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電力消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)因果關(guān)系研討

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電力消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)因果關(guān)系研討

本文采用Pesaran等人2001年提出的協(xié)整檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)電力與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)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(yàn)之前的單位根檢驗(yàn)帶來(lái)的限制。無(wú)論時(shí)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(yàn)法協(xié)整性分析通過(guò)聯(lián)合F統(tǒng)計(jì)量來(lái)分析,其原假設(shè)是變量間不存在協(xié)整關(guān)系,對(duì)于式(1)H0:η11=η12=0,對(duì)應(yīng)的備擇假設(shè)是H1:η1≠0或η2≠0。對(duì)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(duì)于不同自變量個(gè)數(shù)、是否包含截距項(xiàng)和時(shí)間趨勢(shì)項(xiàng)、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(jìn)行變量平穩(wěn)性檢驗(yàn)即可以判定變量之間存在長(zhǎng)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(yàn)變量為I(0)或者I(1)。若存在長(zhǎng)期協(xié)整關(guān)系,即可引入無(wú)約束誤差修正模型(UECM),利用AIC或者SBC信息準(zhǔn)則并結(jié)合其他模型。

通過(guò)以上對(duì)變量間長(zhǎng)期關(guān)系的確定。之后可以對(duì)變量間的短期和長(zhǎng)期因果關(guān)系進(jìn)行檢驗(yàn)。根據(jù)格蘭杰因果關(guān)系的定義,若時(shí)間序列Yt通過(guò)采用Xt的歷史數(shù)據(jù)可以提高預(yù)測(cè)效果,則說(shuō)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(yàn)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(fèi)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的傳統(tǒng)的格蘭杰因果檢驗(yàn)通過(guò)式(3)和(4)進(jìn)行說(shuō)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(xiàng)的因果檢驗(yàn),包含了協(xié)整方程中的誤差滯后項(xiàng)。如式(5)和(6)所示,通過(guò)引入滯后誤差修正項(xiàng),原本通過(guò)差分損失的長(zhǎng)期信息得到補(bǔ)充。變量間雖然存在長(zhǎng)期關(guān)系,但并不至少存在一個(gè)方向的格蘭杰因果關(guān)系。因果關(guān)系的方向通過(guò)F統(tǒng)計(jì)量和滯后的誤差修正項(xiàng)來(lái)確定。當(dāng)ECM(-1)系數(shù)的t統(tǒng)計(jì)量顯著則表明存在長(zhǎng)期的因果關(guān)系,解釋變量的F統(tǒng)計(jì)量表明短期的因果關(guān)系。然而,對(duì)于式(5)和(6),僅當(dāng)變量間存在協(xié)整性才能引入誤差修正項(xiàng)進(jìn)行估計(jì)。

本文采用國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)序列代表經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),用全社會(huì)用電量代表用電需求,樣本期間為1980~2009年,數(shù)據(jù)來(lái)源于《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》(1981~2010)。為消除原始數(shù)據(jù)的異方差性,對(duì)GDP和電力消費(fèi)數(shù)據(jù)都作了取對(duì)數(shù)處理。由于電力消費(fèi)和GDP時(shí)間序列存在明顯的趨勢(shì)特點(diǎn),為將時(shí)間趨勢(shì)特征與周期性波動(dòng)分別研究?jī)烧咧g的因果關(guān)系,在此用HP濾波法將電力消費(fèi)和GDP時(shí)間序列分為趨勢(shì)部分和波動(dòng)部分,如圖1和2所示。

1電力消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的協(xié)整性檢驗(yàn)

電力消費(fèi)與GDP趨勢(shì)部分之間的長(zhǎng)期關(guān)系通過(guò)AR-DL邊限檢驗(yàn)法檢驗(yàn)。首先,(1)和(2)中各變量的差分的滯后階數(shù)通過(guò)AIC和SBC準(zhǔn)則確定,兩變量均為2。隨后,進(jìn)行我國(guó)電力消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)趨勢(shì)部分之間的協(xié)整關(guān)系檢驗(yàn),如果協(xié)整關(guān)系存在,則可以得到變量間的長(zhǎng)期系數(shù)和ECM項(xiàng)。同樣,對(duì)電力消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的周期波動(dòng)部分進(jìn)行檢驗(yàn)。檢驗(yàn)結(jié)果如表1所示。表1中的F統(tǒng)計(jì)量表明,對(duì)于趨勢(shì)部分,當(dāng)GDPS和ELS為因變量時(shí),所得的F統(tǒng)計(jì)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(duì)波動(dòng)部分,當(dāng)ELC為因變量時(shí),F(xiàn)統(tǒng)計(jì)量在5%水平下高于上限臨界值。而GDPC為因變量時(shí),F(xiàn)統(tǒng)計(jì)量在5%水平下低于臨界值??梢钥闯?,僅有唯一的協(xié)整向量。趨勢(shì)成分與波動(dòng)成分之間均存在協(xié)整關(guān)系,表明兩者之間既有長(zhǎng)期的共同增長(zhǎng)趨勢(shì)特點(diǎn),且短期的波動(dòng)也具有共同性。

2基于誤差修正模型的因果關(guān)系檢驗(yàn)

對(duì)于趨勢(shì)成分和波動(dòng)成分根據(jù)檢驗(yàn)出式(2)中均存在長(zhǎng)期協(xié)整關(guān)系后,可以對(duì)有滯后誤差項(xiàng)的式(6)進(jìn)行因果關(guān)系檢驗(yàn)。通過(guò)對(duì)滯后誤差項(xiàng)系數(shù)的顯著情況和Wald檢驗(yàn)中解釋變量的滯后差分項(xiàng)的聯(lián)合顯著性情況進(jìn)行判斷。實(shí)證分析結(jié)果如表2所示。根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果可以看出,對(duì)于趨勢(shì)部分,當(dāng)GDPS為自變量時(shí),ECM系數(shù)與預(yù)期相同為負(fù)并且顯著,反映了短期波動(dòng)偏離長(zhǎng)期均衡時(shí),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(shuō)明存在從電力消費(fèi)到電力消費(fèi)的顯著的長(zhǎng)期因果關(guān)系,F(xiàn)統(tǒng)計(jì)量的顯著表明存在從電力消費(fèi)到經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的短期因果關(guān)系。而當(dāng)ELS為自變量時(shí),其ECM系數(shù)顯著但非負(fù),并不能證明經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)到電力消費(fèi)之間的因果關(guān)系。同樣,對(duì)于波動(dòng)部分,當(dāng)ELC和GDPC為自變量時(shí),ECM系數(shù)均與預(yù)期相同為負(fù)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(duì)電力消費(fèi)的調(diào)整速度更快。F統(tǒng)計(jì)量的顯著表明存在從電力消費(fèi)波動(dòng)成分與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)波動(dòng)成分之間雙向的短期因果關(guān)系。

3脈沖響應(yīng)分析

為進(jìn)一步分析GDP與電力消費(fèi)彼此作用效果,本文利用脈沖響應(yīng)函數(shù)進(jìn)行分析。趨勢(shì)部分和波動(dòng)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(fèi))對(duì)電力消費(fèi)(GDP)的響應(yīng)程度,實(shí)線為響應(yīng)函數(shù)的計(jì)算值。從圖3和4中可以看出,趨勢(shì)部分,GDP的沖擊對(duì)于電力消費(fèi)長(zhǎng)期上影響不是很大,直到第8期電力消費(fèi)才開(kāi)始有反應(yīng),此現(xiàn)象與不存在從經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)到電力消費(fèi)的長(zhǎng)期因果關(guān)系結(jié)果保持一致;而電力消費(fèi)對(duì)GDP的具有正向沖擊且不斷加強(qiáng),因此也反應(yīng)出從電力消費(fèi)到經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的顯著長(zhǎng)期因果關(guān)系。而對(duì)于波動(dòng)部分,GDP對(duì)于電力需求的反應(yīng)初期并不顯著,且為負(fù);而電力需求對(duì)于GDP的反應(yīng)顯著且為正,2-3期達(dá)到最高水平,之后才逐漸向水平軸靠近。

電力消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)證研究對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)政策有重要的意義。本文通過(guò)對(duì)兩者之間存在何種因果關(guān)系及其強(qiáng)弱程度進(jìn)行了分析和檢驗(yàn)。通過(guò)對(duì)HP濾波后的趨勢(shì)部分和波動(dòng)部分分別進(jìn)行邊限協(xié)整檢驗(yàn),該協(xié)整檢驗(yàn)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(yàn)結(jié)果分別進(jìn)行基于誤差修正模型的格蘭杰因果分析,并通過(guò)脈沖函數(shù)分析,反應(yīng)兩者彼此作用效果。從整體趨勢(shì)分析,電力消費(fèi)到經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)單向長(zhǎng)期的因果關(guān)系表明電力供給的短缺將阻礙經(jīng)濟(jì)發(fā)展,充分的電力供給是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要保障之一。因此保持電力供給的正常增長(zhǎng)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)具有刺激作用。未來(lái)五年,我國(guó)GDP仍將維持7~8%的增長(zhǎng)水平,為了克服電力消費(fèi)的帶來(lái)的約束,政府應(yīng)該加快全國(guó)范圍內(nèi)電網(wǎng)之間的聯(lián)絡(luò),升級(jí)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(duì)于電力發(fā)展的要求,抑制火電發(fā)展會(huì)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生負(fù)面影響,而應(yīng)該更多的開(kāi)發(fā)新能源作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展增長(zhǎng)的基礎(chǔ)。從波動(dòng)上看,電力消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)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(duì)電力需求與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的趨勢(shì)部分和波動(dòng)部分分別建立長(zhǎng)期均衡關(guān)系和周期波動(dòng)聯(lián)系,但模型中沒(méi)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(huì)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(jì)與管理學(xué)院)