黃河流域用水量與經濟增長脫鉤及驅動機制研究

張陳俊 周雨雯

摘 要：為推進黃河流域水資源節約集約利用，構建Ｔａｐｉｏ 模型和ＬＭＤＩ 模型，測算了２０００—２０１９ 年用水總量與經濟增長的脫鉤彈性，并分解了脫鉤彈性的驅動因素。研究表明：１）黃河流域用水總量與經濟增長弱脫鉤和強脫鉤相互交替；２）黃河流域各省份脫鉤狀態存在差異，青海、甘肅、內蒙古、陜西和山東具有弱脫鉤和強脫鉤２ 種狀態，四川具有弱脫鉤、強脫鉤和擴張負脫鉤３ 種狀態，寧夏、山西和河南具有擴張負脫鉤、增加連接、弱脫鉤和強脫鉤４ 種狀態；３）黃河流域及各省份用水總量與經濟增長脫鉤的抑制因素依次是經濟發展和人口規模，促進因素依次是用水強度和產業結構；４）產業結構和用水強度對脫鉤彈性的貢獻在三次產業內部存在較大的差異，產業結構調整、用水強度下降對脫鉤的貢獻都主要來源于第一產業。

關鍵詞：用水量；經濟增長；脫鉤；ＬＭＤＩ；黃河流域

中圖分類號：ＴＶ２１３．４；ＴＶ８８２．１ 文獻標志碼：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０２３．０７．０１５

引用格式：張陳俊，周雨雯．黃河流域用水量與經濟增長脫鉤及驅動機制研究［Ｊ］．人民黃河，２０２３，４５（７）：７９－８５，１１５．

水資源短缺已成為我國經濟社會可持續發展的瓶頸制約。在２０００—２０１９ 年，按不變價格計算，ＧＤＰ 年均增長率達９．０２％，但是粗放式經濟增長以資源消耗為代價，其中，用水總量年均增長率為０．４８％，而我國是一個十分缺水的國家，用水總量控制依然面臨巨大的挑戰。因此，在用水總量不增長的前提下實現經濟增長，通過采取相關舉措實現用水總量與經濟增長之間的脫鉤，是亟須解決的問題。黃河流域在我國經濟社會發展和生態安全方面具有十分重要的地位。黃河流域９ 省份２０１９ 年地區生產總值為２４．６ 萬億元，占全國２５． ０４％； 用水總量為１ ２８１． １ 億ｍ３， 占全國２１．２８％?？梢?，黃河流域用水總量與經濟增長的脫鉤狀況密切關系到全國用水總量與經濟增長之間的脫鉤。

現有關于用水量與經濟增長脫鉤的研究主要集中在兩個方面：１） 對脫鉤現狀進行測算，主要采用Ｔａｐｉｏ 模型［１］ 。Ｗａｎｇ 等［２］ 、Ｈｕ 等［３］ 、郭佳航等［４］ 分別測算了北上廣、江西、新疆水資源利用和經濟增長之間的脫鉤彈性，馬海良等［５］ 發現中國工業耗水量與經濟增長之間的脫鉤比較明顯，Ｌｉ 等［６］ 分析了中國紡織工業水資源消耗與經濟增長的脫鉤關系。２）對脫鉤的驅動因素進行研究， 主要有指數分解法（ ＩｎｄｅｘＤｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ，ＩＤＡ）和結構分解法（ＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＤｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ，ＳＤＡ），廣泛運用于用水量演變的驅動因素分解［７－１０］ 。對數均值迪氏分解法（Ｌｏｇａｒｉｔｈｍｉｃ Ｍｅａｎ Ｄｉｖｉｓｉａ Ｉｎｄｅｘ，ＬＭＤＩ）由Ａｎｇ［１１－ １２］ 提出，被認為是指數分解法中最優方法。許長新等［１３］ 將江蘇產業用水與經濟增長的脫鉤驅動因素分解為產業結構、產業用水強度、經濟發展水平、水資源稟賦及水資源總量。Ｗａｎｇ 等［１４］ 將中國用水量與經濟增長的脫鉤彈性分解為水資源消耗強度、產業結構、經濟發展、水資源利用率、水資源稟賦和人口規模。除此之外，吳丹等［１５］ 采用完全分解模型，分解京津冀地區不同行業用水脫鉤的驅動因素；王喜峰等［１６］ 剖析了經濟增長與水資源利用脫鉤機制，推導出脫鉤效應內部的子效應（即真實節水效應、資源配置效應和結構調整與疏解效應）。

２ 結果分析

２．１ 用水總量變化趨勢

２．１．１ 黃河流域

圖２ 為２０００—２０１９ 年黃河流域用水總量及其變化率，用水總量變化趨勢近似呈倒Ｎ 形狀，即經歷下降—上升—下降的過程：第一個拐點出現在２００３ 年，用水總量為１ １２２．５ 億ｍ３，比２００２ 年下降１０２．２３ 億ｍ３，主要原因在于當年供水不足以及掀起節水型社會浪潮；第二個拐點出現在２０１３ 年，用水總量為１ ２２６．５０ 億ｍ３，２０１４ 年下降為１ １８０．５０ 億ｍ３，下降了４６．００ 億ｍ３，主要原因在于最嚴格水資源管理制度的貫徹落實。“十三五”時期用水總量持續下降，與《國家節水行動方案》、河長制等水資源管理制度的約束密切相關。

２．１．２ 黃河流域各省份

圖３ 為２０００—２０１９ 年黃河流域各省份用水總量演變情況，各省份用水總量存在較大差異，從平均值來看，最大值（四川２２８．１１ 億ｍ３）是最小值（青海２８．２０億ｍ３）的８ 倍多。２００９ 年前，四川、河南、山東交替領先，處于前３ 位，其中四川在２００５ 年，河南在２００８ 年、２００９ 年，其他年份都是山東；２００９ 年后，四川用水總量始終是黃河流域各省份中最多的。內蒙古用水總量始終處于第４ 位，從２０００ 年的１７２．２４ 億ｍ３下降到２０１９年的１６５．９ 億ｍ３。甘肅僅次于內蒙古，從２０００ 年的１２２．７３ 億ｍ３ 下降到２０１９ 年的１０４．８ 億ｍ３。２００３ 年后，陜西用水總量大于山西和寧夏，如２０１９ 年陜西用水總量為８８ 億ｍ３，分別比山西、寧夏多２１ 億、１６．９ 億ｍ３。青海用水總量始終為最少的，２０１９ 年為２４．９ 億ｍ３，僅占四川的１０．１０％。

２．２ 用水總量與經濟增長的脫鉤彈性變化趨勢

２．２．１ 黃河流域

圖４ 為２０００—２０１９ 年黃河流域用水總量與經濟增長之間的脫鉤情況，所有年份都分布在第Ⅰ、Ⅳ象限，并且脫鉤狀態主要是弱脫鉤和強脫鉤狀態，相互交替，可見黃河流域用水總量與經濟增長之間實現了相融。其中，２００３ 年供水不足和節水型社會建設浪潮，導致用水量下降，用水量變化率是負值，而國內生產總值是正值，引起２００２—２００３ 年用水總量與經濟增長之間呈強脫鉤（脫鉤彈性為－０．７３１ ３）。“十三五”時期《十三五水資源消耗總量和強度雙控行動》《國家節水行動方案》等政策貫徹落實，促使用水總量處于逐年下降趨勢，引起黃河流域用水總量與經濟增長之間呈現強脫鉤狀態。

２．２．２ 黃河流域各省份

黃河流域９ 個省份用水總量與經濟增長之間的脫鉤彈性具有較大差異性，表１ 顯示了各省份用水總量與經濟增長的脫鉤情況。青海、甘肅、內蒙古、陜西和山東５ 個省份脫鉤狀態主要處于弱脫鉤和強脫鉤狀態，意味著隨著經濟增長，用水總量要么呈現負增長、要么增長速度小于經濟增長速度，實現了用水總量與經濟增長的相融。

四川用水總量與經濟增長之間處于弱脫鉤、強脫鉤和擴張負脫鉤狀態，其中：２０１４—２０１５ 年呈擴張負脫鉤，用水總量、國內生產總值的變化率分別為０．１１９ ５、０．０７９ ４，脫鉤彈性為１．５０４ ６；２０１７—２０１８ 年、２０１８—２０１９ 年脫鉤彈性分別為－０．４３８ ０、－０．３７２ ０，處于強脫鉤狀態，用水總量出現下降趨勢。

寧夏、山西和河南３ 個省份用水總量與經濟增長之間處于擴張負脫鉤、增長連接、弱脫鉤和強脫鉤狀態。

寧夏在２００３—２００４ 年呈擴張負脫鉤，脫鉤彈性為１．５１９ ３，用水總量、國內生產總值變化率分別為０． １５５ ４、０．１０２ ３，用水總量處于較高水平，主要是２００３ 年供水不足導致用水量受到抑制，但是到２００４ 年，用水需求得到滿足，導致用水量增長率較大；２０１８—２０１９ 年用水總量與經濟增長之間呈增長連接狀態，用水總量、國內生產總值變化率分別為０．０５３ ５、０．０６５ ０，兩者非常接近，需要警惕向擴張負脫鉤轉變，爭取向弱脫鉤甚至強脫鉤轉變，用水總量與經濟增長之間在其他年份都是處于弱脫鉤和強脫鉤狀態。山西用水總量與經濟增長在２０１０—２０１１ 年呈擴張負脫鉤狀態，用水總量、國內生產總值變化率分別為０．１５６ ９、０．０９３ ４，脫鉤彈性為１．６７９ ７；２００９—２０１０ 年、２０１４—２０１５ 年都呈增長連接狀態，其他年份都處于弱脫鉤和強脫鉤狀態。河南用水總量與經濟增長在２０００—２００１ 年呈擴張弱脫鉤狀態，用水總量、國內生產總值變化率分別為０．１３０ ４、０．０８６ ７，脫鉤彈性為１．５０４ ２；２００５—２００６ 年呈增長連接狀態，用水總量、國內生產總值變化率分別為０．１５０ ０、０．１４６ ４，脫鉤彈性為１．０２４ ８；其他年份都處于弱脫鉤和強脫鉤狀態。

２．３ 用水總量與經濟增長的脫鉤彈性的驅動因子分解

２．３．１ 黃河流域

表２ 為２０００—２０１９ 年黃河流域用水總量與經濟增長脫鉤彈性演變驅動因子的分解結果。經濟發展始終是抑制脫鉤的主要因素，經濟發展將促進對水資源的需求，導致用水總量增加，將對脫鉤彈性起到促增作用，貢獻比較穩定，脫鉤彈性處于０．８３９ ８～０．９７３ ５ 之間。人口規模始終是抑制脫鉤的次要因素，人口規模擴大，消費將增加，將帶來生產擴大，進一步增加對水資源的需求，脫鉤彈性處于０．００３ ０～０．０８８ ０ 之間。用水強度始終是促進脫鉤的主要因素，產業用水強度下降，將直接減少對水資源的需求，兩個較大的時間點分別是２００２—２００３ 年和２０１３—２０１４ 年， 前者原因是２００３ 年供水不足導致需水無法得到滿足，但是經濟增長仍然處于較高水平，引起用水強度較低，而后者原因是最嚴格水資源管理制度的貫徹落實，對用水量形成約束作用，從而帶來用水強度下降。產業結構是促進脫鉤的次要因素，產業結構優化升級，從耗水強度大的農業向耗水強度小的非農產業轉移，將帶來用水強度下降，整體上減少對水資源的需求，脫鉤彈性絕對值處于０．５ 以內，有利于用水總量與經濟增長脫鉤。

由于三次產業發展對用水總量與經濟增長的脫鉤彈性的影響存在差異，因此有必要分析脫鉤彈性的驅動因素在三次產業內部的差異性，見表３。第一產業增加值占國內生產總值比重下降始終促進了用水總量與經濟增長之間的脫鉤，由于第一產業與第二、第三產業相比，用水效率低下，因此其所占比重下降，減少對水資源的需求，有助于實現脫鉤。２０１４ 年前，第二產業所占比重對脫鉤起到抑制作用；２０１４ 年之后，發生扭轉起到促進作用。第三產業所占比重對脫鉤的影響具有波動性，在２０１２ 年后起到抑制作用，由于第三產業所占比重上升，因此會增加對水資源的需求，從而抑制脫鉤。

除２００５—２００６ 年外，三次產業用水強度下降都促進了用水總量與經濟增長的脫鉤，隨著各產業節水技術的推廣與應用，三次產業用水效率得到普遍提高，減少了對水資源的需求，有利于促進脫鉤?？傮w來看，第一產業對脫鉤的促進作用大于第二、第三產業的，因為第一產業用水效率顯著低于第二、第三產業的，各省份都在采取各種農業節水措施提高用水效率以減少用水量，節水潛力遠大于第二、第三產業，所以其對脫鉤的貢獻也較大。

２．３．２ 黃河流域各省份

黃河流域各省份用水總量與經濟增長脫鉤因子的驅動效應多年平均值見表４，限于篇幅，不再列示逐年的脫鉤驅動效應值。經濟發展始終是抑制各省份用水總量與經濟增長脫鉤的首要因素，從脫鉤彈性的平均值來看，各省份之間存在一定的差異性，四川最大為０．９４４ ２、寧夏最小為０．８２４ ８。除四川和河南外，人口規模始終是抑制脫鉤的次要因素，但是其抑制效應遠小于經濟發展，寧夏的平均值最大為０．１２２ ３、四川的平均值最小為０．００８ ６。雖然用水強度脫鉤因子偶有正值出現，但是總體來說用水強度是促進各省份脫鉤的首要因素，從平均值來看，用水強度下降對脫鉤貢獻最大的省份是甘肅（ － ０． ８２７ ０）、最小的省份是山西（－０．４８５ ９）。產業結構對各省份脫鉤的貢獻小于用水強度，產業結構優化勢必帶來耗水強度小的產業發展，從而減少用水量，促進脫鉤，從平均值來看，產業結構優化對脫鉤貢獻最大的省份是內蒙古（－０．４３２ １）、最小的省份是甘肅（－０．２６０ １）。

黃河流域各省份用水總量與經濟增長脫鉤驅動因素在三次產業內部的差異性，使用平均值表示（見表４），限于篇幅，不再列示逐年的驅動效應在三次產業內部的差異性。除甘肅的２０１６—２０１７ 年、山西的２００１—２００２ 年、河南的２００３—２００４ 年外，各省份第一產業增加值占地區生產總值比重的下降都促進了脫鉤，從平均值來看，內蒙古的貢獻最大（－０．４４３ ３）、甘肅最?。ǎ埃玻叮?２）。第二、第三產業產業結構因子的促增效應和促減效應均有出現，但是其對脫鉤的貢獻較小，從平均值來看，除甘肅、山西的第二產業、青海的第三產業外，其他省份第二、第三產業產業結構因子都抑制了脫鉤。各省份產業結構正在向“二三一”或“三二一”轉變，同時第一產業用水強度普遍高于第二、第三產業。因此，產業結構的升級將有效減少用水總量，有助于促進脫鉤。在研究期內，各省份的三次產業用水強度具有波動性，導致三次產業用水強度因子的促增效應和促減效應均有出現，從平均值來看，除四川、山西外，其他省份第一產業用水強度因子對脫鉤貢獻最大、第二產業次之、第三產業最小。隨著國家對用水量控制的重視，要求提高水資源利用效率，各省份都在積極提高三次產業用水效率，將減少對水資源的需求，從而有助于促進脫鉤。

３ 結論與建議

３．１ 結論

本文以黃河流域為研究對象，采用Ｔａｐｉｏ－ＬＭＤＩ模型研究２０００—２０１９ 年黃河流域及９ 個省份用水總量與經濟增長的脫鉤及其影響機制，得到如下結論：

１）黃河流域用水總量與經濟增長之間弱脫鉤和強脫鉤相互交替，“十三五”時期始終呈強脫鉤。９ 個省份用水總量與經濟增長的脫鉤狀態存在差異，青海、甘肅、內蒙古、陜西、山東處于弱脫鉤和強脫鉤２ 種狀態，四川具有弱脫鉤、強脫鉤和擴張負脫鉤３ 種狀態，寧夏、山西和河南具有擴張負脫鉤、增加連接、弱脫鉤、強脫鉤４ 種狀態。

２）黃河流域用水總量與經濟增長脫鉤的抑制因素依次是經濟發展和人口規模、促進因素依次是用水強度和產業結構，其中，第一產業增加值占地區生產總值比重下降始終促進脫鉤，第二產業所占比重在２０１４年后起到促進作用，但是第三產業在２０１２ 年后起到抑制作用。三次產業用水強度普遍下降促進了脫鉤，尤其是第一產業。

３）黃河流域９ 個省份用水總量與經濟增長脫鉤的驅動因素具有差異性，抑制因素依次是經濟發展和人口規模，促進因素依次是用水強度和產業結構，且主要來源于第一產業。

３．２ 建議

１）繼續貫徹落實相關水資源管理制度。最嚴格水資源管理制度、《國家節水行動方案》等有效約束了用水量增加，同時，黃河流域及９ 個省份還需繼續推進水資源節約集約利用、推動高質量發展。

２）實現經濟高質量發展。經濟發展雖然是抑制用水總量與經濟增長脫鉤的主要因素，但是發展仍然是第一要務，只有通過發展，才能為用水量控制提供資金、技術等支持，相反，不能以犧牲經濟發展來換取用水量下降，因此需要轉變經濟增長方式，由粗放式向集約式轉變，實現高質量發展。

３）提高居民節水意識。人口規模是抑制用水總量與經濟增長脫鉤的因素，根據人口普查結果，人口在短期內還將緩慢增長，通過人力資本投入增加，提高公民的節水意識，從而起到有效減少用水量的效果。

４）優化升級產業結構，促進經濟轉型。產業結構對用水總量與經濟增長的脫鉤起到促進作用，保證糧食安全的前提下，形成“二三一”型或“三二一”型產業結構，同時，在三次產業內部，需要嚴格限制高耗水行業的發展，大力推動發展高新技術產業、現代服務業。

５）提高三次產業用水效率。產業用水強度對用水總量與經濟增長的脫鉤起到促進作用，推廣噴灌、微灌、滴灌、低壓管道輸水灌溉等農業節水技術；推廣高效冷卻、洗滌、循環用水、高耗水生產工藝替代等工業節水工藝和技術；推廣循環用水技術、設備與工藝，優先利用再生水、雨水等非常規水源，以提高服務業用水效率。

６）結合自身實際，探索最合適的節水戰略。目前，各省份僅寧夏不是脫鉤狀態（包括弱脫鉤和強脫鉤），而是增長連接，需要積極向其他省份學習，優化產業結構，改進節水工藝，由增長連接狀態向弱脫鉤甚至強脫鉤轉變。因此，各省份要加強協同管理，探索節水管理新模式。

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【責任編輯 簡 群】