貴州省國民經濟水資源消耗的投入產出分析

毛玉姣, 周琴慧, 張和喜, 王永濤, 黃 維

(貴州省水利科學研究院, 貴州 貴陽 550002)

貴州省國民經濟水資源消耗的投入產出分析

毛玉姣, 周琴慧, 張和喜, 王永濤, 黃 維

(貴州省水利科學研究院, 貴州 貴陽 550002)

[目的] 研究貴州省國民經濟各產業部門的用水量，找到提高水資源用水效率的方法。 [方法] 在貴州省2012年投入產出表的基礎上，運用水資源投入產出法將其應用范圍擴展到產業耗水量領域，對貴州省國民經濟用水進行定量分析，將傳統的投入產出表與國民經濟各部門的取耗水相結合，建立了貴州省2012年的水資源投入產出表與產業部門用水模型，并分析各個產業部門的直接用水系數、完全用水系數、間接用水系數與用水系數等相關參數。[結果] 目前貴州省第二產業部門與第三產業部門為主要用水需求部門；除農業部門外，其他部門都具有不同程度的用水隱蔽性，部門用水乘數很高，未來用水潛力大。[結論] 應大力發展現代農業，提高農業節水量；加強第二產業各個部門的協作，著重發展綠色循環工業經濟；跟進貴州省“大數據”發展步伐，增加高新技術產業與服務業的比例。

貴州省; 水資源消耗; 投入產出

未來是貴州省經濟社會后發趕超、全面建設小康社會的關鍵時期，隨著城鎮化發展，人口會迅猛增加，規劃到2030年，貴州省總人口達4 278萬人，GDP達到1.42萬億元，城鎮化率54.6%，經濟社會發展水平會獲得很大的提高，國民經濟各部門的需水量增長迅速，進而導致水資源壓力日益增大[1]。為實現貴州省水資源的可持續利用和支持社會經濟可持續發展，緩解用水壓力，必須建立高效節水的生產模式，因此合理地分配水資源并且有效地利用水資源，必須對國民經濟各部門用水情況有清晰的認識，這同時也是貴州省水資源節流管理及合理化分配的重要依據[2]。本文擬研究貴州省及經濟各產業部門的用水量，以期找到提高水資源效率的方法。

1 投入產出技術

美國經濟學家Leontief于20世紀30年代提出了投入產出分析技術，通過編制投入產出表并建立相應數學模型，反映經濟系統內部各個部門之間的互相關系。自20世紀60年代，水資源問題逐漸顯現，國內外學者開始將投入產出分析方法應用在水資源的經濟分析里[3]。投入產出表是按照國民經濟各部門生產投入的來源和產品分派使用的去處排列成的一張棋盤式的平衡表格，其中橫向反映的是某一部門的產品在其他部門中的分配，縱向反映的是某一部門在生產消費過程中從其他部門獲得的產品投入，此表充分揭露了各部門之間互相依賴的經濟聯系。投入產出模型是依照此表列出平衡關系并建立方程，將系數的計算公式代入，或者與指定目標函數聯立，或者與其他分析方法結合求解的模型[4]。

2 貴州省國民經濟用水投入產出分析

本研究根據《2012年貴州省統計年鑒》、《2012年貴州省環境年鑒》與《2012年貴州省水資源公報》等資料所公布的統計數據，結合《2012年貴州省投入產出表》(投入產出表是逢2，逢7每5 a編制1次，目前為止2012年投入產出表為最新數據，可代表此類研究最新情況，此研究可代表貴州最新情況)。因為數據獲取困難等原因本研究對2012年貴州省各部門水資源耗用及用水系數進行分析研究。

2.1 貴州省2012年水資源投入產出表與模型

2.1.1 水資源投入產出表 同一張投入產出表按照不同的分析目的可以創立不同的類型表與模型，根據本文的研究目的，將用水量作為一種組成部分放進投入產出表里，構成水資源經濟投入產出表，計算各種用水系數，這些系數用來研究水資源各部門經濟的內在聯系，有效實現二者的綜合平衡[5]。在這種平衡基礎上把生產部門看成一個黑箱，只思量流入和流出該部門的水量之差，不思量部門內部的循環與回水用量[6]，根據投入產出模型，將產業用水量引入到投入塊，將水資源經濟投入產出表簡化如表1所示。

表1 水資源投入產出簡化表

2.1.2 水資源投入產出分析模型 按照統一的單位表現水資源相關行業的用水量，建立水資源經濟投入產出模型：

行模型:

列模型:

對于用水量投入部門有:

2.1.3 產業部門用水分析模型 用水系數是從行業用水量出發，不考慮其水資源的取用情況，從實質上描述水資源投入與行業經濟發展的直接關系[7]。

(1) 產業直接用水系數。此系數表示某個部門單位產出直接利用的水資源量，用Dj表示：

標準單位為m3/萬元；所有部門直接用水系數組成向量為Dj(D1,D2,…,Dn)。

(2) 產業完全用水系數。此系數指某產業部門每增加單位產值的最終產品，整個部門經濟系統所累積增加的用水量(等于直接用水系數與間接用水系數相加)。用Cj(m3/萬元)表示：

Cj=Dj(I-A)-1

式中：A——國民經濟投入產出表的直接消耗系數矩陣;I——單位矩陣; (I-A)-1——列昂惕夫矩陣。

(3) 產業用水乘數，它是某一部門增加單位產值整個經濟系統所增加的效應系數指標，用于反映經濟行業發展用水的潛在效應，為完全用水系數與直接用水系數的比值。用Mj表示：Mj=Cj/Dj。

(4) 產業間接用水系數，根據夏明等[7]、蔣桂琴等[8]研究知道，產業全部間接用水系數等于完全用水系數減去直接用水系數。用Bj表示：Bj=Cj-Dj，標準單位為m3/萬元。

2.2 貴州省國民經濟水資源消耗投入產出分析

根據上面所介紹技術建立2012年貴州省水資源經濟投入產出表，計算各部門的用水系數并排名，詳細計算結果見表2。

2.2.1 直接用水系數 判斷部門發展用水量最直接的指標是直接用水系數。 排在前10名的是：農林牧漁產品和服務；教育；水利、環境和公共設施管理；文化、體育和娛樂；非金屬礦和其他礦采選產品；住宿和餐飲；金屬礦采選產品；儀器儀表；非金屬礦物；制品廢品廢料。其中農林畜牧業為349.99，是排在最后一位信息傳輸、軟件和信息技術服務部門的700倍。由此可見貴州省農業部門發展的直接用水量非常大，節水空間很高，應該從農業內部種植結構和農業區域分配構建方面著手，提高農業用水效率，降低農業生產用水量。

2.2.2 間接用水系數 人們習慣用直接用水系數來衡量部門的用水大小，而忽略行業發展對區域水量需求的間接影響，間接用水系數的隱蔽性會影響決策者的判斷。因此分析一個產業用水需求要考慮間接用水系數和直接用水系數。間接用水系數排在前10位的是：文化、體育和娛樂；造紙印刷和文教體育用品；食品和煙草居民服務、修理和其他服務；租賃和商務服務業；紡織服裝鞋帽皮革羽絨及其制品；公共管理、社會保障和社會組織；金融；科學研究和技術服務；化學產品。部門間接用水系數曲線圖與完全用水系數曲線圖貼合度高，說明部門完全用水系數主要由間接用水量構成。

根據貴州省產業用水計算結果，取3類用水系數繪制如圖1所示的折線圖。可知貴州省國民經濟部門用水系數之間有2種情形。

(1) 直接用水系數高、間接用水系數低的有：農林牧漁產品和服務。盡管直接用水系數高，但發展它不會引起相關產業用水的大幅增加。因此在水資源充裕時可通過優化用水技術提高直接用水率適當發展該類產業。

(2) 其余的國民經濟部門都是直接用水系數低，間接用水系數高，這表示此類產業部門直觀顯示直接取水不高，但是其在發展過程中，會有隱蔽的間接取用水，意味著實際也是屬于高用水部門[9]。例如金屬制品產業部門，每產生萬元產值它直接取用水只有11.46 m3,但是與之相關的產業部門會從它處取用水，而間接用水高達260.68 m3。其中典型代表部門有：食品和煙草；紡織服裝鞋帽皮革羽絨及其制品；造紙印刷和文教體育用品；化學產品；金屬制品；通信設備、計算機和其他電子設備；廢品廢料；金融；租賃和商務服務業；居民服務、修理和其他服務；文化、體育和娛樂；房地產業等部門。該類型產業的用水量不易察覺，具有一定的隱蔽性，因此，在判定高耗用水產業的時候常被忽略。長遠看來，高間接用水會導致與該產業相關的其他部門用水量增加，應適當限制該類產業發展。

2.2.3 完全用水系數與用水乘數 由于經濟系統行業間的技術聯系，某一行業增加1 m3水的消耗量，其他相關行業會產生連鎖反應，相應的也會增加利用水量。因此某一行業的完全用水系數指該行業的每增加1萬元產值的最終產品，使整個經濟系統所累積增加的用水量。某一行業產出乘數為該行業每增加(或減少)單位用水(耗水)量所引起的整個經濟系統經濟產出價值量的增加(或減少)量，用于反映經濟行業用水的潛在大小。根據表2的整理結果，對貴州省行業用水性質進行分類，綜合評價見表3。

完全用水系數客觀反映產業部門發展對水資源量的總需求，系數越大總需求就越大，系數越小總需求就越小。 排在前10名的是：文化、體育和娛樂；造紙印刷和文教體育用品；食品和煙草；居民服務、修理和其他服務；租賃和商務服務業；紡織服裝鞋帽皮革羽絨及其制品；公共管理、社會保障和社會組織；金融；農林牧漁產品和服務；科學研究和技術服務。主要是第二產業部門與第三產業部門，其中又以第三產業居多，可見貴州省第三產業部門發展對水資源需求量很大。

表2 貴州省2012年國民經濟部門各個用水系數值

表3 貴州省行業用水分類

注：部門代號同表2。

用水乘數為某一行業增加單位產值整個經濟系統所增加的用水量，用于反映經濟行業發展用水的乘數效應。排在前10位的是：租賃和商務服務業；信息傳輸、軟件和信息技術服務；造紙印刷和文教體育用品；食品和煙草；建筑；房地產業；紡織服裝鞋帽皮革羽絨及其制品；通信設備、計算機和其他電子設備；通信設備、計算機和其他電子設備；通信設備、計算機和其他電子設備；交通運輸、倉儲和郵政。且耗水系數很大，表明用水潛力很大，在未來的經濟發展中貴州省用水量會有一段持續增加的時間。

3 結論與建議

3.1 結 論

(1) 貴州省高用水行業主要存在于以資源加工為主的工業內部。潛在高用水行業中,房地產業、建筑業、信息傳輸、軟件和信息技術服務等的直接用水系數較小,但因用水乘數大,這些行業的未來發展對整個經濟系統總的用水量影響大。

(2) 農林畜牧服務業部門直接用水最多，可改善提高的部分也很大。

(3) 貴州省全部行業部門都有直接用水和間接用水，且不同部門之間有很大差距。

(4) 貴州省產業部門的用水隱蔽性很高，除了農林畜牧服務業部門，其他部門都是間接用水均大于直接用水系數以第三產業部門最為典型。

(5) 各行業所處的產業鏈位置不同，其間接拉動的部門用水組成也有所不同，第二產業基礎工業各部門與第三產業服務業部門未來用水潛力大。

3.2 建 議

貴州省水資源量在區域上分布不均勻，所以依據用水系數的大小對地區產業部門重新配置，合理調整，這對解決貴州省缺水地區水資源供需、用耗矛盾，實現水資源的可持續發展具有重要意義。據此提出合理建議，以供決策部門參考。

(1) 大力發展現代農業；貴州省農業的直接耗水排名第一，是屬于高耗水產業，應積極發展設施農業，加強節水灌溉示范區建設，大力推廣滴灌技術，逐步減少高消耗大水漫灌的農業水業務，積極發展節水農業。

(2) 著重發展綠色循環工業經濟；加強第二產業之間協作配合，推動水資源梯級利用和廢水循環利用，降低單位產品水資源消耗。

(3) 提高高新技術產業與服務業的比例；在貴州“大數據”旗幟的引導下力發展以通信系統及設備、數字化儀器儀表，新型電子元器件，信息家電、軟件與信息服務，為信息產業的重點，積極發展新材料，新能源等行業。

[1] 貴州省水利廳.《貴州2000年水資源綜合規劃報告》[R].2004.

[2] 中國投入產出學會課題組.《國民經濟各部門水資源消耗及用水系數的投入產出分析:2002年投入產出表系列分析報告之五》[C].統計研究,2007.

[3] 和夏冰.基于投入產出法的我國行業用水關聯分析[D].天津:天津大學，2011.

[4] 賈紹鳳,姜文來,沈大軍.水資源經濟學[M].北京:中國水利水電出版社,2006.

[5] 田貴良.產業用水分析的水資源投入產出模型研究[J].經濟問題,2009(7):18-22.

[6] 汪黨獻,王浩,倪紅珍,等.水資源與環境經濟協調發展模型及其應用研究[M].北京:中國水利水電出版社,2011.

[7] 夏明,張紅霞.投入產出分析理論、方法與數據[M].北京：中國人民大學出版社,2013(4):18-21.

[8] 蔣桂芹,趙勇,于福亮.水資源與產業結構演進互動關系.[J].水電能源科學,2013(4):139-142.

[9] 和夏冰,王媛,張宏偉.我國行業水資源消耗的關聯度分析[J].中國環境科學,2012,32(4):762-768.

Input-OutputAnalysisofWaterConsumptioninNationalEconomyofGuizhouProvince

MAO Yujiao, ZHOU Qinhui, ZHANG Hexi, WANG Yongtao, HUANG Wei

(GuizhouAcademyofHydraulicSciences,Guiyang,Guizhou550002,China)

[Objective] To study the water consumption of industrial sectors of the national economy in Guizhou Province and find ways to improve the efficiency of water resources. [Methods] Based on the input-output table of Guizhou Province in 2012, this paper extended the scope of its application to the field of industrial water consumption by means of water resources input-output method, and made a quantitative analysis of the national economic water use in Guizhou Province. The traditional input-output table was combined with the consumption water phase of each department of national economy, and the water resources input-output table and the industrial water use model of Guizhou Province in 2012 was established. The direct water use coefficient, the coefficient of total water use and the coefficient of indirect water use were analyzed. [Results] The second industry department and third industry department were the main water demand departments in Guizhou Province. In addition to agriculture department, other departments also have concealment in water use to some extent. Water use multiplier of each department was high, and the potential improvement for future water use is large. [Conclusion] We should energetically develop modern agriculture and increase the water saving capacity of agriculture, and strengthen the cooperation among all sectors of the second industry, and focus on the development of green recycling industry economy. Follow up the development of “big data” in Guizhou Province and increase the proportion of high-tech industry and service industry.

GuizhouProvince;waterconsumption;input-output

A

1000-288X(2017)05-0135-05

F28, C812

文獻參數： 毛玉姣, 周琴慧, 張和喜, 等.貴州省國民經濟水資源消耗的投入產出分析[J].水土保持通報，2017,37(5)：135-139.

10.13961/j.cnki.stbctb.2017.05.023； Mao Yujiao, Zhou Qinhui, Zhang Hexi, et al. Input-output analysis of water consumption in national economy of Guizhou Province[J]. Bulletin of Soil and Water Conservation, 2017,37(5)：135-139.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2017.05.023

2017-02-15

2017-03-24

貴州省應用基礎研究計劃重大項目“貴州典型深水型湖庫水環境健康風險及綜合調控理論與技術”(黔科合J重大字[2015]2001); 貴州省科技廳項目“貴州山地現代高效節水灌溉技術集成服務企業行動計劃”(黔科合平臺人才[2016]5717); 貴州省科技廳課題“貴安新區水生態安全保障關鍵技術研究”(黔科合[2016]支撐2811)

毛玉姣(1990—),女(漢族),貴州省畢節市金沙縣人,碩士研究生,工程師,主要從事水文水資源及環境水利研究工作。E-mail: maoyujiao3243@qq.com。