○張家凱

（1、賓漢姆頓大學 美國2、西北大學 陜西

一、變量設(shè)定和數(shù)據(jù)選取

本文選取三個變量分別來代表經(jīng)濟增長、能源消費以及環(huán)境污染，首先，用每年的GDP（億元；Y）來衡量經(jīng)濟增長情況；其次，將生產(chǎn)過程中能源消費總量（E）折合成萬噸標準煤；最后，雖然環(huán)境污染指標很多，一般包括廢物、廢水、廢氣三中污染物排放，但對于能源消費最為直接的是廢氣排放，所以本文就選取廢氣排放總量（億標立方米；X）來反映環(huán)境污染狀況。由于對于變量進行對數(shù)化處理可以避免或者減少異方差的影響，且不會影響變量在時序分析性質(zhì)，所以經(jīng)濟增長（Y）、能源消費（E）、環(huán)境污染（X）對數(shù)化處理后，記為lnY、lnE、lnX。

二、數(shù)據(jù)的相關(guān)性分析

本文通過pearson相關(guān)關(guān)系公式，計算出在α=0.05時，GDP（Y）、能源消費總量（E）以及廢氣排放量（X）三者之間的相關(guān)關(guān)系，見表1。

表1

從上表可以看出陜西省GDP、能源消費總量以及廢氣排放量三者之間存在著高度相關(guān)關(guān)系，這三個變量選取可以闡釋經(jīng)濟增長，能源消費和環(huán)境污染三方面的關(guān)系，為建立模型提供依據(jù)。

三、向量自回歸（VAR）模型的建立

表2

1、滯后階數(shù)P的判斷

本文通過觀察LR、FPE、AIC、SC、HQ這些評價準則來確定VAR模型的滯后階數(shù)，從而建立以陜西省GDP、能源消費總量以及廢氣排放量這些變量的滯后值所建立的VAR模型，見表2。

由表2可知，該VAR模型的滯后階數(shù)P=1，可以對該VAR模型進行參數(shù)估計。

2、VAR模型的建立

VAR模型擬合優(yōu)較高，都達到0.99以上，AIC準則和SC準則都比較小，這說明該VAR模型相對合理。

3、VAR模型的檢驗

（1）VAR模型穩(wěn)定性的檢驗

圖1

圖1中所有點代表VAR模型所有根模倒數(shù)，這些點都位于單位圓以內(nèi)，則表明該VAR模型是比較穩(wěn)定。

（2）Granger因果檢驗

當lnY作為因變量時，lnE的P值小于0.05，而lnX以及它和lnE所有滯后的聯(lián)合P值大于0.05，說明變量lnE能Granger引起變量lnY，而變量lnX和這兩個變量的所有滯后聯(lián)合不能Granger引起變量lnY。當lnE作為因變量時，lnY、lnX以及這兩個變量所有滯后聯(lián)合P值都大于0.05，所以變量lnY、lnX以及這兩個變量的所有滯后聯(lián)合都不能Granger引起變量lnE。當lnX作為因變量時，lnY、lnE以及這兩個變量的所有滯后聯(lián)合的P值都小于0.05，所以變量lnY、lnE以及這兩個變量的所有滯后聯(lián)合都能Granger引起變量lnX。這表明能源消費會正向影響經(jīng)濟增長和環(huán)境污染，經(jīng)濟增長會導(dǎo)致環(huán)境污染，但不會一定引起能源消費增加，而環(huán)境污染對于經(jīng)濟增長和能源消費沒有太大影響。

4、脈沖響應(yīng)函數(shù)的分析

脈沖響應(yīng)函數(shù)分析方法是用來描述一個內(nèi)生變量對于誤差項所造成沖擊影響的反應(yīng)程度，也就是對隨機誤差向上施加一標準差大小的沖擊，觀察內(nèi)生變量基期值和未來值所造成的影響。要判斷是否有脈沖影響，分析三個方程之間殘差關(guān)系。

從表3中可以看出，LnY、LnE、LnX三個方程之間殘差系數(shù)分別為0.5297、0.3495和0.1340，所以三個方程的殘差之間都有著一定的關(guān)系，故需要對于三個變量之間的互相沖擊所造成影響進行分析。

表3

將考察總期間定為22期，第一行的三幅圖可以看出，經(jīng)濟增長對于自身的擾動影響立即作出正向響應(yīng)，其后一直保持穩(wěn)定而又持續(xù)的增長，而對于能源消費的擾動，經(jīng)濟增長開始所作出響應(yīng)為0，后來逐漸出現(xiàn)正反應(yīng)，直到3期開始保持穩(wěn)定且持續(xù)的增長，最后對于環(huán)境污染的擾動影響經(jīng)濟增長從0開始變?yōu)樨撓蛴绊?，隨后一直保持穩(wěn)定而又持續(xù)的負向影響。從第二行的三幅圖可以看出對于經(jīng)濟增長的擾動影響，能源消費會做出正向響應(yīng)，并且一直到22期都在逐漸增長，而對于能源消費自身擾動影響，能源消費會馬上做出一個正向相應(yīng)，然后開始下降至4期，接著保持一個穩(wěn)定而持續(xù)增長，能源消費對于環(huán)境污染擾動并不會做出太大響應(yīng)，基本保持0左右。第三行三幅圖可以看出對于經(jīng)濟增長擾動，環(huán)境污染會作出一個正向響應(yīng)，隨后直至22期都會一直逐漸增大，針對能源消費的擾動影響，環(huán)境污染開始做出響應(yīng)為0，到第4期逐漸增加，4期后趨于穩(wěn)定且持續(xù)的增加，環(huán)境污染針對自身的擾動會做出正向響應(yīng)，隨后會逐漸減小，直至在10期基本趨于0，之后再不會發(fā)生很大變化。

四、向量誤差修正（VEC）模型的建立

1、單位根檢驗

由圖2、圖3和圖4可知，lnY、lnE和lnX的趨勢圖不是從原點出發(fā)，所以單位根檢驗式包含有截距項，而且這三條曲線有明顯上升趨勢，在單位根檢驗式中包含有趨勢項。

從表4中可以看出，在不進行差分的情況下，lnY和lnE的ADF統(tǒng)計值都大于5%臨界值，此時兩個變量都有單位根，即為不平穩(wěn)的序列，而當差分次數(shù)為1時，lnY和lnE的ADF統(tǒng)計值都小于5%臨界值，所以一階差分情況下這兩個序列為平穩(wěn)的。LnX在不進行差分的情況下，ADF統(tǒng)

圖2

圖3

圖4

表4

表5

VEC模型為：計量的值也大于5%臨界值，當進行一階差分后，雖然ADF的統(tǒng)計量仍然大于5%臨界值，卻小于10%臨界值，所以可以認為lnX序列是平穩(wěn)的。

2、協(xié)整檢驗

跡檢驗統(tǒng)計量和最大特征值統(tǒng)計量都表明了在5%的顯著水平下存在著2個協(xié)整關(guān)系。通過檢驗結(jié)果得到兩個協(xié)整關(guān)系為：

從上述式子看出，經(jīng)濟增長在短期波動中偏離均衡時將以（-0.090）和（0.450）調(diào)整力度將非均衡狀態(tài)拉回均衡狀態(tài)。能源消費和環(huán)境污染偏離均衡時分別將以將以（0.008）、（0.221）和（0.061）、（0.388）調(diào)整力度拉回均衡狀態(tài)。

經(jīng)濟增長、能源消費和環(huán)境污染之間存在密切關(guān)系，能源消費會導(dǎo)致經(jīng)濟增長和環(huán)境污染，經(jīng)濟增長會導(dǎo)致環(huán)境污染，但不會一定引起能源增長，而環(huán)境污染不會引起經(jīng)濟增長和能源消費。陜西省仍然依靠能源為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，目前環(huán)境污染對經(jīng)濟增長有明顯影響，然而環(huán)境污染在日后會對經(jīng)濟活動和公民健康產(chǎn)生消極作用。經(jīng)濟增長擾動會使得經(jīng)濟增長本身的貢獻度逐漸變小，最后趨于穩(wěn)定；而能源消費則會不斷增大，然后趨于穩(wěn)定，環(huán)境污染基本不變；能源消費擾動會使得經(jīng)濟增長逐漸上升，然后趨于穩(wěn)定，能源消費自身貢獻度則會下降趨于穩(wěn)定，環(huán)境污染仍然基本不變；環(huán)境污染擾動會使得經(jīng)濟增長和能源消費貢獻率都穩(wěn)步上升，而自身貢獻率會大幅度下降。經(jīng)濟增長、能源消費和環(huán)境污染之間因為存在協(xié)整關(guān)系，所以三者之間長期保持著穩(wěn)定關(guān)系，同時在短期內(nèi)會發(fā)生波動，長期調(diào)整會被拉回長期均衡狀態(tài)。

根據(jù)式子可知，變量lnY與lnX以及l(fā)nE與lnX之間都存在長期變動趨勢，當經(jīng)濟增長增加1%，環(huán)境污染增加1.074%，而當能源消費增加1%，環(huán)境污染增加0.550%?？梢钥闯鼋?jīng)濟增長和能源消費都對環(huán)境污染有正向影響。

3、VEC模型的估計

表5所示，其結(jié)果應(yīng)與協(xié)整檢驗一致，則可以得到協(xié)整方程為：

[1]高鐵梅：計量經(jīng)濟分析方法與建模[M].北京：清華大學出版社，2009．