对于黑龙江省基于投入产出模型黑龙江省水资源利用效率分析

摘要：以黑龙江省2002年和2007年各部门用水数据为基础，构建了水资源投入产出模型，对国民经济各部门的耗水率、用水效益、用水关联性及虚拟水的消耗量进行了估算。研究认为，农业占黑龙江省总用水量比例最高，交通运输业占总用水量比例最低；各部门用水的关联性普遍呈现下降趋势；黑龙江省从2002年到2007年皆属虚拟水净流出省，其中农业是虚拟水输出最多的部门。研究成果可为提高水资源的经济价值提供理论基础和数据依据。
关键词：用水效率；用水效益；虚拟水；耗水率；投入产出模型；黑龙江省
16721683（2013）05014105
黑龙江省作为全国耕地最多的省份，占全国耕地总面积的1/9。但是黑龙江省水资源有限，水土匹配系数较低，水资源的持续高效利用对保证粮食产量具有重要的意义。通过研究水资源在国民经济各部门之间的转换关系，对提高水资源的有效利用具有一定的理论指导价值。在已有的研究中，许健等人基于中国1999年水利投入产出模型，对国民经济整个体系与各部门生产活动用水强度之间的关系进行了研究分析，讨论了水资源合理配置体系的建立问题。Zhao等人提出了包括“自然储水量变化”的投入产出模型，从水的自然循环和社会循环出发，较好地表达了水在经济活动中的流动过程，并直接反映出各种经济活动中实际消耗的水量。上述研究只是对一年中水资源在各部门之间的利用情况进行了分析，未涉及各部门水资源利用效率发展趋势研究，不能反映现有节水方式的有效性。本文基于投入产出模型，拟分析黑龙江省2002年和2007年各部门的耗水率和用水效益发展变化现状，研究水资源在国民经济各部门的转换规律及虚拟水的流出情况，为黑龙江省社会经济的协调发展与水资源的合理利用寻找有效途径。
1黑龙江省的水资源投入产出模型
2002年和2007年是我国第十个和第十一个五年规划的关键年，因此本研究以投入产出模型的理论和方法[3]为依据，将水资源纳入到黑龙江省2002年和2007年[4]的投入产出表中，形成黑龙江省水资源投入产出模型（见表1、表2）。本文中全省水资源总量、农业与工业的用水量来源于黑龙江省水资源公报[5]，由于省水利厅统计数据中除农业和工业用水外，其他各部门的用水量并没有体现，为此依据主观权重的方法，按经验将统计数据中的生态和生活用水分解为本文模型所需要的数据[67]。
2投入产出分析指标的计算方法
为了较全面的反映黑龙江省水资源利用发展变化状况，水资源在各部门间转换的发展现状，以及虚拟水净流出的变化趋势，依据黑龙江省2002年与2007年水资源投入产出模型，确定了如下指标进行研究：耗水率、用水效益、用水关联性及各部门虚拟水含量。

2.1耗水率

对比表3、表4发现，2002年到2007年各部门的耗水率呈现不同程度的下降，反映了黑龙江省各部门的节水改造方案取得了一定成效，其中住宿餐饮业的直接耗水系数指标与其他部门相比降幅最小，2007年较2002年相比下降2727%，这一现象与生产技术的进步和人民生活水平的提高密切相关。在耗水乘数指标中，除商业和住宿餐饮业之外各部门均有不同程度的提高，其中农业部门耗水乘数最低，表明农业部门水资源经济利用效率低；工业部门的耗水乘数从2002年的13677 0提高到2007年的16125 8，上升到各部门的第一位，表征工业发展带来国民经济对水资源总需求量的增加。

3.2用水效益分析

利用式（5）-式（8）计算出用水效益的4个指标值（见表5、表6），反映2002年到2007年不同部门水资源利用效益的变化和各部门增加单位用水量对整个国民经济价值产生的影响。
对比表5、表6发现，2002年到2007年各部门的用水效益都有显著提高，说明水资源在各部门中的利用效率不断上升，其中农业直接产值系数提高60%，工业直接产值系数提高926%，提高幅度较大。在完全产值系数中，交通运输业由2002年的8003增加到2007年的1 662，增长了1倍以上，在各部门中的排名上升到第一位，由此可见，交通运输业等第三产业的发展对水资源的利用效率的提高有显著影响。在产值乘数指标中，农业明显高于其他部门，表明农业单位用水量的增加带来整体经济价值的提高，所以农业是黑龙江省的基础产业。工业的产值乘数由2002年的426下降到2007年的393，表征工业用水量增加时对整体经济价值的影响下降，这可能与工业生产技术的进步和污水处理技术的发展有关。

3.3各部门用水的关联性分析

通过式（9）、式（10）计算出各部门的耗水影响力和感应力系数（见图1、图2），反映2002年到2007年国民经济各部门在经济增长过程中对水资源的需求变化。
从图1看出，2007年各部门的耗水影响力系数较2002年呈下降趋势，即某部门增加一个单位最终产品时，对其总产出的需水量涉及程度在减小。在耗水影响力系数中，农业与工业明显高于其他部门，说明这两个部门发展受水资源的影响超过了其他部门，因此是对水资源严重依赖的部门。从图2来看，2007年各部门的耗水感应力系数较2002年也呈下降趋势，而农业与工业依然位于各部门之前，且工业排在各部门之首，在2007年是农业的392倍，可见水资源是工业发展的重要支柱。

3.4虚拟水分析

经式（11）-式（13）计算出各部门的虚拟水总量和净流出虚拟水量（见图3、图4）。由图3看出，2007年农业的虚拟水总量较2002年上升2617%，这是由于黑龙江省粮食产量逐年上升引起的；工业的虚拟水总量明显高于其他部门，反映工业部门的发展需要其他各部门的积极支持。在图4中，农业的虚拟水净流出量由2002年的第二位上升到2007年的第一位，且总量增长了2倍以上，表征随着黑龙江省农产品的出售带来本省水资源量的大量外流，影响到黑龙江省水资源安全战略，有必要对净流出的水资源量进行一定程度的控制。 4结论
本文依据黑龙江省2002年和2007年水资源投入产出模型，分析黑龙江省在我国经济高速增长时期各部门水资源利用效率发展趋势。得出以下结论。
（1） 黑龙江省各部门从2002年到2007年耗水率呈下降趋势，而用水效益有显著提高，充分说明了黑龙江省节水改造取得了显著成效，应进一步推广各部门的节水措施。农业在各部门中耗水乘数最低，因此优先加大农业内部的节水改造，提高农业生产技术水平。
（2） 黑龙江省从2002年到2007年各部门用水的关联性呈下降趋势。其中农业的耗水影响力系数最高，需要适当提高非农部门在黑龙江省经济中所占份额，进而丰富水资源利用结构，保证黑龙江省用水安全；工业的耗水感应力系数最高，表征经济发展使工业对水资源的需求上升较大，在进行水资源分配时应优先考虑满足工业用水。鉴于此，建立水资源统一调控的管理机制，有利于黑龙江省水资源的安全供给和高效利用。
（3） 黑龙江省从2002年到2007年皆是虚拟水净流出省，在2007年净流出虚拟水占用水总量的437%，主要由农产品的输出引起。需要在兼顾国家粮食安全、地方需求及环境需求的基础上，将虚拟水流出控制在合理范围内。
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