李咸勇,郭　軍,黃　逸

(1.新疆油田分公司 采油一廠,新疆 克拉瑪依　834000;2.中國石油大學(華東) 經濟管理學院,山東 青島　266580;3.新疆油田分公司 規(guī)劃計劃處,新疆 克拉瑪依　834000)

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我國經濟增長與石油、天然氣消費關系實證研究
——基于協整分析及Granger因果檢驗

李咸勇1,2,郭軍2,3,黃逸1

(1.新疆油田分公司 采油一廠,新疆 克拉瑪依834000;2.中國石油大學(華東) 經濟管理學院,山東 青島266580;3.新疆油田分公司 規(guī)劃計劃處,新疆 克拉瑪依834000)

摘要為研究我國經濟增長與石油、天然氣消費之間的具體影響效應,在對1996—2013年我國GDP 和石油、天然氣消費量數據進行分類統(tǒng)計的基礎上,利用協整檢驗和誤差修正模型以及Granger因果關系對其作了系統(tǒng)分析。檢驗結果表明,我國經濟增長與石油、天然氣消費存在長期均衡性,但經濟的短期波動是造成石油、天然氣消費短期波動的一個重要因素,且經濟增長對天然氣消費的影響力度比石油大,Granger因果關系檢驗表明經濟增長是引起石油、天然氣消費的單向原因。為此,在今后經濟發(fā)展過程中要重點關注經濟增長對天然氣消費造成的影響,石油公司也可據此制定相應的對應措施,以避免經濟增長對資源造成不必要的浪費。

關鍵詞經濟增長;石油、天然氣消費;Granger因果檢驗;協整分析

隨著我國經濟的快速發(fā)展和居民生活水平的不斷提高,我國的能源消費量一直持續(xù)增加。2013年,我國國內生產總值為56.9萬億元,同比增長9.5%,我國能源消費總量達到37.5億噸標準煤,同比增長3.6%,我國經濟發(fā)展對能源的依賴度還比較大[1]。在快速增長的能源消費中,值得注意的是石油消費在一次能源消費中的比重基本保持在18.5%左右,而天然氣的消費比例卻在一直增加,從2006年的2.9%上升到2013年的5.8%,說明目前我國經濟發(fā)展已經越來越重視對天然氣資源的利用。長期以來我國經濟增長與能源消費之間一直保持著密切聯系,因此,研究彼此之間的關系可為制定我國宏觀經濟發(fā)展和能源消費政策提供參考依據,具有實際意義。

目前,國內外很多學者對經濟增長與能源消費之間的關系作過研究,如Lee[2]利用面板數據模型對18個發(fā)展中國家的能源消費和經濟發(fā)展數據進行了協整分析,指出經濟增長對能源消費的長期和短期效應;Apergis等[3]對獨聯體國家研究發(fā)現,就長期來看經濟增長與能源消費之間存在雙向因果關系;但John[4]對此產生質疑,他利用協整檢驗和誤差修正模型研究發(fā)現經濟增長是引起能源消費的單向因果關系。我國學者也對二者之間的關系做過研究,如何立華等[5]利用協整檢驗和誤差修正模型對山東省經濟增長與能源消費關系進行研究,發(fā)現彼此間存在長期協整性;王鐿潼等[6]利用面板數據模型對天然氣消費與經濟增長之間的關系進行研究,指出經濟增長可刺激天然氣消費;李宏勛等[7]利用灰色關聯理論對化石能源與經濟增長之間的關系做過模糊分析,指出我國經濟增長與三大化石能源的消費關系密切。

鑒于以上研究可以發(fā)現,國內外學者對經濟增長與能源消費的研究都主要集中在兩者之間的關系上,為后期研究提供了借鑒意義。但通過綜述也可以發(fā)現目前研究主要是對整個能源體系進行,針對經濟增長與某種能源消費關系的研究目前還較少。研究在借鑒前者研究的基礎上對我國經濟增長與石油、天然氣消費之間的關系進行了具體研究,以探究其對我國經濟的實際影響作用,以期為其他能源消費研究提供參考。

1研究方法理論概述

1.1單位根檢驗

在一般情況下直接取得的數據序列大都是不平穩(wěn)的,對不平穩(wěn)序列直接進行計量計算會出現“偽回歸”現象,因此,在進行具體計算前需要進行序列平穩(wěn)性檢驗。單位根檢驗是對序列是否平穩(wěn)進行檢驗的一種方法,Eviews 6.0提供了多種單位根檢驗方法,其中最常用的是ADF檢驗,有三種模式,對應三種假設檢驗回歸方程[8]:

(1)

(2)

(3)

其中:a代表常數截距項;δt為時間趨勢項;εt為獨立同分布。式(1)～式(3)分別為無截距項無時間趨勢項、有截距項無時間趨勢項、有截距項有時間趨勢項模型。ADF采用的是T統(tǒng)計量進行檢驗,原假設是“序列存在單位根,非平穩(wěn)”,若T統(tǒng)計量的值小于臨界值,則拒絕原假設,反之接受原假設。

1.2協整檢驗及誤差修正模型

協整檢驗是檢驗不同變量之間是否存在長期均衡效應的檢驗方法。在實際應用中,雖然單個變量序列并不平穩(wěn),但它們的線性組合往往是平穩(wěn)的,這說明變量之間存在協整性。對于協整檢驗,主要有兩種方法:Johansen協整檢驗和基于模型回歸殘差協整檢驗。研究采用Johansen協整檢驗,其原假設是“變量之間不存在協整關系”,通過比較T統(tǒng)計量的絕對值和臨界值來肯定或否定原假設,其標準是小于臨界值,接受原假設;大于臨界值,拒絕原假設[9]。

協整檢驗只能分析各變量之間存在的一種長期均衡關系,現實是各變量之間以及變量自身之間卻會存在短期波動效應,短期波動一般會受到自變量和因變量雙重影響,為研究變量之間的這種短期波動性,需要構造誤差修正模型,其檢驗回歸方程為

dln yt=c+ωdln xt+σecmt+εt,

(4)

其中:ecmt是誤差修正項;系數ω反映了解釋變量對因變量的短期波動效應;σ反映了對偏離長期均衡的調整力度;εt為隨機擾動項。

1.3Granger因果關系檢驗

通過協整檢驗可以知道變量間是否存在一種長期均衡關系,但要具體研究是哪個變量是因哪個變量是果,還是各變量彼此間都互通,還需通過Granger因果關系進行具體驗證[10],對變量進行Granger因果關系檢驗需構建以下回歸方程:

(5)

(6)

假定隨機誤差項ut和νt是互不相關的,Granger因果關系檢驗的原假設是“X或Y不是引起Y或X變化的Granger原因”,利用F檢驗,若F檢驗P概率值小于規(guī)定的顯著性水平,則否定原假設,否則肯定。

2實證定量分析

為了使研究結果更加準確和具有實際意義,研究采用長時間序列進行研究,所選取的數據是我國1996—2013年的GDP、石油消費量和天然氣消費量數據,其數據來源于相關年份的《中國統(tǒng)計年鑒》,同時因為各指標的量綱不同,將各指標數據進行直接分析缺乏實際性,為消除數據間較大的波動和克服異方差,需要對數據進行取對數變換,分別用lngdp(GDP,單位:億元)、lnshy(石油消費量,單位:萬噸標準煤)、lntrq(天然氣消費量,單位:萬噸標準煤)表示。

2.1單位根檢驗

研究采用Eviews6.0對各指標的數據序列進行ADF單位根檢驗,具體的檢驗結果見表1。

通過單位根檢驗結果可以看出,GDP、石油消費量和天然氣消費量的原始序列在5%的顯著性水平下都是非平穩(wěn)的,但其一階差分序列都是平穩(wěn)的,各變量屬于一階平穩(wěn)。而同階單整的序列之間可能存在一種長期協整關系,為進一步確定需作相關協整分析。

2.2協整檢驗及誤差修正

通過表1中的檢驗結果可以知道,GDP、石油消費和天然氣消費取對數后的一階差分都是平穩(wěn),為此可以采用Johansen協整檢驗對三個變量之間的協整性進行分析,其具體分析結果見表2。

通過Johansen協整檢驗得出經濟增長與石油消費和天然氣消費之間存在協整性,變量彼此之間存在一種長期均衡關系,為此可對(lngdp為自變量,lnshy為因變量)、(lngdp為自變量,lntrq為因變量)兩組序列數據進行回歸分析,具體分析結果見表3。

在以上方程回歸分析中,R2的值分別為0.973和0.998,可以看出方程的模擬效果較好。從回歸分析結果看,就長期發(fā)展趨勢而言,經濟增長會以46.9%的比例帶動石油消費均衡增長,而以超過100%的比例帶動天然氣消費增長,說明我國經濟增長對天然氣消費的影響要比對石油消費的影響大,且天然氣的消費增長速度比經濟發(fā)展速度要快。

在得到長期均衡效應的基礎下,還應對短期波動效應進行分析。因此利用公式(4)誤差修正模型對誤差修正分析,結果見表4。

從誤差修正模型分析的結果可以看出,兩個方程中ecm的系數值都為負,符合反向修正原理,說明石油、天然氣的上一年消費偏離了長期均衡消費關系影響。為了維護石油、天然氣消費與經濟增長之間的長期均衡關系,當年的石油、天然氣的消費將以-0.341和-1.107的速度對前一年的不均衡狀況進行調整。同時從自變量的系數還可以看出經濟增長的短期變動對天然氣的短期消費波動影響比較大,其影響力度超過了石油。通過以上分析發(fā)現無論是長期還是短期,經濟增長對天然氣消費的影響要比石油大,這可能與當前大力實施低碳經濟發(fā)展,各國普遍加大了對低碳能源的利用力度有關,而這也符合我國當前大力開發(fā)天然氣的實際現狀。

2.3Granger因果關系檢驗

協整檢驗和誤差修正模型只能分析經濟增長與石油、天然氣消費之間的一種長期、短期相關性,但具體到何為因何為果還是各自都可為因為果還需通過Granger因果關系作進一步檢驗。其Granger因果關系檢驗結果見表5。

通過Granger因果關系檢驗得出拒絕“GDP不是石油消費和天然氣消費”的原假設,卻不能拒絕其他兩個原假設,即經濟增長是引起石油消費和天然氣消費變化的因,但石油消費和天然氣消費發(fā)生變化卻不一定能引起經濟增長的變化,說明經濟增長對石油、天然氣消費具有明顯的單向因果關系。

3結論

為了具體研究我國石油、天然氣消費與經濟增長之間的關系,在對我國1996—2013年的相關數據進行搜集整理的基礎上,利用協整檢驗及誤差修正模型對彼此之間的長期均衡效應和短期波動效應作了分析,并采用Granger因果關系檢驗對彼此之間的因果性作了系統(tǒng)研究。結果發(fā)現,每增加1單位的GDP會對應增加0.467單位的石油消費和1.082單位的天然氣消費,而從誤差修正模型可以看出,經濟增長對石油消費的短期波動效應指數為0.542,而對天然氣的短期波動效應指數為1.285,說明經濟發(fā)展對天然氣的短期波動效應明顯,這與未來經濟發(fā)展向低碳化推進,天然氣是低碳、高效、清潔的能源有關。通過對比發(fā)現經濟增長對天然氣消費的長期和短期效應都比石油消費的影響效應要大,同時,經濟增長是引起石油、天然氣消費變化的單向Granger因。為此,在今后經濟發(fā)展過程中要重點關注經濟增長對天然氣消費造成的影響,石油公司也可據此制定相應的對應措施,以避免經濟增長對資源造成不必要的浪費。

參考文獻:

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Empirical Research on Relations Between China Economic Growthand Consumption of Petroleum and Natural Gas——Based on Co-integration Analysis and Granger Causality Test

Li Xianyong1,2,Guo Jun2,3,Huang Yi1

(1.No.1 Oil Production Apartment of Xinjiang Oilfield,Karamay 834000,China;2.College of Economics and Management,China University of Petroleum,Qingdao 266580,China;3.The Planning Department of Xinjiang Oilfield,Karamay 834000,China)

Key wordsEconomic growth;Consumption of petroleum and natural gas;Granger causality test;Co-integration analysis

AbstractIn order to study the specific influential effect between China economic growth and consumption of petroleum and natural gas,a system analysis is conducted based on a classified statistic of China GDP and consumption data of petroleum and natural gas from 1996 to 2013 by using co-integration test,error correction model and Granger causality. The test results show that there is a long-term balance between China economic growth and consumption of petroleum and natural gas. However,the rapid fluctuation of economy is a key factor which causes rapid fluctuation in the consumption of petroleum and natural gas. Besides,the influence degree of economic growth on consumption of natural gas is bigger than on consumption of petroleum. Granger causality test indicates that economic growth is a single-track reason for consumption of petroleum and natural gas. Therefore,a special attention on the influence caused by economic growth on consumption of natural gas is needed on the further economic development process. Petroleum company shall formulate corresponding measures based on this to avoid unnecessary waste of economic growth on resources.

doi:10.16468/j.cnki.issn1004-0366.2016.03.026.

收稿日期:2015-05-25;修回日期:2015-07-06.

作者簡介:李咸勇(1968-),男,山東章丘人,碩士研究生,研究方向為項目管理.E-mail:lixianyong1234@126.com.

中圖分類號:F224.7

文獻標志碼:A

文章編號:1004-0366(2016)03-0125-05

引用格式:Li Xianyong,Guo Jun,Huang Yi.Empirical Research on Relations Between China Economic Growth and Consumption of Petroleum and Natural Gas——Based on Co-integration Analysis and Granger Causality Test[J].Journal of Gansu Sciences,2016,28(3):125-129.[李咸勇,郭軍,黃逸.我國經濟增長與石油、天然氣消費關系實證研究——基于協整分析及Granger因果檢驗[J].甘肅科學學報,2016,28(3):125-129.]