城市化與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與能源消費的實證

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摘要:“十三五”時期是全面建設(shè)小康社會的決勝時期，為實現(xiàn)這一時期的經(jīng)濟社會目標，必須牢固樹立并貫徹“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的發(fā)展理念，其中，“綠色”即要求推進產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，加快綠色城市建設(shè)，堅定走資源節(jié)約型和環(huán)境友好型的工業(yè)化道路。利用1990－2017年的數(shù)據(jù)，對我國城市化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與能源消費之間進行實證研究，通過進行協(xié)整分析和Granger非因果關(guān)系檢驗，結(jié)果表明:城市化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和單位GDP能耗之間存在著復(fù)雜而辯證的Granger因果關(guān)系。在當(dāng)前我國的經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級過程中，三個目標的實現(xiàn)之間存在著矛盾，政府如何取舍存在著兩難選擇。

關(guān)鍵詞:能源消耗;協(xié)整分析;長期Granger非因果關(guān)系

一、研究方法與數(shù)據(jù)

(一)計量經(jīng)濟模型本研究旨在考察面對來自城市化(Q)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化(S)的沖擊，能源效率(P)的短期和長期效應(yīng)是怎樣變化的?？紤]柯布－道格拉斯生產(chǎn)函數(shù):其中，Y為實際總產(chǎn)出，L和K為勞動力的投入量和資本的投入量，α和β為勞動力和資本的產(chǎn)出彈性系數(shù)，A為除勞動力和資本以外的影響產(chǎn)出Y的因素。測度經(jīng)濟發(fā)展的指標，除了實際總產(chǎn)出Y，還可以用效率指標，如單位GDP能耗等;而一般認為A主要是綜合技術(shù)水平、城市化水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化等因素，假定城市化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)內(nèi)生，除此之外包括技術(shù)進步等因素外生，所以A可進一步分為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和其他以外的因素:其中，A0為其他因素，S為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，Q為城市化水平，θ1為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的參數(shù)，θ2為城市化水平的參數(shù)。所以，式(1)也可進一步改寫成:其中，Pt為單位GDP能耗。式(2)即為本研究所采用的經(jīng)濟模型的一般形式，但為了消除異方差并保證差分之后的序列有良好的經(jīng)濟意義，對式(2)兩端同時取自然對數(shù)，令μt=lnA0，可以得到:式(3)即為研究采用計量模型的主要形式，其含義是:決定單位GDP能耗高低的因素是城市化水平和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

(二)研究方法首先對上述式(3)經(jīng)濟模型的三個變量，分別進行ADF單位根檢驗，避免偽回歸問題;其次對三個變量進行Johansen協(xié)整關(guān)系檢驗，其中主要包括兩步:一是建立無約束的向量自回歸模型VAR，設(shè)置最大滯后期數(shù)為5，然后根據(jù)AIC和SC最小信息準則，確定最優(yōu)的滯后期數(shù)，把最后滯后期數(shù)減1作為Johansen檢驗的滯后期數(shù);二是，通過對5種形式的檢驗，確定模型是否包括截距項和趨勢項，然后根據(jù)AIC和SC最小信息準則，確定最優(yōu)的誤差修正模型VECM，進而確定最優(yōu)的檢驗形式。最后，基于最優(yōu)誤差修正模型進行短期和長期Granger因果關(guān)系檢驗。

(三)數(shù)據(jù)本研究選取了單位GDP能耗、城市化水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)這三個變量，收集了1990－2017年的時間序列數(shù)據(jù)。對于單位GDP能耗，是能源消費總量和國內(nèi)生產(chǎn)總值這兩個指標計算出來，首先以1990年GDP作為不變價格，計算了1990－2017年的實際GDP，來剔除通貨膨脹因素的影響，用每一年的能源消費總量/當(dāng)年的實際GDP得出各年的單位GDP能耗。對于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，用各年的第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值和第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的比值來衡量;最后，對于城市化水平，數(shù)據(jù)主要來自國家統(tǒng)計局網(wǎng)站。

二、實證分析結(jié)果

(一)ADF單位根檢驗本文采用Eviews8．0來進行計量分析檢驗。對單位GDP能耗Pt、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化St、城市化水平Qt這三組數(shù)據(jù)取完自然對數(shù)之后進行ADF單位根檢驗，結(jié)果表明，水平序列中有兩個是非平穩(wěn)序列，而一階差分序列在5%顯著水平下都是平穩(wěn)的，因此這三個變量都是一階單整I(1)的。

(二)Johansen協(xié)整關(guān)系檢驗由于OLS要求時間序列數(shù)據(jù)是平穩(wěn)序列，而上述ADF單位根檢驗結(jié)果卻是一階單整序列，因此，要對所有變量進行Johansen協(xié)整關(guān)系檢驗以避免偽回歸問題。由于無約束向量自回歸模型VAR確定的最優(yōu)滯后期數(shù)為2，所以相應(yīng)地，Johansen檢驗的最優(yōu)滯后期數(shù)為1－1。從檢驗結(jié)果可以看出在任何一種可能形式下，在5%顯著水平下，每一個向量都至少存在一種協(xié)整關(guān)系。為了盡量保證結(jié)果的客觀性，確定最優(yōu)模型形式，本文分別建立了滯后階數(shù)為1的5種可能形式相應(yīng)的誤差修正模型。經(jīng)過識別，最優(yōu)誤差修正模型均為“序列和協(xié)整方程存在二次趨勢”。相應(yīng)地，反應(yīng)變量之間長期均衡的協(xié)整關(guān)系的協(xié)整方程為:其中，T表示時間趨勢，［］內(nèi)表示t統(tǒng)計量。以△lnPt為因變量的誤差修正模型估計結(jié)果為:由協(xié)整方程可以看出單位GDP能耗與城市化率顯著成正相關(guān)，誤差修正項ECt－1的系數(shù)顯著為負，符合反向調(diào)節(jié)機制。但協(xié)整方程的參數(shù)顯著并不必然意味著自變量對因變量產(chǎn)生影響，并且協(xié)整方程反映的是長期均衡關(guān)系，因而還需要對短期和長期的Granger非因果關(guān)系分別進行檢驗。

(三)Granger非因果關(guān)系檢驗經(jīng)檢驗，短期不存在Granger非因果關(guān)系。之后進行長期Granger非因果關(guān)系檢驗，該檢驗通過對最優(yōu)誤差修正模型的誤差修正項與自變量滯后項的聯(lián)合顯著性進行了Wald檢驗，考察了各向量之間的長期Granger非因果關(guān)系，得出:首先，在5%顯著水平下，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化ΔlnSt和城市化率ΔlnQt不是單位GDP能耗ΔlnPt的長期Granger原因的原假設(shè)被拒絕。在長期，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和城市化率提高都會對單位GDP能耗產(chǎn)生顯著影響，但在反映長期均衡關(guān)系的協(xié)整方程中，從參數(shù)的符號可以看出，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化ΔlnSt對單位GDP能耗ΔlnPt產(chǎn)生顯著的負效應(yīng)，而城市化率ΔlnQt對單位GDP能耗產(chǎn)生顯著的正效應(yīng)。其次，對于另外兩個分別以ΔlnSt、ΔlnQt為因變量的方程而言，在5%的顯著水平下，另外的兩個自變量均不拒絕不存在因果關(guān)系的原假設(shè)。這意味著單位能耗、城市化并不能很好地影響產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，同時，單位GDP能耗以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化對城市化進程的推進也不存在長期效應(yīng)。

三、結(jié)論

本文以生產(chǎn)函數(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建了一個包括城市化率、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和單位GDP能耗的增長模型。對1990－2017年相關(guān)數(shù)據(jù)的時間序列進行檢驗，最后得出結(jié)論:第一，從長期來看，前期產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化即高級化會對降低單位GDP能耗產(chǎn)生一定的作用，但是這種作用并不持續(xù)，在中后期卻會增加單位GDP的能耗;城市化水平的提高，不可避免地需要加大城市建設(shè)的力度，這就從一開始就會加重單位GDP能耗。這就出現(xiàn)了諸多目標之間的矛盾:一方面，從粗放型生產(chǎn)轉(zhuǎn)化成集約型生產(chǎn)，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，一直是我們當(dāng)前階段的目標，要想實現(xiàn)這個目標，必須提高能源效率，減少能耗，而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和城市化長期卻會使當(dāng)前形勢惡化;另一方面，當(dāng)前經(jīng)濟正處于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和升級時期，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級勢在必行、迫在眉睫，城市化又是隨著一個國家或地區(qū)社會生產(chǎn)力的發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的進步以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整之后的必然結(jié)果，這些勢必又會阻礙能源效率的提高，加重單位GDP能耗。第二，這些變量之間存在矛盾:若采取有利于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及提高城市化的措施，在長期將會不利于節(jié)約資源，提高能效。若要降低單位能耗，長期又需要中斷產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級，抑制城市化進程，這將不利于我國的經(jīng)濟社會的發(fā)展。因此，政府要想通過優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，加速城市化進程進而實現(xiàn)降低能耗的方法是行不通的，反而會適得其反。要想同時實現(xiàn)這三個目標，必須尋找新的更好地降低能耗，提高能效的途徑，而且使它所產(chǎn)生的效果能超過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和城市化的總效應(yīng)，這樣便能實現(xiàn)三者之間的均衡。

參考文獻:

［1］尹敬東，代秀梅．單位GDP能源消耗與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特征—來自江蘇的證據(jù)［J］．產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟研究，2009，(05)．

［2］孫廣生，黃祎，田海峰．全要素生產(chǎn)率、投入替代與地區(qū)間的能源效率［J］．經(jīng)濟研究，2012，(09)．

作者：黃燚平 單位：吉林財經(jīng)大學(xué)研究生院