全球价值链分工对生态要素空间转移的影响——以iPhone6的水资源利用为例

黄金雨琪,夏晓华,陈占明,*

1 中国人民大学经济学院, 北京 100872 2 中国人民大学应用经济学院, 北京 100872

金融、储运、通讯等方面的技术升级推动了贸易的全球化,凝聚于商品及服务中的各项要素随之发生跨国流动。国际分工的精细化发展使贸易对象更为多元,新兴国际产品的价值链中蕴含了更为复杂的要素流动关系。贸易与分工导致的要素流动中,包含着自然资源、污染排放等生态要素的转移与再分配,成为了影响各国环境、资源安全的重要因素。在全球经济一体化和产业链加速整合的背景下,如何更全面细致地衡量全球经济系统中的生态要素流动,是调整产业布局、追求经济可持续增长、维护国家环境资源安全的重要议题。

对生产效益最大化的追求致使国家和地区将产业布局向产品内分工、甚至零部件内分工渗透,引起全球资源的深度整合。本文选取高度集成的国际化产品iPhone6作为研究对象,旨在针对其精细分工与全球布局的生产特点,利用生态要素核算手段衡量iPhone6的生产对全球水资源再分配的影响。以此为例,可将微观商品与宏观的经济、环境影响建立联系,并由此开启更多对“新兴产品-新兴产业-新兴生产网络”的出现所致环境影响的全局性定量分析。

当前,各国环保意识加强,但通过调节水资源密集型商品分工贸易来管理区域水预算事务[1]的措施仍然较少。本文以iPhone6为例,基于系统分析思想对其生产中水资源直接及间接投入量进行核算,呼应了各国将经济活动与水资源管理事务相结合的需要,有助于为各国理解自身环境资源投入形势、参与国际合作和谈判提供方法借鉴,对加强水资源安全、维护全球水资源可持续发展具有重要意义。

1 研究概况

生产全球化背景下的理论发展可分为“价值链—全球商品链—全球价值链”三个阶段。首先,Porter[2-3]和Kogut[4]分别以企业和商品为对象建立价值链理论,引发了学者对生产中价值增值的关注；其次,商品链[5]及全球商品链[6]理论指出了全球经济开放中投入与产销过程的市场化分离,描述了以商品为核心的全球资本流动与供销网络的形成；最后,全球价值链(Global Value Chain,GVC)理论整合同期旁系支论,对全球性跨企业、跨区域的网络组织在实现商品或服务价值而连接生产、销售、回收处理等各种增值活动的全过程进行了统一概述[7-9]。GVC理论的形成与发展为泛经济学问题提供了新的结合尺度,如经济活动对环境承载力影响的全球性衡量、国家间产业合作与区域一体化发展等。

在理论演进的同时,价值分解的核算方法也在不断更新。原有的总值形式贸易数据存在重复计算、无法分离增加值、忽略利益输送等问题[10-11],不能直接为GVC研究所用。为挖掘产品的“价值原产地”,许多学者对贸易分工中的增加值分解问题进行了研究,主要分为“中间贸易分解-垂直贸易分解-投入产出分解”三个阶段[12-17]。在此过程中,一些较新的方案包括 “价值链分割”法[18]、GVC核心指数法[19]、“碎片化生产”法[20]等开始进入研究者的视野。

经济全球化的加强导致商品的生产能力与消费需求的时空分离日益明显,一个国家或地区通过生产外包和贸易将环境资源等生态要素的直接投入转变成间接投入的现象越发显著。生态要素的系统核算方法则为评估这种转变及其造成的影响提供了途径,当前主要分为基于过程的方法(Process-based Method)、基于网络的方法(Network-based Method)以及混合方法(Hybrid Method)。基于过程的系统核算方法在识别研究对象主要流程的基础上选取研究边界,进而构建详细的流程清单,然后对清单项目的隐含环境资源投入进行评估和综合,其特点是对技术细节和微观数据具有较高的需求,该方法以生命周期评估(Life-cycle Assessment)为代表[21-23]。基于网络的系统核算方法通常以宏观经济整体为研究对象,通过对其内在组成部分(通常是经济部门)的相互关联进行并行模拟以同时实现对整体和局部的隐含环境资源投入核算,其特点是对经济结构模拟和宏观经济数据具有较高的需求,该方法以投入产出分析(Input-output Analysis)为代表[24-28]。系统核算的混合方法则对基于过程和基于网络的方法进行组合,其代表是投入产出生命周期评估(Input-output Life-cycle Assessment)[29-31]。

上述方法的核算对象十分广泛,具体包括生态足迹[32-33]、水土资源[34-35]、能源[36-37]等资源型要素,以及温室气体[38-39]、污染物[40]等排放型要素。在使用生命周期法进行核算时,各类要素需基于生产或消费的具体环节进行层层剥析,不同种产业间的可比性较低；使用投入产出法进行核算时跨行业可比性较高,但在一些情况中精度不足；混合方法则结合了上述二者的优点,在保证一定精度的情况下提高了可比性。

以水资源核算为例,近年来国内外学者的在生态核算领域的应用重点主要集中在以下三个方面：一是对比不同区域、部门及产品的虚拟水投入强度,即单位价值蕴含的直接和间接的水资源投入量[41],主要有对中国[42]、法国[43]、西班牙[44]等国家以及特定地区或产业[45-47]的计算,这些研究成果是各级决策者通过经济结构调控实现节水生产目标的重要依据；二是核算居民消费中隐含的虚拟水[48]及城市经济活动的“水代谢效率”[49]等,以比较各地用水“贫富差距”；三是分析生产贸易中水资源占用的时空转移现象,对全球[50-53]、国家[54]、河流流域[55]、城市[56-57]等层面的对外贸易中水资源转移进行了核算,为总结资源再分配形势,加强区域间可持续经济合作,健全环境补偿机制等提供了参考。

目前,国内外关于GVC的认识与理论研究不断成熟,在此基础上的增加值分解、生态要素系统核算框架也日臻完善。然而,在实证应用方面仍然存在拓展空间：上述文献表明,现有研究主要从消费端入手,围绕粮食[58]、水泥[59]等直接用水量大的产品进行核算,而尚未有研究关注非粮食产品中高科技产品的大规模全球化生产对虚拟水流动造成的冲击。新兴产品的出现及其产业的布局看似与全球虚拟水预算平衡相隔甚远,实质上对国家产业升级、环境整治等发展战略密不可分。因此,本文致力于补充该子领域的研究,延续GVC理论背景,采用“生产碎片化”的价值拆解思路,方法上继承混合投入产出模型法,结合宏观与微观视角追踪产品生产过程引起的全球性水资源利用与转移,在研究对象上有所创新,从生产端入手,首次聚焦新兴高科技产品,拓展了生态要素核算的实证应用范围。

在高科技产品中,本文选取iPhone6进行研究,主要原因有以下五点：首先,近年全球电信市场发展势头良好,智能手机生产成为代表性新兴产业[60]；其次,苹果公司是智能手机市场中的代表性企业之一[61]；第三,iPhone6机型是苹果公司产量最大、最畅销的代表性产品[62]；第四,iPhone6拥有200家主要供应商,大部分为跨国公司,形成了以美国为主的“核心零部件生产网络”与以中国为主的“非核心零部件生产网络”,具有特征鲜明的全球性GVC分布；最后,iPhone6的生产中许多环节都需要投入水资源,如手机盖板研洗用水、印刷电路板生产用水、金属冷却用水等,充分表明iPhone6是一种需要调动全球水资源生产的新型产品代表。如此,本文既能将目标锁定在特定产品之中,又能将视野置于系统性分析的高度之上,为后续同类研究提供了可行方案。

2 研究方法与数据说明

2.1 iPhone6的增加值分解

本文根据[20]关于全球价值链生产碎片化的思路,设计了将iPhone6各零部件增加值按照全球价值链分工直接分解的执行框架。第一,设iPhone6(售卖)的总价值为P,P主要由成本C与利润R两部分组成,其中R归属于苹果公司总部所在经济体。

P=C+R

(1)

第二,根据IHS Markit提供的iPhone6详细拆机报告[63],可将C按照各元件的成本按200家主要供应商[64]进行分解。其中i为供应商编号。

C=∑iCi(i=1,2,…,200)

(2)

第三,按照各供应商的主营业务分类信息,将供应商的增加值配份按不同经济部门进行分解。其中j为经济部门编号。

Ci=∑jCij(j=1,2,…,n)

(3)

第四,根据Bloomberg数据库、各供应商官网及财务报告提供的跨地区产能情况,将各供应商按部门分类的增加值配份进一步按生产地分解到世界各经济体中。

Cij=∑kCijk(k=1,2,…,m)

(4)

上式中k为经济体编号。

第五,为得到各经济体分部门的增加值配份,将上述以各供应商、各经济体、各经济部门分解而来的增加值按照经济体的各部门分别进行加总。例如,k经济体j部门所分得的增加值Cjk可表示为

Cjk=C1jk+C2jk+…+Cijk

(5)

综上,iPhone6的生产成本中各经济体分部门的增加值分配向量可表示为

Cmn×1=(Cjk)mn×1

(6)

依据本文计算运用的Eora数据库中多区域投入产出(Multi-Regional Input-Output, MRIO)核算表中的地区与部门分类,m=189,n=26。

根据上文,iPhone6的利润归属于苹果公司所在经济体即美国,且行业分类划分为电子通信业,故利润的分配向量可表示为Rmn×1=(fjk)mn×1,其中,当且仅当k=181,j=20时,fjk为非零常数。因此,iPhone6的增加值分解向量可表示为

Vmn×1=Cmn×1+Rmn×1

(7)

2.2 生态MRIO模型框架下的虚拟水计算

图1 生态投入产出框架示意图Fig.1 The scheme of ecological multi-regional input-output table

首先,依照最基本的物质流动平衡关系,MRIO生态要素核算框架中虚拟水流动存在如下等式

(8)

将等式(8)中的平衡关系联立为方程组,在数学上可用矩阵的形式将其再现[65-67]为如下等式

W′+Z′×E′=X′×E′

(9)

E=W(X-Z)-1

(10)

其中,E1×mn的单位为“m3/＄”,将其左乘iPhone6的增加值分解向量Vmn×1(＄/unit),二者乘积即为每部iPhone6生产所使用的虚拟水总量X(m3/unit)

X=E×V

(11)

同理,将iPhone6中各元件类别的价值分配信息的向量表示为Ui,E×Ui即为每部iPhone6中各类部件生产所使用的虚拟水量。向量V以及各部件价值分配向量Ui的核算依据见“2.3数据说明”部分。

其次,为获得iPhone6生产中引发的水资源再分配关系,需要计算虚拟水转移矩阵。将iPhone6价值分解中的成本C归属于中间使用价值,利润R归属于最终需求价值,再分别右乘虚拟水强度向量的对角阵diagE,由此得到每部iPhone6生产引发的虚拟水使用强度向量K和L

K=diagE×C

(12)

L=diagE×R

(13)

分别计算出单位价值产出引发的中间投入转移矩阵B和单位价值产出引发的最终需求转移矩阵D,再用iPhone6虚拟水使用强度向量对角阵diagK和diagL分别与B和D相乘,得到单位iPhone6生产引发的虚拟水中间转移矩阵G和最终转移矩阵H

G=diagK×B

(14)

H=diagL×D

(15)

……

最后,先将G和H分别按照国别进行加总,再把两部分相加,得到单位iPhone6生产引发的水资源转移矩阵S。

2.3 数据说明

首先,为明确iPhone6的详细产品组成情况,本文使用IHS Markit 发布的iPhone6手机拆机报告[63]中各元件的数量、价值及供应商来源信息。iPhone6产品元件详细分类见表1。

其次,iPhone6的全球价值链中绝大多数供应商为跨国公司,拥有多个生产地。为将各供应商的生产成本与资源使用需根据其各产地的地理位置、生产规模和主营产品等信息分解到不同经济体的经济部门中,本文综合苹果公司官方网站[64]、Bloomberg数据终端以及各供应商的官方网站上的公开数据,整理出200个主要供应商的详细信息(具体包括主营业务、产地分布、产能规模等),用以进行iPhone6的价值拆解与增加值分配。

表1 iPhone6细分部类与整合部类

最后,为使计算更好地囊括iPhone6生产分工中几个经济体量较小但重要的国家和地区,本文选用来自悉尼大学综合可持续发展分析中心[68-69]的多区域投入产出数据库(Eora-MRIO Database)的最新可获取数据——Eora26-2013MRIO核算表。该表具有较高经济体分类精度,涵盖了全球189个经济体的26个部门,具体分类见表2。

表2 Eora数据库经济部门分类

3 结果描述与分析

3.1 iPhone6价值链及虚拟水投入量的类别分布

表3首列数据显示了iPhone6的各部类价值分布。每部iPhone6的总价值为669.05美元,包含了24种价值部类,共与5个经济部门的生产直接相关。按部类看,价值占比最大的为利润(＄467.90),其次为主板(＄99.30),占比第三大的是显示/触摸屏模块(＄33.54)。在iPhone6的全球价值链中,价值占比最高的前5位部类共占总价值的94.15%,其余16个部类仅占总价值的5.85%,分布较集中。

表3 iPhone6价值链及虚拟水投入量的部类分布

表3第二列为iPhone6生产中体现的虚拟水使用量。总体而言,每部iPhone6的生产需要使用7371.00 m3虚拟水,约等于填满3.9个标准游泳池的水量。分部类比较,虚拟水使用量最大的部类为利润(3555.22 m3),占虚拟水总使用量近50%,其次为主板(1199.71 m3)、外壳及其他(636.92 m3)、显示器及触屏模块(第四,598.82 m3)。特别地,有5个部类虽然价值占比较低,但体现了更高的虚拟水使用量：劳动(304.78 m3)、主摄像头模块(392.74 m3)、副摄像头模块(110.60 m3)、电池(142.89 m3)和包装及其他(65.08 m3)。

如表3第三列所示,各部类的虚拟水强度(即每生产单位价值1美元所使用的虚拟水量,又称虚拟水使用强度、虚拟水投入强度)由虚拟水体现量除以价值分配量得到,iPhone6生产的平均虚拟水强度为11.02 m3/＄。用水强度最大的5个部类依次为劳动(60.09 m3/＄)、包装及其他(52.82 m3/＄)、副摄像头模块(50.97 m3/＄)、主摄像头模块(42.14 m3/＄)和充电器(35.10 m3/＄)。与虚拟水投入强度相对应的概念是水资源生产力,一个部类的虚拟水强度越低,则在同等用水量条件下所创造的价值越高,这意味着更高的水资源生产力。因此,就提高水资源生产力的前景而言,各经济体可通过参与更多iPhone6价值链中的低耗水强度环节来靠近这一目标,例如提高下列环节的分工参与度：利润(7.60 m3/＄)、Home键模块(8.03 m3/＄)、蓝牙/网络/天线(11.54 m3/＄)和马达(12.50 m3/＄)。

3.3 iPhone6价值链及虚拟水投入量的地理分布

图2所示为iPhone6的虚拟水体现量的地理分布,其价值链主要涉及29个国家和地区,较为明显地形成了以中国为核心的东亚-东南亚生产网络,以及以美国为核心的欧美生产网络。从虚拟水占比上看,亚洲与北美地区是iPhone6生产中最主要的水资源来源地,虚拟水投入最大的5个经济体均在这两大洲：美国(3806.19 m3)、中国大陆(2392.83 m3)、中国台湾(485.46 m3)、韩国(218.56 m3)和泰国(87.38 m3)。可将虚拟水体现量较大的经济体分为两种类型：第一种因其价值分配量较大而体现出更大的虚拟水投入,如美国和韩国；另一种价值分配量并不大,但具有较大的水资源禀赋及虚拟水体现强度,如泰国、菲律宾和越南。后一种类型的经济体为了获得更多增加值收益,往往付出巨大的水资源代价。各经济体的虚拟水强度(或水资源生产力)进一步证实了上述结论：虚拟水强度最大(即水资源生产力最低)的经济体依次是印度(134.21 m3/＄)、泰国(66.21 m3/＄)、越南(33.65 m3/＄)、中国大陆(26.30 m3/＄)和菲律宾(24.18 m3/＄)。

图2 iPhone6虚拟水体现量的地理分布Fig.2 Value distribution of iPhone6 by region图2至图10中各个弦图的弧边长度表示该经济体的价值/虚拟水流动性大小；与弧边颜色一致的弦为该经济体的价值/虚拟水流出,弦连接的异色弧边为该价值/虚拟水流汇入的对象经济体；弧边及弦均按照绝对值大小依次排序

图3所示为iPhone6虚拟水体现量的地理分布及部类分布。从地区参与分工种类看,iPhone6的价值链高度集中于中国。中国参与了23种部类的价值链分工,是美国参与分工种类数量的近2倍。日本则参与了10种部类分工。其余区域中东亚地区参与分工的部类均不少于5种,而西亚与欧洲地区参与分工的部类均未超过5种,这是由于非核心零部件类别较多且分工集中在亚洲,核心零部件类别较少且分工分布在欧美所致：美国、欧洲供应商主要提供核心芯片、内存等核心零部件；亚洲的中国大陆和中国台湾地区供应商则主要从事印刷电路板、中央处理器芯片、声学组件以及结构件等非核心零部件的代工生产以及最终组装；日韩供应商则提供摄像头模组等光学组件、显示面板和部分芯片。因此,欧美的虚拟水强度及其体现量主要由主板、Home键模块等核心部类的虚拟水强度及体现量决定,而亚洲的虚拟水强度及其体现量则主要由扬声器、音量控制键模块、相机开关模块、螺丝、耳机、电池、充电器及副摄像头模块、包装及其他等非核心部类及代工环节的虚拟水强度与体现量决定。

图3 iPhone6虚拟水体现量的部类及地理分布Fig.3 Value allocation in each region by category of iPhone6

3.3 iPhone6虚拟水的源汇(转移)关系

iPhone6的生产使各地区水资源通过全球价值链分工在世界范围内基于生产端重新配置, 虚拟水离开源头区域,基于投入产出关系最终汇入各个地区。图4、图5将全球分为29个iPhone6生产的直接参与者经济体以及世界其他地区(Rest of the World,ROW)共30部分,描述了其中共870股价值流动及870股虚拟水流动。各支流代表着各经济体在生产iPhone6增加值过程中,经由全球投入产出关系所转运的隐含在中间产品中的虚拟水流动。

图4 iPhone6价值转移Fig.4 Value transfer of iPhone6

图5 iPhone6虚拟水转移Fig.5 Virtual water transfer of iPhone6

如图4所示,美国为最大的价值出口者,生产每部iPhone6将引起美国8.23美元的出口,位列其后的中国大陆、中国台湾、马来西亚和菲律宾均为发展中经济体。相对地,最大的价值进口者是ROW(＄6.91,主要由澳大利亚、中国香港、瑞士、哥伦比亚、瑞典的价值吸收构成),其次为美国、加拿大、新加坡和日本,全部由发达经济体组成。从贸易净值看,前5大顺差者是美国(＄5.47)、中国大陆(＄5.33)、中国台湾(＄4.33)、菲律宾(＄1.11)和韩国(＄0.48),其中有4个为联合国与OECD公认的发展中经济体；而前5大的逆差者则是ROW(＄6.91)、加拿大(＄2.61)、日本(＄1.69)、新加坡(＄1.52)和德国(＄1.03),除ROW外均为发达经济体。在iPhone6价值链驱动的主要价值流中,美国起主导作用,且全球价值流动主要从发展中经济体流向发达经济体。

如图5所示,中国大陆为最大的虚拟水出口者,生产每部iPhone6将引起240.94 m3虚拟水由中国大陆向外转移,其次为中国台湾、美国、菲律宾和马来西亚,除美国以外均为发展中经济体。源于中国大陆的虚拟水中有36%最终汇入美国、德国和日本。相对地,虚拟水流入最大的依次是ROW(166.69 m3),主要由中国香港、澳大利亚、西班牙、瑞典和瑞士的虚拟水吸收构成,均为发达经济体。在iPhone6价值链驱动的虚拟水转移流中,最大的5支虚拟水流动均源于中国台湾和中国大陆,汇入ROW、美国和日本,说明中国为iPhone6价值链中最重要的虚拟水出口来源,且虚拟水主要从发展中经济体汇入发达经济体。

为进一步研究iPhone6生产中的虚拟水转移,图6至图10将24部类整合为5大类型,分别描述其虚拟水流动关系,以横向比较不同大类之间的转移特性差异。整合后5大类与细分部类的对应关系见上文表1。

劳动装配大类中(图6),中国大陆是最主要的虚拟水出口者,远超位列二三的印度和越南,而主要的虚拟水进口者则是ROW、美国和德国。该大类中最大的3支虚拟水净流出均源于中国大陆,分别汇入ROW、美国和德国。利润开发大类中(图7),美国是利润的归属地,也是唯一的虚拟水供应者,其流出的虚拟水主要汇入加拿大、ROW和澳大利亚。配件与包装大类中(图8),共有9个经济体为虚拟水供应者,其中中国大陆占虚拟水出口总量的84.6%,主要流向ROW、美国及日本。至于分工最为复杂的PCB大类(图9),中国大陆、菲律宾和泰国是前3大虚拟水出口者,而ROW、新加坡和美国是前3大进口者。主要的虚拟水源汇流有中国大陆—ROW、中国大陆—日本、菲律宾—新加坡、马来西亚—新加坡、中国大陆—美国。值得注意的是,PCB大类的价值链分工引发了虚拟水由水资源丰富的发展中国家菲律宾、马来西亚流向水资源匮乏的发达邻国新加坡,这体现出东南亚国家之间紧密的区域间贸易、产业分工及资源再分配关系。其他部件大类(图10)包含电池、相机组件等,虚拟水流出最大的两个经济体中国台湾和中国大陆占大类总出口量88.2%,主要流向ROW、美国、日本和德国。特别地,经济相对发达的中国香港是被包含在ROW中的虚拟水吸收者,分别通过该大类向中国大陆和中国台湾吸收了13.54 m3和5.38 m3。

图6 劳动装配部类虚拟水转移Fig.6 Virtual water transfer in Labor and Assembly

图7 利润开发部类虚拟水转移Fig.7 Virtual water transfer in Profit and Development

图8 附件包装部类虚拟水转移Fig.8 Virtual water transfer in Accessories and Packaging

图9 印刷电路板(Printed Circuit Board, PCB)部类虚拟水转移Fig.9 Virtual water transfer in PCB

图10 其他部类虚拟水转移Fig.10 Virtual water transfer in Other Enclosures

综合考虑各经济体虚拟水进出口,iPhone6生产引发的虚拟水净流动总况见图11。从净流量看,仅有的5个虚拟水净出口地均为发展中经济体(中国台湾、中国大陆、菲律宾、马来西亚、泰国),其中中国台湾(230.85 m3)和中国大陆(218.68 m3)的虚拟水赤字显著高于其他经济体。相对地,除ROW外最大的5个虚拟水净进口地均为发达经济体,每部iPhone6生产可为日本带来65.43 m3的虚拟水净流入,德国(43.19 m3)次之,其次为加拿大、新加坡和美国。同时,ROW所拥有的166.69 m3虚拟水净流入说明,iPhone6这种国际化产品的生产不仅对参与价值链分工的经济体的虚拟水再分配产生了显著作用,同时也对世界其他地区的水资源预算平衡造成了影响,评估其生产对环境的影响是一项需要站在全球视野高度考察的重要事务。总体而言,iPhone6的全球价值链分工对发达经济体的水资源压力起到缓解作用,而对发展中经济体的用水压力则造成了更大的负担。

图11 单位iPhone6生产引发的虚拟水净流动/m3Fig.11 Regional net export of virtual water by aggregated category

4 结论与政策建议

为理解国际化新兴产品生产对生态要素转移的影响,本文选取iPhone6生产的水资源利用为案例,基于GVC理论、增加值分解框架与混合投入产出模型,运用iPhone6的供应商与价值拆解信息将其生产中各价值链环节的增加值归属在经济体间进行分配,并结合Eora数据库多区域投入产出表、各国年度取水量数据估算了每单位iPhone6生产所需要的虚拟水投入量,最后描述了其生产所引发的全球水资源再分配规律。在结果描述与分析中,本文主要从零部件分类、地域分布两个维度考察了iPhone6的水资源利用与转移。本节将在此基础上,从经济部门、禀赋分工、转移关系方面进一步总结iPhone6产业布局的资源利用特征,并建议价值链上各国建立更平等互利的交换机制,以实现可持续发展的共同目标。

首先,iPhone6的生产主要在水资源生产力更高的经济体和经济部门中进行,相比传统商品具有更强的资源节约特性。具体而言,本文计算了与iPhone6生产相关的29个经济体的5种经济部门中的平均用水强度(Water Intensity,WI),并将其与Eora各经济部门WI的全球平均水平进行比较,如表4所示。可以看出,与iPhone6生产相关的29个经济体的5个经济部门WI水平均低于全球平均水平。由此表明：在相同部门中,29个经济体的水资源生产力高于世界平均水平；而在29经济体中,5个关联部门的水资源生产力也显著高于26全部门的平均水平。因此,iPhone6的产业布局更倾向于水资源管理能力更强的经济体与经济部门。

第二,iPhone6生产用水的地理分布极不均匀,折射出不同各经济体参与分工的不同禀赋特征。在29个关联经济体中,虚拟水体现量的极差极大,为0.11 m3至3806.19 m3不等。在价值链分工竞争中,各经济体具有差距悬殊的水资源禀赋与经济发展水平,由此造成了截然不同的分工形式：一般而言,发展中经济体(如中国、泰国和菲律宾,2014年度取水量均不低于500亿立方米,平均人均取水量704立方米)更倾向于利用水资源禀赋充实其国际竞争力,将大量水资源广泛投入到iPhone6多种部件的生产中；而发达经济体(如爱尔兰、加拿大、奥地利、比利时和英国,2014年度取水量均不超过500亿立方米,平均人均取水量467立方米)则没有参与水资源密集型分工竞争的动机,更集中于特定部件类型(通常为水资源体现强度更低、增加值更高的类型)的专业化生产。因此,从iPhone6虚拟水体现量的分布特征可知,各经济体基于不同的水资源条件、经济国情与地区状况,形成了差异化分工的局面。

表4 iPhone6生产关联经济体与全球各部门用水强度

第三,iPhone6的生产对全球水资源再分配的影响主要体现在不同发展水平经济体之间虚拟水转移关系上。总体上看,iPhone6各部类价值生产所体现的虚拟水投入量中,有26.17%经由全球投入产出系统发生了跨区域转移,隐含在区域间的大量虚拟水流动证实了产品内部的全球价值链分工对水资源再分配有重要影响。个体上看,iPhone6生产中虚拟水转移依存度最高的5个经济体依次为法国、挪威、英国、荷兰和意大利,均为发达国家,依存度在51.5%至61.5%之间,且除挪威虚拟水进出口基本持平以外,其余4个经济体均有11 m3左右的虚拟水净流入。虚拟水转移依存度排名6至8位的是中国台湾、菲律宾和马来西亚,均为发展中经济体,依存度在44.27%至48.01%之间,而这三个经济体却均有显著的虚拟水净流出。由此,对于不同发展水平的经济体,在iPhone6生产中的高虚拟水转移依存度会造成完全相反的影响：对于发达经济体,依存度越高,越有利于它们向其他经济体攫取虚拟水剩余,获得虚拟水净流入,减轻本国的水资源使用压力；而对于发展中经济体,依存度的提高则会加速其水资源外流的趋势,削弱其环境承载力,对本国的可持续发展造成更大的压力。由于发展中经济体普遍存在生态治理压力,上述不平等的水资源“掠夺”生产分工方式实质上十分脆弱,如果没有有效的平衡措施,长期会走向不可修复的失衡。

因此,各国的水资源安全策略不应当是相互割裂的“用进口抵消出口”,而应以生产共享的态度与贸易分工伙伴建立节水增效的共同目标。为保证高度依赖全球价值链分工的商品(如iPhone6)的生产可持续性,需要在发达经济体和发展中经济体之间建立良好的合作机制,例如：发达经济体可向发展中经济体提供经济与技术上的支持,提高发展中经济体的水资源生产力、环境治理能力、科研开发能力等,以维持发展中经济体水资源的良性输出,从而获得稳定共赢的全球价值链分工体系。同时,作为水资源净流出者的发展中经济体,也需要从自身可持续发展角度理性衡量取水限度,避免水资源持续超用所引致的严重环境问题的发生。然而,本文所述的“虚拟水流动”尚未全部覆盖iPhone6生产所需水资源的完整生命周期。由于各供应商上游的价值链信息冗杂且数量庞大,本文假设各供应商的生产地为水资源初始来源,而未能核算核算每个生产地用水的初始来源。为进一步追踪隐含于产品生产中的虚拟水流动,未来研究可关注产品零件供应商的上游水资源初始来源的核算细化。

综上所述,以iPhone6为例的新兴产品生产往往需要各区域通过全球价值链框架进行分工合作,产品的不断增产将引起水资源等生态要素在全球范围内的再分配规模不断扩大。因此,新兴产业的生产布局应该在可持续的生态治理与各区域合作的基础上合理建立,并不断与时俱进,提高资源的综合生产力。随着决策者对水资源等生态要素在长期发展中重视程度的不断加深,本文的量化处理方式及案例分析有望在区域及全球层面为决策者提供行之有效的经验借鉴。