基于误差修正模型的电力消费、产业结构和经济发展的关联性分析.pdf

■名家观察 ■现代管理科学 ■2017 年第 9 期 基于误差修正模型的电力消费/ 产业结构和经济发展的关联性分析 ●陈甬军 左 源 摘要：文章基于误差修正模型对我国 1978-2015 年间经济总量、 电力消费、 第二产业经济比重和第三产业经济比重 之间的关系进行分析。结果显示， 各变量之间具有长期均衡关系。短期来看， 经济总量出现波动情况时， 在自动修复机制 下， 能够一定程度回归均衡状态。通过脉冲分析发现， 短期内第二产业对经济发展具有较大影响， 长期来看， 第二产业和 第三产业影响程度大致相当， 辅证了产业结构调整的现实需要和意义。 关键词： 电力消费； 产业结构； 经济发展； 误差修正模型 一、 引言 本时间 /统计方法等比较敏感 ,不同分析可能得出截然不 电力被誉为国民经济的“血液”,作为经济发展的基础 同结论。 例如 ,Risako 用了与 Kartf 同样的时间序列数据 , 性产业,电力消费与经济发展具有密切关系。 改革开放以 但样本区间较短, 并未得出与 Kartf 类似的结果。 Howarth 来 , 电力产业的快速发展不仅有力地保障了各类用电需 将数据样本变更为 1947 年~1979 年,发现能源消费与经济 求 ,更是支撑了国民经济的快速发展 , 使我国跃居世界第 增长之间不存在因果关系。 二大经济体。 虽然在特定时期,电力产业曾滞后于经济发 关于亚洲国家电力与经济增长的关系研究主要有 , 展步伐 , 局部性 / 阶段性 “ 缺电 ” 现象也有发生 , 但整体来 Morimoto 用协整模型对泰国/斯里兰卡的电力消费/ 收入 / 看,电力产业与经济发展具有协同效应。 当前,我国为实现 价格进行研究。 Glasure 和 Lee 研究发现朝鲜/新加坡的电 经济转型 ,一方面积极发挥电力等基础性 /先导性产业的 力消费与经济增长存在双向影响。 Ferguson 用误差修正模 带动作用, 另一方面也在大刀阔斧的实施产业结构调整, 型对印度/印度尼西亚/菲律宾/泰国的电力消费与经济增 化解过剩产能,鼓励第三产业发展。 分析电力消费/产业结 构对经济发展的影响 ,对合理规划电力产业发展 / 支撑经 济增长 ,以及优化产业结构 /打造中国经济升级版具有积 极的现实意义。 二、 文献综述 国内外关于经济发展和电力消费的研究众多 。 1978 年 ,Kraft 开拓性的运用格兰杰因果关系检验对美国 1947 年~1974 年的 GNP 和能源消费进行分析, 发现 GNP 到能 源消费具有单向因果关系。 Erol 和 Yu 对加拿大/英国/德 国 /意大利 /法国 / 日本等工业国家进行了类似研究 ,发现 不同国家经济发展和能源消费存在单向 / 双向等不同关 图 1 1978 年 ~2015 年 Lngdp 和 Lnele 趋势图 系。 Stern 选用 GDP/劳动力/资本/能源消费构建 VAR 模 型,运用 1947 年~1990 年数据, 发现美国能源消费存在单 向 Granger 因果关系。 Lee 采用面板协整模型分析 18 个发 展中国家 1975 年~2001 年数据,发现能源消费在长/ 短期 都是 GDP 的格兰杰因,但反之不成立。 Lee 和 Chang 分别 对 1971 年~2002 年 16 个亚洲国家/1960 年~2001 年 22 个 OECD 国家的能源消费和 GDP 的关系进行了研究。 Soytas 和 Sar 对 “七国集团” 和 16 个新兴国家进行了类似研究。 George Hondroyiannis 和 Sarantis Lolos 运用误差修正模型 分析希腊 1960 年~1996 年 GDP 和能源之间的关系。 不少 研究发现,GDP 和能源消费的协整分析中, 计量结果对样 图 2 第二产业增加值和第三产业增加值在 GDP 中比重 - 6 - 万方数据 ■2017 年第 9 期 ■名家观察 ■现代管理科学 Lngdp 和 Lnele,对第二产业占比 /第三产业 占比乘以 100 后取对数 , 表示为 Lnva2 和 Lnele 0.400 744 -2.612 874 -2.948 404 -3.632 900 0.980 2 不平稳 Lnva3。 文中数据来源于《改革开放三十年的 中国电力》和国家统计局网站。 ΔLnele -2.767 029 -2.612 874 -2.948 404 -3.632 900 0.073 4 平稳 从社会经济发展和科学研究结果来看, Lngdp -1.557 513 -2.615 817 -2.954 021 -3.646 342 0.492 5 不平稳 不同时期的经济发展与产业结构密切相关。 ΔLngdp -3.648 489 -2.615 817 -2.954 021 -3.646 343 0.009 9 平稳 随着我国产业结构调整,经济增长方式正在 Lnva2 -2.003 682 -2.611 531 -2.945 824 -3.626 784 0.284 0 不平稳 发生改变 ,第二 / 三产业在国民经济中的比 ΔLnva2 -4.070 280 -2.611 531 -2.945 842 -3.626 784 0.003 1 平稳 重逐渐发生变化。 2013 年开始,我国第三产 Lnva3 -0.329 820 -2.610 263 -2.943 427 -3.621 023 0.910 7 不平稳 业总量和在 GDP 中的占比均超过第二产 ΔLnva3 -4.967 233 -2.611 531 -2.945 842 -3.626 784 0.000 3 平稳 业 。 2016 年 ,第三产业增加值占 GDP 的比 重达到 51.6%, 增长速度比第二产业高 1.7 表 2 VAR 模型最优滞后阶数 个百分点。 滞后期 LogL LR FPE AIC SC HQ 2. 统计分析。 本文在平稳性检验/ 0 84.549 38 NA 8.91e-08 -4.881 781 -4.700 386 -4.820 747 协整关系分析的基础上,构建误差修正 1 299.613 3 364.956 9 5.18e-13 -16.946 26 -16.039 29* -16.641 09 模型 , 研究电力消费 / 第二产业经济比 2 322.628 0 33.475 90* 3.55e-13 -17.371 39 -15.738 84 -16.822 09* 重/第三产业经济比重对经济发展的影 3 342.113 4 23.618 73 3.25e-13* -17.582 63* -15.224 50 -16.789 19 响,为科学合理制定电力产业政策和产 4 354.661 0 12.167 35 5.18e-13 -17.373 39 -14.289 68 -16.335 82 业结构调整政策以更好地促进经济发 长进行研究, 发现对菲律宾/泰国来说电力 /收入 / 价格相 展提供借鉴。 互影响。 Alice 与 Pun 较早开始对中国电力消费与经济增 （1)平稳性检验。 由于多数宏观经济变量非平稳,为避 长进行研究,发现两者存在双向因果关系。 Cheng 和 Lai 采 免“ 伪回归 ” 问题, 先对变量进行单位根检验 , 确定各序列 用中国台湾 1955 年 ~1993 年数据进行协整分析 ,Yang 在 的平稳性和单整阶数 。 对各变量和其一阶差分变量进行 此基础上将数据扩大至 1954 年~1997 年。 国内也有许多 ADF 检验,发现各变量在 5%和 10%水平上不平稳,但一阶 学者开展了相关研究。 张军应用协整理论在时间序列间建 差分后得到的变量在 10%的水平上为一阶单整的平稳序 立误差修正模型进行类似分析。 胡兆光/方燕平利用智能 列。 工程模拟方法对我国经济发展与电力需求趋势进行分析。 （2)最优滞后阶数。 根据最优滞后阶数选择标准,统计得 赵丽霞/魏巍贤使用三要素生产函数进行研究 。 林伯强引 到不同信息准则下的最优滞后阶数 （见表 2)。 当 AIC 和 SC 入劳动力/资本等变量对电力经济进行分析 , 认为资本存 标准不一致时,按照 LR 准则,选择最优滞后阶数为 2 阶。 量/人力资本及电力消费之间存在着长期均衡关系, 同时 （3)协整分析。 本文选用 Johansen-Juselius 检验验证变 引入国内生产总值/电价/人口增长/结构变化和效率改进 量间协整关系。 检验结果（见表 3)显示各个变量在 1%临界 等变量,进行协整检验并构建误差纠正模型 。 蒋金荷 /姚 值水平下存在一个协整关系,表明经济总量 /电力消费/ 第 愉芳认为短期内电力与经济发展关系可能发生变化,但长 二产业经济比重/第三产业经济比重之间存在长期均衡关 期两者具有一定的规律。 黄波/曾玉红分析得出用电量增 系。 长率和国内生产总值增长率具有相关关系, 但并不显著。 （4)误差修正模型（VECM)。 建立在协整理论上的误差 史丹用效率提高来解释 20 世纪我国能源消费与经济增长 修正模型, 可以反映不同变量间的长期关系 , 也可以反映 相背离问题。 张丽峰运用误差修正模型对能源消费和产业 短期偏离长期均衡的修正机制,是具有高度稳定性和可靠 发展进行分析。 胡军峰等对北京能源消费和经济增长的关 性的经济分析模型。 误差修正模型中的误差修正项（ECM) 系进行研究。 赵会茹等利用协整理论对北京市电力与经济 反映了变量之间偏离长期均衡关系的非均衡误差。 误差修 增长进行分析。 贾立敏/薛蕾对电力消费和经济增长进行 正项的系数反映了变量当期的变化回归到长期均衡关系 研究,发现两者之间存在双向格兰杰因果关系。 冯静静等 或者消除非均衡误差的速度。 对中美电力消费和经济增长的协整关系进行了对比分析。 建立如下模型 ：yt=β0+β1xt+β2yt-1+β3xt-1+εt, 经移项整理 三、 实证分析 表 3 Johansen 协整检验 1. 变量与数据 。 本文样本区间为 1978 年 ~2015 假定 CE 的个数 特征值 迹统计量 1%水平临界值 P 值 年 , 经济发展由国内生产总值 （GDP) 体现 , 单位为亿 None * 0.603 919 59.294 45 47.856 13 0.003 0 元;电力消费由全社会用电量体现,单位为亿千瓦时; 0.440 978 27.805 80 29.797 07 0.083 4 产业结构由第二产业增加值在经济总量中占比和第 At most 1 变量 表 1 ADF 单位根检验结果 统计量 ADF 10%临界值 5%临界值 1%临界值 三产业增加值在经济总量中占比体现。 为消除原始数 据异方差 , 对 GDP 和用电量分别取对数 , 表示为 万方数据 P值 At most 2 At most 3 结论 0.208 771 0.002 081 8.032 533 0.070 837 15.494 71 3.841 466 0.461 9 0.790 1 - 7 - ■名家观察 ■现代管理科学 ■2017 年第 9 期 调,科学运用。 一 方面还原电力的 商品属性, 发挥 市场配置资源的 决定 性 作 用 , 另 一方面做好政策 与市 场 的 衔 接 , 保障公益性用电 等需求 。 充分发 挥市场无形之手 图 4 第三产业比重对经济总量的影响 的力量, 通过协 图 3 第二产业比重对经济总量的影响 商交易 / 平台竞 后可得 ,Δyt =β0 +β1Δxt -1-β2 [yt-1 - β1+β2 xt-1]+εt, 其中 ,y价等多种市场化方式推进电力市场建设,实现培育市场主 1-β2 体/营造竞争环境/实现价格发现等综合效益。 同时兼顾电 β1+β2 x 是误差修正项 ecm。 上式可简要表示为 ：Δy =β + t 0 1-β2 力行业的公益性,科学合理制定价格/投资等产业政策,不 β1Δxt+λecmt-1+εt。 断提升普遍服务水平,保障公益性/居民性用电需求。 分析得到协整方程：lngdp=1.12lnele+3.28lnva2+2.36ln3. 继续推进产业结构调整, 实现经济结构转型升级。 说明经济增长与电力消费 第二产业经济比重和 va3-20.4。 / 第二/第三产业在 GDP 中占比呈现有升有降的趋势, 以及 第三产业经济比重存在长期均衡关系。 电力消费每增长 1 其对经济总量的不同影响程度,印证了产业结构调整必要 个百分点,经济总量将增长 1.12 个百分点 ;第二产业经济 性, 也说明结构调整会对转型时期的经济发展产生冲击。 比重每增加 1 个百分点, 经济总量将增加 3.28 个百分点; 当前 ,我国进入经济发展新常态 , 一些高耗能行业出现产 第三产业经济比重每增加 1 个百分点, 经济总量将增加 能过剩/设备利用率低/企业效益恶化等突出问题。 产业结 2.36 个百分点。 构调整势在必行 , 应着力化解过剩产能 ,引导低效企业逐 误差修正模型中 ecm 系数是 -0.129, 符合反向修正机 步退出市场 , 不断降低经济总量对重工业的依赖 ,鼓励发 制,说明经济总量发生偏离后,会以 0.129 的力度向均衡状 展高端服务业/创新型产业等,打造中国经济升级版。 态进行调整。 参考文献： （5)脉冲响应。 脉冲响应衡量的是,在扰动项上加一个 [1] Kraft， J．， Kraft， A．．On The Relationship Be标准差大小的冲击 ,通过 VAR 模型的传导机制,对内生变 tween Energy and GNP ［J］．Journal of Energy 量当前值和未来值产生的影响。 图中横轴表示冲击作用的 and Development， 1978， （2）： 401-403． 响应期数（年),纵轴表示各变量变化的程度。 [2] Lee， C．C．Energy Consumption and GDP in De对第二/第三产业经济比重和经济发展两变量进行脉 veloping Countries： A Cointegrated Panel Anal冲响应分析 。 第二产业比重在对经济总量有快速正向影 ysis［J］．Energy Economics， 2005， （3）： 415-427． 响,在第 4 年达到峰值 ,影响程度约为 4%, 此后逐渐减弱 [3] Alice Shiu， Pun Lee Lam．Electricity Consump并趋于 2%~2.5%的平稳水平。 第三产业比重对经济总量的 tion and Economic Growth in China［J］．Energy 影响在第 5 年 / 第 6 年达到峰值 ,影响程度接近 3%,之后 Policy， 2004， （32）： 47-54． 逐步减弱并维持在 2%的水平。 效率改进和能源需求预测—— [4] 林伯强．结构变化、 —以 四、 政策建议 中国电力行业为例[J].经济研究， 2000， （5）： 57-65． 1. 考虑经济总量和电力发展的相互协调,合理制定电 赵名锐， [5] 赵会茹， 李娜娜， 李付强， 胡娱欧.基于协整理 力产业规划。 电力作为国民经济的支柱产业,能够有力带 论的北京电力与经济增长关系研究 [J]. 陕西电力， 动国民经济发展。 制定电力产业发展政策时,将电力产业 2015， （5）： 60-64． 发展放在国民经济发展的大背景中考虑,适应国民经济的 作者简介：陈甬军（1954-），男，汉族，浙江省宁波市人，中 发展诉求,实事求是/客观合理进行电力发展规划,科学规 国人民大学商学院教授、博士生导师，国家重点学科产业 划电力产业发展速度和各类电源新增装机比例,尤其需要 中国人民大学中国经济改革与发展研 经济学学科带头人， 避免电力装机结构失调/ 部分区域装机过快增长 , 造成设 市场与产 究院副院长，研究方向为中国经济改革与发展、 施闲置/利用低效或资源优化配置困难。 应结合“十三五” 业发展、城市化与区域发展、垄断行业管制等；左源 规划制定电力产业合理发展路径和发展速度,实现产业发 （1983-）， 山东省菏泽市人， 中国人民大学商学院 女， 汉族， 展良好的宏观效益。 博士生， 研究方向为电力等垄断行业管制。 2. 充分发挥市场和行政两种手段,引导电力产业科学 收稿日期：2017-07-11。 发展。 市场和行政是引导产业发展的两种手段,应统筹协 - 8 - 万方数据