我國煤炭供給缺口度量及與經濟波動的相關性研究

張言方，聶 銳，王 迪

(中國礦業(yè)大學管理學院,江蘇 徐州 221006)

由于我國以煤為主的能源結構在短期內難以發(fā)生根本性變化，煤炭市場的供需變化將直接關系到國民經濟的穩(wěn)定發(fā)展。目前，國家發(fā)改委已明確表示2013年起政府將取消電煤雙軌制，這表明國家對煤炭價格的干預作用進一步降低，價格杠桿對煤炭供需狀況的調節(jié)作用強化，煤炭市場供需狀況可通過煤炭供給缺口變動趨勢得到反映。隨著我國經濟增速放緩和煤炭凈進口量的大幅增加，整個國內煤炭市場面臨巨大的煤炭供給壓力。因此，準確衡量煤炭供給缺口對政府和煤炭企業(yè)的經營決策及行業(yè)規(guī)劃具有重要意義。

1 文獻綜述

當前，國內對于煤炭供需平衡的分析主要集中于煤炭供需矛盾的成因及其機理研究，其中煤炭供給的研究大多集中在煤炭供給的影響與預測、煤炭產能、供應鏈及供給能力的研究。如劉偉和陳曉紅[1]從政府對煤炭總量的預測、煤炭市場體制及政策角度分析出煤炭供給周期富余和短期急缺的原因是煤炭供給彈性缺失、政府的不當干預導致的煤炭價格扭曲和長期價格引導信號缺失等。林晗[2]、艾德春[3]、吳麗壹[4]等人從煤炭資源狀況、生產結構、市場集中度、運輸及投資等方面分析影響煤炭供給的因素，用于煤炭供給的長、短期預測預警分析。

相比而言，煤炭產能的規(guī)劃在總體上決定了煤炭供給規(guī)模，相關產能估算的研究近幾年比較多。謝和平等[5]預計到2030年我國煤炭需求將達到35億～40億t；王宏英等[6]對我國13個大型煤炭基地從土地和水資源兩個因素估算出我國煤炭年開采規(guī)模約為38.27億t。

從已有研究來看，現(xiàn)有文獻多是基于煤炭供需差額的測算方法來分析煤炭市場的運行狀況，而實質上，由于經濟周期性因素的影響，煤炭供需平衡受制于生產、技術、運輸等要素的影響，本文認為煤炭供給是一種經濟活動，適用于產出缺口度量的思路。因此，本文從理論上界定煤炭潛在供給及煤炭供給缺口的概念，利用HP濾波估算煤炭供給缺口水平，并進一步討論與經濟波動之間的關系，為政府及企業(yè)制定政策提供參考。

2 方法與數據

2.1 煤炭供給缺口的定義

本文中，暫不考慮煤炭的運輸問題，煤炭供給量主要取決于煤炭生產量，此外還包括煤炭的當期庫存和凈進口量。結合煤炭工業(yè)產值的定義，我們可知煤炭供給量可作為煤炭工業(yè)的產出。借鑒任玉瓏等[7]關于電力供給缺口的定義，煤炭供給缺口表示為現(xiàn)實煤炭供給與煤炭潛在供給差值占煤炭潛在供給的比率。用C表示煤炭供給缺口，CS表示現(xiàn)實煤炭供給，CS*表示煤炭潛在供給，其含義為對現(xiàn)實煤炭供給進行HP濾波分解后的趨勢項。煤炭供給缺口的計算公式如下

缺口為正，表示現(xiàn)實煤炭供給大于煤炭潛在供給，反映資源存在過度開發(fā)利用現(xiàn)象，代表煤炭供不應求、產能不足；缺口為負，表示現(xiàn)實煤炭供給小于煤炭潛在供給，反映資源未被充分利用，表示煤炭供大于求，存在產能過剩的風險；缺口接近或等于零，說明在一定約束條件下資源得到充分利用，表示煤炭供需達到平衡。

總體而言，煤炭供給是經濟總產出的具體組成，煤炭的資源稟賦狀況對煤炭供給的影響是固定的，對煤炭供給波動幾乎無影響作用，而其他生產要素如開采能力、勞動力、資本等都受宏觀經濟波動以及其他外部沖擊的影響。其他外部沖擊，如安全事故等多屬于一種隨機沖擊，長期不足改變煤炭供給的自然趨勢。因此，本文主要關注宏觀經濟波動對煤炭供給的影響。

2.2 煤炭供給缺口的度量

本文借鑒產出缺口的HP濾波估算方法來測度煤炭供給缺口(C)。HP濾波法的原理是將樣本點數據分解為周期項和趨勢項，趨勢項當作潛在供給，通過最小化實際產出和樣本點趨勢值來估算潛在供給值。通過滿足式(2)進行趨勢分解：

在Eviews計算中，λ默認為100，而Kosei Fukuda[8]和張連城[9]都認為6.25為最佳取值，考慮到本文估算煤炭供給缺口時選擇年度數據，分別選取λ=100和λ=6.25進行比較分析。

煤炭供給缺口計算過程中，假設煤炭行業(yè)生產函數滿足柯布-道格拉斯函數，并取其對數形式，即：

其中L表示勞動力，K表示資本量。根據前面煤炭供給缺口的表達式，可推出其計算公式為：

2.3 GARCH模型

為避免隨機誤差項的異方差對結果的影響，本文將建立煤炭潛在供給的GARCH模型，分析與經濟波動間的關系，并以λ=100和GDP對數的時間序列為例說明。

首先，建立煤炭潛在供給對數lnCS*與GDP對數的回歸模型。考慮到其自身滯后性帶來的影響和煤炭潛在供給與宏觀經濟波動間是否存在“U”型關系，本文建立模型如下：

式中:yt是煤炭潛在供給對數;x是GDP對數的時間序列向量;p、q是滯后階數，樣本個數為T;αp表示GDP對數向量t-p期的參數;βq表示煤炭潛在供給t-q期的參數。

第二，建立GARCH模型對回歸方程進行修正，以解決時間序列的異方差問題。本文根據上述回歸模型，建立標準的GARCH(1,1)模型。

2.4 數據來源

本研究實證分析包括兩部分：第一，估算煤炭潛在供給及供給缺口；第二，分析煤炭潛在供給與宏觀經濟波動的關系。涉及的變量包括國內生產總值(GDP)和現(xiàn)實煤炭供給(CS)。

國內生產總值(GDP)：采用1980～2011年GDP數據分析其對煤炭供給缺口的影響，數據均來自中國統(tǒng)計年鑒，單位為億元。

現(xiàn)實煤炭供給(CS)：包括煤炭生產量、當期庫存量和煤炭凈進口三部分，其中煤炭庫存量用年初年末庫存差額表示。數據均來自中經網產業(yè)數據庫，單位均為萬t。

為降低時間序列的異方差并提高分析準確性，本文對所有變量的時間序列均取其自然對數后進行分析。

3 實證分析

3.1 煤炭供給缺口估算

在采用HP濾波法估算煤炭潛在供給前，首先對原序列進行ADF單位根檢驗，如表1所示。ADF值=-7.77，小于99％、95％的臨界值，表明二階差分序列D2(lnCS)為平穩(wěn)序列，因此在5％的顯著性水平下可認為原序列為二階單整序列，即I(2)序列，說明HP濾波法適用。

對中國1980～2011年現(xiàn)實煤炭供給量自然對數年度數據采用HP濾波，分別取λ=100，λ=6.25，經過Eviews軟件計算得到結果見表2，圖1～2所示。研究結果表明以下方面。

1) 從圖1～2兩種不同HP分解結果可看出，現(xiàn)實與煤炭潛在供給均呈增長態(tài)勢，增長速度近似一致。結合表2數據可推斷我國1980～2011年間煤炭潛在供給年平均增長速度為5.95％，略大于煤炭現(xiàn)實供給的5.84％。這表明，在一定約束條件下資源未被充分利用，煤炭工業(yè)存在產能過剩的風險。

同時，從表2看出不同λ參數值的供給缺口C相差較大，反映出不同濾波器下經濟波動對煤炭潛在供給的影響存在差異，原因是參數取值與測定數據的頻率有關。

表1 ADF檢驗結果

表2 1980～2011年煤炭潛在供給及缺口度量結果

圖1 λ1=100的HP分解結果

圖2 λ2=6.25的HP分解結果

圖3 不同濾波器1980～2010年中國煤炭供給缺口比較

2) 通過分析不同濾波器下煤炭供給缺口，可知：第一，兩種濾波器下的煤炭供給缺口變動頻率基本相同。從圖3發(fā)現(xiàn)，1980～2011年間我國煤炭供給缺口出現(xiàn)了波動水平正負交替的古典周期情形，循環(huán)周期大致為8～12年。1996～2000年煤炭供給缺口波動幅度最為劇烈，變化幅度達到43.76％(λ1)、25.43％(λ2)，這和我國煤炭供給狀況是相符的。

第二，從圖3也可看出，兩種濾波器下煤炭供給缺口變化趨勢基本不存在顯著差異，且變化幅度最大點所對應的年份一致，表明濾波處理得到的趨勢序列較為平穩(wěn)，適合解釋長期趨勢，而濾波結果適合解釋周期性波動。

第三，分析煤炭供給缺口與宏觀經濟波動的變化趨勢。以λ1為例，采用HP濾波得出GDP缺口的時間序列，見圖4。1980～2011年期間，我國煤炭供給缺口與GDP缺口*計算公式：G=GDP-GDP*/GDP*，G為GDP缺口，GDP*為潛在GDP。保持“谷峰-谷底”近似一致的發(fā)展趨勢，這表明煤炭潛在供給與經濟波動存在一定的相關性。

圖4 1980～2010年GDP缺口與煤炭供給缺口比較

3.2 與經濟波動的相關性

首先，對煤炭潛在供給和GDP對數變量進行ADF平穩(wěn)性檢驗，結果顯示在5％的置信水平下，二者均為二階單整序列。運用Eviews軟件對煤炭潛在供給時間序列進行非線性最小二乘法擬合，并檢驗其是否具有異方差性。擬合模型結果為

lnCS*=1.0288·lnCS*(-1)-

0.2415·lnGDP+0.0113·lnGDP2+

R2=0.998,Adj.R2=0.998,

F=8836.3,AIC=-5.365

式中，μt是隨機誤差項的估計值，對該均值方程進行條件異方差ARCH-LM檢驗。從表3可知，在5％臨界值下，可斷定模型(8)的殘差序列存在GARCH效應。

表3 條件異方差ARCH-LM檢驗結果

為準確度量煤炭潛在供給和GDP對數序列的異方差性，本研究建立GARCH(1,1)模型對時間序列進行描述，擬合結果見模型(9)所示，從R2值可看出GARCH模型能夠較好地擬合數據。

lnCS*=1.0294·lnCS*(-1)-

0.2316·lnGDP+0.0108·lnGDP2+

0.9298+μt

R2=0.998，Adj.R2=0.998，

F=3347.9，AIC=-5.8319

由以上分析得出當期煤炭潛在供給水平與上一期潛在供給和當期GDP水平存在非線性關系，且其自身滯后一期產生較大正向拉動作用。GDP對其的作用彈性為0.0216lnGDP-0.2316，表明兩者間影響作用是動態(tài)變化，但總體呈現(xiàn)出正向推動作用，這是符合理論預期的。

此外，模型中l(wèi)nGDP2的系數值為正表明煤炭潛在供給與經濟波動間存在正“U”型關系。這說明不考慮其他因素影響，我國煤炭供給缺口隨著經濟持續(xù)發(fā)展表現(xiàn)出先下降后上升的趨勢，符合我國煤炭工業(yè)從“過冷”到“過熱”的發(fā)展實際。

4 結論與啟示

本文依據潛在產生思想，對煤炭潛在供給及缺口進行了界定，采用HP濾波法對1980～2011年中國煤炭供給缺口進行了估算，并運用GARCH模型驗證了宏觀經濟活動與煤炭潛在供給的“U”型關系，過程中得到以下結論。

1) 不同濾波器參數λ下，煤炭供給缺口存在較大差異，但反映出的變動趨勢是一致的。這表明使用HP濾波法估算煤炭潛在供給及缺口在數據的選擇、處理方面具有一定的合理性。

2) 從估算結果看，1980～2011年我國煤炭供給缺口呈現(xiàn)出古典周期性波動趨勢，循環(huán)周期為8～12年，與煤炭工業(yè)供需發(fā)展實際相符。1996年煤炭供給最短缺，缺口量約為1.74億t，2000年煤炭供給最富余，缺口量約為-3.46億t。

3) 在不考慮外部沖擊影響下，本研究估算出的煤炭供給缺口與GDP保持較一致的發(fā)展趨勢。與經濟活動的相關性分析結果表明，上一期煤炭潛在供給和當期GDP水平均對當期潛在供給有正向拉動功能，且其自身的影響作用較大。從而為政府及煤炭企業(yè)提供一個了解煤炭市場長期供需發(fā)展狀況的重要工具。

通過以上分析，我們明確了煤炭潛在供給及缺口的總體發(fā)展趨勢以及與經濟波動的變化規(guī)律，針對目前煤炭工業(yè)機遇與挑戰(zhàn)并存的發(fā)展實際，我們認為煤炭企業(yè)應做到以下兩點。

1) 把握市場循環(huán)規(guī)律，堅定煤炭發(fā)展信心。從2005～2011年煤炭供給缺口的變化趨勢來看，煤炭工業(yè)又開始進入新一輪循環(huán)，出現(xiàn)進入產能過剩的傾向。從統(tǒng)計數字來看，“十一五”以來新增產能20.3億t，剔除淘汰的落后產能5.25億t，截止到2011年末全國煤炭產能達39億t左右，在建規(guī)模11.08億t。新增礦井的產能釋放無疑會加劇煤炭供給過剩的局面，但這是符合經濟發(fā)展規(guī)律和國家宏觀調控預期發(fā)展方向的，而且我國能源資源賦存條件決定了煤炭作為主體能源的地位短期內不會改變，所以煤炭企業(yè)應該堅定信心，理性面對這一挑戰(zhàn)，通過結構調整通過組建大型企業(yè)集團、向產業(yè)鏈上下游延伸等方式，提高產業(yè)集中度和企業(yè)競爭優(yōu)勢。

2) 跟進政府政策，推動煤電一體化發(fā)展。模型擬合結果顯示宏觀經濟波動與煤炭潛在供給存在正“U”型關系，且經濟波動對煤炭潛在供給作用彈性是動態(tài)變化的。這表明，經濟結構的調整以及政府的調控政策都會對煤炭潛在供給及缺口產生較大影響。目前，隨著政府對電煤并軌一系列政策的出臺，煤炭市場改革進程進一步推進，煤炭企業(yè)上下游產業(yè)一體化發(fā)展優(yōu)勢越來越明顯。為此，煤炭企業(yè)應抓住這一機遇，通過增強電煤議價自主權，使煤炭價格保持平穩(wěn)狀態(tài)；通過跨行業(yè)的兼并重組或煤電聯(lián)營等方式，增強煤、電互保的內生動力，從而降低煤炭企業(yè)的經營管理風險。

此外，政府應認識到經濟政策容易出現(xiàn)短期集中效應，在針對電煤價格市場化和“十二五”煤炭市場發(fā)展規(guī)劃制定經濟政策時，應充分考慮其長期適應性，達到對煤炭市場長期走勢的調控。

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