我国能源消费与经济增长的参数估计分析

摘 要：本文基于全国29个省、市、自治区的面板数据，建立了资本、有效劳动投入、煤炭消费、电力消费和原油消费与经济增长的参数面板数据模型，得到了这五个变量对经济增长的产出弹性。结果说明：人均电力消费产出弹性最大，而人均原油消费产出弹性和人均煤炭消费产出弹性较小。

关键词：能源消费；经济增长；面板数据；参数估计

一、引言

目前，中国经济正处于高速增长时期，也是经济结构、城市化水平、居民消费结构发生明显变化的阶段。这一系列的变化刺激了我国能源消费的急速增长。2014年，中国能源消费总量36亿吨标准煤，比上年增长5.9%。2014年，中国进口原油3.08亿吨，同比增长9.4%，居世界第二位，原油对外依存度达到60%。同时，中国也是世界第二大煤炭进口国。工业生产高能耗的粗放增长方式必然导致能源短缺，使得能源供需不平衡的状况日益突出，这种能源短缺反过来又会制约经济的增长。因此，处理能源消费和经济发展的关系成为十分重要的课题。

二、研究方法

1.变量选取

经济学中生产函数是表示生产投入与生产产出之间技术经济关系的重要理论模型。Nerlove（1965）将原来的C-D生产函数扩展为：。这在原有C-D生产函数的结构基础上增加了和能源投入有关的乘子，能源因素的影响从C-D生产函数中剥离了出来，形成独立的第三要素。根据统计数据，为我国经济增长提供能源消费支持的主要是煤炭、石油和电力（曾胜，2008）。考虑到内生增长模型以技术进步为核心，因此本文以Lucas（1998）的内生增长模型为指导，把能源消费量的投入细分为煤炭、石油、电力，则扩展的C-D生产函数为：。

2.数据处理和来源

本文利用我国29个省或直辖市1995-2013年的面板数据（由于数据原因未包括重庆和）。数据来自于《中国统计年鉴》和《中国能源统计年鉴》。由于经济增长和能源消费量等指标与人口数量密切相关，且我国各地区人口数量差异较大，为了真实反映个指标的真实水平，本文均使用平均数据。为便于数据可比较和减少异方差，所有数据均取对数，其中各变量的具体数据及构造如下。

（1）人均GDP：为消除物价变动影响，以1978年作为基期，记为lnY。

（2）人均资本存量：采用永续盘存法计算，记为K。

（3）人均有效劳动投入：将劳动力投入量L与人力资本水平H相乘得到各地区有效劳动投入量，记为HL。

（4）人均能源消费：本文分别引入了各地区人均煤炭消费量C、人均电力消费量E和人均原油消费量O。

3.本文研究方法

本文以能源消费对经济增长的影响为着眼点，构建面板数据固定效应参数模型，研究煤炭、电力和石油消费对我国经济的影响。本文首先使用面板数据的单位根检验来检验面板数据的平稳性，然后对面板数据进行协整关系检验，最后建立面板数据模型，使用最小二乘虚拟变量进行回归参数估计与检验，揭示我国能源消费对经济增长的影响。

三、实证研究

1.面板数据单位根检验

为了避免伪回归的发生，本文将面板数据中各变量的横截面序列作为整体进行单位根检验，以确定其平稳性。根据对单位根同（异）质性假定的不同，所有的检验可分为两类。为了检验的全面性，本文采用LLC检验、Breitung检验、IPS检验、Fisher-ADF检验和Fisher-PP检验这五种方法进行了面板数据单位根检验。检验结果表明，变量lnGDP、lnK、ln（HL）、lnC、lnE、lnO在5%的显著水平下均不平稳。变量相应的一阶差分项存各种检验方法中均能够在5%的水平下拒绝存在单位根的原假设，说明6个变量均为一阶单整序列，可以进一步进行协整分析。

2.面板数据协整检验

本文运用Pedroni提出的7个检验面板变量协整关系的统计量进行协整检验。其中，Panelv、Panelρ、PanelPP和PanelADF这4个统计量是用联合组内维度描述，假设不同横截面具有相同的自回归系数。Groupρ、GroupPP和GroupADF这3个统计量运用组间维度描述，假设不同的横截面具有不同的自回归系数。根据检验结果，除Grouρ指标以外，6种指标统计量都在5%的显示性水平下拒绝了变量间不存在协整关系的假设。本文认为经济增长、资本存量、人力资本、煤炭消费、电力消费和原油消费等变量之间具有协整关系，下面将对其做进一步的面板数据参数估计。

3.面板数据固定效应参数模型

一般的，面板数据模型可表示为：

注：*表示在5%的显著性水平下拒绝原假设。

由上述估计结果可知，本文所选五个要素的产出弹性从大到小的顺序依次为人均电力消费产出弹性、人均劳动投入产出弹性、人均资本产出弹性、人均煤炭消费产出弹性、人均原油消费产出弹性。其中，人均电力消费产出弹性最大且为正，显示了其对经济增长最大的促进作用。人均煤炭消费产出弹性为负，表明煤炭这种高污染能源的使用对现代经济有一定的制约作用。相比其他因素产出弹性，人均煤炭消费产出弹性和人均原油消费产出弹性要小得多。这说明了尽管我国是煤炭和石油消费，但我国煤炭和石油的消费属于粗放型能源利用方式，能源利用效率没有明显的改善，与现代集约经济的发展要求还有很大的差距。

四、结论

本文基于全国29个省、市、自治区（除重庆、）的面板数据，建立面板数据固定效应参数模型，运用最小二乘虚拟变量法对人均资本产出弹性、人均劳动投入产出弹性、人均电力消费产出弹性、人均煤炭消费产出弹性和人均原油消费产出弹性进行了参数估计。主要结果总结如下：一方面，人均电力消费产出弹性最大，作为相对清洁的能源，我国经济发展对电力的依赖越来越重。另一方面，人均原油消费产出弹性、人均煤炭消费产出弹性比较小。这说明尽管我国是世界最大煤炭生产国与消费国，我国对石油的敏感度越来越高，但是我国的煤炭和石油消费还属于粗放型能源利用方式，能源利用效率较低，石油供需矛盾问题越来越突出。这已经成为制约我国经济发展的重要因素。

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