产业结构升级促进节水效益

这里的产业用水指第一产业、第二产业和第三产业的用水之和,包括农业用水、工业用水、生活用水中的公共用水。按照产业分类标准,涉及公共用水的各个行业如环卫、餐饮、宾馆、学校等都属于第三产业,因此公共用水也属于产业用水。在所有的社会活动中,只有局限于家庭空间内部的活动不属于产业的范畴,所以家庭生活用水不属于产业用水。

罗里·克拉克(2003)曾指出整个经合组织产业用水量的减少很大程度上要归功于效率的提高。

整个经济用水效率的增长有两方面原因。首先是节水科技进步所带来的各部门用水效率的提高,其次是因为经济结构调整,耗水量小的产业部门代替了耗水量大的产业部门(贾绍凤等,2004)。在这里需要用定量的方法来分解各产业(或部门)内部节水及结构调整分别对产业整体用水效率提高的贡献。

对于产业层面的结构调整,用p表示GDP总量,α0i和αti分别表示GDP总量中第i类产业在起始年份和第t年所占比重,q0和qt分别表示起始年份和第t年平均用水定额(单位GDP的用水量),qoi和qti是第i类产业起始年份和第t年的用水定额,则第t年实际用水总量为:

如果各产业的用水定额和经济结构自起始年份起保持不变,则第t年的用水量为:

在这里n是产业划分个数。如果把用水量的减少定义为节水量,显然,由于各产业内部用水定额的降低和结构调整所产生的节水总量为:

等式(9-3)可以转化为如下形式:

显然,ΔWtm代表了产业结构不变但产业内部用水定额下降所引起的用水变化,而ΔWsm则代表了纯粹由产业结构调整所引起的用水量变化。式(9-4)右边的第三项则表示二者的混合作用项,当结构和定额的变化较小时可以忽略,当结构和定额变化较大时不能忽略。所以纯粹由产业结构调整产生的对总节水的贡献率可以表示为:

纯粹由产业内部用水定额下降产生的总节水的贡献率为:

对于部门层面的结构调整,用pi表示第i类产业的增加值(或产值),α0j和αtj分别表示起始年份和第t年第i类产业中第j个部门在GDP总量中所占比重,q0i和qti分别表示起始年份和第t年第i类产业的平均用水定额,qoij和qtij是第j个部门的用水定额,则第t年的实际用水总量为:

这里j是第i类产业的部门个数。如果在第i类产业中每个部门的用水定额和经济结构保持不变,则第t年的用水量应当是:

部门结构调整对第i类产业的节水总量的贡献率为:

(www.xing528.com)

相对贡献率为:

产业和部门层面的结构调整对节水的总贡献为:

相对贡献率百分比为:

实际上产业层次和部门层次的节水贡献可以统一分析。经济用水平均定额的变化可以逐步分解:

其中产业平均用水的下降q0i-qti可以进一步分解:

把式(9-16)带入(915)得:

式(917)中的第一项表示产业层次的结构调整的作用,第二项表示部门层次的结构调整的作用,第三项表示部门内部节水进步的作用,最后两项是混合项。式(9-17)表明了这些不同的项都是同一物理量的分割,量纲完全相同。产业层次结构调整的节水效应与部门层次结构调整的节水效应是可以统一分析的。下面我们将根据公式中的第一项和第二项分析纯粹由经济结构调整产生的节水效应(即没有考虑混合项中的结构调整的作用,因而是偏低估计),见案例9-1。

案例9-1:

北京市产业结构调整的节水效应

图9-1　1980年以来北京市年用水量的变化图

北京是缺水最严重的大城市之一。其人均可利用水资源只有大约300m3。但是值得注意的一个事实是:自1978年以来,北京的国内生产总值(GDP)已经连续24年以每年平均10%的速度增长,同时经济生产用水量维持了零增长(见图9-1)。产业结构调整对用水零增长的贡献有多大?

平均用水定额减少的原因有两个主要方面。一个是通过部门技术和管理创新达到的用水定额减少;另一个是产业层面和部门层面的经济结构调整。耗水量大的产业和部门所占比重降低导致平均用水定额降低。20世纪80年代,平均用水定额的减少完全来源于产业和部门用水定额的减少。那一时期,经济结构变化对水的影响效果是负的。具体原因是在工业化迅猛发展过程中耗水量大的产业(如工业)和部门(如化学和冶金)的比例增大了。20世纪90年代,北京经济结构调整的节水作用表现为正,到21世纪初,经济结构调整已成为平均用水定额减少的主要因素(约占60%),并仍旧显示了进一步增长的趋势。产业结构调整比部门结构调整的节水作用更显著。前者占结构调整对整个节水贡献率的90%。

表9-3　北京经济结构调整的节水量(×106m3)