中國(guó)煤炭消費(fèi)的GDP彈性的內(nèi)涵

【摘要】文章利用協(xié)整方法與時(shí)變參數(shù)模型對(duì)我國(guó)煤炭消費(fèi)情況進(jìn)行分析，以期探索煤炭消費(fèi)及其影響因素的結(jié)構(gòu)關(guān)系。分析發(fā)現(xiàn)，中國(guó)煤炭消費(fèi)的GDP彈性能夠揭示數(shù)據(jù)期內(nèi)經(jīng)濟(jì)波動(dòng)的情況，暗示著存在利用變系數(shù)模型的某種彈性來(lái)預(yù)測(cè)經(jīng)濟(jì)波動(dòng)的可能性。

【關(guān)鍵詞】狀態(tài)空間模型 協(xié)整方程 經(jīng)濟(jì)波動(dòng) 煤炭消費(fèi)

引言

文章利用協(xié)整方法與基于狀態(tài)空間模型的時(shí)變參數(shù)模型來(lái)分析同一組數(shù)據(jù)：1980年至2010年的煤炭消費(fèi)、實(shí)際GDP與煤炭工業(yè)品出廠價(jià)格指數(shù)，以期發(fā)現(xiàn)煤炭消費(fèi)及其影響因素的結(jié)構(gòu)關(guān)系。協(xié)整方法與時(shí)變參數(shù)模型所得出的結(jié)果是相似的，說(shuō)明在目標(biāo)數(shù)據(jù)時(shí)段內(nèi)，協(xié)整模型與基于狀態(tài)空間模型的變系數(shù)模型都是合適的；更為重要的是，在變系數(shù)模型下，中國(guó)煤炭消費(fèi)的GDP彈性能夠較好地反映該時(shí)段內(nèi)經(jīng)濟(jì)的波動(dòng)情況，暗示著存在利用變系數(shù)模型的某種彈性來(lái)預(yù)測(cè)經(jīng)濟(jì)波動(dòng)的可能性。

關(guān)于煤炭消費(fèi)的影響因素以及煤炭消費(fèi)與影響因素之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系的研究具有重要現(xiàn)實(shí)意義。由于目前尚無(wú)權(quán)威文獻(xiàn)利用變系數(shù)模型研究中國(guó)煤炭消費(fèi)及其影響因素的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)關(guān)系，本文嘗試將變系數(shù)模型分析帶入其中。

理論模型

協(xié)整模型：一是單位根檢驗(yàn)。根據(jù)原假設(shè)不同，時(shí)間序列變量單位根檢驗(yàn)可以分為兩大類。一類原假設(shè)變量非平穩(wěn)；如ADF、PP檢驗(yàn)；第二種原假設(shè)是變量平穩(wěn)，如KPSS檢驗(yàn)。二是協(xié)整檢驗(yàn)：通過(guò)單位根檢驗(yàn)后，需進(jìn)行協(xié)整檢驗(yàn)。常用的協(xié)整向量估計(jì)方法有Engle and Granger（1987）基于殘差的方法和J-J（1990，1994）的最大似然估計(jì)法。本文采用J-J檢驗(yàn)方法。

基于狀態(tài)空間模型的變系數(shù)模型。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，原有經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)由于各種因素的影響會(huì)發(fā)生一定程度的變化，故可考慮用可變參數(shù)模型。

在式（1）中是具有固定系數(shù)的解釋變量集合，是隨機(jī)系數(shù)的解釋變量集合，隨機(jī)系數(shù)向量是狀態(tài)向量，即可變參數(shù)。

實(shí)證分析

變量選擇與數(shù)據(jù)來(lái)源。GDP是地方政府非?？粗氐闹笜?biāo)，在中國(guó)的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型當(dāng)中，高耗能產(chǎn)業(yè)占據(jù)主導(dǎo)位置，高耗能產(chǎn)業(yè)直接或間接引發(fā)了對(duì)煤炭的需求，煤炭是中國(guó)經(jīng)濟(jì)最主要、最強(qiáng)大的能源動(dòng)力。因此，本文認(rèn)為GDP是影響煤炭消費(fèi)的最主要因素。此外，經(jīng)濟(jì)理論認(rèn)為價(jià)格是影響需求量的重要因素。本文認(rèn)為GDP對(duì)地方政府的重要性會(huì)導(dǎo)致煤炭的價(jià)格彈性很小。

令coal代表煤炭消費(fèi)；rgdp為實(shí)際GDP；p為煤炭工業(yè)品出廠價(jià)格指數(shù)；lcoal、lrgdp、lp分別對(duì)應(yīng)相應(yīng)變量的對(duì)數(shù)值。

實(shí)證結(jié)果：協(xié)整模型。一是單位根檢驗(yàn)。ADF、PP檢驗(yàn)的缺點(diǎn)是檢驗(yàn)功效較低。而KPSS平穩(wěn)性檢驗(yàn)對(duì)小樣本較為有效?？紤]到樣本容量，采用KPSS檢驗(yàn)作為單位根檢驗(yàn)方法。KPSS檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量表明，在5%顯著性水平上拒絕水平值變量平穩(wěn)的原假設(shè)；不能拒絕一階差分變量平穩(wěn)的原假設(shè)。因此，可以認(rèn)為三個(gè)變量都為一階單整變量。

二是協(xié)整檢驗(yàn)。首先，檢驗(yàn)?zāi)Ｐ蛯?duì)應(yīng)VAR表示法的滯后階數(shù)：除了SC準(zhǔn)則外，其他準(zhǔn)則都選擇滯后階數(shù)為3，因此我們選擇對(duì)應(yīng)VAR滯后階數(shù)為3。其次，根據(jù)選定的模型滯后長(zhǎng)度，進(jìn)行跡檢驗(yàn)和特征根檢驗(yàn)：秩檢驗(yàn)和單位根檢驗(yàn)表明，在5%的顯著性水平上變量間存在協(xié)整關(guān)系，且協(xié)整系數(shù)向量唯一。最后，使用MLE方法估計(jì)該系統(tǒng)的的協(xié)整方程：結(jié)果表明，GDP增長(zhǎng)1個(gè)百分點(diǎn)，將導(dǎo)致煤炭消費(fèi)增長(zhǎng)0.76個(gè)百分點(diǎn)；價(jià)格增長(zhǎng)一個(gè)百分點(diǎn)，會(huì)減少煤炭消費(fèi)0.26個(gè)百分點(diǎn)。結(jié)論具有統(tǒng)計(jì)顯著性與經(jīng)濟(jì)（事實(shí)）顯著性。

基于狀態(tài)空間模型的變系數(shù)模型。對(duì)應(yīng)本文的數(shù)據(jù)，估計(jì)結(jié)果為如下：

結(jié)果對(duì)比。下面給出了兩種估計(jì)結(jié)果的對(duì)比，兩種模型對(duì)煤炭消費(fèi)的GDP彈性估計(jì)非常一致。

一是GDP彈性。明顯的偏離出現(xiàn)在1998年與2007年（協(xié)整方法得出的系數(shù)是固定的，因此下面僅分析變系數(shù)模型的差別）；分為兩個(gè)階段：1998年到2002年為第一階段，在該階段，GDP彈性從0.76下降到0.6左右。2002年到2007年為第二階段，GDP彈性從0.6恢復(fù)到0.76左右。

第一階段下降趨勢(shì)的可能解釋：一是1997年金融危機(jī)。從煤炭?jī)r(jià)格來(lái)看，1997年煤價(jià)止升轉(zhuǎn)跌，并在自此后的三年持續(xù)低迷；鋼鐵、水泥、電解鋁、房地產(chǎn)行業(yè)全線收縮，而這些行業(yè)正是煤炭消費(fèi)的大戶。二是通貨緊縮。從1997年到2000年初，我國(guó)消費(fèi)物價(jià)指數(shù)幾呈逐月回落態(tài)勢(shì)并嚴(yán)重影響了國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的投資消費(fèi)決策。通貨緊縮進(jìn)一步加深了煤炭下游產(chǎn)業(yè)的困境，加深了煤炭消費(fèi)的GDP彈性變小的力度。

第二階段煤炭消費(fèi)的GDP彈性上升的可能解釋：首先，2001年中國(guó)加入WTO。從此中國(guó)開始逐漸成為了名副其實(shí)的世界工廠。加入WTO對(duì)緩解中國(guó)經(jīng)濟(jì)的處境，特別是在提高中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)預(yù)期上起到了重要的作用。第二，“十五”計(jì)劃。“十五”計(jì)劃加大了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投資力度；“十五”計(jì)劃以來(lái)，受道路、橋梁、廠房等基本建設(shè)高速增長(zhǎng)的影響，國(guó)內(nèi)煤炭、鋼材消費(fèi)量逐年增加。

二是煤炭工業(yè)品出廠價(jià)格指數(shù)彈性。煤炭消費(fèi)的價(jià)格彈性從1983年至2002年左右一直呈下降趨勢(shì)，從0.35下降到0.26左右，2002年以后基本保持穩(wěn)定。

煤炭消費(fèi)的價(jià)格彈性的下降趨勢(shì)可以通過(guò)我國(guó)煤炭?jī)r(jià)格改革歷史來(lái)加以解釋。1993年以前，國(guó)內(nèi)煤炭?jī)r(jià)格由當(dāng)時(shí)的煤炭部和國(guó)家計(jì)委管理；此后，煤炭?jī)r(jià)格逐漸轉(zhuǎn)為市場(chǎng)定價(jià)。1993年至2002年，煤炭?jī)r(jià)格實(shí)行“雙軌制”，煤價(jià)分為“計(jì)劃內(nèi)”與“計(jì)劃外”價(jià)格。前者指國(guó)計(jì)委制定的指導(dǎo)價(jià)，重點(diǎn)合同煤需以指導(dǎo)價(jià)為基準(zhǔn)。2002年以后，除電煤外，其他行業(yè)的煤炭?jī)r(jià)格全部由市場(chǎng)決定。

可以看出，2002年是煤炭市場(chǎng)化改革的分水嶺，之前煤炭?jī)r(jià)格受到較多管理，以后煤炭市場(chǎng)化漸成氣候。經(jīng)濟(jì)體制的改革改變了計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期價(jià)格的扭曲，使價(jià)格逐漸反映其本來(lái)的效應(yīng)。

結(jié)論及政策涵義

模型含義。煤炭消費(fèi)的GDP彈性可以反映一段時(shí)期內(nèi)經(jīng)濟(jì)體的經(jīng)濟(jì)狀態(tài)：煤炭消費(fèi)的GDP彈性下降與中國(guó)經(jīng)濟(jì)的困境聯(lián)系在一起，而該彈性的回復(fù)上升與中國(guó)經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)發(fā)展聯(lián)系在一起。

因此通過(guò)變系數(shù)模型估計(jì)煤炭消費(fèi)的GDP彈性，除了起到一般的預(yù)測(cè)作用以外，還可以作為某種經(jīng)濟(jì)周期的指標(biāo)。

從長(zhǎng)期來(lái)看，煤炭消費(fèi)的GDP彈性可能并不是經(jīng)濟(jì)波動(dòng)的合適指標(biāo)。從協(xié)整系數(shù)意義上看，在一個(gè)“長(zhǎng)”的時(shí)期內(nèi)，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，因此可能需要做分段協(xié)整。但協(xié)整系數(shù)的變化本身不能說(shuō)明什么問題，如煤炭消費(fèi)的GDP彈性在分段協(xié)整模型下變小，并不能說(shuō)明經(jīng)濟(jì)狀況變?cè)?，可能是?jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)有重大調(diào)整。對(duì)同樣一組數(shù)據(jù)如果做變系數(shù)模型，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)系數(shù)有一個(gè)下降的過(guò)程，但這時(shí)得出經(jīng)濟(jì)不景氣的結(jié)論顯然是錯(cuò)誤的。

合適的做法是看模型的目的。如果變系數(shù)模型僅僅用來(lái)反映彈性的變化，從而做某種預(yù)測(cè)，則變系數(shù)模型適合于任何時(shí)間長(zhǎng)度；如果變系數(shù)模型的彈性用來(lái)反映和預(yù)測(cè)經(jīng)濟(jì)波動(dòng)，那么即使模型是變系數(shù)的，也需將模型數(shù)據(jù)限制在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)，且該時(shí)間段內(nèi)經(jīng)濟(jì)體沒有根本性的結(jié)構(gòu)變化。變系數(shù)模型適合經(jīng)濟(jì)處于某種發(fā)展階段內(nèi)的經(jīng)濟(jì)波動(dòng)的反映和預(yù)測(cè)；且在不同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段，需要找到不同的合適的彈性。由于中國(guó)處在城市化進(jìn)程當(dāng)中，重工業(yè)比重處于增加的階段，這一特性在短期內(nèi)不會(huì)改變，因此可認(rèn)為：變系數(shù)模型適合于反映該時(shí)段內(nèi)的經(jīng)濟(jì)波動(dòng)情況；煤炭消費(fèi)的GDP彈性是一個(gè)合適的彈性。

結(jié)論

第一，從本文來(lái)看，比較變系數(shù)模型和協(xié)整模型后發(fā)現(xiàn)，變系數(shù)模型在同樣的數(shù)據(jù)背景下能夠提供更為微妙、豐富的信息；且一定程度上，沒有遺漏協(xié)整模型所表達(dá)的主要信息。

第二，變系數(shù)模型的某些彈性能夠反映經(jīng)濟(jì)體一定階段內(nèi)的經(jīng)濟(jì)波動(dòng)情況。本文成功地利用了變系數(shù)模型下煤炭消費(fèi)的GDP彈性解釋了該時(shí)期內(nèi)中國(guó)經(jīng)濟(jì)的主要變動(dòng)情況。

第三，煤炭消費(fèi)的價(jià)格彈性揭示了我國(guó)煤炭?jī)r(jià)格體制改革的進(jìn)展。

總之，本文不僅將變系數(shù)模型引入煤炭消費(fèi)影響因素的結(jié)構(gòu)分析，而且用變系數(shù)模型解釋了現(xiàn)階段中國(guó)經(jīng)濟(jì)的短期波動(dòng)情況，暗示了利用變系數(shù)模型的特定彈性來(lái)預(yù)測(cè)經(jīng)濟(jì)波動(dòng)的可能性的存在。由于數(shù)據(jù)限制，本文并沒有驗(yàn)證某一特定經(jīng)濟(jì)階段是否一定存在變系數(shù)的某個(gè)彈性能夠反映該時(shí)段內(nèi)的經(jīng)濟(jì)波動(dòng)情況；作為一種次優(yōu)的選擇，可以嘗試尋找其他國(guó)家特定經(jīng)濟(jì)階段內(nèi)的變系數(shù)模型彈性，用以分析短期經(jīng)濟(jì)波動(dòng)。

（作者單位：廈門大學(xué)中國(guó)能源經(jīng)濟(jì)研究中心）

責(zé)編/陳楠