值為產(chǎn)出，用yp=(y1p)T(p=2000，2001，…，2009)表示;以能源消費(fèi)、能源強(qiáng)度、能源結(jié)構(gòu)和資本存量為投入，用xp=(x1p，x2p，x3p，x4p)T(p=2000，2001，…，2009)表示。對(duì)第p年的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)效率Vp可用最優(yōu)評(píng)價(jià)模型表示為

式中:θ為相對(duì)效率指數(shù);s－為松弛變量;s+為剩余變量;λj為權(quán)系數(shù);δ為取0或1的參數(shù)。

相應(yīng)的生產(chǎn)可能集T為

定義1［9］:若規(guī)劃(DP)的任意最優(yōu)解λ0=都有s－0=0、s+0=0、θ0=1，則第p年經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)是有效的;否則，增長(zhǎng)無(wú)效。

定理1［10］:(xp，yp)在生產(chǎn)前沿面上投影為經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)有效，

定義1、定理1中的參數(shù)含義見文獻(xiàn)［10］。對(duì)于多目標(biāo)規(guī)劃問(wèn)題

有如下結(jié)論:

定理2:第p年是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)有效的，當(dāng)且僅當(dāng)(xp，yp)為(VP)的Pareto有效解。

(二)評(píng)價(jià)結(jié)果與分析

接下來(lái)，對(duì)該地區(qū)2000～2009年的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)效率進(jìn)行相對(duì)有效性評(píng)價(jià)?？紤]到該地區(qū)的能源強(qiáng)度基本上呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，即依靠資源的投入獲得經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)的模式已經(jīng)得到了充分發(fā)揮，政府決策者將采取各種措施減少規(guī)模不經(jīng)濟(jì)，推遲規(guī)模報(bào)酬遞減階段的到來(lái)。為此，令δ=0，應(yīng)用(DP)模型對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果如表5所示。

從表5可以看出，該地區(qū)在2000、2002、2007、2008、2009年的相對(duì)效率值為1，根據(jù)定義1和定理2，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)效率處于有效狀態(tài)，投入、產(chǎn)出都不存在改進(jìn)的可能性，投入、產(chǎn)出之間達(dá)到了Pareto有效狀態(tài);其中，2007～2009年該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)效率都為1，明顯優(yōu)于2003～2006的水平，且剩余變量和松弛變量均為0，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式優(yōu)化情況較好;其余年份的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)效率較低，至少存在一個(gè)或，說(shuō)明至少有1項(xiàng)投入或產(chǎn)出沒(méi)有達(dá)到Pareto有效狀態(tài)，而2005年的效率值最低，為0.956。從松弛變量和剩余變量上看，該地區(qū)這10年的國(guó)民生產(chǎn)總值、資本存量都為0，說(shuō)明沒(méi)有改變的必要性，此外，2002年只有能源強(qiáng)度的松弛變量為0.109，剩余為0。

表5 經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)效率評(píng)價(jià)結(jié)果

以2006年為例，該年份的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)效率為0.978，能源消費(fèi)量和資本存量的松弛變量分別為511.205和0.044。根據(jù)定義1和定理1，在保持其他投入和產(chǎn)出指標(biāo)不變的情況下，減少能源消費(fèi)量和資本存量的數(shù)量，該年份的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)效率將有所提升，如果減少的量分別為511.205和0.044，那么，該年份的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顟B(tài)可以修正為有效。對(duì)其他無(wú)效年份也可做類似分析。

為了考察經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與各投入要素的關(guān)系，選取效率值和能源消費(fèi)量與能源結(jié)構(gòu)的松弛變量和為分析對(duì)象，繼續(xù)對(duì)三者之間的曲面圖和等值線圖進(jìn)行討論。從圖2可以看出，曲面在中間部分凹陷，在指向效率值和其相反位置處凸起，說(shuō)明2000～2009年的前幾年和后幾年經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)效率較高。

從圖3可以看出，2000～2009年間的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)效率都介于0.959～1.000之間，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)較為平緩，能源消費(fèi)量的松弛變量小于540，能源結(jié)構(gòu)的松弛變量小于0.045，2004年和2005年的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)效率較低，且能源消費(fèi)量與能源結(jié)構(gòu)的松弛變量也處于較高位置，改進(jìn)的空間較大。

四、結(jié)語(yǔ)

隨著生存與發(fā)展的矛盾不斷加劇，低碳經(jīng)濟(jì)逐漸成為世界的共識(shí)，“節(jié)能減排”、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式對(duì)任何一個(gè)國(guó)家和地區(qū)來(lái)說(shuō)都顯得刻不容緩。本文選取中國(guó)某地區(qū)為研究對(duì)象，綜合采用灰色關(guān)聯(lián)分析和Granger檢驗(yàn)對(duì)該地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消費(fèi)量、能源強(qiáng)度、能源結(jié)構(gòu)和資本存量的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了分析，并應(yīng)用DEA方法對(duì)其2000～2009年10年間的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)效率進(jìn)行了相對(duì)性評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示，該地區(qū)能源消費(fèi)量對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響超過(guò)了其他因素，關(guān)聯(lián)度最高，資本存量對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響最弱;進(jìn)一步分析顯示，該地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)能源結(jié)構(gòu)的變化較為敏感;在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)效率的評(píng)價(jià)方面，該地區(qū)近幾年的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)效率較高，投入與產(chǎn)出之間基本達(dá)到了Pareto有效狀態(tài)，且所有年份中，地區(qū)國(guó)民生產(chǎn)總值的剩余變量和資本存量的松弛變量均為0，說(shuō)明該地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變應(yīng)重點(diǎn)優(yōu)化能源消費(fèi)量、能源強(qiáng)度和能源結(jié)構(gòu)。本文對(duì)地方各級(jí)政府考察經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)特定資源的依存度、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式轉(zhuǎn)變的效果評(píng)定等問(wèn)題具有一定的借鑒意義，并可對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)治理相關(guān)命題的研究提供一定的理論支撐。當(dāng)然，現(xiàn)在的工作還是初步的，有待于進(jìn)一步發(fā)展和完善。

［1］Kraft J.On the relationship between energy and GNP［J］.Energy Development，1978，26(3):401-403.

［2］劉小麗，盧鳳君.中國(guó)能源消費(fèi)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系研究［J］.工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)，2007，26(9):55-58.

［3］趙麗霞，魏巍賢.能源與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模型研究［J］.預(yù)測(cè)，1998(6):32-34，49.

［4］林伯強(qiáng).電力消費(fèi)與中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng):基于生產(chǎn)函數(shù)的研究［J］.管理世界，2003(11):18-27.

［5］汪旭暉，劉勇.中國(guó)能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng):基于協(xié)整分析和Granger因果檢驗(yàn)［J］.資源科學(xué)，2007，29(5):57-62.

［6］劉思峰.灰色系統(tǒng)理論及其應(yīng)用［M］.北京:中國(guó)科技出版社，1999.

［7］黃飛，何明.能源消費(fèi)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的灰色關(guān)聯(lián)分析［J］.能源研究與利用，2000(6):11-12.

［8］尹春華，顧培亮.我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與能源消費(fèi)的灰色關(guān)聯(lián)分析［J］.天津大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，36(1):104-107.

［9］邢俊.集團(tuán)拆分效率綜合評(píng)價(jià)的非參數(shù)方法［J］.系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐，2010，30(4):700-708.

［10］魏權(quán)齡.數(shù)據(jù)包絡(luò)分析［M］.北京:科學(xué)出版社，2004.

Analysis of efficiency and correlation between regional economic growth and energy consumption

XING Jun
(Department of Business，Nanyang Institute of Technology，Nanyang 473004，Henan，China)

Based on the statistical description of the raw data about economic growth and energy consumption，energy intensity，energy structure and capital stock in a region(2000～2009)，the paper applies the grey correlation analysis method and Granger causality test method to discuss the dynamic relationship between economic growth and energy consumption of the region，and also evaluates the region's economic growth，the relative efficiency in the period from 2000 to 2009.The results show that although the region's economic growth and energy consumption have a strong correlation，there is no clear and casual correlation between the energy consumption and economic growth.Furthermone，the evaluation shows that the region's economic growth has reached the Pareto efficient state in the past three years.

energy consumption;economic growth;grey correlation analysis;Granger test

F061.5

A

1671-6248(2011)04-0047-05

2011-07-10

河南省政府決策研究招標(biāo)課題(2011B530);河南省哲學(xué)社會(huì)科學(xué)規(guī)劃項(xiàng)目(2010FJJ043)

邢俊(1980-)，男，內(nèi)蒙古通遼人，講師，管理學(xué)博士研究生。