1、京江学院本科论文京江学院JINGJIANGCOLLEGEOFJIANGSUUNIVERSITY本科毕业论文江苏省三次产业经济增长与能源消费之间关系的实证研究ANEMPIRICALSTUDYOFTHERELATIONSHIPBETWEENTHEECONOMICGROWTHANDENERGYCONSUMPTIONOFTHREEINDUSTRIESINJIANGSUPROVINCE学生学号3101157017学生姓名专业班级J统计1001指导教师姓名指导教师职称讲师2014年6月京江学院本科论文I江苏省三次产业经济增长与能源消费之间关系的实证研究专业班级J统计1001学生姓名指导教师职称讲师摘要能源
2、作为一种投入要素,与资本、劳动和原材料一样，在经济生活中发挥着重要的作用。随着江苏省经济快速发展，对能源的需求不断增加。能源消费和经济增长之间的关系成为江苏省可持续发展的重要依据。经济发展促进能源的大力开发与利用，能源是经济发展动力的同时，也是经济发展的障碍。本文的主要内容就是研究经济增长与能源消费之间的关系。本文以经济增长理论和能源消费理论为指导，首先对江苏省三次产业经济增长与三次产业能源消费进行现状分析，选择的数据范围是20002012年。分别选取三次产业的GDP、能源消费总额为研究指标。然后对江苏省三次产业经济增长与能源消费进行实证分析，先对线性化后的变量进行单位根检验，检验各变量自身的
3、平稳性。变量同阶单整后，即可进行协整检验，即对残差值进行单位根检验，检验序列的长期平稳关系。最后进行格兰杰因果检验，分析江苏省三次产业经济增长与能源消费之间的因果关系。从结果来看，江苏省三次产业的GDP与能源消费存在平稳关系。江苏省三次产业的GDP与能源消费存在长期均衡关系，第三产业能源消费不是第三产业GDP的格兰杰原因。根据分析结果，提出江苏省经济增长的建议。关键词三次产业经济增长能源消费京江学院本科论文IIANEMPIRICALSTUDYOFTHERELATIONSHIPBETWEENTHEECONOMICGROWTHANDENERGYCONSUMPTIONOFTHREEINDUSTRIE
4、SINJIANGSUPROVINCEABSTRACTENERGYASANINPUTFACTOR,ANDTHESAMEASCAPITAL,LABORANDRAWMATERIALS,PLAYSANIMPORTANTROLEINTHEECONOMICLIFEWITHTHERAPIDECONOMICDEVELOPMENTINJIANGSUPROVINCE,THEDEMANDFORENERGYISINCREASINGTHERELATIONSHIPBETWEENENERGYCONSUMPTIONANDECONOMICGROWTHBECOMESTHEIMPORTANTBASISFORSUSTAINABLED
5、EVELOPMENTINJIANGSUPROVINCEECONOMICDEVELOPMENTVIGOROUSLYPROMOTETHEDEVELOPMENTANDUTILIZATIONOFENERGYENERGYISTHEDRIVINGFORCEOFECONOMICDEVELOPMENT,BUTTHESAMETIMEENERGYISTHEOBSTACLETOECONOMICDEVELOPMENTTHEMAINCONTENTOFTHISPAPERISTOSTUDYTHERELATIONSHIPBETWEENECONOMICGROWTHANDENERGYCONSUMPTIONINTHISPAPER,
6、THETHEORYOFECONOMICGROWTHANDENERGYCONSUMPTIONTHEORYAREGUIDANCEFIRSTLY,THEPAPERANALYSESTHEPRESENTSITUATIONOFTHREEINDUSTRIALECONOMICGROWTHANDENERGYCONSUMPTIONOFJIANGSUPROVINCE,DATARANGEIS20002012ISELECTEDTHREETIMESINDUSTRYSOVERALLGDP,ENERGYCONSUMPTIONINDICATORSFORRESEARCHTHEN,ICHOOSETHREEECONOMICGROWT
7、HANDENERGYCONSUMPTIONOFINDUSTRYINJIANGSUPROVINCEFOREMPIRICALANALYSISFIRSTLY,IDOTHEUNITROOTTESTFORTHEVARIABLESWHICHISLINEARIZEDTOINSPECTIONOFEACHVARIABLEITSELFVARIABLESWITHORDERAFTERASINGLEWHOLE,COINTEGRATIONTESTCANBEACHIEVEDTHEUNITROOTTESTONRESIDUALVALUE,TESTSEQUENCEOFLONGTERMSTABLERELATIONSHIPFINAL
8、LY,IDOTHEGRANGERCAUSALITYTESTTOANALYSETHECAUSALRELATIONSHIPBETWEENECONOMICGROWTHANDENERGYCONSUMPTIONOFTHREEINDUSTRIESINJIANGSUPROVINCEFROMTHERESULTS,THREEINDUSTRIESECONOMICGROWTHANDENERGYCONSUMPTIONOFJIANGSUPROVINCEISSTEADYLONGRUNEQUILIBRIUMRELATIONSHIPEXISTSTHREEINDUSTRIESINJIANGSUPROVINCESGDPANDEN
9、ERGYCONSUMPTIONTHETHIRDINDUSTRYOFENERGYCONSUMPTIONISNOTTHEGRANGERREASONOFGDPOFTHETHIRDINDUSTRYACCORDINGTOTHERESULTS,IOFFERPROPOSALSONPROMOTINGECONOMICDEVELOPMENTINJIANGSUPROVINCEKEYWORDSTHREEINDUSTRIESECONOMICGROWTHENERGYCONSUMPTION京江学院本科论文III目录第一章绪论111研究目的意义112国内外研究现状1121国外研究现状1122国内研究现状213主要内容3第二章
10、经济增长理论与能源消费关系的理论分析521经济增长理论522能源消费理论523能源消费促进经济增长的机理624三次产业理论6第三章江苏省三次产业经济增长与能源消费现状分析831三次产业经济增长现状832三次产业能源消费现状932结论110第四章江苏省三次产业经济增长与能源消费之间关系的实证分析1241单位根检验、协整检验、格兰杰因果检验的相关理论12411单位根检验的相关理论12412协整检验的相关理论12413格兰杰因果检验的相关理论1242数据的收集与指标的选取1343单位根检验1344协整检验14441检验第一产业经济增长与第一产业能源消费之间的协整关系14442检验第二产业经济增长与第
11、二产业能源消费之间的协整关系16443检验第三产业经济增长与第三产业能源消费之间的协整关系1745格兰杰因果关系检验1746结果分析18第五章促进江苏省经济增长的对策与建议2051调整产业结构的建议2052改善能源消费的建议20参考文献21京江学院本科论文1第一章绪论11研究目的意义改革开放以来，江苏省地区的GDP增长速度普遍较快。而能源是一个地区经济发展的命脉。在江苏现代化的建设进程中，能源扮演着举足轻重的作用。产业结构方面也存在不合理第三产业发展相对滞后，第二产业比重过大、结构不合理。工业结构层次并不高，低水平的加工工业过快增长，而生产率提高较快和附加值较高的加工工业却增长缓慢。另外，在技
12、术结构方面，技术创新和技术开发水平均较低，产业升级步伐并不能适应能源需求快速变化的需要。总之，江苏的经济增长方式依旧是粗放型经济。江苏省对原煤、原油和天然气等自然资源强劲需求，进而使得经济增长和能源供需之间的矛盾日益加剧。要顺利实现我国经济快速增长的目标，必须要对江苏省目前的产业结构进行新一轮的调整，对能源供给短缺的现状认真考虑和研究。我选题的目的就是对江苏目前的产业结构、能源消费和经济增长之间的内在关系进行实证分析，重点考察不同产业间的经济增长和能源消费之间的内在逻辑，进而为江苏转变经济增长方式，促进产业结构优化，缓和能源供需矛盾及实现经济的可持续发展提供政策建议。12国内外研究现状121国
13、外研究现状KRAFT（1978）利用美国19471974的年度数据进行实证研究后发现，GNP和能源消费之间具有单向的因果关系。此后的YU（1984）运用同样的研究方法，只是将样本空间从1974年扩展至1979，却发现GNP和能源消费之间并不存在因果关系。之后，EROL对英国、法国、意大利、德国、加拿大和日本等国30年间的GDP数据和能源消费数据进行了分析，结果显示不同国别之间的实证结论迥然不同。其中，加拿大的能源消费与GDP呈现出单向因果关系，而日本的GDP和能源消费却是双向的因果关系，英国、法国、意大利和德国四国却又是相反方向的因果关系。STERN（1993）在YU的研究基础上，将KRAFT
14、的研究样本空间扩展到1990年，并且结合向量自回归模型（VAR）进行因果关系检验后发京江学院本科论文2现虽然实证结论不支持能源消费对GDP的GRANGER因果关系，但如果对能源数据进行分类，则结果会恰恰相反。STERN（2000）将自己在1993年的研究又向前推进了一步，他使用单方程静态协整分析法以及多元动态协整分析法进行实证研究并发现GDP与能源消费之间存在着长期均衡关系。JOHN（2000）选取了印度、印度尼西亚、菲律宾和泰国这四个亚洲发展中国家为研究样本。通过对这些国家能源消费量和GDP之间的因果关系的分析，认为菲律宾和泰国的能源消费与GDP之间存在双向的因果关系，而印度和印度尼西亚的能
15、源消费对GDP有单向的因果关系。GEORGE则采用希腊19601996年能源消费、GDP和CPI的数据，证明了以上三者之间存在长期协整关系。其中，能源消费与GDP之间存在双向因果关系。SOYTAS（2003）着重研究了韩国、日本等G7国家的能源消费和GDP之间的关系，发现以上国家间能源消费和GDP均存在着协整关系。CHIENCHIANGLEE，CHUNPINGCHANG2008以22个发达国家和18个发展中国家30多年的能源消耗与GDP数据为基础进行了实证分析，发现发达国家的能源消耗与GDP存在双向的因果关系，而发展中国家存在从GDP到能源消耗的单向因果关系另外，还提出了各国能源消费结构性变化
16、点对能源消耗GDP都有重大影响。SONGZAN等2008对美国、台湾、香港、新加坡以及东南亚国家19702000年能源消耗与GDP数据进行了实证分析，得出各国能源消耗与GDP间存在不同方向的因果关系。JARUWANCHONTANAWAT2008对30个OECD国家和78个非OECD国家的能源消耗与GDP数据为基础，经过实证分析，发现OECD国家与非OECD国家中既有存在相同因果关系的国家，也有存在不同因果关系的国家。BWONUNGHUANG等2008以19722002年82个国家分为低收入、中等收入与高收入国家的能源消耗与GDP数据，得到不同收入情况国家的能源消耗与GDP具有不同方向的因果关系
17、。STELAZTSANI2009利用19602006年希腊的GDP与能源消费数据，经过数据处理，发现存在从能源消耗到GDP的单向因果关系。122国内的研究现状较有代表性的是赵丽霞1998等的研究，其采用多变量的自回归方法，将能源作为新的变量引入CD生产函数，建立了三变量的生产函数模型，结论是我国能源消费同经济增长存在着正相关的关系。韩智勇等（2004）的研究采用中国19782000年的时间序列数据，分析了能源消费和GDP的关系，得出的结论是两者之间存在着双向因果关系，但不存在长期协整性。周少甫（2004）等将能源细分为煤炭、石油、天然气和水电，通过对GDP和能源消费总京江学院本科论文3量、石油
18、消费、天然气消费的协整检验，结果表明三组序列之间均存在着协整关系。周杰琦（2009）等利用19532008年间的统计数据，采用非对称协整技术，同时基于供给和需求两个视角进行了实证研究。结果发现，在长期内，中国能源消费与GDP存在着协整关系和双向因果关系。马超群等（2004）利用19542003年的数据，得到GDP与能源总消费、煤炭消费之间存在长期的均衡关系。赵进文，范继涛（2007）认为经济增长与能源消费之间存在线形关系的假设需要进一步验证，因此使用非线形模型对我国能源消费与经济增长之间内在结构依从关系进行了研究，他们的研究发现中国的经济增长对能源消费的影响具有非对性和阶段性的特征。吴巧生等（
19、2008），以19862005年中国各省的数据为依据，运用面板单位根检验、面板协整检验和面板因果关系检验对数据进行了处理，研究发现长期来看，东部地区存在从能源消耗到经济增长的单向因果关系，中部和西部地区存在从经济增长到能源消耗的单向因果关系；短期来看，东部和西部地区能源消耗与经济增长不存在因果关系，中部地区存在能源消耗与经济增长的双向因果关系。吴巧生、成金华（2005）等对19792002年GDP和EC的数值取对数后进行研究，建立了GDP对能源消费的广义差分模型。李金铠2005运用国家统计局正式调整过的19812002年间能源经济发展的数据，建立了能源消费总量与国民收入以及三次产业能源消费的广
20、义差分模型，从而将产业结构对能源消费影响的研究推向深入。13主要内容第一章是绪论，主要写研究目的、意义及国内外研究综述。研究目的意义是重点考察不同产业间的经济增长和能源消费之间的内在逻辑，进而为江苏转变经济增长方式，促进产业结构优化，缓和能源供需矛盾及实现经济的可持续发展提供政策建议。国内外研究综述主要是写国内外学者对这方面的研究成果，谁在什么时候用的什么方法得出的什么结论。对重要程度不同的研究成果有层次地进行罗列。第二章是经济增长理论与能源消费关系的理论分析，分为四节，第一节是写相关经济增长理论，其中就包括生产函数模型。第二节是写相关能源消费理论，重点阐释能源、能源消费、能源消费评价三个方面
21、。第三节是写能源消费促进经济增长的机理，也就是写能源消费确实促进经济增长的理论基础，为本文打下令人确信的理由。第四节是写三次产业理论。第三章是写江苏省三次产业经济增长与能源消费现状分析，分为三节。第一节写三次产业经济增长现状，具体写第一第二第三产业的江苏省GDP的总量，增长率等。还可以比较三次产业经济增长的异同。第二节写三次产业能源消费现状，具体写第一二第三产业使用能京江学院本科论文4源的类型，如石油、天然气、太阳能、电能等，每种能源消费的占比情况等，可以使用饼图来直观地表现，还可以比较三次产业能源消费的异同。第三节是结论，就是把前面的分析得出的结论做一个总结。第四章是江苏省三次产业经济增长与
22、能源消费之间关系的实证分析。分为六节。第一节写所用实证方法的相关理论。第二节写数据的收集与指标的选取。第三节写单位根检验，检验平稳性。第四节进行协整检验，检验协整关系。第五节写格兰杰因果关系检验，检验因果关系。第六节是结果分析。写得出的结论，并进行分析。第五章是促进江苏省经济增长的对策与建议。分为两节。第一节写调整产业结构的建议。第二节写改善能源消费的建议。京江学院本科论文5第二章经济增长理论与能源消费关系的理论分析21经济增长理论关于经济增长的源泉，宏观经济学通常借助于生产函数来研究。宏观生产函数把一个经济中的产出与生产要素的投入及技术状况联系在一起。设宏观生产函数为TTTTYAFLK，如果
23、把能源消费当作一种要素投入时，生产函数可被写为,TTTTTYAFLKE。因此有理由相信能源消费有利于促进经济增长。22能源消费理论221能源的概念及分类能源了简称为含有能量的资源，就是向自然界提供能量转化的物质。能量是物体做功的能力，能源是能提供某种形式能量的物质或物质的运动。能源是一个包括所有燃料、流水、阳光和风的术语，人类采用适当的转换手段，给人类自己提供所需的能量。能源可以分为很多种，可以分为一次能源与二次能源。一次能源除了煤炭、石油、天然气三种核心能源之外，还包括太阳能、风能、地热能等可再生能源。二次能源则是指由一次能源直接或间接转换成其他种类和形式的能量资源，例如电力、煤气、汽油、柴
24、油、焦炭、洁净煤、激光和沼气等能源都属于二次能源。222能源消费的概念能源消费是指生产和生活所消耗的能源。能源消费按人平均的占有量是衡量一个国家经济发展和人民生活水平的重要标志。人均能耗越多，国民生产总值就越大，社会也就越富裕。在发达国家里，能源消耗强度变化与工业化进程密切相关。随着经济的增长，工业化阶段初期和中期能源消费一般呈缓慢上升趋势，当经济发展进入后工业化阶段后，经济增长方式发生重大改变，能源消费强度开始下降。223能源消费评价的概念及常用指标通常能源消费以在地区经济增长中的数量关系来进行衡量的，为了对能源消费状况进行更为准确的描述。常用的评价指标有能源消费总量、能源消费强度和能源消费
25、弹性系数。本京江学院本科论文6文我主要用的是能源消费总量。能源消费总量是对一国或一个地区在一定时期内的生产和生活过程所消费的各种能总和，是对一国或一个地区的能源消费水平与构成以及增长速度的总量指标。23能源消费促进经济增长的机理能源是生活必需品、国民经济的动力和工业的重要原料，经济的增长必须依赖于能源的增长。能源发展不仅为经济增长提供了充足的燃料和动力，而且对于推动技术进步，促进新产业的形成和发展，提高劳动生产率，改善人民生活，巩固国防都有重要作用。煤炭的开发和应用，促进了冶金工业的发展和蒸汽机的推广，推动了英国的产业革命。石油的开发和电的发明应用，是人类进入电气化，大大提高了机械化水平和自动
26、化水平。核能和新能源的开发既是新技术革命的内容，有推动新技术革命的发展。煤炭、石油、天然气日益成为生产人造纤维、塑料、橡胶和其他许多化工产品的重要原料，煤炭化工、石油化工已成为国民经济重要的工业部门，多品种的能源产品及能源加工产品正在推动工业、农业、交通通讯业、国防工业的进一步发展。能源消耗的水平是人类生活水平和生活质量的重要尺度。24三次产业理论三次产业根据社会生产活动历史发展的顺序对产业结构的划分，产品直接取自自然界的部门称为第一产业，初级产品进行再加工的部门称为第二产业，为生产和消费提供各种服务的部门称为第三产业。它是世界上通用的产业结构分类，但各国的划分不尽一致。我国的三次产业划分是第
27、一产业农业（包括种植业、林业、牧业、副业和渔业）第二产业工业（包括采掘工业、制造业、自来水、电力、蒸汽、热水、煤气）和建筑业。第三产业除第一、第二产业以外的其他各业。由于第三产业包括的行业多、范围广，根据我国的实际情况，第三产业可分为两部分；一是流通部门，二是服务部门。具体又可分为四个层次第一层次流通部门，包括交通运输业、邮电通讯业、商业、饮食业、物资供销和仓储业。第二层次为生产和生活服务的部门，包括金融、保险业、地质普查业、房地产、公用事业，居民服务业，咨询服务业和综合技术服务业，农、林、牧、渔、水利服务业和水利业，公路、内河（湖）航道养护业等。京江学院本科论文7第三层次为提高科学文化水平和
28、居民素质服务的部门，包括教育、文化、广播电视、科学研究、卫生、体育和社会福利事业等。第四层次为社会公共需要服务的部门，包括国家机关、政党机关、社会团体、以及军队和警察等特殊部门。京江学院本科论文8第三章江苏省三次产业经济增长与能源消费现状分析31三次产业经济增长现状我选取了1985年至2012年三次产业GDP单位亿元，制作了折线图，如图31所示三次产业GDP对比情况000200000040000006000000800000010000000120000001400000019851987198919911993199519971999200120032005200720092011第一产业G
29、DP第二产业GDP第三产业GDP图31三次产业GDP对比图从图31可以看出第一产业GDP占比最少，第三产业占比次之，第二产业占比最多。19852012年三次产业GDP都是呈向上增长的趋势，明显可以看出1995年左右三次产业GDP开始快速增长。其中第一产业GDP增长幅度最大，2012年第一产业增加值达到120000亿元，差不多是第三产业增加值的3倍。第三产业增加值增加的幅度次之，2012年第三产业增加值达到40000亿元。第一产业增加值增长幅度缓慢，2012年第一产业增加值达不到20000亿元。可以看出江苏省三次产业结构相对合理，符合经济发展的规律。但是还是可以看出第三产业占比不够，第三产业发展
30、得比较欠缺，需要大力发展第三产业，使得产业结构更加合理。为了更清楚地比较每一年三次产业GDP的占比情况，我计算出每一年三次产业GDP在总的GDP中所占的比重，制做了折线图，以便分析，如图32所示京江学院本科论文9三次产业GDP比重比较00204060811988199019921994199619982000200220042006200820102012第一产业GDP比重第二产业GDP比重第三产业GDP比重图32三次产业GDP比重比较图根据图32可以明显地看到，江苏省第二产业GDP在总的GDP中所占的比重一直是比较高的，一直保持在70到80左右。近年来稍微有点下降，但也在70左右。第三产业G
31、DP所占比重有所上升，从1985年的10增长到20左右。第一产业GDP所占比重逐步下降，从1985年的20下降到10以下。可以得出江苏省产业结构有合理的地方，但是还有很多缺陷。第一产业GDP占比较小，这是合理的。但是第三产业占比不够，第二产业占比却太高了，这就是缺陷的地方。因此要大力发展第三产业，加大第三产业的发展力度，并且提高第三产业的发展质量。32三次产业能源消费现状我先选取了1985年至2012年江苏省能源消费总额的数据，分析一下江苏省能源消费现状。（单位亿千瓦时），如图33从图33中可以看出从1985年到2012年江苏省能源消费总额稳步上升，2005年左右开始上升的幅度大了很多。能源消
32、费逐步上升，一定程度上促进了江苏省经济增长，但是随着江苏省经济的增长，能源消费强度下降。而且能源消费过多，能源供应过度紧张并且加重了环境的污染，制约着经济的进一步增长。京江学院本科论文10能源消费总额0500010000150002000025000300003500019851987198919911993199519971999200120032005200720092011能源消费总额图33能源消费总额图接着我选取了20002012年江苏省三次产业的能源消费总额的数据，来分析江苏省三次产业能源消费现状。（单位亿千瓦时）如图34所示三次产业能源消费总额比较05000100001500020
33、000250002000200120022003200420052006200720082009201020112012第一产业能源消费总额第二产业能源消费总额第三产业能源消费总额图34三次产业能源消费总额从图34中可以清楚地看到从1985年到2012年三次产业能源消费总额。其中第一产业能源消费基本没什么变化，保持在很低的水平。第二产业能源消费总额逐步上升，上升的幅度是最大的，差不多达到23000亿千瓦时。第三产业能源消费总额也在缓慢上升中。到2012年达到5000亿千瓦时。总的来说，随着经济的发展，能源消费越来越多。但是不同产业能京江学院本科论文11源消费的变化趋势不同，有各自的特征，这也跟
34、产业本身的性质有关。第一产业主要是农业，所需要的能源自然是比较少的。第二产业主要是工业和建筑业，需要很多的能源，比如煤炭、石油、天然气等。第三产业比如交通运输业、邮电通讯业、商业、饮食业、物资供销和仓储业也是需要能源的，而且随着服务业的快速发展，能源消费一定是越来越多的。能源消费的增长一定程度上促进了江苏省经济增长，但是随着江苏省经济的增长，能源消费强度下降。而且能源消费过多，能源供应过度紧张并且加重了环境的污染，制约着经济的进一步增长。32结论江苏省三次产业经济增长现状总的来说是三次产业GDP都是呈上升趋势。其中第二产业占比过大，内部结构也不合理，但是第三产业占比过小，发展太过滞后。江苏省三
35、次产业能源消费现状总的来说是三次产业能源消费也是逐步上升中。其中第一产业能源消费基本稳定，有很小的上升趋势。第二产业能源消费上升幅度最大，在总的能源消费中占比最大。第三产业能源消费也有所上升，但占比较小，第三产业能源没有充分开发和利用。京江学院本科论文12第四章江苏省三次产业经济增长与能源消费之间关系的实证分析41单位根检验、协整检验、格兰杰因果检验的相关理论411单位根检验的相关理论单位根检验是针对宏观经济数据序列、货币金融数据序列中是否具有某种统计特性而提出的一种平稳性检验的特殊方法，单位根检验的方法有很多种，包括ADF检验、PP检验、NP检验等。单位根检验时间序列的单位跟研究是时间序列分
36、析的一个热点问题。时间序列矩特性的时变行为实际上反映了时间序列的非平稳性质。对非平稳时间序列的处理方法一般是将其转变为平稳序列，这样就可以应用有关平稳时间序列的方法来进行相应得研究。对时间序列单位根的检验就是对时间序列平稳性的检验，非平稳时间序列如果存在单位根，则一般可以通过差分的方法来消除单位根，得到平稳序列。对于存在单位根的时间序列，一般都显示出明显的记忆性和波动的持续性，因此单位根检验是有关协整关系存在性检验和序列波动持续性讨论的基础。单位根检验是建立ARMA模型、ARIMA模型、变量间的协整分析、因果关系检验等的基础412协整检验的相关理论非平稳序列很可能出现伪回归，协整的意义就是检验
37、它们的回归方程所描述的因果关系是否是伪回归，即检验变量之间是否存在稳定的关系。所以，非平稳序列的因果关系检验就是协整检验。在目前宏观经济计量分析中，GRANGER1987所提出的协整方法已成为了分析非平稳经济变量之间数量关系的最主要工具之一，且通过线性误差修正模型ECM刻画了经济变量之间的线性调整机制，这就是所谓的线性协整方法。协整即存在共同的随机性趋势。协整检验的目的是决定一组非平稳序列的线性组合是否具有稳定的均衡关系，伪回归的一种特殊情况即是两个时间序列的趋势成分相同，此时可能利用这种共同趋势修正回归使之可靠。413格兰杰因果检验的相关理论京江学院本科论文13格兰杰因果关系检验是一种试图分
38、析变量之间的格兰杰因果关系的办法。该检验方法为2003年诺贝尔经济学奖得主克莱夫格兰杰（CLIVEWJGRANGER）所开创，用于分析经济变量之间的格兰杰因果关系。他给格兰杰因果关系的定义为“依赖于使用过去某些时点上所有信息的最佳最小二乘预测的方差”。在时间序列情形下，两个经济变量X、Y之间的格兰杰因果关系定义为若在包含了变量X、Y的过去信息的条件下，对变量Y的预测效果要优于只单独由Y的过去信息对Y进行的预测效果，即变量X有助于解释变量Y的将来变化，则认为变量X是引致变量Y的格兰杰原因。进行格兰杰因果关系检验的一个前提条件是时间序列必须具有平稳性，否则可能会出现虚假回归问题。因此在进行格兰杰因
39、果关系检验之前首先应对各指标时间序列的平稳性进行单位根检验UNITROOTTEST。42数据的收集与指标的选取本文中的经济增长以地区生产总值（GDP）表示，能源消费以能源消费总量（E）表示。本文原始数据选自江苏省统计年鉴的有关数据，为了尽可能消除异方差，更好地分析经济增长与能源消费之间的关系，对GDP与E取对数，分别表示为LNGDP1、LNGDP2、LNGDP3、LNE1、LNE2、LNE3。43单位根检验为了判定时间序列数据的平稳性，即时间序列的均值或协方差是否随着时间的变化而变化，首先进行单位根检验。在选择的时间内，对变量LNGDP1、LNGDP2、LNGDP3、LNE1、LNE2、LNE
40、3进行单位根检验，检验结果如下表41根据下表，可以发现在10的置信水平下，P值都大于01，即ADF值大于在10置信水平下的临界值，因此，我们将拒绝原假设，认为变量在10的置信水平下是非平稳的。由于水平状态下不平稳，因而对变量进行二阶差分后再进行单位根检验。再根据上表，可以发现，对二阶差分后的变量进行单位根检验后的P值小于01，六个变量LNGDP1、LNGDP2、LNGDP3、LNE1、LNE2、LNE3的ADF值均小于10置信水平下的临界值。LNGDP1中7470817小于3460791；LNGDP2中2754169小于2747676；LNGDP3中4119833小于2771129；LNE1中
41、1603997小于1598068；LNE2中4199340小于3460791；LNE3中3682996小于3515047。因而，我们应该接受原假设，认为各变量在10的置信水平下是平稳的。京江学院本科论文14表41单位根检验结果表变量（C,T,K）ADF值1临界值5临界值10临界值结论LNGDP1（C,T,2）1925286529538440081573460791非平稳LNGDP2（C,T,0）1443178499227938753023388330非平稳LNGDP3（C,T,4）1392999583518642465033590496非平稳LNE1（C,T,0）064630141219903
42、1449202713751非平稳LNE2（C,T,0）1948410512487539333643420030非平稳LNE3（C,T,0）1392999583518642465033590496非平稳DLNGDP1C,T,17470817529538452953843460791平稳DLNGDP2（C,0,1）2754169429707332126962747676平稳DLNGDP3（C,0,2）4119833442059532598082771129平稳DLNE1（0,0,4）1603997293721620062921598068平稳DLNE2（C,T,1）4199340529538440
43、081573460791平稳DLNE3（C,T,2）3682996552186041078333515047平稳44协整检验由单位根检验知,LNGDP1、LNGDP2、LNGDP3、LNE1、LNE2、LNE3都是同阶单整I（1）序列，是协整关系的前提。为了分析LNGDP1和LNE1、LNGDP2和LNE2、LNGDP3和LNE3之间是否存在协整关系。441检验第一产业经济增长和第一产业能源消费之间的协整关系首先对LNGDP1和LNE1的残差进行平稳性检验，检验结果如表42京江学院本科论文15表42LNGDP1和LNE1残差的单位根检验NULLHYPOTHESISRESID01HASAUNIT
44、ROOTEXOGENOUSCONSTANTLAGLENGTH4AUTOMATICBASEDONAIC,MAXLAG4TSTATISTICPROB结论AUGMENTEDDICKEYFULLERTESTSTATISTIC889911200001平稳TESTCRITICALVALUES1LEVEL4125LEVEL32910LEVEL290MACKINNON1996ONESIDEDPVALUES由此可以看出在10的水平下，LNGDP1和LNE1的残差是平稳的，因此江苏省第一产业GDP与第一产业的能源消费存在协整关系。图41LNGDP1与LNE1协整回归图由表43得出如下回归方程LN11505129L
45、N10907327TGDPE1京江学院本科论文16442检验第二产业经济增长和第二产业能源消费之间的协整关系首先对LNGDP2和LNE2的残差进行平稳性检验，检验结果如表43表43LNGDP2和LNE2残差的单位根检验NULLHYPOTHESISRESID06HASAUNITROOTEXOGENOUSCONSTANTLAGLENGTH1AUTOMATICBASEDONAIC,MAXLAG4TSTATISTICPROB结论AUGMENTEDDICKEYFULLERTESTSTATISTIC229197701927平稳TESTCRITICALVALUES1LEVEL4125LEVEL32910LE
46、VEL290MACKINNON1996ONESIDEDPVALUES由此可以看出在10的水平下，LNGDP2和LNE2的残差是平稳的，因此江苏省第二产业GDP与第二产业能源消费存在协整关系。图42LNGDP2与LNE2协整回归图由图42得出如下回归方程LN21347465LN21981659TGDPEU2京江学院本科论文17443检验第三产业经济增长和第三产业能源消费之间的协整关系首先对残差进行平稳性检验，检验结果如表44表44LNGDP3和LNE3残差的单位根检验NULLHYPOTHESISRESID08HASAUNITROOTEXOGENOUSCONSTANT,LINEARTRENDLAG
47、LENGTH2AUTOMATICBASEDONAIC,MAXLAG2TSTATISTICPROB结论AUGMENTEDDICKEYFULLERTESTSTATISTIC892998500002平稳TESTCRITICALVALUES1LEVEL4125LEVEL32910LEVEL290MACKINNON1996ONESIDEDPVALUES由此可以看出在10的水平下，LNGDP3和LNE3的残差是平稳的，因此江苏省第三产业GDP与第三产业能源消费存在协整关系。图43LNGDP3与LNE3协整回归图由图43得出如下回归方程LN31LN3488E13TGDPE345格兰杰因果关系检验由协整检验分
48、析知，20002012年江苏省三次产业经济增长与三次产业能源消费之间存在着长期的均衡关系，这只说明三对变量之间具备了存在格兰杰因果关系的可能性，并不能京江学院本科论文18表明三对变量是否有统计意义上的因果关系，这种均衡关系是否能构成因果关系需要进一步的验证。通过对20002012年江苏省三次产业经济增长与能源消费进行因果关系验证，得表45表45格兰杰因果检验图原假设滞后期观察值F统计量概率P结论DLNGDP1DOESNOTGRANGERCAUSEDLNE1LNE1DOESNOTGRANGERCAUSEDLNGDP11111116789317785630044300384拒绝拒绝DLNGDP2D
49、OESNOTGRANGERCAUSEDLNE2LNE2DOESNOTGRANGERCAUSEDLNGDP21111116567835347640045600493拒绝拒绝DLNGDP3DOESNOTGRANGERCAUSEDLNE3LNE3DOESNOTGRANGERCAUSEDLNGDP31111117383260384760056309138拒绝接受由表45可知在10置信水平下，在滞后一阶的情况下，江苏省第一产业GDP是第一产业能源消费的格兰杰原因，反过来第一产业能源消费也是第一产业GDP的格兰杰原因，即江苏省第一产业GDP与第一产业能源消费存在双向因果关系。江苏省第二产业GDP是第二产业能源消费的格兰杰原因，反过来第二产业能源消费也是第二产业GDP的格兰杰原因，即江苏省第二产业GDP与第二产业能源消费存在双向因果关系。第三产业GDP是第三产业能源消费的格兰杰原因，但是反过来第三产业能源消费不是第三产业GDP的格兰杰原因，即第三产业GDP与第三产业能源消费存在单向因果关系。说明江苏省第一第二产业已经发展得初具规模了，使得第一第二产业的能源得到充分利用和开发。但是江苏省第三产业规模太小，在总的GDP中占比不够，发展太过滞后，第三产业能源也没有充分利用，所以第三产业能源消费不能促进第三产业GDP的发展，即第三产业能源消费不是第三产业GD
