安徽省工業(yè)用水消耗的動(dòng)態(tài)演繹分解
——基于細(xì)分行業(yè)視角的分析

劉晨躍, 徐一諾

(合肥工業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院, 合肥 230601)

隨著國家工業(yè)化、城市化進(jìn)程的快速推進(jìn),工業(yè)用水消耗的急速攀升拉動(dòng)了我國用水量的持續(xù)增長,且主要工業(yè)產(chǎn)品的單位用水量一直處在較高的水平,與發(fā)達(dá)國家的耗水標(biāo)準(zhǔn)仍然存有差距。此外我國人均水資源擁有量僅為世界平均水平的1/4,是全球人均水資源最貧乏的國家之一,水資源的短缺限制了經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。從2010年開始,國家逐步制定用水程度指標(biāo),并規(guī)劃全國層面的用水總量限制。同時(shí),“中國制造2025”戰(zhàn)略的提出促使工業(yè)經(jīng)濟(jì)從快速發(fā)展時(shí)期步入高質(zhì)量發(fā)展時(shí)期,工業(yè)用水的需求量以及需求結(jié)構(gòu)急需適應(yīng)新的形勢,實(shí)現(xiàn)從量到質(zhì)的嬗變。

21世紀(jì)以來,安徽省將“工業(yè)強(qiáng)省”作為全省的發(fā)展戰(zhàn)略,并提出以全省之力助力工業(yè)化發(fā)展。2005—2021年,安徽省工業(yè)產(chǎn)值增加了7倍多,平均每年增長率超過了14%,遠(yuǎn)高于同期的GDP增速。但與此同時(shí),也帶來了一系列問題,諸如資源消耗嚴(yán)重、環(huán)境污染加劇和工業(yè)用水量持續(xù)攀升等。實(shí)施工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰行動(dòng)是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要任務(wù),提升工業(yè)用水效率是實(shí)現(xiàn)工業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵,將為2030年工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?；趯?duì)現(xiàn)階段工業(yè)綠色發(fā)展的“雙碳”目標(biāo)的充分考慮,本研究對(duì)安徽省工業(yè)行業(yè)用水效率的時(shí)空演繹分解展開分析,更好地了解工業(yè)用水結(jié)構(gòu)及其效率,幫助管理者更好地制定科學(xué)治水之策,以期為安徽省工業(yè)的綠色可持續(xù)發(fā)展提供理論依據(jù)和實(shí)踐支撐。

1 文獻(xiàn)綜述

馬爾薩斯在《人口原理》這本書中提出,由于人口數(shù)量的爆炸式增長從而導(dǎo)致終有一天我們會(huì)面臨自然資源枯竭的問題。20世紀(jì)90年代后,許多學(xué)者積極探索經(jīng)濟(jì)發(fā)展與自然環(huán)境的和諧共生之道。Grossman和Krueger[1]對(duì)環(huán)境質(zhì)量與人均收入之間具有的線性關(guān)系做了實(shí)證研究,得到了“當(dāng)處于低收入水平時(shí),污染指數(shù)隨著經(jīng)濟(jì)增長同步上升,當(dāng)處于高收入水平時(shí),污染指數(shù)隨著經(jīng)濟(jì)增長反向變動(dòng)”的結(jié)論;Panayotou[2]則將這兩者之間的關(guān)系稱之為環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC);Grossman和Krueger[1]證實(shí)了這種微妙關(guān)系的存在,并指出隨著經(jīng)濟(jì)增長可以改善周圍環(huán)境的可能性;Park和Burgess[3]第一次提出了承載力概念;Price[4]在自己的著作中,巧妙地用數(shù)學(xué)形式表達(dá)了自然環(huán)境的承受度;Millington和Gifford[5]對(duì)澳大利亞的各種自然資源對(duì)人口規(guī)模的限制做了定量的考察。

對(duì)水資源利用方面的研究較多。Kostas[6]通過對(duì)歐洲多個(gè)國家的數(shù)據(jù)分析,指出水資源的持續(xù)利用是實(shí)現(xiàn)水資源高效利用的前提和基礎(chǔ);Tony[7]、Martinez-Lagunes和Rodriguez-Tirado[8]皆提出提高水資源的利用率是解決面臨水資源不足問題的可行方法;Kaneko等[9]運(yùn)用隨機(jī)前沿函數(shù)的方法,對(duì)中國的農(nóng)業(yè)用水效率進(jìn)行了評(píng)價(jià),指出中國農(nóng)業(yè)用水效率較低,農(nóng)業(yè)用水效率依然具有較大的提升空間;Abbott和Bruce[10]又研究了衡量供水和廢水行業(yè)生產(chǎn)力和效率水平的各種措施;Cabrera等[11]采用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析方法,評(píng)價(jià)了葡萄牙城市供水服務(wù)效率。上述關(guān)于水資源利用的相關(guān)研究為本文的研究指明了方向。

國內(nèi)學(xué)者對(duì)用水效率的關(guān)注開始于20世紀(jì)80年代,已取得較多成果。用水效率可以定義為狹義與廣義兩種,僅考慮經(jīng)濟(jì)效益就是狹義的,綜合考慮經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益便是廣義的[12]。郭豐源等[13]指出從近20年的發(fā)展情況來看,2001—2019年,我國萬元工業(yè)增加值用水量由268 m3降到38.4 m3,19年年均降低9.72%;朱啟榮[14]指出各地區(qū)之間的用水效率差異很大,涉及的原因有工業(yè)結(jié)構(gòu)、資源稟賦等;賈紹鳳等[15]指出工業(yè)用水效率的提高是用水量下降的主要原因,表現(xiàn)在技術(shù)進(jìn)步以及部門結(jié)構(gòu)調(diào)整上;李珊等[16]通過測算中國的工業(yè)用水效率,并從多方面綜合分析工業(yè)用水效率影響因素的空間動(dòng)態(tài)演變狀況;尹慶民和朱康寧[17]指出近年來長江經(jīng)濟(jì)帶的工業(yè)用水效率呈波動(dòng)下降趨勢,不同地區(qū)效率差異明顯,經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、工業(yè)化程度、技術(shù)水平、水資源稟賦和政府環(huán)境管制力度對(duì)長江經(jīng)濟(jì)帶的工業(yè)用水效率都有一定影響,但存在地區(qū)差異;孫才志和王妍[18]運(yùn)用時(shí)空分異的研究手段,以遼寧省為例展開用水變化驅(qū)動(dòng)力測度及時(shí)空分異分析;岳立和趙海濤[19]發(fā)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步對(duì)于用水量下降效果并不明顯;姜蓓蕾等[20]認(rèn)為高耗水行業(yè)的占比越大,會(huì)導(dǎo)致用水效率越難以提升;李俊和許家偉[21]、陳雯和王湘萍[22]、張禮兵等[23]均通過構(gòu)建迪氏指數(shù)相關(guān)的完全分解模型(logarithmic mean Divisia index complete decomposition method, LMDI-I),分別對(duì)河南省工業(yè)用水、工業(yè)行業(yè)整體用水和安徽工業(yè)耗水的演繹情況展開系列探討。

當(dāng)前學(xué)者們的研究從不同角度論述了水資源對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響以及兩者間可能存在的關(guān)系,然而多數(shù)研究選取我國三大地帶的某一代表性省區(qū)或某一行業(yè)為研究對(duì)象,缺乏對(duì)中部省份安徽省工業(yè)用水效率的系統(tǒng)性分析,導(dǎo)致研究結(jié)果指向性不強(qiáng),政策建議可操作性有限,加之研究樣本間特征和規(guī)律的差異化較大,難以將既有研究成果推廣使用。此外,在研究的內(nèi)容上,學(xué)者們鮮少關(guān)注單一省份產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型背景下的用水效率。因此,本文將傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大省——安徽作為研究對(duì)象,利用用水系數(shù)和LMDI-I模型的方法,研究細(xì)分行業(yè)視角下安徽省工業(yè)用水量變化的影響因素,并從產(chǎn)出效應(yīng)、技術(shù)效應(yīng)和結(jié)構(gòu)效應(yīng)3個(gè)層面重點(diǎn)揭示安徽省工業(yè)分行業(yè)用水效率的時(shí)空規(guī)律、分布模式和演化特征,彌補(bǔ)了前人研究的不足,為安徽實(shí)現(xiàn)水資源節(jié)約和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的雙贏提供一定的政策參考,且具有較強(qiáng)的實(shí)踐價(jià)值。

2 研究方法與數(shù)據(jù)來源

2.1 研究方法

基于Kaya恒等式的基本思想,將工業(yè)用水分解為3個(gè)影響因素,分別為產(chǎn)出效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng),從這3個(gè)方面衡量安徽省工業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)模擴(kuò)大、工業(yè)部門結(jié)構(gòu)變遷、工業(yè)用水技術(shù)進(jìn)步對(duì)工業(yè)用水量演繹的貢獻(xiàn)度。具體公式為

(1)

式中:W為工業(yè)用水量;Y為工業(yè)增加值;S為工業(yè)用水結(jié)構(gòu);I為工業(yè)用水強(qiáng)度;t為研究的年份;i為具體的工業(yè)行業(yè)。

將工業(yè)用水變化的驅(qū)動(dòng)因素分解為產(chǎn)出效應(yīng)ΔWY、結(jié)構(gòu)效應(yīng)ΔWS和技術(shù)效應(yīng)ΔWI,并基于LMDI-I完全分解模型,得出產(chǎn)出效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)的計(jì)算方法:

ΔW=Wt-W0=ΔWY+ΔWI+ΔWS

(2)

(3)

(4)

(5)

式中:ΔW為總效應(yīng);W0為第一年的工業(yè)用水量。

需要說明的是,以上的各分解效應(yīng),前提必須保證另外兩個(gè)分解效應(yīng)不變,只有一個(gè)指標(biāo)的變動(dòng)所導(dǎo)致的工業(yè)用水效率的變動(dòng),如ΔWS表示“結(jié)構(gòu)效應(yīng)”,即在產(chǎn)出規(guī)模和技術(shù)條件保持不變的情況下,僅是工業(yè)經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)變動(dòng)所導(dǎo)致的工業(yè)用水量的變化。此外,用上述公式計(jì)算出的效應(yīng)值,如果為正值,就表示此效應(yīng)可以正向增加工業(yè)用水量需求,如果為負(fù)值,則說明此效應(yīng)負(fù)向減少工業(yè)用水量需求。將產(chǎn)出效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)的分解值求和加總,就可以得到當(dāng)期跨度的工業(yè)用水量,若其值為正,則說明工業(yè)用水量在上升,若其值為負(fù),則說明工業(yè)用水量在減少。

2.2 數(shù)據(jù)來源

研究時(shí)期為2005—2021年,其中安徽省分行業(yè)用水量和分行業(yè)工業(yè)增加值來源于歷年的《安徽省統(tǒng)計(jì)年鑒》,部分?jǐn)?shù)據(jù)由整理計(jì)算得到。此外,選用的數(shù)據(jù)是規(guī)模以上工業(yè)分行業(yè)增加值和工業(yè)取水量,工業(yè)取水量指的是新鮮水取用量,并沒有計(jì)算企業(yè)的重復(fù)利用水量。

3 安徽省工業(yè)用水現(xiàn)狀分析

3.1 工業(yè)用水規(guī)模、結(jié)構(gòu)和效率概述

圖1為2005—2021年安徽省規(guī)模以上企業(yè)工業(yè)用水量的歷年變化情況。其中工業(yè)用水總量一直呈現(xiàn)出持續(xù)上升的態(tài)勢,而工業(yè)取水量在2012年大幅下降,降幅高達(dá)38.3%,之后開始緩慢上升,但是取水量始終低于50億m3,可能的原因是工業(yè)重復(fù)用水量的持續(xù)增加,客觀上減少了工業(yè)企業(yè)對(duì)新鮮水資源的需求。

圖1 2005—2021年安徽省規(guī)模以上企業(yè)工業(yè)用水量

著眼于工業(yè)用水結(jié)構(gòu),根據(jù)分行業(yè)耗水?dāng)?shù)據(jù)計(jì)算可知,2005—2021年安徽高耗水行業(yè)用水量占規(guī)模以上工業(yè)總用水量的比重始終高于80%,可見安徽省的工業(yè)用水消耗量的行業(yè)集中度較高;同時(shí),從縱向來看,耗水嚴(yán)重的行業(yè)用水量占比有所下降,表明安徽省應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注高耗水行業(yè),實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治水。

萬元工業(yè)產(chǎn)值耗水量可以衡量地區(qū)工業(yè)生產(chǎn)的用水效率,其值越低,效率越高。表1為2005—2021年安徽省工業(yè)用水量、產(chǎn)值、用水效率。2005—2021年,安徽省的工業(yè)產(chǎn)值從2005年的1 483.7億元上升到2021年的13 081.7億元,工業(yè)經(jīng)濟(jì)規(guī)模的上漲速度超過了工業(yè)用水量的上漲速度,從而推動(dòng)了用水效率的提升。2005年,安徽省工業(yè)用水效率為162.8 m3/萬元。2018年,安徽省工業(yè)用水效率為31.1 m3/萬元,平均每年減少10.1 m3/萬元。2018—2021年用水效率在波動(dòng)中降低,說明效率提升達(dá)到了長期的穩(wěn)定性。

表1 2005—2021年安徽省工業(yè)用水量、產(chǎn)值、用水效率

3.2 工業(yè)用水面臨的問題

2005—2020年16年間,安徽省地區(qū)生產(chǎn)總值由5 350.17億元增至38 680.63億元,經(jīng)濟(jì)總量增長了超7倍。但與此同時(shí),安徽省水資源壓力也日漸增大,近年來出現(xiàn)的水資源短缺不容小覷,缺水的現(xiàn)狀已經(jīng)影響到了一些地區(qū),有的甚至達(dá)到了嚴(yán)重缺水的地步。

3.2.1 地區(qū)工業(yè)用水效率不高且分布不均衡

相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),2017—2021年安徽省工業(yè)用水效率在波動(dòng)中降低,但仍未達(dá)到有效效率,用水效率不高。全省工業(yè)用水效率5年均值為33.9 m3萬元,合肥、淮南、馬鞍山、銅陵用水效率低于省內(nèi)均值,用水效率較低,亳州、宿州、阜陽用水效率高于省內(nèi)均值,用水效率比較高(表2)。

表2 2017—2021年安徽省工業(yè)用水效率及空間分布

3.2.2 水資源的承載力不穩(wěn)定

年降雨量對(duì)安徽省的水資源儲(chǔ)備具有很大的影響。安徽省的水資源包含雨水、地表水和地下水3個(gè)部分,地下水的含量比較穩(wěn)定,但是降雨的年際變化則非常大,且難以預(yù)算。安徽省屬于明顯的過渡型氣候,天氣受季風(fēng)影響,導(dǎo)致安徽省各年份降水不均勻。雖然流經(jīng)安徽省的長江、淮河以及新安江為安徽省提供了大量的優(yōu)質(zhì)水資源,但它們的徑流量同樣受到了流域降水量影響,因此其提供的水資源年際波動(dòng)同樣很大。

董濤等[25]構(gòu)建了承載主客體耦合的評(píng)價(jià)模型,依托于承載過程,動(dòng)態(tài)地評(píng)測了安徽省水資源承載力,得到了如下結(jié)論:安徽省歷年總體來看處在比較穩(wěn)定安全的范圍,但是仍然有部分地區(qū)的承載支撐力有不足的風(fēng)險(xiǎn),這類地區(qū)的特點(diǎn)是人口超過承擔(dān)界限,而經(jīng)濟(jì)上超載的地區(qū)大多為重工業(yè)比較發(fā)達(dá)的城市,總體上來說,皖南地區(qū)的承載力要好于皖北地區(qū)。

4 安徽省工業(yè)用水行業(yè)分類和用水系數(shù)

4.1 行業(yè)分類

選取2009—2021年作為研究的區(qū)間,根據(jù)《安徽省統(tǒng)計(jì)年鑒》的相關(guān)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè),金屬冶煉加工業(yè),石化工業(yè)和核燃料加工業(yè),燃?xì)?、水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)這4大行業(yè)用水量較高,其他行業(yè)用水量則相對(duì)來說較低。為了更好地說明問題,參考李俊和許家偉[26]的行業(yè)分類方法,并結(jié)合安徽省具體情況,對(duì)非金屬礦采選業(yè)、煙草加工業(yè)、食品制造業(yè)、紡織業(yè)等13個(gè)行業(yè)做了一定的調(diào)整,得到工業(yè)行業(yè)調(diào)整后分類表(表3)。

表3 工業(yè)行業(yè)合并后分類

4.2 耗水水平分類指標(biāo)

行業(yè)間的用水程度差異較大,沒有絕對(duì)的高和低,因此用用水系數(shù)來衡量。用水系數(shù)r的計(jì)算公式為

(6)

式中:Wi為分行業(yè)用水;W為總用水量。用水系數(shù)r的值越高,行業(yè)耗水越嚴(yán)重,r≥1,則該行業(yè)為高耗水行業(yè);0

4.3 行業(yè)用水特性分析

以下選取了2009—2021年規(guī)模以上分行業(yè)工業(yè)用水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行分析,采用式(6)進(jìn)行計(jì)算,可得安徽省工業(yè)各行業(yè)分年度用水系數(shù)(表4)。

表4 2009—2021年安徽工業(yè)分行業(yè)、分年度用水系數(shù)

由表4可知:①超過90%的行業(yè)用水系數(shù)的變動(dòng)較為穩(wěn)定,其用水性質(zhì)沒有發(fā)生變化。其中金屬冶煉加工業(yè),石化工業(yè)和核料加工業(yè),電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè),燃?xì)?、水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)4個(gè)行業(yè)一直為高耗水行業(yè),其他行業(yè)均是一般耗水行業(yè)。②只有石化工業(yè)加工業(yè)以及金屬冶煉加工業(yè)用水系數(shù)發(fā)生變動(dòng),前者在2009—2011年是一般耗水行業(yè),其他年份都是高耗水行業(yè);后者只有在2009年是一般耗水行業(yè),其他年份都是高耗水行業(yè)。③在一般耗水行業(yè)中,絕大多數(shù)都保持著比較穩(wěn)定的用水系數(shù),只有非金屬礦物制造業(yè)以及計(jì)算機(jī)通信制造業(yè)兩個(gè)行業(yè)用水系數(shù)有明顯上升,前者2009—2021年用水系數(shù)從0.31增加至0.56,后者用水系數(shù)從0.02上升至0.33;食品制造業(yè)用水系數(shù)有明顯下降,從峰值0.30減少至0.19。④在高耗水的行業(yè)中,燃?xì)?、水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)用水系數(shù)明顯增大,從2009年的5.98增加至2021年的11.91;用水系數(shù)具有明顯下降趨勢的行業(yè)只有電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè),從2009年的9.42減少至2021年的2.05。⑤從時(shí)間上看,2009—2011年大多數(shù)行業(yè)用水系數(shù)基本保持穩(wěn)定水平,2012年則有較大幅度的上漲。2012—2021年,大多數(shù)行業(yè)的用水系數(shù)又呈現(xiàn)普遍下降的趨勢,表明黨的十八大之后,安徽省工業(yè)行業(yè)用水效率持續(xù)改善。

5 安徽省工業(yè)用水消耗的動(dòng)態(tài)演變與因素分解

5.1 工業(yè)用水消耗量變化的時(shí)間分解分析

利用式(2)～式(5),對(duì)安徽省工業(yè)用水總量進(jìn)行逐年分解分析,分別計(jì)算出各年度的產(chǎn)出效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)以及技術(shù)效應(yīng)(表5)。為了弄清楚不同行業(yè)的影響因素是如何產(chǎn)生作用的,進(jìn)一步做了分解分析,從而使得到的結(jié)論更加明確。需要說明的是,限于數(shù)據(jù)的可得性、連貫性和匹配性,基于LMDI-I分解分析的研究期間為2009—2021年。

表5 2009—2021年安徽省工業(yè)用水變化的LMDI分析結(jié)果

由表5可知:①產(chǎn)出效應(yīng)一直正向加劇工業(yè)用水量的消耗。②結(jié)構(gòu)效應(yīng)對(duì)用水需求的影響非常不穩(wěn)定,存在正向促進(jìn)和逆向抑制交替出現(xiàn)的狀況。2011—2012年、2013—2014年、2014—2015年、2015—2016年、2016—2017年、2017—2018年、2018—2019年、2019—2020年和2020—2021年,工業(yè)結(jié)構(gòu)的變動(dòng)正向促進(jìn)了工業(yè)用水總量的增加;而2009—2010年、2010—2011年和2012—2013年,結(jié)構(gòu)效應(yīng)的貢獻(xiàn)為負(fù),客觀上減少了對(duì)水資源的需求,而總的結(jié)構(gòu)效應(yīng)減少了240.74×106m3的耗水,說明工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化在一定程度上可以降低工業(yè)對(duì)水資源的消耗。③技術(shù)效應(yīng)明顯地減少了工業(yè)用水的需求。除2014—2015年、2015—2016年和2016—2017年的技術(shù)效應(yīng)為正外,其余各年份的技術(shù)效應(yīng)皆表現(xiàn)出反向抑制效應(yīng),技術(shù)效應(yīng)總和高達(dá)3 867.75×106m3。④總效應(yīng)在大多數(shù)時(shí)期正向增加了工業(yè)對(duì)水的需求,其中2011—2012年、2018—2019年、2019—2020年以及2020—2021年減少了工業(yè)用水量,原因是當(dāng)年的產(chǎn)出效應(yīng)對(duì)工業(yè)用水量的影響不足,總體上小于其他兩個(gè)影響因素的作用,尤其是當(dāng)年的技術(shù)效應(yīng)減少了很大的需求。

在實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)背景下,不僅要求產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)加快轉(zhuǎn)型,不斷淘汰落后產(chǎn)能以及嚴(yán)格控制高耗能行業(yè)新增產(chǎn)能,還對(duì)水處理技術(shù)運(yùn)用提出更高要求。總體來說,產(chǎn)出效應(yīng)正向促進(jìn)了工業(yè)用水量的上漲,但是隨著時(shí)間推移,其作用正在明顯地降低,最近兩年的效應(yīng)值非常低;結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)則是逆向減少了工業(yè)用水量的上升趨勢,是工業(yè)總用水量減少的主要因素,也是雙碳背景下的用水效率提升的路徑之一。

5.2 工業(yè)用水消耗量變化的行業(yè)分解分析——產(chǎn)出效應(yīng)

表6為2009—2021年安徽省工業(yè)分行業(yè)用水量變化的產(chǎn)出效應(yīng)逐年分解值,表7為根據(jù)表6計(jì)算所得的安徽省工業(yè)分行業(yè)用水量變化的產(chǎn)出效應(yīng)百分比。

表6 2009—2021年安徽省分行業(yè)、分年度工業(yè)用水量變化的產(chǎn)出效應(yīng)絕對(duì)值

表7 2009—2021年安徽省分行業(yè)、分年度工業(yè)用水量變化的產(chǎn)出效應(yīng)百分比

從表6和表7可以看出:①總體上來看,產(chǎn)出效應(yīng)一直為正,但是有明顯的下降趨勢,2009—2010年曾達(dá)到1 185×106m3,但是2019—2020年則只有33×106m3。②從不同行業(yè)的絕對(duì)值來看,電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)的產(chǎn)出效應(yīng)從2009—2010年度557.5×106m3下降至2019—2020年度的4.2×106m3,年均下降達(dá)到55.33×106m3;燃?xì)狻⑺纳a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)的產(chǎn)出效應(yīng)從2009—2010年的395.9×106m3下降至2019—2020年的19.6×106m3,年均下降37.63×106m3。其他行業(yè)的產(chǎn)出效應(yīng)則變動(dòng)較小,但是分行業(yè)的產(chǎn)出系數(shù)變化趨勢相似,總體上呈現(xiàn)降低趨勢,都在2015—2016年達(dá)到最小值。③從總體貢獻(xiàn)率來看,金屬冶煉加工業(yè),石化工業(yè)加工業(yè),電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè),燃?xì)?、水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)等效應(yīng)均占各年度總產(chǎn)出效應(yīng)的80%以上,各年的貢獻(xiàn)度分別為90.1%、89.7%、85.0%、80.8%、81.7%、82.5%、83.2%、84.4%、83.5%、82.9%、84.6%。④從不同行業(yè)貢獻(xiàn)率來看,行業(yè)間的貢獻(xiàn)率差異較大,燃?xì)?、水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)貢獻(xiàn)率有明顯的增加趨勢,其年度貢獻(xiàn)率從2009—2010年的33.4%上漲至2019—2020年的58.3%,年均上升3.6個(gè)百分點(diǎn);電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)的貢獻(xiàn)率則有明顯的下降趨勢,占比分別從2009—2010年的47.0%降至2019—2020年的10.5%,平均每年減少3.65個(gè)百分點(diǎn),其他行業(yè)的各年度產(chǎn)出效應(yīng)貢獻(xiàn)率保持相對(duì)穩(wěn)定。

5.3 工業(yè)用水消耗量變化的行業(yè)分解分析——結(jié)構(gòu)效應(yīng)

表8為2009—2021年安徽省工業(yè)分行業(yè)用水量變化的結(jié)構(gòu)效應(yīng)逐年分解值,表9為根據(jù)表8計(jì)算所得的安徽省工業(yè)分行業(yè)用水量變化的結(jié)構(gòu)效應(yīng)占比。

表8 2009—2021年安徽省分行業(yè)、分年度工業(yè)用水量變化的結(jié)構(gòu)效應(yīng)絕對(duì)值

表9 2009—2021年安徽省分行業(yè)、分年度工業(yè)用水量變化的結(jié)構(gòu)效應(yīng)百分比

由表8和表9可知,總體上,結(jié)構(gòu)效應(yīng)的變動(dòng)幅度和變動(dòng)頻率較大。①部分行業(yè)的結(jié)構(gòu)效應(yīng)變動(dòng)影響了整個(gè)行業(yè)的耗水走勢,其中,電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)以及燃?xì)?、水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)的結(jié)構(gòu)效應(yīng)對(duì)總體結(jié)構(gòu)效應(yīng)的貢獻(xiàn)率始終在85%以上,不同年份貢獻(xiàn)率分別為103.5%、88.4%、107.2%、103.2%、104.6%、288.1%、100.3%、101%、102.1%、99.9%、101.3%。②對(duì)于不同的行業(yè),其“結(jié)構(gòu)效應(yīng)”時(shí)而加劇耗水,時(shí)而抑制耗水。以金屬冶煉及壓延加工業(yè)為例,該行業(yè)在2010—2011年、2012—2013年的結(jié)構(gòu)效應(yīng)均為正,而其余年份則為負(fù),又能夠抑制工業(yè)用水量的消耗。③部分行業(yè)的結(jié)構(gòu)效應(yīng)值變化十分劇烈。電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)從62.0%下降至-37.9%。此外,2011—2012年,有5個(gè)行業(yè)的結(jié)構(gòu)效應(yīng)值小于零,該年度工業(yè)結(jié)構(gòu)總效應(yīng)達(dá)到了為336×106m3,而2012—2013年,有6個(gè)行業(yè)的效應(yīng)值為負(fù)值,但是行業(yè)結(jié)構(gòu)效應(yīng)的總和卻驟然下降為-71×106m3,體現(xiàn)出工業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化可以有效減少水資源的使用。④結(jié)構(gòu)效應(yīng)為負(fù)值的行業(yè)數(shù)的增加,并不一定可以帶來用水總量的下降。2010—2011年,有9個(gè)行業(yè)的結(jié)構(gòu)效應(yīng)小于零,工業(yè)用水量的總結(jié)構(gòu)效應(yīng)為-249×106m3,而2015—2016年工業(yè)分行業(yè)效應(yīng)值為負(fù)值的行業(yè)數(shù)增加到12個(gè),但是該年度的工業(yè)用水量的總結(jié)構(gòu)效應(yīng)卻為29×106m3,反而增加了對(duì)工業(yè)用水的需求。

5.4 工業(yè)用水消耗量變化的行業(yè)分解分析——技術(shù)效應(yīng)

表10為2009—2012年安徽省工業(yè)分行業(yè)用水量變化的技術(shù)效應(yīng)逐年分解值,表11為根據(jù)表10計(jì)算所得的安徽省工業(yè)分行業(yè)用水量變化的技術(shù)效應(yīng)占比。

表10 2009—2021年安徽省分行業(yè)、分年度工業(yè)用水量變化的技術(shù)效應(yīng)絕對(duì)值

表11 2009—2021年安徽省分行業(yè)、分年度工業(yè)用水量變化的技術(shù)效應(yīng)百分比

由表10和表11可知:①從總體上看,技術(shù)效應(yīng)值為負(fù),只有2014—2015年、2015—2016年和2016—2017年為正,分別為57×106m3、161×106m3和129.2×106m3,其他年份的技術(shù)效應(yīng)均為負(fù)值,能夠顯著抑制工業(yè)用水量的增加。②分行業(yè)來看,所有行業(yè)的技術(shù)效應(yīng)皆不穩(wěn)定,正負(fù)交替出現(xiàn)。其中,燃?xì)狻⑺纳a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)以及電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)的技術(shù)效應(yīng)波動(dòng)幅度最大。例如,電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)2011—2012年的技術(shù)效應(yīng)為-2 070.7×106m3,而2012—2013年的技術(shù)效應(yīng)上升為29.2×106m3,上升幅度高達(dá)101.4%;燃?xì)狻⑺纳a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)2009—2010年技術(shù)效應(yīng)為57.3×106m3,2010—2011年則為-516.2×106m3,跌幅達(dá)到-800%。③從時(shí)間演繹態(tài)勢來看,技術(shù)效應(yīng)呈現(xiàn)先上升再下降的倒“S”形走勢,表現(xiàn)為從2009—2010年的-432×106m3降低到最低峰2012年的-2 367×106m3,降幅達(dá)到7 800%,隨后增加至2016—2017年的161×106m3,然后又下降至2020—2021年的-39.3%,節(jié)水效果呈現(xiàn)先上升再下降又上升的趨勢,且2014—2017年技術(shù)效應(yīng)為正,表明一定時(shí)期內(nèi)技術(shù)效應(yīng)對(duì)增加工業(yè)用水需求還會(huì)有逆向加強(qiáng)作用。

6 結(jié)論與政策建議

6.1 結(jié)論

利用用水系數(shù)和LMDI-I分解法對(duì)安徽省工業(yè)行業(yè)用水變化進(jìn)行分析,得出如下結(jié)論。

(1)安徽省規(guī)模以上工業(yè)行業(yè)的用水系數(shù)在樣本期間內(nèi)有所波動(dòng),但行業(yè)整體的耗水性質(zhì)比較穩(wěn)定。僅石化工業(yè)及核燃料加工業(yè)在2009年由高耗水行業(yè)變?yōu)橐话愫乃袠I(yè),隨后又在2012年回到高耗水行業(yè),其他工業(yè)分行業(yè)耗水性質(zhì)均保持不變。

(2)在研究期間,總效應(yīng)在絕大多數(shù)時(shí)期為正數(shù),安徽省工業(yè)用水量總體上呈現(xiàn)出波動(dòng)中上升的態(tài)勢。其中產(chǎn)出效應(yīng)加劇了工業(yè)用水消耗,技術(shù)效應(yīng)在多數(shù)年份能夠抑制安徽省工業(yè)用水量的增加,而結(jié)構(gòu)效應(yīng)對(duì)于工業(yè)用水量的影響不穩(wěn)定,具有抑制和促進(jìn)交替分布的規(guī)律。

(3)具體而言,產(chǎn)出效應(yīng)在研究期間一直保持正值,然而其值呈現(xiàn)不斷下降的態(tài)勢。其中石化工業(yè)及核燃料加工業(yè),電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè),金屬冶煉加工業(yè)和燃?xì)?水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)4個(gè)行業(yè)的產(chǎn)出效應(yīng)占整體效應(yīng)的八成還多。此外,產(chǎn)出效應(yīng)表現(xiàn)出明顯的行業(yè)差異性,與行業(yè)類別有很大的聯(lián)系。

(4)結(jié)構(gòu)效應(yīng)的方向不穩(wěn)定,波動(dòng)較為劇烈,且經(jīng)常發(fā)生逆轉(zhuǎn)性變化。電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)和燃?xì)狻⑺纳a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)的結(jié)構(gòu)效應(yīng)對(duì)總體結(jié)構(gòu)效應(yīng)的貢獻(xiàn)率始終在85%以上,決定了結(jié)構(gòu)效應(yīng)對(duì)整體工業(yè)行業(yè)耗水的變化方向。此外不同年度的結(jié)構(gòu)效應(yīng)對(duì)行業(yè)用水量的作用方向也不穩(wěn)定。

(5)技術(shù)效應(yīng)對(duì)安徽省工業(yè)行業(yè)耗水量增加的抑制效果較為明顯,但是其抑制效應(yīng)的強(qiáng)度卻在不斷下降,且2014—2017年不具有抑制性。所有分行業(yè)的技術(shù)效應(yīng)均不穩(wěn)定,正負(fù)值交替出現(xiàn)。安徽省技術(shù)進(jìn)步的節(jié)水效應(yīng)可持續(xù)性不足,存在回彈效應(yīng)的可能性,且部分行業(yè)變動(dòng)幅度較大。

6.2 政策建議

安徽省正處于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變革的關(guān)鍵時(shí)期,制造業(yè)在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中逐漸變?yōu)轭I(lǐng)軍產(chǎn)業(yè),其對(duì)于水資源的影響也在日益加強(qiáng)。努力提高工業(yè)用水效率,破解經(jīng)濟(jì)增長與水資源消耗的兩難困境,促使安徽省工業(yè)經(jīng)濟(jì)走向綠色可持續(xù)發(fā)展之路。結(jié)合結(jié)論,提出以下建議。

(1)合理規(guī)劃工業(yè)結(jié)構(gòu),推動(dòng)高耗水行業(yè)的布局優(yōu)化和節(jié)水降耗。不同行業(yè)的耗水系數(shù)具有保持相對(duì)穩(wěn)定的性質(zhì),但是行業(yè)的結(jié)構(gòu)效應(yīng)對(duì)工業(yè)用水量變化的影響并不穩(wěn)定,且波動(dòng)性比較強(qiáng)。不斷完善和優(yōu)化工業(yè)結(jié)構(gòu),提升節(jié)水型行業(yè)占比,合理優(yōu)化一般耗水產(chǎn)業(yè)的空間布局,在保持工業(yè)產(chǎn)出穩(wěn)步增長的前提下,減少對(duì)水資源的消耗和浪費(fèi)。

(2)推動(dòng)節(jié)水型技術(shù)進(jìn)步的創(chuàng)新。技術(shù)效應(yīng)是促使安徽省工業(yè)用水量減少的主要原因,盡管近年來技術(shù)效應(yīng)的抑制強(qiáng)度在下降,然而這正說明發(fā)展節(jié)水型技術(shù)的重要性,技術(shù)進(jìn)步的重心在于推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步向節(jié)水型方向發(fā)展,杜絕回彈效應(yīng)的發(fā)生。

(3)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整要抓重點(diǎn)。由于電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)以及燃?xì)獾纳a(chǎn)和供應(yīng)業(yè)決定了結(jié)構(gòu)效應(yīng)對(duì)整體工業(yè)行業(yè)耗水的變化方向,因此,改善耗水重點(diǎn)行業(yè)和企業(yè)的用水效率,可以大幅度改善整體的用水情況。

(4)推動(dòng)“雙碳”目標(biāo)如期實(shí)現(xiàn)。作為長江經(jīng)濟(jì)帶下游地區(qū),要做好統(tǒng)領(lǐng)工業(yè)領(lǐng)域減污降碳和水資源高效利用工作,對(duì)傳統(tǒng)行業(yè)進(jìn)行綠色化改造,帶動(dòng)長江經(jīng)濟(jì)帶整體實(shí)現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域碳達(dá)峰目標(biāo),實(shí)現(xiàn)工業(yè)綠色發(fā)展的總體目標(biāo)。