辽宁省工业用水回弹效应测算与控制策略

2019-08-08王旭

水利技术监督 2019年4期

王旭

(辽宁润中供水有限责任公司，辽宁沈阳 110166)

1 工业用水回弹效应测算方法

1.1 工业用水回弹效应定义

回弹效应的研究最早出现在能源领域。杰文斯通过对自然资源的利用效率和需求量之间的关系进行研究后指出，通过经济和技术手段提高自然资源的利用率，并不能从根本上解决资源需求问题，反而会在一定程度上增加社会对资源的需求，其原因是利用率的提升会降低能源投入成本，进而刺激生产规模的扩大[1]。因此，能源回弹效应的定义为：技术进步可以提高能源的使用效率，同时也会降低产品的成本和价格，并引起更多的社会需求，最终导致能源消费量的增加，造成技术进步节约的能源被额外增加的消费部分或完全抵消[2]。

对水资源领域而言，影响工业用水量的主要因素有两个：一是工业规模；二是用水效率。显然，上述两个因素都会造成工业用水量的变化。根据能源回弹效应可以推断，工业技术，特别是节水技术的发展和进步，不仅会降低工业用水量，同时也会刺激经济增长和社会需求，进而增加工业用水量，导致技术进步和革新节约的用水量被抵消，这就是工业用水回弹效应[3]。

1.2 工业用水回弹效应测算方法

根据工业用水回弹效应的定义，结合Haas与Biermay在能源回弹效应测算方法领域的研究成果，从数学方法层面对某一地区的工业用水回弹效应进行定义，其表达式如下[4]：

(1)

式中，RE—工业用水回弹效应；ΔV3—工业用水回弹量；ΔV1—工业用水预期节水量。

鉴于实际节约水量ΔV=ΔV1-ΔV3，于是由式(1)可以推得：

(2)

计算结果如果RE>100%，表示工业用水回弹效应为逆反效应，也就是技术进步不仅没有达到节约用水的目的，反而增加了用水量；如果RE=100%，则表示工业用水回弹效应为完全回弹效应，也就是当前的节水政策完全没有节水效果；如果0

因为技术进步不仅会提高用水效率，同时也会推动经济增长，进而体高社会用水量，因此对技术进步引起的工业用水回弹效应也具有十分重要的价值。显然，由于技术进步所产生的工业用水预期节水量可以由如下公式计算：

ΔV2=σ(IVt-IVt+1)Yt+1

(3)

式中，ΔV2—技术进步所产生的工业用水预期节水量；σ—技术进步对工业用水效率提升的贡献率；IVt与IVt+1—分别为第t年和第t+1年的工业用水效率；Yt—第t年的工业增加值。

设ρ为技术进步对区域经济增长的贡献率，则技术进步产生的工业用水回弹量ΔV4可由如下公式表达：

ΔV4=ρ(Yt+1-Yt)IVt+1

(4)

综上，基于技术进步的区域工业用水回弹效应的计算公式如下：

(5)

显然，要实现对技术进步产生的工业用水回弹效应，必须要测算技术进步对用水效率和经济增长的贡献率。其中，关于技术进步对经济增长贡献率的计算方法较多，其中以生产函数法在计算操作方面最具优势，本文选择该方法进行技术进步对经济增长贡献率的测算[5]；关于技术进步对用水效率贡献率的测算，则采用万元工业增加值用水量进行分解计算[6]。

2 工业用水回弹效应测算分析

根据上节提出的区域工业用水回弹效应测算方法，以《辽宁省统计年鉴》[7]《辽宁省水资源公报》[8]中的相关数据为面板数据，利用式(1)～(5)，对辽宁省1998—2017年20年间的工业用水回弹效应的相关数据进行计算，结果见表1。

通过对表格中数据的分析，可以获得关于辽宁省工业用水回弹效应方面的如下结论：

(1)在剔除部分年份的异常数值之后，研究时段内辽宁省工业用水的回弹效应基本呈现出逐年下降的演变态势，1997年至2017年工业用水回弹效应的均值为83.18%，0

表1 辽宁省工业用水回弹效应计算成果

辽宁省再次进入工业用水量增长期，工业用水回弹效应RE以大于100%为主，主要呈现为逆反效应。总体而言，辽宁省的工业用水增长期间的回弹效应主要表现为逆反效应，工业用水量下降期间主要表现为部分回弹效应。因此，从回弹效应角度来看，工业用水回弹效应是导致辽宁省工业用水增减态势变化的重要因素。

(2)在剔除部分年份的异常数值之后，研究时段内辽宁省工业用水的技术回弹效应TRE的值基本呈现基本稳定，小幅波动的态势，1997年至2017年工业用水技术回弹效应TRE的均值为50.00%，属于部分回弹效应。从不同阶段来看，1997年至2004年属于辽宁省工业用水增长期，其工业用水的技术回弹效应均值为105.65%，大于100%，主要表现为逆反效应；2004年至2010年属于辽宁省工业用水下降期，工业用水技术回弹效应TRE的值基本都小于100%，六年均值为26.76%，因此主要表现为部分回弹；在2010年至2017年之间，辽宁省再次进入工业用水量增长期，工业用水技术回弹效应TRE以小于100%为主，均值为66.98%主要呈现为部分回弹效应。总体而言，辽宁省的工业用水增长期间的技术回弹效应大于工业用水量下降期间。

(3)从表1数据可以看出，工业用水变化量与预期节水量具有比较一致的变化趋势，因此，研究时段内辽宁省的节水效率提升造成的节水效应是工业用水量变化的主因。

(4)在剔除部分异常年份的数值之后，对技术进步带来的工业用水回弹量占总回弹量的比重进行统计，结果显示技术进步带来的工业用水回弹量的平均比重为61.23%，这也说明辽宁省工业用水回弹量主要由技术进步所引发。

3 工业用水回弹效应控制策略

虽然回弹效应是辽宁省工业用水量增减变化的主要影响因素，但是关于水资源回弹效应控制方面的研究并不多。本文结合计算成果，结合能源回弹效应领域的相关研究成果，提出如下控制建议。

3.1 推进产业结构调整

产业结构是工业用水的重要影响因素，上节的研究结果显示辽宁省依靠技术进步提高用水效率的方式并没有达到预期的节水效果，这显然与产业结构调整有莫大关系。因此，建议辽宁省各级政府加大产业结构调整力度，积极培育新型产业、淘汰落后产业，特别是要加大对以服务业为主导的第三产业的扶持和发展，这对东北老工业基地的振兴无疑也具有重要战略价值。