广东省能源消费与经济增长动态关系研究_基于环境库兹涅茨曲线假说.docx

广东省能源消费与经济增长动态关系研究基于环境库兹涅茨曲线假说杨蕾1 ,杜鹏2 ,黄羿3 ,夏斌4(1 . 广东财经大学 公共管理学院 ,广东 广州 510320 ;2 . 深圳大学 师范学院 ,广东 深圳 510680 ;3 . 广州大学 环境科学与工程学院 ,广东 广州 510006 ;4 . 中山大学 海洋学院 ,广东 广州 510006)摘要 :基于库兹涅茨曲线模型 ,对广东 1980 2010 年经济增长与能源消费的动态关系进行了实证研究 。结果表明 ,在整个研究期间 ,广东省人均能源消费与人均经济增长协整关系呈单调正相关 ,1999 年的结构断点使两者的协整关系发生变化 ,断点分隔的两 个时间段内均符合倒“U”型模型 ,但曲线拐点后移 。广东省现处于倒“U”型曲线的左端 , EKC 理论拐点为 23253 元 (1978 年不变价) 。广东省应采取积极有效的节能减排政策 ,引导促进倒“U”型曲线弧度降低 ,让拐点提前到来 。关键词 :库兹涅茨曲线 ;断点检验 ;能源消费 ;广东省中图分类号 : X196 (265)文献标志码 :A文章编号 :1005 - 8141 (2013) 12 - 1276 - 03Study on Relationship bet ween Energy Consumption and Economic Gro wth in Guangdong ProvinceBased on Hypothesis of Environmental Kuznets CurveYANG Lei1 ,DU Peng2 , HUANG Yi3 ,XIA Bin(1. School of Public Administration , Guangdong University of Finance and Economics , Guangzhou 510320 ,China ;2. Normal College ,Shenzhen University ,Shenzhen 510680 ,China ;3. School of Environmental Science and Engineering , Guangzhou University , Guangzhou 510006 ,China ;4. School of Marine Sciences ,Sun Yat - Sen University , Guangzhou 510006 ,China)Abstract :This paper studied the relation between economic growth and energy consumption based on EKC using the data from 1980 to 2010 of Guangdong. The empirical results were as follows : The relationship between Guangdongs per capita energy consumption and per capita economic growth was monotonic positive throughout the whole study period while a change might occurred in the late 1990s. 1999 year was confirmed as themost plausible year for the break. Quadratic function estimates provided evidence for energy EKC both in the period 1980 - 1999 and 2000 - 2010 , while the turning point of EKC was postponed. Nowadays Guangdong was still in the left ascending channel of the inverted“U”curve ,the theoreticalturning point would be RMB 23253(At constant prices of 1978) . The results suggested that Guangdong should take positive energy - saving policy to promote lower inverted“U”curve radian and advance the turning point .Key words :Kuznets curve ; breakpoint test ;energy consumption ; Guangdong Province著名的环境库兹涅茨曲线 ( EKC) 为研究经济增长与能源消费之间的关系 ,寻求两者的动态发展规律提 供了一个理论框架 。EKC 曲线由 Grossman 和 Krueger 提出 ,认为经济增长和环境污染之间呈倒“U”型关系 , 经济增长短期内带来环境恶化 ,长期则带来环境改善 。 尽管 EKC 在诸多研究中得到了有效的验证1 - 4 ,但由于各国所处的工业化时期不同 ,所以各国 EKC 曲线表 现出的形式不太一样 。广东是中国的经济大省 ,能源消费总量位于全国 前列 。2005 年以来广东省单位 GDP 能耗 、单位工业增 加值能耗处于全国最先进水平 ,分别为全国平均水平的 65 %和 40 % ,节能空间有限 ; 但该省经济仍处于工业化 、城市化加速发展阶段 , 对能 源 的 需 求 将 有 增 无减 。因此 ,广东省面临着节能减排与发展经济的两难 困境 ,关注能源消费的库兹涅茨曲线 ,研究经济增长与能源消费关系 ,探索未来能源消费趋势是广东省经济 社会可持续发展中的重要问题 。1数据与方法1 . 1数据来源与处理 文中所选指标为人均能源消费量和人均 GDP ,数据来 源 于 各 相 关 年 份 的广 东 统 计 年 鉴 。GDP 以1978 年不变价格计算 ,人口为常住人口 。1 . 2EKC 曲线模型说明参考 国 内 外 学 者 对 库 兹 涅 茨 曲 线 的 实 证 研收稿日期 :2013 - 10 - 11 ;修订日期 :2013 - 11 - 02基金项目 :广 东 省 发 改 委 低 碳 发 展 专 项 资 金 项 目 ( 编 号 : 2011 -049) ;广东商学院博士启动项目 ( 编号 :11BS48001) 支助 。第一作者简介 :杨蕾 (1985 - ) ,女 ,江西省吉水人 ,博士 ,讲师 ,主要 研究方向为资源环境与区域可持续发展 。1276 究5 - 7,多采用二次方程进行回归分析 ,以人均收入为自变量 ,人均能源消耗为因变量 ,拟合模型为 :y = + 1 x +2 x2 + (1)研究方法资源开发与市场 Resource Development & Market 2013 29 (12)式中 ,y 为人均能源消费量 ,x 为人均 GDP , 为常数项 , 1 、2 分别为一次项和二次项系数 , 为误差项 。 当回归系数1 0 , 2 = 0 ,人均收入和人均能源消费间 是线性关系 ; 当1 0 , 2 0 ,人均收入和人均能源消费表现为倒“U”型的 EKC 形态 ; 当1 0 , 两者则呈“U”型变动关系 。但有些国家或地区 , 人均收入 与人均能耗的变动曲线呈横“S”型或“N”型 ,因此部分表 2模型估计结果3变量模型 2模型 3模型 10 . 875 3 30 . 675 3 32179 . 130 . 9860 . 852 3 30 . 625 3 3- 0 . 0161084 . 660 . 9860. 936 3 31. 036 3 30. 337 3 3C1233 30. 076F - statisticAdjusted R21415. 610. 993 DW 0 . 410 0 . 414 0 . 709 研究采用三次方程进行回归分析8 ,9y = +1 x +2 x2 +3 x3 + ,拟合模型为 :注 : 3 表示较优模型 , 3 3 表示在 1 %的显著性水平上通过检验 。模型 1 估计结果显示 ,DW 值满足序列自相关 ,因 此对模型进行广义差分变换 ,再次回归结果显示 ,adj .(2)式中 , 3 为三次项系数 ,其余符号含义与式 ( 1) 相同 。当1 0 , 2 0 , 曲 线 呈“N”型 ; 当1 0 , 3 0 ,曲线则呈横“S”型 ( 倒“N”型) 。本文基于Eviews软件 ,分别采用一次 、二次和三次多项式模型对 广东人均能源消费和人均 GDP 之间的数量关系进行 模拟 ,以选择较佳的拟合方程 。为减少异方差影响 ,分 别对各变量取对数 ,记人均能源消费 (y) 的对数形式为 LPE ,人均 GDP (x) 对数形式为 L GDP 。2R = 0 . 90 、DW = 1 . 754 ,DW 值与 LM 检验结果均表明误差项已消除自相关 ,得到广东能源消费与经济增长 动态关系的最终模型为 :(4)LPEC = 0 . 759 + 0 . 539 L GDP模型表明 ,总体上人均 GDP 每增长 1 % ,人均能源消费增加 0 . 539 % 。因此 ,经典的倒“U”型能源库兹涅 茨曲线在广东并未得到验证 。近 30 年来 ,广东人均能源消费与人均 GDP 总体上呈现单调正相关关系 ,这与两变量散点图图形 (图 1) 结论基本一致 。2 实证分析2 . 1 单位根检验参照 LPE、L GDP 序列的自相关 、偏相关图形 ,对两 时序数据进行简单回归判断其数据生成过程可知 ,两 者均为有确定趋势的自回归过程 (AR) 。根据相关研 究证明10 ,若变量的 DPG 为 AR 过程 ,可选用 ADF 方法进行单位根检验 。本文运用 ADF 方法的单位根检 验结果见表 1 。由表 1 可知 ,LPE 和 L GDP 均为一阶单 整序列 ,表明两者之间存在一种长期的稳定关系 ,满足协整检验的前提 。表 1数据单位根检验结果变量检验类型ADF 值1 %临界值5 %临界值10 %临界值检验结果图 1 广东 1980 2010 年人均能源 人均 GDP 散点图2 . 3 结构断点检验从图 1 可见 ,人均能源与人均 GDP 总体呈正相关 关系 ,但 20 世纪 90 年代末 、21 世纪初期两者线性关系 有所变化 ,回归模型中可能存在结构断点 。采用 Chow 检验对转折点附近年份进行断点分析 ,1996 2001 年 均通过了断点检验 。设置 0 1 哑变量进一步进行回 归分析11 ,在通过断点检验的突变区间中 ,以 1999 年为断点 所 建 立 的 回 归 模 型 残 差 序 列 性 质 最 为 稳 定 , ADF 检验 t 值 最 低 ( ADF = - 2 . 914 、p 1999) ; D = 0 ( t 1999) 。模型估计结果见式 (4) , 回 归 方 程 各 系 数 在 1 %水 平 下 为 显 著 。可 以 看 出 ,结构突变主要由斜率导致 ,当 t 1999 ,L GDP 前的 系数为 0 . 894 ,人均能源消费弹性总体较 1999 年之前1277 (c ,t ,1) (c ,t ,1) (0 ,0 ,0)(c ,0 ,0)LPEL GDPiLPE 3 3Ilgdp 3 3- 2. 021- 1. 404- 3. 079- 5. 093- 4. 310- 4. 310- 2. 647- 3. 679- 3. 574- 3. 574- 1. 953- 2. 968- 3. 222- 3. 222- 1. 610- 2. 623不平稳不平稳 平稳平稳2 . 2协整检验分别采用上述一次 、二次和三次多项式模型对广东省 1980 2010 年人均能耗和人均 GDP 数据根据最小二乘法估计长期均衡方程 , 结果见表 2 。模型 2 中 L GDP 的二次项系数未通过检验 ,故舍去 。模型 1 与模 型 3 各项系数均通过检验 ,其中模型 3 中各变量的系 数均为正值 ,可见人均 GDP 与人均能源消费量呈正向 关联 ,与模型 1 的含义基本相同 。根据模型选择的从 简原则 ,选择模型 1 ; 用模型 1 的残差对 L GDP 的二次及三次方进行回归 ,再对新的残差进行 DW 检验 ,自相 关并未消失 ,进一步说明模型 1 为相对较优模型 。 1994-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 研究方法资源开发与市场 Resource Development & Market 2013 29 (12)增加 ,表明经济增长对能源的依赖性增强 。LPEC = 0 . 941 + 0 . 699 L GDP + 0 . 195L GDP (adj . R2 = 0 . 992 ; F = 1804)发展对能源的依赖性有所增强 。 进一步应用库兹涅茨曲线模型对断点分隔的两个时间段进行检验分析 ,两个时间段中广东人均能源消费与人均经济增长关系 均符合库兹涅茨曲线的倒“U”型模型 。当前广东仍处于倒“U”型的左端 ,说明未来一段时间内该省人均能源消费伴随着经济增长还有继续增长的趋势 。对比两 个时间段的库兹涅茨曲线模型 ,产业政策调整等因素一定程度上造成了库兹涅茨曲线拐点的向后推移 ,表明经济发展战略及政府政策可能影响倒“U”型曲线的 弧度 。这从另一个角度说明 ,积极有效的政策引导可 降低倒“U”型曲线的弧度 ,使曲线趋于平缓 ,让拐点提 前到来 。在未来较长时期内 ,广东经济仍将平稳增长 ,当前 适度重工业化的产业结构定位 、城市化进程的持续推进 、人民生活水平的稳步提高将使广东能源消费继续 攀升 ;同时 ,积极的产业结构优化升级 、大力推进的节 能技术进步将有效降低能源需求 。在建立能源需求模 型时 ,本文仅考虑了人均 GDP ,如何在考虑结构突变的基础上纳入城市化 、产业结构 、能源价格和能源使用效 率等因素 ,以更深入地把握未来能源消费的增长趋势 ,是我们下一步研究的方向 。D01(4)结合广东近年经济发展中的产业结构变化分析 ,可为结构断点的产生提供一定的事实基础 。1999 年 以来 ,广东重工业发展加快 ,比重迅速增加 。特别是从2001 年开始 , 广东大力推进工业产业结构调整 , 强调 突出抓好重化工业 、高新技术产业发展 ,初步实现了由 加工业大省向制造业大省 ,由轻工业为主向轻重工业 并举转变 。2002 年广东省重工业比重首次超过 轻 工业 ,规模以上轻重工业产值比例为 49 . 8350 . 17 ,2010年规模以上轻重工业产值比例达 38 . 27 : 61 . 73 。由于 重工业行业的单位产值能耗远高于其他行业12 ,重工业的快速发展直接导致了能源消费需求的大幅扩张 。 虽然广东通过技术改进等措施促进了工业部门中重点 行业能源利用效率的提高 ,但总体能源消费增幅较大 , 使其能源消费与经济增长的关系有所变化 。2 . 4分期模型估计对断点 分 割 的 1980 1999 年 与 2000 2010 年 再 次采用一次 、二次和三次多项式模型进行检验 ,得出近 十年广东人均 GDP 与人均能源消费量的较优模型 ( 表3) 。可以看出 ,在分割的两个时间段内 ,广东人均能源 消费与人均 GDP 库兹涅茨曲线均呈倒“U”型 。根据库参考文献 :1Sedlen T M , Song D. Environmental Quality and Development : Is There aKuznets Curve for Air Pollution Emissions ? J . Journal of EnvironmentalEconomics and Management ,1994 , (27) 147 - 162 .Galeotti M ,Lanza A , Pauli F. Reassessing the Environmental Kuznets Curve for CO2 Emissions :A Robustness Exercise J . Ecological Economics , 2006 , (57) 152 - 163 .林伯强 ,蒋竺均. 中国二氧化碳的环境库兹涅茨曲线预测及影响因 素分析J . 管理世界 ,2009 , (4) 27 - 36 .彭俊铭 ,吴仁海. 不同工业化阶段环境库兹涅茨曲线研究 以广州 、佛山与肇庆为例J . 城市发展研究 ,2012 ,19 (1) 110 - 115 .Shafik N , Bandyopadhyay S. Economic Growth and Environmental Quality : Time Series and Cross - country Evidence M. World Bank Policy Research Working Paper ,1992 .Grossman G M , Krueger A B. Economic Growth and the Environment J . Quarterly Journal of Economics ,1995 , (110) 353 - 377 .杨万平 ,袁晓玲. 环境库兹涅茨曲线假说在中国的经验研究J . 长江 流域资源与环境 ,2009 ,18 (8) 704 - 710 .邵锋祥 ,屈小娥 ,席瑶. 陕西省碳排放环境库兹涅茨曲线及影响因素J . 干旱区资源与环境 ,2012 ,26 (8) 37 - 43 .王良举 ,王永培 ,李逢春. 环境库兹涅茨曲线存在吗 ? 来自 CO2排放量的国际数据验证J . 软科学 ,2011 ,25 (8) 35 - 39 .Christiano L . Searching for a Break in GNP J . Journal of Business andEconomic in Atatistics ,1992 , (10) 237 - 250 .Luzzati T ,Orsini M. Investigating the E