中国电力结构及其市场风险度量博士学位论文.doc

博士学位论文中国电力结构及其市场风险度量研究The Research on the Chinese Electricity Structure and its Market Risk Measurement byCHEN HanLiB.E. (Hunan University) 1994M.S. (Hunan University) 2000A dissertation submitted in partial satisfaction of theRequirements for the degree ofDoctor of Management inManagement Science & Engineeringin the Graduate Schoolof Hunan UniversitySupervisorProfessor MA ChaoqunOctober, 2010湖 南 大 学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。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。（请在以上相应方框内打“”）作者签名： 日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日摘 要随着全球生态环境的日益严峻，发展低碳经济成为各界的共识。我国以火力发电为主的电源结构和以工业消费为主的电力产业消费结构使得电力行业的发展面临巨大的环境压力与电力市场风险压力。调整和完善电力结构，提高电气化水平和电能占终端能源消费的比重，加强对电力市场风险度量方法研究，不仅是缓解环境压力与电力市场风险压力的重要举措，也是发展电力市场有效途径之一。本文正是从电力市场的电力结构和市场风险度量两个方面对中国电力市场展开研究工作，论文的主要内容如下：本文对电力市场的电力结构进行概念界定，并从电力商品和电力市场两个方面挖掘出电力市场风险特征。文章运用面板数据分别研究了中国电力市场的电源结构和电力产业消费结构。其工作重点包括三个方面：1）通过对时间序列数据和横截面数据的综合应用，分析电源结构和电力产业消费结构的整体特征。2）采用协整分析与Hsiao版格兰杰因果关系检验方法研究了火电、水电、核电等电源结构中三类电源与国民经济的关系，研究结果表明：三类电源与经济发展之间存在长期均衡与同向关系，而单类电源与经济发展之间不存在协整关系；除核电不是经济增长的格兰杰原因外，其他两个变量互为格兰杰原因；在上述分析之后，进一步利用方差分解技术研究了变量间因果关系的强弱程度。3）由于各产业电力消费、电力利用效率存在着高低的差异，中国产业结构将对电力消费产生影响，通过引入产业结构因子构建中国电力产业消费回归模型，研究了产业结构因子对中国电力市场和经济的影响，研究结果表明：加入结构因子后，模型中回归方程的相关系数与DW值都提高了，这说明产业结构因子对电力市场和经济产生了显著影响。为综合检验内、外部因素对电力市场的影响，本文在电源结构、电力产业消费结构研究的基础上，采用结构突变技术，对中国电力市场进行结构突变的研究。通过对结构突变发生情况的不同假定，对变结构进行了三种分类研究。在此基础上，充分考虑到中国电力市场的数据生成过程特点，通过假定结构突变发生在截距或斜率的变化，建立确定性趋势，同时引入虚拟变量表示结构突变长期影响的假设，构建了电力市场变结构模型。利用变结构的单位根和趋势稳定过程检验，探讨电力市场相关数据的数据生成过程，寻找数据生成过程的内、外生结构变化点。研究表明：年电力发电总量数据生成过程为结构变化单位根过程，不具备趋势稳定特征；确定了年电力发电数据的内、外生结构变化点。鉴于电力市场及电力结构的复杂性，通过对电源结构、电力产业消费结构及变结构研究，挖掘出电力市场的风险特征。在此基础上，文章引入结构突变因子，建立了基于变结构特征的条件风险价值度量模型，即SCCVaR模型，从而使得风险度量模型能够更真实的反映电力市场风险的本质特征。关键词：电力结构；格兰杰因果关系；面板数据；变结构；风险度量AbstractWith the global ecological environment to be worsened, development of low carbon economy has become the consensus of all. In China, it regards the thermal power as the main structure of power source and the industry consumption as the main structure of electric power consumption, which bring great environment pressure and electric power market risk pressure for the development of power industry. Adjusting and improve the power structure, raising the electricaiton level and energy share of total final energy consumption, and strengthen the electricity market risk measurement methods is an important measure of ease the pressure on the environment pressure and power market risk, and also is an effective way to develop the electricity market. In this paper, we study Chinese electricity market from the structure of electrical power and electricity market risk measurement. The main content of the paper are as follows:We define the electric power structure of the electric market in this paper. From electricity commodity and electricity market, we analyze risk characteristics of electricity market. We use panel data and respectively study power markets power structure and industry consumption structure. Its key work includes three aspects: 1) we research the structure of the China power sources the whole characters, through the comprehensive data information of the time-series data and the cross-section data. 2) Using cointegration analysis and Hsiaos granger causality test the relationships between the thermal power, hydropower, nuclear and the national economy, and analyze the special characters on the power source structure. The research results show that between three types of power and economic development exist long-run equilibrium and same directions relation. But between single power source and economic development isnt exist cointegration relation. Nuclear power isnt economic growths Granger cause, and other variables are mutual granger causality. After the above analysis, we use technology of variance decomposition to research causal relationships degree between variables. 3) As the electricity consumption of different industries is different, the use efficiency of electrical power has a different level, and Chinas industrial structure will have an impact on power consumption. In this paper, we introduce the industrial structure factor to construction the regression model of consumer power industry in China and take an empirical research on the influence analyses of electric power market and economic. This paper find via analyze: after joining these structural factors, these autocorrelations and DW values of the regress equation are all improved, and it means that structural factors exert prominent influence on China economy and electric demand.For testing the impact of inspection and external factors on electricity market comprehensive, based on studied power markets power structure and industry consumption structure, we study structure change to the China power market by structure changes technology. We use structure changes various condition hypotheses to propose three categories of structure changes. Take into account the data generated process of electric power market; we select the assumption of structural break in intercept or slope changes and establish deterministic trend. As the same time, we apply dummy variables to denote long-term impact of structure change, and build structure change model of the electricity market. Appling the unit root test and trend stationary test, the paper studies electricity market related datas the data generating process, and seeks to the date growth process of inter and outer structural change point. The conclusion indicates that the total annual power generation is the unit root process of structure change and isnt trending stationary process. This paper seeks to the date growth process of inter and outer structural change point.In view of the electricity market and power structures complexity, we through to study power structure and industry consumption structure and structure change, dig out the risk characteristics of the electricity market. On this basis, the article introduce structural breaks factor, and establish conditional value at risk measurement model based on the structure changes, which is the SC-CVaR model. The risk measurement model cans more realistic reflection of the essential characteristics of power market risks.Key Words：Electricity Structure; Granger Causality; Panel Data; Structure Change; Risk Measurement目 录湖南大学学位论文原创性声明和学位论文版权使用授权书I摘 要IIAbstractIV插图索引IX附表索引X第1章 绪论11.1 选题背景与选题意义11.1.1 选题背景11.1.2 选题意义31.2 国内外研究综述41.2.1 电力市场与国民经济关系研究41.2.2 产业结构变动分析概述61.2.3 变结构理论及其发展现状研究71.2.4 电力市场风险管理研究121.3 研究思路与研究内容141.3.1 研究思路141.3.2 研究内容151.4 本章小结15第2章 电力结构与市场风险管理的相关理论基础182.1 电力市场的电力结构分析182.1.1 电力结构的概念界定182.1.2 电力结构研究路线分析192.2 风险管理的理论基础202.3 电力市场风险管理的理论基础212.3.1 电力市场风险管理的概念界定212.3.2 电力市场风险的特征分析222.3.3 电力市场风险度量的常用模型252.4 本章小结28第3章 基于面板数据的中国电源结构研究293.1 基于面板数据的中国电源结构分析293.1.1 中国发电装机构成分析293.1.2 中国电源结构总体分析313.1.3 发电量与发电装机容量的关系分析323.1.4 中国电源结构存在的问题343.2 电源结构与经济发展因果关系的实证研究373.2.1 因果关系研究模型的建立383.2.2 样本数据的选取463.2.3 电源结构与经济发展关系研究473.3 本章小结53第4章 基于面板数据的中国电力产业消费结构研究544.1 中国产业结构变动分析544.2 基于面板数据的中国电力产业消费结构分析564.2.1 中国电力产业消费结构总体分析564.2.2 中国电力产业消费结构存在的问题584.3 产业结构因子对电力市场影响的实证研究584.3.1 样本数据的选取594.3.2 产业结构因子对电力市场影响的研究604.4 产业结构因子对各类电力消费影响的实证研究624.4.1 样本数据的选取624.4.2 中国经济对各类电力消费影响的研究624.5 本章小结65第5章 中国电力市场变结构研究675.1 相关研究方法675.1.1 数据生成过程675.1.2 变结构的趋势稳定过程685.1.3 变结构的分类研究705.1.4 变结构的趋势稳定过程分析725.1.5 变结构的单位根过程分析745.2 电力市场趋势稳定过程研究755.2.1 样本数据的选取765.2.2 电力市场趋势稳定过程检验775.3 电力市场变结构单位根过程研究785.3.1 电力市场数据突变点外生的结构突变单位根检验785.3.2 电力市场数据突变点内生的结构突变单位根检验785.4 本章小结80第6章 基于变结构特征的电力市场风险度量研究816.1 基于变结构特征的电力市场风险度量模型研究816.1.1 变结构模型SC模型816.1.2 条件风险价值CVaR模型826.1.3 基于变结构特征的条件风险价值模型SCCVaR模型856.2 基于变结构特征的电力市场风险度量实证研究856.2.1 电力市场的风险识别866.2.2 基于变结构特征的电力市场风险度量计算步骤866.2.3 基于变结构特征的电力市场风险度量的实证过程876.3 本章小结93结论94参考文献97附录A攻读博士学位期间所发表的学术论文目录107附录B攻读博士学位期间参加的科研项目108致谢109 插图索引图1.1 本文研究思路图15图2.1 电力结构的研究路线图19图3.1 中国电力生产装机容量组成比例图31图3.2 19792009年的电源结构图33图3.3 发电量与发电装机容量的比值33图3.4 世界主要发达国家和中国占全世界总发电量的比例图35图3.5 世界主要发达国家和中国电源结构图（2006年）36图3.6 LGDP、LTE、LFE、LWE与LNE数据图46图4.1 19792009年LTE和LGDP数据图59图4.2 19872009年LFE、LWE与LNE和LGDP数据图63图5.1 中国年发电量的数据图76图6.1 CVaR的损失分布83图6.2 中国各年火电量的数据图88图6.3 中国火电退化结构突变趋势图88图6.4 火电数据的柱图92附表索引表3.1 中国电力生产装机容量状况表30表3.2 19792009年的发电量32表3.3 2006年世界主要发达国家和中国年度总发电量34表3.4 世界主要发达国家和中国近年来的总发电量35表3.5 各变量的ADF检验结果47表3.6 EngleGranger两步检验法检验协整关系48表3.7 LGDP与LTE的因果关系48表3.8 LGDP与LFE的因果关系48表3.9 LGDP与LWE的因果关系49表3.10 LGDP与LNE的因果关系49表3.11 LGDP 与LTE的预测方差分解49表3.12 LGDP 与LFE的预测方差分解50表3.13 LGDP 与LWE的预测方差分解51表3.14 LGDP与LNE的预测方差分解51表3.15 LGDP的h步预测方差分解52表4.1 中国三次产业结构构成55表4.2 电力产业消费结构56表4.3 中国各产业用电量及增长情况57表4.4 各变量的ADF检验结果60表4.5 的ADF检验结果60表4.6 各产业结构的ADF检验结果61表4.7 公式(4.3) 的残差项的ADF检验结果62表4.8 19872009年各类电力消费的ADF检验结果63表4.9 公式(4.4)、(4.5)、(4.6)的残差项的ADF检验结果64表4.10 公式(4.7)、(4.8)、(4.9)的残差项的ADF检验结果65表5.1 ADF和PP单位根检验77表5.2 电力市场数据结构突变点内生的单位根检验表79表6.1 火电相关统计数据表92表6.2 不同置信度下的风险值结果93第1章 绪论1.1 选题背景与选题意义1.1.1 选题背景电力工业所生产的电能是一种清洁、高效的终端能源载体，是经过加工后由一次能源转化而成的二次能源。电能的最大特点就是经过能源的转换可以迅速、安全地转化为声能、热能、光能、化学能和机械能等人类所需要的各种类型能源，在生产和生活的各个领域，采用电能代替其它能源的方式更便利、更迅速、更安全。随着社会、经济不断的发展，社会对电能的需求量就愈大，电力工业的发展规模不断扩大，电力在能源结构中所占的比重越来越大。从发达国家电力工业几十年的发展实践来看，当电力增长速度越快，电力占终端能源比重就越大。例如在美国，电能占终端能源消费量的比重从1960年的8.2%增加到1990年的17.3%，到2004年该比重接近20%；在日本，电能占终端能源消费量的比重从1960年的13.4%增加到1985年的20.7%，2004年该比重到达23.5%；在中国，电能占终端能源消费的比重1971年为5.1%，1980年为6.5%，1990年为8.8%，2000年为10.9%，2004年为12.1%，2006年该比重提高到18.8%，中国电能占终端能源消费的比重呈现出不断攀升的态势。电能占终端能源消费的比重越大，说明电力对社会经济发展的支撑作用越大。从我国的电力生产与消费规模来看，我国已经成为了全世界上电力生产与消费的大国，年发电量已位居世界第二位，仅次于美国。电力工业当之无愧的成为了我国能源工业中的支柱产业和工业的基础产业，在我国经济发展的过程中扮演着越来越重要的角色1。随着全球环境形势的日益严峻，低碳经济走近了我们的生活，逐步成为全球意识形态和国际主流价值观。低碳经济是指在可持续发展观的指导下，通过技术和制度创新、产业转型、新能源开发等手段，以减少对煤炭、石油等高碳能源的消耗，减少温室气体的排放为目的，达到经济发展与生态环境保护共赢的新型经济发展形态。低碳经济因其低能耗、低污染、低排放的优势，已成为了世界各国经济发展所关注的重点，并成为继农业发展、工业发展后社会经济又一次重大进步。因此，在低碳经济的模式下，转换能源消费结构，转变高碳经济发展模式变得至关重要2。大力发展低碳经济的最重要途径之一就是提高能源利用效率，大力提升经济发展的电气化水平，加大电能占终端能源消费的比重，其中重点改善能源消费结构。由此可见，低碳经济的发展将进一步推动电力市场的发展，而电力市场的不断发展将能更好的推动低碳经济的发展，两者相得益彰。发展电力市场尤其是合理、适时的调整电力结构，对推动中国经济和低碳经济发展至关重要。在电力市场的发展过程中，由于我国“富煤、少气、缺油”的资源特点，决定了我国电力市场的电源结构是以火电为主，水电、核电、风电所占比重较少，电源结构发展呈不平衡的格局3。统计数据显示：2006年我国发电量达28344亿千瓦时，同比增长13.5%，其中水电发电量为4167亿千瓦时，同比增长5.1%，占全年发电量的14.7%；火电发电量为23573亿千瓦时，同比增长15.3%，占全年发电量的83.17%，而世界火电发电量占全年发电量的平均数仅为37.5%；核电发电量为543亿千瓦时，同比增长2.4%，占全年发电量的1.92%。到了2009年，我国发电量达36506亿千瓦时，同比增长13.5%，其中水电发电量为5545亿千瓦时，同比增长4.3%，占全年发电量的15.2%；火电发电量为29814亿千瓦时，同比增长7.2%，占全年发电量的81.7%；核电发电量为693亿千瓦时，同比增长1.3%，占全年发电量的1.9% 数据来自于对各年中国统计年鉴、全国电力工业统计年报的整理与计算。近年来，我国火力发电量占全年发电量比重高达80%以上，这说明现阶段我国低碳能源资源选择有限。受到资源利用的限制，火电大规模发展已对环境产生污染和破坏，电力行业已成为了最大的污染排放产业之一。统计数据显示：目前全球二氧化碳排放量的41%是来自电力行业，电力行业的污染问题成为全世界所要面对的问题。如果在未来的发展中，大力发展除火电之外的发电方式，降低碳排放量、提高能源利用效率则向清洁能源结构转变的日子就不远了。低碳经济的发展模式，将为我国节能减排、发展循环经济提供操作性建议，同时也对电源结构的研究提供了现实的研究依据和研究的迫切需求。我国经济发展主体是第二产业，它是电力消费的主要部门，其工业化的发展仍是以量的扩张为主，有着消耗高、浪费大、污染重的特点4。尤其是在电力消费产业结构中，第二产业中四大高能耗之一的制造产业的电力消费优质电能比重偏低，已成为我国电力产业消费结构中需要科学对待的重点。工业生产技术水平的落后，进一步加剧我国经济发展的高碳、高能耗势态。发展低碳经济就需要我们戒除那些以高碳、高能耗为代价的“便利消费”习惯，推动制造业加快淘汰高能耗、高污染的落后生产力，积极推进节能减排的科技创新。这都将对我国电力产业消费结构的发展提出挑战。调整电力产业消费结构、提升能源利用水平成为当前发展电力行业急需解决的重大课题。同时，由于我国三个产业的电力消费情况的不同，电力利用效率有着高低的差异，使得产业结构中的各产业对电力消费产生的影响不同，电力产业消费结构和产业结构的变化对电力市场产生着重要影响。电力作为国家的基础设施，已经成为经济、社会发展中不可或缺的生产、生活资料，它为国民经济的正常运行和增长提供了强有力的支撑5，电力供应的稳定与安全必须得到高度重视与保障。然而，我国电力行业是一个受外在因素影响较大的行业，这些外在因素包括：能源运输能力、天气条件、高能耗、环保需求等方面。自2008年以来，我国先后经历了：2008年1月，南方出现了罕见的低温雨雪冰冻灾害；2008年5月12日，四川汶川发生了特大地震；2009年冬季，罕见的强冷空气袭击中国，部分地区出现了阶段性电力供应紧张现象，部分城市甚至出现拉闸限电现象。其中，特别是2008年1月的雨雪冰冻灾害，使部分地区出现了电网大面积垮塌和电力供应中断，铁路、公路等运输大动脉因受堵塞而出现中断的现象，进而引发全国局部电力供应紧张的现象。这一系列重大事件的发生，揭示了中国电力供应中对煤炭依赖很大的现象，指出了电煤调运供需平衡状态所潜伏着重大的安全隐患。这些突如其来的灾害，使电力工业受到严峻的考验，同时也暴露出电力结构不合理、抗风险能力差的弊端，电力结构的不合理性已给我国的电力产业带来巨大风险。其凸显出电力可靠性供应的重要性，如何加快并加大力度调整国家电力结构，促进电力工业与国民经济协调发展，合理优化电源结构对于国家建设来讲已十分必要。随着我国经济高速增长和产业结构快速调整，电力产业消费结构中用电企业的高能耗也给电力行业的健康发展带来了问题。在用电需求中，居民用电、社会用电加上农业等用电只占到全国总用电量的30%，而工业用电就占到全国总用电量的70%。在工业用电中，高耗能行业的高速发展造成了电力紧缺和环境污染的问题。正是因为电力市场充满了各种各样的风险，越来越多的市场设计者和研究者认识到电力结构研究和量化电力市场风险，进行风险的度量，以实现有效的风险管理，对电力市场的健康发展是很重要的6,7。1.1.2 选题意义随着中国经济的快速发展和低碳经济在全球范围内的主流发展，电力市场发展对于推动中国经济的可持续发展起到至关重要的作用，也使得电力结构和电力市场风险研究成为电力市场领域内的研究热点问题。现有的电力结构研究工作还停留在定性分析为主、定量分析为辅的工作阶段，不能全面、客观的对电力结构展开研究8,9。如何全面、客观的展开电力结构的研究是一个亟待解决的问题。本文对电力结构的研究工作：1）从中国电力结构的面板数据入手，采用定量分析为主、定性分析为辅的研究方法分析电力结构，研究关注的是电力结构总体趋势；2）在对电力结构总体趋势研究的基础上，对各电力结构中的具体分类(如电力市场中的电力消费等)进行变结构研究，通过对电力市场相关数据的数据生成过程研究，探求电力结构的各分类数据特征和重要变动，以补充和完善电力结构研究。本文对电力市场进行变结构(即结构突变)研究，研究关注点由电力结构的一般趋势变化转向对电力结构的特殊变化研究，文章首次把结构突变理论引入中国电力市场的研究，具有一定的创新性。 此外，以火力发电为主、电力消费以工业消费为主的电力结构使电力行业的发展面临巨大的环境压力与电力市场风险。为了在电力市场中建设完善的风险管理制度与体系以保证电力市场健康、有序地发展，对电力市场的风险度量研究就显得尤为重要。随着中国电力市场的发展，学者们加大力度对电力市场风险度量展开研究。面对复杂多变的电力市场内、外部环境，仅仅从原有对电力市场风险研究侧重于电力市场中金融风险研究、市场风险研究是不够的6。因此，本文考虑到电力结构因素对电力市场风险的影响，借助于国内外先进的风险度量技术，通过对国内外电力市场风险度量方法、理念的比较，首次考虑结构因素对电力市场风险的影响，把结构因素带入到电力市场风险的研究中，为研究中国电力市场风险度量提供一个全新的视角。1.2 国内外研究综述本论文涉及的学科交叉性较强，参考文献较多，大致可以分为：互动关系、变结构(结构突变)、风险管理等领域。考虑到文章的整体性，一些主要的参考文献在后面相应章节中进行详细论述，本节中只是提到相关领域的一些经典文献。1.2.1 电力市场与国民经济关系研究随着市场经济体制的建立，中国经济保持着快速增长态势，经济增长效率和质量已成为中国经济发展的一个重要问题。我国经济增长对电力工业的依赖，已经成为了影响和制约经济持续、快速发展的核心问题。电力工业成为国民经济的基础产业，与国民经济发展密切相关。一方面，国民经济发展带动电力市场发展，另一方面，电力市场增长也推动国民经济进一步发展。分析电力市场与国民经济发展的相关关系，有助于根据国民经济的发展来准确把握电力工业发展趋势，为电力平衡和建设速度等提供可靠的依据。过去几十年来，电力、能源消费与经济发展关系研究领域涌现出大量的研究文献。较早的研究工作是Kraft J和Kraft A(1978)进行的，他们通过研究发现：美国在19471974年期间，仅仅存在国民生产总值对能源消费的单向因果关系，这意味着实行能源保护政策将不会对国民生产总值增长产生影响10。Akarca和Long(1980)使用了Kraft J和Kraft A(1978)研究相同的时间序列数据的基础上，通过缩短样本期限，研究发现：他们得到研究结果与Kraft J和Kraft A(1978)的不同，这说明不同样本区间的选择将会导致不同的实证结果11。Yu和Choi(1985)使用美国、英国、波兰、韩国和菲律宾5个国家的相关数据进行研究，研究发现：国民生产总值和能源消费之间不存在因果关系的国家有：美国、英国和波兰；国民生产总值对能源消费存在单项因果关系的国家有韩国；能源消费对国民生产总值存在单项因果关系的国家有菲律宾；该研究表明对不同国家国民生产总值与能源消费的因果关系检验所得到的检验结果存在不同的情况，因此对不同国家研究时要采取具体情况具体分析的方法。Yu和Jin(1992)使用EngleGranger(1987)的两步法，利用美国19741990年间的季度数据，检验了能源消费和收入之间是否存在长期均衡关系。检验结果表明：能源消费和收入之间不存在长期均衡关系。Stern(1993)建立向量自回归模型，对美国19471990年的年度数据进行标准因果关系检验，发现虽然不存在能源消费到国内生产总值的格兰杰(Granger)因果关系，但如果若对最终能源消费按照燃料构成进行调整的话，就会发现能源消费到国内生产总值间存在Granger因果关系12,13。然而，这些研究在实证分析方法方面都存在着一定的不足，可能导致研究结果出现“伪”结果的情况。为了解决上述问题，Cheng和Lai(1997)应用单位根、协整等检验技术，检验台湾地区19551993年间的能源与经济增长关系，结果发现：国内生产总值到能源消费存在单向因果关系14。Yang(2000)进一步将样本区间更新为19541999年，分别考虑国内生产总值和各种能源(煤、石油、天然气和电)的关系，结果发现：国内生产总值与总能源、煤、电三变量分别存在双向因果关系，天然气到国内生产总值、国内生产总值到石油的单向因果关系15。Lee(2005)利用协整板面技术对18个发展中国家的能源消费与国内生产总值之间因果关系的研究表明：能源消费在长期和短期内均是国内生产总值的因果关系，反之则不成立，研究同时还发现无论长期还是短期内的能源储备均可能对发展中国家的经济有害16。国内的学者们也就此问题展开了研究。林伯强(2003)在三要素生产函数的框架下，运用协整和误差修正模型研究中国电力消费与经济增长之间的关系，研究结果表明：电力消费与经济增长具有内生性，两个变量间互相联系；并得出电力领先于经济的发展的结论，研究表明电力消费是经济增长的格兰杰原因；短期的