基于投入產出分析的中日雙邊虛擬水貿易研究

顧藝璇 金繼紅

摘要：虛擬水貿易作為緩解水資源短缺問題的一大途徑受到廣泛關注。本文通過編制2002-2008-2014年中日非競爭型水資源國際投入產出表并利用中日各產業部門的完全用水系數，測算分析中日雙邊虛擬水貿易量及其變動趨勢。研究結果表明：中國各產業部門的用水系數趨于下降且降幅高于同期日本各產業部門，但中國各產業部門的用水效率較之日本仍有一定差距;中國對日虛擬水出口量呈逐年下降趨勢，而虛擬水進口量呈逐年上升趨勢，中國始終為虛擬水凈出口國，但凈出口量趨于減少。

關鍵詞：中日貿易? 虛擬水? 投入產出

自2001年12月加入WTO以來，中國對外貿易發展迅猛，在促進經濟增長的同時大量水資源通過商品和服務貿易流向國外。中日兩國長期保持緊密的貿易往來，目前日本是中國的第三大貿易對象國，而中國是日本最大的貿易對象國，2017年中日雙邊貨物貿易總額達到2972.8億美元，大規模的進出口貿易勢必蘊含著大量的虛擬水流動。日本自上世紀60年代開始，致力于解決經濟發展過程中面臨的水資源短缺問題，現已擁有先進的節水技術和水資源管理手段。隨著人口增長和經濟發展，中國水資源供需矛盾日趨嚴重，人均可再生淡水資源量僅為世界人均水平的1/3，緩解水資源短缺問題，實現水資源利用的可持續對中國社會經濟發展具有重要意義。

在此背景下，“虛擬水”概念的提出為緩解國內水資源短缺問題提供了新的途徑。虛擬水是指生產商品和服務所需要的水資源數量，自英國學者Allan[1]（1993）提出這一概念以來，國內外學者對虛擬水領域展開了深入研究。虛擬水的測算方法方面，目前主要有兩大類測算方法，一是單位用水量法，二是美國經濟學家Leontief[2]（1936）提出的投入產出法，該方法可以在各產業部門普遍聯系之中追蹤產品貿易背后的水資源效應[3]（2014）。諸多學者基于上述測算方法開展實證研究，楊阿強等[4]（2008）采用彭曼公式測算2005年中國與東盟農產品貿易的虛擬水含量;Stanley Mubako等[5]（2013）運用投入產出分析法量化研究美國加利福尼亞州和伊利諾伊州之間的虛擬水轉移;Weiming Chen等[6]（2017）運用2000至2012年中國投入產出表測算中國對外貿易中的虛擬水進出口量，研究表明中國始終為虛擬水凈出口國，向美國、日本等發達國家凈出口大量虛擬水。

目前虛擬水貿易的相關研究主要集中在對一國或區域虛擬水貿易的測算研究，對雙邊虛擬水貿易的研究較少，且多停留在對雙邊農產品貿易中虛擬水含量的測算研究，主要原因是獲取國外各產業部門用水量等數據困難所限。本文利用中日兩國各產業部門的完全用水系數測算分析中日雙邊貿易所隱含的虛擬水貿易量，在一定程度上拓寬了虛擬水貿易的研究范圍，真實地反映中日雙邊貿易中的虛擬水量，為中國在水資源可持續利用背景下制定對日虛擬水貿易戰略提供數據支持，同時日本的節水先進經驗可以為中國提高各產業部門的用水效率提供參考價值。

二、研究模型與方法

本文采用投入產出分析方法測算中日雙邊虛擬水貿易量，由于非競爭型投入產出表在計算直接消耗系數時完全剔除進口品的影響，以此為基礎利用WIOD數據庫重新編制2002-2008-2014年中日非競爭型水資源國際投入產出表，基本表式如下表1所示。

表1中、、、、、、、和分別代表中國中間產品本國使用、中國中間產品出口至日本、中國中間產品出口至其余國家、日本中間產品出口至中國、日本中間產品本國使用、日本中間產品出口至其余國家、其余國家中間產品出口至中國、其余國家中間產品出口至日本、其余國家中間產品本國使用;、、、、、、、和分別代表中國最終產品本國使用、中國最終產品出口至日本、中國最終產品出口至其余國家、日本最終產品出口至中國、日本最終產品本國使用、日本最終產品出口至其余國家、其余國家最終產品出口至中國、其余國家最終產品出口至日本、其余國家最終產品本國使用。

三、數據來源與處理

選取世界投入產出數據庫（WIOD）最新的數據，考慮到中日各產業部門用水數據的可獲得性，在參考中國《國民經濟行業分類》和《日本標準產業分類》的基礎上，將世界投入產出表中的56個產業部門整合為16個部門，整合后的各部門如表2所示。

本文選取2002-2008-2014三個年度的數據進行實證分析，2002年是中國加入WTO的第一年，也是中日貿易總量首次突破1000億美元大關;2008年全球金融危機發生后，中日貿易摩擦升級，2011年貿易量有所下降，但總體貿易規模持續增長。

日本農林牧漁業用水數據來源于平成14年、平成20年和平成26年版的《日本的水資源》白皮書;制造業各部門用水數據來源于平成14年、平成20年和平成26年版的《工業統計表（用地用水編）》;電力、燃氣、熱力生產和供應業用水數據來源于平成17年、平成23年和平成29年版的《日本的水資源》白皮書;采選業、建筑業、水的生產和供應業以及第三產業各部門用水數據根據居城琢、長谷部勇一（2010）編制的2000年神奈川縣產業水使用量數據按產值推算得出。日本制造業各部門總產出數據來源于平成14年、平成20年和平成26年版的《工業統計表（產業編）》，其余各部門總產出數據源自平成14年、平成20年和平成26年日本投入產出表（延長表）。

中國農林牧漁業和建筑業用水數據來源于2002年、2008年和2014年度的《中國水資源公報》;2002年中國工業各部門的用水數據來源于《中國環境年鑒2003》;2008和2014年中國工業各部門的用水數據來源于相應年度的《中國環境統計年報》;由于第三產業各細分行業的用水統計數據獲取較難，參照蔣璐[9]（2012）提出的方法間接計算得出。中國工業各部門總產出數據來源于《中國環境年鑒2003》和2008年、2014年《中國環境統計年報》，其余各部門總產出數據依據編制的2002、2008和2014年中日雙邊非競爭型水資源投入產出表。本文各部門用水量按取水量（新鮮水量）計，不包括重復利用。

2002-2014年日本對華出口最多的三個部門均為機械設備制造業、金屬冶煉及壓延加工業和化學工業，其中機械設備制造業占比呈緩慢上升趨勢，由2002年的56.19%增長至2014年的61.94%，金屬冶煉及壓延加工業和化學工業則呈緩慢下降趨勢，日本對華出口結構始終以資本、技術密集型高附加值產品為主。

（三）中日雙邊虛擬水貿易量測算

如圖1所示，中國對日虛擬水出口量呈逐年下降趨勢，2008年較之2002年減少20.33億立方米，降幅為14.57%，同期中國對日出口貿易總額從452.77億美元大幅增長至1239.46億美元，這表明中國節水技術的創新升級使得各產業部門用水效率提高，完全用水系數大幅降低，從而抵消了由出口規模大幅增加所導致的虛擬水流出。2008-2014年這一階段，中國對日虛擬水出口量的降幅擴大至32.23%，這主要由中國各產業部門完全用水系數進一步降低以及中國對日出口增速放緩所致。由于中國對日虛擬水出口量逐年遞減，而虛擬水進口量逐年遞增，中國對日虛擬水凈出口量呈逐年下降趨勢，2014年中國對日虛擬水凈出口量較2002年減少65.72億立方米，但仍有67.80億立方米水資源以虛擬水的形式從中國輸出至日本，大量虛擬水凈流入日本，進一步加劇中國水資源短缺。

中國對日虛擬水進口量呈逐年增長趨勢，2008年較之2002年增長4.84億立方米，增幅高達81%，主要原因是自中國加入世界貿易組織以來，中國從日本進口貿易總量由2002年的378.57億美元快速增長至2008年的1164.63億美元。而2008-2014年這一階段中國對日虛擬水進口量增速放緩，2014年較2008年增長2.14億立方米，增幅下滑至20%，主要原因是由2008年全球金融危機爆發后世界經濟復蘇乏力、2011年日本大地震、中日政治關系趨緊等多重因素影響下中日雙邊貿易增長放緩所致，2014年中國進口貿易總量較之2008年僅增加127.67億美元。

如表5所示，從虛擬水貿易結構來看，2002-2008-2014年中國對日虛擬水出口規模最大的三個部門均為紡織業、食品制造及煙草加工業和機械設備制造業，僅在次序上有所不同，2014年機械設備制造業的虛擬水出口量超過食品制造及煙草加工業位列第二。中國虛擬水進口規模最大的三個部門均為機械設備制造業、化學工業和金屬冶煉及壓延加工業，這與中日雙邊貿易結構相一致。中國對日虛擬水凈出口量最大的三個部門均為紡織業、食品制造及煙草加工業和機械設備制造業，貿易規模大且完全用水系數高是紡織業和食品制造及煙草加工業向日本大量輸出水資源的主要原因。中國服務業的虛擬水凈出口量普遍較低，一方面是由于其對水資源的依賴小，完全用水系數低，另一方面也與中日雙邊服務貿易規模較小密不可分。

2002-2014年間除建筑業以外的其余部門均不同程度以虛擬水的形式，通過雙邊貿易向日本輸出水資源。2002-2008年間，除化學工業因出口規模大幅增長導致虛擬水凈出口量增加以外，其余部門的虛擬水凈出口量均趨于減少，其中完全用水系數最高的農林牧漁業和食品制造及煙草加工業的虛擬水凈出口量下降顯著，較之2002年分別減少6.65億立方米和5.63億立方米。2008-2014年間，造紙印刷業因對日出口增量遠高于進口增量，而石油加工及煉焦業因進口量大幅減少，導致這兩個部門的虛擬水凈出口量增加，其余部門的虛擬水凈出口量均趨于減少，其中紡織業和食品制造及煙草加工業下降最多，較之2008年分別減少15.13億立方米和5.72億立方米。

五、結論與建議

本文基于WIOD數據庫編制2002-2008-2014年中日非競爭型水資源國際投入產出表，測算分析中日用水系數、雙邊貿易結構以及中日雙邊虛擬水貿易量，結論如下：

第一，2002-2014年間中國各部門的用水系數趨于下降且降幅高于同期日本各產業部門，中國各部門的用水效率均有顯著提升，但較之日本仍有一定差距。中國直接用水系數和完全用水系數最大的部門為農林牧漁業，雖其用水效率有顯著提升，但仍為中國的用水大戶。食品制造及煙草加工業和紡織業的完全用水系數與直接用水系數差距最大，節水管理應予以重點關注。

第二，2002-2014年間中國對日虛擬水出口量呈逐年下降趨勢，而中國對日虛擬水進口量則呈逐年增長趨勢，中國始終為虛擬水凈出口國，雖凈出口量趨于減少，但仍有67.80億立方米水資源以虛擬水的形式凈輸出日本。受出口增速放緩和完全用水系數大幅降低的影響，紡織業和食品制造及煙草加工業的虛擬水出口量逐年下降且呈現較大降幅，而機械設備制造業因出口量大增，虛擬水出口量降幅較小。中國虛擬水進口規模最大的三個部門均為機械設備制造業、化學工業和金屬冶煉及壓延加工業，與日本對華始終以資本、技術密集型高附加值產品為主的出口結構相一致。

基于上述結論，提出如下建議：一是引進國外先進技術，提高部門用水效率。農林牧漁業作為國民經濟的基礎產業，為其他產業部門提供大量中間投入，其用水效率的進一步提升將帶動所有產業部門完全用水系數的下降，可通過加強節水配套改造以及大力發展智能節水灌溉系統，進一步提升農林牧漁業用水效率;針對造紙印刷業、紡織業等直接用水系數較高的工業部門，建議發展節水冷卻、工藝技術和設備，進而提升其直接用水效率;針對食品制造及煙草加工業和紡織業等直接用水系數很小但完全用水系數較大的產業部門，可從整個產業鏈入手，借鑒日本的生產技術，提高中間投入效率從而降低其完全用水系數。二是調整中國對日貿易結構。從減少水資源輸出的角度，降低農林牧漁業、紡織業、食品制造及煙草加工業等水資源密集型產業部門的出口比重，增加機械設備制造業、服務業等完全用水系數較低產業部門的出口比重，從而在經濟貿易保持增長勢頭的同時，實現水資源利用的可持續。

注釋：

①ROW（Rest of the World）表示除中日以外的世界其余國家。

②由于《中國水資源公報》中涉及的全國性用水數據未包含香港特別行政區、澳門特別行政區和臺灣省，為保持統計口徑的一致性使得中日虛擬水貿易量的測算更為精確，本文利用WIOD數據庫計算的2002-2008-2014年中日各部門雙邊貿易額也不包含香港特別行政區、澳門特別行政區和臺灣省，結果與中國海關統計有所差異。

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[9]蔣璐. 基于投入產出分析的中國虛擬水貿易研究[D]. 廣州：華南理工大學，2012.

（作者單位：東華大學旭日工商管理學院）