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一、收入增長

中國東部發達地區和西部不發達地區的經濟差異到底存在收斂趨勢還是發散趨勢?西部地區在努力縮小同東部發達地區的經濟差異的過程中,其能源使用效率(用能源消費強度①表示)是在提高還是在降低?對這些問題的研究,對于中國制定更合理的區域發展政策,充分考慮我國不同地區的能源供求差異,使各地區有效利用能源稟賦以及能源利用效率方面的差異進行合作,走能源節約型的可持續的區域平衡增長道路至關重要。國內外對區域人均GDP增長收斂的研究較多,Jianetal(1996)、Bunyaratavejetal(2002)、DelaFuente(2003)分別研究了人均收入增長水平與就業、勞動生產率、技術擴散和匯率波動之間的收斂關系。Martin(1996)對以往研究人均GDP收斂的方法做了系統分類,并通過比較OECD、美國、日本以及歐盟地區的經濟發展速度,實證分析人均GDP之間的收斂程度。關于中國經濟增長收斂問題的研究,大體上可以分為四大類:一是“U”型收斂,即全國及東西部差異在1990年以前減小,1990年以后開始增大,Jianetal(1996)、世界銀行(1997)、盧艷等(2004)、黎德福等(2006)的研究基本上都驗證了這一結論。二是所謂的“收斂俱樂部”現象,即東中西三大區域的差異擴大的同時,各區域內部存在收斂趨勢,Jianetal(1996)、世界銀行(1997)和彭國華(2005)的研究都不同程度地驗證了這一現象。三是條件收斂,林毅夫等(2003)、彭國華(2005)、許召元(2006)、劉黃金(2006)、龍文(2007)分別從不同角度認為中國區域經濟增長存在條件收斂。四是收斂,張慶君(2006)認為我國東中西三大區域既存在新增長理論也存在新古典增長理論所產生的收斂速度;歐向軍(2006)認為我國東中西三大區域逐漸發散趨異,而南北兩大區域逐漸收斂趨同。總之,由于不同學者研究的方法、樣本區間和研究視角的不同,關于中國不同區域經濟增長的收斂問題并沒有完全一致的結論。國內外對經濟增長和能源使用效率關系的研究較為豐富,其中不乏國外學者直接針對中國的研究。

Markandyaetal(2004)在分析歐盟東擴后不同成員國能源稟賦差異對歐盟經濟的影響時,得出了歐盟新老成員國之間的能源消費強度存在收斂的結論。Garbaccioetal(1999)分析了1978—1995年間中國能源消費強度下降的原因。他們運用投入—產出分析法將能源消費強度下降的影響因素分解為技術變更以及結構變更兩個方面,認為產業的技術創新是中國能源消費強度下降的主要原因。Fisheretal(2004)在大量工業企業數據的基礎上,運用面板計量方法,得出了1997—1999年間促使中國能源消費強度下降的因素為能源相對價格的上升、能源R&D支出、企業產權改革以及中國的產業結構調整等。

馬曉君(2004)則分析了GDP和能源、就業及消費價格指數增長率之間的關系,他認為能源消費的增長與GDP的增長沒有直接或內在的因果關系。張宗成等(2004)從我國能源消費彈性系數①的異常變化入手,認為我國經濟體制改革對能源X低效率②起到了很大的改進作用;同時,我國產業結構的調整,尤其是電子信息、生物工程等高新技術產業的迅猛發展也帶來了巨大的節能效益。施發啟(2005)對我國能源消費彈性系數變化及成因進行了分析,著重分析了1997—1999年我國能源彈性系數為負的成因和2002—2004年我國能源消費彈性系數大于1的成因。他將前者歸因于1997年我國出現買方市場、亞洲金融危機等使國內能源需求疲軟、耗能高且污染大的企業關停并轉和產業結構改善以及能源利用率提高,將后者歸因于固定資產投資高速增長、第二產業比重上升和居民生活能源消費增長。但是,國內外研究文獻中缺乏對中國發達與不發達地區人均GDP差異的變化趨勢與這些地區能源消費強度差異的變化趨勢之間的關系的研究。Markandyaetal(2004)關于歐盟東擴后不同成員國能源稟賦差異對歐盟經濟的影響的研究,為我們提供了研究方法的啟示。本文將參考Martin(1996)和Markandyaetal(2004)的研究方法,并結合中國國情進行適當改進,收集我國30個省、直轄市和自治區(以下簡稱省份)1995—2002年的年度面板數據對這一問題展開研究。我們的研究邏輯是:首先假設西部與東部地區能源消費強度差異是西部與東部地區人均GDP差異變化的函數;然后同其他回歸變量一起檢驗這兩個變量之間的關系,并通過使用面板數據計量經濟學模型進行實證估計;最后得出我們的研究結論和政策含義。

二、理論模型

(一)人均GDP收斂模型

Martin(1996)把研究人均GDP收斂的文獻歸為兩大類:β收斂和σ收斂。β收斂是指落后地區的發展速度快于發達地區的發展速度。其模型為:log(yi,t+T/yi,t)/T=α-βlog(yi,t)+εi,t其中log(yi,t+T/yi,t)/T是指從t到t+T這段時期經濟體i的人均實際GDP的年均增長率,log(yi,t)是經濟體i在時間t的人均實際GDP的log值。如果β>0則表示存在絕對的β收斂,即經濟增長與初始人均GDP成反比,落后地區的經濟增長快于發達地區從而可以最終趕上發達地區。為了更好地考察我國西部和東部地區人均GDP差異逐年的變化情況,并且和考察兩個地區間能源消費強度差異逐年的變化一致起來,我們對上述傳統的β收斂模型加以適當改進。我們取T=1為常數,這樣通過考察每一年30個省份的橫截面數據計算出該年的人均GDP差異的變化情況,再在1995—2002年這一時間序列上得出樣本期間內逐年人均GDP差異的變化趨勢。為了分析簡便起見,我們改用自然對數并取β前面的符號為正號。于是得到我們本文的β收斂模型為:ln(yi,t/yi,t-1)=α+βln(yi,t-1)+φi,t(1)如果β<0,則存在β收斂,說明人均GDP的增長與上一期人均GDP負相關,這意味著不發達的西部在增長趨勢上快于發達的東部,隨著時間的推移,西部的人均GDP水平將趨同于東部地區。

(二)能源消費強度收斂模型

在我國,西部不發達地區在努力縮小與東部發達地區的經濟差異時,其經濟增長是建立在高能耗基礎上還是建立在節約能源的可持續發展基礎上是西部地區在實踐中采取的兩種不同的發展戰略。如果是建立在高能耗基礎上的經濟增長,那么,經濟增長越快,與東部發達地區的經濟差異越縮小,能源使用效率就越低,即能源消費強度越大。反之,如果是建立在節約能源的可持續發展基礎上,那么,經濟增長越快,與東部發達地區的經濟差異越縮小,能源使用效率就越高,即能源消費強度越小。因此,我們假設西部與東部地區能源消費強度差異是西部與東部地區人均GDP差異的函數,據此建立下列能源消費強度收斂模型,并在下一部分對這一假設的顯著性進行實證檢驗。我們首先定義以下幾個變量:yit代表西部省份i在時期t的人均GDP,εit代表西部省份i在時期t的能源消費強度;yft代表所有東部省份在時期t的平均人均GDP水平,εft代表所有東部省份在時期t的平均能源消費強度。于是有:ε*it=Ayftyitηεft(2)其中ε*it是西部第i個省份的能源消費強度,A是常數,η是能源消費強度差異對于人均GDP差異變化的彈性系數,表示西部與東部地區的人均GDP差異每降低1個百分點會對西部與東部地區的能源消費強度差異造成η個百分點的影響,本文的關鍵就是要求出這個彈性系數。考慮到在面板數據分析中也有時間序列因素的影響,因此,我們在模型中加入一個一期的滯后變量,以期能夠使預測更加準確,其方程如下:εit=εi,t-1ε*itεi,t-1μ(3)這樣ε*it就是包含了時滯影響的能源消費強度變量,而εit是不包含時滯影響的能源消費強度變量,μ為時滯調整因子。

對方程(2)和(3)取自然對數并整理,最終我們可以得到如下回歸方程:ln(εit/εi,t-1)=B+C(lnεft/εi,t-1)+DlnΔyt+υit(4)其中Δyt=yft-yit①,υit為殘差項,B=μlnA,C=μ,D=μη,A=exp(B/μ)=exp(B/C),于是:η=Dμ=DBln(A)(5)至此,我們就可以用方程(1)來度量我國西部與東部地區人均GDP差異的收斂狀況,用(4)驗證能源消費強度差異與人均GDP差異的關系并估計出系數B、C、D,通過方程(5)求出η值來度量能源消費強度差異的收斂狀況。如果對方程(1)的實證檢驗中存在β收斂,即β<0,則說明我國西部地區的發展在總體趨勢上快于東部地區的發展。然后我們對方程(4)加以回歸檢驗并估計出系數B、C、D,求出ln(A),用方程(5)求出η值,如果:(1)η>0則說明我國西部與東部地區的人均GDP差異每降低1%,會導致西部與東部地區的能源消費強度差異降低η%,即我國西部地區在縮小與東部地區經濟差異的過程中其能源消費強度差異也在不斷縮小,西部地區的經濟增長是建立在低能耗基礎上的。(2)η<0則說明我國西部與東部地區的人均GDP差異每降低1%,會導致西部與東部地區的能源消費強度差異增加η%,即我國西部地區在縮小與東部地區經濟差異的過程中其能源消費強度差異卻在不斷擴大,西部地區的經濟增長是建立在高能耗基礎上的。

三、樣本與數據

我們通過《中國統計年鑒》和中國自然資源數據庫收集了我國30個省份1995—2002年每年的GDP總量、人口總量和能源消費總量并對這些數據進行以下處理:首先,以1995年為基期,通過分別測算各省份1995—2002年的人均GDP平均值及所有省份人均GDP平均值的統計特征值,發現在中位數以上的前15個省份大部分都是東部省份,依次是上海、北京、天津、浙江、廣東、江蘇、福建、遼寧、山東、黑龍江、河北、新疆、吉林、海南和湖北,而中位數以下的省份都集中在西部;上海的人均GDP最高,貴州最小。其結果與中國實際情況相符,發達省份主要集中在中國的東部地區,而不發達省份主要集中在中國的西部地區。本文把中國分成東部和西部兩大區域,以中位數而不是均值作為劃分中國發達與不發達地區的標準,擴大了東部發達地區的范圍,而其他研究文獻一般把中國分成東中西三大區域進行人均GDP收斂分析,這是本文區別于其他研究文獻的不同的研究視角。其次,我們用各省份每年的能源消費總量除以各省份的GDP總量,計算出各省份1995—2002年每年的能源消費強度,共得到229個有效數據①。比較各省份的能源消費強度樣本期間平均值及所有省份在樣本期間內的統計特征值,我們可以發現:在1995—2002年樣本期間內,各個省份的能源消費強度的平均值在所有省份的樣本平均值以上的省份從高到低依次是山西、貴州、寧夏、青海、甘肅、新疆②、內蒙等幾個西部省份。這說明人均GDP越低的省份,其能源消費強度越高,換句話說,東部發達地區的能源使用效率高于西部不發達地區的能源使用效率。最后,在以上數據處理的基礎上,利用Eviews5•0計量軟件,采用面板數據估計方法,對上面所推導的理論模型進行實證檢驗。

四、實證檢驗分析

我們用二元面板數據模型對上面的理論模型(1)和(4)進行實證估計,其對應的面板數據模型分別為(6)與(7):ln(yi,t/yi,t-1)=α+βln(yi,t-1)+∑δiHi+∑γkTk+φi,t(6)其中,Hi=1,如果是第i個省份0,其他i=1,2,……,30Tk=1,如果是k年0,其他k=1995,1997,……,2002ln(εi,t/εi,t-1)=B+Cln(εf,t/εi,t-1)+DlnΔyt+∑θiWi+∑kTk+υi,t(7)其中,Wi=1,如果是第i個省份0,其他i=16,17,……,30Tk=1,如果是k年0,其他k=1995,1997,……,2002為了便于檢驗,把方程(6)、(7)分別改寫為:Y1=α+βX1+∑δiHi+∑γkTk+φi,t(8)Y2=B+CX2+DX3+∑θiWi+∑kTk+υi,t(9)其中:Y1=ln(yi,t/yi,t-1),X1=ln(yi,t-1)Y2=ln(εi,t/εi,t-1),X2=ln(εf,t/εi,t-1),X3=lnΔyt我們對方程(8)采用固定效應模型進行回歸,其結果如表2:我們可以看到用固定效應模型估計方程(8),其擬合優度達到了85•23%,通過1%顯著水平的F檢驗;X1的系數β值為-0•3466,t檢驗完全顯著。這表明西部與東部地區的人均GDP的增長趨勢存在β收斂,即西部地區的增長雖然整體落后于東部地區,但增長趨勢略快于東部。我們的結論同其他文獻的研究結論不完全相符,可能是因為三方面的原因:一是我們僅僅比較東部與西部兩大地區而不是東中西三大地區,文中的東部發達地區范圍較大,由人均GDP中位數以上的省份構成,包括了新疆、湖北、河北和東三省,其他文獻認為的東部發達地區的范圍只包括了本文均值以上的前9或10個省份,這在一定程度上使我們的結論與其他文獻的不符;二是我們使用的β收斂模型取T=1為常數進行逐年回歸,與傳統β收斂模型中對整個樣本期間T內的年人均GDP回歸有所區別。三是我們使用人均GDP,有些研究文獻用的是勞均GDP,而中國各省份的人口總量與勞動人口總量差別較大。

我們對方程(9)采用固定效應模型進行回歸,其結果如表3。我們采用固定效應模型估計方程(9),其擬合優度達到了73•20%,通過1%顯著水平的F檢驗①;并且X2的系數(即C^=0•7452)和X3的系數(即D^=0•3630)都通過了5%水平的顯著性檢驗。這說明本文的核心假設“我國西部與東部地區能源消費強度差異是西部和東部地區人均GDP差異的函數”通過檢驗。我們對方程(8)、(9)采用隨機效應模型進行回歸并通過Hausman檢驗來判斷固定效應和隨機效應哪種模型更有效,檢驗結果表明固定效應模型要優于隨機效應模型。同時我們又采用F值檢驗固定效應模型的適用性,可以在1%的顯著水平上拒絕原假設,即在此使用固定效應模型更有效。因此,我們只給出并使用固定效應模型的回歸結果,不再給出隨機效應模型的回歸結果。下面,我們就利用方程(9)回歸出來的系數B^、C^和D^,通過方程(5)求出本文的關鍵變量,即西部與東部的能源消費強度差異對西部與東部的人均GDP差異變化的彈性系數η=D^B^•ln(A)。

彈性系數η表示西部與東部地區人均GDP差異每降低1個百分點會對兩地區能源消費強度差異造成η個百分點的影響。η=1表示能源消費強度差異的收斂速度和人均GDP差異的收斂速度相當;η大于1表示能源消費強度差異的收斂速度快于人均GDP差異的收斂速度;η小于1則表示能源消費強度差異的收斂速度慢于人均GDP差異的收斂速度;η小于0大于-1則表示能源消費強度差異的發散速度小于人均GDP差異的收斂速度;η小于-1則表示能源消費強度差異的發散速度快于人均GDP差異的收斂速度。從整體上來看,η值為0•4870%,這表明我國西部與東部地區的能源消費強度差異的變化趨勢是收斂的,即西部與東部地區的人均GDP的差異每降低1%,會導致西部與東部地區的能源消費強度差異縮小0•4870%。利用η值計算公式,我們還可以得到西部15個省份各自的η值。過程如下:我們已經通過對方程(9)的回歸估算出B^、C^和D^值,并且還得到了西部各省份的固定效應虛變量系數^θi,于是可以求出lnA=B^/C^和各省份對應的B^i值即B^i=B^+^θi。這樣,就可以通過方程(5)測算出西部各省份與東部的能源消費強度差異對人均GDP差異變化的彈性系數ηi=D^B^i•ln(A),其結果見表4。從表4中我們可以直觀地看到1995—2002年這八年間我國西部地區不同省份能源消費強度的變化趨勢。其中各省份的η值,反應了各省份與東部地區能源消費強度差異的收斂或發散狀況:η值為正,表示該省份與東部地區人均GDP的差異縮小1個百分點,將導致該省份與東部地區能源消費強度的差異縮小η個百分點,說明該省份在人均GDP增長、縮小與東部差異的同時,也提高了能源的使用效率。這些省份包括:陜西、云南、河南、安徽、四川、湖南、廣西、江西。η值為負,表示該省份與東部地區人均GDP的差異縮小1個百分點,將導致該省份與東部地區能源消費強度的差異增加η個百分點,說明該省份在人均GDP增長、縮小與東部差異的同時,能源的使用效率在下降,這些省份包括:山西、寧夏、青海、貴州、內蒙古、甘肅。

五、結論和政策含義

本文通過分析1995—2002年我國西部15省份的能源消費強度和較發達的東部15省份的能源消費強度差異與人均GDP差異之間的關系,在使用滯后調整的面板數據模型進行實證估計的基礎上,我們可以得出如下結論和政策含義:第一,總體而言,中國的東部發達地區與西部不發達地區的人均GDP差異存在收斂,隨著人均GDP差異的收斂,西部與東部地區的能源消費強度差異也是收斂的,但收斂的速度慢于人均GDP的收斂速度。即西部與東部地區人均GDP的差異每降低1%,會導致西部與東部地區能源消費強度的差異減小0•4870%。第二,不同西部省份在經濟增長過程中的能源使用效率是提高還是下降存在差異,即η值的符號是不相同的,其中陜西、云南、河南、安徽、四川、湖南、廣西、江西等8個省份的η值為正,說明這些省份在經濟增長、縮小與東部地區人均GDP差異的過程中能源的使用效率在不斷提高。而山西、寧夏、青海、貴州、內蒙古、甘肅等6個省份的η值為負,說明這些省份在人均GDP增長的同時,能源的使用效率在下降。本文的政策含義是:我國西部與東部地區的能源消費強度差異收斂的速度慢于兩大地區經濟增長差異收斂的速度,而且一部分西部省份在縮小同東部地區的經濟增長差異中存在能源消費強度差異發散的趨勢,這就是說,這些地區是依靠高能耗來實現經濟增長的。所以政府在制定區域經濟發展戰略時,要考慮到我國能源供求瓶頸,使各地區充分利用能源稟賦以及能源使用效率方面的差異進行合作,走能源節約型的可持續的區域平衡增長道路。特別是對于發展較為落后的西部地區,要結合當地情況,重視發展能耗低的產業,并且要不斷更新技術,提高能源的使用效率。同時,西部地區要注重移植東部及沿海發達地區能源使用效率較高的產業,這樣才能緩解未來我國在區域均衡發展中的能源需求壓力。