電力消費與經(jīng)濟增長因果關(guān)系研討

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本文采用Pesaran等人2001年提出的協(xié)整檢驗方法檢驗電力與經(jīng)濟增長之間的關(guān)系。該方法不需要知道變量的協(xié)整階數(shù)，因此避免協(xié)整檢驗之前的單位根檢驗帶來的限制。無論時間序列是I（0）還是I（1），該方法尤其有效。另外，該方法在小樣本分析中也具有良好的適用性。1.1邊限協(xié)整檢驗法協(xié)整性分析通過聯(lián)合F統(tǒng)計量來分析，其原假設(shè)是變量間不存在協(xié)整關(guān)系，對于式（1）H0:η11=η12=0，對應(yīng)的備擇假設(shè)是H1:η1≠0或η2≠0。對于式（2），原假設(shè)為H0:η21=η22=0，備擇假設(shè)為H1:η21≠0或η22≠0。Pesaran等人給出了對于不同自變量個數(shù)、是否包含截距項和時間趨勢項、不同顯著性水平下的上下臨界值。若F值大于上限，則不需要進行變量平穩(wěn)性檢驗即可以判定變量之間存在長期關(guān)系；若F值小于下限，則可以直接判定原假設(shè)成立；若F值介于上下限之間，我們不能直接得出結(jié)論，而需要檢驗變量為I(0)或者I(1)。若存在長期協(xié)整關(guān)系，即可引入無約束誤差修正模型（UECM），利用AIC或者SBC信息準則并結(jié)合其他模型。

通過以上對變量間長期關(guān)系的確定。之后可以對變量間的短期和長期因果關(guān)系進行檢驗。根據(jù)格蘭杰因果關(guān)系的定義，若時間序列Yt通過采用Xt的歷史數(shù)據(jù)可以提高預(yù)測效果，則說明存在從Xt到Y(jié)t的因果關(guān)系，否則不存在。傳統(tǒng)的格蘭杰因果檢驗的原假設(shè)是不存在從Xt到Y(jié)t的因果關(guān)系。電力消費與經(jīng)濟增長之間的傳統(tǒng)的格蘭杰因果檢驗通過式（3）和（4）進行說明。式（3）的原假設(shè)是不存在EL到GDP的格蘭杰因果關(guān)系，若b1j的聯(lián)合顯著的，則拒絕原假設(shè)。同樣，式（4）中，原假設(shè)是不存在GDP到EL的格蘭杰因果關(guān)系，若b2j是聯(lián)合顯著的，則拒絕原假設(shè)，表明存在從GDP到EL的因果關(guān)系?；谡`差修正項的因果檢驗，包含了協(xié)整方程中的誤差滯后項。如式（5）和（6）所示，通過引入滯后誤差修正項，原本通過差分損失的長期信息得到補充。變量間雖然存在長期關(guān)系，但并不至少存在一個方向的格蘭杰因果關(guān)系。因果關(guān)系的方向通過F統(tǒng)計量和滯后的誤差修正項來確定。當ECM（-1）系數(shù)的t統(tǒng)計量顯著則表明存在長期的因果關(guān)系，解釋變量的F統(tǒng)計量表明短期的因果關(guān)系。然而，對于式（5）和（6），僅當變量間存在協(xié)整性才能引入誤差修正項進行估計。

本文采用國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）序列代表經(jīng)濟增長，用全社會用電量代表用電需求，樣本期間為1980~2009年，數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒》（1981~2010）。為消除原始數(shù)據(jù)的異方差性，對GDP和電力消費數(shù)據(jù)都作了取對數(shù)處理。由于電力消費和GDP時間序列存在明顯的趨勢特點，為將時間趨勢特征與周期性波動分別研究兩者之間的因果關(guān)系，在此用HP濾波法將電力消費和GDP時間序列分為趨勢部分和波動部分，如圖1和2所示。

1電力消費與經(jīng)濟增長的協(xié)整性檢驗

電力消費與GDP趨勢部分之間的長期關(guān)系通過AR-DL邊限檢驗法檢驗。首先，（1）和（2）中各變量的差分的滯后階數(shù)通過AIC和SBC準則確定，兩變量均為2。隨后，進行我國電力消費和經(jīng)濟增長趨勢部分之間的協(xié)整關(guān)系檢驗，如果協(xié)整關(guān)系存在，則可以得到變量間的長期系數(shù)和ECM項。同樣，對電力消費和經(jīng)濟增長的周期波動部分進行檢驗。檢驗結(jié)果如表1所示。表1中的F統(tǒng)計量表明，對于趨勢部分，當GDPS和ELS為因變量時，所得的F統(tǒng)計量高于1%水平下的上限臨界值，存在明顯的協(xié)整關(guān)系；對波動部分，當ELC為因變量時，F(xiàn)統(tǒng)計量在5%水平下高于上限臨界值。而GDPC為因變量時，F(xiàn)統(tǒng)計量在5%水平下低于臨界值。可以看出，僅有唯一的協(xié)整向量。趨勢成分與波動成分之間均存在協(xié)整關(guān)系，表明兩者之間既有長期的共同增長趨勢特點，且短期的波動也具有共同性。

2基于誤差修正模型的因果關(guān)系檢驗

對于趨勢成分和波動成分根據(jù)檢驗出式（2）中均存在長期協(xié)整關(guān)系后，可以對有滯后誤差項的式（6）進行因果關(guān)系檢驗。通過對滯后誤差項系數(shù)的顯著情況和Wald檢驗中解釋變量的滯后差分項的聯(lián)合顯著性情況進行判斷。實證分析結(jié)果如表2所示。根據(jù)檢驗結(jié)果可以看出，對于趨勢部分，當GDPS為自變量時，ECM系數(shù)與預(yù)期相同為負并且顯著，反映了短期波動偏離長期均衡時，將以0.19%的調(diào)整力度將非均衡狀態(tài)拉回到均衡狀態(tài)，說明存在從電力消費到電力消費的顯著的長期因果關(guān)系，F(xiàn)統(tǒng)計量的顯著表明存在從電力消費到經(jīng)濟增長的短期因果關(guān)系。而當ELS為自變量時，其ECM系數(shù)顯著但非負，并不能證明經(jīng)濟增長到電力消費之間的因果關(guān)系。同樣，對于波動部分，當ELC和GDPC為自變量時，ECM系數(shù)均與預(yù)期相同為負并且顯著，分別以33.03%和6.19%的調(diào)整力度將非均衡狀態(tài)拉回到均衡狀態(tài)，前者對電力消費的調(diào)整速度更快。F統(tǒng)計量的顯著表明存在從電力消費波動成分與經(jīng)濟增長波動成分之間雙向的短期因果關(guān)系。

3脈沖響應(yīng)分析

為進一步分析GDP與電力消費彼此作用效果，本文利用脈沖響應(yīng)函數(shù)進行分析。趨勢部分和波動部分獲得的脈沖響應(yīng)圖如圖3-6。其中，橫軸代表響應(yīng)函數(shù)的追蹤期數(shù)，縱軸代表GDP（電力消費）對電力消費（GDP）的響應(yīng)程度，實線為響應(yīng)函數(shù)的計算值。從圖3和4中可以看出，趨勢部分，GDP的沖擊對于電力消費長期上影響不是很大，直到第8期電力消費才開始有反應(yīng)，此現(xiàn)象與不存在從經(jīng)濟增長到電力消費的長期因果關(guān)系結(jié)果保持一致；而電力消費對GDP的具有正向沖擊且不斷加強，因此也反應(yīng)出從電力消費到經(jīng)濟增長的顯著長期因果關(guān)系。而對于波動部分，GDP對于電力需求的反應(yīng)初期并不顯著，且為負；而電力需求對于GDP的反應(yīng)顯著且為正，2-3期達到最高水平，之后才逐漸向水平軸靠近。

電力消費與經(jīng)濟發(fā)展的實證研究對我國的經(jīng)濟政策有重要的意義。本文通過對兩者之間存在何種因果關(guān)系及其強弱程度進行了分析和檢驗。通過對HP濾波后的趨勢部分和波動部分分別進行邊限協(xié)整檢驗，該協(xié)整檢驗方法比傳統(tǒng)的方法更方便且更適用于小樣本分析。之后，根據(jù)協(xié)整檢驗結(jié)果分別進行基于誤差修正模型的格蘭杰因果分析，并通過脈沖函數(shù)分析，反應(yīng)兩者彼此作用效果。從整體趨勢分析，電力消費到經(jīng)濟增長單向長期的因果關(guān)系表明電力供給的短缺將阻礙經(jīng)濟發(fā)展，充分的電力供給是經(jīng)濟增長的重要保障之一。因此保持電力供給的正常增長對我國經(jīng)濟增長具有刺激作用。未來五年，我國GDP仍將維持7~8%的增長水平，為了克服電力消費的帶來的約束，政府應(yīng)該加快全國范圍內(nèi)電網(wǎng)之間的聯(lián)絡(luò)，升級城市和農(nóng)村的配電網(wǎng)系統(tǒng)，加快農(nóng)村電氣化。此外，考慮節(jié)能減排和環(huán)保對于電力發(fā)展的要求，抑制火電發(fā)展會對我國經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生負面影響，而應(yīng)該更多的開發(fā)新能源作為經(jīng)濟發(fā)展增長的基礎(chǔ)。從波動上看，電力消費與經(jīng)濟增長存在雙向的因果關(guān)系，兩者相互影響，共同發(fā)展。雖然本文對電力需求與經(jīng)濟增長之間的趨勢部分和波動部分分別建立長期均衡關(guān)系和周期波動聯(lián)系，但模型中沒有加入其他外生變量，在下一步的研究中應(yīng)該將其他影響因素考慮到模型中，如出口額、人均收入、社會固定資產(chǎn)投資額等。（本文作者：牛東曉、嵇靈、勞詠昶、路妍 單位：華北電力大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院）