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山東省多年平均淡水資源總量為305．8億m3，僅占全國水資源總量的1％，但人口卻占全國的7．07％，人均水資源占有量344m3，僅為全國平均水平的1／6，世界平均水平的1／24。根據聯合國制定的水資源標準，山東省屬于人均水資源量低于500m3的極度缺水區［1］。要解決山東缺水問題，根本上要走內涵發展的道路，節約用水和保護水環境是關鍵，其中調整第1、2、3產業的結構，建立基于水資源保護的節水型社會是協調社會經濟發展和水資源矛盾的唯一舉措。“虛擬水”概念是由英國倫敦大學教授J．A．Allan在1993年提出來的。開始時是指包含在世界糧食貿易中的水資源，后來延伸到隱含于水密集型產品中的水資源量［2］。   虛擬水貿易是指國家或地區之間通過進出口商品或服務而進行水資源量的間接交易。如，生產1kg蔬菜平均需要消耗200kg水量，如果不考慮調入山東省的蔬菜量，按有50％的蔬菜約0．2億t參與外銷，相當于從山東省調出了40億m3水量［3］。而跨流域工程調水等真實水的調配方式具有投資大、水價高、移民和占地多、水質和生態安全風險大等缺點，運用虛擬水貿易進行水資源的二次調配，并將該思想運用于山東省水資源配置和保護，具有其現實可行性和必要性。目前虛擬水貿易分析大多采用針對具體產品的表觀消費方法，只適用于對農產品虛擬水貿易的核算，難以衡量工業產品的虛擬水貿易量，更難從宏觀經濟的角度系統把握區域間虛擬水的流動關系，且存在進出口產品重復計算的風險［4］。基于投入產出分析的虛擬水研究方法可以有效地克服以上不足。   投入產出分析方法是由美國哈佛大學教授、經濟學家W．Leontief于20世紀30年代研究并創立的一種反映經濟系統各部分之間投入與產出數量依存關系，廣泛應用于經濟分析、政策模擬、計劃制定以及能源、水資源、環境保護等領域的數量分析方法［5］。采用投入產出方法研究山東省虛擬水貿易有助于深入剖析宏觀經濟與水資源之間的雙重關系：一方面，水是工業的血液、農業的命脈，日益緊缺的水資源狀況很大程度上制約了經濟的發展和產業結構的調整；另一方面，經濟的發展又反作用于水資源的開發利用，各種工程項目的實施，無論是開源還是節流，都需要經濟的發展提供必要的資金和物質保證。因此，本文選取投入產出方法對山東省的虛擬水貿易進行計算，并對計算結果進行分析，提出符合山東省實際的意見和建議，為省內水資源配置提供有益的參考。   1分析方法   投入產出分析主要是通過投入產出表的編制及相應數學模型的建立，來反映經濟系統中各產品部門之間的相互關系。在投入產出表的基礎上將水資源使用量加入其中，制作水資源投入產出表，并以其為工具，計算出直接耗水及完全耗水等耗水系數，是該分析方法的關鍵。   1．1耗水系數   耗水是用來測度各生產部門用水強度的指標，可用以反映各部門在生產過程中對水資源的依賴程度及水資源在各部門的利用效率。一些部門在生產活動中可能用到上游生產部門的產出產品或服務，由此帶來部門間接用水，因此，在對耗水量進行分析時，分為直接耗水及間接耗水2部分［6］。（1）直接耗水系數。直接耗水系數即生產部門單位產值的直接耗水指數，相當于常用的萬元產值取水量。表達式為：Hj＝Wj／Xj式中：Wj為j部門生產過程中的用水量；Xj為j部門產出產品或服務的數量。（2）完全耗水系數。完全耗水系數是指生產部門生產單位產值所消耗的包含于所有其他部門提供給該部門的中間產品中所消耗的水資源總量。表達式為：D＝H（I－A）－1＝（dj）式中：H為直接耗水系數矩陣；A為直接消耗系數矩陣，A＝［aij］，aij＝xij／xj，表征第j部門生產單位產品所直接消耗的第i部門產品的數量；（I－A）－1為列昂惕夫逆矩陣，用以表征直接消耗于完全消耗之間的相關關系［7］。與直接耗水系數相比，完全耗水系數能夠更加準確、全面地度量各部門在生產活動中對水資源的使用情況。   1．2輸入輸出虛擬水   就山東省而言，產品的凈流出量由國外使用、國內省外使用、進口和外省流入4項組成，其中國外使用和國內省外使用為輸出項，進口和外省流入為輸入項。凈輸出為輸出項與輸入項之差，正值說明該部門產品輸出大于輸入，負值說明該部門產品輸入大于輸出。根據《山東省投入產出表》中的數據，山東省向省外輸出的產品及服務的價值總量在1997年及2002年的表中只用一項“凈流出”表示，而在2007年的表中，分列為“國外使用”、“國內省外使用”、“進口”和“省外流入”4項，針對這一數據情況，對1997年及2002年只計算了凈流出的虛擬水量，而對2007年的數據，則將“國外使用”和“國內省外使用”合并為輸出產品及服務的價值，將“進口”和“省外流入”合并為輸入產品及服務的價值，而輸出產品及服務價值量減輸入產品及服務價值量之差則為凈流出價值。在分析各行業產品的輸入輸出所帶來的虛擬水效應時可根據產品及服務凈輸出量與相應完全耗水系數的乘積得出；而在計算14個行業的總輸出虛擬水量時，由于完全耗水系數中存在行業間耗水量重復計算的問題，故應采用各行業產品及服務凈輸出量與相應直接耗水系數乘積之和。   2數據來源及處理   2．1數據來源   鑒于投入產出數據的限制，本研究選定的基準年為1997年、2002年和2007年。數據來源分別為：①1997年、2002年、2007年《山東省投入產出表（價值型）》中各產品部門的投入產出數據；②1997年、2002年、2007年《山東省水資源公報》中山東省取用水總量及農業用水量數據；③1997、2002、2007年《山東省環境年鑒》中各工業行業用水量數據。   #p#分頁標題#e# 2．2產業及數據合并   由于宏觀經濟系統龐大及缺乏行業內部數據等原因，無法對各分支行業均進行計算和分析，故在計算之前，對各產業部門進行了分類和合并。結合經濟生產和水資源使用兩方面的因素，并以《山東省投入產出表》中的行業分類作為基本參考，將山東省宏觀經濟系統大體劃分為以下14個產業部門［8］，如表1所示。在此分類的基礎上對山東省14個行業的投入產出數據及用水量數據進行合并，為下一步的宏觀經濟水資源投入產出計算作準備。   3計算及結果   在理論方法和數據準備的基礎上，對1997、2002、2007年山東省的輸出虛擬水量分別進行計算，得出結果見表2、表3。   4分析與結論   根據虛擬水的概念，區域產品或產值的輸入和輸出，就意味著水量的調入和調出。由于各行業產品的流入流出而帶來的水量的流入流出在各行業間相差也較大，如2007年食品工業為2．4162×105萬m3，而電力及蒸汽熱水生產和供應業為－0．399×105萬m3，這說明，就山東區域內而言，通過輸出食品，輸出水量2．4162×105萬m3，而電力行業的生產過程及供應卻間接性地帶來了0．399×105萬m3的水量的引入。通過分析凈流出耗水量，如果能夠在結構調整時，增加輸出水量少的行業部分的比重，同時降低輸出水量多的行業部門的比重，那么對于省內水量的可持續發展而言，意義是非常重大的。   4．1分行業虛擬水分析   （1）根據表2和表3中的計算結果，對國民經濟3大產業進行比較，見表4。,以2002年為例，山東省農業部門輸出1．49×105萬m3虛擬水，占總輸出虛擬水的92．79％，工業部門輸出0．08×105萬m3虛擬水，占總輸出虛擬水的5．84％。而從貿易經濟量來看，2002年山東省農業輸出158．8億元，僅占總貿易輸出量的7．75％；工業輸出1842．6億元，占到總貿易輸出量的89．92％。這說明山東省2007年的農業貿易輸出量雖遠小于工業貿易輸出量，但輸出的都是水資源密集型農產品。對水資源短缺的山東省而言，大量水資源密集型產品的輸出，直接加劇了水資源供需矛盾。（2）縱觀3年數據，工業產業中，食品制造業和紡織縫紉及皮革工業的虛擬水凈輸出量均位居前列，食品制造業和紡織縫紉及皮革工業的生產原料均來自農業，農業是耗水量最大的產業部門，導致食品制造業和紡織縫紉及皮革工業在生產過程中消耗的間接用水量較大。（3）雖然工業產品中的虛擬水含量遠不及農業，但是作為宏觀經濟的一部分，對其虛擬水貿易進行研究也是非常必要的：①工業是與農業同等重要的支柱產業，農業及第3產業的生產活動依賴于工業創造的良好條件；②調節地區內部產業結構，達到區域內水資源的優化配置，是研究山東省虛擬水貿易的最終目的，而工業產品中的虛擬水含量是重要的參考依據。（4）從分行業角度分析，應適量消減農業在山東省經濟中所占的份額，鼓勵實施虛擬水戰略，加大糧食進口；工業應調整其產業結構，向節水型產業的方向發展；第3產業消耗較少的虛擬水，應作為今后的行業重點進行發展。   4．2年際虛擬水分析   （1）計算結果表明，1997、2002、2007這3年的凈輸出虛擬水量分別為：2．1571×105萬m3、1．6058×105萬m3、－2．7731×105萬m3，由數據可看出，3年的凈輸出虛擬水呈明顯下降的趨勢，就分行業數據而言，農業3年的數值分別為：2．1623×105萬m3、1．49×105萬m3、－3．5602×105萬m3。說明近年來，通過商品貿易的形式，山東省減少了虛擬水的輸出，這對緩解水資源短缺是十分有益的。（2）具體到各行業，農業凈輸出虛擬水量呈持續下降趨勢，與總量保持一致，尤其是在2002－2007年，由凈輸出轉變為凈輸入狀態，這對我省水資源保護和可持續利用是有利的；第3產業的凈輸出虛擬水量亦持續上升，但不高于該產業貿易輸出量的增長速度，在合理范圍之內；工業凈輸出虛擬水量持續上升，且高于其貿易輸出量的增長速度，主要與生產過程中的用水效率有關，這種形勢應通過加大節水力度進行扭轉。   5結論   隨著人口的不斷增長和經濟規模的進一步擴大，水資源短缺問題的解決不應僅僅局限于對本地區水資源的開發利用，而需要從全局的角度出發，采用系統的方法進行分析，從外圍尋求解決地區內部問題的對策。虛擬水貿易戰略即為解決該問題的有效思路。虛擬水貿易量的計算是本研究的難點和關鍵。計算過程中使用的投入產出方法能夠反映各產業部門之間的聯系，較為清晰地量化區域經濟貿易過程中的水資源調配量，具有以下優點：估算全面，涵蓋了宏觀經濟各產業部門；利用投入產出關系，在考慮各部門間復雜聯系的前提下，計算方法相對簡明，數據口徑統一，可操作性強；方法依賴于投入產出表和部門用水量的數據，計算結果精確可靠。虛擬水戰略具有遠見性、前瞻性和科學性，對山東省而言，也具有挑戰性。具體而言，在虛擬水貿易的指導下，在保證國家生態安全、糧食安全與穩定提高農民收入的前提下，應從水的產出率角度出發，調整用水結構，提高第2、3產業的比例，農業內部提高節水高效作物的比例，以及工業內部提高節水高新科技產業的比例。這應作為政府政策引導的重要方向。   6討論   （1）本文分析過程中所使用的1997、2002、2007年山東省投入產出表均為現價價值型表，由于缺乏3年現價與不變價之間的衡量關系，難以準確地定量比較3年之間各項系數之間的數量增減，只能定性地刻畫3年數據的變化趨勢。（2）由于本文的研究基于宏觀經濟的角度，數據源自于1997、2002、2007年投入產出表，其中農業是作為一個大類進行劃分，而農業的構成決定了分析較為困難，其下屬的農作物、蔬菜、林業、漁業、牧業及副業等的用水量及輸出輸入量相差很大，但是在本文中計算產品輸出輸入虛擬水量時難以表現出來，以后的研究中，有待深入分析3年間凈輸出虛擬水量變化較大的具體原因。雖然本文選擇和采用的數據指標比較單一，但研究結果可以看出，山東省作為一個水資源缺乏且時空分布不均的地區，運用虛擬水貿易的理論進行水資源分析是可行的，且說明了一些問題，值得政府部門參考。#p#分頁標題#e#   虛擬水戰略并不是簡單地控制區域內虛擬水含量高的行業，也不是單純地進口虛擬水含量高的產品，而是要優化產業結構，優化進出口產品比例。因此，在虛擬水貿易領域仍有更深入細致的研究要做，以真正為政府部門的水資源管理工作提供有效依據。