水资源投入产出视角下江浙沪地区产业关联的社会网络分析

华 坚,宋海萍,王 丹

(1.河海大学商学院，江苏 南京 211100； 2.江苏省“世界水谷”与水生态文明协同创新中心，江苏 南京 211100)

2018年召开的长三角主要领导座谈会以“聚焦高质量，聚力一体化”为主题对长三角高质量一体化发展进行了规划。江浙沪地区作为国家重要战略叠加地，在长三角占据核心地位，可在推进自身高质量发展的同时，充分发挥核心区产业转移和产业辐射的能力，进一步拉动周边省市的高质量发展。国家发展和改革委员会在《2017年国民经济计划和社会发展计划执行情况与2018年国民经济和社会发展计划草案报告》中明确提出高质量发展要求建设“资源节约、环境友好”的绿色发展体系。为打造江浙沪地区高质量发展重点区域，必须切实改变过度依赖高投放、高消耗、高排放的粗放经济型增长方式，不断提高生产要素投放效率。当前，江浙沪地区用水需求日益增加，而日益严峻的水资源短缺和水环境恶化问题则严重制约着区域产业经济的可持续发展。与此同时，区域内水资源投放不均导致水资源经济价值偏低。以江苏省和浙江省为例，区域内农业用水占比分别为46.90%和44.73%[1]，严重制约着工业和服务业的发展。对区域内各产业部门水资源投入使用情况进行客观分析，研究水资源在各产业部门之间的流转，对于明确在长三角占据龙头地位的江浙沪地区未来如何提高水资源利用效率、改善水资源环境以及如何沿着长江经济带黄金水道发挥产业拉动和产业辐射转移，推动区域高质量一体化发展具有重要意义。

目前国内外对产业用水有了较为深入的研究，其中最常用的研究方法就是投入产出法，以水作为统计计算的主体来刻画水资源的投入产出[2-4]。在水资源投入产出表的基础上，为有效分辨江浙沪地区产业部门之间的关联，需对产业结构进行定量研究。一般来说，国内外学者多采用偏离-份额分析法[5]，即以产业在GDP中的占比为主要研究内容，但该方法忽略了产业之间的关联；或采用投入产出法，即通过构建指标体系(主要指标是影响力系数和感应度系数)[6]，来阐述产业对经济系统整体影响效力，但该方法只强调了产业的前后向关联，而忽略了侧向关联，也无法测度到各产业间的具体关联。为清晰表述产业间的复杂关联，国外学者将社会网络分析(SNA)运用到投入产出研究中，研究产业网络特征与网络结构。既有对区域整体(如国家、省)层面的产业关联网络研究[7]，也有从特定行业(旅游业)[8]、工业园区[9]、企业[10]等角度，以及从产业碳值的投入产出角度[11-12]，研究发现目前总体产业结构呈现“中心化趋势”[13]。

产业间水资源消耗[14]强度的显著差异，使得江浙沪地区产业间的水资源流动转移关系愈加复杂。产业间水资源流动关系的复杂性与江浙沪地区水资源的有限性要求探寻关键环节和重要产业部门，并针对其中耗水量大且与其他产业密切联系的产业部门制定水资源节约集约措施，从而借助联动效应，在较短的时间内最大化地实现水资源的有效利用。本研究尝试构建水资源投入产出表，运用社会网络分析法研究江浙沪地区产业关联，找出产业水资源减耗的若干关键产业部门，从而对各产业部门提出更为科学合理的用水建议，为江浙沪地区产业转型升级及相互之间的共同发展提供参考，推进节水型社会建设。

1 研究方法

1.1 水资源投入产出表的编制

本文参考许长新等[15]的研究，编制江浙沪地区水资源投入产出表。采用“母表”与“子表”的形式，“母表”为区域经济价值型流量表，“子表”为区域水资源流量表，其基本结构与“母表”一致，子表中的元素也与“母表”中的元素一一对应，“子表”中的数据是与“母表”同一位置价值量所对应的直接用水量，其中水资源投入产出表中的元素是由价值型投入产出表中的产业部门投入产出数量乘以各产业标准产值耗水量(即产业万元GDP耗水量)得出。

1.2 社会网络分析

1.2.1 水资源投入产出视角下产业关联网络的构建

水资源投入产出视角下产业关联网络是水资源在产业部门间流动关系的集合。以每个产业部门作为网络的节点，将各产业部门之间的水资源投入产出作为网络的边，构建水资源投入产出视角下的产业关联网络。为了真实展现产业关联，本文直接使用水资源投产产出表中的中间投入数据构建了一个38×38矩阵:

(1)

式中aij为i部门对j部门的水资源投入。在构建的产业关联网络中，任何两个部门之间的水资源投入都存在着相关关系，但产业部门之间的关联程度不一，即网络边的数值不一样，数值较小表示产业关联较弱，在研究中可不予考虑[16]。为剔除一些弱关联，本文参照吕康娟等[17]的做法，对社会网络设置一定的阈值bij，设定临界值b,当且仅当bij≥b时，两部门之间存在着投入产出关系，否则部门之间不存在投入产出关系，令b=0。

1.2.2 社会网络分析指标

a. 网络关联性。对有关社会网络关联的测量是通过小世界的测度来衡量的，即特征途径长度和聚类系数两个指标。特征途径长度是指两个产业部门间联系的最短路径的平均长度，聚类系数是指各产业部门的网络密度系数的平均值。

c. 产业部门中心度。中心度反映了产业在整个网络中的重要程度，节点的中心度就是指与该节点直接连接的节点数目。某个产业部门的中心度越高，表明其在网络中的地位越重要。由于网络关联系数矩阵是双向关联的，因此每一个产业部门都有其点出中心度(点出度)和点入中心度(点入度)，计算公式为

(2)

(3)

d. 产业部门的中心势。中心势表示整体网络结构的中心化程度，中心势越大，则表明网络结构的中心化程度越高，产业部门间地位差距显著；反之中心势越小，则表示中心化程度不高。其计算公式为

(4)

e. 凝聚子群分析。凝聚子群是指由于网络节点之间密切联系而形成的小团体现象，显示哪些产业之间有着较为直接紧密的联系；子群密度系数则表示凝聚子群之间的联系程度。

1.3 数据处理

本文研究数据均来源于我国历年地区投入产出表和地区水资源公报。其中由于2002年、2007年以及2012年投入产出表中产业部门划分不一致，现将42部门投入产出表合并为38部门，合并后的部门分类见表1。

表1 投入产出表产业名称及代码

2 江浙沪地区产业关联的社会网络分析

2.1 网络关联性测度

在对水资源投入产出视角下产业关联网络进行分析之前，必须证明该网络能够形成小世界网络，这是进一步进行社会网络分析的基础。计算结果显示，江浙沪地区和上海市、江苏省以及浙江省的产业关联网络在2002年、2007年以及2012年的特征途径长度均相对较小，但聚类系数相对较大，即节点之间的实际相连边数较多，可能连接的边数比例较高，符合小世界特征，因此可以对江浙沪地区和上海市、江苏省以及浙江省的水资源投入产出表进行社会网络分析测度,见表2。

表2 江浙沪地区产业关联网络的特征途径长度与聚类系数

2.2 网络密度

表3显示，江浙沪地区和上海市、江苏省以及浙江省的产业关联网络密度变化较小，表明江浙沪地区产业关联网络联系相对稳定。但整体而言，其产业关联网络密度有所上升，表明各产业部门间的用水关联更为紧密，产业部门之间水资源的流动转移速率有所提高，各产业部门提高对其他产业部门的水资源供给支持。江浙沪地区和江苏省的网络密度在2002—2012年之间呈现逐年“上升—下降”趋势，这与2007年江浙沪地区加大水资源要素投入来实现产业发展有关。与2002年相比，2007年江苏省的用水量增加了79.6亿m3，水资源生产要素投入的增加在一定程度上能够促进产业规模的增长。

表3 江浙沪地区产业关联网络密度

对比发现，江浙沪地区网络密度更大，产业间水资源关联更加密切，表明江浙沪地区产业发展对水资源的依赖程度较高；江苏省产业关联网络密度高于上海市和浙江省，产业关联度相对较高，表明江苏省产业发展仍处于较高耗水阶段。本文根据江浙沪地区3年的水资源投入产出表，利用UCINET6.0分别绘制了江浙沪地区和上海市、江苏省以及浙江省各年的产业关联网络拓扑图。受文章篇幅限制，本文仅给出了2012年江浙沪地区产业关联网络的拓扑图(图1)。

图1 2012年江浙沪地区产业关联网络

2.3 网络中心性

中心性的测算能够很好地表明各产业部门在产业关联网络中的位置、变化关系以及整体网络的均衡状况。由江浙沪地区和上海市、江苏省以及浙江省的中心度点出度(表4)可知：①从江浙沪地区整体来看，电力、热力的生产和供应业的点出度始终处于较高水平，表明电力、热力部门在江浙沪地区产业关联网络中处于核心地位，是区域的中心产业，对其他部门水资源的投入产出造成较大影响，会向其他产业部门大量转移水资源，具有较强的外向辐射能力和资源控制能力，对水资源在产业部门之间的流动转移中的集散和中转作用较强，对这些产业部门的控制会对整个产业经济系统产生巨大的影响，影响整个经济系统的水资源消耗。住宿和餐饮业、金融保险业以及房地产业的点出度呈上升趋势，表明随着产业结构的调整，少数第三产业部门正逐步增强获取水资源的能力，江浙沪地区服务业正逐步成为区域产业结构优化调整新的增长点。②从上海市、江苏省和浙江省来看，化学工业始终保持点出度前列，但上海市、江苏省和浙江省之间存在差异，江苏省的电力、热力的生产和供应业和浙江省的农林牧渔业一直保持点出度前列，表明江苏省的基础支撑性工业和浙江省的农业对整个区域水资源均衡的拉动作用明显，该产业部门水资源投入的增加将产生巨大的拉动作用，对其他产业具有一定的辐射效应，一段时间内成为地区产业水资源关联网络中的支撑部门。

由江浙沪地区和上海市、江苏省以及浙江省的点入度可知：①就江浙沪地区整体而言，化学工业点入度保持最高，建筑业和通用、专用设备制造业也位居前列，表明江浙沪地区工业部门的水资源对其他部门的水资源依赖程度相对较高，吸收外部产业部门的水资源，整合利用水资源，实现产业部门发展。交通运输设备制造业和电气、机械及器材制造业的中心度有所上升，表明江浙沪地区制造业部门亟须其他部门水资源的支撑。②上海市、江苏省和浙江省化学工业和通用、专用设备制造业的点入度均持续保持前列，但上海市、江苏省和浙江省之间存在着区别，上海市的交通运输设备制造业、江苏省的建筑业、浙江省的建筑业和电气、机械及器材制造业也一直位居前列。这些部门耗用了其他产业部门大量的水资源，受其他产业部门发展波动的影响较大，稳定性较低。

从江浙沪地区的中心势来看，2012年点出度中心势最高的是江苏省，最低的是上海市；点入度最高的是江浙沪地区，最低的是上海市。这说明上海市各产业部门间的互动相对较为分散，不利于网络整体的互动。2007年江浙沪地区点出度中心势减少，说明在电力、热力的生产和供应业以及化学工业等具有较强辐射性的产业带动下，各产业部门点出度差异进一步缩小，产业集群趋势减弱；而产业部门点入度的中心势增加，表明产业部门点入度差异逐步增加。除上海市外，点出度与点入度的中心势差整体均呈“下降—上升”趋势，即2007年中心势差距进一步缩小，说明产业关联的非均衡性减小，但2012年不均衡状态有所恶化，表明江浙沪地区产业凝聚力在增强，但在产业发展过程中仍呈现出非均衡的态势。

2.4 区域凝聚子群分析

分析结果显示，2012年江浙沪地区38个产业部门可以初步分为8个子群(表5)，以农林牧渔业为中心的子群1，以科学研究和技术服务为中心的子群2，以服装皮革羽绒及其制品业为中心的子群3，以公共管理和社会组织为中心的子群4，以废品废料为中心的子群5，以金属矿采选业为中心的子群6，以化学工业中心的子群7，以金融保险业为中心的子群8。凝聚子群内的产业具有类似的网络结构特征和相近的网络位置，子群内的产业可以相互成为“最佳替代产业”，为政府在制定产业调整政策时提供更多的选择。表6显示，以化学工业为中心的子群7与其自身和以金融保险业为中心的子群8的子群关联密度系数最大，即该子群的内部产业之间以及子群8内部产业的水资源关联最为紧密。子群7和子群8在江浙沪地区产业网络中占据着至关重要的地位，是江浙沪地区内的支柱子群。

表5 2012年江浙沪地区产业凝聚子群

表6 2012年江浙沪地区产业子群密度

3 结论与建议

本文基于水资源投入产出视角，运用社会网络分析法，分析过去10多年江浙沪地区产业之间的关联，系统分析水资源在不同产业部门间的流动变化特征。结果表明：①江浙沪地区整体网络密度呈上升趋势，产业关联程度较高，经济发展呈一体化趋势；②电力、热力的生产和供应业以及化学工业的点出度最高，化学工业和建筑业和通用、专用设备制造业的点入度最高，是江浙沪地区的中心产业；点出度与点入度中心势差值呈波动上升趋势，产业发展不均衡；③江浙沪地区产业关联联系网络中存在着8个凝聚子群，其中以化学工业为中心的子群7和以金融保险业为中心的子群8之间联系最为密切，是江浙沪地区区域内的支柱子群。

为实现产业在水资源约束下可持续发展，综合考虑水资源投入产出视角下的产业关联，笔者提出如下建议：

a. 重点对中心产业节约集约用水，以点带面，加速形成水量倒逼机制[18]。化学工业、建筑业等工业部门在江浙沪地区处于中心地位，政府应通过“三条红线”考核制度的实施对这些部门的水资源供给进行有效控制。充分利用产业部门间的联动关系，加速形成以供定需，量水定产的水量倒逼机制。通过制度约束促进经济发展与水资源水环境承载力相协调，引导产业转型升级。

b. 提高水资源利用技术，促进水资源一体化循环利用。电力、热力的生产和供应业是江浙沪地区产业关联网络中水资源流动的源头，应当积极推动和指导此类产业水资源利用技术的升级改造。一方面，有助于提高其在生产过程中的水资源利用效率、减少水污染排放量以及水资源消耗强度。另一方面，可以通过辐射和渗透效应加速水资源在部门间的流转，推动此类产业水资源的循环使用，减少关联产业水资源的投入，进而降低其他产业对有限水资源的依赖，促进所有产业向低耗水转型。

c. 因地制宜，制定差异化水资源政策。上海市的交通运输设备制造业、江苏省的建筑业、浙江省的建筑业和电气、机械以及器材制造业分处产业关联网络的中心地位，各省市中心产业存在明显差异。因而，在制定产业用水定额标准时，要根据地区差异进行调整。此外，为实现整个经济系统的健康发展，江浙沪地区需要加大第三产业的水资源投入，提高第三产业的发展质量。

d. 积极推进产业合作，促进产业融合，共同发展“飞地经济”，实现利益共享。江浙沪地区是我国同质性较强的经济区域，临近的地理位置，相似的中心产业部门如化学工业和通用、专用设备制造业，可优化金融保险业为中心的支柱子群，以供给侧结构性改革为主抓手，整合域内资源，加快产业融合，提高产业部门间联系的效率，减少对其他产业部门的过度依赖，降低产业发展的结构性风险；到长江中上游地区共建产业园区，通过长江黄金水道将经济欠发达的中部腹地和西部地区紧密地联系在一起，协调区域间的经济发展。