【毕业学位论文】（Word原稿）广东省能源、环境与经济关系的实证研究-统计教育学

广东省能源、环境与经济 关系的实证研究 广东金融学院 摘要 我国“十二五”计划明确提出的目标中包括：经济平稳较快发展，结构调整取得重大进展，资源节约环境保护成效显著。这一举措表明我国十分重视能源、环境与经济（ 3E 系统）的可持续发展。经济发达的广东省，既是能源消费大省，又是能源资源小省，是典型的能源输入型地区。随着广东省经济不断发展，能源消费、环境保护与经济增长之间的矛盾变得日趋突出。因此，研究三者之间的相互关系和影响程度，对广东省制定发展战略和政策具有一定的理论指导意义和现实意义。 本文 在前人对 三者研究的基础上，首先 建立 引入贸易因素的 多元线性回归模型， 其次 通过 对三大产业进行 协整分析 ,误差修正 和 研究 广东省现有经济模式下能源消费与经济发展和环境污染之间的关系，最后提出适合广东省能源、环境与经济可持续发展的政策建议。 关键词 ： 3 多元线性回归模型； 协整分析； 误差修正 ur a of of an to of is of of It is a of of is on E of on co s a is of 3E 录 摘 要 一、 绪论 1 1、 研究背景 1 2、 文献摘要 1 3、 创新与不足 3 二 、 广 东 省 能 源 、 环 境 和 经 济 现 状 分 析 和 比 较 3 1 、广东省总体能源、环境和经济的现状分析 3 2 、广东省产业能源、环境和经济的现状分析 6 3 、 广 东 能 源 - 环境 - 经 济 协 调 度 的 综 合 评 价 8 三 、 广 东 省 能 源 、 环 境 和 经 济 关 系 的 计 量 分 析 9 1、引入贸易因素的广东省 3E 系统计量分析 9 2 、广东省产业能源消费与经济增长关系的计量分析 12 四、总结 与建议 20 1 、本文总结 20 2 、政策和措施 21 参考文献 23 附 录 24- 1 - 绪论 一、 研究背景： 能源、环境和经济是人类社会发展所面临的三大问题 。能源是人类生存，经济发展、社会进步的物质基础，是关系国家经济命脉和国防安全的重要战略物资。因而能源问题是世界各国都普遍关注的一个战略问题。 然而， 能 源在促进经济发展的同时，会带来环境的污染 。正如， 经济的持续高速发展使我国能源消费呈现快速增长的态势，目前我国已成为世界第二大能源消费大国，但与此伴生的是日渐突出的环境污染问题。 能源、环境与经济这三者之间存在复杂的关系：能源消耗与环境污染并存， 环境污染造成重大经济损失，能源促进经济发展，但能源短缺又制约经济发展。 长期以来，我国经济发展中存在能源消耗量大、使用效率低，严重破坏环境等 问题，经济发展受到 严重制约。因此，如何在三者之间取得综合平衡，既经济持续增长，合理节用能源，又能使环境得到保护，是个迫在眉 捷的问题。 经济快速发展的 广东省 ，是能源消费大省，但也是能源生产小省，能源对外依存度很高。另外，广东省的经济增长模式较为粗放 , 对资源和生态环境造成了极大的破坏。 能源、经济与环境三者间矛盾日期益严重，为了广东经济的高质增长， 有效兼顾三者 是重要 的 措施，但了解三者的现状与结构，分析三者间的关系及影响程度是关键。本文 首先引入贸易因素，针对广东省 3E 系统建立多元线性回归模型；其后，基于产业层次，建立协整模型和误差修正模型，深入的分析了广东省三次产业能源消费与经济增长的关系。最后，综合全文研究结果，对广东省 今后 的 经济发展、环境保护、能源消费三者高效协调发展 提供可行性建议。 二、 文献回顾： 国内外针对能源消费、环境污染和经济增长三者的关系的研究很少，主要是两两关系的分析的研究。 1、 关于能源消费和经济增长的关系的研究。 1978 年， J. A. 978 年最早开创性地分析能源消费和间关系。他们用美国 1947 1974 年的数据，得出了能源消费和 间互为因果关系的结论。而我国韩智勇等（ 2004）对中国 1978的数据， - 2 - 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间存在双向的因果关系，但不具有长期的协整性。张明慧等（ 2004）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。 罗芳，刘继伟（ 2005）通过引用柯布 为经济增长受能源投入量的影响，能源需求量随着经济增长速度的加快而快速增加，同时经济增长也促进了能源生产速度的加快，并提出了未来经济发展对能源需求的建议。李金恺 (2005)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。 2、 关于能源消费和经济增长的关系的研究。 1992 年，美国经济学家 s m A. 1991）对此提出了环境库兹涅茨曲线（ 假设。该假设试图说明，如果没有一定的环境政策干预，一个国家的整体环境质量或污染水平是随着经济增长和经济实力的积累呈先恶化后改善的趋势。在国内，许瑞林，王体健（ 2004）用大量的数据和图表，实证研究了江苏省煤炭消费与环境保护的关系 ，研究表明：煤炭在江苏社会经济发展中起着极其重要的作用，同时在消费过程中产生大量污染物对环境造成较为严重的影响。江苏社会经济要持续发展，必须做到能源消费与环境保护协调发展，在能源消费需求不断增长的同时，应对煤炭消费实施多方面有效地控制。 3、 关于能源 环境 经济三者关系的研究。 在国内 , 崔和瑞， 王娣 (2009)通过用自回归模型（ 我国能源 环境系统进行研究。鉴于 向量自回归 (型通常用于相关时间序列关系的预测和随机扰动对变量系统的动态影响 ,根据我国 1995 2006 年能源消费总量、二氧化硫排放量的时间序列数据 ,通过建立我国能源 环境的 型 ,对三者 1995 2015 年的数据进行了预测 ,在向量自回归模型的基础上 ,利用脉冲响应函数和方差分解对我国能源、经济和环境三者的动态关系进行了分析。结果表明 ,运用 型来研究我国能源、经济和环境三者的动态关系是可行且可靠的。 李斌和符毅（ 2006）通过协整分析和脉冲响应函数分析了 源消费量 - 3 - 增长和环境污染之间的关系，发现三者之间存在长期稳定的关系， 能源消费量增长是环境恶化的成因，并进一步分析了它们之间长短期内所存在的 均衡关系。 王逢宝、张磊和秦贞兰（ 2006）通过运用计量经济模型，对 2003 年全国各地区国内生产总值（ 电力消费量（ 工业废水排放量（ 分析发现目前我国各地区的经济增长是以巨大的能源消耗和环境污染为代价的，是一种非可持续发展性和极不和谐的经济增长。 三、 创新和不足 创新：（ 1）将能源消费、环境保护与经济增长综合在一起加以研究，分别从广东省总体和产业层次两 个视角下，更加系统全面地来分析问题；（ 2）能源消费与经济增长关系的定量研究主要集中在总量研究，或者是能源消费结构中某个分量与经济增长的关 系研究，而关于各个产业的经济增长与能源消费的实证研 究还很少见。本文则基于产业层面，对广东 省三次产业能源消费与经济增长之间存在的关系进行了深入分析；（ 3）在深入研究的基础上，提出了一些有效的政策建议，有利于能源、环境、经济的协调发展，有利于掌握产业结构调整的方向和力度。 不足：（ 1）本文的论证部分涉及到大量的数据，数据搜集成为一大难点。尤其是广东 省三次产业能源消费的数据 和 工业固体废物排放量 ，通过多方搜集和处理方才得到。由于各个指标归类标准和统计口径不同，可能会使定量分析存在一定的局限性。（ 2）本文从多个角度来 比较探 讨广东 省能源、环境、经济的关系，但还没有深入到各个行业，具体分析如何进行产业内部调整，这是有待深入研究的一个方向。 广东省能源、环境与经济的现状分析 和比较 站在十二五的开局之年，回顾广东省在经济上所取得的成就与辉煌，环顾广东四周急剧变化的自然环境，审视广东经济能源高速发展所带来的弊端 。 一、 广东省总体能源、环境与经济的现状分析 广东省生产总值（ 2005 年历史性地突破“两万亿元 ”元。后又在 2007 年突破了“三万亿元”达到 元。到了 - 4 - 2009 年更是达到 元。但是广东省的经济增长模式较为粗放 , 对资源和生态环境造成了极大的破坏。经济的高速增长和能源需求的增加也加速了环境的恶化。 2009 年工业废水排放量达 188844 亿标立方米， 工业固体废物排放量为 业废气排放量是 2003年得两倍达到 22682亿标立方米。 2001年至 2009年，广东省能源环境经济的发展趋势如表 1。 表 1 2001 2009 年广东省能源环境经济情况 时间 亿元） 出口（亿美元） 能源消耗总量（万吨标准煤） 工业废气排放量（亿标立方米） 工 业废水排 放 量（万吨） 工业固体废物 排 放 量（万吨） 2001 0179 9456 112812 33 2002 1355 10579 145236 003 1075 148867 004 2543 164728 005 3447 231568 006 3584 234713 007 6939 246331 008 0510 213314 009 2682 188844 图 1可看出， 2002年到 2009年，广东省 外贸易和能源消费的 增长率变化情况：能源消费增长率与 呈先增后减的的趋势，而且同步变化，到 2005 年，两者的增长率都达到了最高。而 对外贸易出口增长率到 2007 年基本上维持在 20%以上的增长率，而到了 2008 年以后受金融危机的影响，出口贸易急剧减少，其增长率也急剧下降到负数。 图 1 广东省 出口贸易总额和能源消费的增长率比较图 - 5 - 1、 能源生产发展较快且生产结构有所优化。 广东能源生产总量从 1990 年 1006124 万吨标准煤提高到 2009 吨标准煤 , 年 平均增长率达到 ,发展速度较快。因产业结构的调整，全省的一次能源产品结构由 1990年得原煤为主到 2000年的以原油为主再到 2005年得由原油和电力为主的结构。天然气也从 1995年开始迅速发展从 比重发展到 2009 年的占能源生产总量的 风能太阳能等清洁能源的开发利用已起步，且规模愈来愈大。表 2是 1990 表 2 广东省能源生产总量及其构成 单位 ;万吨标准煤 项 目 1990 1995 2000 2005 2007 2008 2009 能源生产总量 成 (%) 100 原 煤 原 油 力 然气 据来自广东省统计信息网 2、 能源消费总量巨大且呈持续增长态势，能源消费弹性系数呈下降趋势。 2009年广东一次能源消费总量达到 终端能源消费量达到 能源消费量居全国前列。从 1990年到 2009 年 , 一次能源消费增长 终端能源消费增长 , 年均增长 10%。 煤炭在一次能源消费中的比重有所下降，优质能源在消费中的比重提高。在能源消费总量中，煤炭一次消费量的比重自 2005年开始呈现下降的趋势，由 2005年 降到 2009 年得 天然气的比重逐步上升，由 2005 年的 升为 2009年的 在终端能源消费的构成中，电力仍然占领首位，比例最高。2009年电力在终端能源消费量的比例为 近年来，随着国家加大对节能的投入，节能技术得到了大力的发展。进入“十一五”以来，广东加大了节能降耗的工作力度，通过“提升改造一批” 、“转移淘 - 6 - 汰一批”能耗大的企业，取得了明显的效果，能源消费弹性系数也逐渐下降， 2005年广东能源消费弹性系数达到最高点为 2009年下降为 图 2 原煤、原油、电力和天然气在一次能源消费量的构成折线图 3、 广东能源对外依存度高，供应风险较大。 广东的人均能源资源贫乏，人均拥有常规能源储量不足 30 吨标煤，不到全国人均储量的 1/20。广东省一次能源自给率低于 12%，二次能源电力则超过 10%依赖其他的省份。广东原油、成品油、煤炭和电力等主要能源大部分来自省外或进口。 2009年广 东能源消费总量为 吨标准煤。其中 从外省调入， 靠国外进口。由于能源供应保障体系、贸易体系和储备体系还不完善，外来能源存在很大的不确定性和不可控性，供应风险较大，对能源安全供应造成潜在的威胁。就如近年来，国际国内油价的异常波动，对广东能源市场造成很大的影响，曾经一度数次出现油品脱销现象。 4、 能源的利用效率有所提高。 单位 耗是一个国家或地区能源消费总量与国内生产总值（地区生产总值）的比值，综合体现该地区的产业结构、技术水平和管理水平，同时也集中体现该地区的 可持续发展能力，是反映能源综合利用效率一个十分重要的指标。2005东省单位 耗值小幅度的降低，且维持在相对较低水平。与全国单位 耗相比，广东单位 耗低于全国平均水平，但是这种差距已经越来越小了，因为全国单位 2009 年，广东能源综合利用效率位居全国前列，在全国各省市中，广东单 - 7 - 位 高于北京（ 从低至高排列居全国第 2 位。 二、 广东省产业能源、环境和经济 的 现状分析 自改革开放以来，广 东的经济发展速度一直以来都是部高速行驶的列车，全省的地区生产总值每年以超过 10%的速度在增长，即使是在 2009 年金融危机最严重时也保持 增长速度。 2009 年，第一产业增加值为 元，对地区生产总值增长的拉动为 第二产业的增加值为 元，对地区生产总值的拉动为 其中工业的拉动为 第三产业的增加值为 地区生产总值增长的拉动为 因经济结构调整和增长方式的转变，三次产业增加值比例为 表 3 广东省三大产业的能源经济 时间 能源消费量 产业总产值 第一产业 第二产业 第三产业 第一产业 第二产业 第三产业 2001 544 2002 003 004 005 006 007 008 009 料来源：根据广东省统计年鉴整理得到。 在 2001至 2009 年间，全省能源消费的呈现总量大、增长快的态势。虽然因为“十一五“的节能目标，第一产业的能源消费量有所下降，但不可否认第二、三产业和生活能源消费量都有大幅度的提高。 2009 年全省能源消费总量增长率均超过 12%。到 2009 年全省能源消费总量达到 吨标准煤，但能源消费总量增长率却降到 表明我省能源消费已得到良好的控制，能源利用率有所提高。九年间，全省能源消费总量年均增长 1、 工业的能源消费占绝对比重达 给节能带来压力。 目前，我省正处于重工业加速发展的时期，工业对能源的消耗量也越来越大， 在 2 009 年达到 吨标准煤。工业能源的消费量比重也逐年提高，在2009 年已达到了 比上年提高 其中在工业行业中 , 能源消耗仍 - 8 - 集中在高耗能行业。 2009 年能源消费总量排在前 5 位的依次是 : 非金属矿物制品业、电力热力的生产和生产供应业、石油加工炼焦及核燃料加工业、黑色金属冶炼及压延加工业和通信设备计算机及其他电子设备制造业。这五大行业占工业能源消费总量的比重达 52%。工业能源 中的原煤消费主要用于电力、热力的生产和供应业和制造业，其中电力、制造业对电力的需求十分巨大，制造业的电力消费占工业电力消费量的比重为 广东正在适度发展重化工业，会带动能源消费的增加，给节能降耗带来较大的压力。从未来几年的工业发展方向来看，广东的工业节能仍面临着比较严峻的考验。 2、 能源发展与环境保护矛盾突出。 从一次能源的消费构成上看，我省仍然以原煤和原油为主， 2009 年两者之和为 仅比 1995 年下降了 传统能源的大量使用，会 对我国的交通运输以及环境造成巨大的压力。 2009 年全省工业二氧化硫排放量 107 万吨、工业烟尘排放量 吨、工业废气排放量 22682 亿标立方米，均比 2001 年大幅增长。煤炭是酸雨产生的重要因素。据统计，广东有一半以上的城市出现酸雨，珠江三角洲多个城市为酸雨重灾区。能源消耗所带来的污染物排放仍然是环境恶化的主要影响因素。随着广东工业适度重型化发展，能源消费总量将不断增长，能源利用和环境保护的矛盾将日益突出。 三、 广东能源 经济协调度的综合评价 能源 经济的协调度评价（以下简称 3E 协调度评价）就是定量地描述不同地区在一定的经济发展水平条件下，能源生产、消费与经济发展、经济结构以及环境承载力、环境保护之间的相互耦合关系。 从区域能源协调度评价表 2 中可知，广东的能源协调度位于全国第一，是唯一一个达到中级协调水平的省份。从区域环境协调度评价表中可知广东的环境协调度位于第 17 位，属于弱协调。从区域经济协调度评价表可看出广东的经济协调度位于全国第一，已达到中级协调水平。从区域 3E 协调度评价表可知道广东3E 协调度位居全国第四位但处于初级协调状态。所以，从一定程度来说， 2006 年广东省的能源 海、江苏发达省份来说不是很好，广东省的经济和能源两个子系统发展比较平衡，均取得了不错的成绩。 - 9 - 相比之下，环境问题是我省更需注意的一大难题，如何在经济发展和能源利用的过程中，尽量减少对环境的污染，进一步实现 3E 系统的可持续发展是我省今后的政策方向。 广东省能源、环境和经济关系的计量分析 一、 引入贸易因素的 广东省 3E 系统计量分析 改革开放以来，广东外向型经济蓬勃发展，外贸依存度不断提高。外贸出口对广东经济增长的测算成为实际经济分析研究中难以回避的基础性问题。 所以在我们 的研究中，利用多元线性回归模型 研究能源消费、环境污染对经济增长影响程度的时候，引入出口贸易因素，更全面、更合理的分析广东省 3 1、 变量的选取与数据分析 本文选取了 1986采用的数据来自中国统计年鉴、广东统计年鉴、中国能源统计年鉴和中国环境统计年鉴。模型中的变量涉及国内生产总值 源消耗总量 口贸易 （ 1） 国内生产总值（ 我们是直接从 中国统计年鉴中的广东省的国内生产总值指标的数据，没有作任何的处理。单 位是亿元。 （ 2） 能源消费总量（ 除了 1993、 1994年的数据来自中国统计年鉴，其余年份的数据都来自中国能源统计年鉴。单位是万吨标准煤。 （ 3） 环境污染：采用的指标分别有工业废气排放量（亿标立方米）、工业废水排放量（万 吨）、工业固体废物排放量（万吨），三者的数据都由 中国统计年鉴 和广东统计年鉴整合而来的 ，其中在工业固体废物排放量 这个指标中 1994年的数据是缺失的，我们就采用邻近两年 1993和 1995年的平均值代替。 在工业废气排放量这个指标中， 1986到 1989这四年的数据是缺失 的，但由于这个指标的数据主要是出于广东统计年鉴，而且我们发现在过后的五年中，在中国统计年鉴燃料燃烧过程中工业废气排放量和生产工艺过程中工业废气排放量这两个指标的数据之和等于广东统计年鉴的我们所要的工业废气排放量，所以对这四年缺失数据的处理 就是将中国统计年鉴中的燃料燃烧过程中工业废气排放量和生产工艺过程中工业废气排放量这两个指标相加得来的。 - 10 - （ 4） 出口贸易（ 表示我省对外贸易出口总额，单位为亿美元。 建立如下多元线性回归模型进行研究 ： Y= 0+ 12345中 源消耗总量、工业废气排放量、工业废水排放量、工业固体废物排放量。 2、 多元线性回归模型建立 根据以上建立的模型，对所收集的数据运用计量经济学的软件 据回归结果，得出 了如下回归方程： Y=24740 ( ( (T= = 2= F=9 从上面的回归方程可知： 工业废水排放量对经济增长具有负相关关系，而工业废气排放量、工业固体废物排放量则有正相关关系。 - 1, 0 00- 50 0050 01, 0 001, 5 00- 10 , 00 0010 , 00 020 , 00 030 , 00 040 , 00 086 88 90 92 94 96 98 00 02 04 06 08R e s i d u a l A c t u a l F i t t e 3、 模型分析 - 11 - （ 1） 统计学检验、计量检验 从回归结果来看， R2=近于 1，以由出口贸易、能源消耗总量和环境污染来解释 ， 而且 在给定 5%的显著性水平下， ， 各变量的参数 小于给定显著水平 明模型通过 检验 。 经检验模型不存在多重共线性，异方差，且对样本容量为 24， 五个解释变量的模型， 显著水平为 模型中的 于两个临界值之间，说明也不存在自相关。且从上图看出，模型拟合得很好， 源消耗总量，环境污染存在线性相关。因此，回归方程是线性显著的，它能正确反映出口贸易、能源消耗和环境污染对广东省经济发展的影响。 （ 2） 经济意义分析 从回归方程看 ， 1为 明在其 他条件不变的情况 下，出口贸易每增长一亿美元， 这符合实际， 改革开放以来，广东充分发挥毗邻港澳、华侨众多的地缘人缘优势和改革开放 “ 先行一步 ” 的政策优势，出口贸易不断发展壮大。 2009年，广东实现出口总额 全国之首，占全国 1/4强，是 1978年的 勃发展的出口贸易直接或者间接的带动了经济的飞速发展。 2为 明在其他条件不变的情况下，能源消耗总量每 消耗 一万吨标准煤， 这说明能源消耗和经济增长呈正相关。 近几年来，广东正在适度的发展重工业，而重化工业的发展必定带来能源消耗的增长，但我省的能源利用效率高，单位 009年是 排在北京之后。 这与回归方程系数符合。 3、 4、 5分别为 明广东的经济发展与工业废气排放量、工业固体废物排放量呈正相关关系，与工业废水排放量呈负相关关 系。 可以看出广东省是以牺牲环境为代价来换取经济的增长。造成这的原因可能跟传统的 外， 一直以来， 广东省 水污染控制和治理明显落后于经济发展，增加的供水规模远远超过污水治理规模，部分地区在经济发展的过程中，忽视了水资源的保护，水资源的污染加剧了水资源的短缺，造成水质性缺水，如粤东练江水系，由于缺乏有效 的保护措施，遍地开花的小企 - 12 - 业造成了河流水体及地下水污染，引起了较大范围的供水危机，而大部分行业的发展都离不开水资源。 二、 广东省产业能源消费与经济增长关系的计量分析 1、协整与误差修正模型 传统计 量经济学在建立模型的时候都要求随机过程必须是平稳的序列，简言之就是随机过程的各阶统计特性与时间原点无关，如果序列是不平稳的，就会产生“虚假回归”（ 1974），致使按照传统统计推断得出结论严重失误。随着二次大战后各国经济变量表现出的非平稳性，使得计量经济学中传统的建模技术遇到了前所未有的困难。为了解决这一问题，经济学界对非平稳过程进行深入的研究，发现非平稳变量经过差分可达到平稳，而且它们之间存在长期均衡关系即协整（ 1981）。协整理论的提出为在两个或 多个非平稳变量间寻找均衡关系及用存在协整关系的变量建立误差修正模型奠定了理论基础。 （ 1）单整 在对单整定义之前，要先分清平稳序列和非平稳序列。考虑 1 阶自回归序列 (1),R t t 生成，其中 t 是均值为 0 的白噪声序列。通过不断迭代可得： 1t j t 当 1 时， 的系数以指数率趋于 ， 因而 非平稳的。 设，由此假定得出 y， 那么为单整序列 (记为I(1)， 其中括 - 13 - 号里的 1 指面就更一般的情形下 一定义：对于随机过程 如果经过 d 次差分 后变成一个平稳的、可逆的 程，而其 差分 1却是不平稳过程，则称随机过程 具有 d 阶单整性，记为I(d)。 对于一个随机过程是否具有单整性，是通过单位根检验来判定 的。常用的单位根检验有 验、 验。这里我们简单介绍一下 验。 验一般采用如下回归式检验 否含有单位根： 1 1 这里， 是参数， k 是滞后项数，关于 k 的选取一般采用施瓦茨 (987)准则。 采用 方程进行估计得到参数，计算 t 统计量来进行单位根检验： ( 1 ) / ( ) 01: 1 , : 1 这里的 t 值不服从标准的 t 分布，该检验的临界值见麦金农 (991)。如果检验统计值小于临界值则接受零假设 0H ，说明序列 在着单位根，即序列 不平稳的序列；否则接受备择假设1H， 说明序列序列是平稳的序列。对于不平稳的序列，还需进一步检验其一阶差分的平稳性，如果检验得知序列的一阶差分是平稳的，则称此序列为 I(1)。 目前大多数宏观经济变量看起来都是非平稳的，可以看成是 I(1)，而只有极少数是 I(0)序列。 986)证明， I(1)序列直 接用于回归容易产生“虚假回归”。这应该引起我国计量经济学界的高度重视，尽量少用或不用这类序列直接进行回归，除非它们之间具有下面定义的协整关系。 （ 2） 协整及其检验 在实际中，多数经济时间序列都是非平稳的，然而某些非平稳经济时间序列的某种线性组合却有可能是平稳的，经济理论认为，某些经济时间序列存在长期均衡 - 14 - 关系。例如，净收入与消费，政府支出与税收，工资与价格，进口与出口，货币流通量与价格水平，商品现期价格与期货价格等之间就存在这种长期均衡关系。一般来说，上述经济时间序列属于非平稳序列。其方差与时间 t 成正比。 看起来这些经济变量之间似乎不会存在任何均衡关系，但事实上若干个 I(1)经济时间序列的某种线性组合却有可能是平稳序列，称具有如上性质的 I(1)序列具有协整性。协整概念是理解经济变量存在长期均衡关系的基础。 如果时间序列向量 x，具有协整性，那么必须满足： (1)x 所含有的全部变量都是 I(d)阶的 (2)若存在一个向量，（ 0）使得 I( 则称 x 的各分量存在 d， b 阶协整关系，记为 CI(d， b)。其实，最令人感兴趣的是两个 I(1)变量存在 CI(l， l)关系。如果序列 I(l) ，但存在某个线性组合， z = m+I(0)，且具有零均值，则它们之间具有协整性，即存在 CI(l， l)关系， (a， b)为协整向量。也就是 说，尽管两个变量序列都是非平稳的 I(l)，变化很大，但二者之间的关系（即某个线性组合）却可能是平稳的。这两个 I(l)序列之间的这种均衡关系，是对经济学中所说的规律性的定量描述。因此，研究变量之间的协整关系等同于研究变量之间的定量规律，具有重要意义。 当然我们在进行研究之前并不知道变量之间是否具有上述所讲的协整关系，所以在进行协整分析之前，必须对时间序列之间进行协整检验。关于协整关系的检验目前最常用的有 步法、 大似然法。这里我们采用第一种方法。 （ 3） 步检验法 为了检验变量之间是否具有协整性， 出了利用最小二乘法 (进行 CI(l， l)协整关系检验的两步法，其实质就是检验协整回归的残差中是否存单位根。如果序列间不是协整的，那这些残差中一定存在单位根；这就是非协整性零假设。如果序列间是协整的，那么残差将是平稳的。具体步骤如下： 步骤一：为检验序列12( , , )t t t n tx x x x 的 CI(l， l)阶协整关系。首先对每 - 15 - 个变量进行单位根检验，得出每个变量均为 I(l)序列，然后选取了某个变量（如，对其它变量进行普通最小二乘法 (归，得： 12( , , )t t t n tx x x x 1 1 2 2 3 1t t t n n t tx x x x u 步骤二：对上式中的残差项进行单位根检验，一般采用 验对 行单位根检验。若检验结果表明 I(0)序列，即说明 平稳序列，则得出12,t t x x是 l， l）阶协整的。协整向量为( 1 , )12, n 。 （ 4） 误差修正模型 误差修正模型概念首先是由萨甘（ 1964）提出来的，他用误差修正模型计算被解释变量的调整值，之后这种模型又经过亨德里 1977）和戴维森 (978)等得到进一步完善，尔后格兰杰（ 人在此 基础之上为了研究协整与误差修正模型之间的关系，提出了格兰杰定理并加以证明，得出变量间存在协整关系。根据 理，如果时间序列 具有协整关系，还可以用另一种等价形式，即误差修正模型 ( 0 1 1 1 1( ) ( )kt t t i t i i t i a a x y a x y e 其中为长期均衡参数，1a0为调整均衡偏差的幅度 ，k 为滞后期数。由于协整关系，11 I(0)， 所以上式中所有变量均为稳定的。而该项更重要的作用是：当11时， 由于1a0， 所以此时该项对 的净影响为负；当11时，该项对 而体现了长期趋势对短期行为的影响。其实际意义是：当 x 超均衡增长时，该项的作用是使 少，当 x 不足均衡增长时，它的作用是使 就是说该项起到了迫使 x 回到长期协调增长的轨道上。由此可见误差修正机制是一个负反馈过程。 总之，协整与误差修正模型无论是从依据的理论，或是从数据问题上看，都 - 16 - 起到了理论与数据一致的效果，这也是近年来此理论和方法日