新能源消費對經(jīng)濟增長影響的研究

蔡華　陳慶杰

摘 要：隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展，以傳統(tǒng)礦物質(zhì)為主的能源消費量日益增加，從而引發(fā)的化石能源危機以及環(huán)境問題成為各國關注的焦點。目前，關于新能源與經(jīng)濟增長關系的研究主要從理論與實證角度展開，鑒于此，文章以Cobb-Douglas生產(chǎn)函數(shù)為基礎制定我國新能源消費與經(jīng)濟增長之間的關系式。通過協(xié)整分析與誤差修正方法，確定他們之間的關系，這對全國能源與經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整具有重要意義。

關鍵詞：新能源消費；經(jīng)濟增長；協(xié)整檢驗；誤差修正模型

中圖分類號：F403.3 文獻標識碼：A

Abstract： With the rapid development of global economy， energy consumption that is given priority to with traditional mineral is increasing and the fossil energy crisis and environmental problems caused by it become the focus of all countries. At present， the research on the relation between the new energy and economic growth is mainly from the perspective of theory and empirical， in view of this， empirical research in this paper is according to extend application of Cobb-Douglas production function to develop relation between our country's new energy consumption and economic growth in various industries. We can determine the relationship between them through the methods of co-integration analysis and error correction， it has an important significance for the development of the national energy and economy and the adjustment of industrial structure.

Key words： new energy consumption； economic growth； co-integration test； error correction model

0 引 言

能源作為社會經(jīng)濟發(fā)展的動力因素，是推動我國經(jīng)濟走向繁榮的重要基礎。但隨著現(xiàn)代化建設步伐的加快，能源的巨大需求與有限儲存量之間的矛盾日益突出，并且由傳統(tǒng)能源消耗引發(fā)的氣候變化、環(huán)境污染和生態(tài)平衡問題逐漸成為21世紀的熱點問題。為協(xié)調(diào)能源和環(huán)境問題，降低能耗，改善生態(tài)環(huán)境，對于發(fā)達國家和發(fā)展中國家而言，發(fā)展新能源，加快新能源的開發(fā)和利用是其優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的關鍵。中國作為最大的發(fā)展中國家一直以來高度重視新能源問題，為了貫徹綠色經(jīng)濟發(fā)展理念，推進我國形成新型的低碳經(jīng)濟體系，“十三五”規(guī)劃《綱要》出臺了一系列鼓勵新能源發(fā)展的政策，將新能源確立為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，因此，研究新能源消費與國民經(jīng)濟增長的關系有著非常重要的現(xiàn)實意義。

1 文獻綜述

由于新能源的興起相對較晚，從20世紀70年代開始，國外經(jīng)濟學家才掀起了關于能源與經(jīng)濟增長之間關系研究的熱潮。在1970年《增長的極限》一書中闡述了能源對經(jīng)濟增長和社會發(fā)展具有制約作用的觀點。隨后Rashe（1977）首次將能源使用引入科布道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)中，證明了能源消費與經(jīng)濟增長之間確實存在著一定的關系，從定量的角度給出了二者之間相關性的結(jié)論[1]；Ansgar Belke （2011）認為，在國際發(fā)展中占據(jù)主導地位的能源消費和實際GDP之間存在著長期均衡關系以及雙向因果關系[2]。而隨著新能源的發(fā)展與應用，國內(nèi)經(jīng)濟學家也從不同方面運用各種實證工具對能源經(jīng)濟關系進行了深入研究。主要有以下方面，李強、楚明欽（2013）等人基于能源產(chǎn)業(yè)分別計算出新能源和常規(guī)能源對經(jīng)濟增長的貢獻率，得出前者對經(jīng)濟增長的貢獻度更高，因此我國應大力推進新型產(chǎn)業(yè)的研究與發(fā)展[3]。王軍（2014）在Cobb-Douglas生產(chǎn)函數(shù)的基礎上引入新能源和傳統(tǒng)能源消費量為自變量，通過嶺回歸分析并對要素貢獻率進行測算。得出不同能源結(jié)構(gòu)對經(jīng)濟增長具有不同的貢獻度[4]。徐颯、李正輝（2015）通過將能源因素引入到生產(chǎn)函數(shù)中，利用我國八大綜合經(jīng)濟區(qū)域的面板數(shù)據(jù)對兩經(jīng)濟變量之間的關系進行檢驗，得出了在空間分布上二者存在明顯的差異[5]。黃韜（2016）選取1991～2014年GDP和新能源消費量，建立二者線性回歸模型，結(jié)果表明經(jīng)濟上漲能促進新能源消費增加[6]。

綜上所述，很多學者對能源消費與經(jīng)濟增長之間的研究主要集中于二者間的關系，且習慣以能源消費總量為自變量。本文旨在順應綠色發(fā)展、實現(xiàn)新型低碳經(jīng)濟的潮流，基于我國1994～2014年我國經(jīng)濟產(chǎn)量、新能源消費的數(shù)據(jù)，進行實證研究，為我國今后的產(chǎn)業(yè)及經(jīng)濟發(fā)展提出相應的建議。

2 新能源消費與經(jīng)濟增長間的描述性分析

2.1 數(shù)據(jù)來源

本文選取1994～2015年新能源消費總量和國內(nèi)生產(chǎn)總值數(shù)據(jù)，研究我國整體新能源消費對我國經(jīng)濟增長的影響。

（1）實際GDP的計算。根據(jù)2015年《中國統(tǒng)計年鑒》公布的按當年價格計算的國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）為指標，為剔除通貨膨脹因素的影響，本文以1994年的消費者物價指數(shù) CPI 為基準（即令1994年國CPI=1），各年以1994年為基期的消費者物價指數(shù)和實際國內(nèi)生產(chǎn)總值的計算按如下公式：

CPI 1994=1=CPI 1994=1×CPI 上年=100÷100

實際GDP =

CPI表示t年的全國消費者物價指數(shù)。

（2）實際總資本存量的計算。采用全社會固定資本凈存量作為模型中資本的總投入量，而對于固定資產(chǎn)，則采用現(xiàn)在被OECD國家所廣泛使用的永續(xù)盤存法測算資本存量，該方法由Goldsmith于1951年率先開創(chuàng)，其基本公式為：

K =I +1-δK

實際投資額I =

K 表示第t期期末的固定資本存量（單位為億元），I 表示第t期的投資（即新增固定資本），δ為固定資本的經(jīng)濟折舊率。采用了大多數(shù)學者的選擇的資本折舊率值（5%）。

（3）勞動力數(shù)量的選取。本文直接選取2015年《中國統(tǒng)計年鑒》中1994～2014年“按三次產(chǎn)業(yè)分就業(yè)人員數(shù)（年底數(shù)）”指標，不需要調(diào)整（單位：萬人）。

（4）能源消費量的選取。新能源（水能、風能、核能）的消費總量和常規(guī)能源（煤炭、天然氣、石油）的消費總量以2015年《中國統(tǒng)計年鑒》中“能源消費總量及構(gòu)成”中的能源消費總量（單位：萬噸標準煤）及比例計算得出。

2.2 新能源消費與經(jīng)濟增長間的描述分析

近年來，隨著我國大力倡導低碳、綠色經(jīng)濟，加之對新能源研發(fā)技術(shù)的成熟。我國能源消費結(jié)構(gòu)正日益轉(zhuǎn)變，以風能、水能、核能為代表的新能源消費量顯著上升。2000年以后我國傳統(tǒng)能源消費彈性系數(shù)基本維持在小于1的水平（見圖1），可見我國的傳統(tǒng)能源利用效率保持在一個較高水平。這說明我國通過提高傳統(tǒng)能源利用效率來促進經(jīng)濟增長的水平有限，提高新能源消費的利用是其關鍵。

此外，從新能源消費總量和我國國內(nèi)生產(chǎn)總值的趨勢圖（見圖2），可以看出它們之間存在著正向關系，主要是我國綠色經(jīng)濟發(fā)展理念的不斷深入，導致新能源消費與經(jīng)濟增長保持相同的趨勢。

3 新能源消費與產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟增長的實證研究

為探討產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟增長與新能源消費之間的關系，本文通過選取柯布—道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)（Cobb-Douglas函數(shù)），將新舊能源作為獨立的影響因素引入到模型中，并對傳統(tǒng)的Cobb-Douglas生產(chǎn)函數(shù)進行改進，以適用于研究的需要。Cobb-Douglas生產(chǎn)函數(shù)的一般形式為：

Y=fL，K=AL K （1）

式中：Y代表經(jīng)濟產(chǎn)出，K、L分別表示資本存量和勞動力的投入，A為生產(chǎn)技術(shù)因子，α、β分別表示為勞動力投入和資本存量的產(chǎn)出彈性系數(shù)。

本文對傳統(tǒng)的Cobb-Douglas生產(chǎn)函數(shù)進行改進，將能源消費作為獨立的投入影響因素考慮到模型中，建立了包括新能源消費、傳統(tǒng)能源消費、實際資本存量和勞動力投入量為生產(chǎn)要素的擴展Cobb—Douglas生產(chǎn)函數(shù)模型。新的Cobb-Douglas生函數(shù)形式可表示為：

Y=fL，K=AL K NE FE （2）

其中：NE代表新能源消費量，F(xiàn)E代表傳統(tǒng)能源消費量，γ 、γ 分別表示勞動、資本、新能源、傳統(tǒng)能源的產(chǎn)出彈性。為消除時間因素對方程的影響，將方程（2）兩邊進行取對數(shù)操作，并添加誤差項u，得到如下等價回歸方程：

lnY=lnA+αlnL+βlnK+γ LnNE+γ LnFE+μ （3）

回歸方程便包含了新能源、傳統(tǒng)能源、資本和勞動力三個生產(chǎn)要素Cobb-Douglas生產(chǎn)函數(shù)的對數(shù)模型。

對數(shù)據(jù)進行如下分析檢驗。

（1）單位根檢驗。分析國內(nèi)生產(chǎn)總值和新能源消費的關系，首先要對數(shù)據(jù)進行平穩(wěn)性檢驗，為了防止出現(xiàn)偽回歸以及保證數(shù)據(jù)的經(jīng)濟意義，對lnGDP、lnK、lnL、LnNE和LnFE依次進行ADF單位根檢驗，結(jié)果如表1。

由表1得知，這四個序列均為二階單整，滿足了協(xié)整檢驗的條件，可以運用協(xié)整方法來檢驗序列之間的長期穩(wěn)定關系。

（2）協(xié)整檢驗。在各變量處于平穩(wěn)時，我們可以用協(xié)整檢驗來判斷線性回歸方程的設定是否合理，區(qū)分其真?zhèn)位貧w。經(jīng)前面的檢驗發(fā)現(xiàn)lnGDP、lnK、lnL、LnNE和LnFE均為同階單整，可能存在著協(xié)整關系，由于存在多個變量，本文通過極大似然法檢驗得出如表2結(jié)果：

由表2得知，各變量之間存在著3個協(xié)整關系，據(jù)此，把我國1994～2014年的國內(nèi)生產(chǎn)總值、資本存量、勞動力、新能源消費總量、傳統(tǒng)能源消費總量的數(shù)據(jù)帶入式（3），估計出長期協(xié)整方程：

lnGDP=0.2585lnK+2.7722lnL+0.1161LnNE+0.5355LnFE-30.0786

4.46 3.29 0.71 4.17 -3.37

該式中F統(tǒng)計量1 125.97，其伴隨概率為0.0000，R^2=0.9965，t統(tǒng)計量于各變量下方的括號內(nèi)給出，由此可知，方程的整體解釋力很好，其中LnNE對lnGDP具有正向影響，新能源消費總量每增長1%，經(jīng)濟就增長0.116%，可見從長期看要大力發(fā)展新能源消費會推動我國經(jīng)濟發(fā)展。

（3）誤差修正模型。在前面的協(xié)整分析中表明了經(jīng)濟增長與新能源消費之間存在著長期均衡，但是在短期之中可能會出現(xiàn)失衡，而長期均衡是在短期動態(tài)過程中不斷調(diào)節(jié)實現(xiàn)的，為此我們通過建立誤差修正模型，來彌補長期靜態(tài)模型的缺陷。構(gòu)建的誤差修正模型為：

ΔY =β +αEMC -2+β ΔX +ε （5）

其中：EMC 是誤差修正項，且令EMC =μ ，估計結(jié)果如下：

ΔlnGDP=-0.1728-0.277ΔlnK-2.343ΔlnL+0.0504ΔLnNE+0.299ΔLnFE+0.026EMC

0.131.02 0.10 -0.35 0.87

R =0.8575 Adj R-squared=0.7625 F-statistic=9.03 Prob=0.010 （6）

由此可知，ΔLnNE和ΔLnFE系數(shù)為正，說明新舊能源消費對經(jīng)濟增長具有短期的促進作用，而EMC_t估計系數(shù)為正，表明其為正向修正機制。說明了假如前兩期的新能源消費總量偏離長期均衡時，為維持新能源消費對經(jīng)濟增長的長期均衡關系，當期將以0.026的速度對前兩期的非均衡狀態(tài)進行調(diào)整，將其拉回均衡狀態(tài)。

式（5）反映了我國經(jīng)濟增長受到資本存量、就業(yè)人口、新能源消費以及傳統(tǒng)能源消費影響的短期波動。變量之前的系數(shù)分別表示了各變量對經(jīng)濟增長的短期彈性系數(shù)，即當新能源消費、傳統(tǒng)能源消費分別增長1%，將導致國內(nèi)生產(chǎn)總值分別增長0.05%，0.299%?？梢娍傮w上新能源消費對經(jīng)濟增長有一定的促進作用，相較于短期而言，各新能源消費對經(jīng)濟增長在長期中具有更大的影響作用。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié) 論

通過實證分析，我們發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟增長和新能源消費之間存在著長期的協(xié)整關系，短期的波動，在其內(nèi)在均衡的作用機制下最終會趨于平衡。并且在我國大力發(fā)展能源產(chǎn)業(yè)、加大新能源技術(shù)研發(fā)力度的基礎下，新能源消彈性系數(shù)在上升。為此我們可以利用經(jīng)濟增長的機會，改進科學技術(shù)，推進能源結(jié)構(gòu)的升級，為實現(xiàn)綠色、低碳經(jīng)濟做準備。

4.2 政策建議

（1）經(jīng)濟增長帶來新能源的開發(fā)還存在著很大空間，在傳統(tǒng)能源有限的條件下，我們應該加大新能源的開發(fā)，為此我們應加速經(jīng)濟增長中低碳化的進程，提高能源利用效率，在工業(yè)、電力、交通和建筑等高耗能行業(yè)推廣和應用節(jié)能減排技術(shù)。

（2）政府應該對新能源項目的發(fā)展給予高度支持。加強財政、稅收、投融資等政策支持，努力實現(xiàn)“十三五”規(guī)劃中制定的發(fā)展新能源等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的目標。著力提供自主創(chuàng)新能力，加快科技創(chuàng)新，拉動工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展動力，推進新型工業(yè)化發(fā)展進程，引進和培育專業(yè)人才，形成具有核心競爭力的科研隊伍，研發(fā)出高質(zhì)量高科技含量的機器設備，提高國產(chǎn)化水平，滿足經(jīng)濟增長對新能源的要求。

參考文獻：

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