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基于地区间投入产出模型的京津冀虚拟水贸易的研究

百纳文秘网  发布于:2021-02-23 08:24:14  分类: 总结汇报 手机版


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【摘 要】本文应用2012年投入产出表编制了京津冀虚拟水资源投入产出表,揭示京津冀地区间虚拟水贸易格局。结果显示,北京的用水效率最高,单位产值用水量为天津的77.9%河北的79%全国平均水平的33.2%;京津冀各经济部门的虚拟水主要来自东北和西部等贫水地区,主要流向江苏、福建等地;北京和天津都产生了虚拟水的净输入,以工业虚拟水为主,占输入量的64.9%和70.5%,而河北产生了农业虚拟水的净流出,输出量占河北用水总量的35.9%。最后,本文根据研究结论从发挥三地产业发展优势,为京津冀产业结构调整与优化布局提供借鉴,在一定程度上缓解水资源短缺问题。

【关键词】虚拟水贸易;京津冀;投入产出

中图分类号:F205文献标识码:A

一、引言

虚拟水又被叫做嵌入水和外生水[1],是指在产品和服务中所隐含水用量。虚拟水贸易是指水资源经由产品和服务贸易在地区或国家间转移的过程[2,3]。党的十八大以后,中央将推动京津冀协同发展列为重要国家战略。在推动这一战略过程中研究京津冀虚拟水贸易格局对京津冀水资源的可持续利用有至关重要的作用。通过分析虚拟水贸易格局,研究京津冀三地间各产业部门的虚拟水贸易量,为京津冀进一步分析或规划虚拟水战略格局提供定量依据,对整个京津冀水资源的合理利用有重大的理论和现实意义。

20世纪30年代以来,投入产出分析法被大量用于经济研究领域,可以用来展现经济生产领域各个经济部门间的相互关系[4]。地区间投入产出表则是利用地区之间的贸易额将各个地区投入产出模型连接起来,更能全面的体现地区间的经济联系,是进行地区间产业结构比较,分析地区间产业相互联系与影响的重要工具[5]。目前多位学者已经对计算地区间虚拟水贸易的方法进行了分析。MatheusS等[6]研究了虚拟水贸易发展趋势对中国水资源利用的影响。Guan等[7]运用地区间投入产出模型,研究了地区间产品和服务贸易与虚拟水贸易关系。李方一等[8]通过根据引力模型构建区域虚拟水贸易投入产出模型,研究了山西省和其他省份的虚拟水贸易量。孙才志等[9]对中国各个地方的农业虚拟水流动的适宜性程度进行了评价。然而很少有学者研究某个经济区域的虚拟水贸易格局,因此本文将对京津冀的虚拟水贸易进行研究,进而揭示京津冀地区同全国其他地区的虚拟水贸易格局。

二、研究方法

目前常用的计算虚拟水贸易量的方式有两种:一种是产品生命周期法,即用生产树来精确计算各种产品虚拟水消耗量;另一种是将各种产品分成不同种类分别进行计算。本文将采用第二种方法运用地区间投入产出表计算京津冀经济部门的完全用水量,进而揭示京津冀地区间虚拟水贸易格局。

地区间虚拟水贸易模型的建立需要依赖地区间投入产出模型,因此本文根据2012年北京、天津和河北以及全国其他27个省市地区的投入产出模型,根据《中国2007年30省区市区域间投入产出表编制理论与实践》[10]数据和方法,构建可以反映京津冀内部和其他27个省市地区的虚拟水贸易格局的2012年地区间水资源投入产出表。

三、京津冀虚拟水贸易分析

改革开放以来,京津冀的经济发展中过分使用地下水资源并截蓄地表水,破坏生态环境,致使京津冀地下水位逐年下降,地表河流渐渐干涸,地表湖泊不断退化萎缩。区域的人均水资源拥有量只有全国平均水平的1/7;由于过度的开采地下水资源,平原区地表下蓄水年均下降1.1米。区域性缺水严重制约了京津冀发展。因此,本文通过研究京津冀地区间的虚拟水贸易格局,为该区产业结构调整与优化布局提供意见。

(一)京津冀各产业虚拟水贸易空间格局:

2012年全国各地区农业用水量可以通过《中国环境年鉴》中获取,而工业分行业用水量通过《中国经济普查年鉴》获取,年鉴中列出了各个地区规模以上工业企业的取水总量和总产出,对年鉴中数据进行等比例变化,得到2012年京津冀及全国其他地区各产业的直接用水量。由于建筑业和服务业的各个经济部门的用水量难以获取,将建筑业和服务业各个部门进行合并。最终,将42个经济部门整合为20个经济部门。由经济部门总产值与直接用水量得到京津冀及其他地区20个部门的直接用水系数,然后结合2012年京津冀和其他地区投入产出表,计算出分地区20部门的完全用水系数。结果见表1。最后,计算出京津冀各部门的虚拟水贸易量。结果见表2。

由表1可知,京津冀地区平均直接用水系数大幅度低于全国平均水平。同时,三地的各个经济部门的用水特征具有一定的相似性,京津冀直接用水系数较高的部门有京津冀的农业和电力、热力、燃气和水的生产供应业以及化学产品。完全用水系数较高的部门有京津冀的农业和食品烟草、纺织业和木材加工品和家具以,均超过了15m3/万元。从上面结果可知,京津冀地区各个产业部门的用水效率较高

由表2可知,京津冀三地的金属制品业及设备维修、通用设备、电气机械和器材以及仪器仪表业的乘数系数较大,均超过20倍。而各地区间乘数系数较大的部门有,北京和天津的通信设备计算机和其他电子设备,分别为32.99和43.55,高于其他地区平均的9.94;天津和河北的交通运输设备乘数系数分别为32.02和26.02,高于其他地区平均的12.88;河北的食品及烟草、木材加工品和家具乘数系数分别为61.29和93.28,高于其他地区平均的34.87和27.71。从结果来看,水资源匮乏的京津冀用水乘数系数高于全国平均水平,三地经济部门大幅带动了其他地区经济部门消耗水资源。

从虚拟水贸易量来看,京津冀各经济部门间的虚擬水的流量和流向也差异巨大。2012年,京津冀地区内各部门同全国其他地区进行贸易过程中输出了20.68亿m3虚拟水。其中,北京通过通信设备计算机和其他电子设备和金属制品业及设备维修的产品贸易对其他地区输出了1.5亿m3的虚拟水,而剩下的经济部门通过产品贸易为北京从其他地区输入了14.43亿m3的虚拟水;天津通过非金属矿物制品、金属冶炼和压延加工品和金属制品业及设备维修三个经济部门对其他地区输出了1.59亿m3的虚拟水,而剩下的部门通过产品贸易为天津从其他地区获得了18.06亿m3的虚拟水。而河北通过部分工业和服务业产品贸易输入了6.8亿的虚拟水,却通过农业和部分重工业向其他地区输出了64.89亿m3的虚拟水。虚拟水贸易不仅没有缓解整个京津冀地区的缺水状况,反而让这一现状变得更加严重。

由此可以看出,京津冀虚拟水资源的流动并非从富水地区流入贫水地区,而是由地区人口和市场决定,农业虚拟水从人口少的地区流向人口多的地区,而工业虚拟水从经济落后地区流向了经济繁荣地区。同时,北京和天津通过贸易引入的虚拟水更是来自北方等同样缺水且相对贫穷的城市,如,河北、内蒙和山西等地,从长远来看,这种转嫁用水矛盾的行为必然会对这些城市的经济发展和环境保护产生不利影响。而且,一旦这些城市发生用水危机,京津两地的虚拟水贸易格局必然会被打破,对地区乃至全国经济都会产生不利影响;而河北却向周边富裕的京津输出大量的工业虚拟水,向江苏、山东和河南等人口大省输出了大量农业虚拟水。这种现象完全与虚拟水战略相悖,最终只会使得整个京津冀自然水资源不断持续恶化。

(二)京津冀虚拟水贸易各产业结构的分析

为考察京津冀虚拟水贸易的产业结构分析,要从用水乘数和虚拟水贸易量两方面对不同经济部门进行分析。2012年,各地区对地区用水带动作用和地区间虚拟水贸易量各不相同。其中,北京和天津均以工业虚拟水贸易为主,占两地各自虚拟水贸易量的64.9%以上,而河北以农业虚拟水贸易为主。京津冀三地的农业用水带动作用较低,但是虚拟水贸易量都比较大,可见京津冀的农业与其他经济部门间未能产生更加深入的经贸交流。而北京和天津工业的虚拟水贸易量和用水乘数均大于农业和建筑及服务业,由此可见,工业产品是京津两地的虚拟水贸易的重要载体,而工农业产品是河北省虚拟水贸易的重要载体,对其进行分别研究,有助于发现京津冀虚拟水贸易格局的形成原因。

北京的工业经济部门中输入虚拟水总量较多的部门有电力、热力、燃气和水的生产和供应和金属冶炼及压延加工品;天津的工业经济部门中输入虚拟水较大的部门有电力、热力、燃气和水的生产和供应、化学产品和食品及烟草,同时两地的以开采业为代表的重工业的水的带动作用大幅度高于河北。可见,北京和天津输入的大量虚拟水凝结在高耗水产品和服务中。同时,北京和天津的重工业与其他工业部门虚拟水贸易频繁,对整个地区的用水效率的提升有带动作用。不可忽视,北京的交通运输设备、通信设备计算机和其他电子设备及仪器仪表等高科技高附加值产品对其他地区输出了虚拟水,说明了北京已经成为生产高端制造业产品和服务的地区,并从其他地区输入高用水产品。

河北对外输出巨量的农业虚拟水的同时又从其他地区输入了大量的工业虚拟水。输出的工业虚拟水主要为纺织业、非金属矿物制品和金属冶炼和压延加工品等低端制造业。河北是人口大省,矿产资源丰富,依托矿产资源发展起来的非金属矿物制品和金属冶炼和压延加工品是主要的虚拟水输出部门,也是主要的用水部门,使河北省大量的虚拟水输出隐含在高能耗产品中。但是,以金属和非金属等为原料的金属制品和交通运输设备,以及石油、炼焦产品和核燃料加工品等制造业却帮助河北输入了大量的虚拟水,体现了河北是全国低端产品供应基地的特点。不可忽视,木材加工及家具和造纸印刷行业为河北输入了大量虚拟水。这一情况也反映出了河北林业资源相对较少,自然环境较差的现状;更为严重的是,河北的高耗水部门的用水乘数作用普遍高于京津和全国平均水平,但虚拟水贸易量较少。可见,河北内部高水耗部门间关联密切,想要减少河北耗水,必须从河北各个工业经济部门共同发力减少水耗。

四、结论与建议

(一)结论

本文运用区域间投入产出模型对2012年间京津冀地区间各经济部门的虚拟水流动格局进行了研究。揭示了京津冀虚拟水贸易空间特征:

(1)京津冀同为水贫困地区,且用水效率要高于全国平均水平。但是,河北与京津相比存在较大差异。京津两地的以工业虚拟水贸易为主;而河北以农业虚拟水贸易为主。京津两地主要从北方周边地区引入工业虚拟水,从东北和新疆引入农业虚拟水,在很大程度上缓解了京津两地的水资源短缺的情况,但是两地引入虚拟水的地区也是水资源匮乏地区,这种虚拟水贸易格局的发展必然会导致整个北方地区水资源环境的不断恶化;而河北则向江苏、山东和河南等地输出农业虚拟水,使得本身水资源匮乏的京津冀整体水资源环境更加恶化。可见,由市场和政策因素的形成的京津冀虚拟水贸易格局有悖于自然虚拟水战略格局。

(2)京津冀的虚拟水输入和输出量巨大,产业结构是形成虚拟水贸易格局的主要原因。北京与天津同是区域核心城市,受限于土地资源禀赋稀缺和人力成本高昂等原因,高端制造和服务业等低耗水产业是两地的经济支柱作用,不适宜发展高水耗的重工业,所以京津两地主要引入电力热力燃气水的生产供应等基础工业虚拟水;而河北市农业和人口大省,主要对外大量输出农业和低端制造业虚拟水,而通过高端制造业部门引入虚拟水,原因在于河北工业实力较弱。

(二)建议

从京津冀区位角度看,京津冀的人均水资源量全国倒数,但是经济实力和发展潜力都十分巨大,人口必将快速的持续增长,地区水资源压力必然持续增大,而南水北调从现今趋势来看无法解决京津冀的缺水问题。因此,京津冀三地应该发挥各自优势扩大水资源的供给,京津冀生活废水量巨大又是沿海地区,发展海水淡化技术和中水回用技术不仅可以扩大水资源的供给,同时也可以带动地区就业促进经济发展,同时配合制定合理的贸易政策,从水资源丰富的地区引入高耗水产品,逐步改善三地自然水资源环境。

从京津冀产业结构来看,三地都需要对农业进行机械化和现代化升级。农业作为基础产业,向工业和服务业的延伸可以促进三次产业减少对水资源的使用。同时,三地应共同建立农产品深加工基地,打造当地农业品牌以减少农业虚拟水的输出。在工业方面,京津产业相似度较高,应该进行产业一体化整合,避免同质竞争引起用水浪费,而河北急需发展技术密集型低水耗的制造业。建议打破行政和所有制壁垒,使京津冀三地进行各个经济部门的相关技术交流,提高京津冀整体的水资源使用效率。在建筑及服务业方面,京津冀都应减少住房和公共设施的盲目投资,同时对三地的服务业也应形成共享机制,用京津的高端服务业带动河北服务业的升级,提升河北服务业的用水效率,真正做到区域一体化发展,不应靠单纯靠虚拟水贸易转嫁缺水矛盾来解决自身水资源匮乏问题,根据京津冀三地水资源禀赋和其他地區贸易联系,调整产业布局,才能从根本上解决京津冀水资源匮乏问题。

【参考文献】

[1] Allan, J.A., Water Stress and Global Mitigation: Water, Food and Trade, Aridlands Newsletter ALN , 1999, no. 45,http://ag.arizona.edu/OALS/ALN/aln45/allan.html

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[3] Dobos I, Tallos P. A dynamic input-output model with renewable resources[J]. Central European Journal of Operations Research, 2011, 21(2):295-305.

[4]Chapagain A K, Hoekstra A Y. Virtual Water Flows Between Nations in Relation to Trade in Livestock and Livestock Products[J]. 2003.

[5]中國投入产出学会课题组. 国民经济各部门水资源消耗及用水系数的投入产出分析——2002 年投入产出表系列分析报告之五[J]. 统计研究,2007,24(3):20-25

[6]Matheus S, Djossou F, Moua D, et al. An input-output analysis of trends in virtual water trade and the impact on water resources and uses in China. [J]. Economic Systems Research, 2011, 23(4):431-446.

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[8]李方一, 刘卫东, 刘红光. 区域间虚拟水贸易模型及其在山西省的应用[J]. 资源科学, 2012, 34(5):52-58.

[9]孙才志, 陈丽新, 刘玉玉.中国省级间农产品虚拟水流动适宜性评价[J]. 地理研究, 2011, 30(4):612-621.

[10]劉衛東. 中国2007年30省区市区域间投入产出表编制理论与实践[M]. 中国统计出版社, 2012.

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