投入產出視角下的干旱區水資源利用效率與價格波動效應分析
——以新疆為例

何 劍，于廣浩

（1.石河子大學經濟與管理學院，新疆石河子832000；2.新疆財經大學，烏魯木齊830012）

0 引言

新疆地處干旱地區，降水稀少、蒸發強烈，水資源十分匱乏。2019年，新疆水資源總量為870.10 億m3，僅占全國水資源總量的2.81%；人均水資源量為3 473.50 m3/人，遠低于同時期西北五省的平均水平（15 182.50 m3/人）。

水資源短缺一直是新疆這樣地處干旱區的區域社會經濟發展面臨的瓶頸問題，加強水資源價格波動效應研究，可以規避水資源價格設定不合理產生負面經濟影響［1，2］；還可以利用價格手段加強水資源配置，實現對水資源的可持續利用［3］，提高水資源利用效率，緩解水資源短缺問題。加強新疆水資源價格波動效應的研究，探索水資源價格波動對經濟社會的影響，有利于強化民眾節水意識，踐行新發展理念，保障新疆社會穩定和長治久安；同時，利用價值模型對水資源價格波動的影響程度進行測度，有利于直接掌握水資源價格波動與經濟發展之間的關系，對建立科學的水資源價格體系和推進社會經濟平穩發展具有重要實踐指導意義。

1 文獻綜述

在水資源利用情況的研究方面，國內學者的研究成果主要集中在分析測度其宏觀利用效率。李莉、劉爽［4］基于DEA 模型，對新疆水資源利用效率的時空特征進行了分析；鐘麗雯等［5］研究分析了廣西的用水結構以及水資源利用效率；賴紅兵、魯杏［6］分析了日本、歐盟等發達國家的農業現代化以及農村水利建設情況，總結出值得借鑒的提高水資源利用效率的經驗。此外，諸多學者從行業特點［7，8］、河流流域［9-11］、城市群［12-14］等角度對水資源利用效率進行了研究，研究結果表明，隨著經濟水平的發展和行業技術的提升、水資源管理水平的提升、城市化水平的發展，水資源利用效率將會提高。

在水資源價格波動效應分析方面，近年來相關研究文獻較少且側重其經濟影響。吳浩然、張強［15］基于省際面板數據實證分析了水資源對區域經濟發展的影響，結果表明水資源的消耗量與經濟增長呈正相關。由此，可以合理推斷新疆水資源價格波動會對區域經濟發展產生影響。無獨有偶，宋冬凌、馬悅［16］、朱光磊等［17］的研究指出水資源利用和經濟發展之間的關系呈正相關。與此同時，還可以參照其他資源的價格波動對經濟的影響進行深入分析。胡加明［18］的研究指出，再生資源的價格上升會對相關產業投資產生抑制作用；翟禮淼等［19］分析了煤炭價格對宏觀經濟的影響，結果表明煤炭價格上漲會推動PPI、CPI增加；王承璋［20］基于SVAR 模型實證分析了國際原油價格波動對我國宏觀經濟的影響，結果表明當國際原油價格上漲時，這種影響是負面的。綜上分析，可以進一步推斷，新疆水資源價格上漲會對區域經濟發展產生負面影響，但需要分析驗證。

綜合來看，分析新疆水資源利用情況，可以系統掌握其供需情況，從而實現水資源的有效配置；加強水資源價格波動效應研究，能夠充分掌握對相關產業以及宏觀經濟的影響程度，進而采取進一步措施規避或者減弱負面影響。但是當前相關研究還存在一些不足，水資源利用和價格波動效應研究還有進一步的深化空間。首先，鮮有涉及新疆地區水資源利用和價格波動效應的研究，新疆屬干旱地域，水資源相對匱乏，且為多民族聚居地區，加強水資源利用和價格波動對經濟影響的相關研究，對實現經濟平穩發展和社會穩定有重要意義。其次，相關研究未能準確反映水資源價格波動在微觀層面和宏觀層面的具體影響，只有在明確具體影響后，才能對癥施策，調整水資源配置結構，適應經濟發展需要。

本文的創新之處主要有兩點：第一，將投入產出技術引入水資源價格波動研究之中，進而分析水資源價格波動對新疆經濟發展的影響，為研究地區經濟發展提供了一個新途徑；第二，利用新疆2017年投入產出表，結合統計年鑒、公報等數據資料，編制成價值型水資源投入產出表，從而可以定量分析水資源價格波動產生的經濟影響。

基于以上考慮，為分析水資源利用情況和研究水資源價格波動效應，本文運用投入產出方法，基于新疆2017年投入產出表的數據（投入產出表每5年編制一次，此為最新數據），編制價值型水資源投入產出表并構建價值模型，從水資源價格調整角度，為新疆經濟平穩發展提供政策依據。

2 水資源投入產出表編制

為凸顯新疆水資源的生產情況，本文在編制水資源投入產出表的過程中，以新疆2017年投入產出表以及統計年鑒、公報為依據，對現有的國民經濟部門進行重組，并單列出“水資源生產”部門，最終形成新疆價值型水資源投入產出表［21］，如表1所示。

表1 新疆價值型水資源投入產出表 萬元Tab.1 Input and output table of value-type water resource of XinJiang

這種編制方法有兩個優點：首先，此方法不會改變投入產出表的結構，可以全面的反映國民經濟各部門生產過程中的投入來源以及使用去向，契合一般均衡理論，從而使得后續分析工作有良好的理論支持；其次，該方法保持了原投入產出表的價值表形式，便于深入分析。

2.1 數據歸并

為了便于計算和分析，應先對國民經濟各部門進行分類和合并，同時單列出“水資源生產”這一虛擬部門?？梢酝ㄟ^合并歸納其他部門數據以及綜合分析相關數據資料的方式計算“水資源生產”部門的數據。

2.1.1 部門合并

參照我國國民經濟行業分類與代碼（GB/T4754-2017），把國民經濟部門合并為13 個部門，分別是：①農林牧漁②采礦③食品和煙草④紡織和皮革⑤木材制品⑥石油化工⑦制造⑧電力和燃氣⑨建筑⑩運輸和郵電?商務?公共服務?水資源生產。

2.1.2 數據合并

為簡便分析計算，把最終使用部分的“居民消費支出”以及“政府消費支出”這兩部分合并為“居民及政府消費”；“資本形成總額”、“進口”、“出口”以及“其他”這四部分合并為“其他使用”；整體考慮投入產出表的增加值部分，用“增加值合計”代替增加值各分項。

2.2 數據調整

在經過初步的數據歸并后，還需對投入產出表的數據進一步調整。數據調整的原因是?水資源生產部門由“水的生產和供應”以及“水利、環境和公共設施管理”這兩個部門合并而來，但是“水利、環境和公共設施管理”部門的產出不完全是水資源，還有除洪除澇、抗旱減災、水文服務等其他產出。為了達到“提純”的目的，有必要把其他產出分離出去，并歸入?公共服務部門。產出調整之后，投入也要做出相應調整。相關步驟如下。

（1）確定分離比例?！八h境和公共設施管理”部門的產出不完全是水資源，要確定水資源產出占總產出的比例?；跀祿目傻眯院涂勺R別性，可以用當年的一般公共預算支出表示總產出，用水資源產出相關支出表示水資源的產出。查閱2017年新疆地方財政支出的數據可知，新疆2017年一般公共預算支出4 641.20 億元，水資源產出相關支出（農林水事務支出）為613.20 億元。計算可得水資源產出占總產出的比例為13.20%，即分離的比例為13.20%。

（2）調整投入產出向量。把“水利、環境和公共設施管理”部門總產出的13.20%分離，與“水的生產和供應”部門相加，得到了新的?水資源生產的產出數據?！八?、環境和公共設施管理”部門總產出的剩余部分并入?公共服務部門，得到新的?公共服務部門的產出數據。

（3）調整增加值向量。由于?公共服務和?水資源生產兩部門的投入數據和產出數據發生了變化，同時各部門的總投入和總產出沒有變化，所以要對增加值部分做出調整，以滿足投入產出表的均衡原則。實際上，上述調整過程改變了各部門的中間投入，當中間投入減少時，增加值部分應當增加；反之，應當減少。

經過以上步驟，便可得新疆價值型水資源投入產出表，它全面系統地反映了國民經濟各部門之間的投入產出關系，揭示了各部門之間相互依存、相互制約的經濟技術聯系。

3 水資源利用效率分析

水資源利用效率可通過直接消耗系數和完全消耗系數等指標反映，定義及計算公式如下。

直接消耗系數指的是：某一產業每產出單位產值，需要消耗其他產業的產值。這反映了該產業對其他產業的依賴作用。計算公式為：

式中：aij表示j產業對i產業的直接消耗系數；xij表示j產業在生產過程中i產業的直接消耗；xj表示產業的總產出。

完全消耗系數指的是：全部直接消耗系數和全部間接消耗系數之和。它反映了兩個產業之間的依存關系。計算公式為：

式中：B表示完全消耗系數矩陣；I表示單位矩陣；A表示直接消耗系數矩陣。

如表2所示，水資源生產部門分別提供給農林牧漁、運輸和郵電、公共服務3 個部門價值14 873.70、14 454.79、13 588.01 萬元的貨物或服務，總和占到中間使用的62.04%，這表明水資源生產部門在產出過程中，與前述三部門存在緊密的經濟聯系，即產出的貨物或服務主要流向了前述三部門。以上3個部門完全消耗系數分別為0.000 657、0.000 629、0.000 590，普遍高于其他部門，這也印證了前述結論。

顯然，上述3 個部門的灌溉、養殖、衛浴用水等經濟活動會消耗大量水資源，是高耗水部門，這會對新疆水資源產生較大壓力，限制以上部門用水消耗對于緩解新疆水資源壓力是十分有利的。但是以上部門與經濟發展息息相關，農林牧漁部門是經濟發展基礎，運輸和郵電、公共服務為經濟發展提供了動力保障。因此，在降低水資源消耗，發掘節水潛能的同時，應當提高水資源利用效率。為緩解新疆水資源壓力，應當大力發展節水農業，提升農業節水技術水平；加大節水器具創新與研發力度，降低運輸行業水資源消耗；加強對高耗水服務業的檢查力度，從源頭遏制水資源浪費，提升水資源利用效率。

此外，表2顯示水資源生產部門的直接消耗系數、完全消耗系數分別為0.019 918、0.020 489，遠高于其他部門的系數，這表明水資源生產部門的產出多用于自身生產，即對水資源實現了有效使用，水資源利用效率較高。

表2 水資源生產部門產出情況Tab.2 Output of water resources sector

如表3所示，在水資源生產部門的生產過程中，分別消耗了運輸和郵電、電力和燃氣、石油化工3 個部門價值34 249.45、27 310.74、25 039.01 萬元的貨物或服務，總和占到中間投入的46.60%。這表明水資源生產部門在投入過程中，對這三部門依存程度較高。此外，這3 個部門對應的完全消耗系數為0.158 867、0.130 815、0.144 615，高于其他部門的系數，進一步表明水資源生產部門在投入過程中，對這三部門有較高的依賴性。

表3 水資源生產部門投入情況Tab.3 Input of water resources sector

結合已有分析，水資源調度和水利工程建設是影響新疆水資源生產的主要因素。新疆地處干旱區，水資源較為匱乏，需要充分調度水資源，水利工程建設為水資源調度提供了設施支持。當前，阿爾塔什水利工程、卡拉貝利水利工程、紅旗河工程等重大水利工程的建成，有效保障了新疆水資源生產。與此同時，政府部分也應當加強水源管理，推動落實“河長制”，建立健全新疆河湖管理機制，實現水資源的有效保護，充分保障水資源生產，確保水資源供給充足，為穩定經濟發展做出貢獻，獲取最大經濟社會效益。

綜合來看，水資源生產部門在投入時的消耗系數普遍高于產出時的消耗系數，這說明水資源生產部門在投入過程中與其他部門的經濟聯系更為緊密，而在生產過程中與其他部門的經濟聯系程度較低，從側面表明水資源利用效率有待進一步提升。

4 水資源價格波動效應分析

當水資源利用效率提升時，會緩解水資源的供需壓力，因此有必要進一步分析水資源價格波動效應。由于國民經濟各個部門之間存在密切的聯系，當某一部門生產的產品價格發生波動時，會引起與該部門相關的部門產品價格的波動，進而引起其他產品價格的波動，可以利用投入產出方法計算價格波動帶來的影響。

4.1 構建價值模型

假定?水資源生產（記作部門n）的價格發生波動，波動幅度為ΔPn，即變為Pn+ ΔPn。（價格P表示價格指數，ΔP表示價格波動的比例）其他部門的價格也會發生波動，可以寫出其他部門的價格波動方程：

式中：Pi表示第n部門的價格指數；aij表示部門j對產品i的直接消耗系數；aNi表示部門i的增加值。

矩陣表示即為：

其中：

整理可得：

考慮到水資源生產部門的價格由Pn變為Pn+ ΔPn，則有：

式（5）-（6）可得：

如果計算多個部門組成的某類行業的平均價格波動，則有：

式中：ΔS為多個部門組成的某類行業的平均價格波動；θi為i部門的產值在行業中所占的比例；ΔPi為i部門價格變動的比例。

4.2 計算價值模型

依據前述式（7）、（8）可以分別計算水資源價格波動對國民經各濟部門、各產業的影響。

4.2.1 國民經濟部門的價值分析

如表4所示，①當水資源價格上漲50%時，多數部門的價格上漲幅度低于0.20%，上漲幅度最大的部門是農林牧漁部門，達到了9.10%；采礦、建筑、紡織和皮革、木材制品等4 個部門的價格上漲幅度較小，不足0.10%。②當水資源價格上漲75%時，各部門的價格上漲幅度進一步增大，多數部門的價格上漲幅度超過了0.20%，最高的是農林牧漁部門，達到10.61%；最小的是采礦部門，為0.01%。③當水資源價格上漲100%時，有7 個部門的價格上漲幅度超過了0.20%，農林牧漁部門的價格上漲幅度最為明顯，達到了12.13%；采礦部門和建筑部門的價格上漲幅度最小，分別為0.01%和0.07%。

表4 水價上漲對各部門價格的影響 %Tab.4 The impact of rising water prices on the prices of various sectors

綜合分析，水資源價格上漲對農林牧漁、運輸和郵電、公共服務、商務、電力和燃氣、石油化工、食品和煙草等部門價格的影響較為顯著，其中對農林牧漁部門價格的影響最為顯著。農林牧漁部門在生產過程中需要消耗大量水資源，同時新疆水資源有較為匱乏，因此該部門價格變動幅度最大。農林牧漁部門在新疆經濟社會發展過程中發揮著基礎性作用，應當合理確定水資源價格，避免農林牧漁部門價格的大幅波動，以滿足穩定經濟發展的社會需求。運輸和郵電等部門的價格上漲幅度雖不及農林牧漁部門，但是相較于采礦、建筑等部門，其幅度較為顯著。這些部門與人民生活息息相關，應當充分重視水資源價格，確定合理的水資源定價區間，避免對部門價格產生較大影響，服務社會和諧穩定發展。

4.2.2 產業的價值分析

將投入產出表中的國民經濟部門進一步整理歸納，按照三次產業的分類標準，把各部門重新歸類。即農林牧漁歸為第一產業，采礦、食品和煙草、紡織和皮革、木材制品、石油化工、制造、電力和燃氣、建筑歸為第二產業，運輸和郵電、商務、公共服務歸為第三產業。利用式⑤計算出各產業的價格波動情況，從宏觀角度分析水資源價格波動產生的經濟影響。

如表5所示，水資源價格上漲，對第一產業的價格影響最為明顯，對第二、三產業的價格影響較小。當水資源上漲100%時，第一產業的價格隨之上漲12.13%，第二產業的價格上漲幅度不足0.20%，第三產業的價格上漲幅度不足0.50%。

表5 水價上漲對各產業價格的影響 %Tab.5 The impact of rising water prices on the prices of various industries

水資源價格的設定應當適應產業發展需求。新疆2017年地區生產總值為11 159.90億元，其中第一、二、三產業的增加值占比分別為13.91%、36.70%、49.39%，較高的產業增加值，表明需要更多的包含水資源在內的原材料的投入。第一產業中的灌溉、養殖，第二產業中的建筑、化工、食品，第三產業中的運輸、公共服務等部門對水資源的需求非常大，若水資源價格產生較大波動，會促使各產業各部門的生產成本大幅提高，從而降低經濟效益，進而對經濟發展產生不利影響。

由于第一產業的價格受到水資源價格上漲的影響較大，第二、三產業受到的影響較小，因此應當審慎管理水資源價格，確?！盎颈P”第一產業不會出現較大波動，“發展盤”第二、三產業穩定發展。

5 結論與建議

5.1 主要結論

本文在已有研究成果的基礎上，基于新疆2017年投入產出表，運用投入產出方法單獨整理歸納出水資源生產部門，編制出新疆價值型水資源投入產出表，定量分析水資源價格波動對新疆經濟的影響，分析了水資源價格波動對新疆各國民經濟部門價格產生的影響程度，進一步深入分析了其對產業價格影響程度?？偨Y如下：

（1）編制了水資源投入產出表。在投入產出表等數據資料的基礎上，經過數據歸并、數據調整兩個主要步驟后，編制形成新疆價值型水資源投入產出表。該表系統且全面地展現了國民經濟各部門之間的聯系，是分析水資源利用效率和價格波動效應的基礎。

（2）分析了水資源利用效率。研究分析了水資源生產部門的產出及投入情況，結果表明，水資源生產部門的產出效率高于投入效率，水資源的綜合利用效率有待進一步提升。發揮節水效能，確保水資源充足供應，提升水資源利用效率可以有效緩解水資源需求壓力。

（3）研究了水資源價格波動效應。從微觀角度來看，水資源價格波動確實會對新疆各國民經濟部門價格產生影響，使得最終價格升高，其中對農林牧漁部門影響程度最為明顯，對運輸和郵電、公共服務、商務等部門影響程度相對較高。從宏觀角度來看，水資源價格波動會對新疆各產業價格產生影響，使得產業價格升高，其中對第一產業影響相對較高，對第二、三產業影響相對較低。

5.2 政策建議

本文基于水資源生產部門，構建了新疆價值型水資源投入產出表，從微觀和宏觀兩個視角分析水資源價格波動對經濟的影響并提出以下建議：

（1）確保水資源供應，滿足生產生活需要。水資源是社會生產生活的基本需要，水資源的充足供應可以滿足農業生產、居民生活、社會保障等基礎層面的需要，從而能夠助力社會經濟發展。加快推進水利設施建設，充分發揮阿爾塔什水利工程、卡拉貝利水利工程、紅旗河工程等重大水利工程的水資源調度作用，確保水資源供應充足，實現穩增長、惠民生的社會效用。

（2）優化水資源配置，適應產業發展。從研究結果可以看出，水資源價格波動對第一產業影響相對較高，對第二、三產業影響相對較低。實際上，新疆地區第一產業用水占全部生產用水的90%以上，第二、三產業用水則是不足10%。水資源的配置應當適應當前產業結構，適應產業需求，充分供應第一產業用水，及時滿足第二、三產業用水需求。在確定供給能力的前提下，積極調整水資源配置結構，準確預測產業需求，利用多元化的配置方式，從而實現水資源供給側與需求側的均衡，進而適應產業發展，穩定經濟發展。

（3）合理確定水資源價格，確保經濟平穩運行。水資源定價應當根據新疆當前水資源的供應、需求情況以及未來經濟發展情況進行。在區分農業用水、工業用水、生活用水等用水類型的前提下，可以大力推行階梯式水價，以適應不同的用水需求，實現水資源供需平衡。與此同時，要加強水資源的開源與節流，降低水資源的價格壓力。具體的措施有：加強雨水收集利用、布局跨流域調水，推廣農業滴灌等節水灌溉技術、工業循環用水技術等。□