陜西省生產(chǎn)用水變動的驅(qū)動機制分析

秦昌波等

摘要水資源是人類社會發(fā)展不可或缺的重要戰(zhàn)略資源，是社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的基本保障。我國是一個缺水的國家，人均水資源只有世界平均水平的四分之一，而陜西人均水資源只相當于全國的52%，人口和經(jīng)濟集中的關中地區(qū)只相當于全國平均水平的15%。針對生產(chǎn)用水消耗問題，采用LMDI方法從經(jīng)濟規(guī)模效應、產(chǎn)業(yè)結(jié)構效應和用水技術效應三個方面分析了陜西省用水變動的驅(qū)動因素及影響程度。根據(jù)本文對陜西省2001年至2011年生產(chǎn)用水量變化的因素分解分析，可以得到4個結(jié)論：①陜西省生產(chǎn)用水消費量呈波動增長趨勢，用水的增長速度遠遠落后于GDP的增長速度，生產(chǎn)用水量和經(jīng)濟發(fā)展呈現(xiàn)明顯的“脫鉤”效應；②經(jīng)濟規(guī)模效應是驅(qū)動陜西省生產(chǎn)用水增加的主要因素，經(jīng)濟增長帶來的用水壓力依然巨大，如果不考慮結(jié)構調(diào)整和用水效率進步，10年間陜西省用水量增長幅度將超過140%；③農(nóng)業(yè)生產(chǎn)比重的下降是經(jīng)濟結(jié)構效應驅(qū)動陜西省生產(chǎn)用水下降的主要原因，但是其他行業(yè)的結(jié)構調(diào)整總體上對抑制用水增加起負面作用；④通過技術進步效應是抑制陜西省用水量增加的主要因素，特別是農(nóng)業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)、金屬礦采礦業(yè)、化學工業(yè)、金屬冶煉及壓延加工業(yè)、通用專用設備制造業(yè)等耗水行業(yè)的用水效率提高有效減少了用水總需求。文章最后結(jié)合實證分析結(jié)果提出了提高陜西省水資源利用效率的相關建議：①加強用水總量控制，努力提高水資源循環(huán)利用率，從而有效抑制生產(chǎn)用水的快速增長；②加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構調(diào)整，逐步降低高耗水產(chǎn)業(yè)的比重，依托陜西省的科技和教育資源優(yōu)勢，大力發(fā)展裝備制造業(yè)、高技術產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務業(yè)，快速提高高效用水行業(yè)的經(jīng)濟結(jié)構比例；③強化企業(yè)生產(chǎn)過程和工序用水定額管理，通過階梯水價、節(jié)水獎勵政策促進企業(yè)積極研發(fā)使用低耗水的生產(chǎn)工藝；④加強農(nóng)業(yè)節(jié)水技術的應用，興建高效節(jié)水灌溉工程，降低農(nóng)業(yè)用水量。

關鍵詞用水消耗；因素分解；LMDI；陜西省

中圖分類號X52文獻標識碼A

文章編號1002-2104（2015）05-0131-06doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2015.05.017

我國是一個缺水的國家，人均水資源只有世界平均水平的四分之一，而陜西人均水資源只相當于全國的52%，人口和經(jīng)濟集中的關中地區(qū)只相當于全國平均水平的15%。陜西省2001-2011年期間國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）增長3.6倍，年均增幅高達13.8%，隨之而來的資源消耗的壓力日益突出。在此背景下，研究陜西省生產(chǎn)用水消費變化問題，定量分析經(jīng)濟用水消耗變化的驅(qū)動因素及其影響，對于正確理解陜西省經(jīng)濟發(fā)展與用水量變化之間的關系，調(diào)整相關的產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策、制定不同行業(yè)的節(jié)水政策，保障社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

近年來，隨著水資源供給與經(jīng)濟發(fā)展矛盾日漸凸顯，學者們逐漸開展對節(jié)水、用水效率、用水的驅(qū)動因素等問題的研究。賈紹鳳等[1]分析了北京市產(chǎn)業(yè)結(jié)構調(diào)整對平均工業(yè)用水定額下降的貢獻。孫才志和王妍[2]構建了產(chǎn)業(yè)用水變化的全要素分解模型，測度了1994-2007年遼寧省產(chǎn)業(yè)用水變化驅(qū)動的經(jīng)濟增長效應、結(jié)構效應和強度效應，陳雯和王湘萍[3]采用對數(shù)均值迪氏指數(shù)分析方法從技術進步和產(chǎn)業(yè)結(jié)構變遷兩個層面分析了水資源消耗強度變化的原因。王康[4]將經(jīng)典的IPAT等式擴展為包含人口、富裕程度、用水強度和產(chǎn)業(yè)結(jié)構4中影響因素的用水分析等式，并利用結(jié)構分析模型將4種因素對1999-2008年甘肅省用水總量變化的貢獻分解，結(jié)果表明GDP的規(guī)模增長導致用水量增長，產(chǎn)業(yè)結(jié)構變化導致用水量減少。佟金萍等[5]利用Laspeyres指數(shù)構建了萬元GDP用水量的完全分解模型，從產(chǎn)業(yè)和地區(qū)兩個層面對我國1997-2009年萬元GDP用水量的變動進行分解，結(jié)果表明技術進步和結(jié)構調(diào)整是推動我國萬元GDP用水量顯著下降的兩個重要因素。

考慮到水資源供給的有限，生產(chǎn)用水不可能無限制增加，本文應用對數(shù)均值迪氏指數(shù)（LMDI）分析方法構建用水消費分解模型，全面分析驅(qū)動陜西省生產(chǎn)用水變化的驅(qū)動因素及貢獻率，進而提出相應節(jié)水政策和產(chǎn)業(yè)結(jié)構調(diào)整政策建議，為陜西省水資源與社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展決策提供科學參考。

2結(jié)果與討論

2.1生產(chǎn)用水變化的因素分解

2001年-2011年期間，陜西省生產(chǎn)用水總量呈現(xiàn)中先減少后波動增長的趨勢（見圖1）。10年間，用水總量總共增加了5.07億t， 增長幅度為7.3%。而同期GDP總量從2001年的3 177億元增長到2011年的11 531億元（以2010年不變價計算），增長幅度高達263%（見圖2）。這表明陜西省生產(chǎn)用水量并未隨著經(jīng)濟規(guī)模的增長同步增加，生產(chǎn)用水量和經(jīng)濟發(fā)展呈現(xiàn)明顯的“脫鉤”效應。

從各項效應的分解結(jié)果來看，生產(chǎn)規(guī)模的增加依然給用水消耗帶來了巨大的增長壓力，而產(chǎn)業(yè)結(jié)構調(diào)整的結(jié)構效應和用水技術進步的技術效應則大大降低了用水的增長壓力。10年間，規(guī)模效應總共貢獻了99.53億t的用水增長壓力，與2011年相比增長幅度高達143%，其中一產(chǎn)、二產(chǎn)和三產(chǎn)用水量分別增長78.53，18.93和2.07億t（見表1），增幅分別為143%、139%和197%。結(jié)構效應是導致用水總量大幅減少，10年間通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構調(diào)整總共減少用水量36.91億t。其中第一產(chǎn)業(yè)在GDP份額中占比的減少是導致用水減少的主要因素，總共降低用水量3970億t，第二產(chǎn)業(yè)比重增長則導致用水量增加3.02億t，第三產(chǎn)業(yè)則小幅減少用水量0.23億t（見表1）。這表明陜西省用水效率最高的第三產(chǎn)業(yè)其增長速度仍然慢于第二產(chǎn)業(yè)，未來通過提高第三產(chǎn)業(yè)在國民經(jīng)濟中的比重來降低用水壓力仍然有很大潛力可挖。技術效應是導致用水總量減少的另一個重要因素。陜西省萬元GDP用水量從2001年的232.7 m3/萬元降至2011年的61.7 m3/萬元，用水效率提高3.8倍，一產(chǎn)、二產(chǎn)和三產(chǎn)的萬元增加值用水量分別從2011年的1 159.0 m3/萬元、97.6 m3/萬元和9.4 m3/萬元降至2011年的618.7 m3/萬元、19.1 m3/萬元5.3 m3/萬元，用水效率分別提高1.9倍、5.1倍和1.8倍（見圖3）。10年間通過提高用水效率總共減少用水量57.55億t，其中一產(chǎn)、二產(chǎn)、三產(chǎn)通過技術進步分別減少用水量35.41億t、21.18億t和0.96億t（見表1）。

圖3陜西省2001-2011年用水強度變化（2001年=1）

Fig.3Intensity changes of water consumption in Shaanxi Province （year2001=1）

2.2行業(yè)用水變化的因素分解

從行業(yè)用水總變動的絕對量來看，陜西省2001年到2011年有16個行業(yè)的用水量呈增長趨勢（見表2），其中林牧漁畜業(yè)、煤炭開采和洗選業(yè)、食品制造及煙草加工業(yè)、水的生產(chǎn)和供應業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)是用水量增長的主要產(chǎn)業(yè)部門。另外19個行業(yè)的用水量呈不同程度的減少趨勢，其中農(nóng)業(yè)、紡織業(yè)、化學工業(yè)、非金屬礦物制造業(yè)、通用專用設備制造業(yè)、交通運輸設備制造業(yè)、電氣機械及器材制造業(yè)、通信計算機及其他電子設備制造業(yè)是用水減少的主要部門。這表明一些傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)部門的用水比重仍在較大幅度增長，而一些新興產(chǎn)業(yè)部門和技術密集型產(chǎn)業(yè)部門的用水比重則出現(xiàn)了下滑趨勢。

從行業(yè)規(guī)模效應來看，行業(yè)規(guī)模擴張給用水消費量的

增長帶來了巨大壓力。所有35個行業(yè)的經(jīng)濟規(guī)模效應均

為正值，表明各產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟規(guī)模擴張均不同程度造成了生產(chǎn)用水消費量的增加（見表2）。其中農(nóng)業(yè)部門由于用水強度非常高，其規(guī)模的擴張造成了最大的用水增長壓力。煤炭開采和洗選業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)、食品制造及煙草加工業(yè)、化學工業(yè)、水的生產(chǎn)和供應業(yè)、電力熱力的生產(chǎn)和供應業(yè)等工業(yè)部門和建筑業(yè)是第二產(chǎn)業(yè)中行業(yè)規(guī)模效應導致用水量增長的主要部門，而生活服務業(yè)則是第三產(chǎn)業(yè)中規(guī)模擴張引起用水增加的主要部門。

從行業(yè)結(jié)構效應來看，不考慮農(nóng)業(yè)部門的情況下產(chǎn)業(yè)結(jié)構調(diào)整對減少用水量起負面作用。有22個行業(yè)的經(jīng)濟結(jié)構效應為負值，對工業(yè)用水消費量增加起到了一定的抑制效果（見表2）。但是如果剔除農(nóng)業(yè)部門，其他行業(yè)的經(jīng)濟結(jié)構效應總體上對增加了用水消費量。特別是一些傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)部門如煤炭開采和洗選業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)、金屬礦采礦業(yè)、石油煉焦及核燃料加工業(yè)、化學工業(yè)、金屬冶煉及壓延加工業(yè)其經(jīng)濟結(jié)構效應為正值，對用水量的增加起了促進作用。這表明陜西省本世紀以來的經(jīng)濟發(fā)展呈現(xiàn)明顯的重化工傾向，依托陜西省豐富的自然資源，能源化工產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，增加了巨大的用水壓力。通用專用設備制造業(yè)、交通運輸設備制造業(yè)、通信計算機及其他電子設備制造業(yè)、儀器儀表及文化辦公機械制造業(yè)等工業(yè)部門和一些服務業(yè)部門的經(jīng)濟結(jié)構效應卻為負值。雖然對用水量的增長起了抑制作用，但這也表明陜西省的新興制造業(yè)、高科技產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務業(yè)發(fā)展緩慢，水資源的配置并未轉(zhuǎn)向這些高附加值產(chǎn)業(yè)部門。

從行業(yè)技術效應來看，行業(yè)的技術進步不同程度降低了各行業(yè)的用水消費量。除了房地產(chǎn)業(yè)、綜合技術服務業(yè)、科教文衛(wèi)、公共管理和社會組織4個服務行業(yè)部門，其他31個行業(yè)部門的技術效應均為負值（見表2）。說明絕大多數(shù)行業(yè)的用水效率均不同程度地提高了，對控制用水量增加起到了明顯的效果。這四個用水技術效應為負值的服務業(yè)部門的用水行為與生活用水行為較為相似，很大一部分用水量本身就來自辦公場所的生活用水，隨著生活水平的提高，導致這些行業(yè)的用水強度不斷增加。農(nóng)業(yè)是因用水效率進步節(jié)水最多的部門，10年間總共減少用水34.7 t。工業(yè)部門中石油和天然氣開采業(yè)、金屬礦采礦業(yè)、化學工業(yè)、金屬冶煉及壓延加工業(yè)、通用專用設備制造業(yè)、水的生產(chǎn)和供應業(yè)是通過提高用水效率減少用水最多的6個部門。

3結(jié)論與建議

3.1主要結(jié)論

根據(jù)本文對陜西省2001年至2011年生產(chǎn)用水量變化的因素分解分析，可以得到以下結(jié)論：

（1）陜西省生產(chǎn)用水消費量呈波動增長趨勢，用水的增長速度遠遠落后于GDP的增長速度，生產(chǎn)用水量和經(jīng)濟發(fā)展呈現(xiàn)明顯的“脫鉤”效應。

（2）經(jīng)濟規(guī)模效應是驅(qū)動陜西省生產(chǎn)用水增加的主要因素，經(jīng)濟增長帶來的用水壓力依然巨大。如果不考慮結(jié)構調(diào)整和用水效率進步，10年間陜西省用水量增長幅度將超過140%。

（3）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)比重的下降是經(jīng)濟結(jié)構效應驅(qū)動陜西

省生產(chǎn)用水下降的主要原因，但是其他行業(yè)的結(jié)構調(diào)整總體上對抑制用水增加其負面作用。陜西省由于能源資源較為豐富，本世紀以來重化工產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，煤炭、石油、天然氣、礦產(chǎn)資源等自然資源開采加工產(chǎn)業(yè)以及石油、化工等產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，成為驅(qū)動陜西省經(jīng)濟快速發(fā)展的主要推動力量，這些高耗水行業(yè)的發(fā)展也給陜西省帶來了巨大的水資源消耗壓力。與此同時，陜西省的裝備制造業(yè)、高科技產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務業(yè)則發(fā)展相對緩慢，反映出陜西省的產(chǎn)業(yè)結(jié)構調(diào)整呈現(xiàn)很大的負向效應，不利于水資源與經(jīng)濟的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

（4）通過技術進步提高用水效率是抑制陜西省用水量增加的主要因素。特別是農(nóng)業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)、金屬礦采礦業(yè)、化學工業(yè)、金屬冶煉及壓延加工業(yè)、通用專用設備制造業(yè)、水的生產(chǎn)和供應業(yè)等高耗水行業(yè)通過采取節(jié)水措施，改進生產(chǎn)工藝，大大降低了用水強度，為陜西省控制用水量擴快增長起到了重要作用。

3.2對策建議

（1）加強用水總量控制，提高水資源利用效率。重點針對經(jīng)濟規(guī)模效應顯著的行業(yè)，如煤炭開采和洗選業(yè)、石油和天然氣開采加工業(yè)、食品制造及煙草加工業(yè)、化學工業(yè)、水的生產(chǎn)和供應業(yè)、電力熱力的生產(chǎn)和供應業(yè)、建筑業(yè)等，加強企業(yè)用水總量控制，努力提高水資源循環(huán)利用率，從而有效抑制生產(chǎn)用水的快速增長。

（2）加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構調(diào)整，優(yōu)化水資源配置。行業(yè)經(jīng)濟結(jié)構的變化對于用水消耗的變動有較明顯的影響。陜西省應逐步降低高耗水產(chǎn)業(yè)的比重，適度控制煤炭開采和洗選業(yè)、石油和天然氣開采業(yè)、金屬礦采礦業(yè)、石油煉焦及核燃料加工業(yè)、化學工業(yè)、金屬冶煉及壓延加工業(yè)等傳統(tǒng)主導行業(yè)的發(fā)展。結(jié)合建設“關中—天水”經(jīng)濟區(qū)，依托陜西省的科技和教育資源優(yōu)勢，大力發(fā)展裝備制造業(yè)、高技術產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務業(yè)，快速提高這些行業(yè)的經(jīng)濟結(jié)構比例。

（3）強化用水定額管理，加強節(jié)水技術的應用。加強農(nóng)田水利建設，興建噴灌、滴灌、滲灌等高效節(jié)水工程，通過采用高效節(jié)水灌溉技術降低農(nóng)業(yè)用水量。進一步加強企業(yè)用水定額管理，強化企業(yè)生產(chǎn)過程和工序用水定額管理，通過階梯水價、節(jié)水獎勵政策促進企業(yè)積極研發(fā)使用低耗水的生產(chǎn)工藝，對現(xiàn)有企業(yè)達不到節(jié)水指標要求的落后產(chǎn)能，要進一步加大淘汰力度。

（編輯：王愛萍）

參考文獻（References）

[1]賈紹鳳， 張士鋒， 夏軍， 等. 經(jīng)濟結(jié)構調(diào)整的節(jié)水效應[J]. 水利學報， 2004，（3）： 111-116. [JiaShaofeng， Zhang Shifeng， Xia Jun. Effect of Economic Structure Adjustment on Water Saving[J]. Journal of Hydraulic Engineering， 2004，（3）：111-116. ]

[2]孫才志， 王妍. 遼寧省產(chǎn)業(yè)用水變化驅(qū)動效應分解與時空分異[J]. 地理研究， 2010， 29（2）： 244-252. [Sun Caizhi， Wang Yan. Decomposition of Driving Effects for Industrial Water Utilization Change and Spatialtemporal Difference in Liaoning Province[J]. Geographical Research， 2010， 29（2）：244-252. ]

[3陳雯， 王湘萍. 我國工業(yè)行業(yè)的技術進步、結(jié)構變遷與水資源消耗：基于LMDI方法的實證分析[J]. 湖南大學學報：社會科學版， 2011，（3）： 68-72. [Chen Wen， Wang Xiangping. Technology Progress， Structure Shift and Water Intensity in Chinese Industry： An Analysis Based on LMDI Method[J]. Journal of Hunan University：Social Sciences， 2011，（3）：68-72.]

[4]王康. 基于IPAT等式的甘肅省用水效率影響因素分析[J]. 中國人口·資源與環(huán)境， 2011，21（6）：148-152.[Wang Kang. Analysis of Impact Factors of Water Use Based on IPAT Equation for Gansu Province[J]. China Population， Resources and Environment， 2011， 21（6）：148-152.]

[5]佟金萍， 馬劍鋒， 劉高峰. 基于完全分解模型的中國萬元GDP 用水量變動及因素分析[J]. 資源科學， 2011， 33（10）： 1870-1876.[Tong Jinping， Ma Jianfeng， Liu Gaofeng. Analysis of Variations and Factors of Water Use Amount Per Ten Thousand Yuan GDP in China Based on a Complete Decomposition Model[J]. Resources Science， 2011， 33（10）：1870-1876.]

[6]Ang B W. Decomposition Analysis for Policymaking in Energy： Which Is the Preferred Method？ [J]. Energy Policy， 2004，32（9）： 1131-1139.

[7]Ang B W. The LMDI Approach to Decomposition Analysis： APractical Guide [J]. Energy Policy， 2005， 33（7）： 867-871.

[8]張炎治， 聶銳. 能源強度的指數(shù)分解分析研究綜述[J].管理學報， 2008，（5）： 647-650. [Zhang Yanzhi， Nie Rui. A Survey： Study on Index Decomposition Analysis in Energy Resource Intensity[J]. Chinese Journal of Management， 2008，（5）：647-650.]