学校编码:10384
学号:14220051300732
分类号_密级_
切C
币，，庵，今众
硕士学位论文
中国能源消费与GOP关系的实证研究
AnEmPiricalAnalysisoftheRelationshiPbetweenChinese
EnergyConsumPtionandGDP
刘伟
指导教师姓名:
专业名称:
论文提交日期:
论文答辫日期:
学位授予日期:
周永强
经年年年国民
2008
2008
2008
副教授
济学
4月
月
月
答辩委员会主席:
评阅人:
2008年月厦门大学学位论文原创性声明
兹呈交的学位论文，是本人在导师指导下独立完成的研究成
果。本人在论文写作中参考的其他个人或集体的研究成果，均在文
中以明确方式标明。本人依法享有和承担由此论文产生的权利和责
任。
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知亦年毕助夕厦门大学学位论文著作权使用声明
本人完全了解厦门大学有关保留、使用学位论文的规定。厦门
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在解密后适用本规定。
本学位论文属于
1、保密()，在年解密后适用本授权书。
2、不保密(口)
(请在以上相应括号内打“丫”)
作者签名:
导师签名:
妻，
月
日期:户寸年物沁日
日期:)朔牙年华月(o日摘要
能源是人类生存、经济发展和社会进步的重要基础资源，是世界经济的血
液，也是影响国家安全的重要因素，是社会经济可持续发展的重要基础。能源
消费是经济增长的动力源泉，而经济增长必然具有对能源消费的内在需求，同
时经济增长为能源发展创造条件，两者有着密不可分的关系。
1973年爆发的“石油危机”，是人们开始关注能源消费和经济增长关系研
究的直接动因。我国经济从改革开放以来，保持了近30年的高速增长，中国对
能源的需求量与日俱增，从1993年开始我国就成为了石油的净进口国，近几年
闹“电荒”以及今年的国际原油价格最高时已经突破100美元/桶，这都对我国
的国民经济的健康、快速发展带来了非常不利的影响。而我国的能源消费和经
济增长在数量上究竟是什么样的关系?是经济增长拉动了能源消费还是能源消
费促进了经济增长?今年是“十一五”规划承上启下的一年，我们国家又提出
了构建“资源节约型、环境友好型”社会的目标，在此背景下研究能源消费和
经济增长之间的关系具有重大的现实意义。
本文借鉴国内外有关能源消费和经济增长关系的研究成果，运用统计学和
计量经济学知识，从横向和纵向两
方面对我国的能源消费和经济增长关系进行
实证研究，得出我国GDP增长是能源消费的格兰杰原因，以及我国的能源利用
效率仍然偏低等结论，并就此提出了相关的政策建议。
本文的创新之处有两点:一是采用横向对比与纵向对比相结合分析法，横
向对比即与同时期的美国、日本、印度的能源消费与经济增长情况相对比，从
发达国家的发展轨迹可以吸取经验和教训，同发展中国家的对比可以发现同处
在发展过程中存在的问题;纵向对比即运用协整和误差修正模型对1978一2005
年我国能源消费和经济增长进行定量的分析。二是采用了较新的数据，即1978
一2005年的中、美、印、日四国年度能源消费量数据及GDP数据。数据年度区
间选择1978一2005年，是为了剔除1978年我国经济转轨所带来的结构性变化
的影响。
关键词:能源消费;GDP;实证研究Abstract
Energy15oneoftheimPortantandbasienaturalresoureesforhumanexistenee，
eeonomiedeveloPment， andsoeietyProgress.It， 5thebloodofworldeeonomy， the
keyfactorforaffeetingnationalseeurityandtheimPortantbasisforthesustainable
develoPmentofsoeietyandeeonomy.EnergyeonsumPtion15thesoureeofeeonomie
growth， andinevitablytheeeonomiegrowthhastheinternalrequirementforenergy
eonsumPtion.Meanwhile， theeeonomiegrowtheanereateeonditionsforenergy
resoureesdeveloPment.Ineonelusion， eeonomyandenergyareeloselyrelatedtoeaeh
other.
PeoPlefoeusontheresearchoftherelationshiPbetweentheenergyeonsumPtion
andGDPsineethebreakoutof“ 011erisis，， in1973.ChinahaskePthigheeonomie
growthsineereformandoPen， anditsdemandsforenergyhasaseendeddaybyday.
Oureountryhasbeeome011net一 imPortedeountrysineel993.ManyPlacesareshortof
011， andthe011Prieehasinereasedto1OodollarsPerbarrelthisyear， whiehallhas
limitedthehealthydeveloPmentofourcountry’ 5eeonomy.Doestheeeonomie
growthboosttheenergyeonsumPtionordoestheenergyconsumPtiondrivethe
eeonomiegrowth?Thisyear15atransitionalyearforthe“ EleventhFive一 YearPlan，，.
Ournationalaim15tobuildaharmonioussoeiety， whieh15energy一 savingand
environment一 friendly.It15worthstudyingtherelationshiPbetweenenergy
eonsumPtionandGDPundertheseeireumstances.
ThisPaperdrawlessonsfromtheresearehaehievementsoftherelationshiP
betweenenergyeonsumptionandGDPbothhomeandabroadandmakeanemPirieal
analysisoftherelationshiPbetweenChineseenergyeonsumPtionandGDPintwo
differentwaysbyusingbothstatistiealandeeonometriealtools.Thus， weeanget
theseeonelusions:GDPgrowth15thegrangereauseofChineseenergyeonsumPtion:
theeffieieneyofutilizingtheenergyofoureountry15stilllowerthanthedeveloPed
countries.50wemakesomePolicysu
ggestionsaeeordingly.
ThisPaperhastwoobviousinLnovativePoints.One15thatbyeomParingwith
USA， JaPanandIndia， weeandrawlessonsfromtheireXPeriencesandbyusingthe Cointegrationandermreorreetmodelweeanmakequantitativeanalysisofthe
relationshiPbetweenChineseenergyeonsumPtionandGDPfrom1978to2005.
Another15thatweusethelatestdataofanualenergyeonsumPtionandGDPofChina，
USA， Japanandhidiafrom1978一 2005toeliminatetheinflueneeofoureountry，s
TransformationofEeonomyin1978.
Keywords:EnergyConsumPtion:GDP:EmPiriealAnalysis目录
第一章绪论......................................................................................……1
一、研究背景、意义及创新................................……1
二、研究思路和框架......................................……2
(一)研究思路.........................................……2
(二)研究框架图.......................................……2
(三)研究内容.........................................……3
三、文献综述.........……，............................……3
第二章能源消费与经济增长的关系..............................................……9
一、能源简介…
二、经济增长理论10
l0一
(二)
马克思主义经济增长理论
西方经济增长理论..…
三、能源消费和经济增长之间的关系.
12
16
(一)经济增长促进能源消费...……
(二)能源消费推动经济社会发展..…
l7
18
第三章实证研究方法设计.............................................................……20
一、研究对象选择及其特点...............................……20
二、样本选择及数据的来源...............................……20
三、实证研究方法 ......................................……21
(一)平稳性和单整...................................……21
(二)单位根检验—ADF检验.........................……22
(三)格兰杰因果检验.................................……23
(四)协整检验 .......................................……25
(五)误差修正模型(ECM)...........................……26
第四章我国GDP与能源消费关系的横向对比..........................……29一、整体能源消耗和GDP增长情况........................……29
二、GDP增长率和能源增长率对比.........................……31
三、单位GDP能耗比较..................................……32
四、能源消费弹性系数比较...............................……33
(一)中国国内能源消费弹性系数的比较..................……34
(二)国际间能源消费弹性系数比较......................……36
五、能源消费构成分析...................................……36
第五章我国GDP与能源消费关系的纵向研究.........................……43
一、整体趋势 ...........................................……43
二、单位根
检验.........................................……45
三、格兰杰因果检验.....................................……45
四、协整检验及误差修正模型..............................……46
第六章结论及政策建议.........·...·..················································……49
一、结论...............................................……49
(一)横向比较结论...................................……49
(二)纵向比较结论...................................……50
二、政策建议...........................................……51
三、文章的局限性以及有待进一步研究的问题................……54
参考文献.............................................................................................……56
附录.....................................……，。....................................................……59
致谢...................................................................................................……71Contents
ChaPter1Introduction......................................................................……1
1.1Researchbaekgroundandmeaningandinnovative...............................……1
1.2Themethodsandstructureofstudy........................................................……2
1.2.1Themethods0fstUdy..........................................................................……2
1.2.2Thestructure0fstudy.........................................................................……2
1.2.3Themaincontentsofstudy.................................................................……3
1.3Literaturereview.......................................................................................……3
ChaPter2TherelationshiPbetweenenergyeonsumPtionandGDP二9
2.1Introductionofenergy...............................................................................……9
2.2Theoriyofeconomicgrowth....................................................................……10
2.2.1Marxeconomicgr0wththeory...........................................................……10
2.2.2W亡 Stemeconomicgrowththeory.....................................................……12
2.3TherelationshiPbetweenenergyeonsumPtionandGDP....................……16
ChaPter3MethodsofEmpiricalAnalysis...................................……20
3.1Researehobjeetseleetionanditseharaeteristies..................................……20
3.2samPleandDatasources........................……，............·····························……20
3.3MethodofEmPiricalAnalysis................................................................……21
3.3.1Stabllityandintegrati0n......................................................................……21
3.3.2ADFtestofunitroottest.........................................
............................……22
3.3.3Grangercausetest...............................................................................……23
3.3.4Cointegrationtest..................................................................……，.......……25
3.3.5Errorcorrectlonmodel.......................……，..........................................……26
ChaPter4ChineserelationshiPofenergyconsumPtionandGDP
comparewithothercountries....................................................……29
4.1EnergyeonsumPtionandGDPdescriPtivestatistieal..........................……29
4.2ComPareationofenergyeonsumPtiongrowthrateandGDP growthrate二””..…”.........................……“·…””....····……“·············……”···……31
4.3ComPareatinnofenergyconsumPtionunitGDP........................…......……31
4·4ComParationofenergyeonsumPtionandGDP’ElastieityCoeffieient.…33
4.4.IDomesticComParationofenergyeonsumPtionandGDP’Elastieity
Coefficient...........................................................................................……33
4.4.2ComPareationofenergyeonsumPtionandGDP’ ElastieityCoefficient
intemational......................................................................................……36
4.5Analysisofenergyconsumptionstructure..·.······.......······....·..·····.....····……36
ChaPtersTimeseriesAnalysisoftherelationgshiPofehineseenergy
consumptionandGDP........……，..························································……42
5.1Totaltrcnd.…“..........................................................................................……42
5.2Unitroottest..............................................................................................……44
5.3Grangercausetest...……，........··..·...........···············································……44
5.4cointegrationandECM...……”.....................··········....····························……45
Chapter6CondusionsandSuggestions.....................................……49
6.1Condusi0ns...............................................................................................……49
6.2suggestions....................……”..······......·....······..··..····..··..··························……51
6.3Limitations..............................................................................................……54
References..........……。..............................……。...........................……。二56
Appendix........................····..·.....············································
·········……59
Ackn0wledgement....................·...........······.······································……71第一章绪论
第一章绪论
一、研究背景、意义及创新
第二次世界大战以后，世界上总体处于和平状态，和平和发展逐渐成为世
界各国的共识，各国纷纷把精力转移到经济建设上来，如何促进经济持续快速
健康发展成为各国首要关注的问题，经济增长也成为经济学界的一个热门研究
对象。
中国自1978年改革开放以来，历经近30年的高速增长。统计显示，中国
的国内生产总值(GDP)，年均增长率从改革前 (1953一 1978年)的6.1%，提
高到改革期间(1978一2005年)的9.4%，中国已进入重工业化的发展时期，但
中国经济增长的质量一直不高，中国的经济增长模式仍然是粗放的，很多地方
发展经济是以高污染、高能耗的产业为主，而这种类型的产业并不具有可持续
发展的前景。
与此同时，经济发展中必不可少的能源问题自1973年第一次能源危机爆
发之后，越来越受到世界各国的重视，尤其是近几年以石油为代表的能源价格
持续上涨，至2008年3月份，每桶石油的价格最高时有突破100美元/桶大关，
这说明廉价的石油盛宴已告终结，能源问题再此绷紧了各国的神经。
随着经济全球化的发展，世界各国的经济相互影响能力逐渐加强，无论发
达国家抑或发展中国家，对能源的需求都将不断增加，能源消费和经济增长之
间的关系成为各国制定经济可持续发展战略的重要依据。
对我国来说，目前正处经济增长方式由粗放型向集约型转变的时期，而其
在2005年10月，党的十六届五中全会提出了2010年国内生产总值比2000
年翻一番，单位国内生产总值能源消耗比“十五”期末降低20%左右的目标，
2007年10月召开的中共“十七大”提出的构建的“环境友好型、资源节约型
社会”，要实现这些目标必须以能源消费和经济增长协调发展为基本前提。
在此背景下，本文对我国能源消费同经济增长之间的关系的研究更具现实
意义。本文的目的在于通过对我国改革开放以后能源消费同经济增长之间的关
系进行实证研究，分横向对比(与美、日、印等国同时期对比)和纵向对比(我中国能源消费与Gop关系的实证研究
国1978一2005年的时间序列分析)，定量把握我国现阶段能源消费同经济增长
的关系，为协调能源消费和经济增长之间的关系，制定经济可持续发展战略提
供一些政策建议。
本文的创新之处有两点:一是采用协整和误差修正模型进行定量分析能源
消耗和经济增长之间的关系，同时采用的数据也是很新的(1978一2005年)，
并且此区间
的数据是改革开放以后的数据，剔除了经济体制变动的影响，所以
具有可比性。二是本文采用了横向对比和纵向对比相结合的分析方法，横向对
比(与美、日、印等国同时期对比)，从发达国家的发展轨迹可以借鉴经验和吸
取教训，同发展中国家对比可以发现同处在发展过程中存在的问题;纵向对比
(我国1978一2005年的时间序列分析)，发现我国发展过程中自身存在的问题，
可以有针对性地提出能源消费和经济增长协调发展的建议。
二、研究思路和框架
(一)研究思路
针对本论题将从以下几个重点出发，确定研究思路:
1.对能源和经济增长的相关理论进行阐述。
2.运用描述性统计的方法对能源消费与经济增长之间的关系进行国与国之
间的横向对比，揭示我国的能源消费与经济增长(GDP)之间的关系，同时探
究世界能源消费趋势和能源利用效率以及中国在世界能源消费版图中所处的位
置。
3.运用金融时间序列(协整和误差修正模型)对中国能源消费和GDP增长
之间的关系进行了纵向的对比，并且通过格兰杰因果检验，得出了中国能源消
费和GDP增长之间的格兰杰因果关系。
4.本文的结论部分以及政策建议。
(二)研究框架图
按照研究思路，具体的研究过程是，先阐述相关知识及理论，然后进行实
证，最后总结和政策建议，见图1一1。第一章绪论
(三)研究内容
具体的研究内容分为6部分
第1章绪论本章对本文的选题背景和选题意义进行阐述，介绍本文的研
究思路、框架及研究内容，并对国内外的研究文献进行综述。
第2章能源和经济增长之间的关系，本章包括能源介绍、经济增长理论以
及能源消费和经济增长之间的关系三部分。
第3章实证研究方法设计，本章包括研究对象选择、变量的选择、样本选
择与数据来源，并介绍实证研究所使用的计量方法(协整和误差修正模型)。
第4章我国 GDP与能源消费关系的横向对比(与美、日、印同时期对比)
第5章我国GDP与能源消费关系的纵向对比(基于协整和误差修正模型)
第6章本文的结论以及政策建议。
研研究背景和意义 义
相相关的知识以及理论 论
能能源简介介 介经济增长理论论 论能耗与GDP的关系 系
实实证研究究
横横向对比 比比纵向研究 究
总总结及政策建议 议
图1一1:研究框架图
三、文献综述
关于能源消费经济增长之间关系的定性研究，国内外已有大量的著作出版
和学术论文的发表，对其进行了详细的论述。有关能源消费与经济增长之间关
系的定量研究，在20世纪70年代即引起国际社会的
关注，但由于不同的文献
3中国能源消费与Gop关系的实证研究
采用不同的模型，选择不同国别和地区的数据、样本区间，以及选用不同的参
数估计与假设检验方法，二者之间的结构依从关系的实证结果具有显著性差异。
由于学术界对二者之间的关系一直不能形成共识，基于此原因，这一问题受到国
内外学者的长期关注。
能源消费和GDP之间的关系的分析始于K淦aft.J和K士 aft.A(1978)的开创性
工作。
Kraft(1978)用美国1947到1974年度数据，得出仅存在GNP到能源消
费的单向因果关系，经济增长将带动能源消费。
Akarca和Long(1980)的研究却发现:当使用同样的时间序列数据，但样本
区间选取比 Kraft.A(1978)和Kraft.J(1978)更短时，不能得出类似的结果，这意
味着样本区间的不同选择可能会影响二者之间的实证分析结果。
Yu和 Jin(1992)使用Engle和 oranger(1987)提出的E一G两步法，利用
1974一1990年间的美国季度数据进行的检验结果表明，在两变量之间并不存
在长期的协整均衡关系。
Masiliet(l99乃在一个多元经济计量模型的框架内，检验了印度、巴基斯
坦、马来西亚、新加坡、印度尼西亚、菲律宾、韩国和中国台湾地区的实际收
入与总能源消费之间的因果关系，结果发现:马来西亚、新加坡和菲律宾的能源
消费同实际收入之间存在中性的结构依从关系;印度存在从能源消费到GNP的
单向因果关系;印度尼西亚却存在从GDP到能源的反向因果关系;巴基斯坦
和中国台湾则存在能源与GDP之间的双向因果关系。
Soytas和 sari(2003)检验了“七国集团”和除中国外的新兴市场经济国
家包括16个国家的经济增长与能源消费之间的关系，发现在“七国集团”中两
变量之间存在着协整关系。
ehien一 ehiangLee(2006)运用oranger非因果检验(non一 eausalitytesting)，
对n个主要工业化国家的能源消费与经济增长之间的关系予以解释。
陈燕武、吴承业(2003)应用多变量实践序列间的协整分析理论，分析台
湾地区1954一1997年度GDP和能源消费及其各组成部分(煤、石油、天然气和
电力)之间的长期均衡关系。研究发现GDP和能源总消费、GDP和电力消费
之间存在协整关系，而GDP与煤、石油、天然气消费量之间不存在协整关系。第一章绪论
林伯强(2001)运用协整和误差修正模型技术深入研究了中国能源需求的
决定因素。实证分析结果表明:(1)能源总消费、GDP、能源价格及结构变化之
间存在长期均衡关系;(2)不仅价格和收入是能源需求的重要决定因素，而且，
用来反映结构变化的GDP中的重工业份额也是一个显著的需求决定因素。他
们的研究还发现，与其他国家相比，中国能源需求的收入弹性较低，而价
格弹性
较高。用来反映能源需求的短期行为的误差修正模型不仅具有良好的拟合效果
和稳定性，而且具有较高的预测精度。
韩智勇、魏一鸣、焦建玲、范英、张九天(2004)进行了1978一2000年中国
能源消费与经济增长的协整性和因果关系的研究，结论是:中国能源消费与经
济增长之间存在双向的因果关系，但不具有长期的协整性。通过研究我们认为，
中国在制订能源政策时既要考虑对经济增长目标的冲击，同时也要充分估计能
源供应压力的严重性和紧迫性。
马超群、储慧斌、李科、周四清(2004)详细研究中国从1954一2003年间年
度GDP和能源总消费以及能源消费各构成部分(包括煤、石油、天然气和水电
力等)之间的长期均衡关系。研究结果表明GDP分别与能源总消费、煤炭消
费之间存在协整关系，而GDP与石油、天然气和水电之间不存在协整关系，进
而分别建立了GDP与能源总消费以及GDP与煤炭消费之间的误差修正模型。
杨朝峰、陈伟忠(2005)认为中国 1952一2003年能源消费和经济增长之间
的关系可以用格兰杰因果关系进行检验，并根据格兰杰表示定理建立能源消费
和经济增长之间的误差修正模型来考察二者之间的长期关系和动态关系。我国
能源消费和经济增长之间是单向的从经济增长到能源消费的因果关系，而且这
种长期关系是稳定的，并没有随时间而发生结构性变化。
责兴振、杨宝臣(2005)利用1953一2003年的年度数据，采用协整分析技
术，误差修正模型和Granger因果关系检验方法，检验了中国的能源消费总量
以及各组成部分(煤炭、石油、天然气、水电)的消费量和国内生产总值之间的
关系，实证表明，中国的能源消费总量与GDP之间存在协整关系，能源消费促
进经济增长，但中国的能源消费结构需要改善。
范雪红、张意翔(2005)认为改革开放以来，中国能源消费是经济增长的
原因。而经济增长对能源的贡献作用并不显著，同时就能源消费与经济增长之中国能源消费与Gop关系的实证研究
间的相关关系而言，他们的结论是:在2000年以前是负相关关系，2000年以
后是正相关关系。
晏正春、彭莉莎、岳大波(2006)运用协整理论和Granger因果关系检验，
结合1985一2003年的统计数据，实证研究了我国三次产业能源消费与经济增长
的协整关系和Granger因果关系。研究结果表明，经济增长与第一产业能源消
费、第二产业能源消费之间存在协整关系，并且存在着由经济增长到第一产业、
第二产业能源消费的单向因果关系。
马宏伟、王效华、何祖银、李静(2006)根据近几年来我国能源消费总量、
国内生产总值GDP以及国民经济中各产业的能源消
费数据，应用灰色关联度分
析了我国能源消费与第一产业、第二产业和第三产业的相关关系，以及国内生
产总值GDP的增长与第一产业、第二产业和第三产业的相关关系。同时，又
用能源消费弹性系数定量的分析了我国国民经济增长对能源消费的依赖程度。
并且提出了发展低能耗、高附加值的高新技术产业，大力发展新兴第一产业、
第三产业，大力降低第二产业单位能耗的的对策建议。
彭志龙、吴优、武央、王海燕(2007)对我国能源消耗GDP在数量上存在怎
样的关系进行了测算和分析，主要计算了国内三次产业、高能耗行业的能源消费
弹性系数以及万元GDP能耗，将其与国外进行比较，并提出了相关的政策建议。
赵进文、范继涛(2007)率先将近年来发展的非线性sTR模型技术具体应用
于我国能源消费与经济增长之间内在结构依从关系的研究，揭示了二者之间复
杂而微妙的变化规律，并得出如下几个结论:(l)我国经济增长对能源消费的影
响具有非线性特征，并可以通过LsTRZ模型来表达。(2)我国经济增长对能源
消费的影响具有非对称性。当GDP增长绝对下降时，能源消费比GDP有更快
的下降速度;当GDP增长率不超过18.04%时，经济增长对能源消费的影响具
有相对稳定性，能源消费对经济增长的弹性为0.9592;当GDP增长率超过18.04
%时，能源消费较GDP有更快的增长速度，经济增长完全以能源的高消耗为代
价。因此，应尽可能地避免经济的负增长和超高速增长。(3)我国经济增长对能
源消费的影响具有明显的阶段性特征。在1956一1976年间，呈现明显的非线性
特征;在1977一2005年间，则呈现明显的线性特征。
郭哗(2007)在Romer(1990)内生经济增长模型的基础上，以加入能源因子第一章绪论
和将技术因子与能源、劳动力相融合为特征，得到更贴近现实的反映经济增长
的产出方程式。通过检验中国和印度1965一2004年间的实证数据，运用VAR
模型、Johansen协整检验和向量误差修正模型(VECM)等方法，对两国的能源
及技术与经济增长的长期关系和短期动态影响进行了比较分析。结果显示:长
期中，加入技术变量的能源因素与经济增长的弹性关系，中国表现为负，而在印
度为正;技术对于经济增长的总体贡献，印度高于中国。短期中，能源与技术因
素的短期波动对中国的经济增长影响较强;而资本的短期波动对印度的经济增
长影响较强。
陶爱元(2007)以实际GDP表示经济增长，能源资源用能源消费量表示，
通过协整方法得出了二者之间确实存在着显著的长期关系，并利用误差修正模
型得到两者之间长期关系失衡后的短期调整行为。最后根据所建模型对下一年
度
GDP进行预测，我们发现预测值与国家统计局公布的结果非常接近。
周建(2007)采用Granger因果关系检验、动态相关系数、小样本因果关系
检验模型等多种计量方法对改革开放以来我国能源消费与经济增长之间的作用
机理进行了深入、全面的系统性分析，得出经济增速是能源消费增速变化的
Granger原因，二者之间存在着非对称性和单向因果关系。从动态相关系数可以
显著得出，经济增速对于能源增速变化的影响明显大于能源对经济增长的影响，
其原因在于能源变化不仅受经济增长的拉动，而且也受经济结构、能源消费结
构、市场环境的影响。
刘小丽、卢凤君(2007)考虑能源行业固定资产投资、能源消耗量与经济的
关系，基于1981一2004年中国GDP、能源消费量及能源行业固定资产投资等
统计数据，利用格兰杰因果关系和误差修正模型，检验了能源消费量与经济之
间的关系，结果显示，在短期内，能源固定资产投资对经济增长具有正向促进
作用，但不具有长期均衡关系。而能源消耗量与GDP之间不仅具有一定的协
整关系，还存在着从GDP到能源消耗量的单向Granger因果关系，从长期均衡
来看，GDP每增加1%，能源消耗量增加 1.458%。因此，在能源稀缺的条件下，
应优化产业结构，节约能源，促进经济的可持续发展。
综上所述，我国的学者在2000年以后对能源消费和GDP的关系进行了较
多的研究，但基本上只是纵向地运用了协整和误差修正模型进行分析，并没有中国能源消费与Gop关系的实证研究
从横向与其他国家进行对比来分析，而且在数据的选择方面大部分学者没有剔
除1978年改革开放后我国经济体制转换带来的冲击的影响，这就为本文的写作
(横向对比和纵向对比相结合)留下了一定的空间。第二章能源消费与经济增长的关系
第二章能源消费与经济增长的关系
一、能源简介
在各种自然资源中，有的包含了各种形式的能，利用它们可以获得人们所
需要的各种能量，如电能、光能、热能、机械能等，这些可以提供能量的资源
称之为能源。自然界的能源，可以根据其形成的条件、使用性能、产生的周期、
和技术利用状况进行分类①:
第一，按形成的条件分类可以分为两大类:一类是自然界现成存在，并可
以直接取得而不改变其基本形态的能源，称之为一次能源，即天然能源，如:石
油、原煤、天然气、油页岩、水能、生物质能、风能、太阳能等;另一类是由
一次能源经过加工转换，无论经过几次转换得到的另一种能源，都称之为二次
能源。包括:电力、蒸汽、焦炭、煤气、沼气，以及各种石油制品，在生产过
程中排出的余热、余
能如高温烟气、可燃废气、废蒸汽，排放的有压流体等。
第二，按使用性能分为燃料能源和非燃料能源，具体如下:
燃料能源:矿物能源一煤、石油、天然气等;生物燃料一碳水化合物、木
材、脂肪、沼气;化工燃料一丙烷、甲醇、火药、可燃性元素硼、铝、镁等;
核燃料一铀、针等。
非燃料能源:机械能一风能、水能、潮汐能;热能一地热能、余热等;光
能一太阳能、激光;电能一电。
第三，按技术利用状况分为常规能源和新能源，在不同的历史时期和科学
技术水平之下，已被人们广泛应用的能源，称之为常规能源。现阶段，包括煤、
石油、天然气、水力、核裂变能，世界能源消费几乎全靠这五大能源来供应;
许多的能源采用先进的科学技术加以利用，如太阳能、风能、海洋能等，称之
为新能源。这些能源尚未被大规模应用，有的尚在研究阶段。
第四，按能源是否再生并且有规律地得到补充可分为两类:再生能源和非
①华泽澎能源经济学石油大学出版社1991年版，1一4页中国能源消费与Gop关系的实证研究
再生能源。太阳能、水能、风能、生物质能等为再生能源;煤炭、石油、天然
气、核燃料等为非再生能源。随着大规模开发利用，储量越来越少，非再生能
源总有枯竭之时。
通常所说的能源生产量和消费量是针对一次能源而言，而实际生产生活中
由于各种原因，常常需要将一次能源转换称为二次能源，才能满足生产生活需
要，随着科学技术进步和经济全球化的发展，在整个能源消费体系中，直接使
用一次能源的比重在逐步降低，而二次能源的使用比重在逐步上升。
二、经济增长理论
经济增长，用传统的术语说，即国民福利或社会财富的增长，用现代术语
来说，即产出的增长，它表现为国民生产总值(GNP)或国内生产总值(GDP)
的增长。一般来说，持续、稳定而合理的经济增长，必将促进投入结构、产出
结构、一般生活水平和收入分配状况的变化、教育、卫生、环境等社会各方面
的良性变化。
由于经济增长是各国经济学研究的核心内容之一，相关的理论著作颇丰，
具体可分为两大类:马克思主义经济增长理论和西方经济增长理论。
(一)马克思主义经济增长理论
马克思的再生产理论特别是扩大再生产理论是其经济增长理论的核心。马
克思把社会总产品分成两大部类一生产资料和消费资料，从而把社会大生产也
分成两大部门一生产资料的生产部门和消费资料的生产部门。马克思强调资本
主义的再生产不仅是物质资料的生产，而且是资本主义价值的再生产，特别是
资本主义生产关系的再生产①。为了体现资本主义生
产的这种特点，马克思从社
会资本再生产的角度深刻分析了资本主义再生产的过程、实现条件和途径。所
以在马克思的增长理论中只有一种生产要素，即资本。资本的投入分为两部分:
不变资本C和可变资本V。每一部门的总产出等于所使用的资本总量(C+V)
加上剩余价值M。为讨论方便，马克思假定价值增值率M/V二100%。
①回春生、李涛经济增长方式研究2002年版21一22页
l0第二章能源消费与经济增长的关系
马克思首先讨论了简单再生产的实现条件。其简单再生产模型由下面三个
公式组成:
I(C+V+M)=IC+IIC
11(C+M+V)=I(V+M)+11(V+M)
I(V+M)=IIC
第一个公式表示，第I部类所生产的生产资料被全部投入到生产中，分别
作为两大部类的不变资本投入。同样第二个式子表示，第n部类所生产的消费
资料也被两大部门的生产者全部消费掉，工人通过取得工资(可变资本)而资
本家通过取得剩余价值来购买这些消费资料。那么很明显要保证简单再生产过
程的重复和正常进行，就要求社会总产品各个组成部门都能够顺利实现价值补
偿和实物补偿，即任何一类社会产品都不会有剩余。怎样保证这种平衡的实现
呢?第三个式子表达的就是简单再生产的基本实现条件:第I部类的可变资本
加上剩余价值等于第H部类的不变资本。也就是说，简单在生产要顺利进行不
仅要求两大部类的平衡，也要求两大部类间的平衡。
理解马克思的简单再生产模型后，就很容易理解他的扩大再生产模型了。
马克思认为扩大在生产必须有追加生产资料，即追加资本投入，并且显然这种
追加的生产资料是由第I部类的剩余产品提供的，即第I部类生产的产品必须
有剩余:
I(V+M)>IIC
相应地，扩大在生产还必须有追加的消费资料，这种追加的消费资料是由
第11部类的剩余产品提供的，即:
_____M、___M11(C+M一二二、>I(V+二二、
X’‘X
一.M~~.二，‘一.~.一~_*，、、.，一，，二_，、~:__M，，、一一_，二，‘其中竺立是剩余价值中资本家用于个人消费的部分，则M止兰代表剩余价
XX
值中用于追加资本投入即积累的部分。
以上两个公式只是扩大再生产的前提条件，只表示扩大再生产有可能进行，
但不一定能顺利进行，扩大在生产的顺利进行也必然要求两大部类之间及两大
部类内部保持平衡。与简单再生产模型的三个公式相对应，马克思的扩大再生
产模型也由三个公式组成:中国能源消费与GOp关系的实证研究
I(V+M)=IIC+I△C+11△C
11(e十M一丝)-X‘I(v+婴)十I人△C+11△C
I(v+△。十些)一11(e+△e)
X‘
基于简单再生产模型，我们对扩大再生产模型的这三个公式的含意是不难
解读的。
在上面的扩大在生
产模型中，马克思着重分析了追加资本投入即资本积累
的扩大再生产过程。但是马克思也指出，资本积累并不是实现扩大再生产的唯
一源泉，他指出“逐年扩大是由于两个原因:第一，由于投入生产的资本不断
增长;第二，由于资本使用效率不断提高”。这两种不同的扩大再生产的基本途
径就是我们现在通常所说的外延扩大再生产和内涵扩大再生产，或称外延增长
和内涵增长。
此外，马克思还讨论了扩大再生产实现的动力问题，他在分析剩余价值时
深刻指出，资本主义扩大再生产的目的就是生产更多的剩余价值，对更多的剩
余价值的追求是资本家将一部分剩余价值转化为资本积累从而实现扩大再生产
的动力源泉。
我们还可以看出，马克思的扩大再生产理论在本质上是一个动态的理论，
是资本主义生产过程的长期动态分析。正因为如此，这一理论对后来的现代经
济增长理论发展的影响是极其深刻的，不仅一些后来的马克思主义者如菲尔得
曼、卡莱茨基等在此基础上建立起新的增长模型，而且我们还可以从作为现代
经济增长理论开端的哈罗德一多马模型以及新古典主义增长理论中看到这一动
态理论的影子。
(二)西方经济增长理论
古典经济增长理论，有两个基本特征:国民经济的某一部分，并且只有这
一部分生产能超出成本的、可投资的剩余产品;经济增长取决于剩余产品的可
投资部分①。
①方齐云、王皓、李卫兵、王滨著.增长经济学，湖北人民出版社，200245一46第二章能源消费与经济增长的关系
1.重商主义理论
有一种主张认为经济增长的本质是尽可能多地积累财富，这一主张称为重
商主义经济政策的前提，重商主义者把货币和资本等同起来，并且认为货币是
有生产性的，所以他们由此得出了许多现在被认为是错误的见解。例如，他们
认为贸易依靠着大量的货币。货币缺少的地方贸易必然停滞，货币多的地方，
贸易一定繁荣。
魁奈的观点是经济增长首先取决于农业剩余产品的再投资，但也受农产品
需求结构的影响，魁奈的《经济表》展示了社会再生产过程中各经济部门间的
内在联系，它有助于分析经济增长或衰退的原因及机制，并为重农主义的经济
政策提供了一个可资利用的理论基础。
配第首先提出劳动价值论，他是将劳动与价值结合考虑的第一人，他将商
品价格区分为“自然价格”和“政治价格”，并且较早地对生产领域进行了全面
的理论探讨，是生产理论的卓越研究者。但是他属于从重商主义者向古典经济
学过渡时期的经济学家，所以他的著作有时不免带有重商主义色彩。
亚当·斯密的
《国富论》将经济剩余的产生同资本积累及经济增长相联系，
吸收了魁奈思想的精髓，并且斯密还指出，工商业对剩余产品的生产也有贡献，
而不像魁奈主张的那样，只有农业劳动才是能够创造剩余产品的生产性劳动。
这种观念更为斯密的同时代人接受。
李嘉图继承了斯密的一些思想，也修正和发展了他的一些观点，李嘉图特
别注重研究收入分配理论，并将农业报酬递减引入自己的理论体系，从而构建
了一个具有鲜明特色的分析框架。
2.哈罗德多马模型
英国经济学家哈罗德(Harrod)和美国经济学家(Domar)都是凯恩斯主义
的忠实信徒，他们都认识到凯恩斯主义是一种短期经济学，于是致力将凯恩斯
的理论长期化和动态化。哈罗德一多马模型的基本假定有:a.单部门经济，即只
有一种产品、一个生产部门;b.在生产技术上，产品由劳动和资本两种生产要
素生产出来;c.资本产出比、资本劳动比都是固定不变的;d.给定劳动力增长率;
e.规模收益不变。中国能源消费与Gop关系的实证研究
记K、Y分别为资本和产出，~，~，_一.，.，，_、，K则货本户出比刀=二c，
了c是常数。在不考虑
折旧的情况下，资本增量与产出增量之间的比例也是固定的，即有:K=cy
如果把资本存量的增加完全看作是追加投资的结果，则Y=I。根据凯恩斯
的储蓄等于投资的均衡条件I二S，有:K=S，再假定储蓄是国民收入的一个固
定比例s即:
S=SY
由以上三个等式，可得国民收入增长率:
GYS
YC
这就是哈罗德经济增长模型的基本方程式。哈罗德利用这个基本方程式分
析了经济长期稳定增长率来说明稳定条件。实际增长率是实际发生的增长率，
由实际储蓄率和实际产出比决定的。有保证的增长率又称合意增长率，是指企
业家满意并且愿意维持的增长率，是由合意增长率和合意的资本产出比决定的。
实际上有保证的增长率表达的就是均衡增长率的概念。自然增长率是长期中人
口增长和技术进步所允许达到的最大增长率，所以又称社会最适宜的增长率。
它是由最适宜的储蓄率和合意的资本产出比决定的。哈罗德认为长期稳定的条
件是由以上三种增长率相一致。
这个条件的实现是极其苛刻的，只是一种可能性极小的偶然。首先，所谓
的最适宜的增长率即自然增长率只有在一种理想的经济条件下才可能实现，没
有任何实际理由和机制使有保证的增长率达到自然增长率;其次也没有任何理
由和机制能使人们维持其现有储蓄率和资本存量，以使实际经济在有保证的速
率下增长，也就是说，这种有保证的增长率本身是不稳定的，所以哈罗德一多马
模型包含的只是在充分就
业下实现均衡稳定增长的一种可能性，给出的均衡增
长路径被人们形容为“像刀刃一样狭窄”。
哈罗德多马模型的另一个问题是经济增长率同人口增长率的关系，由于假
定劳动产出比是不变的，因此实际增长率不可能长期超过劳动力的增长率n，这
样在均衡增长条件下，必然有G=民=q，=n。这样，经济增长率就被人口自第二章能源消费与经济增长的关系
然增长率这样一个外生变量决定，假如人口不增长或负增长，就没有经济增长
的可能。
哈罗德一多马模型的关键问题是对生产技术的假定，不变的资本产出比和劳
动产出比说明“生产是在不变的要素下发生的”，因此隐含着资本与劳动不可替
代的假定，美国经济学家索洛在放松了这一假定的基础上建立了一种新的经济
增长模型—新古典经济增长模型。
3.新古典经济增长模型
索洛(1957)第一次将技术进步因素引入经济增长模型中，索洛模型(1956)
除放松了固定资本产出比的假定，从而摈弃了资本和劳动不可替代的假定外，
还接受了哈罗德模型的其他假定，即一种产品、两种要素、规模收益不变、不
考虑技术进步、简单比例的储蓄函数以及外生的不变的劳动力增长率等。
与哈罗德一多马模型不同的是，索洛放弃了哈罗德和多马所使用的固定系
数的形式，给出一个总量生产函数:
Y=f(k)
索洛从国民收入恒等式Y=C+I出发，导出了新古典经济增长模型的基本
方程:
k=sf(k)一nk
其中S是储蓄率，n是劳动力增长率，当人均资本变动率k=0时，经济就
达到了一种均衡增长状态，并且这是惟一稳定状态，此时各主要经济变量--一
产出Y，资本K、消费C都以劳动力或人口的固定变化率n的速度增长，这和哈
罗德多马模型的结论是一样的。不同的是，由于对生产技术的假定不同，索洛
模型的均衡增长条件总可以通过调整k值来达到，经济增长总能收敛到以自然
增长率的均衡增长轨道，因此索洛模型的均衡增长路径是稳定的。
索洛(1957)模型在生产函数中加入了技术进步的因素，试着“将人均产
出的增长中由技术进步引起的部分和由人均资本占有量变化引起的部分区分开
来”。这里所说的技术进步是广义的，是指产出增长中不能被生产要素的增加所
解释的部分。
在总量生产函数中加入时间变量Y=F(K，L，O，假定技术进步是哈罗德中中国能源消费与Gop关系的实证研究
性的，则生产函数可以改写为:
Y=式f(K，L)
其中从代表广义的技术水平，肯德里克(kendrick)将它定义为全要素生产
率。对上式两边同时对时间求导，经过整理得:
YAKL
下=下+魄下+叭下
I汽人L
其中%、叭分别是资本和劳动的产出弹
性。由于假定规模收益不变，即
o，x+叭=l，上式可以用人均产出y和人均资本k存量另写为:
yA._、k
_=—十山夕—
yA“k
由此可见，经济增长主要来源于技术进步和资本集约度(人均资本量)的
增长。在人均资本增长率k二0的均衡增长路径上，经济增长率主要取决于技术
进步速度。
索洛模型虽然从理论上和经验研究上都指出了技术进步对经济增长的决定
性意义，但是在他的模型中技术进步是一个外生变量，没有对技术进步的来源
做出经济上的解释，不知道产生技术进步的原因是什么。因此遭到了剑桥学派
的猛烈抨击。
新古典理论最后也承认资本加总存在的严重问题，但萨缪尔森等也指出，
索洛模型正是放弃了概念上的严谨才取得了应用上很好的近似效果。
三、能源消费和经济增长之间的关系
能源与社会经济发展的关系非常密切，这首先是因为能源是现代生产的主
要动力来源，是我国可持续发展的物质基础。现代化的生产是建立在机械化、电
气化、自动化的基础上的高效生产，所有的生产过程几乎都能与能源的消费同
时进行，随着社会经济的逐步发展，生产对能源的依赖性会越来越强，因此我
国要实现经济社会的可持续发展和全面实现小康社会的战略目标，必须以能源第二章能源消费与经济增长的关系
与经济的协调发展为基本前提①。
(一)经济增长促进能源消费
1.经济增长增加能源需求
能源生产就如其它商品生产一样也受市场需求的制约。人类经济发展的几
个主要转折阶段都是以主导能源的更替为主要标志，而经济发展对能源消费和
需求的不断增长以及某种能源资源的相对有限性，是主导能源形式转换的客观
依据。蒸汽机在工业和交通领域的广泛采用，极大地刺激了煤炭工业发展，汽车
工业的发展和汽油发动机的运用，各工业部门纷纷采用石油相关产品做燃料的
动力装置，刺激了石油的需求量并极大地促进了石油工业的发展。改革开放以
后，中国经济持续高速增长，大大地刺激能源消费增长，能源消费总量年平均增
长率为517%，大大高于同期世界商业能源消费年平均增长110%的水平。从历
史发展看，能源产品不论是总量增加，还是品种扩大和质量提高，都是在经济增
长所引起的需求拉动下实现的。毫无疑问，若没有经济增长为其提供市场，能源
产业也不可能发展到今日的水平。
2.经济及科技的发展丰富了利用能源途径
经济的快速发展使得科学教育得到迅速发展，科技水平迅猛提高，人类对
能源科学原理认识的不断深入和能源利用技术的不断提升而导致新的能源形式
进入能源供应系统，是主导能
源更替的主动原因。同时，经济发展和教育科技水
平提高培养了高素质的人才，这样可以对能源利用方法进行改进，从而提高其利
用效率。此外，能源资源被开发出来，并加以利用，必须具备一定的物质手段。技
术进步以及经济的发展为开发利用能源提供了物质手段。因此，经济的发展程度
制约着能源开发利用的规模和水平。
3.经济增长为能源消费提供财力、物力保证
经济增长为能源发展提供财力、物力保证。特别是从近代煤炭大规模开发
起，能源工业就成为投资大、建设周期长的产业部门之一。矿物能源、水电、核
电等能源的开发就是如此(三峡水电站的建设过程就是一个典型的案例)，经济
杨文培.能源发展与经济增长的互动关系探讨，煤炭经济研究.2005中国能源消费与GOp关系的实证研究
增长所提供的财力、物力状况，制约着能源开发利用的程度和水平。
(二)能源消费推动经济社会发展
1.能源消费促进经济发展
历史上，人类社会经历了四个能源时期:柴草时期、煤炭时期、石油时期、
多功能互补时期。每次能源消费的需求促进能源科学技术的重大突破，从而引
起生产技术的一次革命，把社会生产力的发展由一个高峰推向另一个高峰，很多
资本主义国家实现了工业化，从根本上改变了人类社会的面貌。
2.能源消费投入制约经济增长规模
在投入的其它要素具备时，必须有能源为其提供动力很多工厂才能正常运
转，而且运转的规模和程度也受能源供给的制约。投入不足是中国经济增长面临
的突出矛盾之一，因缺煤缺电(即缺能)又导致大量生产能力闲置，每年因此损
失的产值数以百亿元计。这表明，即使有了投入并形成了生产能力，没有能源的
推动也不能发挥实际作用。例如第一次石油危机期间，日本能源短缺相当严重，
国民生产总值因此减少了485亿美元，其它发达国家的情况也大体如此。据有
关资料分析，由于能源不足而造成国民生产总值的损失，大约是能源本身价值
20一60倍。
3.能源消费推动技术进步，促进新兴产业的诞生和发展
迄今为止，尤其是在工业交通领域，几乎每一次重大的技术进步都是在“能
源革命”的推动下实现的，蒸汽机的普遍利用是在煤炭大量供给的条件下实现的，
电动机更是直接依赖电力的利用，交通运输的进步与煤炭、石油、电力的利用直
接相关。农业现代化或现代农业的进步，包括机械化、电气化等同样依赖于能源
利用的推动。此外，能源的开发利用所产生的技术进步需求，也对整个社会技术
进步起着促进作用。能源科学技术的每个重大突破，都会引起生产技术的一次革
命，把社会生产力推到一个新水平。此外，能源产品，尤其是矿物能源产品同时也
是重要的工业原料。以矿物能源为原料的煤化工、石油化工等工业的崛起不仅
使其本身成为举足轻重的产业部门，而且带动了一批新兴产业迅猛发展，同时为
传统产业的改造创造了条件。
综上所述，两者的关系大体上可以概括为，经济增长必然具有对能源发展的
l8第二章能源消费与经济增长的关系
内在需求，能源发展是经济增长的动力源泉，经济增长为能源发展创造条件;建
立在大量消费能源基础上的现代社会，正确地认识、稳定地保持能源需求与经济
增长之间的关系，对能源、经济、社会的可持续发展特别重要，同时也有利于我
国构建和谐的两型社会。中国能源消费与Gop关系的实证研究
第三章实证研究方法设计
一、研究对象选择及其特点
上个世界40年代的二战以后，世界再没有发生大规模的战争，和平和发展
成为世界各国的主流共识，世界各国纷纷将注意力集中到经济发展上来，如何
促进经济快速、健康增长成为摆在大家面前的急切的问题，而经济发展过程中
需要的一个重要因素就是能源，能源是人类社会生存和发展的基石，是国民经
济、国家安全和实现可持续发展的重要基础，科学技术进步为人类选择理想能
源创造了条件并使能源构成不断趋于合理。能源消费和经济增长(GDP)在数
值上是一种什么样的关系?两者之间是什么样的因果关系?究竟是经济发展引
起能源消费还是能源消费带动了经济增长?这是本文需要探究的问题。
本文选择年度GDP作为经济增长的代表变量。GDP即英文 grossdomestic
Product的缩写，也就是国内生产总值。通常对GDP的定义为:一定时期内(一
个季度或一年)，一个国家或地区的经济中所生产出的全部最终产品和提供劳务
的市场价值的总值。在经济学中，常用GDP来衡量该国或地区的经济发展综合
水平，GDP是宏观经济中最受关注的经济统计数字，它被认为是衡量国民经济
发展情况最重要的一个指标，这也是目前各个国家和地区常采用的衡量手段。
本文选择主要能源如石油、煤炭、天然气等以及其汇总的总能源消费量作
为国家能源消费量的代表变量，BP公司做了大量的基础性工作，将世界各国的
能源总消费量、单项消费量以及单项消费量占总消费量的比例进行了详细的统
计。基于此，本文的数据来源于BP公司2007年的世界能源统计。
本文实证的第一部分为横向比较，选择了中、美、印、日的GDP以及能源
消费为研究变量，本文为了统一可比口径，将各国GDP统一以美元计价，能源
消费单位为百万吨油当量。
二、样本选择及数据的来源
考虑到1978年中国进行了经济体制改革，由计划经济逐步向市场经济过第三章实证研究方法设计
渡，前后体制的巨大差异的情况，本文选择区间1978一2005年为研究样本区间，
进行横向对比，故选取同期美、日、印的相关数据。
中国GDP(人民币计价)的数据来自2006年《中国统计年鉴》，为将其换
算成以美元计价的数据需要人民币兑美元的年数据，人民币兑美元的年数据由
国家外汇管理局网站 (https://www.doczj.com/doc/225277628.html,.e可model_safe/index.html)公布的日交
易数据整理得来。美、日、印的 GDP数据(以美元计价)由 1995一2005年《国
际统计年鉴》以及1979一2006年《世界经济年鉴》整理而来。
中、美、印、日各国的能源消费总量以及石油、煤炭、天然气等单项能源
消费量的年数据(以百万吨油当量为单位)，均来源于BP公司《 BPStatistical
ReviewofwbrldEnergyJune2007》(www.bP.eolnjstatistiealreview)。
三、实证研究方法
(一)平稳性和单整
变量间存在协整关系前提是要求所涉及的变量具有相同个数的单位根，即
同阶单整。而在判定变量是否为单整前需要进行平稳性分析，因此平稳性分析
和单整检验即为协整分析的第一步。
1.平稳性
“平稳性”指序列统计特征不随时间的推移而变化。对与时间序列{X，}如
果对任意的正整数n和时间序数t，
F(Xt，，X，2，…X，。 )=F(Xt.+，，X，:+。，…X，。+:)
满足上述性质的平稳序列，称为严平稳序列。实际应用中，很多情况并不
要求序列所有的阶矩都有平稳性，而只要求一、二阶矩具有平稳性，这种情况
称为弱平稳序列，它是指时间序列{xt}，对于任意整数t，E(Xt’)<。，并且满
足如下条件:
(1)E(Xt卜产，(产为与t无关的常数)中国能源消费与GOp关系的实证研究
(2)Var(X‘)二口，’，(a:，为与t无关的有限常数)
(3)对任意整数t和k，有入t+*=入
其中rs，，=Cov(X，，X:)=E(X，一EX，)(X、一EX，)，Vt，、。T。
满足上述性质的平稳序列也称为二阶平稳序列。
如果序列的二阶矩存在，则严平稳序列必然是弱平稳序列，而弱平稳序列
一般不为严平稳序列。对于正态过程，严平稳与弱平稳是等价的。
不同于平稳时间序列，如果时间序列的统计特征随时间而变化，则称该序
列是非平稳的。
2.单整
如果非平稳序列可以通过差分运算，得到平稳性序列，则称该序列为单整
(integration)，具体定义为:如果序列y，通过d次差分成为一个平稳序列，而
这个序列差分d一1次时却不平稳，那么称序列y，为d阶单整序列，记为y，一I(d)，
特别地，如果序列本身是