投入产出视角下的干旱区水资源利用效率与价格波动效应分析——以新疆为例

何 剑，于广浩

（1.石河子大学经济与管理学院，新疆石河子832000；2.新疆财经大学，乌鲁木齐830012）

0 引言

新疆地处干旱地区，降水稀少、蒸发强烈，水资源十分匮乏。2019年，新疆水资源总量为870.10 亿m3，仅占全国水资源总量的2.81%；人均水资源量为3 473.50 m3/人，远低于同时期西北五省的平均水平（15 182.50 m3/人）。

水资源短缺一直是新疆这样地处干旱区的区域社会经济发展面临的瓶颈问题，加强水资源价格波动效应研究，可以规避水资源价格设定不合理产生负面经济影响［1，2］；还可以利用价格手段加强水资源配置，实现对水资源的可持续利用［3］，提高水资源利用效率，缓解水资源短缺问题。加强新疆水资源价格波动效应的研究，探索水资源价格波动对经济社会的影响，有利于强化民众节水意识，践行新发展理念，保障新疆社会稳定和长治久安；同时，利用价值模型对水资源价格波动的影响程度进行测度，有利于直接掌握水资源价格波动与经济发展之间的关系，对建立科学的水资源价格体系和推进社会经济平稳发展具有重要实践指导意义。

1 文献综述

在水资源利用情况的研究方面，国内学者的研究成果主要集中在分析测度其宏观利用效率。李莉、刘爽［4］基于DEA 模型，对新疆水资源利用效率的时空特征进行了分析；钟丽雯等［5］研究分析了广西的用水结构以及水资源利用效率；赖红兵、鲁杏［6］分析了日本、欧盟等发达国家的农业现代化以及农村水利建设情况，总结出值得借鉴的提高水资源利用效率的经验。此外，诸多学者从行业特点［7，8］、河流流域［9-11］、城市群［12-14］等角度对水资源利用效率进行了研究，研究结果表明，随着经济水平的发展和行业技术的提升、水资源管理水平的提升、城市化水平的发展，水资源利用效率将会提高。

在水资源价格波动效应分析方面，近年来相关研究文献较少且侧重其经济影响。吴浩然、张强［15］基于省际面板数据实证分析了水资源对区域经济发展的影响，结果表明水资源的消耗量与经济增长呈正相关。由此，可以合理推断新疆水资源价格波动会对区域经济发展产生影响。无独有偶，宋冬凌、马悦［16］、朱光磊等［17］的研究指出水资源利用和经济发展之间的关系呈正相关。与此同时，还可以参照其他资源的价格波动对经济的影响进行深入分析。胡加明［18］的研究指出，再生资源的价格上升会对相关产业投资产生抑制作用；翟礼淼等［19］分析了煤炭价格对宏观经济的影响，结果表明煤炭价格上涨会推动PPI、CPI增加；王承璋［20］基于SVAR 模型实证分析了国际原油价格波动对我国宏观经济的影响，结果表明当国际原油价格上涨时，这种影响是负面的。综上分析，可以进一步推断，新疆水资源价格上涨会对区域经济发展产生负面影响，但需要分析验证。

综合来看，分析新疆水资源利用情况，可以系统掌握其供需情况，从而实现水资源的有效配置；加强水资源价格波动效应研究，能够充分掌握对相关产业以及宏观经济的影响程度，进而采取进一步措施规避或者减弱负面影响。但是当前相关研究还存在一些不足，水资源利用和价格波动效应研究还有进一步的深化空间。首先，鲜有涉及新疆地区水资源利用和价格波动效应的研究，新疆属干旱地域，水资源相对匮乏，且为多民族聚居地区，加强水资源利用和价格波动对经济影响的相关研究，对实现经济平稳发展和社会稳定有重要意义。其次，相关研究未能准确反映水资源价格波动在微观层面和宏观层面的具体影响，只有在明确具体影响后，才能对症施策，调整水资源配置结构，适应经济发展需要。

本文的创新之处主要有两点：第一，将投入产出技术引入水资源价格波动研究之中，进而分析水资源价格波动对新疆经济发展的影响，为研究地区经济发展提供了一个新途径；第二，利用新疆2017年投入产出表，结合统计年鉴、公报等数据资料，编制成价值型水资源投入产出表，从而可以定量分析水资源价格波动产生的经济影响。

基于以上考虑，为分析水资源利用情况和研究水资源价格波动效应，本文运用投入产出方法，基于新疆2017年投入产出表的数据（投入产出表每5年编制一次，此为最新数据），编制价值型水资源投入产出表并构建价值模型，从水资源价格调整角度，为新疆经济平稳发展提供政策依据。

2 水资源投入产出表编制

为凸显新疆水资源的生产情况，本文在编制水资源投入产出表的过程中，以新疆2017年投入产出表以及统计年鉴、公报为依据，对现有的国民经济部门进行重组，并单列出“水资源生产”部门，最终形成新疆价值型水资源投入产出表［21］，如表1所示。

表1 新疆价值型水资源投入产出表 万元Tab.1 Input and output table of value-type water resource of XinJiang

这种编制方法有两个优点：首先，此方法不会改变投入产出表的结构，可以全面的反映国民经济各部门生产过程中的投入来源以及使用去向，契合一般均衡理论，从而使得后续分析工作有良好的理论支持；其次，该方法保持了原投入产出表的价值表形式，便于深入分析。

2.1 数据归并

为了便于计算和分析，应先对国民经济各部门进行分类和合并，同时单列出“水资源生产”这一虚拟部门。可以通过合并归纳其他部门数据以及综合分析相关数据资料的方式计算“水资源生产”部门的数据。

2.1.1 部门合并

参照我国国民经济行业分类与代码（GB/T4754-2017），把国民经济部门合并为13 个部门，分别是：①农林牧渔②采矿③食品和烟草④纺织和皮革⑤木材制品⑥石油化工⑦制造⑧电力和燃气⑨建筑⑩运输和邮电⑪商务⑫公共服务⑬水资源生产。

2.1.2 数据合并

为简便分析计算，把最终使用部分的“居民消费支出”以及“政府消费支出”这两部分合并为“居民及政府消费”；“资本形成总额”、“进口”、“出口”以及“其他”这四部分合并为“其他使用”；整体考虑投入产出表的增加值部分，用“增加值合计”代替增加值各分项。

2.2 数据调整

在经过初步的数据归并后，还需对投入产出表的数据进一步调整。数据调整的原因是⑬水资源生产部门由“水的生产和供应”以及“水利、环境和公共设施管理”这两个部门合并而来，但是“水利、环境和公共设施管理”部门的产出不完全是水资源，还有除洪除涝、抗旱减灾、水文服务等其他产出。为了达到“提纯”的目的，有必要把其他产出分离出去，并归入⑫公共服务部门。产出调整之后，投入也要做出相应调整。相关步骤如下。

（1）确定分离比例。“水利、环境和公共设施管理”部门的产出不完全是水资源，要确定水资源产出占总产出的比例。基于数据的可得性和可识别性，可以用当年的一般公共预算支出表示总产出，用水资源产出相关支出表示水资源的产出。查阅2017年新疆地方财政支出的数据可知，新疆2017年一般公共预算支出4 641.20 亿元，水资源产出相关支出（农林水事务支出）为613.20 亿元。计算可得水资源产出占总产出的比例为13.20%，即分离的比例为13.20%。

（2）调整投入产出向量。把“水利、环境和公共设施管理”部门总产出的13.20%分离，与“水的生产和供应”部门相加，得到了新的⑬水资源生产的产出数据。“水利、环境和公共设施管理”部门总产出的剩余部分并入⑫公共服务部门，得到新的⑫公共服务部门的产出数据。

（3）调整增加值向量。由于⑫公共服务和⑬水资源生产两部门的投入数据和产出数据发生了变化，同时各部门的总投入和总产出没有变化，所以要对增加值部分做出调整，以满足投入产出表的均衡原则。实际上，上述调整过程改变了各部门的中间投入，当中间投入减少时，增加值部分应当增加；反之，应当减少。

经过以上步骤，便可得新疆价值型水资源投入产出表，它全面系统地反映了国民经济各部门之间的投入产出关系，揭示了各部门之间相互依存、相互制约的经济技术联系。

3 水资源利用效率分析

水资源利用效率可通过直接消耗系数和完全消耗系数等指标反映，定义及计算公式如下。

直接消耗系数指的是：某一产业每产出单位产值，需要消耗其他产业的产值。这反映了该产业对其他产业的依赖作用。计算公式为：

式中：aij表示j产业对i产业的直接消耗系数；xij表示j产业在生产过程中i产业的直接消耗；xj表示产业的总产出。

完全消耗系数指的是：全部直接消耗系数和全部间接消耗系数之和。它反映了两个产业之间的依存关系。计算公式为：

式中：B表示完全消耗系数矩阵；I表示单位矩阵；A表示直接消耗系数矩阵。

如表2所示，水资源生产部门分别提供给农林牧渔、运输和邮电、公共服务3 个部门价值14 873.70、14 454.79、13 588.01 万元的货物或服务，总和占到中间使用的62.04%，这表明水资源生产部门在产出过程中，与前述三部门存在紧密的经济联系，即产出的货物或服务主要流向了前述三部门。以上3个部门完全消耗系数分别为0.000 657、0.000 629、0.000 590，普遍高于其他部门，这也印证了前述结论。

显然，上述3 个部门的灌溉、养殖、卫浴用水等经济活动会消耗大量水资源，是高耗水部门，这会对新疆水资源产生较大压力，限制以上部门用水消耗对于缓解新疆水资源压力是十分有利的。但是以上部门与经济发展息息相关，农林牧渔部门是经济发展基础，运输和邮电、公共服务为经济发展提供了动力保障。因此，在降低水资源消耗，发掘节水潜能的同时，应当提高水资源利用效率。为缓解新疆水资源压力，应当大力发展节水农业，提升农业节水技术水平；加大节水器具创新与研发力度，降低运输行业水资源消耗；加强对高耗水服务业的检查力度，从源头遏制水资源浪费，提升水资源利用效率。

此外，表2显示水资源生产部门的直接消耗系数、完全消耗系数分别为0.019 918、0.020 489，远高于其他部门的系数，这表明水资源生产部门的产出多用于自身生产，即对水资源实现了有效使用，水资源利用效率较高。

表2 水资源生产部门产出情况Tab.2 Output of water resources sector

如表3所示，在水资源生产部门的生产过程中，分别消耗了运输和邮电、电力和燃气、石油化工3 个部门价值34 249.45、27 310.74、25 039.01 万元的货物或服务，总和占到中间投入的46.60%。这表明水资源生产部门在投入过程中，对这三部门依存程度较高。此外，这3 个部门对应的完全消耗系数为0.158 867、0.130 815、0.144 615，高于其他部门的系数，进一步表明水资源生产部门在投入过程中，对这三部门有较高的依赖性。

表3 水资源生产部门投入情况Tab.3 Input of water resources sector

结合已有分析，水资源调度和水利工程建设是影响新疆水资源生产的主要因素。新疆地处干旱区，水资源较为匮乏，需要充分调度水资源，水利工程建设为水资源调度提供了设施支持。当前，阿尔塔什水利工程、卡拉贝利水利工程、红旗河工程等重大水利工程的建成，有效保障了新疆水资源生产。与此同时，政府部分也应当加强水源管理，推动落实“河长制”，建立健全新疆河湖管理机制，实现水资源的有效保护，充分保障水资源生产，确保水资源供给充足，为稳定经济发展做出贡献，获取最大经济社会效益。

综合来看，水资源生产部门在投入时的消耗系数普遍高于产出时的消耗系数，这说明水资源生产部门在投入过程中与其他部门的经济联系更为紧密，而在生产过程中与其他部门的经济联系程度较低，从侧面表明水资源利用效率有待进一步提升。

4 水资源价格波动效应分析

当水资源利用效率提升时，会缓解水资源的供需压力，因此有必要进一步分析水资源价格波动效应。由于国民经济各个部门之间存在密切的联系，当某一部门生产的产品价格发生波动时，会引起与该部门相关的部门产品价格的波动，进而引起其他产品价格的波动，可以利用投入产出方法计算价格波动带来的影响。

4.1 构建价值模型

假定⑬水资源生产（记作部门n）的价格发生波动，波动幅度为ΔPn，即变为Pn+ ΔPn。（价格P表示价格指数，ΔP表示价格波动的比例）其他部门的价格也会发生波动，可以写出其他部门的价格波动方程：

式中：Pi表示第n部门的价格指数；aij表示部门j对产品i的直接消耗系数；aNi表示部门i的增加值。

矩阵表示即为：

其中：

整理可得：

考虑到水资源生产部门的价格由Pn变为Pn+ ΔPn，则有：

式（5）-（6）可得：

如果计算多个部门组成的某类行业的平均价格波动，则有：

式中：ΔS为多个部门组成的某类行业的平均价格波动；θi为i部门的产值在行业中所占的比例；ΔPi为i部门价格变动的比例。

4.2 计算价值模型

依据前述式（7）、（8）可以分别计算水资源价格波动对国民经各济部门、各产业的影响。

4.2.1 国民经济部门的价值分析

如表4所示，①当水资源价格上涨50%时，多数部门的价格上涨幅度低于0.20%，上涨幅度最大的部门是农林牧渔部门，达到了9.10%；采矿、建筑、纺织和皮革、木材制品等4 个部门的价格上涨幅度较小，不足0.10%。②当水资源价格上涨75%时，各部门的价格上涨幅度进一步增大，多数部门的价格上涨幅度超过了0.20%，最高的是农林牧渔部门，达到10.61%；最小的是采矿部门，为0.01%。③当水资源价格上涨100%时，有7 个部门的价格上涨幅度超过了0.20%，农林牧渔部门的价格上涨幅度最为明显，达到了12.13%；采矿部门和建筑部门的价格上涨幅度最小，分别为0.01%和0.07%。

表4 水价上涨对各部门价格的影响 %Tab.4 The impact of rising water prices on the prices of various sectors

综合分析，水资源价格上涨对农林牧渔、运输和邮电、公共服务、商务、电力和燃气、石油化工、食品和烟草等部门价格的影响较为显著，其中对农林牧渔部门价格的影响最为显著。农林牧渔部门在生产过程中需要消耗大量水资源，同时新疆水资源有较为匮乏，因此该部门价格变动幅度最大。农林牧渔部门在新疆经济社会发展过程中发挥着基础性作用，应当合理确定水资源价格，避免农林牧渔部门价格的大幅波动，以满足稳定经济发展的社会需求。运输和邮电等部门的价格上涨幅度虽不及农林牧渔部门，但是相较于采矿、建筑等部门，其幅度较为显著。这些部门与人民生活息息相关，应当充分重视水资源价格，确定合理的水资源定价区间，避免对部门价格产生较大影响，服务社会和谐稳定发展。

4.2.2 产业的价值分析

将投入产出表中的国民经济部门进一步整理归纳，按照三次产业的分类标准，把各部门重新归类。即农林牧渔归为第一产业，采矿、食品和烟草、纺织和皮革、木材制品、石油化工、制造、电力和燃气、建筑归为第二产业，运输和邮电、商务、公共服务归为第三产业。利用式⑤计算出各产业的价格波动情况，从宏观角度分析水资源价格波动产生的经济影响。

如表5所示，水资源价格上涨，对第一产业的价格影响最为明显，对第二、三产业的价格影响较小。当水资源上涨100%时，第一产业的价格随之上涨12.13%，第二产业的价格上涨幅度不足0.20%，第三产业的价格上涨幅度不足0.50%。

表5 水价上涨对各产业价格的影响 %Tab.5 The impact of rising water prices on the prices of various industries

水资源价格的设定应当适应产业发展需求。新疆2017年地区生产总值为11 159.90亿元，其中第一、二、三产业的增加值占比分别为13.91%、36.70%、49.39%，较高的产业增加值，表明需要更多的包含水资源在内的原材料的投入。第一产业中的灌溉、养殖，第二产业中的建筑、化工、食品，第三产业中的运输、公共服务等部门对水资源的需求非常大，若水资源价格产生较大波动，会促使各产业各部门的生产成本大幅提高，从而降低经济效益，进而对经济发展产生不利影响。

由于第一产业的价格受到水资源价格上涨的影响较大，第二、三产业受到的影响较小，因此应当审慎管理水资源价格，确保“基本盘”第一产业不会出现较大波动，“发展盘”第二、三产业稳定发展。

5 结论与建议

5.1 主要结论

本文在已有研究成果的基础上，基于新疆2017年投入产出表，运用投入产出方法单独整理归纳出水资源生产部门，编制出新疆价值型水资源投入产出表，定量分析水资源价格波动对新疆经济的影响，分析了水资源价格波动对新疆各国民经济部门价格产生的影响程度，进一步深入分析了其对产业价格影响程度。总结如下：

（1）编制了水资源投入产出表。在投入产出表等数据资料的基础上，经过数据归并、数据调整两个主要步骤后，编制形成新疆价值型水资源投入产出表。该表系统且全面地展现了国民经济各部门之间的联系，是分析水资源利用效率和价格波动效应的基础。

（2）分析了水资源利用效率。研究分析了水资源生产部门的产出及投入情况，结果表明，水资源生产部门的产出效率高于投入效率，水资源的综合利用效率有待进一步提升。发挥节水效能，确保水资源充足供应，提升水资源利用效率可以有效缓解水资源需求压力。

（3）研究了水资源价格波动效应。从微观角度来看，水资源价格波动确实会对新疆各国民经济部门价格产生影响，使得最终价格升高，其中对农林牧渔部门影响程度最为明显，对运输和邮电、公共服务、商务等部门影响程度相对较高。从宏观角度来看，水资源价格波动会对新疆各产业价格产生影响，使得产业价格升高，其中对第一产业影响相对较高，对第二、三产业影响相对较低。

5.2 政策建议

本文基于水资源生产部门，构建了新疆价值型水资源投入产出表，从微观和宏观两个视角分析水资源价格波动对经济的影响并提出以下建议：

（1）确保水资源供应，满足生产生活需要。水资源是社会生产生活的基本需要，水资源的充足供应可以满足农业生产、居民生活、社会保障等基础层面的需要，从而能够助力社会经济发展。加快推进水利设施建设，充分发挥阿尔塔什水利工程、卡拉贝利水利工程、红旗河工程等重大水利工程的水资源调度作用，确保水资源供应充足，实现稳增长、惠民生的社会效用。

（2）优化水资源配置，适应产业发展。从研究结果可以看出，水资源价格波动对第一产业影响相对较高，对第二、三产业影响相对较低。实际上，新疆地区第一产业用水占全部生产用水的90%以上，第二、三产业用水则是不足10%。水资源的配置应当适应当前产业结构，适应产业需求，充分供应第一产业用水，及时满足第二、三产业用水需求。在确定供给能力的前提下，积极调整水资源配置结构，准确预测产业需求，利用多元化的配置方式，从而实现水资源供给侧与需求侧的均衡，进而适应产业发展，稳定经济发展。

（3）合理确定水资源价格，确保经济平稳运行。水资源定价应当根据新疆当前水资源的供应、需求情况以及未来经济发展情况进行。在区分农业用水、工业用水、生活用水等用水类型的前提下，可以大力推行阶梯式水价，以适应不同的用水需求，实现水资源供需平衡。与此同时，要加强水资源的开源与节流，降低水资源的价格压力。具体的措施有：加强雨水收集利用、布局跨流域调水，推广农业滴灌等节水灌溉技术、工业循环用水技术等。□