甘肃省水资源投入产出分析

邓建伟, 金彦兆, 胡想全

(甘肃省水利科学研究院， 甘肃 兰州 730000)

1 研究背景

甘肃省远离海洋，深居内陆腹地，干旱少雨，水资源严重匮乏，是一个典型的干旱、半干旱省份，全省多年平均降雨量280 mm，人均自产水资源量1 077 m3，仅占全国人均水平的1/2，耕地每公顷占有水资源量5 670 m3，约为全国平均水平的1/4，水资源严重短缺。根据水资源供需平衡分析结果，全省现状水平年需水量127.76×108m3，可供水量107.98×108m3，缺水量19.78×108m3，缺水率15.5%，水资源供需矛盾日益突出，水资源已成为制约甘肃经济发展的重要因素。然而，水资源又是国民经济发展的重要支撑，因此，研究水资源与国民经济发展的关系，分析国民经济发展中水资源利用问题，提出宏观发展对策，对下一阶段国民经济发展规划和水资源发展规划的制定具有重要意义。

20世纪30年代，美国经济学家里昂惕夫(Leontief)[1]提出了投入产出分析理论；20世纪60年，水资源短缺问题突出，国内外学者将投入产出分析理论引入水资源经济分析中，中国投入产出学会课题组分析了我国2002年国民经济37个部门的水资源投入产出状况[2]，黑龙江[3]、河北[4]、山东[5]及重庆[6]等省市的学者也开始本省的水资源投入产出分析研究，蔡国英等[7]针对黑河流域中游地区、李莹等[8]针对滦河流域开展了流域层面的水资源投入产出分析研究。投入产出法将水资源对国民经济的潜在影响定量识别，能够解决水资源与宏观经济相关的诸多问题，从水资源可持续利用和整体经济效益最大的原则出发，定量研究经济发展与水资源耗用关系，在水资源研究中具有广泛应用性。本文从投入产出角度研究甘肃省国民经济系统内的水资源状况，分析各行业的用水状况，水资源输入输出状况，对甘肃省水资源配置、节水型社会建设和经济社会的可持续发展意义重大。

2 水资源投入产出关系的编制

2.1 投入产出关系的编制

根据《甘肃国民经济统计年鉴》(2007年)[9]、《甘肃省水利统计年鉴》(2007年)[10]、《甘肃省水资源公报》(2007年)[11]等资料所公布的统计数据，结合《甘肃省投入产出表》(2007年)[12]，分析了甘肃省水资源投入产出关系。投入产出关系编制过程中，将关联性较大的国民经济部门、用水难以区分的部门进行了合并，共涉及国民经济19个部门：第一产业1个部门，即农林牧渔业；第二产业6个部门，包括采矿业、制造业、生产供应业、建筑业、交通运输和邮政业、计算机服务和软件业；第三产业12个部门，包括批发和零售业、住宿和餐饮业、金融业、房地产业、租赁和商务服务业、技术服务和地质勘查业、水利环境与公共设施管理业、居民服务和其他服务业、教育、卫生和社会保障业、文化体育和娱乐业、公共管理和社会组织。甘肃省水资源投入产出关系见图1。

图1 甘肃省水资源投入产出关系

2.2 各部门用水量的确定

各部门用水量确定依据：第一产业的数据取自《甘肃水利统计年鉴》(2007年)以及《甘肃省水资源公报》(2007年)；第二产业、第三产业的用水量主要依据相关研究成果，按照各部门单位产值用水量推算，并依据《甘肃省行业用水定额》[13]、《甘肃省环境公报》[14]用水重复利用率对其新鲜用水量进行复核。甘肃省2007年19个部门的总用水量和新鲜水的用水量情况见表1。

表1 甘肃省2007年19个部门用水情况

根据表1分析结果可知：农林牧渔业、制造业的总用水量和新鲜水用量最多，用水总量和新鲜水用量均排在前2位；生产供应业、建筑业、交通运输及邮政业、批发零售业、采矿业、公共管理和社会组织、住宿和餐饮业用水总量和新鲜水用量均在前10位排名中，而总用水和新鲜用水的具体名次有微小变化。农业无论是用水总量还是新鲜水用量，其用水都比其他所有部门总和还多，在新鲜水的用水比例中占80%以上，而且主要用于农业灌溉。公共管理和社会组织业至水利环境和公共设施管理业的位次基本没有变化，且都为第三产业，用水总量偏小，仅为总用水量的5.19%。

3 研究方法

3.1 用水系数

3.1.1 直接用水系数 直接用水系数[15]即用水定额，它表示生产单位货物或服务(产出)的用水总量，反映各部门在生产本部门货物或服务过程中的直接用水强度。

wj=Wj/Xj(j=1,2,…,n)

(1)

式中： j为部门序号； wj为j部门的直接用水系数，m3/元； Wj为j部门的用水量，104m3； Xj为第j部门的总产出，104元。

3.1.2 完全用水系数 在投入产出分析体系中，能反映出各部门的联系，即货物或服务在生产过程中所消耗的水，这部分水资源虽然使用在其他部门，但属于本部门的间接用水，完全用水包括直接用水和间接用水两部分[16]。

完全用水系数的计算公式如下：

(2)

3.1.3 用水乘数 用水乘数是反映社会经济系统某一产业的动态变化引起整个经济系统用水量的变化情况，即经济系统用水增加总量对自身用水量的倍数，通常采用完全用水系数与直接用水系数之比计算，计算公式如下：

(3)

式中：bj为j部门的用水乘数。

3.2 虚拟水转移

虚拟水输出计算公式：

(4)

虚拟水输入计算公式：

(5)

4 结 果

4.1 用水系数

4.1.1 系数确定 依据编制的甘肃省2007年水资源投入产出关系，根据公式(1)、(2)、(3)分析得到19部门总用水和新鲜用水的直接用水系数、完全用水系数和用水乘数，计算结果见表2。

4.1.2 评价结果 根据表2计算结果可知：

(1)部门间直接用水系数相差较大。农业部门总用水和新鲜水的直接用水系数相等且最大，系数为0.1531，因为农业部门取用水均为新鲜水，故总用水和新鲜水的直接用水系数相等；而房地产业总用水和新鲜水的直接用水系数均最小，总用水的直接用水系数0.0043，新鲜水的直接用水系数0.0027；农业和房地产业的直接用水系数差距较大，农业总用水的直接用水系数是房地产业的35.66倍，而农业新鲜用水的直接用水系数与房地产业相差达到57.71倍。

(2)部门间完全用水系数相差较大。总用水的完全用水系数，农业仍为最大，系数为0.1771，而系数最小的教育业该数值仅为0.0128，两者相差13.82倍；新鲜用水的完全用水系数，系数最大和最小部门的仍为农业和教育业，相差21.77倍。部门间完全用水系数与部门间的直接用水系数比较来说差距较小。

(3)各部门用水乘数差异显著。以新鲜用水的用水乘数为例：农业部门为1.13倍，是采矿业3.83倍；而制造业、餐饮业、水利环境与公共设施管理业、交通与邮电业和服务业等部门的用水乘数差距较大，分别为6.13、5.61、4.98、4.49和4.47，这些部门对于水资源的间接使用量非常大。

(4)农业是甘肃省的基础产业，当前和今后农业发展任务繁重，而农业作为用水大户，农业水资源经济效益提高困难。从甘肃省农业用水供求态势来看，在水资源利用中普遍存在利用效率低下的问题，因此，针对以上问题，可以通过提高对雨水的直接利用程度，改变作物品种结构和田间用水方式等途径，提高农业水的利用效率，最终实现从传统的粗放型灌溉农业和旱地雨养农业向以节水高效的现代灌溉农业和现代旱地农业为目标的农业节水战略转变。此外，还可通过农业水权向城市水权转移，将农业节水量用于经济社会效益高的优势工业及第三产业，促进区域经济总体水平的提高。

4.2 间接拉动

间接拉动是指为满足该部门的生产，其他部门在向其提供必要的生产条件过程中对水资源的消耗[17]。甘肃省2007年各部门对水资源间接拉动见表3。从各个部门对水资源的间接拉动力可以进一步分析哪些部门对该部门用水的间接拉动力影响最

表2 甘肃省2007年19个部门用水系数和用水乘数

表3 甘肃省2007年各部门对水资源间接拉动 m3/元

为显著(详见表3)。以住宿和餐饮业为例，直接用水系数0.0049，完全用水系数0.0274，也就是住宿和餐饮业生产价值1×104元的产品，需要用274m3新鲜水，而住宿和餐饮业直接消耗的新鲜水仅为49m3，另外225m3水则是住宿和餐饮业所消耗的其他部门货物和服务在生产中所消耗的新鲜水。

4.3 虚拟水转移分析

从水资源角度，进口产品即意味着虚拟水输入，出口产品则意味着虚拟水输出。对于水资源缺乏的地区，增加用水强度大的部门的产品进口比例，可以有效地缓解水资源紧缺矛盾；如果仅从节约水资源的角度出发，进口产品越多，出口产品越少越有利。利用甘肃省2007年用水分析投入产出表，计算各部门通过产品进口和出口所输入和输出的水量，甘肃省2007年虚拟水转移水量见表4。

根据表4分析结果可知：甘肃省2007年通过产品出口间接输出水资源69.50×108m3，输入水资源46.53×108m3，净输出22.97×108m3。净输出水资源最多的部门是农业，该部门净输出水资源28.73×108m3；建筑业列第二位，其净输出水资源为2.34×108m3。

农业是甘肃省的用水大户，其用水量占总用水量的80.10%，并且单位增加值用水系数大，而农业又为甘肃省的基础产业，增加值比重大，部门用水多，如果按此净输水水量发展，甘肃省现状产业进出口结构会加剧水资源短缺的局面，最终导致甘肃省水资源紧缺形势进一步恶化。

表4 甘肃省2007年虚拟水转移水量表 104 m3

5 结 论

本文编制了甘肃省2007年水资源投入产出关系；根据统计资料分析计算了甘肃省19个经济部门的总用水量和新鲜用水量，分析了各部门的用水比例；采用水资源投入产出分析理论，计算了甘肃省19个经济部门总用水和新鲜水的直接用水系数、完全用水系数和用水乘数，对比分析了部门间用水情况；计算并对比分析了社会经济系统各部门对水资源系统的直接拉动和间接拉动作用，分析水资源系统的后向效应。目的是找出直接用水量较大的部门以及直接用水量较小但间接用水需求很大的部门，从而为最严格水资源管理以及水资源合理配置提供数据支持。

(1)农业的总用水量和新鲜用水量、直接用水系数和完全用水系数均为最高，属用水大户，但用水乘数不高，与其他产业关联较少，属高投入、低产出行业，今后发展中应提高水资源利用效率，将农业节水量通过水权交易到经济社会效益高的优势工业及第三产业，促进区域经济总体水平的提高。

(2)住宿和餐饮业对水资源的间接拉动系数最大，建议在未来的产业发展和调整中应加大第三产业等拉动系数较大的行业发展，在减少用水量的同时，能够保证GDP的稳定增长。

(3)甘肃省属水资源输出省份，2007年净输出水资源量22.97×108m3，净出输出资源最多的部门是农业，该部门净输出水资源28.73×108m3。甘肃省水资源短缺，如果按此输出水量发展，现状产业结构会加剧甘肃省水资源短缺形势。因此，应加大甘肃省节水型社会的建设力度，严格实施水资源管理的“三条红线”，在实现总量控制的同时，加强定额管理，降低农业直接用水系数，从而降低虚拟水输出量，最终实现水资源的可持续利用和经济社会的可持续发展。

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[12] 甘肃省统计局,甘肃省投入产出办公室.甘肃省投入产出表[R].兰州:甘肃省水利科学研究院,2007年.

[13] 甘肃省水利厅.甘肃省行业用水定额(修订本)[R].兰州:甘肃省水利科学研究院,2011年.

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