【doc】山西省能源消费和经济增长关系研究：基于Johansen协整检验和Granger因果关系检验

【doc】山西省能源消费和经济增长关系研究：基于Johansen协整检验和Granger因果关系检验 山西省能源消费和经济增长关系研究:基于Johansen协整检验和Granger因果关系检 验 第21卷第3期 2012年3月 中国矿业 CHINAMININGMAGAZINE Vo1.21.NO.3 Mar.2O12 圣济研宅 山西省能源消费和经济增长关系研究: 基于Johansen协整检验和Granger因果关系检验 李玮,张艳青,张荣霞. (1.太原理工大学现代科技学院,山西太原030021;2.北京京园诚得信工程管理有限公司第一分公司, 北京100029;3.中国社会科学院研究生院,北京102488) 摘要:山西省是能源消费大省,认识经济增长与能源消费的内在关系,对于促进山西省经济社会 可持续发展有重大意义.本文利用山西省1980,2010年能源消费总量和经济增长数据,通过Johansen 检验发现两者为协整变量,且两者之间的长期均衡关系表明第t年的GDP和第t一1年的能源消费总量 对第t年的能源消费有明显的影响.通过Granger因果关系检验发现GDP是能源消费总量的Granger原 因,反之则不成立.提出转变经济增长方式,实施节能技术改造,完善能源法律与政策的建议. 关键词:能源消费;经济增长;长期均衡关系;Granger因果关系检验 中图分类号:F224.9文献标识码:A文章编号:1004—4051(2012)03—0032—03 StudyontherelationshipofShanxi'Senergyconsumptionandeconomicgrowth: BasedonJohansencointegrationtestandGrangercausalitytest LIWei,ZHANGYan-qing,ZHANGRong—xia. (1.PolytechnicInstitute,TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan030021,China; 2.FirstSubcompanyofBeijingJingyuanChengdexinEngineeringManagementCo.,Ltd.,Beijing100029,China; 3.GraduateSchoolofChineseAcademyofSocialSciences,Beijing102488,China) Abstract:Shanxiisanenergyconsumptionprovince,andtheknowledgeoftherelationshipbetweene— conomicgrowth(GDP)andenergyconsumption(EC)isvita[tOShanxi'Ssustainabledevelopment.ByU— singthedataof1980—— 2010GDPandEC,andthroughJohansencointegrationtestthepaperfindsthat thesetWOvariablesarecointegrated,andthesetwovariables'long— termbalancerelationshipshowsGDP, andECf— lhaveobviousinfluenceonECt.ThroughGrangercausalitytest,thepaperfindsthereisunidirec— tionalcausalityfromGDPtOEC.Atlastthepaperproposessomecountermeasures,whichincludethe transformationofindustrialstructure,energy-savingtechnologicaltransformation,theperfectionofenergy lawsandpoliciesetc. Keywords:energyconsumption;economicgrowth;long— termbalancerelationship;Johansencointe— grationtest;Grangercausalitytest 1国内外研究现状 能源消费与经济增长关系密切.一方面能源 消费的增长能够促进经济的增长,另一方面经济 收稿日期:2012—01—11 基金项目:国家自然科学基金项目资助(编号:71173141, 70873079);山西省自然科学基金研究项目资助(编号: 2009011021—1);山西省高校人文社会科学项目资助;山西省哲 学社会科学规划项目资助 作者简介:李玮(1967一),女,山西太原人,博士,副教授,研 究方向:能源系统工程与法律政策.E—mail:xinrongli@126.com. 的增长又拉动了能源消费的增长.近几年来国内 也有不少学者对能源消费和经济增长之间的关系 进行了研究.韩智勇等[1](2004)采用了E—G两 步法和未考虑平稳性的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 Granger因果检验,对 1978~2000年的国内生产总值(GDP)和能源消 费总量数据进行了研究,得出的结论是两者之间 存在双向因果关系,但两者之间并不存在长期的 协整关系.但是韩智勇在检验过程中并没有对两 个原始时问序列进行处理,比如取对数从而减少 或消除异方差,或者进行差分处理从而消除数据 第3期李玮,等:山西省能源消费和经济增长关系研究 的非平稳性,所以这个检验结果并不是很有说服 力.吴巧生l2(2008)选取中国各省1986,2005 年的数据,运用面板单位根,异质面板协整和基 于面板的误差修正模型重新检验中国能源消费和 GDP的关系,实证结果表明:从长期来看,中西 部地区存在从GDP到能源消费的单向因果关系. 就短期而言,中部地区存在能源消费和GDP之间 的双向因果关系.李江河_3](2011)研究了1985, 2009年陕西经济增长与能源消费之间的关系.通 过研究发现,陕西经济增长与能源消费之间存在 协整关系且两者的因果关系是经济增长是引起能 源消费的显着的Granger原因,能源消费不是引起 经济增长的Granger原因.另外,王建林等_4] (2008)使用ARDL等方法研究了中国能源消费和 经济增长之间的关系,结果发现两者之间存在协 整关系,能源消费会随着GDP的增长而增长,但 是能源消费的增长不能引起GDP的增长,因此, 笔者认为适当的能源节约并不一定会制约中国经 济的发展.本文在以上研究的基础上,选取山西 省1980,2010年的相关数据,基于Johansen协整 检验和Granger因果检验,研究山西省能源消费和 经济增长之间的关系,从而为山西省制定经济与 能源政策提供决策支持. 2山西省能源消费与经济增长的协整分析 2.1数据来源与处理 本文用于分析的样本数据为1980,2010年年 度数据,来源于历年《山西统计年鉴》.能源消费 表征指标为山西省能源消费总量(EC),单位为万 t标准煤;经济增长表征指标为以1952年不变价 计算的山西省地区生产总值(GDP),单位为亿元 (人民币).为了消除计算过程中的异方差问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 , 本文的数据都进行了对数化处理,分别表示为 LnEC和LnGDP,检验和回归过程借助计量经济 学软件Eviews6.0完成. 2.2各时间序列的ADF检验 首先应该进行单位根检验,确定时间序列 LnEC和LnGDP是否平稳.若时间序列为非平稳 序列,那么在进行协整检验时就会出现虚假回归 问题,从而导致错误的结论.本文采用ADF检验 法来检验LnEC和LnGDP序列的平稳性.模型] 如下: z=m ALnEC一口+卢1t+'71LnEC1+>:?LnEC i=1 +,1, ?LGDP一a2+t+叩2LGDP1+ ALnGDP+,zc 一 1 式中:口(一1,2)表示截距项;表示时 间趋势;,表示白噪声;?LEC,?LGDP是变 量LnEC和LnGDP的一阶差分. 表1LnEC和LnGDP单位根检验结果 变量各显着水平下的临界值 15 检验 结论 LnEC(1,1,0)1.234.30—3.57非半稳 ?LnEC(1,0,O)4.873.68—2.97平稳 LnGDP(1,1,1)1.35—4.313.57非平稳 ALnGDP(1,0,0)一4.40—3.68—2.97平稳 注:检验类型(C,T,K)中的C,T,K分别表示单位根检 验方程中的常数项,时间趋势项和滞后阶数;0表示检验方程中不 包含常数项或时间趋势项. 如表1所示,在1和5%的显着水平下,时 间序列变量LnEC和LnGDP均接受存在单位根的 原假设(原假设:LnEC和LnGDP序列分别存在 单位根),所以时间序列是不平稳的.因此,取 LnEC和LGDP两时间序列的一阶差分,表示为 ?LnEC和ALnGDP,并对这两个差分序列继续 进行ADF检验,可以发现在1的显着水平下, 时间序列变量?LnEC和?LnGDP均拒绝原假设, 因此ALnEC和ALnGDP都是平稳序列. 2.3Johansen协整检验 协整是指某些变量之间存在着长期均衡关系. 如果两个变量都是单整变量,只有当它们的单整 阶数相同时,才可能协整;否则就不可能协整. 前面已判断LnEC和LnGDP均一阶单整,因此本 文利用Johansen方法来判断LnEC和LnGDP是 否协整.Johansen协整检验表如表2所示. 表2Johansen协整检验结果 因为18.99807>12.32090(5显着水平), 所以拒绝原假设.3.410298<4.129906(5显着 水平),接受原假设,所以变量LnEC和LnGDP 存在协整关系. 2.4LnEC和LnGDP的长期均衡关系 由于LnEC和LnGDP为协整关系,所以可以 使用经典回归模型,回归结果如下: c-~Pc一3.45+0.5LGDP, (15.64)(23.99) 34中国矿业第21卷 R=0.95DW一0.59 从回归结果可以发现,虽然拟合优度R很 高,回归系数也显着(t值分别为15.64和 23.99),但是DW值却明显偏小,说明该方程的 残差序列还存在着较强的一阶自相关.因此考虑 适当加入滞后项,得到LEC和LGDP的分布滞 后模型,但该模型中LnGDPH系数不显着,故去 掉LnGDP重新回归,得如下模型: ?一o.078LGDP+0.912LECr1 (2.08)(20.15) R0—0.97AC一一2.24 通过LM检验和White检验发现该方程不存 在自相关和异方差,因此可以初步认为该方程是 LnEC和LnGDP的长期均衡关系,然后对其残差 项进行稳定性检验,发现其残差项在1的显着水 平下为平稳序列,故可以确定上式为LnEC和 LnGDP的长期均衡关系.该长期均衡关系说明了 第t年的能源消费会受到第t年的GDP和第t一1 年的能源消费的显着影响. 3山西省能源消费与经济增长的Granger因果关 系检验 前面的协整检验说明了LnEC和LnGDP存在 协整关系,但是并没有说明二者之间是否存在因 果关系以及因果关系的方向.本文利用Granger因 果关系检验模型来分析两个变量之间因果关系及 其相互影响的方向.模型设定为: PP LnEC:c+?aLnEC+?LnEC+?t12—1 PP LnGDP一c+?LnGDP+?屈LnEC+t=l=1 表3为运用Eviews6.0得出LEC和LnGDP 之间的Granger因果关系检验结果. 表3LnEC和LnGDP之间的Granger因果关系检验 由表3可以得出,在5(滞后阶数为1)和 10%(滞后阶数为2)的显着水平下,都可以得出 相同的结论:山西省GDP是其能源消费总量的 Granger原因,但是能源消费总量并不是GDP的 Granger原因,即两者之间是单向的因果关系.所 以基于1980~2010年的相关数据的Granger因果 关系检验表明山西省经济增长必然会拉动其能源 消费总量的同方向增长,但是能源消费增长并不 一 定会对山西省经济增长造成显着影响. 4结论及建议 通过以上协整检验可知,山西省经济增长和 能源消费总量之间存在着长期的均衡关系,长期 均衡关系表明第t年的GDP和第t一1年的能源消 费总量对第t年的能源消费有明显的影响.通过 Granger因果关系检验表明经济增长是其能源消费 的Granger原因,反之则不成立,这说明山西省能 源消费总量必然会随其GDP的增长而不断增长, 但山西省能源消费总量的增长不一定能显着带动 GDP的增长. 长期以来,高耗能的产业结构,初级能源为 主的品种构成,导致山西的经济发展是以消耗大 量的能源为代价的,单位GDP能耗远远高于全国 平均水平[6].山西省要实现经济社会的转型跨越发 展,必须转变发展方式,实施节能战略.一是改 变现有的工业结构尤其是高耗能行业比重偏高的 现状,提高高耗能行业的进入门槛,将能耗多, 污染大,效益低的企业"拒之门外",切实转变经 济增长方式.二是进一步提高用能设备的能源效 率,积极实施技术改造,使现有生产装置规模大 型化,节约化,大幅度降低终端能源的消耗水平. 三是完善激励与约束并举的能源法律与政策,培 育全社会节能文化氛围.l 参考文献 [1]韩智勇,魏一鸣,焦建玲,等.中国能源消费与经济增长 的协整性与因果关系分析[J].系统工程,2004,22 (12):17—21. [2]吴巧生,陈亮,张炎涛,等.中国能源消费与GDP关系的 再检验[J].数量经济技术经济研究,2008(6):27—4O. [3]李江河.山西能源消费和经济增长关系研究[J].学理论, 2O11,(24):87—88. [4]王建林,赵佳佳.能源消费与经济增长的因果关系测度与 分析——基于中国样本[J].工业技术经济,2008,29 (5):86—9l_ [5]张欣欣,刘广斌,蔡璐.基于Granger检验的中国能源消 费和经济增长关系研究EJ3.山西财经大学,2011, 33(1):26—27. [6]李玮,杨刚.基于系统动力学的山西省能源消费可持续发 展研究r?.资源科学,2010,32(10):1871—1877.