江西水資源與經(jīng)濟(jì)增長的脫鉤關(guān)系及其驅(qū)動(dòng)因素

李芳林，汪家幸

(江蘇大學(xué)財(cái)經(jīng)學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212000)

水資源不僅是人類賴以生存的基礎(chǔ)性自然資源，也是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略性資源。早在21世紀(jì)伊始，我國水利部對(duì)我國水資源狀況感到擔(dān)憂[1]。隨著人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)的不斷豐富，取水困難、用量過多等水資源問題逐漸突出。因此，在保持經(jīng)濟(jì)增長的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用是當(dāng)前面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。江西省因其優(yōu)越的環(huán)境和適宜的氣候，農(nóng)田灌溉用水量較大，加上近年生活水平的提高，水資源用量持續(xù)攀升。據(jù)《江西省統(tǒng)計(jì)年鑒》數(shù)據(jù)，江西省火(核)電工業(yè)的用水量在2017—2020年間增加了40.75%。為考察經(jīng)濟(jì)對(duì)水資源的依賴程度[2]，本文通過測(cè)度脫鉤指數(shù)來刻畫江西省經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源利用間的時(shí)序演變規(guī)律，并運(yùn)用LMDI模型對(duì)江西省水資源利用進(jìn)行效應(yīng)分解，找出引起水資源利用變化的主要驅(qū)動(dòng)因素以緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源短缺之間的矛盾[3]，對(duì)于江西省建設(shè)生態(tài)文明高地和髙質(zhì)量發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 指標(biāo)選擇

本文以水資源的來源與去向?yàn)榻嵌?，從用水量和耗水量表征江西省水資源消耗程度；同時(shí)以人均GDP反映江西省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)力。其中，用水量是指分配給用戶的包括輸水損失在內(nèi)的毛用水量，耗水量是指社會(huì)活動(dòng)中實(shí)際消耗的水量，為消除各地區(qū)人數(shù)不同的影響，選擇人均用水量和人均耗水量作為水資源評(píng)價(jià)指標(biāo)；GDP是衡量區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度最具代表性的指標(biāo)，而人均GDP消除了人口基數(shù)帶來的影響，更能真實(shí)反映當(dāng)?shù)鼐用裆钏健?/p>

1.2 Tapio脫鉤模型構(gòu)建

脫鉤模型的構(gòu)建有2種方式：OECD脫鉤模型和Tapio脫鉤模型。OECD模型中的期初期末值選定具有高度敏感性和極端性的特點(diǎn)，從而導(dǎo)致計(jì)算時(shí)存在偏差[4]；Tapio脫鉤模型有效緩解了這個(gè)弊端，提高了脫鉤分析的客觀性和準(zhǔn)確性，且對(duì)脫鉤狀態(tài)的劃分更為精細(xì)[5]。本研究選擇Tapio脫鉤模型[6]構(gòu)建經(jīng)濟(jì)與用水量之間的脫鉤關(guān)系，可表示為：

(1)

Tapio按照測(cè)算出的脫鉤彈性值ε和ΔWi、ΔGDP的不同，共劃分了8種脫鉤狀態(tài)，見表1。

表1 Tapio脫鉤模型的8種脫鉤狀態(tài)表

1.3 LMDI模型構(gòu)建

水資源利用的驅(qū)動(dòng)因素多且復(fù)雜，綜合考慮相關(guān)研究成果，主要包括能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)水平和人口規(guī)模[7]。本文在此基礎(chǔ)上考慮到能源消耗也會(huì)在一定程度上影響水資源利用量[8]，因此，將能源強(qiáng)度作為水資源利用的驅(qū)動(dòng)因素加入模型中。

首先，本文借鑒kaya恒等式[9]，將資源消耗看作是其驅(qū)動(dòng)因素的乘積作用，即江西省水資源利用量可用下式表達(dá)：

(2)

式中，W—江西省水資源消耗總量，億m3;Wi—江西省第i產(chǎn)業(yè)的用水量，億m3；Ei—第i產(chǎn)業(yè)的能源消耗總量，萬t標(biāo)準(zhǔn)煤；GDPi—第i產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)總值，億元；GDP—江西省生產(chǎn)總值，億元；P—江西省人口總數(shù)，人。

此時(shí)依據(jù)Ang B.W.[10]提出的LMDI加法分解法對(duì)式(2)進(jìn)行無殘差分解，第t期相對(duì)于基期的水資源利用量變化可以表示為：

ΔW=Wt-W0=ΔWT+ΔWV+ΔWS+ΔWA+ΔWP

(3)

而各因素的效應(yīng)值可解為：

能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)：

(4)

能源強(qiáng)度效應(yīng)：

(5)

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)：

(6)

經(jīng)濟(jì)水平效應(yīng)：

(7)

人口規(guī)模效應(yīng)：

(8)

式中，ΔW—t期相對(duì)于基期的水資源利用總變化量，億m3，即各驅(qū)動(dòng)因素對(duì)水資源利用變化的總影響，是各個(gè)驅(qū)動(dòng)效應(yīng)的總和；ΔWT、ΔWV、ΔWS、ΔWA、ΔWP—各驅(qū)動(dòng)因素變化對(duì)江西省水資源利用量的貢獻(xiàn)值，億m3。故在LMDI加法分解下，ΔWj>0表示該因素對(duì)水資源利用起到正面驅(qū)動(dòng)作用，即促進(jìn)用水；ΔWj<0表示該因素對(duì)水資源利用起到負(fù)面驅(qū)動(dòng)作用，即抑制用水；|ΔWj|越大說明該因素的驅(qū)動(dòng)作用越明顯。

1.4 數(shù)據(jù)來源

研究以江西省整體及其11座地級(jí)市為研究對(duì)象，從《江西省統(tǒng)計(jì)年鑒》中獲取數(shù)據(jù)，為保持?jǐn)?shù)據(jù)前后的一致性和連貫性，當(dāng)不同年份的年鑒中數(shù)據(jù)不統(tǒng)一時(shí)，以最近年鑒的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。本研究所有經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均換算成以2012年為基期的可比價(jià)以剔除價(jià)格波動(dòng)的影響[11]，人口指標(biāo)選取年末常住人口數(shù)。在將水資源利用量按照產(chǎn)業(yè)分類時(shí)，第一產(chǎn)業(yè)用水包括農(nóng)田灌溉和林牧漁畜用水，第二產(chǎn)業(yè)用水包括工業(yè)和城鎮(zhèn)公共用水，第三產(chǎn)業(yè)用水包括居民生活和生態(tài)環(huán)境用水；計(jì)算能源消耗量時(shí)的3大產(chǎn)業(yè)劃分標(biāo)準(zhǔn)參考張?zhí)m[12]的界定。

2 實(shí)證分析

2.1 江西省用水量與經(jīng)濟(jì)增長的脫鉤分析

江西省整體及其地級(jí)市的用水量與經(jīng)濟(jì)增長的脫鉤變化如圖1所示。從時(shí)序演變來看，2014—2015年用水量與經(jīng)濟(jì)的脫鉤狀態(tài)得到躍升，多個(gè)城市由擴(kuò)張負(fù)脫鉤狀態(tài)轉(zhuǎn)至弱脫鉤甚至強(qiáng)脫鉤，這說明江西省水資源與經(jīng)濟(jì)間已跨越不協(xié)調(diào)時(shí)期，向相互耦合階段演變，脫鉤形勢(shì)整體得以改善。原因可能有2方面：一是江西省在這2年中的7—9月降水量相比歷史同期均值增加，而此時(shí)正是主要農(nóng)作物中晚稻的主要生長期，因此水資源需求量相對(duì)減少；同時(shí)，江西省在此期間加快推進(jìn)水生態(tài)文明建設(shè)，首次實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度考核，并印發(fā)《全省推進(jìn)農(nóng)業(yè)取水許可管理工作實(shí)施方案》開展大中型灌區(qū)的計(jì)劃用水管理[13]，二者共同作用下導(dǎo)致用水量大幅下降。2015—2019年江西省用水量與經(jīng)濟(jì)的脫鉤指數(shù)保持相對(duì)穩(wěn)定，圖中折線幾乎重合，即當(dāng)用水量與經(jīng)濟(jì)脫鉤狀態(tài)較好時(shí)，再進(jìn)一步提升需要付出遠(yuǎn)高于增加有效產(chǎn)出的成本，由于技術(shù)進(jìn)步在短時(shí)間內(nèi)很難體現(xiàn)，因而抑制了脫鉤狀態(tài)的進(jìn)一步優(yōu)化；2020年由于新冠疫情爆發(fā)，社交活動(dòng)和社會(huì)生產(chǎn)陷入停滯[14]，人均用水量變化率出現(xiàn)負(fù)數(shù)，多市突破弱脫鉤的瓶頸步入強(qiáng)脫鉤階段，江西省整體也借此首次處于強(qiáng)脫鉤狀態(tài)。

圖1 江西省用水量與經(jīng)濟(jì)增長脫鉤關(guān)系

從圖像的波動(dòng)程度來看，可以發(fā)現(xiàn)圖中折線波動(dòng)幅度隨年份逐漸趨于平穩(wěn)，說明江西省用水量與經(jīng)濟(jì)的脫鉤指數(shù)城際差異在逐漸減小，城際極值從2013年的2.543逐年減少至2020年的0.522，同時(shí)組內(nèi)的脫鉤指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差也從2013年的0.78降至2020年的0.14。這表明江西省地級(jí)市間的整體協(xié)作和對(duì)各種資源的配置能力在不斷提高，全省加強(qiáng)了城市群內(nèi)部的要素流動(dòng)和空間聯(lián)系，致使落后城市加速綠色發(fā)展，脫鉤狀態(tài)較差的城市表現(xiàn)為追趕效應(yīng)，如鷹潭市2013年用水量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的脫鉤指數(shù)為2.093，遠(yuǎn)超全省脫鉤指數(shù)0.946，而2020年鷹潭市的脫鉤指數(shù)為-0.046，低于全省脫鉤指數(shù)-0.004。經(jīng)計(jì)算，鷹潭市用水量與經(jīng)濟(jì)的脫鉤指數(shù)年均下降率為157.88%。

2.2 江西省耗水量與經(jīng)濟(jì)增長的脫鉤分析

江西省整體及其地級(jí)市的耗水量與經(jīng)濟(jì)增長的脫鉤變化如圖2所示。新余市在2013年的脫鉤指數(shù)達(dá)到研究期內(nèi)最高值2.99，處于擴(kuò)張負(fù)脫鉤狀態(tài)，意味著2013年新余市人均GDP每增加1%，市內(nèi)水資源消耗相應(yīng)增加2.99%。在時(shí)序演變上，脫鉤指數(shù)總體上呈現(xiàn)出“先下降后穩(wěn)定”的態(tài)勢(shì)。2013—2015年江西省耗水量與經(jīng)濟(jì)的脫鉤指數(shù)快速下降，與節(jié)水技改工程建設(shè)取得的顯著成效緊密相關(guān)。農(nóng)業(yè)上，大力推進(jìn)鄱陽湖、豐東等大型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造建設(shè)，并積極創(chuàng)建國家高效節(jié)水灌溉示范縣，如信豐縣、龍南縣等，節(jié)水灌溉面積迅速擴(kuò)張，使耗水量快速下降；城鎮(zhèn)生活上，大力推廣節(jié)水器具和技術(shù)，提高公共機(jī)構(gòu)節(jié)水器具普及率，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中水資源的高效利用，進(jìn)一步降低了耗水量。2015年起，省內(nèi)耗水量與經(jīng)濟(jì)增長的脫鉤形勢(shì)趨于穩(wěn)定，脫鉤指數(shù)在0上下浮動(dòng)，呈現(xiàn)以弱脫鉤為主、強(qiáng)脫鉤為輔的特征，即此時(shí)水資源消耗速度小于經(jīng)濟(jì)增長速度，甚至隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，水資源消耗量有下降趨勢(shì)，說明此時(shí)期江西省發(fā)展觀念已從“發(fā)展生產(chǎn)力為主，節(jié)約資源為輔”逐漸向“發(fā)展生產(chǎn)力與節(jié)約資源并重”轉(zhuǎn)變。此外，與用水量相同，耗水量脫鉤指數(shù)的城際空間差異性也逐年減弱，2013年江西省耗水量與經(jīng)濟(jì)的脫鉤指數(shù)城際極值為3.102，而2020年城市極值為0.269，年均遞減29.9%，組內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)差以2013年的0.771降至2020年的0.089，年均遞減26.5%。

圖2 江西省耗水量與經(jīng)濟(jì)增長脫鉤關(guān)系

2.3 江西省水資源利用驅(qū)動(dòng)因素分析

表2顯示了利用LMDI模型識(shí)別出的各驅(qū)動(dòng)因素在2012—2020年對(duì)江西省水資源利用增量的貢獻(xiàn)。其中，最后一列的總效應(yīng)值為當(dāng)年與上一年江西省水資源利用量之差，同行的5種效應(yīng)值相加應(yīng)等于總效應(yīng)值。

表2 江西省水資源利用增量效應(yīng)因素分解表 單位：億m3

從時(shí)序演變來看，2013年除經(jīng)濟(jì)水平效應(yīng)外，其他4個(gè)效應(yīng)正負(fù)疊加后對(duì)總效應(yīng)幾乎沒有影響，這使得綜合效應(yīng)與經(jīng)濟(jì)水平效應(yīng)大小相當(dāng)，總效應(yīng)值是水資源利用增量最高的一年。原因是在研究期內(nèi)2013年人均GDP增速最大，并且此時(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展傾斜于第一產(chǎn)業(yè)和第二產(chǎn)業(yè)，尤其是對(duì)水資源依賴較大的第一產(chǎn)業(yè)中，種植灌溉需要依靠水資源的大量投入，導(dǎo)致能源生產(chǎn)水依賴程度較高，拉動(dòng)能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)使其為正值，因此經(jīng)濟(jì)水平效應(yīng)與能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)相對(duì)較大。2013—2015年水資源占能源之比即能源結(jié)構(gòu)由上升趨勢(shì)轉(zhuǎn)為下降趨勢(shì)，能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)由正驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)為負(fù)驅(qū)動(dòng)，引起水資源利用量連續(xù)大幅降低；2015—2019年，5大因素的驅(qū)動(dòng)力及總效應(yīng)值基本保持穩(wěn)定，側(cè)面印證驅(qū)動(dòng)因素分解結(jié)果與脫鉤分析結(jié)果的意義相吻合。2020年由于受到疫情沖擊，經(jīng)濟(jì)水平效應(yīng)值達(dá)到研究期最低，且隨著區(qū)域綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展，能源對(duì)水資源的依賴度進(jìn)一步減小，能源結(jié)構(gòu)效應(yīng)的負(fù)向驅(qū)動(dòng)力增強(qiáng)。由于負(fù)向驅(qū)動(dòng)因素對(duì)水資源利用量增加的抑制作用大于正向驅(qū)動(dòng)因素的促進(jìn)作用，2020年江西省水資源利用增量的總效應(yīng)表現(xiàn)為負(fù)值，并達(dá)到近五年最低值-9.22，意味著2020年江西省水資源利用量比2019年減少了9.22億m3。

從驅(qū)動(dòng)因素的數(shù)值符號(hào)來看，經(jīng)濟(jì)水平、人口規(guī)模在一定程度上促進(jìn)了江西省水資源利用，而能源結(jié)構(gòu)、能源強(qiáng)度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)抑制了江西省水資源利用。經(jīng)濟(jì)水平效應(yīng)在研究期內(nèi)保持較大正值，累計(jì)效應(yīng)為158.14億m3，是促使水資源利用增加的主要驅(qū)動(dòng)因素，原因在于水資源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的生產(chǎn)要素之一，經(jīng)濟(jì)增長必然伴隨著用水量上升。仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)水平促進(jìn)水資源利用量增加的驅(qū)動(dòng)作用大體呈減小趨勢(shì)，說明江西省經(jīng)濟(jì)已實(shí)行由高速發(fā)展向高質(zhì)量發(fā)展轉(zhuǎn)變；人口規(guī)模效應(yīng)在研究期內(nèi)也均為正數(shù)，但影響程度有限且穩(wěn)定，累計(jì)效應(yīng)僅2.4m3，是促使江西省水資源利用增加的次要驅(qū)動(dòng)因素，即人口增長進(jìn)一步推動(dòng)了用水量的增加，這是因?yàn)槿丝谠黾哟碳ぞ用裣M(fèi)，造成經(jīng)濟(jì)規(guī)模的擴(kuò)大而間接使得水資源利用量上升。能源結(jié)構(gòu)自2014年開始成為負(fù)向驅(qū)動(dòng)因素，研究期內(nèi)累計(jì)效應(yīng)為-67.52億m3，是抑制江西省水資源利用增加的主要驅(qū)動(dòng)因素，表明改善能源結(jié)構(gòu)能夠有效抑制江西省水資源的利用。能源強(qiáng)度和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)均為負(fù)向驅(qū)動(dòng)因素，且負(fù)向作用大小較為穩(wěn)定，累計(jì)效應(yīng)分別為-39.81億m3、-51.63億m3，說明控制單位產(chǎn)值的能源消耗或調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)具有抑制江西省的水資源利用的作用，原因在于能源強(qiáng)度的降低能夠同比例減小水資源消耗量，而當(dāng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整為向第三產(chǎn)業(yè)傾斜時(shí)，水資源需求減少且廢水回收率較高，因此兩者均能在一定程度上減小水資源的利用。

3 結(jié)論

自2013年起，江西省經(jīng)濟(jì)增長逐漸擺脫對(duì)用水量的依賴，表現(xiàn)為脫鉤指數(shù)呈現(xiàn)出“先下降后平穩(wěn)再下降”的態(tài)勢(shì)，并且城際差異在逐漸縮?。缓乃颗c經(jīng)濟(jì)的脫鉤指數(shù)演變與用水量基本一致，在2015年之前快速下降后逐漸趨于穩(wěn)定，脫鉤指數(shù)在0上下浮動(dòng)，城際空間差異性逐年減弱。

江西省水資源利用量的變化是多種因素共同影響下的結(jié)果。經(jīng)濟(jì)水平和人口規(guī)模是江西省水資源利用量的正向驅(qū)動(dòng)因素，其中經(jīng)濟(jì)水平是主要的正向驅(qū)動(dòng)因素，人口規(guī)模是次要的正向驅(qū)動(dòng)因素；能源結(jié)構(gòu)是主要的負(fù)向驅(qū)動(dòng)因素，意味著優(yōu)化自然資源配置對(duì)減少水資源利用的效果將十分顯著，而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、能源強(qiáng)度的控制都能在一定程度上抑制水資源的利用。