邢俊

(南陽理工學(xué)院商學(xué)系，河南 南陽 473004)

區(qū)域經(jīng)濟增長與能源消耗的關(guān)聯(lián)及其效率分析

邢俊

(南陽理工學(xué)院商學(xué)系，河南 南陽 473004)

在對某地區(qū)2000～2009年經(jīng)濟增長與能源消費量、能源強度、能源結(jié)構(gòu)和資本存量的原始數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計描述的基礎(chǔ)上，應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析法和格蘭杰因果關(guān)系檢驗法對該地區(qū)的經(jīng)濟增長與能源消耗之間的動態(tài)關(guān)系進行了討論，并對該地區(qū)2000～2009年的經(jīng)濟增長效率進行了相對性評價。分析認為:雖然該地區(qū)經(jīng)濟增長與能源消費量有著較強的關(guān)聯(lián)度，但是能源消耗與經(jīng)濟增長之間并不存在明顯的因果關(guān)系;DEA評價顯示，該地區(qū)近3年的經(jīng)濟增長達到了Pareto有效狀態(tài)。

能源消耗;經(jīng)濟增長;灰色關(guān)聯(lián)分析;Granger檢驗

在國家“節(jié)能減排”的倡導(dǎo)下，繼續(xù)保持經(jīng)濟平穩(wěn)較快發(fā)展就成為檢驗地方政府經(jīng)濟發(fā)展思路的時代命題。一般而言，能源供應(yīng)(能源消費量)對區(qū)域經(jīng)濟增長具有較大影響［1］，能源價格水平與經(jīng)濟增速之間往往存在反方向的變動趨勢，然而情況也不總是如此。國家能源局對中國2009年第一季度GDP增長與能源消費數(shù)據(jù)進行分析后認為，能源消費的變化與經(jīng)濟增長不同步是可能發(fā)生的現(xiàn)象。因此，揭示某特定地區(qū)的經(jīng)濟增長方式，發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟增長與能源消耗之間的關(guān)系，有利于跟蹤和預(yù)測該地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展態(tài)勢和未來發(fā)展的可能趨勢［2-5］。本文在對某地區(qū)2000～2009年國民生產(chǎn)總值與能源消費量、能源強度、能源結(jié)構(gòu)和資本存量的原始數(shù)據(jù)進行描述的基礎(chǔ)上，應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)法對該地區(qū)的經(jīng)濟增長與能源消耗之間的靜態(tài)關(guān)系進行了分析，然后通過格蘭杰因果關(guān)系檢驗法對該地區(qū)經(jīng)濟增長與能源消耗之間的動態(tài)關(guān)系進行了分析，最后應(yīng)用DEA模型對該地區(qū)10個年份的經(jīng)濟增長效率進行了相對性評價。結(jié)果表明:雖然該地區(qū)經(jīng)濟增長與能源消費量有較強的關(guān)聯(lián)度，但能源消耗與經(jīng)濟增長之間并不存在明顯的因果關(guān)系;DEA評價結(jié)果顯示，該地區(qū)近3年的經(jīng)濟增長達到了Pareto有效狀態(tài)。其中原因可能包括產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、高載能產(chǎn)品的去庫存化和產(chǎn)業(yè)能耗的下降等，也不排除經(jīng)濟運行的轉(zhuǎn)折階段表現(xiàn)出的周期現(xiàn)象。

一、能源消耗和經(jīng)濟增長的灰色關(guān)聯(lián)分析

灰色系統(tǒng)理論是鄧聚龍教授發(fā)展起來的一門新興學(xué)科［6］。該理論以幾何形狀接近的行為序列為基礎(chǔ)，通過分析和確定因子間的影響程度或因子對行為的貢獻程度來揭示事物之間的關(guān)聯(lián)。所謂灰色，實為對未知或不確定關(guān)聯(lián)的挖掘。灰色關(guān)聯(lián)分析法與其他方法相比有一定的優(yōu)越性，它放棄了對大樣本(樣本容量大于等于30，樣本服從某典型分布等)的苛刻要求，其基本思想是:根據(jù)分析對象時序數(shù)列曲線的相似程度(或擬合程度)來判斷其不同對象之間的關(guān)聯(lián)度，2條曲線越相似，其關(guān)聯(lián)度越大;反之越小［7-8］。

本文選取的變量包括某地區(qū)的國民生產(chǎn)總值Y;能源消費量X1;能源強度X2，表示單位產(chǎn)值能耗，為一次能源使用或最終能源使用與國民生產(chǎn)總值之比;能源結(jié)構(gòu)X3，采用煤炭消耗量占能源消費總量的比例來衡量;資本存量X4，使用永久庫存法估算?；A(chǔ)數(shù)據(jù)見表1。

表1 2000～2009年能源消耗與經(jīng)濟增長的相關(guān)數(shù)據(jù)

圖1顯示，2000～2009年該地區(qū)經(jīng)濟增長與能源消費量和資本存量之間同步增長態(tài)勢，能源消費量和資本存量的增速持續(xù)高于國民生產(chǎn)總值增速，能源消費量與資本存量之間的關(guān)系也較為密切。

圖1 經(jīng)濟增長與能源消耗量和資本存量的關(guān)系

按照灰色關(guān)聯(lián)分析的求解步驟，首先對各變量序列進行量綱1處理，以保證變量的可比性，即以2000年為基期，將該年份各變量數(shù)據(jù)初始化為1;然后以Y為參考序列，以X1、X2、X3、X4為比較序列，計算比較序列與參考序列的的絕對差。取分辨系數(shù)為0.5，關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)處理結(jié)果見表2。

表2中，Y0、X0(1)、X0(2)、X0(3)、X0(4)分別為變量序列Y、X1、X2、X3、X4量綱1的處理結(jié)果;△X0(1)、△X0(2)、△X0(3)、△X0(4)為比較序列與參考序列的絕對差;在此基礎(chǔ)上求出的比較序列與參考序列絕對差的最大值與最小值分別為2.225 3和0，計算出的關(guān)聯(lián)系數(shù)為r01、r02、r03、r04。關(guān)聯(lián)度如表3所示。

關(guān)聯(lián)度越接近于1，說明序列之間的關(guān)聯(lián)程度越大，即比較序列對參考序列的影響越大。從表3可以看出，在21世紀的最初10年，該地區(qū)能源消費量對經(jīng)濟增長的影響已遠遠超過了其他因素，關(guān)聯(lián)度的極差達到了0.302。資本存量對經(jīng)濟增長的影響僅為0.626，略低于能源強度和能源結(jié)構(gòu)。

表2 關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)處理結(jié)果

表3 經(jīng)濟增長與能源消耗的關(guān)聯(lián)度

二、Granger因果關(guān)系檢驗

為了對經(jīng)濟增長與能源消費量、能源強度、能源結(jié)構(gòu)、資本存量之間的關(guān)系做進一步分析，用Granger因果關(guān)系檢驗法對經(jīng)濟增長與能源消耗各變量序列之間的因果關(guān)系進行檢驗。選擇計量軟件EViews5.0進行檢驗，檢驗結(jié)果如表4所示。

由表4可以看出，在10%(或小于10%)的顯著性水平上，Y與X1、X2、X3、X4存量之間不存在因果關(guān)系;在15%的顯著性水平上，經(jīng)濟增長Y與解釋變量X1、X2、X4之間不存在因果關(guān)系，但是與X3之間存在單向因果關(guān)系，即能源結(jié)構(gòu)變化是引起經(jīng)濟增長的Granger原因，反之不成立。

為了深入探討經(jīng)濟增長與各要素的關(guān)系以及經(jīng)濟增長效率和優(yōu)化途徑，本文以下通過DEA模型對原始數(shù)據(jù)進行基于投入產(chǎn)出的分析。

表4 能源消耗與經(jīng)濟增長因果關(guān)系的Granger檢驗

三、基于DEA的經(jīng)濟增長效率評價

(一)模型構(gòu)建

以該地區(qū)國民生產(chǎn)總值為產(chǎn)出，用yp=(y1p)T(p=2000，2001，…，2009)表示;以能源消費、能源強度、能源結(jié)構(gòu)和資本存量為投入，用xp=(x1p，x2p，x3p，x4p)T(p=2000，2001，…，2009)表示。對第p年的經(jīng)濟增長效率Vp可用最優(yōu)評價模型表示為

式中:θ為相對效率指數(shù);s－為松弛變量;s+為剩余變量;λj為權(quán)系數(shù);δ為取0或1的參數(shù)。

相應(yīng)的生產(chǎn)可能集T為

定義1［9］:若規(guī)劃(DP)的任意最優(yōu)解λ0=都有s－0=0、s+0=0、θ0=1，則第p年經(jīng)濟增長是有效的;否則，增長無效。

定理1［10］:(xp，yp)在生產(chǎn)前沿面上投影為經(jīng)濟增長有效，

定義1、定理1中的參數(shù)含義見文獻［10］。對于多目標(biāo)規(guī)劃問題

有如下結(jié)論:

定理2:第p年是經(jīng)濟增長有效的，當(dāng)且僅當(dāng)(xp，yp)為(VP)的Pareto有效解。

(二)評價結(jié)果與分析

接下來，對該地區(qū)2000～2009年的經(jīng)濟增長效率進行相對有效性評價?？紤]到該地區(qū)的能源強度基本上呈現(xiàn)下降的趨勢，即依靠資源的投入獲得經(jīng)濟快速增長的模式已經(jīng)得到了充分發(fā)揮，政府決策者將采取各種措施減少規(guī)模不經(jīng)濟，推遲規(guī)模報酬遞減階段的到來。為此，令δ=0，應(yīng)用(DP)模型對原始數(shù)據(jù)進行評價，結(jié)果如表5所示。

從表5可以看出，該地區(qū)在2000、2002、2007、2008、2009年的相對效率值為1，根據(jù)定義1和定理2，經(jīng)濟增長效率處于有效狀態(tài)，投入、產(chǎn)出都不存在改進的可能性，投入、產(chǎn)出之間達到了Pareto有效狀態(tài);其中，2007～2009年該地區(qū)的經(jīng)濟增長效率都為1，明顯優(yōu)于2003～2006的水平，且剩余變量和松弛變量均為0，經(jīng)濟增長方式優(yōu)化情況較好;其余年份的經(jīng)濟增長效率較低，至少存在一個或，說明至少有1項投入或產(chǎn)出沒有達到Pareto有效狀態(tài)，而2005年的效率值最低，為0.956。從松弛變量和剩余變量上看，該地區(qū)這10年的國民生產(chǎn)總值、資本存量都為0，說明沒有改變的必要性，此外，2002年只有能源強度的松弛變量為0.109，剩余為0。

表5 經(jīng)濟增長效率評價結(jié)果

以2006年為例，該年份的經(jīng)濟增長效率為0.978，能源消費量和資本存量的松弛變量分別為511.205和0.044。根據(jù)定義1和定理1，在保持其他投入和產(chǎn)出指標(biāo)不變的情況下，減少能源消費量和資本存量的數(shù)量，該年份的經(jīng)濟增長效率將有所提升，如果減少的量分別為511.205和0.044，那么，該年份的經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顟B(tài)可以修正為有效。對其他無效年份也可做類似分析。

為了考察經(jīng)濟增長與各投入要素的關(guān)系，選取效率值和能源消費量與能源結(jié)構(gòu)的松弛變量和為分析對象，繼續(xù)對三者之間的曲面圖和等值線圖進行討論。從圖2可以看出，曲面在中間部分凹陷，在指向效率值和其相反位置處凸起，說明2000～2009年的前幾年和后幾年經(jīng)濟增長效率較高。

從圖3可以看出，2000～2009年間的經(jīng)濟增長效率都介于0.959～1.000之間，經(jīng)濟增長態(tài)勢較為平緩，能源消費量的松弛變量小于540，能源結(jié)構(gòu)的松弛變量小于0.045，2004年和2005年的經(jīng)濟增長效率較低，且能源消費量與能源結(jié)構(gòu)的松弛變量也處于較高位置，改進的空間較大。

四、結(jié)語

隨著生存與發(fā)展的矛盾不斷加劇，低碳經(jīng)濟逐漸成為世界的共識，“節(jié)能減排”、轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式對任何一個國家和地區(qū)來說都顯得刻不容緩。本文選取中國某地區(qū)為研究對象，綜合采用灰色關(guān)聯(lián)分析和Granger檢驗對該地區(qū)經(jīng)濟增長與能源消費量、能源強度、能源結(jié)構(gòu)和資本存量的關(guān)聯(lián)性進行了分析，并應(yīng)用DEA方法對其2000～2009年10年間的經(jīng)濟增長效率進行了相對性評價。結(jié)果顯示，該地區(qū)能源消費量對經(jīng)濟增長的影響超過了其他因素，關(guān)聯(lián)度最高，資本存量對經(jīng)濟增長的影響最弱;進一步分析顯示，該地區(qū)經(jīng)濟增長對能源結(jié)構(gòu)的變化較為敏感;在經(jīng)濟增長效率的評價方面，該地區(qū)近幾年的經(jīng)濟增長效率較高，投入與產(chǎn)出之間基本達到了Pareto有效狀態(tài)，且所有年份中，地區(qū)國民生產(chǎn)總值的剩余變量和資本存量的松弛變量均為0，說明該地區(qū)經(jīng)濟增長方式的轉(zhuǎn)變應(yīng)重點優(yōu)化能源消費量、能源強度和能源結(jié)構(gòu)。本文對地方各級政府考察經(jīng)濟增長方式、經(jīng)濟增長對特定資源的依存度、經(jīng)濟增長方式轉(zhuǎn)變的效果評定等問題具有一定的借鑒意義，并可對區(qū)域經(jīng)濟治理相關(guān)命題的研究提供一定的理論支撐。當(dāng)然，現(xiàn)在的工作還是初步的，有待于進一步發(fā)展和完善。

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Analysis of efficiency and correlation between regional economic growth and energy consumption

XING Jun
(Department of Business，Nanyang Institute of Technology，Nanyang 473004，Henan，China)

Based on the statistical description of the raw data about economic growth and energy consumption，energy intensity，energy structure and capital stock in a region(2000～2009)，the paper applies the grey correlation analysis method and Granger causality test method to discuss the dynamic relationship between economic growth and energy consumption of the region，and also evaluates the region's economic growth，the relative efficiency in the period from 2000 to 2009.The results show that although the region's economic growth and energy consumption have a strong correlation，there is no clear and casual correlation between the energy consumption and economic growth.Furthermone，the evaluation shows that the region's economic growth has reached the Pareto efficient state in the past three years.

energy consumption;economic growth;grey correlation analysis;Granger test

F061.5

A

1671-6248(2011)04-0047-05

2011-07-10

河南省政府決策研究招標(biāo)課題(2011B530);河南省哲學(xué)社會科學(xué)規(guī)劃項目(2010FJJ043)

邢俊(1980-)，男，內(nèi)蒙古通遼人，講師，管理學(xué)博士研究生。