和夏冰,王 媛,張宏偉,王文琴,王麗麗 (天津大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,天津 300072)

我國(guó)行業(yè)水資源消耗的關(guān)聯(lián)度分析

和夏冰,王 媛*,張宏偉,王文琴,王麗麗 (天津大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院,天津 300072)

選取2007年相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析,應(yīng)用基于假設(shè)抽取法的水資源消耗產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度計(jì)量模型,比較各行業(yè)水資源的直接消耗和縱向集成消耗,定量測(cè)算出我國(guó)行業(yè)間水資源的流動(dòng)轉(zhuǎn)移情況.通過(guò)分析得到:不同行業(yè)的水資源直接消耗量與滿(mǎn)足自身需求所需的水資源量有所差異,但是對(duì)于經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)而言,所有行業(yè)水資源的直接消耗總量等于為滿(mǎn)足最終需求所需的水資源總量,即水資源在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的不同行業(yè)之間發(fā)生了轉(zhuǎn)移;在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中,農(nóng)業(yè)、基礎(chǔ)工業(yè)作為產(chǎn)業(yè)鏈上游行業(yè)將大量的水資源通過(guò)中間投入的方式轉(zhuǎn)移到其下游行業(yè)中,輕工業(yè)、高科技工業(yè)等產(chǎn)業(yè)鏈下游行業(yè)的直接消耗的水資源無(wú)法滿(mǎn)足自身需求,必須從其上游行業(yè)轉(zhuǎn)移水資源;水資源從產(chǎn)業(yè)鏈的上游逐級(jí)向下游轉(zhuǎn)移,維持著經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)產(chǎn)品的生產(chǎn)與交換;如果行業(yè)的最終需求不變,單純調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)僅是將水資源消耗量大的行業(yè)進(jìn)行區(qū)位或行業(yè)上的轉(zhuǎn)移,而經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水資源消耗的總量并沒(méi)有改變.本文通過(guò)定量化的方式來(lái)研究行業(yè)水資源消耗關(guān)聯(lián),初步揭示了水資源在行業(yè)間的消耗規(guī)律,能夠?yàn)楫a(chǎn)業(yè)調(diào)整提供新視角,為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整政策提供更為科學(xué)的依據(jù).

投入產(chǎn)出；水資源轉(zhuǎn)移；產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)；假設(shè)抽取法

在水資源的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)分析中,判斷行業(yè)用水關(guān)聯(lián)和特性時(shí)常用的指標(biāo)為直接用水系數(shù)和完全用水系數(shù)[1].然而,直接用水系數(shù)與行業(yè)總產(chǎn)出相關(guān),并未與行業(yè)的最終需求建立聯(lián)系,計(jì)算結(jié)果只依賴(lài)于中間投入,無(wú)法完全反映產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)[2];而建立在 Leontief逆矩陣基礎(chǔ)上的完全用水系數(shù),雖然融合了水資源消耗的直接和間接聯(lián)系,但是由于該系數(shù)只是對(duì)行業(yè)的最終需求而言,也存在著一定的局限性[3].因而,單純比較行業(yè)的直接用水系數(shù)和完全用水系數(shù)來(lái)判斷行業(yè)用水關(guān)聯(lián)特征是不確切的.

在縱向集成測(cè)算法和假設(shè)抽取法的基礎(chǔ)上,Rosa Duarte創(chuàng)立了水資源消耗產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度計(jì)量模型,將行業(yè)用水關(guān)聯(lián)影響效應(yīng)分解為內(nèi)部效應(yīng)、復(fù)合效應(yīng)、凈前項(xiàng)關(guān)聯(lián)和凈后項(xiàng)關(guān)聯(lián)四個(gè)部分,通過(guò)用水量而不是用水系數(shù)(單位產(chǎn)品耗水量)來(lái)測(cè)算行業(yè)間的用水關(guān)聯(lián)特性[4].

本文利用我國(guó)2007年投入產(chǎn)出表,應(yīng)用此方法定量分析我國(guó)行業(yè)直接或間接用水量及其關(guān)聯(lián)特性.在此基礎(chǔ)上,對(duì)行業(yè)用水的凈前項(xiàng)關(guān)聯(lián)和凈后項(xiàng)關(guān)聯(lián)進(jìn)一步分解,從而得到我國(guó)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中水資源的轉(zhuǎn)移方向和數(shù)量.

1 基于假設(shè)抽取法的水資源消耗產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度計(jì)量模型

1.1 行業(yè)水資源關(guān)聯(lián)度的測(cè)算

Schultz創(chuàng)立的假設(shè)抽取法(Hypothetical Extraction Method,HWM)最早應(yīng)用于分析產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)對(duì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的影響.該方法假設(shè)將 j部門(mén)從經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中抽走,通過(guò)比較抽走 j部門(mén)前后經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)總產(chǎn)出的變化,分析 j部門(mén)對(duì)整個(gè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)造成的影響,從而測(cè)算該部門(mén)的重要性[5].

Cella借鑒假設(shè)抽取法的思想,提出了測(cè)算經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度的方法[6],方法如下:

假定Bs為該經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中幾個(gè)部門(mén)(或一個(gè)部門(mén))所組成的一個(gè)產(chǎn)業(yè)群,則 B-s為剩余部門(mén)所組成的產(chǎn)業(yè)群,則經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)可以描述為

在假設(shè)的經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中,產(chǎn)業(yè)群 Bs*不與其他部門(mén)產(chǎn)品發(fā)生產(chǎn)品交易,其經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)可以通過(guò)給Aij*賦零值而得到,假定的生產(chǎn)關(guān)系描述為:

比較兩個(gè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的總產(chǎn)出,得到:

這里,總產(chǎn)出的變化反應(yīng)出產(chǎn)業(yè)群Bs對(duì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的影響程度.

在此基礎(chǔ)上,Rosa Duarte基于Pasinetti的縱向集成測(cè)算法,將部門(mén)直接用水系數(shù)引入產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)公式中,以縱向集成消耗形式,將假設(shè)抽取法中的關(guān)聯(lián)[式(1)]分解為各自獨(dú)立的四部分,用來(lái)進(jìn)行水資源產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度分析[4]:內(nèi)部效應(yīng)(IE): qs(1 - As,s)-1ys;復(fù)合效應(yīng)(ME): qsCs,sys= qs[Δs,s- (1 -As,s)-1] ys;凈后項(xiàng)關(guān)聯(lián)(NBL): q-sC-s,sys=q-sΔ-s,sys;凈前項(xiàng)關(guān)聯(lián)(NFL): qsCs,-sy-s= qsΔs,-sy-s.其中,qs、q-s分別是產(chǎn)業(yè)群Bs、B-s單位產(chǎn)品的水資源投入向量(直接用水系數(shù)行向量),qs= ws/ xs,ws表示產(chǎn)業(yè)群Bs的用水量,xs表示產(chǎn)業(yè)群Bs的總產(chǎn)出.

圖1 水資源消耗關(guān)聯(lián)度分解Fig.1 The analysis of water consumption linkage

如圖1所示,內(nèi)部效應(yīng)是假定產(chǎn)業(yè)群Bs產(chǎn)品的生產(chǎn)和交易在產(chǎn)業(yè)群內(nèi)部獨(dú)自完成,不與其余產(chǎn)業(yè)群 B-s發(fā)生聯(lián)系時(shí)所發(fā)生的水資源消耗量,即水資源在本產(chǎn)業(yè)群內(nèi)部行業(yè)間的消耗量.復(fù)合效應(yīng)是產(chǎn)業(yè)群Bs的一部分產(chǎn)品被其他產(chǎn)業(yè)群B-s購(gòu)買(mǎi)作為中間投入,用來(lái)生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)群 B-s的產(chǎn)品,這些產(chǎn)品后又被產(chǎn)業(yè)群 Bs購(gòu)買(mǎi)回來(lái)作為中間投入,形成產(chǎn)業(yè)群 Bs最終消費(fèi)品所消耗的水資源,具有前項(xiàng)和后項(xiàng)關(guān)聯(lián)雙重特性.凈后項(xiàng)關(guān)聯(lián)是產(chǎn)業(yè)群Bs為滿(mǎn)足最終需求ys對(duì)通過(guò)購(gòu)買(mǎi)其余產(chǎn)業(yè)群B-s產(chǎn)品而直接和間接消耗其余產(chǎn)業(yè)群B-s的水資源,反映水真正的凈“輸入”.凈前項(xiàng)關(guān)聯(lián)是產(chǎn)業(yè)群 Bs的產(chǎn)品被其余產(chǎn)業(yè)群 B-s購(gòu)買(mǎi)用來(lái)滿(mǎn)足B-s最終需求 y-s而直接和間接消耗的產(chǎn)業(yè)群 Bs的水資源,且不會(huì)返回,是產(chǎn)業(yè)群 Bs真正的水資源凈“輸出”[7].縱向集成消耗是為滿(mǎn)足產(chǎn)業(yè)群 Bs的所需要的直接用水量和間接用水量之和,即縱向集成消耗=內(nèi)部效應(yīng)+復(fù)合效應(yīng)+凈后項(xiàng)關(guān)聯(lián);直接消耗是產(chǎn)業(yè)群Bs消耗的自然形態(tài)的水資源量,是對(duì)產(chǎn)業(yè)群 Bs總產(chǎn)出而言的用水量,即直接消耗=內(nèi)部效應(yīng)+復(fù)合效應(yīng)+凈前項(xiàng)關(guān)聯(lián).

利用上述關(guān)系式可將縱向集成消耗與直接消耗分別按其構(gòu)成進(jìn)行分解,測(cè)算通過(guò)產(chǎn)品交易中輸出和輸入的水資源量,確定產(chǎn)業(yè)群Bs的產(chǎn)品在水資源消耗和需求上的替代作用.

1.2 行業(yè)水資源凈轉(zhuǎn)移的測(cè)算

若剩余產(chǎn)業(yè)群 B-s是由多個(gè)行業(yè)組成,可以將產(chǎn)業(yè)群Bs的凈后項(xiàng)關(guān)聯(lián)進(jìn)一步分解.設(shè)t行業(yè)是剩余產(chǎn)業(yè)群B-s中的行業(yè),則有

式中: NBLt→s為t行業(yè)轉(zhuǎn)移到產(chǎn)業(yè)群Bs的水資源量.

同理,可以將產(chǎn)業(yè)群Bs的凈前項(xiàng)關(guān)聯(lián)進(jìn)一步分解,即

式中: NFLs→t為產(chǎn)業(yè)群Bs轉(zhuǎn)移到t行業(yè)的水資源量.

比較產(chǎn)業(yè)群Bs的凈前項(xiàng)關(guān)聯(lián)和凈后項(xiàng)關(guān)聯(lián),兩者差值即為該產(chǎn)業(yè)群的水資源凈轉(zhuǎn)移量:

若NT為正值,表示產(chǎn)業(yè)群Bs向經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)凈輸出水資源;若NT為負(fù)值,表示產(chǎn)業(yè)群Bs從經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)凈輸入水資源.

為了明確行業(yè)間水資源凈轉(zhuǎn)移情況,將產(chǎn)業(yè)群Bs水資源凈轉(zhuǎn)移量NT分解:

式中: NTs→t為產(chǎn)業(yè)群Bs凈轉(zhuǎn)移到t行業(yè)的水資源量.

若NTs→t為正值,表示產(chǎn)業(yè)群Bs向t行業(yè)凈輸出水資源;若NTs→t為負(fù)值,表示產(chǎn)業(yè)群Bs從t行業(yè)凈輸入水資源.

2 我國(guó)水資源消耗關(guān)聯(lián)度分析

2.1 數(shù)據(jù)收集與整理

選擇2007年為基準(zhǔn)年,數(shù)據(jù)分別來(lái)源于中國(guó)投入產(chǎn)出表[8],農(nóng)業(yè)用水量來(lái)源于中國(guó)水資源公報(bào)[9],工業(yè)用水量來(lái)源于中國(guó)環(huán)境年鑒中各工業(yè)行業(yè)用水量數(shù)據(jù)[10].

為研究需要,采用以合促統(tǒng)的手段,將分類(lèi)細(xì)致的數(shù)據(jù)向分類(lèi)粗的數(shù)據(jù)口徑統(tǒng)一,以中國(guó)投入產(chǎn)出表中的行業(yè)分類(lèi)為基本參考,最終合并為五大類(lèi)17個(gè)行業(yè),見(jiàn)表1.

表1 我國(guó)行業(yè)分類(lèi)Table 1 The classification of Chinese industries

2.2 行業(yè)水資源縱向集成消耗與直接消耗

經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中,結(jié)合行業(yè)的最終需求的水資源縱向集成消耗總量與水資源直接消耗總量相等,為 4251.02×108m3,如圖 2所示,即所有行業(yè)直接消耗的自然形態(tài)水資源總量,通過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈輸送轉(zhuǎn)移,等于所有行業(yè)為滿(mǎn)足最終需求直接和間接消耗的水資源總量.十分有限,僅占其縱向集成消耗的 1.10%,即農(nóng)業(yè)對(duì)行業(yè)自身的依賴(lài)性較高,對(duì)其他行業(yè)的依賴(lài)性較低.

of vertical integrated water consumption

agriculture

輕工業(yè)水資源縱向集成消耗最多,為1821.02×108m3,占經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水資源縱向集成消耗總量的 42.84%;其次為農(nóng)業(yè),為經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水資源縱向集成消耗總量的36.90%;基礎(chǔ)工業(yè)、高科技工業(yè)和其他制造業(yè)水資源縱向集成消耗相對(duì)較少,分別占經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水資源縱向集成消耗總量的9.70%、8.72%和1.84%.

水資源直接消耗量最多的行業(yè)為農(nóng)業(yè),為3601.78×108m3,占經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水資源直接消耗總量的84.73%;基礎(chǔ)工業(yè)水資源直接消耗量所占比例為12.57%;輕工業(yè)、高科技工業(yè)和其他制造業(yè)水資源直接消耗量較少,共占經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水資源直接消耗總量的2.70%.

2.3 行業(yè)水資源消耗的關(guān)聯(lián)度

2.3.1 農(nóng)業(yè)水資源關(guān)聯(lián)度 農(nóng)業(yè)水資源的縱向集成消耗僅為其直接消耗的 43.55%(圖 3),意味著農(nóng)業(yè)有水資源轉(zhuǎn)移到經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的其他行業(yè)中.

農(nóng)業(yè)的內(nèi)部效應(yīng)為 1488.12×108m3,占其縱向集成消耗的 94.88%.也就是說(shuō),農(nóng)業(yè)為滿(mǎn)足自身最終需求所需的水資源中,94.88%都是來(lái)自行業(yè)內(nèi)部的產(chǎn)品交換,從其他行業(yè)凈輸入的水資源

農(nóng)業(yè)的凈前項(xiàng)關(guān)聯(lián)為 2050.58×108m3,占其直接消耗的56.93%,而內(nèi)部效應(yīng)占其直接消耗的41.32%.雖然農(nóng)業(yè)水資源直接消耗顯著高于其他行業(yè),但是56.93%的直接消耗卻是轉(zhuǎn)移到其他行業(yè),用于其他行業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn),且不發(fā)生返回.這不僅對(duì)農(nóng)業(yè)自身水資源直接消耗水平有一定影響,對(duì)經(jīng)濟(jì)體系用水也有重要影響,其他行業(yè)水資源需求能否獲得滿(mǎn)足,很大程度上依賴(lài)于農(nóng)業(yè)的水資源轉(zhuǎn)移.

農(nóng)業(yè)水資源的凈輸出中,轉(zhuǎn)移到輕工業(yè)的水資源為 1656.72×108m3,占其凈前項(xiàng)關(guān)聯(lián)的80.79%;轉(zhuǎn)移到高科技工業(yè)、基礎(chǔ)工業(yè)和其他制造業(yè)的水資源分別占農(nóng)業(yè)凈前項(xiàng)關(guān)聯(lián)的8.50%、7.40%和 3.31%.可見(jiàn),輕工業(yè)是農(nóng)業(yè)水資源轉(zhuǎn)移的主要對(duì)象.

2.3.2 基礎(chǔ)工業(yè)水資源關(guān)聯(lián)度 基礎(chǔ)工業(yè)的水資源縱向集成消耗為直接消耗的 77.18%(圖 4),該比例高于農(nóng)業(yè).基礎(chǔ)工業(yè)也有水資源轉(zhuǎn)移到經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中,但轉(zhuǎn)移量低于農(nóng)業(yè).

基礎(chǔ)工業(yè)的縱向集成消耗以?xún)?nèi)部效應(yīng)為主,為 237.07×108m3,占其縱向集成消耗的 57.46%;而凈后項(xiàng)關(guān)聯(lián)所占比例與農(nóng)業(yè)相比有所提高,為40.00%.這意味著基礎(chǔ)工業(yè)用水不但對(duì)行業(yè)自身有較高的依賴(lài)性,同時(shí)對(duì)其他行業(yè)也存在著一定的依賴(lài)性.基礎(chǔ)工業(yè)水資源的凈輸入中,絕大部分是從農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)移的,輸入量為151.77×108m3,占其凈后項(xiàng)關(guān)聯(lián)的96.82%.

基礎(chǔ)工業(yè)直接消耗的水資源主要轉(zhuǎn)移到其他行業(yè)中,其凈前項(xiàng)關(guān)聯(lián)為278.72×108m3,占直接消耗的 52.14%.其中,基礎(chǔ)工業(yè)轉(zhuǎn)移到高科技工業(yè)的水資源最多,為179.34×108m3,占凈輸出量的64.34%,即高科技工業(yè)是基礎(chǔ)工業(yè)水資源轉(zhuǎn)移的主要對(duì)象.

2.3.3 輕工業(yè)水資源關(guān)聯(lián)度 輕工業(yè)的水資源縱向集成消耗是其直接消耗的17.83倍(圖5),也就是說(shuō),輕工業(yè)直接消耗的水資源無(wú)法完全滿(mǎn)足自身的最終需求,必須以中間投入的方式,通過(guò)購(gòu)買(mǎi)其他行業(yè)的產(chǎn)品,輸入更多水資源,才能滿(mǎn)足自身產(chǎn)品生產(chǎn)的需要.

輕工業(yè)水資源消耗的凈后向關(guān)聯(lián)為1733.58×108m3,占其縱向集成消耗的 95.20%.也就是說(shuō),為滿(mǎn)足輕工業(yè)自身最終需求而消耗的水資源中,僅有4.56%來(lái)自于該行業(yè)自身,而95.20%都是從其他行業(yè)凈轉(zhuǎn)移到輕工業(yè)的,即輕工業(yè)的水資源消耗對(duì)其他行業(yè)的依賴(lài)性很強(qiáng),而對(duì)行業(yè)自身的依賴(lài)性較弱.其中,農(nóng)業(yè)是輕工業(yè)水資源的主要來(lái)源,水資源轉(zhuǎn)移量占輕工業(yè)凈后項(xiàng)關(guān)聯(lián)的95.57%.

與農(nóng)業(yè)和基礎(chǔ)工業(yè)不同,輕工業(yè)的水資源直接消耗中,81.29%是內(nèi)部效應(yīng),為 83.05×108m3,凈前項(xiàng)關(guān)聯(lián)僅占14.40%,即輕工業(yè)直接消耗的水資源主要用于行業(yè)自身生產(chǎn),轉(zhuǎn)移到其他行業(yè)的水資源比較少.

2.3.4 高科技工業(yè)水資源關(guān)聯(lián)度 高科技工業(yè)的水資源消耗縱向集成消耗是直接消耗的30.17倍(圖6).內(nèi)部效應(yīng)為10.06×108m3,占其直接消耗的比例高達(dá)81.92%;凈后項(xiàng)關(guān)聯(lián)為359.88×108m3,占其縱向集成消耗的97.11%,即高科技工業(yè)直接消耗的水資源主要用于自身生產(chǎn),但這部分水資源并不能完全滿(mǎn)足自身最終需求,而從經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中輸入了大量水資源.農(nóng)業(yè)和基礎(chǔ)工業(yè)分別向高科技工業(yè)輸入174.31×108m3和179.34×108m3水資源, 是高科技工業(yè)水資源的主要供給者,占高科技工業(yè)凈后項(xiàng)關(guān)聯(lián)的48.44%和49.83%.

high-technology industry

2.3.5 其他制造業(yè)水資源關(guān)聯(lián)度 其他制造業(yè)幾乎完全依賴(lài)于經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中其他行業(yè)對(duì)該行業(yè)的水資源輸入.如圖7所示,其他制造業(yè)水資源的縱向集成消耗是其直接消耗的266.65倍,其凈后項(xiàng)關(guān)聯(lián)為 78.18×108m3,占縱向集成消耗的99.73%.其他制造業(yè)主要從農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)移水資源(97.78×108m3),占其凈后項(xiàng)關(guān)聯(lián)的86.70%.

2.4 行業(yè)水資源凈轉(zhuǎn)移

如圖 8,農(nóng)業(yè)和基礎(chǔ)工業(yè)是經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中水資源的供給者,分別向經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)凈轉(zhuǎn)移水資源量為2033.30×108m3和121.96×108m3.輕工業(yè)、高科技工業(yè)和其他制造業(yè)是經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中水資源的接收者,分別從經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中凈轉(zhuǎn)移了1718.86×108m3、358.30×108m3和78.10×108m3水資源.

圖8 我國(guó)各行業(yè)水資源凈轉(zhuǎn)移Fig.8 Net water transfer among sectors in China

農(nóng)業(yè)是“真正的”水資源凈輸出行業(yè),雖然有水資源從其他行業(yè)轉(zhuǎn)移到農(nóng)業(yè),如基礎(chǔ)工業(yè)和輕工業(yè),但由于這部分水資源相對(duì)較少,無(wú)法平衡農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)移到其他行業(yè)中的水資源.如圖9所示,農(nóng)業(yè)凈轉(zhuǎn)移到其他四類(lèi)行業(yè)的水資源量有所差異.其中,農(nóng)業(yè)凈轉(zhuǎn)移到輕工業(yè)的水資源最多,為1653.58×108m3;而凈轉(zhuǎn)移到其他制造業(yè)的水資源相對(duì)較少,為67.78×108m3.

圖9 我國(guó)行業(yè)水資源凈轉(zhuǎn)移分解Fig.9 The analysis of net water transfer among sectors in China

基礎(chǔ)工業(yè)水資源凈轉(zhuǎn)移的行業(yè)包括輕工業(yè)、高科技工業(yè)和其他制造業(yè),其中凈轉(zhuǎn)移到高科技工業(yè)中的水資源最多,為178.44×108m3.基礎(chǔ)工業(yè)并沒(méi)有水資源凈轉(zhuǎn)移到農(nóng)業(yè)中,相反地,基礎(chǔ)工業(yè)從農(nóng)業(yè)凈輸入了137.72×108m3水資源,即農(nóng)業(yè)是基礎(chǔ)工業(yè)嚴(yán)格意義上的水資源供給者.

輕工業(yè)水資源凈轉(zhuǎn)移的對(duì)象為高科技工業(yè)和其他制造業(yè),而從農(nóng)業(yè)和基礎(chǔ)工業(yè)凈轉(zhuǎn)移來(lái)的水資源量遠(yuǎn)高于輕工業(yè)凈輸出的水資源量,因而輕工業(yè)是水資源凈輸入行業(yè),且水資源凈輸入量相當(dāng)可觀(guān).

高科技工業(yè)只凈轉(zhuǎn)移 0.01×108m3水資源到其他制造業(yè),而從農(nóng)業(yè)和基礎(chǔ)工業(yè)凈轉(zhuǎn)移了大量水資源,從輕工業(yè)轉(zhuǎn)移的水資源量較低.

其他制造業(yè)沒(méi)有向其他任何行業(yè)凈轉(zhuǎn)移水資源,相反地,其他行業(yè)都有一定量的水資源凈轉(zhuǎn)移到其他制造業(yè),其中,從農(nóng)業(yè)凈輸入的水資源相對(duì)較多.可以說(shuō),其他制造業(yè)是真正意義上的水資源凈輸入行業(yè).

基于以上分析,可以得到經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)行業(yè)間水資源凈轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)量.在整個(gè)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈中,位于上游的農(nóng)業(yè)和基礎(chǔ)工業(yè),通過(guò)中間投入的方式將自身產(chǎn)品的水資源凈轉(zhuǎn)移到下游的其他行業(yè);位于產(chǎn)業(yè)鏈下游的輕工業(yè)、高科技工業(yè)和其他制造業(yè),通過(guò)中間投入的方式從上游行業(yè)凈輸入水資源來(lái)滿(mǎn)足自身的最終需求.產(chǎn)業(yè)間進(jìn)行產(chǎn)品交換的同時(shí),水資源也從產(chǎn)業(yè)鏈的上游行業(yè)轉(zhuǎn)移到產(chǎn)業(yè)鏈的下游行業(yè).

3 討論

調(diào)整產(chǎn)業(yè)最終需求規(guī)模會(huì)是緩解水資源供需矛盾的有效選擇.在區(qū)域產(chǎn)業(yè)調(diào)整過(guò)程中,需要考慮行業(yè)之間水資源的替代關(guān)系.將高耗水行業(yè)遷出,僅是降低的某一區(qū)域的用水量,并沒(méi)有降低所有區(qū)域的用水總量.如何根據(jù)我國(guó)水資源消耗現(xiàn)狀,科學(xué)地進(jìn)行水資源優(yōu)化配置,建立節(jié)水型社會(huì),還有待更深入的研究.

本文所應(yīng)用的基于假設(shè)抽取法的水資源消耗產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度計(jì)量模型,其計(jì)算結(jié)果是一種較為簡(jiǎn)單的行業(yè)用水情況,既沒(méi)有考慮行業(yè)內(nèi)部水資源循環(huán)利用的情形,也沒(méi)有考慮不同行業(yè)對(duì)水質(zhì)要求的差異問(wèn)題.實(shí)際上,上述兩種情況都是客觀(guān)存在的,如何更為準(zhǔn)確地測(cè)算出復(fù)雜情況下的行業(yè)用水關(guān)聯(lián),將是今后研究的內(nèi)容.

4 結(jié)論

4.1 經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)水資源的縱向集成消耗總量等于直接消耗總量,即經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)所有行業(yè)直接消耗的自然形態(tài)的水資源總量能夠滿(mǎn)足最終需求所需要的水資源.但是經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)部,由于每個(gè)行業(yè)最終需求不同,各行業(yè)水資源消耗的縱向集成消耗不同,與直接消耗的比較結(jié)果表明,不同行業(yè)之間發(fā)生了水資源轉(zhuǎn)移.縱向集成消耗小于直接消耗的農(nóng)業(yè)和基礎(chǔ)工業(yè),雖然直接消耗量很高,但是用于滿(mǎn)足自身最終需求的水資源量不足其直接消耗量的50%,而是將一定比例的水資源轉(zhuǎn)移到經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的其他行業(yè);而縱向集成消耗大于直接消耗的輕工業(yè)、高科技工業(yè)和其他制造業(yè),雖然直接消耗量較低,但是無(wú)法滿(mǎn)足自身的最終需求,需要其他行業(yè)為這三類(lèi)行業(yè)提供水資源,這部分水資源量占各自水資源縱向集成消耗量的比例均達(dá)到95%以上.

4.2 經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中,所有行業(yè)水資源消耗的凈前項(xiàng)關(guān)聯(lián)總和等于凈后項(xiàng)關(guān)聯(lián)總和,即通過(guò)中間投入,各行業(yè)輸出到其他行業(yè)的水資源總量等于行業(yè)從其他行業(yè)輸入的水資源總量.從農(nóng)業(yè)、基礎(chǔ)工業(yè)、輕工業(yè)、高科技工業(yè)到其他制造業(yè),都是從其上游行業(yè)凈輸入水資源,向其下游行業(yè)凈輸出水資源.水資源按照產(chǎn)業(yè)鏈的方向進(jìn)行流動(dòng)轉(zhuǎn)移,維持經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的產(chǎn)品生產(chǎn)與交換.其中,農(nóng)業(yè)是經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)最大的水資源供給者,而輕工業(yè)是經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)最大的水資源接收者.

4.3 行業(yè)的水資源消耗取決于自身的最終需求.如果最終需求不變,行業(yè)用水需求就不變,單純調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)未必會(huì)影響經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)用水總量,直接消耗的水資源只不過(guò)是在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)部按照產(chǎn)業(yè)鏈方向逐級(jí)由上游向下游轉(zhuǎn)移,即最終去向發(fā)生變化,但是水資源消耗總量并未發(fā)生改變.產(chǎn)業(yè)間的關(guān)系非常復(fù)雜,有些直接水資源消耗量低的行業(yè)需要水資源消耗量高的行業(yè)支撐才能發(fā)展,這些低耗水行業(yè)是深深錨定在高耗水行業(yè)產(chǎn)出中的,也就是說(shuō),低耗水行業(yè)的發(fā)展有時(shí)會(huì)同時(shí)增加高耗水行業(yè)的產(chǎn)出.

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Linkage analysis of water use among industrial sectors in China.

HE Xia-bing, WANG Yuan*, ZHANG Hong-wei, WANG Wen-qin, WANG Li-li (School Environmental Science and Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China). China Environmental Science, 2012,32(4)：762～768

The aim of this paper was to study the behaviour of the productive sectors of the Chinese economy as direct and indirect consumers of water. Industrial water consumption linkages analysis was empolyed, based on hypothetical extraction method. By comparing the direct water consumption with vertical integrated water consumption based on the input-output data of water utilization in 2007 in China, direct water consumption of each sector was not equal to water required to meet final demand of itself. In view of the economy, the total of direct water consumption of all sectors was equivalent to the total of water required to meet final demand of themselves. Water resource transferred among productive sectors. In the supply-chain, upstream sectors such as agriculture and basic industry, met their final demand by the internal exchange of production, and transferred a large number of water resource to their downstream sectors by intermediate input. On the contrary, downstream sectors such as light industry and high-technology industry, transferred a great quantity of water resource from their upstream sectors, because their direct water consumption was unable to meet the final demand. In this way, water resource was transferred from upstream to downstream step by step to maintain the production and exchange in economy. If the final demand did not have a change, industrial restructuring was just to divert the sector with a high-water-consumption from a place to the other. Therefore, the total water consumption of the economy did not have a change. This paper revealed the regular of industrial water consumption so as to provide a fresh perspective of structure adjustment and more scientific basis of policy-making.

input-output analysis；water resource transfer；industries linkage；hypothetical extraction method

X32

A

1000-6923(2012)04-0762-07

2011-08-25

國(guó)家水體污染控制與治理科技重大專(zhuān)項(xiàng)(2009ZX07317-005-001)

* 責(zé)任作者, 副教授, w_yuan77@163.com

和夏冰(1986-),女,遼寧沈陽(yáng)人,碩士,主要研究方向?yàn)樗Y源規(guī)劃與管理.發(fā)表論文2篇.