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一直以来，世界各国的能源消费均以化石燃料为主，经济的持续增长需要依靠能源的高消费来维持，随着人口的增长和工业化水平的不断提高，这种不可再生能源的贮存量将不断减少并且会变得越来越昂贵。同时，根据世界资源研究所（WRI）的报告可知，61.4%的温室气体排放来自于能源消费。因此，为了解决经济快速发展与环境不断恶化之间的矛盾，必须从能源问题着手。探究能源消费背后的产业驱动因素，明晰能源消费的影响因素，不仅有利于相关部门更好地把握能源消费特征，制定合理可行的节能降耗政策，并且对于提高能源利用效率、减少不合理的能源消费、降低环境污染等都具有重要的现实意义。
摘要：构建了辽宁省能源消费影响因素的VAR模型，并应用辽宁省1978—2010年间的时间序列数据进行了实证检验。结果表明，辽宁省能源消费与各类因素之间存在长期均衡的稳定关系，其中，重工业比重的变动对能源消费的长期影响最为显著，第三产业比重的调整对能源消费的短期波动具有显著影响。从脉冲响应函数和方差分解中都可以看出，人口因素对能源消费的扰动与其他因素相比是最不显著的。
关键词：能源消费,产业结构,向量自回归模型
引言
辽宁省作为中国传统的老工业基地，也是全国能源生产与消费大省，受重工业比重过高的影响，原油消费量一直居于全国第一位，焦炭、汽油、柴油等的消费量也位于全国前列。本文应用辽宁省1978—2010年间的时间序列数据，建立一个非限制性向量自回归模型来考察辽宁省能源消费与各影响因素之间的关系，并进行脉冲响应分析和方差分解，进一步分析各影响因素的冲击对辽宁省能源消费的响应以及贡献度，从长期均衡角度来考察各变量之间的动态变化规律，从短期波动角度分析各变量对能源消费总量的影响和作用。
一、文献综述
国外文献对能源消费的研究较为丰富，Lise和Montfort（2007）运用Engle-Granger两步法对土耳其1970—2003的数据分析显示，土耳其的经济增长对能源消费具有一定的影响，反过来不成立。Apergis和Payne（2009）研究的是依据独立国家联合体中的11个国家的数据，运用多变量面板数据模型来探讨能源消费与经济增长之间的关系。研究发现，实际GDP、能源消费，固定总资本投资和劳动力之间的系数是正相关的，并且误差修正模型揭示了短期存在能源消费到经济增长的单向因果关系，而在长期，二者具有双向因果关系。
影响能源消费的因素不仅有GDP，人口数量、经济结构、产业政策、能源价格等方面也是不可忽略的因素。国内学者齐志新（2007）采用因素分解法，来分析中国工业结构变化对能源消费的影响。研究发现，重工业比重每增加1%，能源消费增加约866万吨标准煤，说明轻重结构的变化对能源强度的影响越来越重要。林伯强（2007）将GDP、煤炭价格、经济结构、运输成本作为解释变量，分析了这些因素对煤炭消费的影响；此后，林伯强等（2011）利用投入产出结构分解法，分析了国内消费、进出口贸易和技术进步对中国能源部门和非能源部门电力消费的影响。周建（2007）建立了向量自回归模型和脉冲响应函数来分析能源消费和经济增长、效率改进之间的作用机理。研究结果表明，在众多影响能源消费的因素中，经济增长方式的改变和重工业比例在经济结构中的调整对能源消费的作用最为显著。牟敦果（2012）运用时变参数向量自回归方法研究了电力消费量、工业增加值和煤炭价格三者之间的互动影响，实证结果表明，工业增加值对电力消费具有显著的促进作用。
综上所述，国内外学者对能源消费的研究方法和角度都在不断深入，越来越多的因素被考虑到研究范围内。本文在借鉴以往研究的基础之上，综合考察了辽宁省地区生产总值、人口总量、产业结构和工业结构对辽宁省能源消费的影响。
二、变量选取与模型设定
目前，关于能源消费的影响因素有很多研究，本文结合现有文献，选取以下4个变量作为解释变量，来考察其对能源消费的长期和短期影响。
（一）经济总量
大量的经验研究表明，经济总量和能源消费量之间存在着显著的正相关关系，经济总量一般用国内生产总值来衡量。本文去除了价格因素的影响，均以1978年为基期。
（二）人口数量
能源消费可以分为生产消费和生活消费两方面，人口数量对生活能源消费量起决定性作用。近年来，随着社会的进步和生活水平的提高，生活能源消费总量稳定增长，人均能耗也存在着一定的上升趋势，但并不明显。因此，本文仅考虑了人口数量对生活能源消费的影响。
（三）服务业比重
产业结构是影响能源消费的另一个重要因素，总体来看，服务业能源消费水平普遍较低，因此，增加服务业在国民经济中的比重对于降低能源消费总量具有促进作用。本文应用服务业增加值占GDP比重来描述区域产业结构，假定服务业比重与能源消费之间具有负向关系。
（四）重工业比重
经济结构的变化，尤其是能源消费量较大的重工业产业结构的变化对能源消费产生较大的影响。本文应用重工业总产值占工业总产值的比重代表工业内部结构的变化，将其作为能源消费的一个解释变量。
（五）模型设定
根据以往文献，本文将辽宁省能源消费函数表示为：
（2.1）
为消除数据的剧烈变动和异方差性，对模型各变量进行对数处理，可以得到能源消费方程为：
（2.2）上式的最大优点是区分了绝对量和相对量对能源消费的不同影响。
三、辽宁省能源消费的长期均衡
（一）VAR模型建立
基于所选取的变量，本文构建不含外生变量的非限制VAR模型：
（3.1）
式中：；
为扰动列向量；是系数矩阵；p是滞后阶数。
一般情况下，VAR模型中的变量必须具有平稳性，因此首先对变量进行平稳性检验。
检查序列平稳性的标准方法是单位根检验，本文使用经改进的DF-GLS检验，原假设为时间序列是非平稳的，备择假设是平稳的。检验结果如表3.1所示：原时间序列在10%的显著性水平下均无法通过DF-GLS检验，即时间序列为非平稳的，而对这些变量进行一阶差分之后，检验统计量值都小于5%检验水平下的临界值，因此差分序列不包含单位根，从而表明序列是平稳序列，具有一阶单整性。
（二）长期均衡检验结果
协整检验要求协整变量必须具有相同的单整阶数，从单位根检验结果可以看出，5个变量都是一阶单整，满足单整的条件，因此，本文VAR模型中的变量之间可能存在协整关系。
从Max-Eigen统计量检验结果可知，在5%的显著性水平下拒绝了0个协整方程的原假设，只存在唯一的协整关系。协整方程为：
（3.2）
方程中ecm代表误差修正项。结果表明，在1978-2010年间，辽宁省的能源消费总量与地区生产总值、人口数量、服务业比重、重工业比重之间均存在长期均衡的协整关系。从长期来看，能源消费对的弹性系数为0.556，经济增长对辽宁省的能源消费总量有着正向拉动作用；能源消费对人口数量的弹性系数为0.897，说明人口数量对能源消费总量也有正向影响；服务业比重对能源消费具有负向作用，服务业比重每提高1个百分点，能源消费会降低0.798%；重工业比重对能源消费的影响系数最大，可见在长期重工业是影响辽宁省能源消费的最重要因素。
四、辽宁省能源消费的短期波动
（一）向量误差修正模型
由于变量之间存在协整关系，可以根据回归分布滞后模型导出误差修正模型（VEC）。VEC可以显示出能源消费与各影响因素之间的短期动态调整过程，反映当变量受到外界冲击偏离长期均衡状态时，系统如何在下一期使变量重新回到长期均衡状态。
根据向量误差修正模型的输出结果，可以写出误差修正模型的估计结果：
（4.1）
从模型估计结果中可以看出，在短期，辽宁省能源消费滞后一期对自身的影响显著为正，说明当期能源消费总量受前一期能源消费的影响较大；经济总量、工业结构的系数均为正，说明经济总量的增加和重工业比重的增加能够促进能源消费总量的提高，人口数量对能源消费具有正向影响，影响程度比较小，产业结构对能源消费具有负向影响，说明服务业比重的提升能够降低能源消费总量。从方程中各变量的系数可以看出，在其他变量不变的情况下，人口数量每增加1%，能源消费总量增加0.39个百分点；经济增量每增加1%，能源消费增加0.88个百分点；重工业比重每提高1%，能源消费总量增加0.97个百分点；服务业比重每提高1%，能源消费总量下降2.46个百分点。由此可见，在短期，经济总量、产业结构、工业结构是辽宁省能源消费总量增长的主要推动因素。方程中项是误差修正项，其系数的大小可以反映出辽宁省能源消费在短期波动中偏离长期均衡的调整力度，方程中误差修正项系数的估计值为-0.24，说明短期中影响辽宁省能源消费总量变化的因素在偏离长期均衡状态时，能够以0.24的速度回到均衡状态。
（二）脉冲响应函数
脉冲响应函数可以用来分析VAR模型中随机扰动项对各内生变量当前值和未来值的影响。下面分别给lnener、lnGDP、lnpop、stru、ind一个单位的正冲击，可以得到关于辽宁省能源消费总量的脉冲响应函数图，见图1。
从图1可以看出，在当期给经济总量一个正的冲击之后，能源消费总量立即对扰动作出了响应，在第2期对扰动所做出的响应达到最大（约为0.06）。这表明，当经济增长受到外部冲击后，经市场作用传递给能源行业，并给能源行业带来正向的冲击；当给一个正的冲击之后，始终没有做出较大响应，这表明人口因素对能源消费的冲击不显著，虽然随着生活质量的提高，居民对汽车、家电等的需求增加，但与其他因素相比，生活能源消费对能源消费的影响依旧较小；当给产业结构一个正向冲击之后发现，传递给的是负向的作用，在第2期对能源消费有最大的负向作用，达到-0.01，然后开始围绕0值上下波动；当给一个正向冲击时，对扰动所做出的响应在第2期达到0.004，其后逐步下降到0，从第5期开始逐渐提高并趋于稳定。
（三）方差分解
脉冲响应函数描述的是VAR模型中内生变量受到冲击之后给其他变量带来的影响，方差分解则是通过分析结构冲击对内生变量变动的影响程度，来进一步考察不同冲击的重要性。本文只考虑各变量冲击对能源消费的贡献度。下图为各变量对能源消费的方差分解图。横轴表示滞后期间数（单位：年度），纵轴表示各因素的贡献度（单位：%）。表2给出了各变量对能源消费的方差分解结果。从表2可以看出，经济总量对能源消费总量的贡献度最大，从第4期开始，经济总量的贡献已经超过能源消费总量自身扰动所引起的变化，随着时间的推移，经济总量对能源消费的扰动影响逐期增加，在第10期达到了最大值，高达67.29%。表明辽宁省能源消费预测方差的67.29%可以由经济增长的水平变动来解释。这种现象契合了本文前面的理论论述，解释了伴随经济的快速增长，能源消费总量大幅提升的原因。重工业比重对能源消费的贡献程度小于经济增长，位于第二，这体现了辽宁省老工业基地的产业特点。排在第三位的是服务业比重，在第二年达到了2.31%，随后逐年上升。近几年，随着国家产业政策的实施，产业结构调整力度越来越大，第三产业比例的大幅度上升降低了能源消费量。人口数量对能源消费的贡献度很小，表明生活能源消费占能源消费总量的比例依旧很小，人均生活能源受制度变迁等因素的影响较大。
五、结论
本文通过对辽宁省能源消费与其影响因素之间关系的分析，揭示了辽宁省能源消费的基本特征。主要结论为：从长期看，辽宁省能源消费与经济总量、人口数量、服务业比重、重工业比重存在稳定的均衡关系，重工业比重对能源消费的作用最显著。从短期波动看，当系统受到外界冲击时，服务业比重的变化是使系统从短期向长期回调最有力的因素；生活能源对能源消费的正向影响比生产能源要小得多，虽然随着生活水平的提高，生活用能的空间增大了，生活能源受其他因素的影响较大。近年来，辽宁省能源出现了供需不均衡的现象。2010年，辽宁省从省外和以进口方式净调入能源量达到13242.97万吨标准煤，约占当年能源消费总量的66.7%。长此以往，辽宁省能源消费对外依赖度将越来越高。因此，建议省政府在财政预算中增加一部分能源专项基金，加强可再生能源技术的开发和引进，对水能、风能、太阳能的开发利用等进行补贴等。这样，一方面能够解决辽宁省未来的能源消费问题，另一方面能够减轻环境污染，符合国家新型工业化道路的发展要求。
长期以来，辽宁省的经济发展模式形成了以第二产业（尤其是重工业）为主体的经济结构，这就决定了工业是辽宁省能源消费的主要部门（2010年，工业耗能增长率高达12.97%）。而服务业的优势是消费自然资源较少，并且可为农业和工业的持续发展起到助推作用。与全国平均水平相比，辽宁省的服务业比重也相对偏低，应该进一步限制各类高耗能、高污染产业的发展，淘汰能源消费高的落后企业，加快服务业发展，结合辽宁省的实际情况，尤其应该加快生产性服务业的快速发展。
参考文献：
[1]中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要[Z].2006.
[2]中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要[Z].2011.
[3]LiseW，VanMontfortK.EnergyconsumptionandGDPinTurkey：Isthereaco-integrationrelationship？[J].EnergyEconomics，2007，
29（6）：1166-1178.
[4]ApergisN，PayneJE.Energyconsumptionandeconomicgrowth：EvidencefromtheCommonwealthofIndependentStates[J].Energy
Economics，2009，31（5）：641-647.
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