我国经济增长与石油进口的因果关系研究

1、我国经济增长与石油进口的因果关系研究第13卷2011正第2期3月西南石油大学(社会科学版)JournalofSouthwestPetroleumUniversity(SocialSciencesEdition)Vo1.13No.2Mar.20l1文章编号:16745094(2011)02000506中图分类号:F407.22DOI:10.3863/j.issn.16745094.2011.02.002文献标识码:A我国经济增长与石油进口的因果关系研究王琳,王其文,鞠伟(1.北京大学光华管理学院,北京100871;2.北京中油石油技术,北京100083)摘要:以1978-2009年中国经济统计数

2、据为基础,利用向量自回归模型(VAR)研究中国经济增长与石油进口量,国际油价之间的关系,得出GDP与石油进口值之间存在长期均衡关系的结论;并根据Granger因果关系检验的结果对这两个变量之间的长,短期因果关系进行分析,发现经济增长是石油进口的长期Granger原因;并且长期经济增长以及石油进口还是国际油价的Granger原因,中国石油行业还可能存在成本推动的内生进步机制.同时对未来l1年的石油进口额和实际GDP值做了预测.关键词:经济增长;石油进口额;VAR模型;GDP;Granger因果关系网络出版地址: :/王琳,王其文,鞠伟.我国经济增长与石油进口的因果关系研究J.西南石油大学:社会科

3、学版,2011,13(2):510.引言我国从1993年开始进入世界石油净进口国的行列,当年的石油净进口量为988.0万吨,石油进口依存度只有6.7%;到2000年石油净进口量已经达到7565.4万吨,增加了近7倍.2008年,中国原油进口1.7900亿吨,同比增长9.6%,而包括原油,成品油,液化气和其他油品在内的石油净进口量在2006年跃增18%后,2007年又增长9.8%,2008年我国石油净进口量已达到1.9654亿吨,进口依存度达到50.8%,首次超过50.0%.延续这一趋势,2009年我国石油净进口量2.4l亿吨,对外依存度达到52.0%;我国已经成为世界第二大石油消费国,同时也是

4、世界第三大石油进口国.从目前的发展趋势看,随着中国经济的持续快速增长,城市化进程的不断加快,人民生活水平不断提高带来的家用轿车数量的急剧增加,以及节能减排压力的不断增大,中国的石油消费量,进口量和进口依存度还将保持增长的势头.关于经济增长与进口贸易之间关系的研究较多,王坤等采用1978-2001年中国经济数据,利用协整检验和误差修正模型对中国进出口贸易与经济增长的关系进行了Granger(格兰杰)因果关系检验,得到中国进出口贸易是GDP增长的Granger原因的结论;张兴利用VAR模型进行了中13贸易与13本经济增长的实证分析,并运用脉冲响应函数和预测方差分解方法对结果进行了探讨,得出日本对中

5、国的进口贸易促进了13本经济增长的结论;张红梅等利用VAR模型,脉冲响应函数和预测方差分解方法对贵州省外商直接投资(FDI)与经济增长的相关性进行了实证研究,得出贵州省FDI与经济增长之间存在相互促进的关系.这些研究大部分都得出了对外贸易对中国的经济具有促进作用的结论.同经济增长与进口贸易之间关系的研究相比,国内研究石油进口与经济增长关系的文献数量相对较少,相关的研究有庞德良等采用1970-2006年数据利用误差修正模型和Granger因果关系检验分析了石油价格冲击对日本经济增长的短期影响与长期效应,发现原油实际价格波动是日本经济增长的Granger原因,国际油价对日本实际GDP短期效应为负而

6、长期效应为正;梁强等利用协整理论和Granger因果关系检验考察了我国石油消费与国际原油价格之间的相互关系,发现两者之间存在长期的均衡关系,并且存在国内石油消费对国际油价的因果关系;焦建玲等对我国原油价格与国际原油价格的因果关系进行了比较分析,结果表明中国原收稿日期:20100609网络出版时间:20110323作者简介:王琳(1978一),女(汉族),北京人,博士,主要从事宏观经济,能源经济研究.6西南石油大学(社会科学版)编辑部网址: swpuxb 油价格与国际原油价格之间存在双向因果关系.我国目前每年的石油需求中有一半要依靠进口石油来满足,国家石油供应安全问题已经逐渐成为能源经济的焦点.

7、石油进口与经济增长之间的关系如何以及未来石油进口的趋势成为研究的重点.1数据描述石油进口可以用进口量,也可以用进口值来代表,在此选用石油进口值代表石油的进口情况,因为对于石油进口来说,进口量可以用石油消费量与石油产量的差值来预测;但是石油价格却是外生于中国经济的,无法通过其他途径观察油价对中国经济的影响;而且近年来石油价格大起大落,对我国的经济造成了不小的困扰,因此选用石油进口值作为研究变量120l0O80桨604O2O01201O08O耀6O402OO为了求得石油进口价值,需要石油进口量数据和石油价格数据.统计年鉴上的原油进口价值和成品油进口价值是以美元计算的石油进口值,这就涉及一个平减的问

8、题,如果全部按照统计年鉴的美元进口价值计算,因为无法得到世界通货膨胀指数,无法对每年的进口价值名义值进行平减以得到实际进口价值,这就会造成与GDP核算口径不一致的问题.处理办法是石油进口量采用实物量,单位是万吨,来自历年石油平衡表;石油价格采用2008年可比价格的年平均原油现价,来自BP石油公司出版的2009年世界能源统计报告(BPStatisticalReviewofr2dEnergy2009);GDP采用1978年为基期的可比价格实际GDP值.如此石油进口价值与GDP都是可比价格的实际值,口径一致.图1和图2分别是18612008年当年美元价格油价和2008年可比价格油价,单位是美桶.鸯枣

9、毒§枣季§§誊蓄善§章骛季鸯鸯图11861-2008年当年美元价格油价枣簧蔷毒枣§毒鸯§§季鸯蓄季鸯季善蔷枣鸯零图21861-2008年原油价格(2008年可比价格油价)笠焦此处的石油进口量为1861-2008年中国能源统计年鉴中石油平衡表给出的石油进口量,包括原油,成品油及其他油品.其数值比原油进口量和成品油进15量的加总略大.,可以得到以桶为单位的进口石油量,与国际原油价格(2008年可比价格)相乘就可以得到石油进口值,单位是万美元,变量记为OI.经济增长用GDP代表,取值为以1978年为基期的可比价格国内生产总值,单位

10、亿元.为了使趋势线性化,并消除时间序列中存在的异方差现象,对上述数据进行自然对数变换,得到自然对数的实际国内生产总值LGDP,自然对数的石油进口值LOI.2模型建立及检验利用VAR(向量自回归)模型研究石油进口值及GDP之间的协整关系,此处建立VAR模型主要是为了研究两个变量之间的因果关系,因此对于具体的模型建立过程及检验结果尽量简短描述.经过ADF平稳性检验可知,时间序列LGDP,图3LGDP的时间序列线图时间LOI都是非平稳序列,经过一阶差分后在1%显着性水平上平稳,所以LGDP,LOII(1),是一阶单整序列,可以建立协整模型.由于样本期限较短,并且样本数据为年度数据,为了保持合理的模型

11、自由度,使模型参数具有较强的解释力;同时还要尽可能消除误差项的自相关,我们建立了04期滞后阶数的VAR模型,并根据模型给出的结果,选择最优滞后阶数为3.图3,图4是LGDP与LOI的时间序列线图,可以看出两者之间存在某种均衡关系,具体如何需要用模型进行检验.协整检验模型的滞后期是无约束VAR模型一阶差分变量的滞后期,确定了无约束VAR模型的最优滞后期为3,因此协整检验的滞后期确定为2.通过模型设定的联合检验方法,确定最后的模型结构是时间序列有线性趋势,协整方程有截距项.Johansen(约翰森)协整检验的结果如表1,样本值27,滞后期为2.图4LOI的时间序列线图表1石油进口与经济增长的协整检

12、验根据迹检验统计量和最大特征根检验统计量的值可知,LGDP与LOI两个变量之间有且仅有一个协整关系.至此我们知道,LGDP,LOI是单整序列,并且两个变量之间存在且仅存在一个协整关系,其协整方程含有截距项,滞后结构为2期.估计出的协整关系表达式为:LGDP=0.403990LOI+4.350798(0.01678)括号内数值为标准误差.时间换算公式为:1吨=7.2桶,这里的换算系数的取值不影响最终结果.本文中模型建立的具体过程参见作者另一篇文章我国石油生产与消费同经济增长关系实证研究,刊登于西南石油大学(社会科学版)2010年第5期,P712.8西南石油大学(社会科学版)编辑部网址.* swp

13、uxb.eom在长期均衡关系中,石油进口额与实际GDP增长呈正向关系,石油进口额每变动一个百分点,能引起GDP变动0.4个百分点.在用Johansen检验确定协整方程以后,用每个内生变量对它和其他内生变量的滞后项以及用协整关系表示的误差修正项的滞后项做回归,构成向量误差修正模型(VECM).由于VECM的滞后期是无约束VAR模型一阶差分变量的滞后期,根据无约束VAR模型的最优滞后阶数为3,确定VECM的滞后期为2,而VECM的结构要与无约束VAR模型的结构相同,序列仍然沿用有均值,有线性趋势,协整方程有截距项和无时间趋势的形式.经过模型验证,VECM模型整体的AIC值为一4.17,SC值为一3

14、.49,比较小,证明模型具有一定的解释力.对ECM模型的回归残差序列进行检验:H:残差序列无自相关检验值为3.553774,P值为0.4697,不能拒绝原假设,残差序列无自相关.H:残差序列满足正态性,同方差Skewness值一0.195407,P值0.6438;Kurtosis值2.778048,P值0.9915;JB值0.213944,P值0.8986.不能拒绝原假设,残差序列满足正态性.从上面的检验结果中可以看出,VECM模型残差序列满足正态性,不存在自相关和异方差,进一步验证了误差修正模型的有效性.下面给出DLGDP的误差修正模型公式:ALGDP=0.72ALGDP一10.42ALGD

15、P一20.01ALOI一10.01ALOI一20.05EC一1+0.069EC表示公式中的误差修正项.误差修正项的系数为负,这反映了反向修正机制的作用,体现了长期均衡机制对LGDP的调整.当前期经济增长与长期均衡关系出现1个百分点的偏离时,误差修正模型会对当期实际GDP产生0.0547个百分点的反向调整,从而实现石油进口额与经济增长之间的长期均衡关系趋于稳定.3Granger因果关系检验(1)短期Granger因果关系检验基于无约束向量自回归模型的Granger因果关系检验要求变量均为平稳序列,由于本研究使用的是非平稳向量,因此短期和长期的Granger因果关系检验都将基于VECM模型进行.表

16、2列出了对VECM滞后项进行Wald(沃尔德)弱外生性检验的统计量值及其伴随概率.表2石油进口值与经济增长的短期Granger因果关系检验从表2的检验结果可以发现,短期来看,石油进口值和经济增长之间互相没有Granger因果关系.影响石油进口的因素很多,国内经济形势,财政政策,国际油价和国际原油供应预期等等,甚至国内的成品油税费改革,都会对石油进口价格以及石油进口量产生影响,并最终影响石油进口价值.此外,样本容量不大,国际油价波动剧烈以及2007-2008年问全球范围的金融危机,也会对我国短期石油进口产生影响,这些都是模型中无法体现的,也是造成Granger检验无明显因果关系的部分原因.(2)

17、长期Granger因果关系检验除了短期Granger因果关系外,还要对模型进行长期Granger因果关系检验,其检验结果如表3.表3石油进口值与经济增长的长期Granger因果关系检验Granger检验对滞后期非常敏感,在这里我们做了滞后1,2和3期的Granger检验结果,表3中仅列出1期.在5%显着性水平下,LGDP不是LOI的Granger原因的假设均被拒绝,也就是说,经济增长是石油进口额的长期Granger原因.我国石油消费不断增长,石油消费在国内石油生产比较稳定的情况下只能依靠进口来满足,可以说经济增长会有力的带动石油进口量的增长,并成为石油进口额的Granger原因.当滞后期为2期

18、时,在10%显着性水平下,石油进口额不是经济增长的Granger原因的假设被拒绝,也就是说石油进口在长期内会成为促进经济增长的原因.石油进口价值的增加,会提高国内石油企业的生产成本,短期可能会对石油行业产生负面影响,但第2期王琳,等:我国经济增长与石油进口的因果关系研究9是长期却会推动企业增加研发投入,提高生产效率,用技术进步应对成本上升,并最终促进经济的增长.姚峰,成卓分别于2003,2009年卜在研究日本石油进口,油价以及经济增长的文章中就得出了日本经济增长存在成本推动的内生技术进步机制.虽然在本研究中,这一结论还依赖于滞后期的选择,但也为我们提供了一个很好的研究方向.如果有更大的样本,更

19、长的时间序列数据,就可以对这一结论进行更可靠的研究.(3)补充因果关系检验如果将石油进口值LOI还原为石油进口量LOIQ和国际油价LP,并与经济增长LGDP一起做Granger因果关系检验,则可以细致观察我国经济增长和石油进口量与国际油价之间的关系,其结果如表4.表4石油进口量,国际油价与经济增长的长期Granger因果关系检验在10%显着性水平下,LGDP不是LP的Grang.er原因的原假设和LOI不是LP的Granger原因的原假设均被拒绝,也就是说在长期,我国经济增长以及石油进口是国际油价的Granger原因.这与我们一般认为的国际油价外生于中国经济,中国在国际原油市场缺乏话语权,仅是

20、国际油价的接受者观点不相符.文献中得出类似结论的有梁强等2008年在研究中美原油市场开放度时曾得出中国石油消费是国际油价的Granger原因的结论,在他们的研究中,油价数据采用的是美国炼厂的平均获得成本.对于国际油价来说,增量和结构十分重要.对于中长期的国际原油市场来说,投机作用的因素影响不大,最主要的还是世界经济总体形势以及对新增原油产能的成本与需求比较.我国石油进口量与日本,美国等国家相比也许总量不如,但是消费增量巨大.2000年我国石油进口量9748.5万吨,同比增长50%,2000-2009年10年间,石油进口增长达到2位数的有6年,其中2003年和2004年的增长率接近或超过30%,

21、这个l0年的石油进口量年平均增长速度为15.1%;而1990-1999年l0年间的石油进口量年平均增长速度为25.4%,1992年和1993年连续两年的石油进口量年增长率都超过70%.连续多年的石油进口增量的快速增长,会对国际油价产生影响.但是近年来油价的持续增长是否就是因为中国对石油的消费增长过快而导致的还不能下结论.4预测可以利用VAR模型对石油进口额未来的变化做出预测.模型数据截止到2009年,向后扩展11期,预测到2020年的石油进口额.图5是石油进口额的预测图,图中实线部分是1980-2009年的实际数据,LOI(Baseline)是对2010-2020年未来11年的石油进口额预测值

22、,在图中以X号表示.图5石油进口额预测趋势图笠表5列出了利用VAR模型预测的2010年一2020年实际GDP值以及石油进口额,表中”实际GDP”一列单位是亿元人民币,是根据VAR模型预测得到的GDP值取反对数得到的.”石油进口额”一列单位是亿美元,根据VAR模型预测得到的石油进口额取反对数得到.最后一列是用预测得到的石油进口价值乘以汇率再除以预测得到的GDP,是每年用于支付进口石油的外汇占国内实际生产总值的百分比.其中汇率取了固定值6.6,即1美元=6.6元人民币.图6绘制了石油进口值(人民币)及GDP的预测值.2006年我国按照统计年鉴原油进El价值与成品油进口价值(美元价值),结合当年汇率

23、计算得到的石油进口额为6125.28亿元人民币,占当年GDP(48871.43亿元)的12.53%,这个数据在2007年是13.24%,2008年是16.39%.尽管从2010年10西南石油大学(社会科学版)编辑部网址: swpuxb.COITI到2020年,GDP的增长与石油进口值的增长有相似的曲线,但是石油进口值占GDP的比重却在不断上升,按照模型预测的结果,到2020年我国用于支付进口石油的外汇将占国内实际生产总值的53%,超过一半.实际上这个数字不可能达到,但是这个预测值也让我们警醒,如果不改变经济增长模式和能源耗费结构,石油安全问题不容忽视.表5石油进口额及GDP预测值图6石油进口值及GDP预测值5结语丘国外关于石油进口依存度与石油安全的关系有两种说法:其一是当一国石油依存度达到30%时就会产生能源安全问题;其二是当一国的石油进口超