随着我国改革开放的进一步发展,能源经济的发展格局也在不断改进。在1990年以前我国能源的主要供给方式为自给自足,但是在1990年以后我国经济进入快速发展阶段,自给自足的模式已经不再适合经济发展需要,同时从1990年开始我国的能源对外依存度不断增高。
摘要:文章运用计量经济学的方法,利用我国1980~2011年的能源消耗总量及其影响因素的有关数据,经过回归分析,得到拟合优度较好的中国能源消耗总量预测模型,由计量经济学分析,得到结果:影响我国能源消耗总量的主要因素是能源生产总量、年底总人口数和进出口总额,并据此提出了一点建议。
关键词:计量论文投稿,计量,能源,回归,Eviews3.1
我国面临的能源消耗问题也不断突出:能源利用效率低下、能源结构不合理及环境代价巨大等。我国的煤炭剩余总量可供开采不足百年,石油仅剩储量可供开采十几年,天然气仅剩可供开采三十几年的储量,能源安全问题面临严峻的挑战。因此研究能源消耗的影响因素有助于了解我国能源消耗各影响因素的影响大小以及怎样合理地调整各因素达到以较少的能源消耗换取较快的经济增长的目的。
1能源消耗总量的影响因素
①能源生产总量。能源是经济增长的根本动力,消耗源自于生产,虽然我国的能源消耗可以来源于进口,但是主要还是依赖于国内的能源生产总量。两次石油危机之后,能源问题成为全球性问题,能源安全直接关系到国家的安全,我国是能源消耗大国,消耗总量更是非常依赖与国内的生产总量。
②GDP。改革开放以来,我国的经济呈高速增长状态,作为全球最大的发展中国家,我国正处于工业化、城镇化发展的阶段,发展经济是我国的主要任务之一,而GDP的增长必然会引起能源消耗总量的变化。
③我国的年底总人口数。能源是人们赖以生存的必要物质,人人都需要能源,对于人口大国的中国来说,能源消耗总量随着人口的增长也在不断的增加。
④进出口总额。我国不仅是进口大国,也是出口大国,但是对比与进口的高价值、低能耗的商品而言,我国出口的商品大都是低价值、高能耗。所以进出口总额的增加在增加国民生产总值的同时也在索要更多的能源。故选择被解释变量与解释变量如下:Y为能源消耗总量、X1为能源生产总量、X2为国内生产总值(GDP)、X3年底总人口数、X4为进出口总额。通过做X1、X2、X3、X4的散点图,可以看出X1在1995~2000年的走势发生了变化,这是因为我国在此期间是石油净进口国,因此以混合形式引入虚拟变量D1:
D1=1,t=1995、1996、1997、1998、1999、20000,其他
2初步建立模型
①模型的设定。利用国家统计局提供的1980~2011年我国能源消耗总量、能源生产总量、GDP及年底总人口数的年度数据,作被解释变量跟各个解释变量的散点图可以看出各解释变量与被解释变量都是呈正相关关系,而且与大多数解释变量Xj的关系大致是呈线性的,因此设模型为:
Yt=a0+a1D1+b11X1t+b12(X1tD1)+b2X2t+b3X3t+b4X4t+ut
由经济常识可知,上述模型中各各解释变量的系数都应大于0。
②对设定的模型进行OLS估计可得到回归方程:
y∧t=-40937.71-1455.032D1+1.024X1t+0.021X1tD1-
(-3.343)(-0.024)(12.444)(0.046)
0.018X2t+0.322X3t+0.1409X4t
(-0.501)(2.148)(2.382)
说明D1、X1tD1对Y的影响不显著,应删除,故设定模型为:
Yt=b0+b1X1t+b2X2t+b3X3t+b4X4t+ut
3函数模型的修正
对Yt=b0+b1X1t+b2X2t+b3X3t+b4X4t+ut进行回归可得:
y∧t=-44957.25+1.1013913X1t-0.009997X2t+0.367990X3t
(-4.45)(13.84)(-0.31)(3.01)
+0.128830X4t
(2.35)
F=5232.614,R-2=0.999,模型总体上显著性通过,X2未能通过t检验,而且为负值,即GDP对能源消耗总量起负的影响作用,不符合经济常理,怀疑模型中解释变量之间存在较为严重的多重共线性。
3.1多重共线性的处理(逐步回归法)
①用Y分别与X1、X2、X3、X4之间进行逐步回归,可得到Y与X1之间的估计效果最好,估计方程为:
y∧t=-17482.65+1.170198X1t
(-12.096)(128.535)
R-2=0.998DW=0.971
由分析可知,我国能源生产总量对能源消耗总量的影响最大,且与经验符合,所以选择X1作为初始回归模型的解释变量。
②用初始回归模型分别与X2、X3、X4进行回归分析,得到此模型与X3之间的估计效果最好,估计方程为:
y∧t=-39436.77+1.140085X1t+0.219404X3t
(-3.771)(68.562)(2.117)
R-2=0.998>0.998DW=1.065
模型的拟合优度提高,并且符合经济意义检验,解释变量都通过了t检验,因此把X3加入回归模型是合理的。
③用上一步中得到的回归模型分别对X2和X4进行回归分析,可以得到此模型与X4之间的估计效果最好,估计方程为:y∧t=-45061.86+1.000835X1t+0.378236X3t+
(-4.539)(16.993)(3.272)
0.122577X4t
(2.449)
R-2=0.999>0.998DW=1.567
加入X4后,模型的拟合优度提高,并且符合经济意义检验,解释变量都能够通过t检验,所以应当把X4加入模型中。
因此我们可以得到结论,我国能源消耗总量的最主要影响因素为:能源生产总量(X1)、年底总人口数(X3)和进出口总额(X4)。拟合结果:
y∧t=-45061.86+1.000835X1t+0.378236X3t+0.122577X4t
3.2异方差的检验与处理
3.2.1异方差的检验(G—Q检验)
对X1进行升序排序,删掉位于中间的8个值,把剩余的24个值进行平分,获得每组有12个样本值的两个子样本,分别对两个子样本进行回归,得到RSS1=47479971(样本观测值较小)和RSS1=139000000(样本观测值较大),计算可得F1=RSS2/RSS1=2.927550233.44,故认为不存在异方差。同理,对X3进行检验,F2=22.8>3.44,即认为存在异方差;对X4进行检验,F3=9.88>3.44,认为存在异方差。
3.2.2异方差的处理(用WLS法)
用1/|ei|作为权重,使用WLS可以得到估计方程:
y∧t=-48160.01+0.954347X1t+0.443173X3t+0.157235X4t
(-12.517)(26.280)(8.059)(5.532)
3.3序列相关的检验及处理
对模型进行WLS估计并消除异方差之后,发现DL4最终模型
y∧t=-48160.01+0.954347X1t+0.443173X3t+0.157235X4t
(-12.517)(26.280)(8.059)(5.532)
R-2=0.999997
最终模型中各释变量的系数都大于0,即各解释变量对被解释变量的影响都是正的影响,符合经济常识;且该模型不存在异方差、序列相关,也无严重的多重共线性;又各解释变量参数的t检验值同能够通过统计检验,故该模型为最终模型。
5相对误差分析
相对误差=|估计值-观测值|/观测值,经计算,除了1980年和1985年两年的相对误差大于5.00%之外,其余都不超过5.00%,预测消耗总量的平均相对误差为1.89%,说明该模型预测效果较好。
6结论和建议
首先,能源消耗总量的影响因素分析表明影响我国能源消耗总量的因素最主要的因素是我国的能源生产总量,在其他影响因素不变化的条件下,当能源生产总量增加1万吨标准煤时,我国的能源消耗总量增加0.954万吨标准煤。其次是我国的年底总人口数,在其他影响因素不变的条件下,当我国的年底总人口数增加1万人时,我国的能源消耗增加0.443万吨标准煤。最后是进出口总额,在其他影响因素不变的条件下,当我国的进出口总额增加1亿元时,我国的能源消耗量增加0.157万吨标准煤。其次,对模型进行相对误差分析得到该模型的平均相对误差为1.89%,其中相对绝对误差在5%以下的有30期,占样本容量的93.75%,说明该模型的模拟结果比较好,可以作为相关问题的分析的参考。
从结论中可以知道,我国能源消耗总量的主要影响因素是我国的能源生产总量、年底总人口数和进出口总额。因此为了满足我国日益增长的能源消耗需求,而又不对其他国家的能源进出口产生很强的依赖性,就必须依靠技术进步来开发新能源,进而改善我国的能源利用率低下、能源结构不合理、环境代价巨大及能源需求和供给的矛盾等现状。
参考文献:
[1]张保法.经济计量学[M].北京:经济科学出版社,2006.
[2]蔡冠男.中国粮食产量影响因素实证分析[J].商情,2012,(35).
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