改革开放 30 多年来，中国经济得到了持续、全面迅猛的发展。 中国经济的快速发展，伴随着能源的大量消耗。 英国石油（ BP） 的《世界能源统计年鉴》显示，2010 年，中国超过美国成为世界上最大的能源消费国，中国的能源消费量占全球的 20. 3% ,超过了美国全球 19% 的比重。 能源的大量消耗造成了一系列的环境问题，从而抑制了经济的进一步增长以及人民生活质量的提高。 为了保持经济的平稳、可持续发展，提高人民的生活质量，国家提出了调整产业结构，转变经济发展方式等一系列措施。 此处通过对全国 31个省市自治区的能源消耗与经济增长的研究，提出相应的各省市自治区经济发展及能源有效利用政策，具有重要的现实意义。
关于能源消耗与经济增长的实证研究，国内外学者研究的相对较多，但是国内外学者的研究主要倾向于它们之间的格兰杰因果关系。 在国外，J. R. Moroney探讨 GNP 与能源消耗的关系时发现，经济健康发展的国家，人均能源消耗的增加不会带来人均经济产出的同比增长； Yang,Glasure 和 Chang等也对此问题进行过研究。 在国内，郭怡通过对福建省1978 -2007 年能源消耗总量 EC 和 GDP 进行实证分析，研究结果表明，二者是单向因果关系； 徐小斌、李传昭、徐锦绣、徐小凤基于中国东西部地区的省级面板数（ 1986 -2005 年） 分析，得出了中国东部地区能源与经济增长之间的关系较之西部地区更为密切的结论； 肖涛、张宗益以我国 1990 -2008 年的能源消耗与经济增长数据为基础，得出了无论是长期还是短期，能源消耗与经济增长关系都存在从能源消耗到经济增长的单向因果关系的结论； 李亮亮、姜增明以我国 6 个主要行业1996 - 2009 年的能源消耗与经济增长的面板数据为研究基础，得出了我国能源对 GDP 具有很明显的拉动作用。 综上所述，大多数学者认为，存在着能源消耗到经济增长的单向因果关系。
在此基础上，以中国 31 个省市自治区 2003 -2010 年能源消耗与经济增长数据为基础，运用固定效应变系数模型，得出各个省市自治区单位能源消耗对经济增长不同的拉动作用，这对于我国各省市自治区合理调整能源消耗，保证经济持续发展有重要的指导作用。
1 模型选择和数据来源
1. 1 模型的选择
面板数据模型分为混合模型、变截距模型和变系数模型，为了确定采用哪种模型，常用协变分析进行检验，即主要检验两个假设。
假设 1: 截距和斜率在不同的截面样本点上和时间上都相同。【1-4】
其中 S1为变系数模型的残差平方和，S2为变截距模型残差平方和。 若接受假设 1,则采用混合模型； 若拒绝，则需要检验假设 2. 若接受假设 2,则采用变截距模型； 若再拒绝，则采用变系数模型。
变截矩模型和变系数模型又分为固定影响和随机影响两种，这时需要通过豪斯曼（ Hausman） 检验来确定采用哪种形式。 豪斯曼检验的原假设和备择假设是：
H3: 个体效应与回归变量无关（ 个体随机效应回归模型） .
H4: 个体效应与回归变量相关（ 个体固定效应回归模型） .
如果接受 H3,则需建立个体随效应回归模型； 反之，则需建立个体固定效应回归模型。
考虑到对数化不仅不会改变变量间的固有关系，而且还能消除序列中存在的异方差，结合面板数据的一般形式，建立 GDP 与年度废气排放量（ FQ） 之间的双对数模型【5】
式（ 5） 中，GDPit代表第 i 个省市自治区第 t 年的生产总值； FQit代表第 i 个省市自治区第 t 年的年度废气排放量； α 为各个省市自治区的平均自发 GDP,α*i为第 i 个省市自治区自发 GDP 对平均自发 GDP 的偏离； βi代表线性趋势项的系数，即第 i 个省市自治区单位废气排放量的 GDP; uit代表随机干扰项。
1. 2 数据来源与处理
选取我国 31 个省市自治区 2003 -2010 年的数据为研究对象，其中用 GDP 的增长值代表各省市自治区的经济增长情况，用年度工业废气排放量（ FQ） 来代表各个省市自治区的能源消耗情况。 为了研究方便，各省市分别用其拼音全拼作为其代码（ 其中由于山西省和陕西省拼音相同，用 shanxisheng 代表山西省，而用shanxi 代表陕西省） . 各省市自治区的 GDP 以及工业废气排放量（ FQ） 数据来自中国国家统计局网站，所采用的单位分别是亿元、亿标立方米。
为了提高模型的有效性，需要对变量进行平稳性检验。 单位根检验的方法（ test type） 较多，可以使用LLC,IPS,Breintung,ADF-Fisher 和 PP-Fisher 这 5 种方法进行面板单位根检验。 此处采用相同根单位根检验LLC 和不同根单位根检验 Fisher - ADF 这两种检验方法，如果它们都拒绝存在单位根的原假设，则可以认为此序列是平稳的，反之就是非平稳的。
2 实证分析
2. 1 面板单位根检验
运用 Eviews 7. 2 软件，对上述面板数据进行单位根检验得到结果如表 1.【表1-2】
由于上述两个检验的原假设为时间序列数据，是非平稳的，而显示结果证明接受原假设，即 GDP 和 FQ都不是平稳的时间序列数据。 将 GDP 数据做一阶差分后的数据进行单位根检验，得到的结果显示其是平稳数据，将 FQ 数据做一阶差分后的数据进行单位根检验后得到的结果显示其是平稳数据，即可知 GDP 与 FQ均是一阶单整的。
2. 2 面板数据协整关系检验
通过面板数据单位根检验，中国 31 个省市自治区的能源消耗与经济增长两变量均表现为一阶单整，因此两变量间有存在协整关系的可能。 还需要对 GDP 与 FQ 进行协整关系检验，以确定它们之间的长期均衡关系，此处采用 Kao 协整检验，其检验结果表 3,检验结果拒绝了非协整的原假设，说明两个变量之间存在协整关系，即 GDP 与能源消耗存在长期的均衡关系。【表3】
2. 3 模型拟合
应用文中的模型选择方法，很容易得到文中两变量的 F2统计量为58. 541 541 12,在 95% 的显著性水平下，F2的临界值 F0. 05（ 60,217） 为1. 380 410 2,即 F2> F0. 05（ 60,217） ,排除用混合模型拟合样本； 文中两变量的 F1统计量为3. 334 196 292,在 95% 的显著性水平下，F1的临界值 F0. 05（ 30,217） 为1. 511 894 5,F1>F0. 05（ 30,217） ,可知该模型应该用变系数模型拟合。
通过 Eviews 7. 2软件拟合后得到表 4,即可得到各省市自治区的拟合模型。【表4-5】
从表 4 可以看出，各省市自治区 Log（ FQ） 的系数的统计量均能够通过检验，整体模型拟合 F 统计量值为266. 448 1,说明整体模型的拟合度非常好。 从表 5 中还能看出，上海、河南、湖北、吉林、甘肃、江苏以及北京等省市自治区的能源消耗对 GDP 的贡献率较大，宁夏、西藏、重庆、四川、河北等省市自治区的能源消耗对GDP 的影响较小，这与现实是基本相符的。
3 结论与政策建议
3. 1 主要结论
1） 能源消耗与经济增长之间存在正相关的关系。 由表 4 可以清楚看到，我国各个省市自治区的单位能耗 GDP（ log（ FQ） 的系数） 都为正数，且都大于 1. 这说明能源消耗产生一亿标立方米废气必然会推动一亿元以上 GDP 的增长，表明我国能源对 GDP 具有很明显的拉动作用。
2） 上海、河南、湖北、吉林、甘肃、江苏以及北京等省市自治区的单位能耗 GDP 较大，而宁夏、西藏、重庆、四川、河北等省市自治区的能源消耗对 GDP 的影响较小。 这说明上海、河南、湖北、吉林、甘肃、江苏以及北京在同样的能源消耗下对 GDP 的拉动作用大，而宁夏、西藏、重庆、四川、河北等省市自治区同样的能源消耗下对 GDP 的拉动作用小。
3） 由上述实证分析可以看出各个省市的能源对经济增长的截距项各不相同。 这与我国各省市的起步条件、基础状况以及国家和各地方的政策等密切相关。
3. 2 政策建议
由以上分析可知，能源消耗对经济增长有巨大的推动作用，但是能源的过量消耗会造成一系列的环境问题和经济问题，从而反过来抑制经济的进一步发展。 因此为了在减少能源消耗同时保持经济的持续增长，提出以下政策建议：
1） 调整国家能源发展策略，在可持续发展的水平增加对上海、河南、湖北、吉林、甘肃、江苏以及北京的能源产业投入，减少宁夏、西藏、重庆、四川、河北等省市自治区的能源产业投入，转而发展第三产业等对GDP 拉动力大的产业以免浪费资源。 这样的调整有利于提高能源的利用效率，在减少能源消耗的同时，保持全国经济的平稳较快发展。
2） 逐步建立起科学合理的地方政府业绩考核指标体系，引导地方政府将经济发展由总量扩张为主转向质量提高为主，经济增长方式从粗放型增长为主转向集约型增长为主。
3） 提高科技水平，改善能源利用率，增加单位能耗的 GDP. 经济的增长离不开能源，但是不能过度地消耗能源，可以在保证经济增长的同时，通过提高能源利用率，减少能源的消耗。 坚持依靠科技进步降低单位能耗，不断提高能源利用效率，保持地方经济的可持续发展。
4） 大力发展新型能源。 根据我国的实际，大力发展风能、太阳能、核能等新型能源，这些能源不仅比较干净，还可以克服煤、油、气常规能源具有的污染环境和不可再生缺点。
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