黄河流域用水量与经济增长脱钩及驱动机制研究_张陈俊.pdf

收稿日期:20221014基金项目:教育部人文社会科学研究青年基金资助项目(22YJCZH232);江苏科技大学 2021 年引进人才科研启动经费资助项目(1042932103)作者简介:张陈俊(1987)，男，安徽六安人，副教授，博士，主要研究方向为水资源管理E-mail:zhangchenjun1987 126com【水资源】黄河流域用水量与经济增长脱钩及驱动机制研究张陈俊1，周雨雯2(1江苏科技大学 经济管理学院，江苏 镇江 212100;2河海大学 商学院，江苏 常州 213022)摘要:为推进黄河流域水资源节约集约利用，构建 Tapio 模型和 LMDI 模型，测算了 20002019 年用水总量与经济增长的脱钩弹性，并分解了脱钩弹性的驱动因素。研究表明:1)黄河流域用水总量与经济增长弱脱钩和强脱钩相互交替;2)黄河流域各省份脱钩状态存在差异，青海、甘肃、内蒙古、陕西和山东具有弱脱钩和强脱钩 2 种状态，四川具有弱脱钩、强脱钩和扩张负脱钩 3 种状态，宁夏、山西和河南具有扩张负脱钩、增加连接、弱脱钩和强脱钩 4 种状态;3)黄河流域及各省份用水总量与经济增长脱钩的抑制因素依次是经济发展和人口规模，促进因素依次是用水强度和产业结构;4)产业结构和用水强度对脱钩弹性的贡献在三次产业内部存在较大的差异，产业结构调整、用水强度下降对脱钩的贡献都主要来源于第一产业。关键词:用水量;经济增长;脱钩;LMDI;黄河流域中图分类号:TV2134;TV8821文献标志码:Adoi:103969/jissn10001379202307015引用格式:张陈俊，周雨雯黄河流域用水量与经济增长脱钩及驱动机制研究 J 人民黄河，2023，45(7):7985，115esearch on the Decoupling of Water Consumption and Economic Growth inthe Yellow iver Basin and Its Driving MechanismZHANG Chenjun1，ZHOU Yuwen2(1School of Economics and Management，Jiangsu University of Science and Technology，Zhenjiang 212100，China;2School of Business，Hohai University，Changzhou 213022，China)Abstract:In order to promote the conservation and intensive utilization of water resources in the Yellow iver Basin，this paper built Tapiomodel and LMDI model，calculated the decoupling elasticity of total water consumption and economic growth during the period of 20002019，and decomposed the driving factors of the decoupling elasticity The results show that a)the total water consumption and economicgrowth in the Yellow iver Basin have experienced weak decoupling and strong decoupling alternately b)The decoupling status of each prov-ince is different Qinghai，Gansu，Inner Mongolia，Shaanxi and Shandong have two states of weak decoupling and strong decoupling Sichuanhas three states of weak decoupling，strong decoupling and expansion negative decoupling Ningxia，Shanxi and Henan have four states of ex-pansion negative decoupling，increase connection，weak decoupling and strong decoupling c)The restraining factors of the decoupling be-tween the total water consumption and economic growth in the Yellow iver Basin and provinces are economic development and populationsize，and the promoting factors are water intensity and industrial structure d)The contribution of industrial structure and water intensity todecoupling elasticity is quite different among the three industries，the contribution of industrial structure adjustment and water intensity de-cline to decoupling mainly comes from the primary industryKey words:water consumption;economic growth;decoupling;LMDI;Yellow iver Basin水资源短缺已成为我国经济社会可持续发展的瓶颈制约。在 20002019 年，按不变价格计算，GDP 年均增长率达 902%，但是粗放式经济增长以资源消耗为代价，其中，用水总量年均增长率为 048%，而我国是一个十分缺水的国家，用水总量控制依然面临巨大的挑战。因此，在用水总量不增长的前提下实现经济增长，通过采取相关举措实现用水总量与经济增长之间的脱钩，是亟须解决的问题。黄河流域在我国经济社会发展和生态安全方面具有十分重要的地位。黄河流域 9 省份 2019 年地区生产总值为 246 万亿元，占全国 25 04%;用水总量为 1 281 1 亿 m3，占全国2128%。可见，黄河流域用水总量与经济增长的脱钩状况密切关系到全国用水总量与经济增长之间的脱钩。现有关于用水量与经济增长脱钩的研究主要集97第 45 卷第 7 期人民黄河Vol45，No72023 年 7 月YELLOWIVEJul，2023中在两个方面:1)对脱钩现状进行测算，主要采用Tapio 模型1。Wang 等2、Hu 等3、郭佳航等4 分别测算了北上广、江西、新疆水资源利用和经济增长之间的脱钩弹性，马海良等5 发现中国工业耗水量与经济增长之间的脱钩比较明显，Li 等6 分析了中国纺织工业水资源消耗与经济增长的脱钩关系。2)对脱钩的驱动 因 素 进 行 研 究，主 要 有 指 数 分 解 法(IndexDecomposition Analysis，IDA)和结构分解法(StructuralDecomposition Analysis，SDA)，广泛运用于用水量演变的驱 动 因 素 分 解710。对 数 均 值 迪 氏 分 解 法(Logarithmic Mean Divisia Index，LMDI)由 Ang11 12 提出，被认为是指数分解法中最优方法。许长新等13 将江苏产业用水与经济增长的脱钩驱动因素分解为产业结构、产业用水强度、经济发展水平、水资源禀赋及水资源总量。Wang 等14 将中国用水量与经济增长的脱钩弹性分解为水资源消耗强度、产业结构、经济发展、水资源利用率、水资源禀赋和人口规模。除此之外，吴丹等15 采用完全分解模型，分解京津冀地区不同行业用水脱钩的驱动因素;王喜峰等16 剖析了经济增长与水资源利用脱钩机制，推导出脱钩效应内部的子效应(即真实节水效应、资源配置效应和结构调整与疏解效应)。从现有研究看出:1)研究地区虽然涉及中国整体、西北地区、津京冀、直辖市以及各省份等，但是缺乏黄河流域及各省份用水量与经济增长的脱钩以及驱动因素研究。2)主要从时间维度出发，研究用水量与经济增长的脱钩状态及其驱动因素，缺乏从产业结构维度出发，研究脱钩状态及其驱动因素在产业内部的差异性。基于此，本文构建 Tapio 脱钩模型，测算用水总量与经济增长的脱钩状态，采用 LMDI 模型分解脱钩状态的驱动因素以及驱动因素在三次产业内部的差异。1模型构建与数据说明11脱钩弹性根据 Tapio1 的研究，黄河流域用水总量与经济增长的脱钩弹性 D 可以用下式计算:D=W/W0GDP/GDP0(1)式中:W、GDP 分别为时间由 0t 的用水总量、国内生产总值变化量，W0、GDP0分别为时间为 0 时用水总量、国内生产总值。根据 W/W0、GDP/GDP0和 D 值大小及符号的差异，将脱钩状态划分为脱钩、负脱钩和连接 3 种状态。其中:脱钩再划分为弱脱钩、强脱钩和衰退脱钩 3种，负脱钩再划分为扩张负脱钩、强负脱钩和弱负脱钩3 种，连接再划分为增长连接和衰退连接 2 种，共计 8种状态(见图 1)。图 1用水总量与经济增长脱钩状态示意12用水总量演变分解模型用水总量 W 计算公式如下:W=3i=1Wi=3i=1WiGiGiGGPP=3i=1IiSiEP(2)式中:Wi、Gi分别为三次产业用水量、增加值;G、P 分别为地区生产总值、人口数;Ii为第 i 产业用水量与增加值的比值，Ii=Wi/Gi，反映用水强度;Si为第 i 产业增加值与地区生产总值的比值，Si=Gi/G，反映产业结构;E 为地区生产总值与人口的比值，E=G/P，反映经济发展。本文选择 LMDI 模型分解黄河流域及各省份用水总量演变的驱动因素，将用水总量 W 由时间 0t 的变化量 W 表示为W=Wt W0=WI+WS+WE+WP(3)式中:Wt为时间为 t 时的用水总量，WI、WS、WE和 WP分别为用水强度、产业结构、经济发展和人口规模对用水总量变化的贡献量。WI=3i=1Wti W0ilnWti lnW0ilnItiI0i(4)WS=3i=1Wti W0ilnWti lnW0ilnStiS0i(5)WE=3i=1Wti W0ilnWti lnW0ilnEtE0(6)WP=3i=1Wti W0ilnWti lnW0ilnPtP0(7)08人 民 黄 河2023 年第 7 期式中:Wit、Wi0分别为第 i 产业在时间为 t、0 时的用水量，Iit、Ii0分别为第 i 产业在时间为 t、0 时的用水量与增加值的比值，Sit、Si0分别为第 i 产业在时间为t、0 时的增加值与地区生产总值的比值，Et、E0分别为在时间为 t、0 时的地区生产总值与人口的比值，Pt、P0分别为在时间为 t、0 时的人口数。13脱钩弹性分解模型将用水总量演变驱动因素分解模型运用到脱钩弹性分解，由式(1)、式(3)得到:D=(WI+WS+WE+WP)/W0GDP/GDP0=WI/W0GDP/GDP0+WS/W0GDP/GDP0+WE/W0GDP/GDP0+WP/W0GDP/GDP0=DI+DS+DE+DP(8)式中:DI、DS、DE、DP分别为用水强度、产业结构、经济发展、人口规模对用水总量与经济增长之间脱钩弹性的贡献。14数据来源本文研究时段为 20002019 年，所涉数据主要包括三次产业增加值、用水量、人口等，数据来自中国统计年鉴 中国水资源公报。1)三次