新发展理念下安徽省虚拟水贸易测算与分析

王珊珊,刘小慧

(安徽大学 经济学院，合肥 230601)

2020年习近平总书记视察安徽省时强调要贯彻新发展理念，坚持高质量发展，这为安徽对外贸易发展指明方向。近年来，安徽省积极打造内陆开放新高地，对外贸易增速明显，与外部经济联系日益密切。传统贸易理论认为各国或地区通过国际分工可以获得比较优势利益，然而生产和贸易规模的扩张会加速对自然资源的过度消耗与使用，带来诸多生态环境问题。国际可持续发展理论指出开放条件下区域对外贸易具有显著的环境效应。安徽属于典型的水资源贫乏省份，且水资源地区分布呈现“南丰北缺”。2019年安徽省人均水资源量为848.07 m3·人-1，而全国人均水资源量为2 077.7 m3·人-1，安徽人均水资源总量不足全国的一半。其中，皖北的淮北、阜阳人均水资源量仅为211.45 m3·人-1、207.05 m3·人-1，低于全省平均水平的1/4，水资源短缺成为制约安徽高质量发展的影响因素。因此，准确估算与分析安徽省各产业对外贸易中消耗的水资源含量，探寻节约水资源的贸易结构，为深入贯彻新发展理念，制定合理的对外贸易政策提供依据。

虚拟水概念最早由英国伦敦大学教授Allan[1]提出，它是指商品与服务形成过程中所消耗的直接使用和间接消耗的水资源总量，属于“看不见”的水资源。在生态环境压力趋紧的情况下，虚拟水为国际贸易资源优化配置提供新的思路，虚拟水贸易通过产品贸易实现“内嵌”水资源从富水国家向贫水国家流动，达到水资源优化配置[2]。一些学者对虚拟水贸易进行经验研究，发现虚拟水贸易有助于缓解地区水资源短缺及保障粮食安全[3-5]。目前国内学者对虚拟水贸易的研究分为两方面：一是围绕区域或贫水地区对虚拟水贸易进行测算[6-9]。二是研究虚拟水贸易格局与影响因素[10-11]。在供给侧结构性改革和新发展格局背景下，安徽外贸与资源环境的研究引起学者的关注。核心观点认为安徽出口产业能源消耗强度大，为实现贸易与环境协调发展，安徽外贸应限制高耗能、高污染产品出口，进口资源和能源类产品，缓解地区资源压力。同时，安徽应大力发展绿色能源经济，改善出口商品结构[12-14]。

综上，关于虚拟水贸易的研究成果颇丰，但是视角主要集中于国家层面与战略分析，同时，囿于数据的可得性，现有文献鲜有测算服务业的虚拟水贸易。因此，文中基于虚拟水贸易理论，利用2012年、2017年投入产出表测算与分析安徽所有行业部门的虚拟水贸易，为安徽践行新发展理念，推动贸易与环境协调发展提供有益参考。

1 虚拟水贸易投入产出模型

1.1 水资源实物-价值混合型投入产出模型

计算虚拟水量的方法有三种：产品分类计算法、产品生产树法[4]与投入产出法[15]。产品分类计算法和产品生产树法通常只适用于农产品虚拟水含量的测算，而投入产出法利用不同地区投入产出表数据将虚拟水测算范围延展到农业、工业以及服务业，全面地描述地区行业部门对水资源的需求消耗情况。因此，文中采用投入产出法测算安徽省各行业的虚拟水含量及虚拟水贸易。

现有文献中，以投入产出分析资源问题时主要有两种方式构建模型：一是基于价值型投入产出表，另一种是基于实物-价值的混合型投入产出模型。鉴于水资源实物-价值混合型投入产出模型被广泛应用于贸易的隐含资源计算，文中亦采用此方法。此外，文中研究的目的在于测算各行业部门对水资源的需求水平及用水效率，因此，不考虑产业内部的水循环。同时由于数据的可得性，各行业部门污水排放量也不纳入投入产出表。简化后的投入产出表见表1。

表1 水资源实物-价值型投入产出

1.2 虚拟水贸易测算

虚拟水贸易测算包括出口贸易的虚拟水测算与进口贸易的虚拟水测算。第一步，根据投入产出表测算出各行业部门的完全耗水系数；第二步，以各行业部门的进出口贸易额乘以完全耗水系数得出各行业部门的虚拟水贸易流量。

1.2.1 出口贸易虚拟水流量测算方法

1)直接耗水系数。直接耗水系数指商品或服务生产过程中直接使用的水资源数量，即为了生产单位价值产品所消耗的直接用水量。公式表示为

wi=Wi/Xi,i=1,2,…,n.

(1)

式中：wi为i部门的直接耗水系数;Wi为i部门用水量;Xi为i部门总产值。

2)完全耗水系数。完全耗水系数指直接耗水量加上间接耗水量。产品生产过程不仅直接消耗本部门水资源，还通过中间投入品间接消耗其他部门一定数量的水资源，这部分水资源被称为间接耗水量。完全耗水系数即为本部门产品生产消耗的全部水资源总量，用αi表示为

αi=wi(I-A)-1.

(2)

式中:I为单位矩阵;A为根据投入产出表计算出的直接耗水系数矩阵;(I-A)-1为里昂惕夫逆矩阵。

值得注意的是，式(2)成立的前提是所有用于最终产品生产的中间品均来自国产，事实上，这种计算方法会高估我国出口贸易的虚拟水含量。因为加工贸易是我国出口贸易的重要组成部分，加工贸易方式下进口原材料与零部件作为中间品再投入到最终产品生产，而这些原材料与零部件并不消耗本地水资源，所以如果不考虑中间品的国产比重将会错误估计本地出口贸易的虚拟水流量。经过修正后的计算公式为

βi=wi(I-μ×A)-1,i=1,2,…,n.

(3)

μii=1-IMi/(Xi+IMi),i=1,2,…,n.

(4)

式中：βi为i部门修正后的完全耗水系数;μii为国产中间品比；μ为μii组成的对角矩阵;IMi和Xi分别为i部门进口额和总产值。

3)出口贸易虚拟水流量测算。出口贸易虚拟水流量等于各行业部门出口贸易额乘以该部门的完全耗水系数，计算公式为

WiEX=EXi×βi,i=1,2,…,n.

(5)

式中:WiEX为i部门出口贸易虚拟水流量;EXi为i部门的出口贸易额;βi为修正后的完全耗水系数。

1.2.2 进口贸易虚拟水流量测算方法

1)完全耗水系数。进口产品在国外生产，并不消耗本地区水资源，借鉴朱启荣[16]的做法，采用替代效应计算，即假定这些产品在本地区生产时需要消耗的水资源量，因此,可以使用投入产出模型进行计算。与此同时，进口产品中一部分进入国内消费环节，另一部分作为中间品用于出口产品生产，而这部分中间品的节水作用已在上文计算中予以考虑，因此,在计算进口贸易输入水资源时扣除这部分中间品的节水量。进口贸易完全耗水系数计算公式为

γi=wi(I-ν×A-1),i=1,2,…,n.

(6)

νii=1-EXi/(Xi+IMi),i=1,2,3,…,n.

(7)

式中：γi为i部门进口虚拟水完全耗水系数;wi,I,A,EXi的含义同上;νii为i部门进口产品用于国内消费和生产国内消费品的合计比重;ν是由νii组成的对角矩阵;IMi,Xi分别为i部门的进口贸易额与总产值。

2)进口贸易虚拟水流量测算。进口贸易虚拟水流量等于各行业部门进口贸易额乘以该部门完全耗水系数，计算公式为

WiIM=IXi×γi,i=1,2,…,n.

(8)

式中:WiIM为进口贸易虚拟水流量。

1.3 数据来源与处理

采用最新的《2017年安徽投入产出表》数据，为了比较分析安徽虚拟水贸易变化情况，同时采用《2012年安徽投入产出表》数据。由于两个版本对行业划分口径不同，且并不是所有的部门都涉及对外贸易，文中对其中部分行业进行筛选与合并处理，最终选取30个有外贸活动的行业部门数据。农业用水数据来自于《水资源公报》，由于《水资源公报》缺乏工业和服务业各行业部门的用水数据，文中参考田贵良[17]的统计方法，按投入产出表中各行业部门对水的生产和供应业的消耗比例分配工业、服务业的用水量，从而间接得到工业和服务业部门的用水数据。

2 安徽省虚拟水贸易测算与分析

2.1 进出口完全耗水系数测算与外贸结构分析

2.1.1 出口完全耗水系数

利用式(3)计算出2012年和2017年安徽省30个行业部门的出口完全耗水系数(见表2)。2012年安徽各行业部门出口完全耗水系数均值为114.69 t·万元-1，农业、食品及烟草业、木材加工及家具业、纺织业、废品废料制造业等9个行业部门的出口完全耗水系数都明显超过均值。批发和零售业与文化、体育和娱乐业的出口完全耗水系数分别为22.19 t·万元-1、26.56 t·万元-1，耗水量较小。

表2 安徽省各行业部门出口完全耗水系数

2017年安徽省27个行业部门出口完全耗水系数与2012年相比都出现下降，导致均值下降到79.54 t·万元-1。其中，废品废料制造业、水利、环境和公共设施管理业、金属矿采选业、交通运输设备业等7个行业部门的完全耗水系数降幅均超过50%，而纺织业、服装鞋帽制造业、文化、体育和娱乐业3个行业的完全耗水系数有所提升。值得注意的是，农业、食品及烟草业、木材加工及家具业、纺织业、服装鞋帽制造业的完全耗水系数仍然高于均值，说明这些属于出口高耗水部门。

2.1.2 进口完全耗水系数

利用式(6)计算得出2012年和2017年安徽省30个行业部门进口完全耗水系数(见表3)。2012年安徽省各行业部门进口完全耗水系数均值为115.33 t·万元-1，农业、金属矿采选业、食品和烟草业、纺织业、通用设备业等10个行业部门进口完全耗水系数大于均值，文化、体育和娱乐业、信息传输、软件和信息技术服务业、批发和零售业3个行业的进口完全耗水系数均低于40 t·万元-1。

表3 安徽省各行业部门进口完全耗水系数

2017年安徽省各行业部门进口完全耗水系数均值为80.59 t·万元-1，农业、食品和烟草业、纺织业、服装鞋帽制造业等9个行业的进口完全耗水系数大于均值。进口完全耗水系数低于40 t·万元-1有9个行业部门，其中，文化、体育和娱乐业、信息传输、软件和信息技术服务业等6个行业的进口完全耗水系数低于30 t·万元-1。

与2012年相比，2017年进口完全耗水系数提升的行业部门有3个，分别为纺织业、服装鞋帽制造业、文化、体育和娱乐业；进口完全耗水系数下降幅度较大的行业部门有废品废料制造业、通用设备业、交通运输设备业、金属冶炼和压延业、木材加工及家具业。

2.1.3 基于完全耗水系数均值的外贸结构分析

2012年和2017年安徽省30个行业部门出口完全耗水系数的简单平均值分别为114.69 t·万元-1、79.54 t·万元-1，加权平均值分别为106.7 t·万元-1、68.13 t·万元-1，出口加权平均值都小于简单平均值，表明安徽高耗水行业出口比重较小，出口结构在一定程度上有利于节约水资源。但值得注意的是，虽然高耗水行业总体出口比重较低，但是部分高耗水行业的出口比重较大，如化学产品业出口占比接近10%，这些行业通过出口输出的水资源量仍不容忽视。

2012年和2017年安徽省各行业部门进口完全用水系数的简单平均值分别为115.33 t·万元-1、80.59 t·万元-1，加权平均值分别为157.78 t·万元-1、97.27 t·万元-1。进口加权平均值大于简单平均值，表明高耗水行业部门通过进口引入国外水资源，进口贸易结构有利于安徽水资源节约，然而需要关注的是，2012—2017年金属矿采选业、通用设备业等行业的进口比重呈下降趋势，说明这些行业对本地水资源依赖程度提升，增加安徽省水资源压力。

2.2 安徽省虚拟水贸易量

采用式(5)与式(8)计算出安徽省各行业部门的虚拟水贸易量(见表4)。总的来看，2012年安徽省各行业部门通过出口贸易输出的虚拟水流量达18.89亿t，而通过进口贸易输入的虚拟水流量只有12.8亿t，表明2012年安徽省通过各行业部门对外贸易向国外输出6.1亿t的水资源，这显然不利于安徽省水资源节约。2017年安徽省各行业部门通过出口贸易输出的虚拟水流量为14.83亿t，通过进口贸易输入的虚拟水流量为15.07亿t，表明2017年安徽省通过各行业部门对外贸易从国外输入0.24亿t的水资源。对比发现，安徽对外贸易水资源节约效应有所提升，不过目前这种效应还十分有限。从各行业来看，2012年和2017年通过出口输出虚拟水较多的行业部门有化学产品业、服装鞋帽制造业、纺织业、电气机械和器材业等，这些产业向外输出的虚拟水均超过1亿t。通过进口输入虚拟水较多的行业有农业、金属矿采选业、食品和烟草业、化学产品业等。

表4 安徽省各行业部门的虚拟水贸易量 万t

续表4 万t

虚拟水贸易净流量等于虚拟水出口量减去进口量，反映每个行业部门通过对外贸易输出或输入水资源的含量。2017年安徽省有18个行业的虚拟水出口量大于进口量，共向国外输出81 975.44万t水资源。其中，排名前五的行业分别是纺织业、服装鞋帽制造业、通信设备、计算机与其他电子设备业、纺织业、化学产品业、电气机械和器材业，通过出口向国外输出水资源含量均大于7 000万t。同时，安徽省有10个行业的虚拟水进口量大于出口量，其中，金属矿采选业从国外输入的虚拟水资源最多(34 389.13万t)，其次分别为农业(28 170.59万t)、食品和烟草业(9 321.33万t)与专用设备业(7 964.13万t)。

与2012年相比，2017年农业、食品和烟草业、专用设备业、仪器仪表业和废品废料制造业的虚拟水贸易净进口大幅增加，其中，农业2012年出口虚拟水资源8 214.98万t和进口虚拟水资源19 345.57 万t，净进口11 130.59万t；2017年出口虚拟水资源7 716.05万t和进口虚拟水资源35 886.64万t，净进口28 170.59万t。虚拟水贸易净出口增长较快的行业主要有通信设备、计算机和其他电子设备业、批发和零售业、信息传输、软件和信息技术服务业。其中，通信设备、计算机和其他电子设备业虚拟水净出口增长最明显，从2012年的2 701.18万t，增长到2017年的11 411.92万t，增长了5倍。

3 研究结论与政策建议

3.1 研究结论

从进出口完全耗水系数来看，2012—2017年间安徽省27个行业部门出口完全耗水系数都出现下降，表明各行业部门用水效率有一定程度提高。其中，农业、纺织业、食品和烟草业等初级产业和劳动密集型行业部门的完全耗水系数较高，而信息传输、软件和信息技术服务业、租赁和商务服务业等高技术产业和服务业部门完全耗水系数较低。2012—2017年间纺织业、服装鞋帽制造业、文化、体育和娱乐业3个行业的进口完全耗水系数提升，废品废料制造业、通用设备业、交通运输设备业、金属冶炼和压延业、木材加工及家具业5个行业部门的进口完全耗水系数下降幅度较大。

从贸易结构来看，安徽省高耗水行业所占的出口比重较小，出口贸易结构有利于产生水资源节约效应。但值得注意的是，虽然高耗水行业总体出口占比较低，但是部分高耗水行业的出口比重较大，这些行业通过出口输出的虚拟水资源动向仍需重点关注。进口贸易结构虽然也具有水资源节约效应，但是一些行业部门的进口占比呈明显下降趋势，这在一定程度上不利于节约安徽水资源。

从虚拟水贸易来看，2012—2017年间化学产品业、服装鞋帽制造业、纺织业、电气机械和器材业等行业部门通过出口贸易输出虚拟水较多，而农业、金属矿采选业、食品和烟草业、化学产品业等行业部门通过进口输入虚拟水较多。综合来看，近年来安徽对外贸易水资源节约效应有所提升，不过效果还十分有限。

3.2 政策建议

文中的政策建议如下：一是坚持创新发展。继续深入实施科教兴皖、创新驱动发展战略，发挥安徽科技资源富集、重大创新平台集中的优势，推进产学研资源共享，支持研发节水新技术、新工艺，寻找新能源与发展可替代能源，减少水资源消耗。二是推动产业结构优化升级。抓住新一轮科技革命和产业变革的新机遇，促进传统产业数字化、网络化与智能化转型升级，提升传统产业资源利用效率；大力发展高端装备制造、新材料、节能环保等战略性新兴产业；加快发展金融服务、商务咨询、科技服务等现代服务业；三是依托安徽自由贸易试验区、“一带一路”建设等重大改革开放平台，破除体制机制障碍，针对性地调整外贸结构，积极利用贸易的水资源节约效应，最大化节约本地水资源。