金恩斌

吉林省城市化与能源消费关系的实证分析

金恩斌

城市化水平与能源消费量之间存在着显著的影响关系。运用计量经济方法,实证分析吉林省城市化水平与能源消费量的关系。其研究表明,吉林省城市化与能源消费量之间存在着不能否定的单向G ranger因果关系,且二者之间的协整关系说明,二者之间具有长期均衡和短期纠正的关系,但是纠正的力度不大。因此,吉林省在长吉图开发开放先导区建设中,推进城市化进程,建立能源节约型社会是必要的。

城市化;能源消费;G ranger因果关系;协整分析

随着经济的发展,中国城市化水平大幅度提升,能源作为城市发展的重要物质基础越来越引起人们的关注。城市和农村作为两种不同的承载人类生产和生活活动的空间载体,对自然资源尤其是能源资源的消费有着本质上和数量上的差异,城市人均能源消费量远远高于农村人均能源消费量,城市化水平的提高必将带动整体能源消费水平的上升[1]（38）。

许多专家学者已经对城市化与能源消费之间的关系进行了研究。2007年刘耀彬[2]（72～80）对1978年～2005年中国能源消费总量与城市化水平进行了实证分析,其结论表明,中国城市化与能源消费之间存在单向的格兰杰因果关系,且二者之间存在协整关系,城市化水平的提高能使能源消费量增加,它们之间存在一种长期均衡的趋势,但长期均衡的短期调整力量不强,且城市化对我国能源需求拉动的贡献作用尚小,并呈现逐年下降的趋势。2003年W ei等人[3]（46-50）研究指出,城市化对能源消费具有双刃剑的作用:一方面,城市化进程的推进导致了经济的增长和人们生活水平的提高,从而加大了能源消费的数量;另一方面,正是由于城市化程度的不断提高,使

产业组织结构、技术结构、产品结构等得到更合理的调整,各种配置得到进一步的优化,各种资源得到更合理的利用,又使得能源消费具有下降的趋势。2009年黄献松[4]（92～98）以陕西省电力消费为例,实证分析了陕西省城市化与能源消费之间的动态相关性,其结果表明,陕西省城市化与能源消费量之间存在协整关系,但长期均衡的短期调整幅度不大,能源需求不会成为制约陕西省城市进程中的瓶颈。2009年成金华等[1]（38～46）利用1996年～2006年中国30个主要省、自治区和直辖市的面板数据分析了中国城市化进程中能源消费的区域差异,认为城市化进程对能源消费作用的实质,即不同区域内的城市化水平对能源消费的影响,是不同区域人力资本、技术创新、产业结构和市场化程度等因素对能源要素经济效率的影响。2006年郑云鹤[5]（11～13）通过建立中国能源消费与工业化、城市化与市场化之间的回归模型,指出目前工业化与城市化进程加快会导致能源消耗的增加,而城市化进程的推进则会使能源消耗降低。2005年张晓平[6]（38～40）通过对20世纪90年代以来中国能源消费的时空特征的分析表明,宏观经济总量、产业结构、城市化水平、居民消费结构的变化是影响我国能源消费总量增长和能源消费区域差异的主要因素。2008年李艳梅等[7]（891～894）以1987年～2002年为样本期,对中国居民间接生活能源消费的增长原因进行了实证分析,结果表明:促使间接生活能源消费增加的因素有居民消费总量增加、消费结构变化、城乡消费比例变化和中间生产技术变化,正值工业化和城市化中期阶段的中国,居民消费变化和产业结构演进都能成为能源消费上升的重要拉动因素。从以上研究文献可以发现,作为世界第二大能源消费国,中国能源供需之间的矛盾已经成为中国快速推进城市化进程中的重要制约,如何协调城市化与能源消费的关系成为了人们日益关注的问题。对处在城市化推动城市人口持续增长时期的中国来说,随着人们消费水平的提高和居民消费结构的升级,对能源增长的依赖会进一步提高。因此,研究城市化与能源消费之间的关系有着重要的意义。

本文将视角转移到具体的地区层面上,研究吉林省城市化与能源消费的关系。吉林省的长吉图地区（吉林省范围内的长春市、吉林市部分区域和延边州简称长吉图）是中国图们江区域合作开发的开发开放先导区,提高长吉图区域城市化水平,加快人口向中心城镇集聚,促进产业结构升级、能源消费结构变化,是促进吉林省经济快速发展的机遇。因此,研究吉林省城市化与能源消费量的关系,不仅对于吉林省的城市发展具有现实意义,而且对于实施中国图们江区域合作开发规划纲要也具有重要的意义。本文运用协整理论的计量方法,建立吉林省城市化与能源消费之间关系的模型,对吉林省城市化与能源消费量之间的长短期关系进行检验,为吉林省建立能源节约型社会提供依据。

一、城市化对能源消费的影响分析

城市化过程也是人类思想意识转化、生活方式转变、产业结构升级的过程。在生产方式上,人们从传统农业向现代工业转变,生产活动不断向城市集中,主导产业由农业向工业、服务业转变。在这些转变过程中,能源需求也在发生着变化,从生产部门的直接需求到中间要素的间接需求。在生活方式上,城市化人口的生活方式也在发生着变化,消费观念的转变带来了消费水平和消费结构的转变。所有的这些变化带来了能源商品和能源要素需求的变化,从而导致社会中能源总需求发生变化。无论是生产方式还是生活方式的转变,都离不开几个关键条件的支撑:大量人口由农村向城市迁移,主导产业由农业向现代工业和服务业演变,经济形态由自给自足向专业分工转化,物质生产资料由低端产业向高端产业流动。城市的这些优势对能源消费产生了显著的影响。由于城市化水平的不断提高,在推进能源消费量增长的同时,在城市的聚集效应和消费方式的转变下,在很大程度上又会减少城市发展对能源消费绝对总量的依赖程度。城市化对能源消费的影响可见图1[1]（44）。

图1 城市化对能源消费的影响

根据成金华的研究,在经济发展和城市化水平越高的地区,由于人力资本丰富、技术创新能力强大、产业结构先进以及专业化分工和市场化体系完善,城市化中的能源利用效率相对较高,城市化对能源消费的影响就相对较小。吉林省城市化水平还不是很高,属于经济发展不发达地区,因此对能源的消费还没有达到节约型。依照图1的影响模式,吉林省还要走一段城市化水平的提高带来能源消费量增长的时期。因此,长吉图开发开放先导区建设,将对吉林省经济发展、城市化水平提高、能源消费结构变化起到很大作用。

二、吉林省城市化与能源消费动态关系的实证分析

（一）变量与数据来源。

为了对吉林省城市化与能源消费关系进行实证分析,本文选取了1978年—2009年吉林省的相关数据。之所以选取这一时期的数据,是因为我国从1978年开始改革开放,1978年之后的经济环境发生了变化,与这之前受到政治影响的封闭经济环境相比有较大区别,因此本文只对1978年—2009年间的数据进行考察。本文选取的能源消费指标为总能源消费量。主要是包括煤炭、石油、天然气和水电的总量数据。城市化率指标的度量方法有多种,这里选取现阶段比较通用的非农业人口占总人口的比重来计量。因为自改革开放以来,中国的城市化进程的主要表现就是人口向城市地区集中、部分农村地区转变为城市地区、城市文明逐步渗透到农村的过程,因此,这种城市化率指标更准确地反映了中国现实的城市化水平。城市化水平和能源消费总量的统计数据均来自历年吉林省统计年鉴,能源消费量是个实物指标,单位为万吨标准煤,城市化水平是个比例指标,单位为%。为了消除变量的异方差和便于变量间的长短期分析,以城市化水平（U）和能源消费量（E）的自然对数值的时间序列作为分析用变量,分别为LU和LE。本文所有的检验及回归均通过计量经济软件Eview s完成。

（二）序列平稳性检验。

经典的计量经济方法在进行回归分析时,要求时间序列必须是平稳的,否则会有伪回归现象出现,但是,现实生活中的经济时间序列通常都是非平稳的,如果不加检验直接运用变量的水平值来研究经济现象间的均衡关系,很容易导出荒谬的结论。因此,本文采用ADF检验法,检验过程中的滞后项采用A IC和SC准则确定。从表1中可以看出,LU和LE的检验结果没有拒绝有单位根的假设,可以认为吉林省城市化水平和能源消费量均是非平稳序列,但是LU和LE的一阶差分在1%的显著性水平下,拒绝了有单位根的假设。可以认为吉林省城市化水平和能源消费量均是一阶差分平稳序列,即是一阶单整序列I（1）,满足协整检验和G ranger检验的前提。

表1 单位根的ADF检验

（三）G ranger因果关系检验。

G ranger因果关系检验的基本思想是:对于变量X和Y,如果X的变化引起了Y的变化,X的变化应当发生在Y的变化之前。对于变量X和Y,G ranger因果关系检验要求估计如下回归方程。

在上述回归方程式中,X t和Y t是时间序列,μ1t为白噪声。G ranger因果关系检验要求变量是平稳序列或者是存在协整关系的非平稳序列,LU和LE满足G ranger因果关系检验条件,可以利用式子（1）对LU和LE的关系作G ranger检验,从而判断吉林省城市化水平与能源消费量之间的因果关系。从表2中可以看出,在滞后期分别为1时,“LE不是LU 的G ranger原因”的概率为0.893,说明吉林省能源消费量的增长不是城市化提高的直接推动因素。而“LU不是LE的G ranger原因”的概率为0.333,不能完全否定这一假定,说明吉林省城市化水平的提高虽然不能说是导致能源消费量增长的直接推动原因,但对能源消费的增长具有一定的刺激作用,可以说吉林省城市化水平的提高是导致能源消费量增长的部分原因。2007年刘耀彬对中国城市化与能源消费关系进行的动态计量分析,得出了类似的结论,说明在中国地区的经济现象与全国的经济现象大体保持相同的走势。

表2 吉林省城市化水平与能源消费量的G ranger因果关系检验

（四）协整关系检验与建立误差修正模型。

根据前面的检验,已经知道吉林省城市化水平与能源消费量均为一阶差分平稳序列,它们之间可能存在长期稳定的协整关系,可以利用向量自回归模型（VAR）来解释,利用Johansen协整检验法进行检验。Johansen协整检验法通常称为JJ检验。

表3 JJ检验的结果

从表3可以看出,由于28.999大于24.60,即在1%的显著性水平下拒绝没有协整方程的原假设,说明至少有一个协整方程;又由于8.601小于12.97,即在1%的显著性水平下接受最多一个协整方程的原假设,说明至多存在一个协整方程,综合判断存在一个协整方程,其标准化的协整方程为:

上述方程式下面括号内的数字为估计标准差。

标准化协整方程说明,吉林省城市化水平与能源消费量之间存在着长期的均衡关系,长期弹性系数为1.55,即吉林省城市化水平每提高1个百分点,拉动能源消费同方向增长1.55个百分点,且总会有一种力量将偏离均衡运行轨迹的一方拉回均衡位置。为了揭示这种内在纠正机制,需建立误差修正模型:

在上述公式中,ECM 为协整回归的残差。经过反复试验,利用A IC和SC统计量以及相应滞后期系数的显著性判断后认为,最佳滞后期为2期,ΔLU 的一阶滞后期不显著剔除,ΔLU 显著性不明显但保留,输出结果见方程表4。

表4 误差修正模型的估计结果

ECM（-1） -0.232978 0.067859 -3.433277 0.0022 R-squared 0.417347 M ean dependen t var 0.047047 A d justed R-squared 0.320238 S.D.dependen t var 0.066237 S.E.o f regression 0.054611 A kaike info criterion -2.821570 Sum squared resid 0.071577 Schw arz criterion -2.585829 Log likelihood 45.91276 Du rbin-W atson stat 1.851538

误差修正模型为:

吉林省城市化水平与能源消费量之间存在着长期均衡和短期波动的关系,误差修正项的系数为0.233,说明当短期波动偏离长期均衡时,误差修正项将以0.233的力度作反向纠正,将非均衡状态回复到均衡状态。0.233的纠正力度和纠正幅度不大,正与前面G ranger因果关系检验的相同,能源消费量的增长度不仅受到城市化水平的影响,同时还受到其他多种因素的影响,如产业结构、管理水平、市场环境都会影响能源消费量。吉林省城市化与能源消费之间的长短期的差异反映出,城市化进程需要能源的支撑,短期内,能源需求结构不会有太大的变动,吉林省的能源主要还将以煤炭为主,城市化水平的提高需要能源供给的增加,有限的能源开发利用能力会制约城市化的进程和城市化的质量[8]（102）;而从长期来看,城市化水平的提高会带来产业组织结构、技术结构、产品结构、消费结构的改变,从而带来能源消费结构的变化,并使能源消费朝着节约的方向演进,即经济越发达、城市化水平越高的地区,其城市化水平对能源消费量的影响越小,因此,从长期来看,对吉林省而言,能源对城市化的制约作用会慢慢减弱,误差修正系数表现出的对长期均衡的纠正力度就不是很强。

三、结论

中国成为能源消费大国的事实已引起了世界的广泛关注。城市化是社会经济发展的必然趋势,城市化进程的深入对能源消费产生的影响却对能源资源在时间上的持续利用和空间上的优化配置提出了挑战。吉林省是农业大省,也是能源消费大省,城市化任务艰巨,处理好城市化带来的能源消费影响,有利于吉林省经济的快速发展,有利于长吉图开发开放先导区建设。本文利用吉林省1978年到2009年城市化水平和能源消费量的数据,分析了它们之间的G ranger因果关系,并在协整检验的基础上,研究了它们之间的长期均衡与短期动态纠正关系,定量地分析了吉林省城市化水平对能源消费的影响。

G ranger因果关系检验表明,吉林省城市化水平与能源消费量不存在双向的G ranger因果关系,能源消费量的变化不是城市化水平变化的G ranger因果关系因素,而城市化水平的变化不是能源消费量变化的G ranger因果关系因素,其概率还是0.333。虽然不能完全否定这一假设,但也充分说明了城市化水平的变化对能源消费量具有的影响,即城市化水平的提高不是能源消费量增长的直接推动因素。除去城市化水平的变化对能源消费的影响外,还有其它对此影响的因素,如经济增长等,而经济增长又是城市化变化的因素。所得结论符合现实实际。[9]（88）

序列平稳性检验表明,吉林省城市化水平与能源消费量都是一阶单整序列,满足协整的基本条件,在协整检验的基础上,构造了标准的协整方程,建立了误差修正模型。协整分析说明,吉林省城市化水平与能源消费量之间存在着长期均衡关系,但是能够促进这种长期均衡的短期纠正力度并不很强。通过对城市化水平与能源消费量之间进行协整检验发现,在1%的显著性水平下,城市化水平与能源消费量之间存在唯一的协整方程,表明了城市化水平与能源消费之间的长期均衡的趋势,且城市化水平每提高一个百分点,拉动能源消费同方向增长1.55个百分点,增长幅度不大。建立的误差修正模型显示了城市化水平与能源消费量之间存在短期纠正效应,修正系数为0.233,表明回复的力量有限,幅度不大。根据经济学理论及研究结果表明,吉林省要缓解能源消费的压力,那么,在加快吉林省经济发展步伐的同时推进城市化进程,调整能源消费结构,提高能源利用效率是非常必要的。

吉林省作为农业大省、能源消费大省肩负的重任比较沉重。随着图们江开发、长吉图开发开放先导区建设的推进,将会推动吉林省城市化水平的快速提高。经济的发展及城市化水平的提升会带来产业组织结构、技术结构、产品结构等方面的调整,从而会减少一部分的能源消费量,但同时由于城市化带来的城市人口的增容、人们思想意识转变带来的消费观念的改变,将要求城市的交通运输系统进一步完善,包括居住环境在内的生活质量进一步提高,从而又会带来能源消费量的增加。从长远来看,吉林省城市化水平的提高有利于提高能源的利用率,所以,在积极推进吉林省城市化进程的同时,要加快产业结构的调整,优化资源配置,建设能源节约型社会,降低经济社会发展对能源的依赖度,造福吉林人民,使吉林省成为农产品产量高品质优的农业大省。

[1]成金华:《陈军.中国城市化进程中的能源消费区域差异》,《经济评论》,2009（3）。

[2]刘耀彬:《中国城市化与能源消费关系的动态计量分析》,《财经研究》,2007（11）。

[3]W ei B R,Yag ita H,Inaba A,Sag isaka M:《U rbaniza tion Impact on Energy D em and and CO 2 Em ission in China》,Journa l of Chongqing U niversity,2003（2）。

[4]黄献松:《城市化与能源消费关系的动态计量分析》,《城市经济》,2009（3）。

[5]郑云鹤:《工业化、城市化、市场化与中国的能源消费研究》,《北方经济》,2006（5）。

[6]张晓平:《20世纪90年代以来中国能源消费的时空格局及其影响因素》,《中国人口·资源与环境》,2005（2）。

[7]李艳梅,张雷:《中国居民间接生活能源消费的结构分解分析》,《资源科学》,2008（6）。

[8]王胜今,才炜:《吉林省能源消费问题及调整对策思考》,《东北亚论坛》,2010（3）。

[9]李圣华,金华林:《对中直接投资立地选择因素分析》,《东疆学刊》,2009（3）。

[责任编辑 张克军]

F127

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1002-2007（2011）02-0072-06

2010-11-20

金恩斌,女,延边大学经济管理学院经济系副教授,研究方向为区域经济。（延吉 133002）