因素分解模型的工業用水變化分析

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實例分析

數據來源與處理以1996～2008年為樣本期，計算所采用的數據來自相應年份《北京統計年鑒》［7］及《中國經濟普查年鑒》［8］，部分數據通過簡單計算和整理得到。考慮到數據的可得性，工業用水量指規模以上工業取新鮮水量，未包含再生水、雨洪利用等；工業增加值數據運用工業品出廠價格指數進行平減（采用2008年不變價計算），以剔除價格波動的影響。另外，由于2002年以后部門分類略有不同，根據數據的獲得情況及行業特點，本文將北京市34個工業部門整理合并為20個部門。

工業總取水量變化水量變化趨勢。由圖可看出，1996～2008年北京市工業取水量呈下降趨勢。取水量由1996年的7．97×108m3下降到2008年的3．14×108m3，年均下降7．5％。其中，2000～2004年下降速度較快，年均下降14．1％。

各部門取水量變化北京市工業用水具有明顯的行業特征，少數大用水部門使用了大量的水資源。1996～2008年11個部門取水量占全部工業部門的93．3％～96．2％。其中，電力熱力的生產和加工業、化學工業、金屬冶煉及延壓加工業、食品制造及煙草加工業、石油加工煉焦及核燃料加工業等5個部門的取水量占全部工業部門總量的74．4％～79．7％。此外，1996～2008年各部門用水格局逐漸變化。化學工業、石油加工煉焦及核燃料加工業、紡織業等行業的取水比例有較大幅度的下降；食品制造及煙草加工業，通用、專用設備制造業，交通運輸設備制造業，通信設備、計算機及其他電子設備制造業的取水比例逐漸上升。

工業用水因素分解以1996年為基期，根據式（5）～（7）對北京市1996～2008年的工業用水取水量變化進行分解，計算水資源利用變化的產出效應、結構效應和技術效應，分解結果見表1，各因素對節水效應的貢獻度見圖2。由表1、圖2可知，1996～2008年產出效應對節水效應的貢獻度為負值，表明該時期工業產出規模的擴大對水資源利用具有拉動作用。產業結構對節水效應的貢獻度在1996～2000、2004～2008年為負值，拉動了水資源需求；在2000～2004年為正值，對水資源利用具有抑制作用，說明工業產業結構對水資源利用變化的影響存在不穩定性。而技術效應對節水的貢獻度均為正值，且其絕對值遠大于產出效應和結構效應的貢獻度，說明工業用水強度的下降對水資源利用具有明顯的抑制作用。具體來看，產出效應和結構效應分別造成水資源利用增加64864．0×104、28720．7×104m3，而技術效應累計減少水資源利用141907．1×104m3，明顯大于產出效應和結構效應對水資源利用的拉動作用。且各時期對水資源利用的抑制作用均大于拉動作用的影響，從而導致水資源利用呈下降趨勢。為更好地分析結構效應和技術效應對北京市工業水資源利用變化產生的影響，從工業各部門角度進一步進行分析（其中煤炭開采和洗選業1、金屬礦采選業2、非金屬礦及其他礦采選業3、食品制造及煙草加工業4、紡織業5、紡織服裝鞋帽皮革毛皮羽毛（絨）及其制品業6、木材加工及家具制造業7、造紙印刷及文教體育用品制造業8、石油加工煉焦及核燃料加工業9、化學工業10、非金屬礦物制品業11、金屬冶煉及壓延加工業12、金屬制品業13、通用、專用設備制造業14、交通運輸設備制造業15、電氣機械及器材制造業16、通信設備、計算機及其他電子設備制造業17、儀器儀表及文化、辦公用品制造業18、電力熱力的生產和供應業19、燃氣生產和供應業20），共20個部門因素分解結果見表2。

（1）結構效應影響。由表2可看出：①在整個樣本區間內，金屬冶煉及壓延加工業、石油加工煉焦及核燃料加工業等11個行業部門對水資源利用表現為抑制作用，呈現出較好的節水效果，說明工業結構正逐漸向低水耗結構調整。②分段來考慮，1996～2000年20個工業部門中，結構效應為負值的部門有11個，絕對量上金屬冶煉及壓延加工業、石油加工煉焦及核燃料加工業、紡織業和交通運輸設備制造業最為明顯，這11個部門的結構效應帶來的水資源抑制效應總計為－8598．6×104m3；而結構效應為正值的部門有9個，除電力熱力的生產和供應業外，其他8個部門的結構效應為5793．0×104m3，最終這19個部門的結構效應之和為－2805．6×104m3。但這些部門的抑制作用不足以抵消電力熱力的生產和供應業的拉動作用，最終導致結構效應總體上增加了水資源的利用。③2004～2008年，結構效應為負值的部門有9個，其中屬于高水耗部門的有5個。這9個部門結構效應的抑制效應和為－7898．5×104m3，遠大于除電力部門以外其他10個部門的拉動效應1329．3×104m3。這19個部門的結構效應累計為負值，即對水資源利用呈抑制作用，抑制效應和為－6569．2×104m3。而電力熱力的生產和供應業的拉動作用為13616．4×104m3，最終導致結構效應總體上增加了水資源的利用。因此，電力熱力生產和供應業對工業水資源利用起最重要的作用。④2000～2004年總體結構效應為負值，表現為抑制作用。20個工業部門中，結構效應為負值的部門有13個，其中屬于高水耗部門的有7個，表明該時期北京市加大了工業結構調整的力度。據資料統計，與2000年相比，2004年食品制造及煙草加工業、紡織業、造紙和印刷業、石油加工煉焦及核燃料加工業等行業的產值比重下降幅度均超過20％，非金屬礦物制品業、黑色金屬冶煉及壓延加工，金屬制品業等行業的產值比重分別下降16．00％、9．28％和19．55％。

（2）技術效應影響。從整個樣本區間看，除非金屬礦及其他礦采選業外，其他行業的技術效應均為負值，這對水資源利用的減少起到積極作用。其中，電力熱力的生產和供應業的貢獻最為明顯，其技術效應為－81437．9×104m3，占全行業總技術效應份額的比重為57．4％。其次是化學工業、金屬冶煉及壓延加工業、石油加工煉焦及核燃料、非金屬礦物制品業和食品制造及煙草加工業，這5個行業的技術效應占全行業比例的28．4％。但從時間序列來看，這5個行業的技術效應貢獻比例在不斷降低，從1996的32．43％下降到2008年的9．59％，說明這些行業用水效率提高的空間在縮小。

結語

a．運用因素分解方法對北京市工業用水變化進行分析，在整個研究期內技術效應是唯一抑制水資源需求的因素，且作用顯著。b．近年來，北京市一直在進行產業結構調整，但受電力、熱力行業的結構正效應影響，總體結構效應對北京市節水作用并不明顯。c．未來受節水技術創新的制約，技術效率因素的節水空間縮小，如何進一步優化、均衡包括電力、熱力行業在內的工業產業結構尤為重要。

作者：劉云楓孔偉單位：北京工業大學經濟與管理學院