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1、能源消費、經(jīng)濟增長及能源需求預(yù)測的分析研究 　一、引 言 　　能源是經(jīng)濟社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是關(guān)系到國計民生的重要戰(zhàn)略資源。隨著我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，對能源的需求不斷增加，但能源供給卻日益緊張，能源問題已經(jīng)成為普遍關(guān)注的問題。因此，探討能源消費與經(jīng)濟增長的關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上較為準(zhǔn)確地預(yù)測能源需求的變化趨勢，從而為有關(guān)部門政策的制定提供科學(xué)依據(jù)，對于保持國民經(jīng)濟的健康、持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。 　　自從Kraft[1]探索了美國經(jīng)濟增長與能源消費之間的因果關(guān)系后，能源消費與經(jīng)濟增長關(guān)系的實證研究便迅速擴展到了

2、英、法、德、意大利等發(fā)達國家。對于亞洲國家，Glasure[2]利用Granger檢驗方法發(fā)現(xiàn)了新加坡能源對經(jīng)濟增長的因果關(guān)系。Yu[3]利用Granger檢驗方法得到了韓國經(jīng)濟增長對能源消費的因果關(guān)系。目前，國內(nèi)對中國經(jīng)濟增長與能源消費的關(guān)系也進行了一些研究。馬超群[4]的研究表明，我國經(jīng)濟增長分別與能源總消費、煤炭消費之間存在協(xié)整關(guān)系，而與石油、天然氣和水電之間不存在協(xié)整關(guān)系。韓智勇等[5]的研究表明，我國能源消費與經(jīng)濟增長之間存在雙向因果關(guān)系，但不具有長期的協(xié)整性。趙進文[6]利用STR模型對我國的能源消費與經(jīng)濟增長之間的內(nèi)在依從關(guān)系進行了研究，認為我國經(jīng)濟增長對能源消費的影響具有明顯的

3、階段性特征。國內(nèi)學(xué)者對能源需求的預(yù)測方法有很多種。隗斌賢[7]采用能源消費彈性系數(shù)法、能源強度法和部門平衡預(yù)測法對浙江省的能源需求進行了預(yù)測。劉勇等[8]采用ARIMA模型對我國的能源消費進行了預(yù)測。熊國強等[9]采用灰色系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組合預(yù)測模型對我國未來的能源消費進行了預(yù)測。宋雅晴等[10]采用三次多項式、回歸分析和時間序列組合模型對我國未來的能源消費進行了預(yù)測。 　　從目前的文獻看，這些研究成果大部分都以全國作為研究對象，而由于資源稟賦、地理環(huán)境和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的不同，各地區(qū)的能源消費與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系可能會呈現(xiàn)出不同的特征，所需要采用的預(yù)測方法也有較大差異。河南省是全國第一人口大省，也是

4、重要的能源和資源大省，2011年中原經(jīng)濟區(qū)規(guī)劃被正式納入國家國土規(guī)劃。因此，本文在對河南省的具體情況進行分析的基礎(chǔ)上，找出河南省經(jīng)濟增長與能源消費之間的關(guān)系，并采用ARMA時間序列模型對河南省未來能源需求進行預(yù)測，為河南省能源發(fā)展和經(jīng)濟發(fā)展政策的制定提供科學(xué)的決策依據(jù)。 　　二、經(jīng)濟增長與能源消費關(guān)系的實證分析 　?。ㄒ唬?shù)據(jù)來源與處理 　　本文選取1978-2010年河南省能源消費總量（EC）與國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）的數(shù)據(jù)作為基本變量來研究河南省能源消費與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系，所有數(shù)據(jù)均來自《河南統(tǒng)計年鑒2011》。能源消費總量的量綱為萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，國內(nèi)生產(chǎn)總值的量綱是億元人民幣，為了剔除

5、物價變動的影響，以1978年價格為基期對GDP序列進行折算，得到各年實際GDP。為了消除可能存在的異方差問題，避免數(shù)據(jù)間較大波動的影響，對能源消費總量和實際GDP序列取對數(shù)，分別用ln EC和ln G表示，其相應(yīng)的一階差分序列分別用D ln EC和D ln G表示。 　?。ǘ┬蛄衅椒€(wěn)性檢驗 　　為了避免非平穩(wěn)時間序列在進行普通最小二乘估計時可能遭遇的虛假回歸問題，在對模型進行估計前，必須對序列進行平穩(wěn)性檢驗。這里采用ADF單位根檢驗法對序列進行平穩(wěn)性檢驗，由于ln EC和ln G都呈現(xiàn)出明顯的線性增長特征，因而使用包含常數(shù)項和時間趨勢項的檢驗?zāi)Ｐ瓦M行檢驗。使用Eviews5.1軟件對序列

6、進行檢驗，結(jié)果見表1。 　　從表1可以看出，變量 ln EC和 ln G的ADF檢驗值在5%的顯著性水平下均大于其所對應(yīng)的臨界值，不能拒絕單位根的零假設(shè)，說明存在單位根，是非平穩(wěn)的；而其一階差分后的序列D ln EC和D ln G的ADF 檢驗值均小于其所對應(yīng)的臨界值，都是平穩(wěn)的，說明ln EC和ln G均為一階單整序列，可進行下一步檢驗。 　　（三）協(xié)整檢驗和誤差修正模型 　　協(xié)整是對非平穩(wěn)經(jīng)濟變量之間長期均衡關(guān)系的統(tǒng)計描述，非平穩(wěn)經(jīng)濟變量之間存在的長期穩(wěn)定的均衡關(guān)系就被稱作協(xié)整關(guān)系。由于ln EC和ln G均為一階單整序列，因此可進行協(xié)整性檢驗。本文使用Johansen協(xié)整檢驗法，運

7、用Eviews5.1軟件得到檢驗結(jié)果，見表2。 　　表2 能源消費和經(jīng)濟增長的Johansen協(xié)整檢驗 　　原假設(shè)特征值跡統(tǒng)計量5%臨界值p值 　　None*0.523 714.763 212.3210.010 5 　　At most 10.097 51.572 44.121 10.367 1 　　注：p為接受原假設(shè)的概率；*表示在5%顯著水平下顯著。 　　由檢驗結(jié)果看，在5%檢驗水平下，跡統(tǒng)計量值14.763 2大于臨界值12.321 6，而跡統(tǒng)計量值1.572 4小于臨界值4.121 1，說明在變量ln EC和ln G之間存在協(xié)整關(guān)系。基于表2中的協(xié)整檢驗結(jié)果，對兩變量之間的協(xié)

8、整關(guān)系進行估計，得到協(xié)整方程如下： 　　ln G=-8.711+1.748 3ln EC+et 　?。?16.26） （28.92） 　　R2=0.964 3，DW=1.614 9，F(xiàn)=836.84 　括號內(nèi)為對應(yīng)系數(shù)的t統(tǒng)計量值，從回歸結(jié)果來看，R2、DW值和F值均可通過顯著性檢驗，方程擬合優(yōu)度良好，統(tǒng)計變量顯著?；貧w方程表明：河南省能源消費每增加1個百分點，可以使經(jīng)濟增長增加1.748 3個百分點，能源消費帶動了河南省地方經(jīng)濟的發(fā)展，而且能源消費彈性系數(shù)大于1，說明長期來看能源消費對經(jīng)濟增長的制約和促進作用較強。 　　建立描述經(jīng)濟增長和能源消費短期波動的誤差修正模型，這里采用滯后

9、一階的形式： 　　從估計結(jié)果來看，模型的各項檢驗均可通過，經(jīng)濟增長的波動受到能源消費波動和誤差修正項的影響。在短期內(nèi)，如果經(jīng)濟增長和能源消費的均衡關(guān)系偏離了長期均衡關(guān)系，下一期將以-0.136 1的調(diào)整力度進行反向修正，以使其向長期均衡方向移動。 　?。ㄋ模?Granger因果性檢驗 　　協(xié)整檢驗結(jié)果說明河南省能源消費與經(jīng)濟增長之間存在著長期均衡關(guān)系，但是這種均衡關(guān)系是否構(gòu)成因果關(guān)系，即是由能源消費的增加促進了經(jīng)濟的增長還是由經(jīng)濟增長拉動了能源消費的增加，這就要進行Granger因果性檢驗。Granger因果性檢驗對滯后期的選擇非常敏感，滯后期不同，檢驗結(jié)果可能有較大差異。本文采用 AI

10、C 準(zhǔn)則確定最優(yōu)滯后期數(shù)為1階，利用 Eviews5.1軟件進行檢驗，檢驗結(jié)果見表3。 　　由表3可知，在10%檢驗水平下，"ln EC不是ln G的原因";被拒絕，也就是說能源消費是促進河南省經(jīng)濟增長的原因，而"ln G不是ln EC的原因";的假設(shè)被接受，經(jīng)濟增長不是能源消費增加的原因，ln EC與ln G之間存在由能源消費到經(jīng)濟增長的單向因果關(guān)系。這在一定程度上表明，河南省實施節(jié)能降耗措施，依靠科技進步提高能源利用效率以及轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式的舉措取得了一定成效，在保持經(jīng)濟增長的同時，能源消耗逐步下降。 　　三、河南省未來能源需求預(yù)測 　　從以上分析可知，能源消費是促進河南省經(jīng)濟增長的

11、重要原因，為了促進經(jīng)濟持續(xù)、快速、穩(wěn)定的發(fā)展，有必要對河南省未來的能源需求進行預(yù)測，為河南省未來能源規(guī)劃以及能源生產(chǎn)企業(yè)制定發(fā)展戰(zhàn)略提供決策依據(jù)。 　?。ㄒ唬┠茉葱枨箢A(yù)測方法的選擇 　　進行能源需求預(yù)測的方法有很多，大體上可以分為兩類。一類是相關(guān)關(guān)系預(yù)測法，即根據(jù)經(jīng)濟現(xiàn)象與能源需求之間的因果關(guān)系或結(jié)構(gòu)比例關(guān)系來預(yù)測未來能源需求量，如回歸模型、能源消費彈性系數(shù)法、部門預(yù)測法等。另一類是時間序列分析預(yù)測法，如協(xié)整和誤差修正模型[11]、ARMA模型等。由于未來能源消費需求會受到很多因素的制約，而且這些因素之間往往又存在著錯綜復(fù)雜的關(guān)系，因此采用相關(guān)關(guān)系預(yù)測法進行預(yù)測一般比較困難，再加上相關(guān)解釋

12、變量未來取值的不確定，會對預(yù)測結(jié)果精確度產(chǎn)生較大影響，因此本文采用時間序列模型中的ARMA模型來對河南省未來能源需求進行短期預(yù)測，以避免解釋變量取值不確定所帶來的諸多問題，從而實現(xiàn)最小方差意義下的最優(yōu)預(yù)測。 　　（二）構(gòu)建能源需求預(yù)測模型 　　表1中單位根檢驗表明，河南省能源消費總量的對數(shù)序列是非平穩(wěn)的，而其進行一階差分序列是平穩(wěn)的，因此這里先對序列進行一階差分，而后建立ARMA模型，實際上就是對其增長率建立預(yù)測模型。為了選取合適的模型形式，先對一階差分后的序列D ln EC進行自相關(guān)和偏自相關(guān)分析，見圖1。 　　根據(jù)D ln EC的自相關(guān)系數(shù)和偏自相關(guān)系數(shù)圖可以看出，二者均是拖尾，于是

13、可以選用ARMA模型結(jié)構(gòu)。通過對模型的殘差白噪聲檢驗和參數(shù)顯著性檢驗，并結(jié)合AIC和SC準(zhǔn)則確定模型形式，利用Eviews5.1軟件，可以得到河南省能源需求預(yù)測的模型形式如下： 　　這里參數(shù)估計值下括號內(nèi)的值為t統(tǒng)計量值。由于是對差分序列建模，可決系數(shù)R2不高，但如果將模型轉(zhuǎn)化為對原始序列的預(yù)測模型，則可決系數(shù)為0.974 5，非常接近于1。Q統(tǒng)計量用于檢驗殘差的白噪聲性質(zhì)，其后括號內(nèi)為對應(yīng)的p值，根據(jù)這些p值可以看出河南省能源需求預(yù)測模型中殘差具有良好的白噪聲性質(zhì)，從而可以保證短期預(yù)測的相對精確性。 　?。ㄈ┖幽鲜∧茉葱枨箢A(yù)測結(jié)果 　　利用1978-2010年的數(shù)據(jù)建立的預(yù)測模型計算

14、出能源消費的增長趨勢，然后結(jié)合基期值計算河南省2008-2015年的能源需求水平，到2015年，河南省能源消費總量將達到27 636萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。從2008年、2009年、2010年的預(yù)測結(jié)果與實際值的比較可以看出，各年預(yù)測誤差百分比均小于3%，平均絕對預(yù)測誤差1.51%，一般認為平均絕對誤差的值低于10%時預(yù)測精度較高[12]，所以模型擬合效果較好，預(yù)測精度較高，見表4。 　　四、結(jié)論與建議 　　利用河南省1978-2010年的能源消費和經(jīng)濟增長數(shù)據(jù)進行實證分析，結(jié)果表明：河南省能源消費與經(jīng)濟增長之間存在長期均衡關(guān)系，能源消費對經(jīng)濟增長有著明顯的促進作用，而經(jīng)濟增長則不成為拉動能源消費增加

15、的原因。從長期來看，能源消費每增加1%，就可以使經(jīng)濟增長1.748 3個百分點，能源消費對經(jīng)濟增長的刺激作用較強；而在短期動態(tài)調(diào)整中，如果經(jīng)濟增長和能源消費的均衡關(guān)系偏離了長期均衡關(guān)系，下一期將以-0.136 1的調(diào)整力度進行反向修正，以使其向長期均衡方向移動。這說明河南省目前的節(jié)能降耗工作取得了一定成效，能源利用效率有所提高，但經(jīng)濟增長方式仍以粗放型為主，經(jīng)濟增長對能源的依賴程度仍比較強。 　　采用ARMA模型的預(yù)測結(jié)果表明，到2015年河南省能源需求總量將達到27 636萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。然而目前河南省的能源供給卻日益緊張，在一次性能源消費結(jié)構(gòu)中，煤炭消費所占比重雖然都在85%以上，雖然河南省

16、煤炭資源豐富，但按照目前的開采水平和速度，仍存在一定供需缺口；石油和天然氣消費在能源消費結(jié)構(gòu)中所占比重一直不足20%，但河南省原油和天然氣儲量嚴(yán)重不足，按照目前的開采速度，原油開采壽命不到10年，而天然氣僅僅能持續(xù)到2015年左右，而且這種開采速度所能保證的原油供應(yīng)尚不及需求量的1/5，天然氣供應(yīng)也不到需求量的1/5。因此，我們在充分利用省內(nèi)能源資源的同時，必須加強與省外、國外的能源戰(zhàn)略合作與交流，盡快制定相關(guān)的能源政策措施，以完善能源保障體系。 　第一，建立科學(xué)的能源供應(yīng)體系，合理開發(fā)利用河南省能源資源。積極推進煤炭資源整合與戰(zhàn)略重組，培育大型煤炭生產(chǎn)集團，建設(shè)全國重要的煤炭生產(chǎn)基地；依托

17、西氣東輸?shù)葒夜歉商烊粴夤艿?，完善支線管網(wǎng)，提高燃氣覆蓋率；規(guī)劃和建設(shè)外電入豫通道，加快智能電網(wǎng)建設(shè)。 　　第二，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)體系，減少對傳統(tǒng)能源的依賴，大力發(fā)展新能源。一方面要加大能源開發(fā)利用方面的科技投入，探討煤炭和煤層氣綜合開發(fā)利用技術(shù)。另一方面要減少一次性能源在能源消費中的比例，積極開發(fā)利用核能、太陽能、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能等新能源和清潔能源。加快規(guī)劃建設(shè)南陽核電項目和南陽新能源國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地，依托骨干企業(yè)和有條件的地區(qū)，建設(shè)多晶硅及太陽能電池、風(fēng)電裝備等特色產(chǎn)業(yè)園區(qū)。 　　第三，加大節(jié)能降耗方面的科研體系建設(shè)，倡導(dǎo)全社會厲行節(jié)能的良好風(fēng)尚。建立科研院校、科研院所和企業(yè)相結(jié)合的節(jié)

18、能降耗科研體系，盡快將科研成果應(yīng)用在生產(chǎn)中，淘汰耗能大的舊設(shè)備，引進能耗小、資源利用率高的新設(shè)備，引進新技術(shù)和新方法。 　　第四，加強國際國內(nèi)能源合作，積極實施"引進來";和"走出去";戰(zhàn)略。要充分利用內(nèi)外兩個資源和兩個市場，積極與能源資源儲量豐富的國家和地區(qū)開展合作，重點加強在能源開發(fā)利用以及節(jié)能降耗等方面的研究與合作，建立能源合作長效機制，實現(xiàn)共同開發(fā)，互惠互利。 　　第五，加強能源戰(zhàn)略儲備體系建設(shè)。在保障中原經(jīng)濟區(qū)基本建設(shè)發(fā)展需要的同時，要對煤炭（煤層氣）、天然氣等實施保護性開采和戰(zhàn)略儲備，以確保能源結(jié)構(gòu)安全。必須提高對煤炭資源的利用效率，推進濮陽、平頂山等地建設(shè)天然氣儲備基地和煤炭

19、（煤層氣）戰(zhàn)略儲備基地。 　　[參考文獻] 　　[1] Kraft J，Kraft A.On the Relationship between Energy and GNP[J].Energy Development，1978（3）：401403. 　　[2] Glasure Y U，Lee A R.Cointegration，Error Correction，and the Relationship between GDP and Electricity：The Case of South Korea and Singapore[J].Resource and Electricity

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