陕西省生产用水变动的驱动机制分析

秦昌波等

摘要水资源是人类社会发展不可或缺的重要战略资源，是社会经济可持续发展的基本保障。我国是一个缺水的国家，人均水资源只有世界平均水平的四分之一，而陕西人均水资源只相当于全国的52%，人口和经济集中的关中地区只相当于全国平均水平的15%。针对生产用水消耗问题，采用LMDI方法从经济规模效应、产业结构效应和用水技术效应三个方面分析了陕西省用水变动的驱动因素及影响程度。根据本文对陕西省2001年至2011年生产用水量变化的因素分解分析，可以得到4个结论：①陕西省生产用水消费量呈波动增长趋势，用水的增长速度远远落后于GDP的增长速度，生产用水量和经济发展呈现明显的“脱钩”效应；②经济规模效应是驱动陕西省生产用水增加的主要因素，经济增长带来的用水压力依然巨大，如果不考虑结构调整和用水效率进步，10年间陕西省用水量增长幅度将超过140%；③农业生产比重的下降是经济结构效应驱动陕西省生产用水下降的主要原因，但是其他行业的结构调整总体上对抑制用水增加起负面作用；④通过技术进步效应是抑制陕西省用水量增加的主要因素，特别是农业、石油和天然气开采业、金属矿采矿业、化学工业、金属冶炼及压延加工业、通用专用设备制造业等耗水行业的用水效率提高有效减少了用水总需求。文章最后结合实证分析结果提出了提高陕西省水资源利用效率的相关建议：①加强用水总量控制，努力提高水资源循环利用率，从而有效抑制生产用水的快速增长；②加快产业结构调整，逐步降低高耗水产业的比重，依托陕西省的科技和教育资源优势，大力发展装备制造业、高技术产业和现代服务业，快速提高高效用水行业的经济结构比例；③强化企业生产过程和工序用水定额管理，通过阶梯水价、节水奖励政策促进企业积极研发使用低耗水的生产工艺；④加强农业节水技术的应用，兴建高效节水灌溉工程，降低农业用水量。

关键词用水消耗；因素分解；LMDI；陕西省

中图分类号X52文献标识码A

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

我国是一个缺水的国家，人均水资源只有世界平均水平的四分之一，而陕西人均水资源只相当于全国的52%，人口和经济集中的关中地区只相当于全国平均水平的15%。陕西省2001-2011年期间国内生产总值（GDP）增长3.6倍，年均增幅高达13.8%，随之而来的资源消耗的压力日益突出。在此背景下，研究陕西省生产用水消费变化问题，定量分析经济用水消耗变化的驱动因素及其影响，对于正确理解陕西省经济发展与用水量变化之间的关系，调整相关的产业发展政策、制定不同行业的节水政策，保障社会经济可持续发展具有重要意义。

近年来，随着水资源供给与经济发展矛盾日渐凸显，学者们逐渐开展对节水、用水效率、用水的驱动因素等问题的研究。贾绍凤等[1]分析了北京市产业结构调整对平均工业用水定额下降的贡献。孙才志和王妍[2]构建了产业用水变化的全要素分解模型，测度了1994-2007年辽宁省产业用水变化驱动的经济增长效应、结构效应和强度效应，陈雯和王湘萍[3]采用对数均值迪氏指数分析方法从技术进步和产业结构变迁两个层面分析了水资源消耗强度变化的原因。王康[4]将经典的IPAT等式扩展为包含人口、富裕程度、用水强度和产业结构4中影响因素的用水分析等式，并利用结构分析模型将4种因素对1999-2008年甘肃省用水总量变化的贡献分解，结果表明GDP的规模增长导致用水量增长，产业结构变化导致用水量减少。佟金萍等[5]利用Laspeyres指数构建了万元GDP用水量的完全分解模型，从产业和地区两个层面对我国1997-2009年万元GDP用水量的变动进行分解，结果表明技术进步和结构调整是推动我国万元GDP用水量显著下降的两个重要因素。

考虑到水资源供给的有限，生产用水不可能无限制增加，本文应用对数均值迪氏指数（LMDI）分析方法构建用水消费分解模型，全面分析驱动陕西省生产用水变化的驱动因素及贡献率，进而提出相应节水政策和产业结构调整政策建议，为陕西省水资源与社会经济协调可持续发展决策提供科学参考。

2结果与讨论

2.1生产用水变化的因素分解

2001年-2011年期间，陕西省生产用水总量呈现中先减少后波动增长的趋势（见图1）。10年间，用水总量总共增加了5.07亿t， 增长幅度为7.3%。而同期GDP总量从2001年的3 177亿元增长到2011年的11 531亿元（以2010年不变价计算），增长幅度高达263%（见图2）。这表明陕西省生产用水量并未随着经济规模的增长同步增加，生产用水量和经济发展呈现明显的“脱钩”效应。

从各项效应的分解结果来看，生产规模的增加依然给用水消耗带来了巨大的增长压力，而产业结构调整的结构效应和用水技术进步的技术效应则大大降低了用水的增长压力。10年间，规模效应总共贡献了99.53亿t的用水增长压力，与2011年相比增长幅度高达143%，其中一产、二产和三产用水量分别增长78.53，18.93和2.07亿t（见表1），增幅分别为143%、139%和197%。结构效应是导致用水总量大幅减少，10年间通过产业结构调整总共减少用水量36.91亿t。其中第一产业在GDP份额中占比的减少是导致用水减少的主要因素，总共降低用水量3970亿t，第二产业比重增长则导致用水量增加3.02亿t，第三产业则小幅减少用水量0.23亿t（见表1）。这表明陕西省用水效率最高的第三产业其增长速度仍然慢于第二产业，未来通过提高第三产业在国民经济中的比重来降低用水压力仍然有很大潜力可挖。技术效应是导致用水总量减少的另一个重要因素。陕西省万元GDP用水量从2001年的232.7 m3/万元降至2011年的61.7 m3/万元，用水效率提高3.8倍，一产、二产和三产的万元增加值用水量分别从2011年的1 159.0 m3/万元、97.6 m3/万元和9.4 m3/万元降至2011年的618.7 m3/万元、19.1 m3/万元5.3 m3/万元，用水效率分别提高1.9倍、5.1倍和1.8倍（见图3）。10年间通过提高用水效率总共减少用水量57.55亿t，其中一产、二产、三产通过技术进步分别减少用水量35.41亿t、21.18亿t和0.96亿t（见表1）。

图3陕西省2001-2011年用水强度变化（2001年=1）

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

2.2行业用水变化的因素分解

从行业用水总变动的绝对量来看，陕西省2001年到2011年有16个行业的用水量呈增长趋势（见表2），其中林牧渔畜业、煤炭开采和洗选业、食品制造及烟草加工业、水的生产和供应业、石油和天然气开采业是用水量增长的主要产业部门。另外19个行业的用水量呈不同程度的减少趋势，其中农业、纺织业、化学工业、非金属矿物制造业、通用专用设备制造业、交通运输设备制造业、电气机械及器材制造业、通信计算机及其他电子设备制造业是用水减少的主要部门。这表明一些传统产业部门的用水比重仍在较大幅度增长，而一些新兴产业部门和技术密集型产业部门的用水比重则出现了下滑趋势。

从行业规模效应来看，行业规模扩张给用水消费量的

增长带来了巨大压力。所有35个行业的经济规模效应均

为正值，表明各产业的经济规模扩张均不同程度造成了生产用水消费量的增加（见表2）。其中农业部门由于用水强度非常高，其规模的扩张造成了最大的用水增长压力。煤炭开采和洗选业、石油和天然气开采业、食品制造及烟草加工业、化学工业、水的生产和供应业、电力热力的生产和供应业等工业部门和建筑业是第二产业中行业规模效应导致用水量增长的主要部门，而生活服务业则是第三产业中规模扩张引起用水增加的主要部门。

从行业结构效应来看，不考虑农业部门的情况下产业结构调整对减少用水量起负面作用。有22个行业的经济结构效应为负值，对工业用水消费量增加起到了一定的抑制效果（见表2）。但是如果剔除农业部门，其他行业的经济结构效应总体上对增加了用水消费量。特别是一些传统产业部门如煤炭开采和洗选业、石油和天然气开采业、金属矿采矿业、石油炼焦及核燃料加工业、化学工业、金属冶炼及压延加工业其经济结构效应为正值，对用水量的增加起了促进作用。这表明陕西省本世纪以来的经济发展呈现明显的重化工倾向，依托陕西省丰富的自然资源，能源化工产业快速发展，增加了巨大的用水压力。通用专用设备制造业、交通运输设备制造业、通信计算机及其他电子设备制造业、仪器仪表及文化办公机械制造业等工业部门和一些服务业部门的经济结构效应却为负值。虽然对用水量的增长起了抑制作用，但这也表明陕西省的新兴制造业、高科技产业和现代服务业发展缓慢，水资源的配置并未转向这些高附加值产业部门。

从行业技术效应来看，行业的技术进步不同程度降低了各行业的用水消费量。除了房地产业、综合技术服务业、科教文卫、公共管理和社会组织4个服务行业部门，其他31个行业部门的技术效应均为负值（见表2）。说明绝大多数行业的用水效率均不同程度地提高了，对控制用水量增加起到了明显的效果。这四个用水技术效应为负值的服务业部门的用水行为与生活用水行为较为相似，很大一部分用水量本身就来自办公场所的生活用水，随着生活水平的提高，导致这些行业的用水强度不断增加。农业是因用水效率进步节水最多的部门，10年间总共减少用水34.7 t。工业部门中石油和天然气开采业、金属矿采矿业、化学工业、金属冶炼及压延加工业、通用专用设备制造业、水的生产和供应业是通过提高用水效率减少用水最多的6个部门。

3结论与建议

3.1主要结论

根据本文对陕西省2001年至2011年生产用水量变化的因素分解分析，可以得到以下结论：

（1）陕西省生产用水消费量呈波动增长趋势，用水的增长速度远远落后于GDP的增长速度，生产用水量和经济发展呈现明显的“脱钩”效应。

（2）经济规模效应是驱动陕西省生产用水增加的主要因素，经济增长带来的用水压力依然巨大。如果不考虑结构调整和用水效率进步，10年间陕西省用水量增长幅度将超过140%。

（3）农业生产比重的下降是经济结构效应驱动陕西

省生产用水下降的主要原因，但是其他行业的结构调整总体上对抑制用水增加其负面作用。陕西省由于能源资源较为丰富，本世纪以来重化工产业迅速发展，煤炭、石油、天然气、矿产资源等自然资源开采加工产业以及石油、化工等产业迅速发展，成为驱动陕西省经济快速发展的主要推动力量，这些高耗水行业的发展也给陕西省带来了巨大的水资源消耗压力。与此同时，陕西省的装备制造业、高科技产业和现代服务业则发展相对缓慢，反映出陕西省的产业结构调整呈现很大的负向效应，不利于水资源与经济的协调可持续发展。

（4）通过技术进步提高用水效率是抑制陕西省用水量增加的主要因素。特别是农业、石油和天然气开采业、金属矿采矿业、化学工业、金属冶炼及压延加工业、通用专用设备制造业、水的生产和供应业等高耗水行业通过采取节水措施，改进生产工艺，大大降低了用水强度，为陕西省控制用水量扩快增长起到了重要作用。

3.2对策建议

（1）加强用水总量控制，提高水资源利用效率。重点针对经济规模效应显著的行业，如煤炭开采和洗选业、石油和天然气开采加工业、食品制造及烟草加工业、化学工业、水的生产和供应业、电力热力的生产和供应业、建筑业等，加强企业用水总量控制，努力提高水资源循环利用率，从而有效抑制生产用水的快速增长。

（2）加快产业结构调整，优化水资源配置。行业经济结构的变化对于用水消耗的变动有较明显的影响。陕西省应逐步降低高耗水产业的比重，适度控制煤炭开采和洗选业、石油和天然气开采业、金属矿采矿业、石油炼焦及核燃料加工业、化学工业、金属冶炼及压延加工业等传统主导行业的发展。结合建设“关中—天水”经济区，依托陕西省的科技和教育资源优势，大力发展装备制造业、高技术产业和现代服务业，快速提高这些行业的经济结构比例。

（3）强化用水定额管理，加强节水技术的应用。加强农田水利建设，兴建喷灌、滴灌、渗灌等高效节水工程，通过采用高效节水灌溉技术降低农业用水量。进一步加强企业用水定额管理，强化企业生产过程和工序用水定额管理，通过阶梯水价、节水奖励政策促进企业积极研发使用低耗水的生产工艺，对现有企业达不到节水指标要求的落后产能，要进一步加大淘汰力度。

（编辑：王爱萍）

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