李恕洲，何 刚

(1.安徽理工大学 计算机科学与工程学院，安徽 淮南 232001；2.安徽理工大学 经济与管理学院，安徽 淮南 232001)

随着中国经济逐渐步入新常态，绿色、高效、协调、可持续的经济发展模式已成为中国经济发展追求的首要目标。但中国经济发展的同时，经济增速放缓、产业结构失调、能源利用效率长期偏低，环境污染严重等问题也日益频现。2018年全年中国能源消费总量达到46.4 亿吨标准煤，较上年增长3.3%，增速创5年来新高，万元GDP 能耗率下降3.1%，但人均能源消费水平仍高达3.3 吨标准煤，较之于经济发展较好的国家仍存在着很大差距，生态坏境危机巨大。科技创新方面，2018年中国全年研究与试验发展(R&D)经费支出19 657 亿元，比上年增长11.6%，与国内生产总值之比为2.18%，其中基础研究经费占1 118 亿元，表现出中国对科技创新投入力度的大力支持，但科技创新投入转化为经济发展动力的效率仍十分低下，且短期效果并不十分明显。产业结构方面，截止到2018年年底第二产业在中国经济中仍占有很大比重，产业结构优化升级仍需付出巨大的努力。本文并在综合考虑中国经济发展现状的基础上，剖析影响中国经济发展的关键因素，明晰能源消费水平、科技创新及结构转型三者对中国经济增长的实际作用效率，有利于实现中国经济的绿色、高效、协调、可持续发展。

一、文献研究

近年来，能源消费、科技创新、产业结构转型三者与经济增长的关系问题备受研究学者所青睐。Francis等学者通过对实证研究对象进行Granger检验，验证了其能源消费与人均GDP 之间的相互作用关系，并采用SVAR 模型预测了其能源消费需求的动态波动幅度[1]。Alper Alsan，Huseyin Kalyo ncu以51 个国家作为实证研究对象，在统计其动态数据的基础上，验证了其能源消费与经济增长之间存在协整关系，并将其划分为高、中、低三大群体进行了格兰杰因果关系分析[2]。Kunitachi 在构建动态验证模型的基础上，实证研究了中国产业结构与经济增长之间存在着相互作用的关系。结果表明结构转型对经济发展具有刺激作用、结构转型升级具有加速经济的增长功能[3]。中国学者在该方面的研究具有代表性的有，张丽峰运用经济和产业结构理论，实证分析了1995—2006年中国经济增长、产业结构对能源消费的作用程度，并与发达国家进行了对比，找出了其存在的差距[4]。王丹枫学者以19 95—2007 中国31 个省为研究对象，通过分位点回归计量模型实证分析了经济增长、科技进步、产业结构等因素对中国能源利用率的实际作用率[5]。张传平、高伟、赵亚楠以山东省为研究对象，通过统计其1980—2012年的相关指标数据，实证分析了其能源消费、产业结构及经济增长三者之间的相互作用关系[6]。刘金平、孙晓雨基于产业结构的视角实证分析了中国经济增长与能源消耗之间的长期协整关系，并发现相同产业结构下的省际差异性[7]。唐卫兵等学者在统计1996—2011年28 各省区的数据的基础上，采用动态面板广义矩阵(GMM)实证研究了技术创新、技术引进对经济增长的作用关系[8]。

综上所述可知，现阶段该领域的学者们研究三者间的相互作用关系较多。本文将科技创新纳入其中，能够进一步明晰四者间的相互作用关系及其实际作用率，进而为中国经济发展提供对策建议。

二、VAR 模型的构建及指标选取

(一)VAR 模型简介

VAR 模型是一种充分考虑评价指标性质的多变量关系模型，其构建目标致力于刻画多个变量之间的动态互动关系，通过把系统中每一个内生变量作为所有变量滞后项的函数来构造回归模型[9]。VAR 模型的一般公式如下。

其中，Y 表示K 维的内生变量矢量，A 表示相应的系数矩阵，P 表示内生变量滞后的阶数，ε为误差向量。

本文建立了以能源消费、科技创新、结构转型及经济增长四者作为内生变量的VAR 模型。模型滞后期的选择对VAR 模型的估计结果十分重要，本文则根据AIC 和SC 值最小准则选择VAR 模型的滞后期，选择方式较为科学。

(二)变量选取

为避免绝对指标能源消费总量在刻画能源消费状况方面的偏差性，选取相对指标人均能源消费量来作为衡量中国能源消费水平的评价指标。采用R&D 经费支出作为科技创新的衡量指标。在文献研究的基础上，借鉴学者安静使用的泰尔指数来刻画产业结构转型的变化趋势，该指数越靠近0 表明产业结构越科学合理，越远离0 表明产业结构越不合理，逐渐偏离均衡状态[10]。其具体的表达公式为：

其中i表示产业结构的类型，n为类型数，Y为各大产业结构的增加值，L表示各产业结构的就业人员数。关于经济增长的衡量指标，学术界基本上公认为使用不变价GDP 来衡量。为消除人口因素和通货膨胀因素的影响，本文以折算后的人均GDP作为经济增长的刻画指标。具体的指标体系见表1。

表1 内生变量选取及符号

三、实证分析

鉴于数据的可得性，并考虑到数据来源的权威新和准确性，本文基于1987—2018年32年的统计数据，实证分析中国能源消费、科技创新、结构转型与经济增长的相互作用关系。首先，对统计的时间序列数据进行平稳性检验。本文采用Eviews8.0软件中的ADF检验来对能源消费、科技创新、结构转型及经济增长四个内生变量的平稳性进行检验。为消除变量之间的量纲差异，采用取自然对数后的变量数据进行ADF检验，统计检验结果如表2所示。

表2 时间序列数据单位根检验结果

由表2 可知，其中指标Ln(EC)、Ln(R&D)、Ln(TL)、Ln(GDP)在10%的显著性水平下均不具备平稳性。但其一阶差分序列在99%的概率下均是平稳的，符合进行VAR 模型分析的前提条件。

(一)协整检验

本文采用Eviews8.0 软件中Johansen协整检验来验证VAR 模型中的四个内生变量间的长期均衡关系，检验具体结果如表3 所示。

表3 Johansen 协整检验结果

根据Johansen协整检验结果，可以整理得出标准化的协整关系值向量(1.0000,8.686307,—1.206175,10.23872)。因此，其对应的最终协整方程可以写成：

从协整方程可知，能源消费、科技创新、结构转型与经济增长之间具有长期稳定的协整关系。其中，能源消费水平对经济增长有负效应。能源消费每下降8.6863 个单位，人均GDP 即增长1 个单位，表明能源利用效率的提高有利于中国经济增长的可持续发展。科技创新投入与经济增长之间存在着一种正向关系。每加大1.2062 个单位的R&D 经费投入，中国人均GDP 即增长1 个单位，表明科技创新投入的变化对中国经济发展的影响比较明显。产业结构转型的泰尔指数每下降10.2387 个单位，中国人均GDP 即增长1 个单位，表明产业结构转型升级在短期内对经济增长影响效果不十分明显。

(二)Granger 因果检验

Granger因果检验是在Johansen协整检验的基础上进一步对变量之间是否存在因果关系进行验证。其最终检验结果如表4 所示。

表4 Granger 因果检验结果

从表4 可以看出，1987—2018年间，10%的显著性水平下能源消费不是经济增长的Granger原因，而经济增长对能源消费具有显著的Granger影响；科技创新是经济增长的Granger原因，而经济增长不能Granger引起科技创新；产业结构转型升级是经济增长的Granger原因，而经济增长并不能对产业机构合理化产生Granger影响；能源消费和科技创新之间、产业结构转型和能源消费之间、科技创新和产业结构之间均存在相互作用的Granger因果关系。这说明，科技创新和产业结构转型升级是推动中国经济增长的主要驱动力，能源消费对经济增长的作用十分微弱。但科技创新水平的提高及产业结构转型升级对降低能源消费水平具有显著的作用，反之能源消费也对其产生一定的反作用。

(三)脉冲响应函数及方差分解分析

1.脉冲响应函数分析。脉冲响应函数是反映给一个内生变量以冲击后对其自身及其他内生变量产生影响的变化趋势，能够形象刻画出变量间的动态作用关系。基于VAR 模型，采用脉冲响应函数分析四者间的动态作用关系，设定期数为10年。

通过经济增长对各变量冲击的脉冲响应函数可知，整体上经济增长在其自身的冲击下表现出波动上升的趋势。在能源消费的冲击下，经济增长呈先降后升趋势，呈正效应。整体上看，科技创新对经济增长的冲击对经济增的冲击较大呈正向作用效果。产业结构转型升级对经济增长的冲击呈逐期增加的显著正向效应。从能源消费对各变量的冲击的脉冲响应函数上看，GDP 对能源消费的冲击表现出一种先降后升，先负后正的作用效果。科技创新和产业结构转型升级对能源消耗的作用效果均呈现出先升后降的正向效果。从科技创新对各变量的冲击的脉冲响应函数可知，在设定期限内，经济增长对科技创新变现出了一种稳定上升的正向作用效应。能源消耗对科技创新在前期表现出正向作用效果，后期逐渐下降到负值。产业结构转型对技术创新的表现出逐期上升的显著正向效果。同理，在设定期限内，经济增长对结构转型升级的始终表现出平稳的正向影响。能源消费对产业结构的作用为负值且呈下降趋势。科技创新对产业结构转型升级的作用效果整体呈，最终表现出一种负向效应。

2.方差分解分析。为进一步明晰能源消费、科技创新、及结构转型对经济增长的实际贡献率，采用方差分解分析。从各变量对GDP 的贡献率可知，整体上，能源消费对中国经济增长的贡献作用十分微弱。其中，科技创新和结构转型升级对我国经济发展贡献较大。早期，结构转型对经济增长的贡献率大于科技创新，后期科技创新的贡献率大于产业结构转型的贡献率。第七期以后，由于科技创新对经济增长的贡献率不断放缓，产业结构转型升级的贡献率平稳上升，逐步超过科技创新的贡献率。

四、结论及建议

第一，Johansen 协整检验发现能源消费、科技创新、结构转型与经济增长之间变现出了一种长期稳定的协整关系。必须进一步加快科技创新，提高能源利用利用率，加快产业结构的转型升级，为中国经济的可持续发展提供充足动能。

第二，Granger因果检验表明，中国应该进一步释放科技创新投入和产业结构转型升级对中国经济增长的驱动力。能源消费、科技创新、产业结构转型之间均存在着相互Granger因果关系，必须处理好科技创新的投入力度，加大对绿色清洁能源的开发和使用，合理地配置现有资源，使得能源利用效率达到最大化。此外，应进一步加大科技创新及其对高新技术产业的投资，优化三大产业结构，加大对绿色环保能源的投入和使用，通过产业结构的调整降低能耗，减少污染排放。

第三，脉冲响应函数和方差分解分析表明，中国经济的增长主要靠科技创新和产业结构转型升级推动，能源消费的贡献率十分微小。但中国科技创新转化为经济发展动力效果并不明显，必须借鉴先进经验，合理调控中国当前的产业结构，进一步促进科技创新的转换能力，实现绿色、可持续发展。