（世界经济专业论文）中国能源消费与经济增长关系的研究.pdf

硕i 学位论文 摘要 中国经济持续、快速、稳定地发展刺激了能源消费快速增长，加上“世界加工 厂”这种问接能源出口的形势，使得能源供需不平衡状况日益突出。目前国际能源 价格持续高涨，且据国际能源署预测到2 0 3 0 年国际能源仍以化石能源为主，因此 研究能源消费与中国经济增长关系的问题具有重要的意义。 本文首先回顾了能源消费与经济增长的相关研究成果，发现能源消费与经济 增长之间的关系并不明确。接着运用相关理论，从资源约束、能源需求和科技创 新三个方面分析世界能源消费与经济增长的关系，结果表明世界经济增长受到化 石能源总量约束的问题，可通过科技创新大力发展可再生能源的方式加以解决， 然而2 0 0 8 年的金融危机将影响能源需求量，从而使未来世界经济增长缓慢。然后 分析了中国能源消费的现状以及存在的问题，并从能源效率、能源结构、能源政 策三个方面与其他国家进行了相关比较。 其次，本文对我国1 9 5 3 2 0 0 6 年间能源消费与经济增长的动态特征进行了研 究，发现两者存在结构突变的可能。然后采用内生性结构突变的单位根检验( 内 生一次和二次) ，结果发现两者都围绕着两个结构断点的分段趋势平稳过程，这表 明在政府主导下的能源政策和经济发展战略在一段时间内( 即下一次冲击之前) 是有效的。在此基础上，本文还对消除趋势后的能源消费与经济增长进行了因果 关系分析，得出两者之间存在双向因果关系，这意味着中国不仅是能源依赖型经 济，也是拉动能源消费型经济。 最后，根据前面的理论和实证分析，本文从加快产业结构升级、优化能源消 费结构、科技创新和完善能源储备体系四个方面提出了关于中国经济增长与能源 发展的相关对策建议。 关键词：能源消费：经济增长；内生结构突变；g r a n g e r 因果检验 l i 中田能源消费j 绛济增k 天系的_ r i j 究 a b s t r a c t t h es u s t a i n e d ，r a p i da n ds t a b l ee c o n o m i cd e v e l o p m e n ti nc h i n ah a ss t i m u l a t e d r a p i di n c r e a s ei ne n e r g yc o n s u m p t i o n ，a n da l o n gw i t ht h ee f f e c to fi n d i r e c te n e r g y e x p o r t ss i t u a t i o nw h i c hi sc a l l e d w o r l df a c t o r y ”，t h ei m b a l a n c eb e t w e e ne n e r g y s u p p l ya n dd e m a n dh a sb e c o m ei n c r e a s i n g l yp r o m i n e n t a tp r e s e n t ，t h ei n t e r n a t i o n a l e n e r g yp r i c e sc o n t i n u et or i s e ，a n da c c o r d i n gt ot h ei n t e r n a t i o n a le n e r g ya g e n c y s f o r e c a s tt h ef o s s i le n e r g yi ss t i l lt h em a i ns o u r c eo fe n e r g ys u p p l yr i g h tu pt o2 0 3 0 ，s o t h er e s e a r c ho nt h er e l a t i o n s h i pb e t w e e ne n e r g yc o n s u m p t i o na n de c o n o m i cg r o w t hi n c h i n ai so fg r e a ts i g n i f i c a n c e t h i sp a p e rf i r s t l yr e v i e w st h er e l a t e dr e s e a r c ho ne n e r g y c o n s u m p t i o n a n d e c o n o m i cg r o w t h ，a n df i n d st h e i rr e l a t i o n s h i pi sn o tc l e a r t h e ni tm a k e st h e o r e t i c a l a n a l y s i sb yu s i n gt h er e l a t i v et h e o r yf r o mt h r e ea s p e c t si n c l u d i n gt h er e s o u r c e s c o n s t r a i n t s ，e n e r g yd e m a n da n dt e c h n o l o g i c a li n n o v a t i o n t h er e s u l t ss h o wt h a tt h e p r o b l e mt h a tw o r l de c o n o m i cg r o w t hi sr e s t r i c t e db yt o t a la m o u n to ff o s s i le n e r g yw i l l b es o l v e dt h r o u g ht h es c i e n c ea n dt e c h n o l o g yi n n o v a t i o nt od e v e l o pr e n e w a b l ee n e r g y h o w e v e r ，t h e2 0 0 8f i n a n c i a lc r i s i sw i l lr e d u c ee n e r g yd e m a n d ，a n dt h ew o r l d e c o n o m i cg r o w t hw i l lb es l o wi nt h ef u t u r e f u r t h e r m o r e ，i ta n a l y z e st h ec u r r e n t s i t u a t i o na n de x i s t i n gp r o b l e m so fe n e r g yc o n s u m p t i o ni nc h i n a ，a n dm a k e sr e l e v a n t i n t e r n a t i o n a l c o m p a r i s o nf r o m t h r e ep e r s p e c t i v e so fe n e r g ye f f i c i e n c y , e n e r g y s t r u c t u r ea n de n e r g yp o l i c y s e c o n d l y ，t h ep a p e r s t u d i e st h e d y n a m i c c h a r a c t e r i s t i c so ft h e e n e r g y c o n s u m p t i o na n de c o n o m i cg r o w t hw i t ht h es t a t i s t i c sd a t af r o m19 5 3t o2 0 0 6a n d f i n d st h e yh a v et h e p o s s i b i l i t yo fs t r u c t u r eb r e a k a n dt h e nt h i sp a p e ra p p l i e s e n d o g e n o u ss t r u c t u r a lb r e a ku n i tr o o tt e s t s ( c o n c l u d i n ge n d o g e n o u so n e - b r e a ka n d t w o - b r e a k ss t r u c t u r a lc h a n g e s ) ，a n df i n d st h a tt h ee n e r g yc o n s u m p t i o na n dg d pc a nb e m o r ea c c u r a t e l yc h a r a c t e r i z e da sas e g m e n t e dt r e n ds t a t i o n a r yp r o c e s sa r o u n dt w o s t r u c t u r a lb r e a k s ，w h i c hi n d i c a t e st h a tt h eg o v e r n m e n t - l e de n e r g yp o l i c ya n de c o n o m i c d e v e l o p m e n ts t r a t e g yf o rap e r i o do ft i m e ( t h a ti s ，b e f o r et h en e x ti m p a c t ) i se f f e c t i v e o nt h i sb a s i s ，t h i sp a p e ra l s o a n a l y z e t h e c a u s a l i t yb e t w e e ng d pa n de n e r g y c o n s u m p t i o na f t e rr e m o v i n gt h et r e n de f f e c t s ，a n dt h er e s u l ts h o w st h e r ee x i s t s b i d i r e c t i o n a l c a u s a l i t yb e t w e e nb o t ho ft h e m ，w h i c hm e a n sc h i n ai sn o t0 n l y e n e r g y - d e p e n d e n te c o n o m y ，b u ta l s od r i v i n ge n e r g yc o n s u m p t i o ne c o n o m y i l l 硕卜学位论文 f i n a l l y ，a c c o r d i n g t ot h et h e o r e t i c a la n d e m p i r i c a ls t u d yr e s u l t s ，t h e c o u n t e r m e a s u r e so nt h ee c o n o m i cg r o w t ha n de n e r g yd e v e l o p m e n ti nc h i n ai sp u t f o r w a r df r o mf o u r a s p e c t s ，i n c l u d i n gp r o m o t i n g i n d u s t r i a ls t r u c t u r e u p g r a d e ， o p t i m i z i n ge n e r g yc o n s u m p t i o ns t r u c t u r e ，t e c h n o l o g i c a li n n o v a t i o na n di m p r o v i n g e n e r g yr e s e r v es y s t e m k e yw o r d s ：e n e r g yc o n s u m p t i o n ；e c o n o m i cg r o w t h ；e n d o g e n o u ss t r u c t u r a lb r e a k ； g r a n g e rc a u s a l i t y 中国能源消费与经济增长关系的研究 插图索引 图2 1 世界石油、天然气资源储采比变化情况2 3 图2 2 世界能源消费市场2 0 0 5 2 0 3 0 2 4 图2 3参考情景中的世界一次能源需求2 6 图2 4 世界二氧化碳排放量1 9 9 0 2 0 3 0 2 8 图3 12 0 0 4 年各行业占国内生产总值( g d p ) 的比例3 4 图3 22 0 0 5 年中国、印度和其他国家的人均一次能源需求3 6 图3 32 0 3 0 年各国人均g d p 和人均排放量3 9 图4 1能源消费与g d p 的对数图4 4 图4 2中国能源消费速度与经济增长速度4 4 图4 3l g d p 的趋势拟和图51 图4 4l e c 的趋势拟和图51 附图l1 8 6 1 2 0 0 7 年以来的原油价格6 8 i 硕十学位论文 附表索引 表1 1重大事件对石油价格的影响1 0 表2 1系统资源约束理论与相关理论的比较2 l 表2 2 全球预测摘要2 4 表3 1中国1 9 9 8 年和2 0 0 5 年单位产值能耗的国际比较3 6 表3 2 “十一五”能源规划中选定的能效改进目标3 7 表3 32 0 0 7 年世界主要国家能源消费统计3 8 表4 1常规单位根检验结果4 6 表4 2l u m s d a i n e 和p a p e l l ( 1 9 9 7 ) 模型c c 的检验结果4 8 表4 3 l u m s d a i n e 和p a p e l l ( 1 9 9 7 ) 模型a b 的检验结果4 9 表4 4 消除趋势之后的常规单位根检验结果5 2 表4 5 格兰杰因果关系检验5 2 附表11 9 5 3 2 0 0 6 年中国能源消费与g d p 序列6 9 v i i i 湖南大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取 得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何 其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献 的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法 律后果由本人承担。 作者签名：槲日期：跏富年ij 月3 矿日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被 查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入 有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编 本学位论文。 本学位论文属于 1 、保密口，在年解密后适用本授权书。 2 、不保密日。 ( 请在以上相应方框内打“”) 作者签名： 导师签名： e l 期：m 吕年i | 月3 0 日 e l 期：瑚8 年月；d 日 硕i 学位论文 第1 章绪论 1 1 研究背景及选题意义 1 1 1 选题背景 人类的能源利用经历了从薪柴时代到煤炭时代，再到油气时代的演变。在能 源利用总量不断增长的同时，能源结构也在不断变化。每一次能源时代的变迁， 都伴随着生产力的巨大飞跃，极大地推动了人类经济社会的发展。同时，随着人 类使用能源特别是化石能源的数量越来越多，能源对人类经济社会发展的制约和 对资源环境的影响也越来越明显。 从2 0 世纪8 0 年代起，世界能源产业开始进行结构调整。受市场、贸易、油 价、汇率以及越来越严格的环保要求等因素的影响，很多西方发达国家紧缩本国 石化生产，保留发展高科技的化工领域，而能源密集型和劳动密集型的大宗化工 产品的生产逐步从西欧、北美转向在资源国家或拥有广大市场的发展中国家投资 建厂和合资办厂。亚太地区炼油能力在全球所占比例已从1 9 7 8 年的1 5 6 ，提高 到1 9 9 2 年的2 0 0 。由于亚太地区持续强劲的经济发展，其炼油能力在2 0 0 7 年 达到2 8 o ，超过北美2 3 9 的比例。 目前，全球石油贸易量占能源贸易量的7 0 以上。2 0 世纪7 0 年代以来，世界 石油市场经历了几次大的波动，一些石油输出国与消费国以及多种国际势力相互 博弈，非供求因素对国际油价波动的影响越来越明显。中东等油气资源富集的地 区受一些重大国际政治、军事、经济事件的影响，导致正常的油气贸易和投资活 动受到较大限制和干扰。全球资本市场和虚拟经济迅速发展，金融衍生产品大量 增加，各种投机资金逐利流动，也作用于石油市场。这些非供求因素的影响，给 一些发展中国家维护本国利益设置了障碍，同时给国际油气资源开发、管网修建 和市场供应以及正常的企业并购增加了变数。近年来，国际石油价格持续震荡上 行，既受到市场供求关系变化以及石油交易金融化、汇率变化等因素的影响，也 受到地缘政治、大国政策、公众预期、社会舆论和各种突发事件等因素的影响( 见 表1 1 ) 。 ， 中罔能源消费j 绎济增k 关系的研究 表1 1 重大事件对石油价格的影响 1 9 5 3 一1 9 7 0 年彳i 油输出国原油实售价平均1 1 5 关元桶 1 9 7 0 - - 1 9 7 3 年o p e c 成立，原油标价由1 8 美元桶提高到3 0 5 美元桶 1 9 7 3 年1 0 月第四次中尔战争爆发，油价从3 1 l 美元桶上升至年末油价l1 6 5 美元桶 1 9 7 9 年伊朗革命发生，油价大幅上扬，1 9 8 0 年7 月达3 1 5 美元桶 1 9 8 0 年9 月两伊战争爆发，1 2 月油价升至3 2 9 5 美元桶，现货市场最高价4 3 美元桶 1 9 8 2 年石油输出国组织开始实施生产配额制，油价在1 9 8 6 年第二季度下跌至每桶6 美元左右 1 9 9 0 年8 月海湾危机，l o 月油价涨至3 4 5 2 美元桶 1 9 9 1 年起大体稳定在2 0 美元桶左右 1 9 9 7 年亚洲金融危机突发，而当时欧佩克决定增产，从而导致油价暴跌 1 9 9 8 年初欧佩克油价跌破1 2 美元佟，到1 2 月油价更跌至l o 5 6 美元桶 1 9 9 9 年3 月欧佩克达成新的减产保价协议，油价反弹至2 5 美元桶左右 2 0 0 0 年1 0 月，油价回升至3 8 美元桶 2 0 0 1 年9 1 1 事件经济衰退，新加坡普氏布伦特原油全年平均现货价跌至2 4 8 9 美元桶 2 0 0 3 年伊拉克战争爆发，地缘政治因素再次左右能源市场，油价进一步攀升 2 0 0 4 年以后，受美元贬值、需求旺盛、投机活跃及地缘政治局势紧张等因素影响，油价猛涨 从2 0 0 7 年下半年起，国际市场油价进入了史无前例的快速上涨期 2 0 0 8 年1 0 月，受美国原油商业库存大幅上升加剧市场对经济低迷需求不振的担心以及美元走强 等因素的影响，国际油价开始暴跌，2 9 日跌至6 2 7 3 美元桶。 资料来源：b p 公司h t t p ：w w w b p e o m s t a t i s t i c a l r e v i e w 新中国成立5 0 多年来，中国基本上是依靠本国的能源资源，保障经济的快速 发展，同时中国的炼油能力占全球的比例逐步提高( 如1 9 6 5 年、1 9 7 8 年、1 9 9 2 年和2 0 0 7 年分别为0 6 、2 1 、4 1 和8 5 ) ，这意味着中国的石化业发展迅 速，推动了中国经济的发展。但进入2 1 世纪，经济增长对能源的依赖程度呈现明 显上升的趋势，随着经济进入新一轮增长周期以及全球制造业向我国的转移，我 国能源供应全面吃紧，“煤、电、油、运 的“瓶颈”在一定程度上束缚了经济的 发展。2 0 0 4 年中国有2 0 多个省份发生了不同程度的拉闸限电，许多城市出现柴 油等成品油短缺现象，部分电厂发电用煤告急。特别是2 0 0 8 年年初中国南部发生 的罕见冰雪灾害，造成部分地区能源供应中断，进一步凸现了这一问题的严重性。 因此在日益增长的能源需求、国际石油价格高位震荡运行和国际政治环境复杂的 外部环境以及各种突发事件( 如石油危机、金融危机、次贷危机等) 对国际能源 市场的冲击的条件下，研究中国能源消费显得十分重要和关键。 2 硕l - 弓位论文 1 1 2 选题意义 从理论研究的角度看，能源经济学是运用经济学的基础原理分析和解释能源 经济中的问题，寻找能源经济发展的规律、特点。但是，国外的能源经济学论著 大多以市场经济为背景，对于转轨国家能源需求的变化及其影响因素的研究较少。 就我国来看，大多数研究都没有考虑到中国经济转轨( 从计划经济转向市场经济) 和外部突发事件的冲击( 如“大跃进 ) 对能源消费与经济增长关系所造成的影响。 从现实意义来看，我国目前正处于经济建设的关键时期，“世界加工厂 的 地位还将持续，经济规模将不断扩大，中国能源需求量也将不断增加。根据国际 经验，人均g d p 超过1 0 0 0 美元之后，是实现工业化的关键时期，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能源消 费急速增长，再加上“世界加工厂这种间接能源出口形势，使能源供需不平衡 的状况日益突出。国民经济增长必须依靠优化产业结构、转变经济增长方式双重 拉动，才能形成高效、经济、稳定的能源可持续发展的宏观经济基础，从而协调 国民经济良性增长与能源合理消费的关系。同时随着中国入世的加深，中国将更 容易受到国际市场的影响。因此通过研究能源消费和经济增长的关系，能为今后 中国制定能源发展战略提供一个基本的前提条件，为我国能源工业的发展提供一 个基本依据，这也是本文研究的意义及目的所在。 1 2 能源消费与经济增长关系研究综述 能源是世晃经济增长的动力，经济的增长总是伴随着能源消费的增长，但是 直到1 9 7 3 年爆发的“石油危机 才使人们真正关注能源与经济增长关系研究。从 根本上说，经济增长的实现程度取决于其对能源需求的满足程度。而有关能源与 经济增长的研究大多从以下方面进行：从经济增长理论出发，研究能源对经济增 长的作用；从能源需求函数或能源生产函数的角度出发，研究经济增长对能源的 影响；运用计量经济分析方法，研究能源与经济增长之间的互动关系。本文着重 从计量角度着手进行实证研究。 依据争议和冲突的焦点，能源消费和经济增长之间的因果关系被归类为四种： 第一，如果经济增长和能源消费之间是单向关系，那么减少能源消费的政策可能 不能实行或是效果不明显；第二，如果能源消费和经济增长之间是单向关系，那 么严格限制能源的使用可能在经济增长上有显著的有利的效果，当能源消费的增 加可能会促进经济增长；第三，如果能源消费与经济增长之间存在双向因果关系， 那么经济增长可能需要更多的能源，然而更多的能源消费也可能导致经济增长。 能源消费和经济增长互补，例如基本能源储存措施可能会明显阻碍经济增长；最 后，如果能源消费与经济增长相互之间没有因果关系，也就是众所周知的“中性 巾罔能源消费j 绛济增 ：= 关系的研究 假设 ，那么保守或扩张的能源消费对经济增长没有什么影响。 1 2 1 不考虑结构突变的能源消费与经济增长的实证研究 自从2 0 世纪7 0 年代以来，有关能源消费与经济增长关系的实证研究大多是从 现实经济活动入手，通过对现实中能源消费和产出及其相关数据的考察，运用计 量经济学中的方法进行实证研究。一个关于这个争论的主要问题是哪个变量决定 哪个变量：是能源消费刺激经济增长还是经济增长导致能源消费? 最先对此做出 研究的k r a f t 和k r a f t ( 1 9 7 8 ) 1 1 】，采用格兰因果检验方法，利用美国的能源数据得 到从g d p 至i j 能源消费的单向因果关系；此后，a k a r c a 和l o n g ( 1 9 7 9 ，1 9 8 0 ) 【2 】利 用同样的数据，将时间间隔改为两年，得出了和k r a f t 和k r a f t ( 1 9 7 8 ) 不同的结论： g d p 和能源消费之间不存在因果关系；m u r r a y 和n a n ( 1 9 9 2 ) 【3 】发现美国的就业对 能源消费存在显著的单向因果关系；而e r o l 和y u ( 1 9 8 9 ) 1 4 】却发现美国的能源消 费与就业之间不存在任何因果关系。这些研究都说明能源在短期内是“中性”的。 随后的一些研究不再只限于美国，而是扩展到多个国家和地区。y u 和 c h o i ( 1 9 8 5 ) 瞪】对五个国家的能源消费和g n p 进行因果检验，发现对于美国、英国、 波兰，二者之间存在双向因果关系，韩国的g n p 对能源消费存在单向因果关系， 而菲律宾的能源消费对g n p 则存在着单向因果关系；e r o l 和y u ( 1 9 8 7 ) 【6 】对六个 国家的能源消费和真实收入进行因果检验，发现对于加拿大、法国、英国，能源 消费是中性的，德国的能源消费则对真实收入存在单向因果关系，而对于日本和 意大利，则存在反向的因果关系。 由于之前的研究所采用的因果检验方法只能描述一种短期动态的关系，而不 能得到一个长期的均衡关系，因此随后关于时间序列理论的新进展使得协整检验 和向量误差纠正模型( v e c m ) 能应用到能源消费与经济增长的实证研究中。y u 和 j i n ( 1 9 9 2 ) p j 发现，美国的能源消费分别和真实收入与总就业之间均不存在长期关 系；c h e n g 和l a i ( 1 9 9 6 ) 8 】发现，台湾的能源消费与g n p 之间不存在长期的因果关 系。后两者也说明了能源在长期内是中性的。 随着经济的发展，能源在经济活动中的作用日益明显，以至于对此方面的研 究需要考虑到更多其它的经济变量。因此s t e m ( 1 9 9 3 ) 1 9 】建立一个多元模型，利用 美国的能源消费、g d p 、资本和劳动的数据，得到了经济增长对总能源消费的单 向因果关系，之后又根据燃料组成结构的变动，为能源的投入施加权重得到了一 个最终能源消费指数，得到了这个调整后的能源消费对g d p 的因果关系；m a s i h 和m a s i h ( 1 9 9 7 ) 1 0 】使用多变量的协整分析和向量误差修正模型，对韩国和台湾的 能源消费、真实收入和价格水平数据进行分析，得到了三者之间存在着协整关系， 并且能源消费和真实收入之间存在着双向的因果关系，并利用方差分解表明：价 格的冲击对能源消费和真实收入的影响，台湾要大于韩国，而韩国的能源消费对 4 硕卜学位沦丈 真实收入的解释力要大于台湾；a q e e l 和b u t t ( 2 0 0 1 ) 【l l 】用协整分析和h s i a o 、因果 检验对巴基斯坦的能源消费、经济增长和就业进行分析，得到了经济增长对能源 消费有带动作用；c h a n g ，f a n g 和w e n ( 2 0 0 1 ) 1 2 】利用协整、v a r 和v e c m ，对台 湾的能源消费、就业和产出进行分析，得到了就业和能源消费的双向因果关系， 以及能源消费对产出的单向因果关系，并利用脉冲响应函数和方差分解验证了这 一结论。 从国内对能源消费与经济增长关系的相关文献看，既有单向因果关系的，也 有双向因果关系的。单向因果研究成果有：我国吴巧生等( 2 0 0 5 ) t 1 3 】对比分析了美 国与中国能源消费与经济增长的协整关系，认为中国能源消费增长与经济增长具 有较为相似的单向因果关系，即g d p 增长是能源消费增长的原因。杨朝峰和陈伟 忠( 2 0 0 5 ) 1 4 】通过采用协整分析技术，对中国1 9 5 2 2 0 0 3 年能源消费和经济增长之间 的关系进行了格兰杰因果检验，并根据格兰杰定理，建立能源消费和经济增长之 间的误差修正模型来考察二者之间的长期关系和动态关系。结果表明我国能源消 费和经济增长之间是单向的从经济增长到能源消费的因果关系，而且这种长期关 系是稳定的，并没有随时间发生结构性变化。 双向因果研究成果有：我国韩智勇等( 2 0 0 4 ) 【l5 】对中国1 9 7 8 2 0 0 0 年的数据进行 了能源消费与经济增长的协整性与因果关系分析，认为中国能源消费与经济增长 之问存在双向的因果关系，但不具有长期的协整性。张明慧等( 2 0 0 4 ) 1 6 】对能源与 经济增长进行了格兰杰因果关系检验，得出能源与经济增长之间存在双向因果关 系。李金恺( 2 0 0 5 ) 】首先认为能源消费与经济增长之间存在着单向或双向因果关 系，然后从我国能源消费中存在的问题及其对国民经济的影响入手，阐述了我国 要构建能源消费与经济增长的和谐发展，必须大力发展循环经济。 1 2 2 考虑结构突变的能源消费与经济增长的实证研究 尽管对我国能源消费与经济增长关系的研究也没有得到一致的结论，但是也 未能发现能源消费与经济增长不相关，即没有能源“中性假说 ( y u 和c h o i ) 成立的证据。然而在现有的文献中，对非平稳能源消费序列的处理通常是采用差 分的方法来获得平稳。事实上因为外部事件( 如体制改革、金融危机、石油危机 等) 对宏观经济都有冲击，所以如果忽视结构突变，就有可能将一个带有结构突 变的趋势平稳过程误判为随机趋势非平稳过程即差分平稳过程，最终导致结论出 现偏差。 在现有的文献中，对于经济时间序列的研究，首先是检验其平稳性，如果确 定其序列含有单位根，则大多数文献都采用以差分的方法获得平稳或者是与其它 单整变量进行协整分析。随着计量方法的不断改进，与以前的研究所不同的是我 们会考虑结构突变，因为传统的单位根检验( 不考虑结构变化) 有可能将带有结构 5 中田能源消费j 纤济增k 关系的研究 突变的趋势平稳过程误判为单位根过程，然后在此基础上进行差分处理或者是协 整分析，以致得出错误的结论。p e r r o n ( 1 9 8 9 ) 1 8 】最早提出了结构突变的单位根这 一问题，并假定结构突变点是外生己知的，对美国宏观经济序列数据进行检验， 发现1 3 个单位根序列中有1 0 个为结构突变的趋势平稳过程。z i v o t 和 a n d r e w s ( 1 9 9 2 ) ”】通过将结构突变点内生化，又发现在1 3 个美国宏观经济序列中 只有5 个变量能够拒绝单位根原假设。由于结构突变内生与外生的不同假设、检 验模型的设定以及临界值的使用等的不同又导致不同的结论。a l t i n a y 和 k a r a g o l ( 2 0 0 4 ) 2 0 】采用这个方法对土耳其的能源消费和g d p 数据进行分析，指出 能源消费和g d p 序列是带有内生突变点的趋势平稳过程，采用去掉趋势后的平稳 序列数据得到了g d p 与能源消费之间不存在因果关系。 但国内对于带有结构突变的单位根检验的研究还很少，李晓明( 2 0 0 3 ) 2 1 】 采用多断点的单位根检验方法对中国经济增长进行检验，发现在实际g d p 、各部 门产业总量及人均g d p 和人均各部门产量共8 个序列中，有六个是满足两个断点 的趋势平稳过程，而人均第二产业产量和人均第三产业产量序列满足三个断点的 趋势平稳过程。梁琪、滕建州【2 2 】贝i j 在检验中国宏观经济和金融总量的1 0 个序列 中发现有六个即实际g d p 、人均实际g d p 、就业、实际银行信贷、实际储蓄负债 和实际固定投资等总量是围绕着1 个或2 个结构断点的分段趋势平稳过程。然而 目前国内针对能源消费的结构突变研究还比较少，陈汉利等【2 3 】利用外生结构突变 和预设5 个可能的结构突变点进行内生结构突变检验发现、9 4 9 2 0 0 4 年的电力需 求的数据生成过程是结构变化的单位根过程，但是预设的结构突变点带有较大的 主观性；师博【2 4 】利用内生一次结构突变检验1 9 5 2 2 0 0 5 年的中国能源消费时间序 列，发现借助滚动检验能识别能源消费于1 9 6 1 年出现结构突变，且在1 9 6 2 2 0 0 5 年短期中能源消费内生于经济增长，长期中经济增长是能源消费变动的诱因。 为什么需要对能源消费和经济增长序列考虑结构突变了? l e e 和c h a n g 2 5 】认 为，能源政策、经济制度变迁、能源管制改革等因素会引起经济结构的变化，从 而影响到能源消费与经济增长之间的关系。回顾历史，不难发现两次石油危机不 仅影响了世界能源消费市场，也使各国的经济受到很大的冲击，由此各国开始制 定能源政策，建立能源储备体系，以期保障能源战略安全。对于中国而言，由于 历史原因一度实行自给自足的内向型能源发展战略再加上在1 9 9 3 年之前的石油 消费基本上能够自给，所以世界两次石油危机均未对中国经济发展造成影响，可 是随着中国在1 9 9 7 年成为能源净进口国，2 0 0 1 年1 2 月加入w t o 后，中国与世 界的关系更加紧密，这也使得中国面对世界性的能源危机、经济危机的风险加大， 因此在研究能源消费与经济增长的同时考虑结构突变显得十分必要。 基于上述研究的结果，能源消费与经济增长的关系，对不同国家不同时期来 说存在着很大差异，甚至对同一国家同一时期，采用不同的计量方法，结果也不 6 硕i - q ：位论卫 尽相同，因此并不能对此得到一个一般性的结论。各种研究之所以没有达成明确 一致的结论，还有一个能被广泛接受的原因是，这些研究的背景涵盖了从欧美发 达国家到亚洲发展中国家，经济发展水平、文化制度的差异自然会导致迥然不同 的结论。而本文结合内生性结构突变理论对中国能源消费和g d p 序列进行因果关 系检验，消除结构变动对中国经济的影响，以期得出更符合中国实际情况的结论。 1 3 研究方法与内容结构 本文在前人已有的研究成果基础上，采用内生结构突变方法( 包括内生一次 和内生两次结构突变方法) 对中国1 9 5 3 2 0 0 6 年间的能源消费序列和g d p 序列进行 了单位根检验，并且在此基础上还对消除趋势后的能源消费与经济增长进行了因 果关系分析。同时本文还利用系统资源约束理论分析了世界能源消费与经济增长 的关系，并对中国能源发展的现状、存在的问题和中国与世界其他国家或地区的 国际比较进行了全面、系统的研究和探讨。全文的研究内容包括以下五个方面： 第一章是绪论部分。首先阐述了本文的选题背景及选题意义；其次综述了国 内外学者在能源消费与经济增长关系的研究现状，同时考虑了结构突变研究的必 要性；最后，简单介绍本文的研究思路、主要内容及创新点。 第二章主要进行了能源消费与经济增长的理论分析，先回顾了能源与经济增 长的理论和系统资源约束理论，然后从资源约束、能源需求以及科技创新三个方 面分析世界能源消费与经济增长的关系。 第三章主要分析了中国能源消费的状况与国际比较，回顾中国能源消费的现 状以及存在的问题，并对中国能源消费与世界其他国家或地区进行了关于能源效 率、能源结构和能源政策的国际比较。 第四章主要进行了中国能源消费与经济增长关系的实证研究。首先对 1 9 5 3 2 0 0 6 年的能源消费和g d p 的数据进行了处理，并结合对实际经济发展背景的 分析得出考虑结构突变的必要性，接着运用考虑结构突变的单位根检验方法对中 国能源消费与g d p 序列进行单位根检验，最后利用消除趋势后的能源消费和g d p 序列进行因果关系分析，并运用系统资源约束理论对此进行分析。 第五章是在前面几章研究分析的基础上，利用能源与经济增长理论和系统资 源约束理论，提出中国经济增长与能源发展的相关对策建议。 1 4 主要创新点和不足 3 0 年改革开放使中国经济发展迅速，但从建国以来，中国能源消费和g d p 序 列变动较多，在进行两者关系研究的时候，如果忽视中国能源消费和经济的实际 情况，结论就会出现偏差。因此本文在其他学者采用时间序列数据研究能源消费 7 中罔能源消费j 绎济增k 关系的研究 与经济增长关系的基础上，通过延长时间样本和含有结构突变的单位根检验，分 析了二者是含有两个结构断点的分断趋势平稳序列。在此基础上，本文还对消除 趋势后的能源消费与国内生产总值进行因果分析，得出二者是双向因果关系。同 时利用系统资源理论分别研究了世界能源消费与经济增长的关系和解释中国能源 消费与经济增长的因果关系，- 并考虑到突发事件的冲击，提出一些能源消费促进 经济增长的建议，丰富了国内这一领域的研究成果。 本文也存在许多不足之处，由于精力有限，没有考虑异期结构突变的v a r 模型，从而不能更好的拟和我国能源消费与经济增长之间的动态发展关系，这是 有待进一步深入研究的方面。 硕f j 学位论义 第2 章能源消费与经济增长的理论分析 能源是世界经济增长的动力，经济的增长总是伴随着能源消耗的增长。2 0 世 纪下半叶，由于人口快速增长，经济迅猛发展，人类社会以空前的高速度消耗着 有限的资源。从1 9 6 5 年到2 0 0 7 年内，世界能源消费增长了2 9 倍，石油消费量 增长2 7 倍，煤的消费量增长2 1 倍，天然气消费量更是增长4 5 倍【26 。同时据能 源国际署( e i a ) 完成得国际能源展望2 0 0 7 中的参考情景预测，全球2 0 0 5 年到2 0 3 0 年间一次能源需求将增加一半以上，年均增长率为1 8 ，能源需求将 达到1 7 7 亿吨标准油，而2 0 0 5 年为1 1 4 亿吨标准油，增长5 5 。然而2 0 0 8 年愈 演越烈的金融危机已经开始影响到能源需求，这使得未来世界能源消费的情况将 变得更加复杂，再加上随着世界一些地区能源资源的相对枯竭，世界各地区及国 家之间的能源贸易量将进一步增大，能源运输需求也相应增大，能源储运设施及 能源供应安全等问题将日益受到重视。目前中国已经成为“世界工厂 ，是世界 商品的生产和加工中心，但由于这些出口商品中很大一部分都是能源投入高、产 品附加值低、能源密度高的商品，这使得中国在国际能源市场上的影响越来越大， 可以预见今后中国对能源的需求远远超出其自身的供给能力，中国的经济发展前 景在很大程度上取决于它如何解决和能否解决所面临的能源制约。 2 1 能源与经济增长 2 7 】 经济增长与资源约束( 资源稀缺性) 是经济学理论最重要的研究对象，其渊 源至少可追溯至古代财富增长的思想。人类早期的经济思考就是探讨如何摆脱大 自然的束缚是财富不断增长的问题。而资源约束问题一直与人类历史如影随形， 人们对人与自然关系的本质认识呈螺旋形逐渐加深。从中国古代“天人合一”等 思想到2 0 世纪中叶“人定胜天”，再到今天的“科学发展观 ；从西方乐观发展观 到悲观发展观之间的多次反复，到现代的可持续发展共识；尽管还有很多分歧， 但我们都认识到了人类自己在一定的社会经济条件约束下谋求发展的局限性。 2 1 1 经济增长对能源的需求 在以经济持续稳定增长作为发展目标的当今世界，能源长期稳定供给己成为 全球性的敏感问题和各国制定能源政策的基点。具体来说，经济增长对能源的需 求主要有以下三个方面： 1 、经济增长对能源总量的需求。主要有三种情况：第一，经济增长慢于其对 能源总量需求的增长，即每增加一个单位g d p 所增加的能源需求量，大于原来生产 9 中冈能源消费j 纤济增k 关系的研究 每以单位g d p 的平均耗能量。第二，经济增长与其对能源总量需求的增长是同步的。 第三，经济增长快于其对能源总量需求的增长。三种情况在迄今为止的历史发展 中都曾出现过，在当今世界不同国家中也同时并存。到目前为止，经济增长而同 时能源总量需求减少仅属个别的特殊情况。它不足以影响对这样一个基本事实的 确认，即经济增长与能源总量需求是按相同方向变化的，并且在大多数时期基本 上存在一定的比例关系。 2 、经济增长对能源品种或结构的需求。首先，从一次能源中占主体地位的品 种来划分，经济增长对一次能源的需求，经历了从薪柴到煤炭，从煤炭到石油的 发展，而且品种日益扩大。目前，各国政府不约而同地寻找替代石油的能源，也 反映了经济增长对能源品种的需求。其次，即使对同一能源产品，也有不同的品 种需求。总之，经济增长与其对能源品种或结构扩大和更新的需求按相同方向变 化。 3 、经济增长对能源质量的需求。品种需求在某些方面也包含着质量需求。而 质量需求的直接动力来自于追求更高的效率。由于自然原因，不同的一次能源产 品，存在明显的质量差异。就是同一类能源产品，也存在类似情况。因此，获得 高质量的能源产品是提高能源利用率及其经济效益的重要前提条件。从历史发展 及其趋势看，经济增长与其对能源产品质量的需求也是按相同方向变化的。 2 1 2 能源在经济增长中的作用 能源是经济增长的推动力量，并规定经济增长的规模和速度。具体来说，能 源在经济增长中的作用重要表现在以下几个方面： 1 、能源使投入具有活力。投入是经济增长的前提条件。在投入的其他要素具 备时，必须有能源为其提供动力才能运转，而且运转的规模和程度也受能源供给 的制约。即使有了投入并形成了生产能力，没有能源的推动也不能实际发挥作用。 2 、能源推动生产的发展和经济规模的扩大。物质资料的生产只能也必须依赖 能源为其提供动力。这是永恒不变的，