1、 本科 毕业 论文 （二零 届） 嘉兴市能源消耗、经济增长与能源效率关系的实证研究 所在学院 专业班级 统计学 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 - - 3 - - 摘要 ： 本文采用 1991年到 2009年的时间序列数据，通过使用序列稳定性检验（ ADF）技术、格兰杰因果检 验、协整检验和误差修正模型，对嘉兴市能源消耗、 经济增长 与能源效率 的关系 进行了实证分析。滞后期间为 1阶时，能源消费不是 GDP 增长的格兰杰因素， GDP 不是能源消费的格兰杰因素。滞后期间为 2阶时，能源消费是 GDP增长的格兰杰因素， GDP不是能源消费的格兰杰因素。 关键词 :能源消费；经
2、济增长；能源效率； Empirical study on relationships among Energy - - 4 - - Consumption, Energy Efficiency and Economic Growth in Abstract: Augmented Dickey-Fuller Test, Granger causality test,Co-integrating test and error correction model were used to reveal the relationships between energy consumption, ener
3、gy efficiency and economic growth from 1991 to 2009 in this empirical research. With the lag 1, GDP dose not Granger Cause energy consumption, energy consumption does not Granger Cause GDP neither. When with the lag 2, GDP dose not Granger Cause energy consumption, but energy consumption Granger cau
4、se GDP. Keywords: Energy consumption; economic growth; energy efficiency 目 录 1 前言 . 1 - - 5 - - 1.1 国外研究现状 . 1 1.2 国内研究现状 . 1 1.3 本文研究的内容 . 3 2 能源介绍 . 5 2.1 能源的分类 . 5 2.2 能源效率界定 . 6 2.3 嘉兴市能源消费与能源效率现状 . 8 3 嘉兴市能源消费与能源效率对经济增长的影响 . 10 3.1 数据的选取和整理 . 10 3.2 协整检验 . 11 3.3 误差修正模型 . 13 3.4 实证结果 . 14 4 政策建
5、议 . 15 5 结论 . 18 致 谢 . 19 参考文献 . 20 本科毕业论文（设计） 1 1 前言 1.1 国外研究现状 国外的学者对于能源消费问题的研究系统而深刻，对世界能源问题、各国能源消费问题、能源结构与产业结构、能源消费与经济增长之间的关系等都做了全面的阐述，这些 研究继往开来、承前启后。 1. GDP和能源消费之间存在因果关系。 1978 年， KraftJ 和 KraftA2在他们的能源经济研究中，首次发现了美国 GNP 与能源消费存在单向因果关系 。 K. Fatai， Les Oxley与F.G.Scrimgeour 3 对六个国家的能源消费和 GDP进行因果检验，发现
6、在泰国和菲律宾，二者之间存在双向因果关系，新西兰、澳大利亚、印度和印度尼西亚的 GDP 对能源消费存在单向因果关系。 Anjum Aqeel与 Mohammad Sabihuddin Butt 4 对巴 基斯坦的能源消耗与经济增长的关系进行研究，发现存在双向关系。并且在巴基斯坦实行关于石油消费节能政策不会对经济增长有任何副作用。但是在天然气和电力消费方面实行能源增长政策，却会刺激经济增长 ,从而扩大就业机会。 2. GDP和能源消费之间不存在因果关系。 Akarca 与 Long5利用 KraftJ 和 KraftA研究的数据，将时间间隔改为两年，得出了和 Kraft 与 Kraft 不同的结
7、论： GDP 和能源消费之间不存在因果关系。 Boyce6从稀缺资源价格入手，分析稀缺资源的价格上升会带来技术上的改进， 影响能源消费和经济增长。 总的说来，国外在能源消费与经济增长关系方面的研究发展的很快。尤其是西方国家，由于重视的时间较早，无论是在理论上还是在实践上都研究得很深入，对我国今后的研究有很大的借鉴意义。目前我国也有很多学者已经围绕我国能源消费、能源效率和经济增长展开相关的研究 。 1.2 国内研究现状 党的十六届五中全会把节约资源作为基本国策，并确定了 “ 十一五 ” 期末单位国内生产总值能源消耗要比 “ 十五 ” 期末降低 20%左右的目标 7。 “节能减排”已经成为我国的基
8、本国策之一。 能源作为一种投入要素，与资本、劳动和原材 料一样，对经济增长有着重要的作用，是经济可持续发展的物质基础。想要保持未来中国经济的高速增长率，必须依赖于能源的大量投入，经济的增长也必然带来能源消费量的提高。由于国民生产的部门差异，能源消本科毕业论文（设计） 2 费对农业、工业、服务业的产出值，将起到不同程度的影响 8。 1. 经济增长与能源消费之间存在紧密的相关关系。赵丽霞、魏巍贤 9首次将能源作为新的变量引入 Cobb-Douglas 生产函数 ,建立向量自回归模型，实证研究中国经济增长与能源使用之间的关系。能源已成为中国经济发展过程中不可完全替代的限制性要素 ,并认为我国经济 增
9、长方式基本上以粗放型为主 , 单位 GDP 增长的成本过高。其后唐子烨 10等人通过将能源资源引入生产函数建立三要素生产函数模型，以此为基础确定了能源资源的消费和经济间的量化关系，并应用大量的数据说明，能源资源已经成为生产过程中的一个重要元素，并且能源资源对经济的影响程度非常显著。马宏伟 11根据近几年来我国能源消费总量以及各行业能源消费和国内生产总值的数据，通过灰色系统理论的灰色关联度分析了我国能源消费总量与经济增长的相关关系，以及各行业能源消费与经济增长的相关关系。在此基础上，提出了发展低能耗、高附加 值的高新技木产业，大力发展新兴服务业，提高能源利用率的建议。 朱跃中 12从经济结构对能
10、源消费的影响分析，来研究了经济增长，其中经济结构包括部门结构、行业结构以及产品结构，认为我国经济增长对能源的依赖程度开始减弱，虽然优质能源供求矛盾依然存在，但能源总量供需矛盾出现缓和。周少波、胡适耕 13在我国，由于产业经济结构的原因，能源一直是制约经济发展的“瓶颈”，能源在国民经济发展中的基础地位非常突出。因此，经济增长与能源供需具有更加密切的关系。 2. 经济增长与能源消费之间存在因果关系。 林伯强 14使用劳动力 、资本、能源消费三要素生产函数来实证研究中国能源消费与经济增长的关系，使用当时同类研究中最长的样本空间 1952-2001年，得到了电力消费到经济增长的单向显著的因果关系。 韩
11、智勇等 15对中国1978 2000 年的能源消费与经济增长的数据进行协整性与因果关系分析，得出中国能源消费与经济增长之间存在双向因果关系，但不具有长期协整性 。 王火根、沈利身 16通过将能源引入生产函数建立三要素生产函数模型，利用最新发展的面板单位根，面板因果检验和面板协整方法对能源消费与经济增长重新进行了经验检验，面板单位根检验表明 能源、 GDP 等都为一阶差分平稳变量； Granger 面板因果关系检验结果表明能源消费是经济增长的因，而经济增长并不是能源消费的因。 3. 经济增长与能源消费之间存在协整关系。林伯强 17首次在国内采用协整和误差修正模型，建立中国能源需求模型。通过实证表
12、明能源总消费、 GDP、能源价格及结构变化之间存在长期均衡关系，除了价格和收入是能源需求的重要决定因素 ,用来反映结构变化的 GDP中的重工业份额也是一个显著的需求决定因素。 石刚、陈沈 18认为对于能源消费与经济增长问题，选取的国家不同、时间段不同、数据的处理 不同、研究方法不同 , 得到的结果都会有本科毕业论文（设计） 3 很大的差异。他们从不可再生能源的角度出发，以 1985-2006年我国不可再生能源消费总量和国内生产总值为基础数据 , 采用 ADF 检验、协整检验、回归分析和 Granger因果检验对我国不可再生能源消费和经济增长的关系进行了实证分析。并建议提高不可再生能源的利用效率
13、 , 优化能源结构 , 大力发展科技 , 进而实现经济可持续增长。马超群等 19则详细研究了中国从 19542003 年间年度 GDP 和能源总消费以及能源消费各构成部分 (包括煤、石油、天然气和水电力等 )之间的长期 均衡关系。研究结果表明 GDP 分别与能源总消费、煤炭消费之间存在协整关系，而 GDP 与石油、天然气和水电之间不存在协整关系，进而分别建立了 GDP 与能源总消费以及 GDP 与煤炭消费之间的误差校正模型。贲兴振 20采用协整分析技术、误差修正模型和 Granger 因果关系检验方法，实证分析出， 19532003年中国的能源消费总量与 GDP 之间存在协整关系，能源消费促进
14、经济增长。我国现阶段的研究主要集中在能源消费与经济增长的关系，随着全球气候的变暖和国际学术对能源效率的关注，促使我国在这方面也开始 相关的研究。 4. 能源消费与能源效率之间有一定的联系。史丹 21分析了我国经济快速增长条件下能源消费减缓的原因，发现对外开放、产业结构和经济体制是影响能源利用效率的重要因素。徐国泉和姜照华 22定性分析了技术进步、经济结构和能源价格对能源消费和能源效率的影响，在此基础上确立了能源效率的表达模型，提出了 R&D 知识存量测度方法，并测算出了美国 19572004 年的 R&D 知识存量。选取美国 19802004 年的能源生产率、 R&D 知识技术存量、第三产业比
15、重以及石油价格等变量的时间序列作为样本数 据，通过回归分析看出美国结构变化对能源效率的影响最为显著，经 Granger 因果关系检验，发现以上三因素均为能源效率的原因，而且技术进步与能源效率之间存在双向因果关系。韩智勇 23将能源强度变化分解为结构份额和效率份额，提出了结构份额和效率份额的计算方法，对我国能源强度变化中的结构份额和效率份额进行了定量分析，结果表明： 19982000 年间，我国能源强度下降的主要动力来自于各产业能源利用效率的提高，其中工业能源强度下降是总体能源强度下降的主要原因。解垩 24从能源消费与工业生产率增长的关系入手，得 出中国工业能源消费与工业生产率增长之间存在明显联
16、系，同时 ,我国工业生产中能源浪费现象严重。 1.3 本文研究的内容 影响经济增长的因素有很多，其中能源是经济 、 社会发展的基本约束条件，是社会发展的核心与动力，是可持续发展的物质基础，能源与经济发展的关系将直接影响到社会的发展 。本科毕业论文（设计） 4 近年来，随着经济的快速发展，能源的消耗量增加，能源的安全问题日益成为制约经济发展的因素 。 因此，对能源与经济之间关系的分析受到各界学者的长期关注 。 特别是经过上个世纪的能源危机之后，能源与经济的增长更是受到国内外学者的广泛关注 1。数字， 而是直接影响全球经济的重要因素。国际能源署（ IEA） 的数据显示，到 2025年，世界能源消费
17、量急剧上升，世界能源增长的一半将发生在亚洲和拉美国家。其中，发展中国家的能源需求将在目前的数量上增加一倍多。对于全世界最大的发展中国家中国而言，能源消费已经成为中国经济高速增长的重要影响因素，如何处理好经济增长与能源消费之间的关系，为经济增长提供足够可持续消费的能源是我们面临的现实问题。 本文通过协整检验和误差修正模型等统计方法对能源效率、能源消费与经济增长三者之间的关系进行实证研究，研究嘉兴地区能源消耗的减少会不会 影响到经济增长？能源消费和经济增长有着怎样的关系？能源效率的提高会不会影响到经济增长？能源效率与经济增长有着怎样的关系？通过研究它们三者的关系，以期能对嘉兴市的能源政策提供一些有
18、意义的建议。 国际能源署（ IEA）是一个政府间的能源机构，是在 1973 年至 1974 年的石油危机后，于 1974 年 11 月成立的，它是隶属于经济合作和发展组织（ OECD）的一个自治的机构。国际能源署由 27 个成员国组成，总部设在巴黎，拥有来自其成员国的 190 位能源专家和统计学家。 本科毕业论文（设计） 5 3 能源介绍 3.1 能源的分类 能源是指人类取得能量的来源，包括已开采出来的可供使用的自然资源与经过加工或转换的能量的来源。能源与消费紧密相关，几乎所有消费活动，都涉及到能源，都需要投入一种或多种这类形式的能源，因此可以说能源在国民经济中具有不可替代的作用。能源有多种形
19、式：太阳能、水能、风能、核能、化学能、生物质能。能源可以根据不同的标准划分成不同形式的能源，如按能源的产生周期可分为可再生能源和不可再生能源，按能源的技术利用状况可分为常规能源和非常规能源 (新能源 )。 （ 1）可再 生能源与不可再生能源 在自然界中可以不断再生并有规律的得到补充的能源，称之为可再生能源。经过亿万年形成的、短期内无法恢复的能源，称之为不可再生能源，它随着大规模的开采使用，储量越来越少，总有枯竭之日。 （ 2）常规能源与非常规能源 (新能源 ) 在一定历史时期和科学技术水平下，己经被人们广泛应用的能源，称之为常规能源。许多历史范畴上早已存在，但由于诸多限制未得到广泛利用的传统能
20、源如太阳能、风能、生物质能等，以及采用新技术利用的能源，如氢能等，我们称之为新能源。 （ 3）商品能源与非商品能源 (传统能源 ) 以经济流通领 域中的地位加以区分。商品能源是指进入市场进行买卖的能源，如煤炭、石油及其制品、焦炭、电力等。非商品能源是指那些一般不通过市场的能源，某些传统能源，如风干后的牲畜粪便、秸秆、薪柴等。虽然，它们有时在某些地方的市场上存在商品式交易，但交易规模很小，也未将其列入正式商品，称之为非商品能源。 （ 4）一次能源与二次能源 自然界现存的、可直接取得的，又不改变其基本形态的能源称为一次能源。由一次能源经过加工转换成另一种形态的能源产品叫二次能源 。 一次能源也叫初
21、级能源；二次能源也叫次级能源。 本科毕业论文（设计） 6 3.2 能源效率界定 目前，国际上普遍用能源效率来替代上世纪 70 年代能源危机后提出的节能。 实际上，从国际权威机构对节能和能源效率给出的定义来看，两者的涵义是一致的。按照世界能源委员会 1979 年提出的定义，节能是采取技术上可行、经济上合理、环境和社会可接受的一切措施，来提高能源资源的利用效率。这就是说，节能是旨在降低能源强度 (单位产值能耗 )的努力，应在能源系统的所有环节，包括开采、加工、转换、输送、分配到终端利用，从经济、技术、法律、行政、宣 传、教育等方面采取有效措施，来提高能源效率，消除能源的浪费。 世界能源委员会在 1
22、995 年出版的应用高技术提高能效中，把能源效率定义为：减少提供同等能源服务的能源投入。一个国家的综合能源效率指标是增加单位 GDP 的能源需求，即单位产值能源；部门能源效率指标分为经济指标和物理指标，前者为单位产值能耗，物理指标工业部门为单位产品能耗，服务业和建筑物为单位面积能耗和人均能耗。 之所以用能源效率替代节能，是由于观念的转变。早期节能的目的，是为了通过节约和缩减来应付能源危机，现在则强调通过技术进步提高能源效率，以增加 效益，保护环境。 根据上述定义，衡量能源效率的指标可分为经济能源效率和物理能源效率两类。经济能源效率指标又可分为单位产值能耗和能源成本效率 (效益 )；物理能源效率
23、指标可分为物理能源效率 (热效率 )和单位产品或服务能耗。 （ 1）单位产值能耗也称能源强度，是指一个国家地区、部门或行业，一定时间内单位产值消耗的能源量，通常以吨油当量 (或煤当量 )/万元来表示。一个国家或地区的单位产值能源，通常以单位国内生产总值耗能量来表示，它反映经济对能源的依赖程度，以及能源利用的效益。 （ 2）能源成本效率能源的使用，不只是用了多少燃 料或电力，更重要的是必须考虑能源的费用成本、时间成本和环境成本。这对于节能规划、节能项目以及购置节能产品的决策都是十分重要的。如果不计成本，就可能出现物理能源效率高而成本效率低的结果。在计划经济经济时代，能源和节能规划，能源使用管理，只讲物理量，不计成本，导致决策误导，效益差，甚至得不偿失。 国际上能源成本效率的计算和评估广泛采用寿命周期成本分析方法。在美国和有关国际组织的节能项目评估、用能设备能效标准和标识的制定等方面，寿命成本分析已成为一种法定的标准方法和程序。
