西北五省水資源消耗對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響

華 堅(jiān)，張瑤瑤，王 丹，鄧 麗

(1.河海大學(xué)商學(xué)院，江蘇 南京 211100； 2.江蘇省“世界水谷”與水生態(tài)文明協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 211100)

我國(guó)西北地區(qū)作為“一帶一路”的核心地帶,未來(lái)是國(guó)內(nèi)外投資的熱點(diǎn)核心區(qū)域。然而西北五省(陜西省、青海省、甘肅省、寧夏回族自治區(qū)和新疆維吾爾自治區(qū))地處干旱區(qū)，生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)脆弱，資源環(huán)境約束趨緊，水資源問(wèn)題愈加嚴(yán)峻。水資源作為基礎(chǔ)性自然資源和戰(zhàn)略性經(jīng)濟(jì)資源，是人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展不可替代、不可或缺的生產(chǎn)力核心要素[1-3]。水資源短缺會(huì)制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展，水資源在不同產(chǎn)業(yè)之間的分配也會(huì)影響經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展[4-6]。因此，在水資源約束情況下如何實(shí)現(xiàn)西北五省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的協(xié)調(diào)性以及水資源消耗的合理性，是十分重要的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，量化水資源消耗對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響將變得尤為重要。

在意識(shí)到水資源和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系后，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)始關(guān)注水資源和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)水資源和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)存在長(zhǎng)期均衡關(guān)系。但水資源是有限的，依據(jù)用水庫(kù)茲涅茨曲線[7]、新環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線[8-9]等研究發(fā)現(xiàn)，水資源利用存在增長(zhǎng)拐點(diǎn)，在到達(dá)拐點(diǎn)之后，產(chǎn)業(yè)水資源利用呈下降趨勢(shì)。水資源約束導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)發(fā)展轉(zhuǎn)型速度相較于沒(méi)有水資源限制的情況下有所降低，這種現(xiàn)象就是所謂的增長(zhǎng)阻尼或增長(zhǎng)尾效[10-11]。隨著水資源緊缺、水污染嚴(yán)重等問(wèn)題日益加劇，學(xué)者們對(duì)水資源增長(zhǎng)阻尼的研究越來(lái)越多，發(fā)現(xiàn)某一特定產(chǎn)業(yè)[12-13]、不同地區(qū)[14]、不同產(chǎn)業(yè)之間[15]均存在水資源增長(zhǎng)阻尼，但地區(qū)和行業(yè)之間存在差異性，水資源對(duì)第三產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的阻力最大，第二產(chǎn)業(yè)次之，第一產(chǎn)業(yè)最小[15]。不僅僅是水資源量對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的約束作用，水資源在產(chǎn)業(yè)之間的分配也會(huì)影響到產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，進(jìn)而影響地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。在意識(shí)到水資源與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的關(guān)系后，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)始關(guān)注水資源利用與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，利用CGE模型[16]、因果分析法[17]、回歸分析法[18-19]等不同方法，發(fā)現(xiàn)地區(qū)的水資源與地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)存在密切關(guān)聯(lián)，但這種關(guān)聯(lián)關(guān)系并沒(méi)有明確水資源消耗結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間的因果關(guān)系。南芳等[20]首次提出“用水偏差系數(shù)”概念，對(duì)唐山市產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和用水結(jié)構(gòu)的內(nèi)在變化規(guī)律進(jìn)行量化分析；劉軼芳等[5]構(gòu)建了“結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)”這一指標(biāo)，用來(lái)分析北京市水資源在不同產(chǎn)業(yè)間的分配，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變動(dòng)會(huì)帶來(lái)用水結(jié)構(gòu)的變動(dòng)。兩位學(xué)者都定量測(cè)算了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和水資源消耗結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)程度，明確了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對(duì)用水結(jié)構(gòu)調(diào)整的作用明顯。

從現(xiàn)有研究來(lái)看，目前針對(duì)水資源約束的研究相對(duì)較少，樣本大都為全國(guó)范圍內(nèi)，均是以水資源消耗量或消耗結(jié)構(gòu)單方面視角來(lái)研究水資源約束作用，且大都研究?jī)H停留在對(duì)整體經(jīng)濟(jì)或者某一產(chǎn)業(yè)的研究上。水資源消耗量對(duì)于我國(guó)特別是西北缺水省份的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)至關(guān)重要，水資源消耗結(jié)構(gòu)與三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的配置是否協(xié)調(diào)，將對(duì)西北地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整進(jìn)而對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)產(chǎn)生重要影響。筆者從水資源消耗量和消耗結(jié)構(gòu)角度，采用改進(jìn)的C-D生產(chǎn)函數(shù)計(jì)算增長(zhǎng)阻尼，量化水資源約束對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響大??；并運(yùn)用結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)，分析西北五省水資源消耗結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)關(guān)系；深入探討水資源量對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)不同的約束作用，以期為西北五省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供相關(guān)依據(jù)和政策建議。

1 西北五省水資源消耗量對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響分析

1.1 模型設(shè)置

研究水資源對(duì)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)阻尼，根據(jù)Romer[11]構(gòu)建的包括自然資源和土地的柯布-道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)，在改進(jìn)的C-D生產(chǎn)函數(shù)中加入水資源要素，建立增長(zhǎng)阻尼模型：

Y(t)=K(t)αW(t)β[A(t)L(t)]1-α-β

(1)

式中：α，β分別為資本、水資源產(chǎn)出彈性,為第t年的產(chǎn)出；K(t)為第t年的資本投入；W(t)為第t年的水資源投入；A(t)為第t年的技術(shù)進(jìn)步率；L(t)為第t年的勞動(dòng)投入。

對(duì)式(1)兩邊取對(duì)數(shù)，可得：

lnY(t)=αlnK(t)+βlnW(t)+(1-α-β)[lnA(t)+lnL(t)]

(2)

根據(jù)變量的對(duì)數(shù)對(duì)時(shí)間t的導(dǎo)數(shù)即為該變量的增長(zhǎng)率。對(duì)式(2)兩邊求t的導(dǎo)數(shù)，可得：

gY(t)=αgK(t)+βgW(t)+(1-α-β)[gA(t)+gL(t)]

(3)

式中：gY(t)、gK(t)、gW(t)、gL(t)分別為Y(t)、K(t)、W(t)、L(t)的增長(zhǎng)率。根據(jù)Romer的結(jié)論，當(dāng)經(jīng)濟(jì)處于平衡增長(zhǎng)路徑上時(shí)，產(chǎn)出增長(zhǎng)率和資本增長(zhǎng)率相等，即gY(t)=gK(t)。因此式(3)可以改寫為

(4)

(5)

式(5)表示水資源受到約束情況下單位勞動(dòng)力產(chǎn)出增長(zhǎng)率。在不存在水資源約束下，水資源消耗隨著勞動(dòng)力的增長(zhǎng)而增加。因此式(5)可以表示為

(6)

(7)

(8)

式中：n為勞動(dòng)生產(chǎn)率；w為水資源實(shí)際增長(zhǎng)率。

1.2 水資源增長(zhǎng)阻尼系數(shù)測(cè)算

1.2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源及指標(biāo)說(shuō)明

產(chǎn)出Y按照西北五省的總產(chǎn)出和三次產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)出分別用國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)和三次產(chǎn)業(yè)增加值表示，數(shù)據(jù)按照1980年為基期進(jìn)行調(diào)整，增加值以及指數(shù)均來(lái)源于1998—2014年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》。

對(duì)資本投入K的估計(jì)采用永續(xù)盤存法，利用Wu[22]1998—2014年的固定資本存量的研究結(jié)果，計(jì)算出以1998年為基期的2015年固定資本存量。

水資源投入W用總用水量以及三次產(chǎn)業(yè)用水量表示。數(shù)據(jù)來(lái)源于1998—2014年西北五省的統(tǒng)計(jì)年鑒以及水資源公報(bào)。

勞動(dòng)投入L用全社會(huì)以及三次產(chǎn)業(yè)的就業(yè)人口數(shù)表示。數(shù)據(jù)來(lái)源于1998—2014年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》以及西北五省的統(tǒng)計(jì)年鑒。

1.2.2 水資源對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)阻尼的系數(shù)測(cè)算

本文采用普通最小二乘法(OLS)對(duì)變量進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，計(jì)算變量之間交互作用項(xiàng)的方差膨脹因子，發(fā)現(xiàn)多省份自變量間存在多重共線性，用最小二乘法對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行估計(jì)并不合適，因此筆者采用嶺回歸分析法。

a. 第一產(chǎn)業(yè)水資源增長(zhǎng)阻尼系數(shù)測(cè)算。第一產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)出增加值中，資本和技術(shù)的彈性普遍大于勞動(dòng)和水資源的彈性，且部分省份的水資源和勞動(dòng)彈性為負(fù)值。這主要是因?yàn)殡S著農(nóng)田灌溉、播種、收割技術(shù)的發(fā)展，減少了第一產(chǎn)業(yè)對(duì)勞動(dòng)力的需求，就業(yè)人口不斷下降，人均勞動(dòng)增長(zhǎng)率出現(xiàn)負(fù)向增長(zhǎng)；增加了對(duì)資本和技術(shù)的需求。隨著技術(shù)水平的提高，農(nóng)田灌溉中采用了更多新的節(jié)水方法及技術(shù)，使西北地區(qū)第一產(chǎn)業(yè)對(duì)用水量的需求有所下降。其中，增長(zhǎng)阻尼最大的省份是甘肅，最小值是寧夏。從增長(zhǎng)阻尼模型中可以看出，增長(zhǎng)阻尼為負(fù)的原因有 2個(gè)：①水資源產(chǎn)出彈性為負(fù)；②就業(yè)人數(shù)增長(zhǎng)率與用水量變化率之差為負(fù)。增長(zhǎng)阻尼為負(fù)值的4省(自治區(qū))中，水資源產(chǎn)出彈性為負(fù)值的為1個(gè)，剩下3省(自治區(qū))均是因?yàn)橛盟康淖兓蚀笥诰蜆I(yè)人數(shù)增長(zhǎng)率。當(dāng)用水量的變化率為0時(shí)，水資源對(duì)第一產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)阻尼作用均有所減小(表1)。

表1 第一產(chǎn)業(yè)的水資源增長(zhǎng)阻尼測(cè)算值

注：Z*表示水資源變化率為0時(shí)的增長(zhǎng)阻尼，W(t)=0，下同。

表2 第二產(chǎn)業(yè)的水資源增長(zhǎng)阻尼測(cè)算值

表3 第三產(chǎn)業(yè)的水資源增長(zhǎng)阻尼測(cè)算值

b. 第二產(chǎn)業(yè)水資源增長(zhǎng)阻尼系數(shù)測(cè)算。第二產(chǎn)業(yè)資本和技術(shù)的彈性大于水資源和勞動(dòng)的彈性，表明第二產(chǎn)業(yè)對(duì)資本和技術(shù)的依賴程度較高，寧夏回族自治區(qū)資本彈性最大，而甘肅省的水資源和勞動(dòng)彈性均為負(fù)值，相較第一產(chǎn)業(yè)省(自治區(qū))數(shù)量有所減少。因?yàn)殡S著西北地區(qū)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，第一產(chǎn)業(yè)的勞動(dòng)力逐漸轉(zhuǎn)移到第二產(chǎn)業(yè)，使得第二產(chǎn)業(yè)的勞動(dòng)產(chǎn)出彈性大部分省(自治區(qū))為正，僅有甘肅省為負(fù)，是因?yàn)樵摰貐^(qū)的經(jīng)濟(jì)較為落后，在西北五省中人均生產(chǎn)總值最低，大量勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移到經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，導(dǎo)致第二產(chǎn)業(yè)勞動(dòng)力不足所致。該地區(qū)水資源產(chǎn)出彈性為負(fù)，是因?yàn)殡S著工業(yè)廢水再利用技術(shù)和污水處理技術(shù)的進(jìn)步，提高了工業(yè)用水重復(fù)利用率，2010—2015年工業(yè)用水量呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。在增長(zhǎng)阻尼為正的所有省(自治區(qū))中，第二產(chǎn)業(yè)用水變化率均小于就業(yè)人數(shù)增長(zhǎng)率，并且用水量的產(chǎn)出彈性都為正值，這說(shuō)明西北地區(qū)第二產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)出普遍對(duì)水資源具有較強(qiáng)的依賴性，在用水量的變化率為0時(shí)，水資源約束的省(自治區(qū))變多(表2)。

c. 第三產(chǎn)業(yè)水資源增長(zhǎng)阻尼系數(shù)測(cè)算。第三產(chǎn)業(yè)資本以及技術(shù)彈性仍然普遍大于水資源和勞動(dòng)彈性，第三產(chǎn)業(yè)同樣是屬于資本和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，特別是金融業(yè)、房地產(chǎn)業(yè)以及技術(shù)服務(wù)產(chǎn)業(yè)。從三次產(chǎn)業(yè)的水資源和勞動(dòng)產(chǎn)出彈性比較來(lái)看，第三產(chǎn)業(yè)要大于第一產(chǎn)業(yè)和第二產(chǎn)業(yè)，主要因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級(jí)，使得服務(wù)業(yè)迅速發(fā)展，對(duì)水資源的需求明顯上升，大量勞動(dòng)力從第一、第二產(chǎn)業(yè)逐漸流入第三產(chǎn)業(yè)。對(duì)比來(lái)看，第三產(chǎn)業(yè)水資源增長(zhǎng)阻尼差異化較小。陜西省和甘肅省的增長(zhǎng)阻尼為負(fù)數(shù)，其余省(自治區(qū))增長(zhǎng)阻尼值均為正數(shù)，是因?yàn)榈谌a(chǎn)業(yè)就業(yè)人數(shù)增長(zhǎng)率小于用水量變化率，因?yàn)檫@些地區(qū)第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度較慢，對(duì)人才的吸引力不足，使得第三產(chǎn)業(yè)的就業(yè)人數(shù)增長(zhǎng)緩慢。在假定第三產(chǎn)業(yè)用水量受到水資源約束時(shí)的變化率為0的情況下，西北五省均存在增長(zhǎng)阻尼，第三產(chǎn)業(yè)受水資源約束的影響明顯增加(表3)。

2 西北五省水資源消耗結(jié)構(gòu)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響分析

從西北五省水資源消耗量對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)阻尼測(cè)算的實(shí)證分析結(jié)果看到，西北五省的水資源消耗對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)存在著制約作用，第二產(chǎn)業(yè)約束作用最大，第三產(chǎn)業(yè)次之，第一產(chǎn)業(yè)受約束影響最小，水資源嚴(yán)重制約著西北五省的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。因此，使水資源消耗得到有效控制變得尤為重要，而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整是節(jié)約水資源的重要手段。此外，區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)反映了區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的基本態(tài)勢(shì)，也是區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的基本途徑，水資源消耗結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)關(guān)系密切，各產(chǎn)業(yè)水資源分配不均就不可避免地影響產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變化也會(huì)影響水資源消耗結(jié)構(gòu)的變化。因此，在考慮水資源消耗量對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)影響的同時(shí)，必須考慮水資源消耗結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化關(guān)系。筆者運(yùn)用結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)來(lái)量化測(cè)算水資源消耗結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的關(guān)系，為西北五省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、用水結(jié)構(gòu)調(diào)整以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供政策建議。

2.1 結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)指標(biāo)

水資源消耗結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)密切關(guān)聯(lián)，筆者引入產(chǎn)業(yè)水資源消耗結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)說(shuō)明近年來(lái)水資源消耗結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變動(dòng)趨勢(shì)情況。水資源消耗結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)是指產(chǎn)業(yè)用水比重差和同一時(shí)間段內(nèi)的產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重差之間的比值。如果水資源消耗結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)遞減，表明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整會(huì)帶來(lái)產(chǎn)業(yè)水資源消耗結(jié)構(gòu)的變動(dòng)，且影響程度正逐步加強(qiáng)，產(chǎn)業(yè)用水合理化。結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)計(jì)算公式如下：

(9)

2.2 結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)的測(cè)算

2.2.1 第一與第二產(chǎn)業(yè)水資源消耗結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)

圖1為西北五省第一產(chǎn)業(yè)與第二產(chǎn)業(yè)水資源消耗結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)。由圖1可知，西北五省第一產(chǎn)業(yè)與第二產(chǎn)業(yè)水資源消耗結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)特征為總體數(shù)值較高、波動(dòng)較為平穩(wěn)。從數(shù)值來(lái)看，西北五省第一產(chǎn)業(yè)與第二產(chǎn)業(yè)之間水資源消耗結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)均大于1.0且數(shù)值較大，說(shuō)明水資源在第一和第二產(chǎn)業(yè)之間遠(yuǎn)未達(dá)到最優(yōu)分配；從變化趨勢(shì)上看，寧夏、新疆、陜西的結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)較為平穩(wěn)，其中陜西省正趨向于1.0，說(shuō)明工業(yè)在西北五省各省的經(jīng)濟(jì)地位突出，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)帶來(lái)水資源消耗結(jié)構(gòu)變動(dòng)，水資源消耗結(jié)構(gòu)趨向合理化；而甘肅和青海近幾年呈逐年上升趨勢(shì)，表明甘肅和青海省的水資源消耗結(jié)構(gòu)變化幅度大、速度快，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化滯后于水資源消耗結(jié)構(gòu)的變化?？傮w來(lái)說(shuō)，西北五省的水資源在第一產(chǎn)業(yè)與第二產(chǎn)業(yè)之間的分配雖在改善中，但始終沒(méi)有達(dá)到最優(yōu)分配。這是因?yàn)閷?duì)于第二產(chǎn)業(yè)部門來(lái)說(shuō)，增加的用水量一方面源自于農(nóng)業(yè)用水量的下降，主要是由于西北五省農(nóng)業(yè)在整個(gè)產(chǎn)業(yè)中比重下降，大量耗水農(nóng)業(yè)種植面積有所減少，同時(shí)隨著西北地區(qū)大范圍傳播農(nóng)業(yè)種植技術(shù)和節(jié)水灌溉技術(shù)，農(nóng)業(yè)單位產(chǎn)值耗水下降；另一方面源自于工業(yè)固有水資源開(kāi)發(fā)利用，提升污水處理技術(shù)，有效促進(jìn)水資源循環(huán)使用，因此西北五省用水比例變化趨向合理。但西北五省因受傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí)緩慢、企業(yè)對(duì)市場(chǎng)和政策反應(yīng)不靈敏、資源環(huán)境約束趨緊等因素影響，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化依然不能匹配水資源消耗結(jié)構(gòu)的變化。

圖1 2005—2015年第一產(chǎn)業(yè)與第二產(chǎn)業(yè)水資源消耗結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)

2.2.2 第一與第三產(chǎn)業(yè)水資源消耗結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)

圖2為西北五省第一產(chǎn)業(yè)與第三產(chǎn)業(yè)水資源消耗結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)。由圖2可知，西北五省第一產(chǎn)業(yè)與第三產(chǎn)業(yè)水資源消耗結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)特征為總體數(shù)值偏高、除個(gè)別年份外平穩(wěn)波動(dòng)。從數(shù)值來(lái)看，除個(gè)別年份外，西北五省的第一產(chǎn)業(yè)與第三產(chǎn)業(yè)水資源消耗結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)較為平穩(wěn)且大于1.0，說(shuō)明水資源在第一產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)間離達(dá)到最優(yōu)分配尚有較大發(fā)展空間；從變化趨勢(shì)上看，盡管結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)大于1.0，但整體呈下降趨勢(shì)，表明第一產(chǎn)業(yè)與第三產(chǎn)業(yè)的水資源消耗結(jié)構(gòu)變動(dòng)速度較慢，而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)較快，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變動(dòng)并不能帶來(lái)水資源消耗結(jié)構(gòu)的同步變化，水資源消耗結(jié)構(gòu)變動(dòng)具有滯后性。總體來(lái)說(shuō)，西北五省水資源在第一產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)之間也未能達(dá)到最優(yōu)分配。主要是由于第三產(chǎn)業(yè)逐步在地區(qū)經(jīng)濟(jì)中占據(jù)主導(dǎo)地位，第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶動(dòng)了水資源消耗結(jié)構(gòu)的調(diào)整，水資源消耗結(jié)構(gòu)趨向合理化。這就需要西北五省在第二產(chǎn)業(yè)部門達(dá)到一定規(guī)模時(shí)，對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整要轉(zhuǎn)向水資源使用效益更高的第三產(chǎn)業(yè)部門，提高第三產(chǎn)業(yè)用水的比重，帶動(dòng)水資源消耗結(jié)構(gòu)變動(dòng)。

圖2 2005—2015年第一產(chǎn)業(yè)與第三產(chǎn)業(yè)水資源消耗結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)

2.2.3 第二與第三產(chǎn)業(yè)水資源消耗結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)

圖3為西北五省第二產(chǎn)業(yè)與第三產(chǎn)業(yè)水資源消耗結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)。由圖3可知，西北五省第二產(chǎn)業(yè)與第三產(chǎn)業(yè)水資源消耗結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)特征為圍繞1.0上下劇烈波動(dòng)。從數(shù)值來(lái)看，除個(gè)別年份外，第二產(chǎn)業(yè)與第三產(chǎn)業(yè)水資源消耗結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)的取值圍繞1.0上下波動(dòng)，這說(shuō)明西北五省的水資源正逐步實(shí)現(xiàn)由工業(yè)向服務(wù)業(yè)的合理轉(zhuǎn)移分配；從變化趨勢(shì)上看，西北五省的第二產(chǎn)業(yè)與第三產(chǎn)業(yè)水資源消耗結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)波動(dòng)性較大，說(shuō)明水資源雖然從工業(yè)到服務(wù)業(yè)的分配轉(zhuǎn)移將使消耗更有效率，但是這種轉(zhuǎn)移程度不大?？傮w來(lái)說(shuō)，西北五省的水資源在第二產(chǎn)業(yè)與第三產(chǎn)業(yè)之間的配置基本達(dá)到最優(yōu)效率的狀態(tài)。21世紀(jì)以來(lái)，西北五省工業(yè)逐步由傳統(tǒng)的資源依賴性重工業(yè)向技術(shù)密集型工業(yè)過(guò)渡，產(chǎn)值上升的同時(shí)用水量下降。第三產(chǎn)業(yè)對(duì)水資源的消耗較少，而且其中的科學(xué)研究、技術(shù)服務(wù)、衛(wèi)生、社會(huì)保障和社會(huì)福利業(yè)等產(chǎn)業(yè)對(duì)水資源的消耗有助于水資源的保護(hù)和可持續(xù)使用。對(duì)比可知，西北五省的第二產(chǎn)業(yè)與第三產(chǎn)業(yè)的水資源消耗結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)小于第一產(chǎn)業(yè)與第二產(chǎn)業(yè)、第一產(chǎn)業(yè)與第三產(chǎn)業(yè)的水資源消耗結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)，這說(shuō)明西北五省水資源消耗結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不協(xié)調(diào)現(xiàn)象嚴(yán)重，并處于不斷加劇的狀態(tài)，這也為西北五省水資源消耗結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型優(yōu)化提出了要求。

圖3 2005—2015年第二產(chǎn)業(yè)與第三產(chǎn)業(yè)水資源消耗結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)

3 結(jié)論與建議

通過(guò)改進(jìn)C-D生產(chǎn)函數(shù)，結(jié)合Romer阻尼模型，測(cè)算了西北五省地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的水資源增長(zhǎng)阻尼；進(jìn)一步依據(jù)結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)，測(cè)算西北五省水資源消耗結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的關(guān)系和變化趨勢(shì)，研究發(fā)現(xiàn)：

a. 從水資源量對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響看，第二產(chǎn)業(yè)存在水資源增長(zhǎng)阻尼的地區(qū)較第一、第三產(chǎn)業(yè)要多，這說(shuō)明雖然西北五省的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)不斷優(yōu)化，但第二產(chǎn)業(yè)仍是地區(qū)發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，仍十分依賴于水資源的投入。此外，較少地區(qū)存在水資源對(duì)第一產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)阻尼，這與西北地區(qū)農(nóng)業(yè)水資源投入充足有關(guān)；資本和技術(shù)的產(chǎn)出彈性均大于勞動(dòng)和水資源的產(chǎn)出彈性，說(shuō)明西北五省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)正在從勞動(dòng)密集型轉(zhuǎn)為資本密集型和技術(shù)密集型，通過(guò)加大對(duì)資本和技術(shù)的投入，可以有效地加快地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。

b. 從水資源結(jié)構(gòu)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的影響看，西北五省第一產(chǎn)業(yè)與第二產(chǎn)業(yè)、第一產(chǎn)業(yè)與第三產(chǎn)業(yè)之間的水資源消耗結(jié)構(gòu)偏差系數(shù)均大于1.0，即產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化率大于水資源消耗結(jié)構(gòu)變化率，且兩者之間差距顯著。說(shuō)明西北五省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化較快，水資源消耗結(jié)構(gòu)變化慢于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化，西北五省在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)過(guò)程中需要加大水資源消耗結(jié)構(gòu)調(diào)整，使第一、第二產(chǎn)業(yè)和第一、第三產(chǎn)業(yè)之間相互協(xié)調(diào)；西北五省第二產(chǎn)業(yè)與第三產(chǎn)業(yè)水資源消耗偏差系數(shù)趨向于1.0，表明西北五省的水資源正逐步實(shí)現(xiàn)由第二產(chǎn)業(yè)向第三產(chǎn)業(yè)合理轉(zhuǎn)移分配，水資源分配基本達(dá)到最優(yōu)效率的狀態(tài)。西北五省在工業(yè)發(fā)展達(dá)到既定規(guī)模后，需要繼續(xù)提高第三產(chǎn)業(yè)用水比重，尤其是公共保障部門的投入，提高用水效率。

隨著西北五省經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，水資源緊缺現(xiàn)狀將日益嚴(yán)重，為緩和目前水資源需求大于供給的現(xiàn)狀，提出以下建議：

a. 堅(jiān)持節(jié)約集約用水，降低水資源約束。①發(fā)展高效節(jié)水灌溉，促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)。甘肅地區(qū)作為西北五省唯一受到農(nóng)業(yè)水資源約束的省份，目前工作重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是加快完善農(nóng)田灌排體系，著力加強(qiáng)水利基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，全面實(shí)施區(qū)域規(guī)?；咝Ч?jié)水灌溉行動(dòng)，大力推廣噴灌、微灌、管道輸水等先進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)，增加高效節(jié)水灌溉面積，降低高耗水農(nóng)作物的種植面積，夯實(shí)農(nóng)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，鞏固提升糧食產(chǎn)能。②建立健全水資源管理制度，嚴(yán)格治理工業(yè)水污染，提高工業(yè)用水效率。除甘肅省外，均應(yīng)以實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度為抓手和切入點(diǎn)，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)區(qū)設(shè)置限制納污三條紅線，積極推行河長(zhǎng)制，明確區(qū)域考核目標(biāo)，從源頭上扭轉(zhuǎn)水環(huán)境惡化趨勢(shì)；同時(shí)增加第二產(chǎn)業(yè)用水的重復(fù)利用率，減少工業(yè)水資源消耗。③提高第三產(chǎn)業(yè)的用水比重，不斷提升水利公共服務(wù)能力。青海、寧夏和新疆均存在第三產(chǎn)業(yè)水資源增長(zhǎng)阻尼，水資源約束嚴(yán)重限制著第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這就要求提高第三產(chǎn)業(yè)用水量以滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要。同時(shí)西北五省都應(yīng)加大對(duì)科學(xué)研究和社會(huì)福利保障等公共部門的水資源投入，積極推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代水利和智慧水利建設(shè)，以水利信息化帶動(dòng)水利現(xiàn)代化，不斷提升水利公共服務(wù)能力，提高社會(huì)福利，實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的有效保護(hù)，以保障三次產(chǎn)業(yè)的水資源可持續(xù)使用。④建立明確的水資源產(chǎn)權(quán)制度，將水資源的所有權(quán)與使用權(quán)隔離，以實(shí)現(xiàn)水資源的有償使用及轉(zhuǎn)讓，促進(jìn)水資源的最優(yōu)化配置。此外，還可以加快南水北調(diào)等調(diào)配水資源工程的建設(shè)步伐，將水資源豐富地區(qū)的水資源調(diào)往水資源緊缺的地區(qū)，使富余水資源得到充分利用。

b. 優(yōu)化用水結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)水資源消耗結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)發(fā)展。①依托產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理配置水資源。雖然農(nóng)業(yè)是西北五省的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，但近年來(lái)農(nóng)業(yè)比重有所下降，第二、第三產(chǎn)業(yè)比重不斷上升。因此，應(yīng)積極將水資源調(diào)配到第二、第三產(chǎn)業(yè)，緊跟西北五省第二、第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展步伐，以實(shí)現(xiàn)西北地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，做到精準(zhǔn)扶貧、精準(zhǔn)脫貧。②“以水定產(chǎn)”，量水而行。圍繞深化供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，深化水價(jià)綜合改革，激勵(lì)用水主體，通過(guò)提高資本、技術(shù)和勞動(dòng)投入，加快水資源消耗結(jié)構(gòu)調(diào)整，利用水資源約束，倒逼產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，推進(jìn)形成人水和諧的發(fā)展方式和生活方式。