台湾地区GDP和能源消费的长期均衡关系分析

      中图分类号：F224.0　文献标识码：A　文章编号：1006-1398(2003)03-0026-06

      一　引言

      能源发展是制约经济发展的重要因素。随着经济的快速发展，必然面临不断增长的能源需求和能源稀缺性问题，因此能源消费对经济增长之间的因果关系方向具有重要的政策含义。在过去的20多年里，能源消费和经济增长的关系，一直是学者们争议的问题。能源消费和GDP之间关系的分析开始于Kraft J.and Kraft A.(1978)的开创性工作，Kraft用美国1947到1974年的数据，得出能源消费与GDP之间存在因果关系的结论。[1]Yu and Jin(1992)采用了美国1974年1月到1990年4月的月度数据，分析能源消费和国民收入、就业之间的两两变量之间的协整关系，研究发现能源消费和国民收入、能源消费和就业之间的关系在长期看来是中性的，因此提出“中性假定”的观点，认为能源保护政策不会阻碍经济增长。

      我国台湾地区经济从60年代开始一直保持增长势头，其能源主要依赖进口，进口能源比率(1990)高达96.79%，且能源消费和GDP关系密切。近几年来有不少学者对台湾地区能源消费和GDP之间的因果关系进行分析，Cheng and Lai(1997)用Hsiao(1981)的Granger因果关系方法，分析台湾地区1955～1993年数据，发现GDP对能源消费存在单方向因果关系，他们的结果意味着经济增长将导致大量的能源总消费；[2]Yang(2000)分析台湾地区1954～1997年数据，发现能源消费与GDP存在双向因果关系，这意味着能源短缺将抑制台湾地区的经济发展。[3]同时，他对GDP和能源消费的各组成部分（包括煤、石油、天然气和电力）之间的协整关系进行分析，发现GDP和能源消费的各组成部分之间不存在长期的均衡关系。两个样本区间相近，且都是年度数据，却得出不同的结果。本文采用约翰森关于多变量时间序列间的动态经济系统分析方法，分析台湾地区1954～1997年能源消费和GDP的年度数据，对GDP和能源消费的各组成部分（包括煤、石油、天然气和电力）之间进行协整关系分析，对具有长期均衡关系变量构建具有误差修正项的长期均衡方程，并对模型结果进行分析。

      二　理论基础

      关于服从协整过程的动态时间序列的模型识别问题，首先集中讨论约翰森(Johansen 1991)提出的完全信息极大似然法，介绍约翰森确定协整秩数的似然比检验理论及其他参数的一般最小二乘法估计问题，用这一方法来估计协整系统的相应参数，一方面可避免因施加特定的约束条件而导致模型的错误设定，另一方面可更一般地检验存在多个协整关系的零假设。[4]

      一个线性过程可表达成为有限阶p维AR(r)过程，p是系统中变量个数，

      

      

      三　单位根检验和因果关系检验

      本节将对台湾地区1954～1997年GDP和能源总消费和各组成部分（包括煤、石油、天然气和电力）之间的年度数据进行平稳性检验。我们采用的数据是1954～1997年间的主要数据。以台币计算的名义GDP用GDP平减指数换算成1991年的不变价计算的实际GDP，能源消费序列用石油当量计算，单位是千升。模型中采用的变量有：台湾GDP（以1991年的不变价计算，单位是百万台币），总体能源消费(ENE)，煤及其相关产品的消费量(COAL)，石油产品消费量(OIL)，天然气消费量(GAS)，电力消费量(ELE)。对GDP进行对数变换，记为LGDP，进一步进行一阶差分记为DLGDP，同理应用于其他变量的变换。

      

      表1　单位根检验结果（ADF检验）（注：检查类型中的(C,T,K)，其中C代表模型中是否包含常数项，T代表模型中是否包含趋势变量，K表示滞后阶数，临界值为5%的显著性水平。）

      

      由上表可知，未经差分的序列LELE和LOIL平稳，而未经差分的序列LGDP、LCOAL、LENE和LGAS存在单位根，而经过一阶差分的序列不存在单位根问题，所以序列LGDP、LCOAL、LENE和LGAS是一阶单整I(1)的。

      表2　Granger因果关系检验

      

      可以看出，GDP与能源总消费及其各组成部分存在单方向因果关系，除了LGDP是LCOAL的原因以外，其他变量如LELE、LENE、LGAS和LOIL都是LGDP的原因。基于以上Granger因果关系检验的结果，应进一步采用约翰森关于多变量序列间的动态经济系统分析方法分析有关变量之间的协整关系。