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内蒙古单位GDP 能耗ARMA模型预测及影响因素分析-经济 内蒙古单位GDP 能耗ARMA模型预测及影响因素分析 文/祁小伟 张弘引 【摘要】本文基于内蒙古1985～2010 年单位GDP 能耗的历史数据，尝试通过时间序列的分析方法，对其建立能够有效模拟趋势的ARMA 模型，并将其应用于短期预测分析，揭示其发展变化趋势, 以为地方政策的制定提供一定的依据。其后利用多元线性回归的方法，建立能源效率同产业结构因素和能源消费结构因素间的多元回归模型，分析产业结构和能源消费结构的调整对内蒙古单位GDP 能耗的影响途径和影响效应。 关键词 单位GDP能耗；ARMA模型；预测分析 【基金项目】2013 年度国家社科基金项目（13XMZ079）。 【作者简介】祁小伟，内蒙古财经大学金融学院教授，博士，研究方向：民族经济、证券投资；张弘引，内蒙古财经大学硕士研究生，研究方向：产业投资学、证券投资学。 能源是经济可持续发展的保障。当代经济的发展在很大程度上是对能源的过分依存，故能源与GDP 的关系受到了很多学者的重视。Kraft（1978） 利用1947～1974 年美国年度数据对GDP增长和能源消费的关系进行了实证研究，结论表明GDP 和能源消费为单向因果关系。Erol 和Yu（1987） 对英、法、意、德、加、日6国进行能源消费和GDP的实证分析，结果显示各国GDP与能源消费的关系不尽相同。国内学者赵丽霞（1998） 将能源作为新的变量引入C-D 生产函数，建立了VAR 模型，得出能源对经济增长具有不可完全替代性的结论。周杰琦和汪同三（2009） 利用我国1953～2008 年的统计数据，采用非对称协整技术，从需求、供给两个视角进行了实证研究，发现我国能源消费与GDP 存在长期协整关系，短期不存在因果关系，长期存在双向因果关系。解祥华（2013） 认为，内蒙古未来的发展取决于煤炭产业转型。华小全等（2013） 提出以政府政策支持煤炭发展综合治理的建议。文献的研究表明，不同国家或地区的能源消费与经济增长的关系具有明显差异。产业结构、经济体制以及采取的能源政策等的差异都可能导致二者关系出现差异。本文试图就某地区的对能源消费GDP 单位化的序列进行模型化和因素分析。 内蒙古作为资源最为富集的地区之一，近年来经济增长迅速，GDP 从2000 年1539.12 亿元升至2010 年11672 亿元， 增长达7.5 倍。但同时， 2000～2010 年内蒙古能源消费总量从3937.54 万吨标准煤增长到18882.66 万吨标准煤，达4.8 倍。很大程度上可以说，内蒙古经济的快速增长是以高投入、高消耗的粗放型能源利用状况来实现的，有悖于资源的永续利用和可持续的科学发展观。故单纯从GDP 增长情况来反映地区经济增长情况是有失偏颇的，选用一个既考虑了经济总量的大小又结合了能源消耗因素的统计指标——单位生产总值能源消耗（Energy Consumption Per Unit of GDP） 来反映地区经济增长和发展情况将会更加准确。单位生产总值能源消耗（以下简称单耗） 是一个地区生产单位GDP所消耗的能源, 通常以万元GDP消耗的能源（折算为标准煤） 来计算，可以反映一个地区能源的利用效率、能源消费水平和节能降耗状况。 一、内蒙古单位GDP 能耗的模型验证 ARMA 模型是研究时间序列分析的一种方法，根据被预测变量过去的变化规律来建立模型，然后利用这个模型来预测该变量未来的变化。利用时序模型不需要知道影响预测变量的因果关系，在系统的动态性较强，关于影响预测变量的决定性因素的信息很少，且有足够多的数据量可以用来构成一个合理长度的时间序列的情况下，运用时序分析往往可达到事半功倍的功效。 一个系统，如果它在时刻t 的响应变量Xt 不仅与其以前的自身值有关，而且还与其以前时刻进入系统的扰动存在一定的依存关系，那么这个系统就可以用ARMA （p，q） 模型来刻画。建立ARMA模型的前提条件是所要分析的样本数据{ Xt }平稳随机，故首先检验数据的平稳性。数据选取内蒙古1985～2010 年单耗数据（ 记为Xt）， 来源于《内蒙古统计年鉴（2011） 》。本文使用ADF 单位根检验，采用包含截距项的检验形式。原假设：时间序列Xt 有单位根；备择假设：时间序列没有单位根。检验结果见表1。 在5%检验水平下，ADF 检验表明原始数据有单位根，属于非平稳序列。但其一阶差分序列不含有单位根，具有平稳性。故在下面的建模中使用其一阶差分序列。 选用Box—Jenkins 的方法进行模型识别。根据样本自相关函