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(遼寧師范大學(xué) a.城市與環(huán)境學(xué)院；b.海洋經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展研究中心，遼寧 大連 116029)

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遼寧省水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系研究

徐威威a蓋 美a,b

(遼寧師范大學(xué) a.城市與環(huán)境學(xué)院；b.海洋經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展研究中心，遼寧 大連 116029)

水資源與經(jīng)濟(jì)增長是當(dāng)今我國研究的兩大課題。以水資源利用為視角，運(yùn)用協(xié)整理論分析2000—2015年間遼寧省水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)系。結(jié)果表明，遼寧省水資源利用與GDP增長之間存在著協(xié)整關(guān)系，經(jīng)濟(jì)增長率是遼寧省用水總量和水資源利用效率的格蘭杰因；經(jīng)濟(jì)增長率每提升1%，水資源利用效率將提高約0.83%,相應(yīng)的用水總量則降低約0.33%。利用ECM誤差修正模型，預(yù)測遼寧省2016—2020年間年均經(jīng)濟(jì)增長速度為6%的所需用水總量,逆向推演基于水資源承載能力情況下經(jīng)濟(jì)增長的適宜速度。

水資源利用；經(jīng)濟(jì)增長；協(xié)整關(guān)系；遼寧省

0 引言

水資源是人類社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中必不可少的自然資源,水資源的開發(fā)利用為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和改善生態(tài)環(huán)境供應(yīng)了必要的淡水。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的進(jìn)程中,因?yàn)槿狈茖W(xué)用水知識以及對水資源的應(yīng)有保護(hù),導(dǎo)致城市水環(huán)境失衡,對水資源的可持續(xù)利用造成不良影響。所以必須統(tǒng)籌水資源的開發(fā)利用和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系,促成人與自然的和諧共存。

資源支持經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而水資源在當(dāng)中的作用極其重要，水資源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系分析可為我們擬定可持續(xù)性的發(fā)展策略提供參考。近年探究兩者關(guān)系的理論多利用脫鉤理論和協(xié)整理論，如潘安娥等[1]、谷學(xué)明等[2]基于外部水足跡角度分別對湖北與江蘇的水資源利用和經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展進(jìn)行脫鉤分析，得出水資源利用效率和經(jīng)濟(jì)發(fā)展正相關(guān)的結(jié)論，但是水資源壓力也在不斷加重，指出控制污染和節(jié)約用水是減輕水資源壓力的必要舉措。潘丹等[3]運(yùn)用協(xié)整理論，選取農(nóng)業(yè)用水量和農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值指標(biāo)分析我東、中、西部兩者間的關(guān)系；李松華等[4]選取工業(yè)用水量和工業(yè)增加值用水量指標(biāo)分析了河南省兩者間的關(guān)系；羅光明等[5]選取供水總量和生產(chǎn)總值指標(biāo)，覃龍等[6]選取農(nóng)業(yè)用水總量和農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值分析了新疆兩者間的關(guān)系。孫才志等[7]用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法對1996年到2006年大連市的水資源與社會經(jīng)濟(jì)復(fù)合系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展情況進(jìn)行綜合評價(jià)。

1 數(shù)據(jù)來源

為了確保研究的嚴(yán)謹(jǐn)性以及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，本文選取2000—2015年的年度數(shù)據(jù)。選取用水總量、農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水、萬元國民生產(chǎn)總值用水量、農(nóng)田灌溉畝均用水量、萬元工業(yè)增加值用水量等指標(biāo)對水資源利用和經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系進(jìn)行實(shí)際剖析。此處把遼寧省經(jīng)濟(jì)增長和水資源利用視為探究的兩個(gè)經(jīng)濟(jì)因素。若無特別說明，數(shù)據(jù)來源為歷年的《遼寧省統(tǒng)計(jì)年鑒》《遼寧年鑒》《遼寧省水資源公報(bào)》。

2 結(jié)果分析與討論

2.1 經(jīng)濟(jì)增長與用水總量的總體描述

表1 遼寧省2000—2015年經(jīng)濟(jì)總量與用水總量的指標(biāo)狀況

從表1可以看出，截止到2011年遼寧省國內(nèi)生產(chǎn)總值與用水總量成正比，2011年以后遼寧省GDP總量與用水總量成反比。2011年以后國內(nèi)生產(chǎn)總值增長速度有所放緩，相應(yīng)的2011年以后遼寧省用水總量開始逐年減少?？傊?，2011年以前經(jīng)濟(jì)的高速增長主要是基于水資源以及其他礦產(chǎn)資源的高消耗所致，2011年以后遼寧省國內(nèi)生產(chǎn)總值不斷增加而用水總量在持續(xù)降低，這主要?dú)w因于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級以及水資源利用效率的提高。

2.2 經(jīng)濟(jì)增長與用水總量之間的格蘭杰因果檢驗(yàn)

從表1可以看出，遼寧省用水總量和GDP有著相對一致的整體發(fā)展趨向。因而，考慮對兩者進(jìn)行協(xié)整分析。因?yàn)閿?shù)據(jù)存在單位根的問題，一般采取先取對數(shù)再進(jìn)行差分的方式。對遼寧省的總用水量進(jìn)行ADF檢驗(yàn)用來確定單整階數(shù)，具體的檢驗(yàn)結(jié)果見表2，此中，C，T，K各自代表單位根檢驗(yàn)方程中的常數(shù)項(xiàng)、時(shí)間趨勢項(xiàng)與滯后的階數(shù)，i表示一階差分，DW值表示杜賓—卡特森檢驗(yàn)值，ADF值表示單位根檢驗(yàn)值。

表2 ADF單位根檢驗(yàn)結(jié)果

由表2可知：GDP和YSZL的t統(tǒng)計(jì)量值分別是-2.380 2和-1.878 6，均大于顯著性水平5%的臨界值-3.108 2和-3.460 7，表明，GDP、YSZL的水平序列都是非平穩(wěn)的。但是其一階差分序列iGDP、iYSZL通過單位根檢驗(yàn)后即可判讀是平穩(wěn)序列，ADF統(tǒng)計(jì)量為-2.430 9和-1.682 8均不大于顯著性程度為5%的臨界值，所以LGDP和LYSZL為一階單整時(shí)間序列I(1)。對其進(jìn)行回歸分析，檢驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)顯示，在5%臨界值下，LGDP、LYSZL之間確實(shí)存在明顯的協(xié)整關(guān)系。遼寧省總用水量與GDP間的格蘭杰因果關(guān)系的檢驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 遼寧省用水總量與GDP的格蘭杰因果關(guān)系檢驗(yàn)

表3的檢驗(yàn)結(jié)果顯示，GDP與遼寧省總用水量之間存在著十分明顯的雙向因果關(guān)系，GDP的提高或降低必然引起遼寧省用水總量的增加或減少；同樣用水總量的增減變化也能引起GDP的增減變化。

表4 遼寧省用水總量對GDP的廣義差分回歸分析

據(jù)此，建立回歸方程：

LYSZL=54.138 2-0.324 16×LGDP

(1)

調(diào)整R2=0.801 7 DW=1.857 51

Prob(F-statistic)=0.840 7

因?yàn)槟Ｐ椭蠨W值較小，這表示誤差項(xiàng)可能存在自相關(guān)問題，在遼寧省總用水量與GDP的原回歸方程中增加一階自回歸AR(1)，廣義差分回歸結(jié)果見表4。

2.3 國內(nèi)生產(chǎn)總值與水資源利用效率的關(guān)系

2.3.1 水資源利用效率描述

水資源的可持續(xù)性利用是遼寧省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的策略問題，以提高水資源利用率為焦點(diǎn)。水資源利用率也能反映一個(gè)區(qū)域水資源利用潛力因素。通?？梢赃x取單位產(chǎn)值以及單位產(chǎn)品用水量來表征,此文綜合用水效率以萬元GDP為指標(biāo)，工業(yè)用水效率以萬元工業(yè)增加值用水量為指標(biāo)，農(nóng)業(yè)用水效率以農(nóng)田灌溉畝均用水量為指標(biāo),如圖1所示。

從圖1可以看出，遼寧省萬元工業(yè)增加值用水量逐年走低，工業(yè)用水效率逐年提高，從2000年的110m3下降到2015年的17m3，下降幅度達(dá)到84.54%。這一方面歸因于遼寧省工業(yè)化水平的提高以及產(chǎn)業(yè)技術(shù)進(jìn)步，促使企業(yè)節(jié)水能力逐漸增強(qiáng)；另一方面歸因于遼寧省實(shí)施積極的產(chǎn)業(yè)優(yōu)化和結(jié)構(gòu)調(diào)整。但是，農(nóng)業(yè)用水效率在最近10年內(nèi)卻未得到明顯提高，并且在之后的5年用水效率依然不容樂觀。綜合用水效率指標(biāo)中，萬元GDP用水量下降態(tài)勢非常顯著，從2000年的292m3下降到2015年48m3，下降幅度達(dá)到了83.56%，這說明遼寧省近些年節(jié)水工作成果顯著。

2.3.2 遼寧省國內(nèi)生產(chǎn)總值與用水效率之間的格蘭杰因果檢驗(yàn)

依據(jù)上述的研究方法，對2000—2015年萬元GDP用水量的時(shí)間序列進(jìn)行對數(shù)處理，記為LWYGDPYSL。其單位根檢驗(yàn)結(jié)果顯示為-3.416 7，均不小于5%臨界值水平-4.038 2，表征變量的水平序列不平穩(wěn)，但是其一階差分序列的單位根檢驗(yàn)值為-2.596 3，說明LWYGDPYSL為一階單整序列I(1)，因此LWYGDPYSL與LGDP符合協(xié)整檢驗(yàn)，其格蘭杰因果檢驗(yàn)見表5。

表5 GDP與用水效率之間的格蘭杰因果檢驗(yàn)

檢驗(yàn)的結(jié)果表明，用水效率是萬元GDP用水量的格蘭杰因果原因，即提高用水效率有利于遼寧省萬元GDP用水量的降低。由此建立回歸模型，首先對誤差項(xiàng)進(jìn)行一階回歸，消除序列的自相關(guān)問題，得出萬元GDP用水量對用水效率的回歸模型，如公式(2)。

LWYGDPYSL=33.760 1+0.885 496LGDP+[AR(1)=0.478 8]

(2)

調(diào)整R2=0.952 692 DW=0.863 522

Prob(F-statistic)=0.000 0

根據(jù)公式(2)分析得出，用水效率每提高1%,GDP用水總量相應(yīng)地降低約0.97%。伴隨著技術(shù)進(jìn)步以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的同時(shí),資源的利用率也會得到相應(yīng)的提高。

3 模型預(yù)測

3.1 預(yù)測年經(jīng)濟(jì)增長速度為6%的所需供水總量

假設(shè)遼寧省2016—2020年的經(jīng)濟(jì)年均增長速度為6%,同時(shí)根據(jù)2015年的GDP總值28 700.34億元,那么首先得到2016—2020年的預(yù)計(jì)值，見表6。

表6 2016—2020年預(yù)計(jì)GDP

根據(jù)上面的ECM模型,變形得出:

(3)

表7 2016—2020年預(yù)計(jì)用水總量

3.2 預(yù)測基于水資源承載能力前提下的年經(jīng)濟(jì)增長速度

如果遼寧省到2020年扣除生態(tài)環(huán)境用水,可用于生產(chǎn)和生活的用水總量達(dá)到132.44億m3,且用水總量是以相同的增長率增加,那么利用上面的模型可計(jì)算遼寧省2016年—2020年間的預(yù)期GDP。由于2015年用水總量是142.36億m3,那么平均增長率為-0.83%,得到2016—2020年的用水總量和預(yù)期GDP。

表8 水資源承載力下的預(yù)期GDP

根據(jù)假設(shè)用水總量與水資源承載力前提下的用水總量作對比分析得出,遼寧省2016—2020年間年均經(jīng)濟(jì)增長速度應(yīng)保持在6%以內(nèi)比較合適。

4 結(jié)論

本研究應(yīng)用協(xié)整分析理論,從計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度證明了遼寧省經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展對水資源開發(fā)利用的依存關(guān)系,分析了遼寧省用水總量與GDP間的協(xié)整關(guān)系。同時(shí)通過創(chuàng)立這兩個(gè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)間的協(xié)整關(guān)系方程以及誤差修正模型進(jìn)而剖析兩者間的相關(guān)關(guān)系。

如果到2020年扣除生態(tài)環(huán)境用水,可用于生產(chǎn)和生活的供水總量能夠達(dá)到126.32億m3,考慮水資源承載能力,按照遼寧省目前生產(chǎn)力和技術(shù)水平的發(fā)展趨勢,預(yù)測遼寧省2016—2020年間年經(jīng)濟(jì)增長速度應(yīng)控制在6%以內(nèi)。

通過上面的分析計(jì)算和預(yù)測可以看出,在不考慮目前生產(chǎn)力和技術(shù)水平的前提下盲目追求經(jīng)濟(jì)增長速度，會導(dǎo)致遼寧省經(jīng)濟(jì)陷入不可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)。要使有限的水資源適合經(jīng)濟(jì)發(fā)展,首先應(yīng)努力提高水資源利用率，爭取一水多用。其次要適當(dāng)調(diào)整水價(jià)，通過政府有形的手加強(qiáng)對水資源的配置與調(diào)控。

[1]潘安娥,陳麗.湖北省水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展脫鉤分析——基于水足跡視角[J].資源科學(xué),2014,36(2):328—333.

[2]谷學(xué)明,王遠(yuǎn),趙卉卉,等.江蘇省水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系研究[J].中國環(huán)境科學(xué),2012,32(2):351—358.

[3]潘丹,應(yīng)瑞瑤.中國水資源與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長關(guān)系研究——基于面板VAR模型[J].中國人口·資源與環(huán)境,2012,22(1):161—166.

[4]李松華.河南省水資源對經(jīng)濟(jì)增長的影響研究[J].人才資源開發(fā),2014,(18):18—20.

[5]羅光明,侍克斌,張宏俊.新疆水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系[J].干旱區(qū)地理,2009,32(4):565—569.

[6]覃龍,胡錫健,翟玲紅.農(nóng)業(yè)水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長之間的協(xié)整分析[J].黑龍江水專學(xué)報(bào),2006,33(4):19—24.

[7]孫才志,閆冬.基于模型的大連市水資源—社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展評價(jià)[J].水利經(jīng)濟(jì),2008,26(4):1—4.

責(zé)任編輯：富春凱

10.3969/j.issn.1674-6341.2016.06.020

2016-09-13

遼寧省社會科學(xué)規(guī)劃項(xiàng)目(L15BJY017)

徐威威(1987—)，男，安徽阜陽人，碩士研究生。研究方向：資源經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展。

F403

A

1674-6341(2016)06-0051-03