湖南城鎮(zhèn)化能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長研究

鄧仕杰

[提要] 為理解湖南省城市化、能源消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系，通過運(yùn)用向量自回歸滯后分布（ARDL）邊界檢驗(yàn)方法，對(duì)湖南城市化、能源消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)增長等三個(gè)變量的協(xié)整關(guān)系進(jìn)行研究。首先確定這三個(gè)變量之間的均衡關(guān)系存在，然后利用ARDL糾錯(cuò)模型（ARDL-ECM）對(duì)這些變量的長期系數(shù)和短期系數(shù)進(jìn)行估計(jì)。得出結(jié)論：當(dāng)前湖南經(jīng)濟(jì)對(duì)能源的依賴程度比較高，同時(shí)，城市化成為湖南經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引擎。建議在保持適度經(jīng)濟(jì)增長速度情況下，采取各種節(jié)能措施減少能源的使用，繼續(xù)加大力度推進(jìn)城市化進(jìn)程。

關(guān)鍵詞：ARDL-ECM模型;經(jīng)濟(jì)增長;能源消費(fèi);城鎮(zhèn)化

中圖分類號(hào)：F062.2;F206 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

收錄日期：2019年11月13日

湖南省地處中國中部，改革開放以來，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，GDP總量位居全國前列，是中部地區(qū)競(jìng)爭(zhēng)力和發(fā)展?jié)摿^強(qiáng)的省份。土地面積21.18萬平方公里，人口7，147萬人。2013年年底，人均GDP達(dá)40，429.49元。2014年底常住人口城城鎮(zhèn)化率49.28%，未達(dá)到全國的平均水平。2013年能源消費(fèi)總量為17，561.46萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，能源消費(fèi)量位居全國各省市的前列。研究湖南省城鎮(zhèn)化水平、能源消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系，不僅僅是為湖南未來發(fā)展規(guī)劃提供有益幫助，也可以為其他省份的發(fā)展提供有價(jià)值的參考。

一、文獻(xiàn)綜述

研究表明城鎮(zhèn)化與經(jīng)濟(jì)增長之間有一個(gè)相互促進(jìn)的關(guān)系。就因果關(guān)系而言，多數(shù)研究認(rèn)為：經(jīng)濟(jì)增長對(duì)城市化的影響要遠(yuǎn)大于城市化對(duì)經(jīng)濟(jì)增長的影響。另外一些研究表明：城鎮(zhèn)化與經(jīng)濟(jì)增長之間僅僅是一種單邊的關(guān)系，即，城鎮(zhèn)化只是一種經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象，而不是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的結(jié)果。但是，城鎮(zhèn)化是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動(dòng)力。一些學(xué)者認(rèn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城鎮(zhèn)化之間的關(guān)系可以用U形曲線來表示。在城鎮(zhèn)化的初期，經(jīng)濟(jì)增長速度會(huì)有一定程度的下降。因?yàn)槌擎?zhèn)化過程本來就是一個(gè)人口、資源和產(chǎn)業(yè)集聚的過程。通過生產(chǎn)要素的集聚產(chǎn)生的溢出效應(yīng)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，最終促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的增長。因此城市化與經(jīng)濟(jì)增長之間本身非常復(fù)雜，不一定是線性關(guān)系。我國學(xué)者也得出了相同的結(jié)論。

關(guān)于能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系的學(xué)術(shù)研究成果也是十分得豐富。研究結(jié)論大致可以分成四類：第一類為中性假設(shè)。即能源消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)增長之間沒有因果關(guān)系，他們之間不存在相互促進(jìn)的關(guān)系。第二類為節(jié)約型假設(shè)。經(jīng)濟(jì)增長對(duì)能源消費(fèi)只有單向關(guān)系。即，經(jīng)濟(jì)增長能引致能源消費(fèi)的增長，而能源消費(fèi)不會(huì)影響經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。第三類為增長型假設(shè)。能源消費(fèi)像勞動(dòng)和資本等生產(chǎn)要素一樣，能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的增長，是經(jīng)濟(jì)增長的源泉之一。當(dāng)能源消費(fèi)增加時(shí)，能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，當(dāng)能源消費(fèi)水平降低時(shí)，可能會(huì)阻礙經(jīng)濟(jì)的增長。第四類為反饋型假設(shè)。能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長之間是一種雙向的因果關(guān)系。

二、方法與數(shù)據(jù)

（一）ARDL-ECM模型。本文研究過程中，使用自回歸分布滯后模型（ARDL），該模型是由Charemza和Deadman最先引入和使用，受到計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)界的廣泛關(guān)注。

ARDL模型的處理過程主要包含兩步：第一步是利用ARDL糾錯(cuò)機(jī)制計(jì)算F統(tǒng)計(jì)量的值，再把F統(tǒng)計(jì)量和給定的F統(tǒng)計(jì)量的上下界比較，確定長期均衡關(guān)系是否存在。本研究中，下列的模型被用來進(jìn)行ARDL（p1，p2，p3）邊界檢驗(yàn)：

在這里，△是一階差分算子，μ代表白噪聲誤差項(xiàng)，GDP代表湖南經(jīng)濟(jì)增長，EC代表湖南能源消費(fèi)，U代表湖南城鎮(zhèn)化水平。所有變量都取它們的自然對(duì)數(shù)形式。長期均衡關(guān)系的存在性由方程（1）～（3）的滯后項(xiàng)的F統(tǒng)計(jì)量驗(yàn)證。虛擬假設(shè)為H0：δ=σ=λ=0，其對(duì)立假設(shè)為H1：δ≠0或σ≠0或λ≠0。如果虛擬假設(shè)被拒絕，那么城鎮(zhèn)化、能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長之間的長期和短期關(guān)系存在，從而也可以被模型估計(jì)出來。模型中的最優(yōu)滯后階數(shù)由赤池信息準(zhǔn)則（AIC）和施瓦茨貝葉斯準(zhǔn)則（SBC）決定。

第二步是利用ARDL和ECM模型來估計(jì)長期和短期彈性，長期系數(shù)利用如方程（4）～（6）的模型，即ARDL（p1，p2，p3）來估計(jì)。

這里的α、β、γ是長期系數(shù)。另外，如上所述，滯后階數(shù)p1、p2、p3是根據(jù)AIC和SBC決定的。短期動(dòng)態(tài)系數(shù)由方程（7）～（9）所對(duì)應(yīng)的ECM模型得出。

這里的α、β、γ是短期動(dòng)態(tài)系數(shù)，ε是誤差糾錯(cuò)項(xiàng)，代表著經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)從受沖擊到再均衡的調(diào)整速度。

（二）數(shù)據(jù)。本文使用的數(shù)據(jù)為1992～2016年的湖南省年度城鎮(zhèn)化水平、能源消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)增長的時(shí)間序列。城鎮(zhèn)化水平用U來代表，意味著湖南城市人口占總?cè)丝诘谋壤?EC是湖南省年度能源消費(fèi)總量，單位為：萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤;GDP是經(jīng)濟(jì)增長的代理變量，單位是億元。城鎮(zhèn)化和GDP的數(shù)據(jù)來自各年度的《湖南統(tǒng)計(jì)年鑒》，能源消費(fèi)數(shù)據(jù)來自各年度的《中國能源統(tǒng)計(jì)年鑒》。為減少時(shí)間序列的多重共線性和波動(dòng)性，各變量均取自然對(duì)數(shù)的形式。

三、經(jīng)驗(yàn)分析

（一）單位根檢驗(yàn)。單位根檢驗(yàn)結(jié)果如表1所示。其中，GDP的自然對(duì)數(shù)序列在1%的水平上是顯著的，這說明GDP的自然對(duì)數(shù)序列是穩(wěn)定的。能源消費(fèi)和城鎮(zhèn)化水平的自然對(duì)數(shù)序列進(jìn)行一階差分之后，分別在10%和5%的統(tǒng)計(jì)學(xué)水平上是顯著的。這說明ln（EC）和ln（U）屬于I（1）。說明ARDL模型在本研究中是可以運(yùn)用的。（表1）

（二）邊界檢驗(yàn)。ARDL邊界檢驗(yàn)的目的就是要確定城鎮(zhèn)化水平，能源消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)增長是否有一種協(xié)整關(guān)系。這種邊界檢驗(yàn)的臨界值分成小樣本臨界值和大樣本臨界值。其上界假定所有的回歸向量屬于I（1），下界表示所有的回歸向量都是I（0）。當(dāng)我們計(jì)算的F統(tǒng)計(jì)量小于所給定的下界值時(shí)，意味著虛擬假設(shè)被接受。當(dāng)F值高于給定的上界值時(shí)，虛擬假設(shè)被拒絕。當(dāng)F值處于上界和下界之間時(shí)，我們不能得出明顯的結(jié)論。由于本研究的樣本數(shù)量規(guī)模不大，臨界值由Narayan（2005）給出，邊界檢驗(yàn)結(jié)果在表2中列出。（表2）