设计（论文）的目的：

本文主要运用协整理论和Granger因果检验并进一步构建协整模型和误差修正模型对长沙市1998-2018年间GDP和能源消费总量以及能源各构成部分消费总量之间关系进行实证分析。人类的一切生产活动都以能源为支撑，能源是人类社会运行与发展的关键性物质基础，在稳定国民经济发展方面具有战略地位。数十年来，长沙市经济取得快速发展，工业化与城市化等的建设及发展进程持续加快，在这一过程中，能源消费显著增加。在能源方面，“十三五”规划纲要提出，对能源革命的推进要更加深入，能源生产利用方式要大力推动变革，能源供给要大程度优化，能源利用率要大力提高，建设清洁、安全、高效的现代化能源体系。通过对长沙市能源消费和GDP的实证分析能够为实现长沙市经济现代化的健康发展，在调整产业结构、建立健全能源制度以及推动技术发展等方面做出规划和指导。Granger因果检验能推测能源消费和GDP之间是否有因果关系；协整方法是分析非平稳经济变量之间数量关系的最主要工具之一，且通过误差修正模型刻画了能源消费与GDP两个经济变量的线性调整机制。因此本文采用此方法组合进行实证研究。

对能源消费与及经济增长之间的研究从上世纪下半叶开始引起重视。Kraft J．和Kraft A．(1978)得出GDP对能源消费存在单向的因果关系，但是两者不存在协整关系。Soytas与Sari(2003)通过误差修正模型，利用因果检验法对印度尼西亚、阿根廷等五国经济增长与能源消费1950-1992年的数据做出检验。得到印度尼西亚和波兰没有因果关联，韩国、土耳其的经济增长是能源消费的单向原因，只有阿根廷两者之间存在相互带动作用。ZamaniMehrzad(2007)通过建立误差修正模型，发现GDP与总体能源之间存在单项因果关系，而与天然气、石油产品消费之间存在双向因果关系#8943;等。

我国能源消费和经济增长的的相关研究是从20世纪90年代末开始的。赵丽霞、魏巍贤（1998）为了对能源消费和经济增长的关系做出研究，通过将能源消费因素带入到柯布道拉格斯生产函数中的方法，从而构建出包括能源消费、劳动力和资本在内的生产函数模型，结果表明，能源消费对经济生产活动的较大，是不可或缺的限制性要素。杨建辉等人（2010）对我国东部和西部地区GDP与能源消费的关联性通过协整检验等方法做出分析，确认了GDP与能源消费之间存在着长期均衡的关系。李云燕（2015）等通过对北京市2001-2012年工业行业的发展现状以及能源消费现状进行研究发现，尽管北京工业能源消费的变化趋势并不明显，但工业消费量占北京能源消费总量的比重在下降。高爽（2018）等通过对武汉市1995-2015年工业能源消费和GDP的相关统计数据进行研究发现，武汉市的工业能源消费量已经有下降的趋势，并粗略得出两者之间存在着同向的相关关系。

2. 研究的基本内容与方案

研究的基本内容：

1、选取1998—2018年长沙市工业能源消费和经济发展的相关统计数据，数据来源于《长沙市统计年鉴》和《统计公报》。利用国家统计局提供的折标煤换算方法，将能源消费相关数据换算成吨标准煤，并对所得数据进行图形处理，绘制时间序列图。

2、依据长沙市工业能源消费与经济发展的时间序列图，进行长沙市工业能源消费现状分析和和长沙市经济发展分析。

3、对能源消费和GDP两个变量的数据取对数，消除数据中可能存在的异方差，然后进行单位根检验，判断两个变量数据的平稳性。

4、若两个序列都是非平稳的，进一步对两个序列进行协整检验。

5、若两个序列之间存在协整关系，进一步构建协整模型和和误差修正模型，并基于得到的动态回归模型进行预测。协整模型度量序列之间的长期均衡关系,而误差修正模型则解释序列的短期波动模型, 它是协整关系的一种重要的表现形式,克服了伪回归的问题, 并有效地描述了经济变量序列之间的长期表现和短期特征。