甘肅省水資源投入產出分析

鄧建偉, 金彥兆, 胡想全

(甘肅省水利科學研究院， 甘肅 蘭州 730000)

1 研究背景

甘肅省遠離海洋，深居內陸腹地，干旱少雨，水資源嚴重匱乏，是一個典型的干旱、半干旱省份，全省多年平均降雨量280 mm，人均自產水資源量1 077 m3，僅占全國人均水平的1/2，耕地每公頃占有水資源量5 670 m3，約為全國平均水平的1/4，水資源嚴重短缺。根據水資源供需平衡分析結果，全省現狀水平年需水量127.76×108m3，可供水量107.98×108m3，缺水量19.78×108m3，缺水率15.5%，水資源供需矛盾日益突出，水資源已成為制約甘肅經濟發展的重要因素。然而，水資源又是國民經濟發展的重要支撐，因此，研究水資源與國民經濟發展的關系，分析國民經濟發展中水資源利用問題，提出宏觀發展對策，對下一階段國民經濟發展規劃和水資源發展規劃的制定具有重要意義。

20世紀30年代，美國經濟學家里昂惕夫(Leontief)[1]提出了投入產出分析理論；20世紀60年，水資源短缺問題突出，國內外學者將投入產出分析理論引入水資源經濟分析中，中國投入產出學會課題組分析了我國2002年國民經濟37個部門的水資源投入產出狀況[2]，黑龍江[3]、河北[4]、山東[5]及重慶[6]等省市的學者也開始本省的水資源投入產出分析研究，蔡國英等[7]針對黑河流域中游地區、李瑩等[8]針對灤河流域開展了流域層面的水資源投入產出分析研究。投入產出法將水資源對國民經濟的潛在影響定量識別，能夠解決水資源與宏觀經濟相關的諸多問題，從水資源可持續利用和整體經濟效益最大的原則出發，定量研究經濟發展與水資源耗用關系，在水資源研究中具有廣泛應用性。本文從投入產出角度研究甘肅省國民經濟系統內的水資源狀況，分析各行業的用水狀況，水資源輸入輸出狀況，對甘肅省水資源配置、節水型社會建設和經濟社會的可持續發展意義重大。

2 水資源投入產出關系的編制

2.1 投入產出關系的編制

根據《甘肅國民經濟統計年鑒》(2007年)[9]、《甘肅省水利統計年鑒》(2007年)[10]、《甘肅省水資源公報》(2007年)[11]等資料所公布的統計數據，結合《甘肅省投入產出表》(2007年)[12]，分析了甘肅省水資源投入產出關系。投入產出關系編制過程中，將關聯性較大的國民經濟部門、用水難以區分的部門進行了合并，共涉及國民經濟19個部門：第一產業1個部門，即農林牧漁業；第二產業6個部門，包括采礦業、制造業、生產供應業、建筑業、交通運輸和郵政業、計算機服務和軟件業；第三產業12個部門，包括批發和零售業、住宿和餐飲業、金融業、房地產業、租賃和商務服務業、技術服務和地質勘查業、水利環境與公共設施管理業、居民服務和其他服務業、教育、衛生和社會保障業、文化體育和娛樂業、公共管理和社會組織。甘肅省水資源投入產出關系見圖1。

圖1 甘肅省水資源投入產出關系

2.2 各部門用水量的確定

各部門用水量確定依據：第一產業的數據取自《甘肅水利統計年鑒》(2007年)以及《甘肅省水資源公報》(2007年)；第二產業、第三產業的用水量主要依據相關研究成果，按照各部門單位產值用水量推算，并依據《甘肅省行業用水定額》[13]、《甘肅省環境公報》[14]用水重復利用率對其新鮮用水量進行復核。甘肅省2007年19個部門的總用水量和新鮮水的用水量情況見表1。

表1 甘肅省2007年19個部門用水情況

根據表1分析結果可知：農林牧漁業、制造業的總用水量和新鮮水用量最多，用水總量和新鮮水用量均排在前2位；生產供應業、建筑業、交通運輸及郵政業、批發零售業、采礦業、公共管理和社會組織、住宿和餐飲業用水總量和新鮮水用量均在前10位排名中，而總用水和新鮮用水的具體名次有微小變化。農業無論是用水總量還是新鮮水用量，其用水都比其他所有部門總和還多，在新鮮水的用水比例中占80%以上，而且主要用于農業灌溉。公共管理和社會組織業至水利環境和公共設施管理業的位次基本沒有變化，且都為第三產業，用水總量偏小，僅為總用水量的5.19%。

3 研究方法

3.1 用水系數

3.1.1 直接用水系數 直接用水系數[15]即用水定額，它表示生產單位貨物或服務(產出)的用水總量，反映各部門在生產本部門貨物或服務過程中的直接用水強度。

wj=Wj/Xj(j=1,2,…,n)

(1)

式中： j為部門序號； wj為j部門的直接用水系數，m3/元； Wj為j部門的用水量，104m3； Xj為第j部門的總產出，104元。

3.1.2 完全用水系數 在投入產出分析體系中，能反映出各部門的聯系，即貨物或服務在生產過程中所消耗的水，這部分水資源雖然使用在其他部門，但屬于本部門的間接用水，完全用水包括直接用水和間接用水兩部分[16]。

完全用水系數的計算公式如下：

(2)

3.1.3 用水乘數 用水乘數是反映社會經濟系統某一產業的動態變化引起整個經濟系統用水量的變化情況，即經濟系統用水增加總量對自身用水量的倍數，通常采用完全用水系數與直接用水系數之比計算，計算公式如下：

(3)

式中：bj為j部門的用水乘數。

3.2 虛擬水轉移

虛擬水輸出計算公式：

(4)

虛擬水輸入計算公式：

(5)

4 結 果

4.1 用水系數

4.1.1 系數確定 依據編制的甘肅省2007年水資源投入產出關系，根據公式(1)、(2)、(3)分析得到19部門總用水和新鮮用水的直接用水系數、完全用水系數和用水乘數，計算結果見表2。

4.1.2 評價結果 根據表2計算結果可知：

(1)部門間直接用水系數相差較大。農業部門總用水和新鮮水的直接用水系數相等且最大，系數為0.1531，因為農業部門取用水均為新鮮水，故總用水和新鮮水的直接用水系數相等；而房地產業總用水和新鮮水的直接用水系數均最小，總用水的直接用水系數0.0043，新鮮水的直接用水系數0.0027；農業和房地產業的直接用水系數差距較大，農業總用水的直接用水系數是房地產業的35.66倍，而農業新鮮用水的直接用水系數與房地產業相差達到57.71倍。

(2)部門間完全用水系數相差較大?？傆盟耐耆盟禂?，農業仍為最大，系數為0.1771，而系數最小的教育業該數值僅為0.0128，兩者相差13.82倍；新鮮用水的完全用水系數，系數最大和最小部門的仍為農業和教育業，相差21.77倍。部門間完全用水系數與部門間的直接用水系數比較來說差距較小。

(3)各部門用水乘數差異顯著。以新鮮用水的用水乘數為例：農業部門為1.13倍，是采礦業3.83倍；而制造業、餐飲業、水利環境與公共設施管理業、交通與郵電業和服務業等部門的用水乘數差距較大，分別為6.13、5.61、4.98、4.49和4.47，這些部門對于水資源的間接使用量非常大。

(4)農業是甘肅省的基礎產業，當前和今后農業發展任務繁重，而農業作為用水大戶，農業水資源經濟效益提高困難。從甘肅省農業用水供求態勢來看，在水資源利用中普遍存在利用效率低下的問題，因此，針對以上問題，可以通過提高對雨水的直接利用程度，改變作物品種結構和田間用水方式等途徑，提高農業水的利用效率，最終實現從傳統的粗放型灌溉農業和旱地雨養農業向以節水高效的現代灌溉農業和現代旱地農業為目標的農業節水戰略轉變。此外，還可通過農業水權向城市水權轉移，將農業節水量用于經濟社會效益高的優勢工業及第三產業，促進區域經濟總體水平的提高。

4.2 間接拉動

間接拉動是指為滿足該部門的生產，其他部門在向其提供必要的生產條件過程中對水資源的消耗[17]。甘肅省2007年各部門對水資源間接拉動見表3。從各個部門對水資源的間接拉動力可以進一步分析哪些部門對該部門用水的間接拉動力影響最

表2 甘肅省2007年19個部門用水系數和用水乘數

表3 甘肅省2007年各部門對水資源間接拉動 m3/元

為顯著(詳見表3)。以住宿和餐飲業為例，直接用水系數0.0049，完全用水系數0.0274，也就是住宿和餐飲業生產價值1×104元的產品，需要用274m3新鮮水，而住宿和餐飲業直接消耗的新鮮水僅為49m3，另外225m3水則是住宿和餐飲業所消耗的其他部門貨物和服務在生產中所消耗的新鮮水。

4.3 虛擬水轉移分析

從水資源角度，進口產品即意味著虛擬水輸入，出口產品則意味著虛擬水輸出。對于水資源缺乏的地區，增加用水強度大的部門的產品進口比例，可以有效地緩解水資源緊缺矛盾；如果僅從節約水資源的角度出發，進口產品越多，出口產品越少越有利。利用甘肅省2007年用水分析投入產出表，計算各部門通過產品進口和出口所輸入和輸出的水量，甘肅省2007年虛擬水轉移水量見表4。

根據表4分析結果可知：甘肅省2007年通過產品出口間接輸出水資源69.50×108m3，輸入水資源46.53×108m3，凈輸出22.97×108m3。凈輸出水資源最多的部門是農業，該部門凈輸出水資源28.73×108m3；建筑業列第二位，其凈輸出水資源為2.34×108m3。

農業是甘肅省的用水大戶，其用水量占總用水量的80.10%，并且單位增加值用水系數大，而農業又為甘肅省的基礎產業，增加值比重大，部門用水多，如果按此凈輸水水量發展，甘肅省現狀產業進出口結構會加劇水資源短缺的局面，最終導致甘肅省水資源緊缺形勢進一步惡化。

表4 甘肅省2007年虛擬水轉移水量表 104 m3

5 結 論

本文編制了甘肅省2007年水資源投入產出關系；根據統計資料分析計算了甘肅省19個經濟部門的總用水量和新鮮用水量，分析了各部門的用水比例；采用水資源投入產出分析理論，計算了甘肅省19個經濟部門總用水和新鮮水的直接用水系數、完全用水系數和用水乘數，對比分析了部門間用水情況；計算并對比分析了社會經濟系統各部門對水資源系統的直接拉動和間接拉動作用，分析水資源系統的后向效應。目的是找出直接用水量較大的部門以及直接用水量較小但間接用水需求很大的部門，從而為最嚴格水資源管理以及水資源合理配置提供數據支持。

(1)農業的總用水量和新鮮用水量、直接用水系數和完全用水系數均為最高，屬用水大戶，但用水乘數不高，與其他產業關聯較少，屬高投入、低產出行業，今后發展中應提高水資源利用效率，將農業節水量通過水權交易到經濟社會效益高的優勢工業及第三產業，促進區域經濟總體水平的提高。

(2)住宿和餐飲業對水資源的間接拉動系數最大，建議在未來的產業發展和調整中應加大第三產業等拉動系數較大的行業發展，在減少用水量的同時，能夠保證GDP的穩定增長。

(3)甘肅省屬水資源輸出省份，2007年凈輸出水資源量22.97×108m3，凈出輸出資源最多的部門是農業，該部門凈輸出水資源28.73×108m3。甘肅省水資源短缺，如果按此輸出水量發展，現狀產業結構會加劇甘肅省水資源短缺形勢。因此，應加大甘肅省節水型社會的建設力度，嚴格實施水資源管理的“三條紅線”，在實現總量控制的同時，加強定額管理，降低農業直接用水系數，從而降低虛擬水輸出量，最終實現水資源的可持續利用和經濟社會的可持續發展。

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[10] 甘肅省水利廳.甘肅省水利統計年鑒[R].蘭州:甘肅省水利科學研究院,2007年.

[11] 甘肅省水利廳.甘肅省水資源公報[R].蘭州:甘肅省水利科學研究院,2007年.

[12] 甘肅省統計局,甘肅省投入產出辦公室.甘肅省投入產出表[R].蘭州:甘肅省水利科學研究院,2007年.

[13] 甘肅省水利廳.甘肅省行業用水定額(修訂本)[R].蘭州:甘肅省水利科學研究院,2011年.

[14] 甘肅省環境保護局.甘肅省環境公報[R].蘭州:甘肅省水利科學研究院,2007年.

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