許長(zhǎng)新，林劍婷

(1.河海大學(xué)商學(xué)院，江蘇 南京 211100；2. 江蘇沿海資源經(jīng)濟(jì)研究中心，江蘇 南京 211100)

0 引 言

水資源是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可或缺的生產(chǎn)資料，是所有國民經(jīng)濟(jì)部門的經(jīng)濟(jì)建設(shè)活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展，工業(yè)化和城鎮(zhèn)化步伐不斷加快，對(duì)水資源的需求愈加迫切。江蘇作為全國最具經(jīng)濟(jì)活力的省份之一，工業(yè)化和城鎮(zhèn)化水平相對(duì)較高，三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)處于不斷優(yōu)化和升級(jí)中，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)序列為“二三一”，第一產(chǎn)業(yè)比重逐漸下降，從2003年占比5.5%降為2013年的3.4%，第三產(chǎn)業(yè)比重逐步上升，從2003年占比19.7%升至2013年的25.5%。江蘇作為一個(gè)過境水資源相對(duì)豐富、境內(nèi)水資源相對(duì)短缺的省份，在近十年經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展的進(jìn)程中，其產(chǎn)業(yè)用水強(qiáng)度持續(xù)下降，從2003年的0.010 1 m3/元降至2013年的0.002 m3/元，其中第一產(chǎn)業(yè)用水強(qiáng)度下降尤為明顯，從2003年的0.106 9 m3/元降至2013年的0.049 0 m3/元，比2004年最高用水強(qiáng)度0.120 6 m3/元低0.071 6 m3/元，第一產(chǎn)業(yè)正從高耗水產(chǎn)業(yè)逐漸向節(jié)水型農(nóng)業(yè)過渡。然而，從江蘇產(chǎn)業(yè)用水結(jié)構(gòu)來看，第一產(chǎn)業(yè)用水比重依舊維持在60%左右，且一些地區(qū)出現(xiàn)了水質(zhì)型缺水等問題，這些問題已經(jīng)威脅到江蘇省經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。因此，深化節(jié)水型社會(huì)建設(shè)的研究，對(duì)于江蘇省優(yōu)化配置水資源，推進(jìn)水資源可持續(xù)利用，保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展有重大意義。

在以往水資源管理的研究中，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)水資源利用和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系展開了研究，(Varis O, Vakkilainen P，2001年)分析了21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展進(jìn)程中，中國水資源利用將面臨的八大挑戰(zhàn)，(季紅飛等，2011年)結(jié)合江蘇省水資源概況和經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，剖析水資源利用中存在問題，提出了一系列促進(jìn)江蘇實(shí)現(xiàn)節(jié)水型社會(huì)目標(biāo)的政策和措，但他們均未從定量的角度考量水資源利用狀況與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)系。在引入因素分解模型后，(賈紹鳳等，2004年)定量研究了北京市經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的節(jié)水效應(yīng)；(孫才志等，2010年)運(yùn)用全要素分解模型分析了遼寧省產(chǎn)業(yè)用水的驅(qū)動(dòng)因素。但是這些因素分解模型對(duì)產(chǎn)業(yè)用水變動(dòng)效應(yīng)的分解還是根據(jù)“平均分配”的原則，缺乏客觀性，因此建立科學(xué)的模型定量研究區(qū)域水資源利用狀況并深入分析驅(qū)動(dòng)因素是很有必要的。

本文后續(xù)結(jié)構(gòu)安排如下：第二部分分析了產(chǎn)業(yè)用水與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用機(jī)理；第三部分結(jié)合江蘇三次產(chǎn)業(yè)用水特征構(gòu)建改進(jìn)的產(chǎn)業(yè)用水與經(jīng)濟(jì)發(fā)展脫鉤模型；第四部分從脫鉤特征和驅(qū)動(dòng)因素兩個(gè)方面進(jìn)行系統(tǒng)的實(shí)證研究，直觀、科學(xué)地研究了江蘇水資源利用情況；最后提出三次產(chǎn)業(yè)用水與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系的優(yōu)化建議，為后續(xù)江蘇建設(shè)節(jié)水型社會(huì)提供理論參考。

1 產(chǎn)業(yè)用水與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展機(jī)理分析

水資源是促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要資源之一，產(chǎn)業(yè)用水供給是一個(gè)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本保障條件。根據(jù)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)是通過勞動(dòng)將相關(guān)資源轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品或服務(wù)的過程，本文用下列函數(shù)式來表示區(qū)域經(jīng)濟(jì)的投入產(chǎn)出關(guān)系：

Y=F(X1,X2,…,Xn,K,L)

(1)

式中：Y為區(qū)域經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出量；Xi(i=1,2,…,n)為各種資源投入量；K為資本投入量；L為勞動(dòng)投入量。按照柯比-道格拉斯(C-D)生產(chǎn)函數(shù)將式(1)轉(zhuǎn)換為：

(2)

式中：A為技術(shù)水平；α,β,γi分別為資本、勞動(dòng)、資源的產(chǎn)出彈性系數(shù)，表示它們對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)出的貢獻(xiàn)程度。由式(2)可得：

(3)

由式(3)可知，區(qū)域經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)出的增長(zhǎng)率是投入各要素增長(zhǎng)率的加權(quán)之和，其中權(quán)重即為產(chǎn)出彈性系數(shù)。很顯然在區(qū)域生產(chǎn)活動(dòng)中，包括水資源在內(nèi)的任何一種資源投入的增加，都會(huì)在一定比例上促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。在此，假設(shè)X1為產(chǎn)業(yè)用水量，則由式(2)可得：

(4)

綜上所述，產(chǎn)業(yè)用水充足能夠保障區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，而產(chǎn)業(yè)用水短缺會(huì)限制區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，同時(shí)區(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展能夠通過技術(shù)創(chuàng)新等手段提升產(chǎn)業(yè)用水效率，降低產(chǎn)業(yè)用水強(qiáng)度，在兩者相輔相成的互動(dòng)機(jī)制下，最終達(dá)到節(jié)水型經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。

2 研究方法及數(shù)據(jù)來源

2.1 碳脫鉤模型

“脫鉤”是一個(gè)描述經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境質(zhì)量受損間的關(guān)聯(lián)度的指標(biāo)，即在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，如果消耗更少的資源能夠獲得更多的財(cái)富就是“脫鉤狀態(tài)”。2005年，Tapio借用經(jīng)濟(jì)學(xué)中彈性的概念，分析了1970-2001年這31年間歐洲20國二氧化碳排放量和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)，將二氧化碳排放量相對(duì)于GDP的彈性定義為脫鉤，即tCO2,GDP=(%ΔCO2/CO2)/(%ΔGDP/GDP)，該指標(biāo)體系描述了二氧化碳排放量和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的具體關(guān)系(Tapio P，2005年)。

就國內(nèi)其它行業(yè)成功實(shí)施案例分析來看，為了在當(dāng)下的環(huán)境下更好地生存與發(fā)展，充分地利用了信息化和移動(dòng)化的技術(shù)手段，并引入了先進(jìn)的JIT（準(zhǔn)時(shí)至）的管理理念，對(duì)鐵路企業(yè)審批業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)上進(jìn)行了改革性的創(chuàng)新和應(yīng)用，讓審批業(yè)務(wù)由線下操作成功的轉(zhuǎn)型到線上操作，不僅大大提高了工作的效率，同時(shí)也節(jié)約了大量的時(shí)間成本和資源的消耗，取得很好的應(yīng)用效果。具體效果體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

2.2 水脫鉤模型的雛形

在Tapio脫鉤模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合本文的研究，通過相應(yīng)的變量變換，構(gòu)建江蘇省用水量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤模型，即：

(5)

式中：tH2O,GDP為用水量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤彈性指標(biāo)； ΔH2O/H2O表示用水量增長(zhǎng)率；ΔGDP/GDP表示GDP增長(zhǎng)率，即國民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)率。

根據(jù)Tapio對(duì)脫鉤彈性指標(biāo)值的劃分，本文結(jié)合江蘇省的實(shí)際情況將彈性指標(biāo)劃分為6類，分別為強(qiáng)脫鉤、弱脫鉤、強(qiáng)負(fù)脫鉤、弱負(fù)脫鉤、擴(kuò)張性負(fù)脫鉤和衰退性負(fù)脫鉤。在這六種狀態(tài)中，強(qiáng)脫鉤狀態(tài)是可持續(xù)發(fā)展的，也是實(shí)現(xiàn)節(jié)水型社會(huì)的理想狀態(tài)；強(qiáng)負(fù)脫鉤是最差狀態(tài)，弱脫鉤是相對(duì)理想狀態(tài)，弱負(fù)脫鉤、擴(kuò)張性負(fù)脫鉤和衰退性負(fù)脫鉤狀態(tài)都是不可持續(xù)發(fā)展的，具體每種狀態(tài)的詳細(xì)解釋見表1。

表1 脫鉤狀態(tài)的具體含義Tab.1 the specific meaning of the decoupling state

根據(jù)式(5)，當(dāng)國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)，即rGDP=ΔGDP/GDP>0，用水量逐漸下降，即rH2O=ΔH2O/H2O<0時(shí)，tH2O,GDP值越小，則兩者的脫鉤關(guān)系越顯著，這種狀態(tài)也有利于可持續(xù)發(fā)展(Xiao-kun L, Jie W，2010年)。

圖1 經(jīng)濟(jì)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)用水脫鉤度量模型Fig.1 The measurement model of economic development and industrial water consumption

2.3 水脫鉤模型的擴(kuò)展

水脫鉤模型的雛形，即式(5)的研究對(duì)象是江蘇產(chǎn)業(yè)用水總量與經(jīng)濟(jì)總量之間的關(guān)系，并沒有對(duì)江蘇產(chǎn)業(yè)用水具體情況、影響因素進(jìn)行深層剖析，為了進(jìn)一步研究江蘇產(chǎn)業(yè)用水與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系的脫鉤特征和驅(qū)動(dòng)因素，本文在水脫鉤模型雛形的基礎(chǔ)上，基于恒等式的構(gòu)造理念，將該模型作如下擴(kuò)展：

∑i(Ii·hi·g·r·R)

(6)

式中：H2O 代表江蘇省產(chǎn)業(yè)用水總量；H2O,i代表江蘇省第i產(chǎn)業(yè)的用水總量；GDP代表江蘇省生產(chǎn)總值；GDPi代表江蘇省第i產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)總值；P代表江蘇省總?cè)丝?；R代表江蘇省水資源總量。

ΔH2O=H2Ot-H2O-=

(7)

式中：ΔHI代表產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)因素；ΔHh代表產(chǎn)業(yè)用水強(qiáng)度因素；ΔHg代表經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平因素；ΔHr代表水資源稟賦因素；ΔHR代表水資源總量因素；ΔHrsd代表分解余量。

2.4 基于LMDI分解法的水脫鉤模型改進(jìn)

LMDI(Log Mean Divisia Index)分解法由B.W.Ang等人提出(Ang B W，2004年)，因其分解的最終值不含殘差，所以被廣泛用于各行業(yè)的因素分析中，成為國際上常用的因素分解模型。本文根據(jù)LMDI分解方法，對(duì)式(7)進(jìn)一步分解如下：

ΔHrsd=ΔH2O-(ΔH1+ΔHh+ΔHg+ΔHr+ΔHR)=

所以ΔHrsd=0，因此江蘇產(chǎn)業(yè)用水變化量可以表示為：

ΔH2O=ΔHI+ΔHh+ΔHg+ΔHr+ΔHR

(8)

聯(lián)立式(5)和式(8)，在江蘇產(chǎn)業(yè)用水量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合LMDI分解方法，進(jìn)一步得到因素分解的脫鉤模型：

tH2O,GDP=tI+th+tg+tr+tR

(9)

式(9)中，tI、th、tg、tr、tR分別代表產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)脫鉤彈性、產(chǎn)業(yè)用水強(qiáng)度脫鉤彈性、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平脫鉤彈性、水資源稟賦脫鉤彈性以及水資源總量脫鉤彈性。

2.5 數(shù)據(jù)來源

本文所涉及的主要指標(biāo)為江蘇省地區(qū)生產(chǎn)總值、三大產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值、產(chǎn)業(yè)用水量、總?cè)丝?、水資源總量等，其中除了水資源總量來源于《江蘇省水資源公報(bào)》(2003-2013)，其余各指標(biāo)均來源于《江蘇統(tǒng)計(jì)年鑒》(2003-2013)。

3 實(shí)證結(jié)果及分析

3.1 脫鉤特征分析

結(jié)合《江蘇統(tǒng)計(jì)年鑒》和《江蘇水資源公報(bào)》，根據(jù)式(5)即可測(cè)算出江蘇產(chǎn)業(yè)用水與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的脫鉤系數(shù)，并判斷脫鉤狀態(tài)。本文分別從江蘇省整體和分產(chǎn)業(yè)兩個(gè)角度分析產(chǎn)業(yè)用水和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的脫鉤狀態(tài)。

3.1.1 江蘇產(chǎn)業(yè)用水總量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的脫鉤關(guān)系

通過測(cè)算，江蘇省2003-2013年產(chǎn)業(yè)用水總量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的脫鉤指數(shù)如表2所示。

從表2可以看出，江蘇省2003-2013年產(chǎn)業(yè)用水總量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的脫鉤關(guān)系穩(wěn)定，并處于不斷優(yōu)化中，從2004年以后便基本處于弱脫鉤狀態(tài)，從2011年開始向強(qiáng)脫鉤發(fā)展。雖然產(chǎn)業(yè)用水總量與區(qū)域經(jīng)濟(jì)呈正相關(guān)關(guān)系，但是2003-2013年江蘇產(chǎn)業(yè)用水總量平均增長(zhǎng)速度為1.98%，GDP平均增長(zhǎng)速度為16.96%，區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)高于產(chǎn)業(yè)用水的增長(zhǎng)速度。

表2 江蘇省產(chǎn)業(yè)用水與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤指數(shù)Tab.2 Decoupling index of industrial water consumption and economic growth in Jiangsu Province

3.1.2 三次產(chǎn)業(yè)用水量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的脫鉤關(guān)系

通過測(cè)算，江蘇省2003～2013年三次產(chǎn)業(yè)用水與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤關(guān)系如表3所示。

表3 江蘇省2003-2013年三次產(chǎn)業(yè)用水與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤指數(shù)Tab.3 decoupling index of three industrial water consumption and economic growth in Jiangsu Province between 2003 and 2013

從表3可以看出，2003-2013年中，江蘇三次產(chǎn)業(yè)用水與區(qū)域經(jīng)濟(jì)之間呈現(xiàn)穩(wěn)定的脫鉤狀態(tài)，三次產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出的平均增長(zhǎng)速度高于其對(duì)應(yīng)耗水量的平均增長(zhǎng)速度，其中第一、第二產(chǎn)業(yè)正從弱脫鉤狀態(tài)向強(qiáng)脫鉤狀態(tài)過渡并逐步穩(wěn)定在強(qiáng)脫鉤狀態(tài)，證明第一、第二產(chǎn)業(yè)節(jié)水創(chuàng)新技術(shù)研究成熟、應(yīng)用廣泛，起到了明顯的節(jié)水作用，而第三產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期處于弱脫鉤狀態(tài)，在生產(chǎn)節(jié)水方面還有繼續(xù)提升的空間。

3.2 驅(qū)動(dòng)因素分析

在Tapio脫鉤模型的基礎(chǔ)上，結(jié)合Kaya恒等式和LMDI分解法，江蘇產(chǎn)業(yè)用水與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤彈性可分解為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)脫鉤彈性、產(chǎn)業(yè)用水強(qiáng)度脫鉤彈性、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平脫鉤彈性、水資源稟賦脫鉤彈性以及水資源總量脫鉤彈性，通過數(shù)據(jù)測(cè)算結(jié)果如表4所示。

表4 江蘇省產(chǎn)業(yè)用水量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的脫鉤彈性指數(shù)分解Tab.4 decomposition of decoupling index of industrial water consumption and economic growth in Jiangsu Province

從表4可以看出，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)驅(qū)動(dòng)了江蘇省產(chǎn)業(yè)用水與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤，由圖2可知，江蘇省第一產(chǎn)業(yè)的比重逐步下降，第二、三產(chǎn)業(yè)的比重逐步上升，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，高耗水的第一產(chǎn)業(yè)逐步被耗水較少的第二、三產(chǎn)業(yè)替代，江蘇省在大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)有效節(jié)約了水資源。但是在三大產(chǎn)業(yè)中，耗水少、產(chǎn)能高的第三產(chǎn)業(yè)比重依舊較低，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)對(duì)脫鉤的驅(qū)動(dòng)效應(yīng)不夠顯現(xiàn)，因此江蘇省在未來的發(fā)展中依舊應(yīng)當(dāng)加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)向節(jié)水型可持續(xù)方向發(fā)展。

產(chǎn)業(yè)用水強(qiáng)度效應(yīng)是江蘇省產(chǎn)業(yè)用水與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤的關(guān)鍵因素，在2003-2013年這十一年中，驅(qū)動(dòng)效應(yīng)逐步顯現(xiàn)，結(jié)合圖4江蘇省用水強(qiáng)度可知，三大產(chǎn)業(yè)用水強(qiáng)度均在逐年遞減，即每單位GDP所耗水量不斷減少，意味著江蘇省三大產(chǎn)業(yè)的用水效率正在逐步提高，這得益于江蘇省近些年全力推進(jìn)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)，實(shí)施嚴(yán)格的水資源管理制度，并積極探索水資源節(jié)約利用的技術(shù)與方法。

經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平效應(yīng)并沒有有效促進(jìn)江蘇省產(chǎn)業(yè)用水與區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤，反而在很大程度上導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)用水增加，由于任何產(chǎn)業(yè)、行業(yè)的發(fā)展都離不開水資源的支持，因此經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展并沒有正向驅(qū)動(dòng)兩者脫鉤是可以解釋的，這并不代表江蘇省應(yīng)當(dāng)為了節(jié)水而抑制經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

水資源稟賦效應(yīng)和水資源總量效應(yīng)在研究期內(nèi)對(duì)脫鉤的驅(qū)動(dòng)作用較不穩(wěn)定，呈現(xiàn)波動(dòng)變化的趨勢(shì)。在豐水年，即水資源總量較大的年份，水資源約束較弱，人們對(duì)于水資源的關(guān)注程度較低，因此用水效率相對(duì)較低，導(dǎo)致其并不能驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)用水與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤。由于江蘇省人口持續(xù)增長(zhǎng)導(dǎo)致人均水資源占有量逐步下降，即水資源稟賦逐步下降，所以水資源稟賦效應(yīng)也并未有效驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)用水與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤。

4 政策建議

在未來的發(fā)展中，江蘇要著力推進(jìn)產(chǎn)業(yè)層次由低到高遞進(jìn)，并優(yōu)化產(chǎn)業(yè)內(nèi)部構(gòu)成，鼓勵(lì)和促進(jìn)第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展，尤其是低耗水的計(jì)算機(jī)服務(wù)業(yè)、文化教育服務(wù)業(yè)、金融服務(wù)業(yè)等行業(yè)；同時(shí)政府應(yīng)當(dāng)推進(jìn)水資源節(jié)約利用的立法工作，以水資源節(jié)約利用為核心開展水資源管理，為水資源節(jié)約利用提供制度保障；其次要注重科技創(chuàng)新，力求開發(fā)節(jié)水系列技術(shù)，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)節(jié)水技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水資源節(jié)約利用的數(shù)字化智能感知、智能調(diào)度、智能管理，提升水資源節(jié)約利用的信息化管理水平；然后要探索建立節(jié)水投融資平臺(tái)，積極引導(dǎo)社會(huì)資本進(jìn)入水資源節(jié)約利用領(lǐng)域，形成“政府主導(dǎo)，多方籌措”的方式；最后要著力培育節(jié)水載體，通過多措并舉取得經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的雙贏。

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