摘要：本文借鉴Kaya恒等式，并应用LMDI-Ⅰ分解模型，分析驱动中国2003-2014年三大产业生产用水消耗的人口效应、经济水平效应和用水效率效应的时空演绎特征。研究发现，人口效应是抑制第一产业和促进第二产业以及第三产业生产用水消耗的主要因素之一，同时经济水平效应对三大产业生产用水消耗主要表现为正向促进效应，而用水效率效应则主要表现为负向抑制效应。每个省区的从业人员变动、经济水平变动和用水效率变动共同决定了全国生产用水消耗的变动，在当前特定情况下，地区生产用水消耗的下降与全国生产用水消耗下降存在不一致性，因此，为了顺利实现全国水资源节约的整体目标，需要及时评估各省区对全国水资源节约的贡献度，准确把握中国生产用水消耗的空间分布特征，重点关注那些对生产用水消耗影响较为关键的省区，以尽快实现对水资源消耗总量的有效控制。
关键词：生产用水；时空演绎；人口效应；经济水平效应；用水效率效应；三次产业
文献标识码：A 文章编号：1002―2848―2017（02）―0095―14
一、引言
当前，水资源短缺已经成为全球性的问题，而中国人均淡水资源拥有量仅为世界人均水平的四分之一，同时从2000年到2014年的15年间，我国人均水资源拥有量从2193.9立方米下降到1998.6立方米，水资源形势更为严峻，水资源短缺已成为制约我国经济可持续发展的重要瓶颈。当前水资源消耗管控是我国战略性资源消耗管控的一部分，总体要求就是依据水资源禀赋、生态用水需求和经济社会发展合理需要等因素，来确定用水总量控制目标。2013年，国务院办公厅印发的《实行最严格水资源管理制度考核办法》，明确了各省区2020年和2030年的用水总量控制目标，即确定了各省区水资源消耗管控的上限。因此本文将着眼于中国生产用水现状，借鉴并拓展LMDI-Ⅰ分解法，对生产用水变化的驱动效应进行详细探究，以找准隐藏在中国生产用水变化背后的真实驱动因素，进一步地，将各驱动因素按照三大产业的划分标准分解至我国30个省、市、自治区，以更好地把握中国生产用水变化的时空分布规律，并从产业视角和省区视角深化对全国水资源消耗系统的驱动因素和运行机制的认识，同时对从宏观上准确监测和控制水资源消耗目标的实现进度也具有一定的参考价值。
生产用水变化的驱动效应是指导致人类生产用水变化的影响因素，主要包括经济增长、产业结构变动、人口变动与技术效率等，是当前国内外水资源研究的热点问题。其中Beatrice研究了南非西开普敦省1952―2002年水资源的农业全要素生产率，并提出了促进用水效率提升的措施。而国内学者如孙才志等通过构建生产用水变化的全要素分解模型，测度了1994―2007年辽宁省产业用水变化驱动的经济增长效应、产业结构效应与用水强度效应。徐志伟等以京津冀地区的生产用水为例，通过多目标决策模型定量分析了不同产业水资源利用效率与地区生产需水阈值的变化关系。秦昌波等采用LMDI-Ⅰ方法从经济规模效应、产业结构效应和用水技术效应三个方面分析了陕西省用水变动的驱动因素及影响程度。吕文慧等以西北半干旱地区新疆为例，基于拉斯拜尔指数的完全分解模型测度了2005-2010年经济增长效应、产业结构效应与用水强度效应对新疆产业用水的驱动效应。洪思扬等又以北京市为例，从产业结构效应、技术效应和经济产出效应的视角人手对北京市第三产业的用水特征及其发展战略展开了深入探讨。
具体到产业用水方面的研究，国内外学者也进行了诸多有益的探索，较具代表性的有Duarte等和Hassan分别对西班牙和南非各产业部门的用水状况进行了分析，指出分析产业用水特性时不能仅用直接用水系数、完全用水系数和关联度等指标，还应进行全面的分析。Sachidananda等通过建立仿真模拟工具来分析美国农业和工业等部门耗水状况，并据此提出提高部门用水效率的建议。国内学者如岳书敬等以长三角地区为例，分析了长三角地区行业间水资源消耗的差异性。项潇智等以中国能源产业为抓手，分析了我国能源产业的用水现状，评估并预测了各类能源产出的发展趋势。孙才志等基于经济学中的边际思想，计算出1997-2007年中国以及31个地区产业用水的规模边际、技术边际与结构边际，分析了中国产业用水边际效应的时空分异规律。此外，在研究方法层面，研究者采用的分解方法主要有结构分解分析（SDA）和指数分解分析（IDA）。其中，SDA法需从投入产出表中获取数据，以对研究指标进行分解分析，在水资源中的应用主要有Zhang et al、Zhi et al等；IDA法最初的提出是基于1970年以来对能源利用结构和利用效率变化的研究，主要的研究方法包括与拉斯拜尔指数相关的分解方法和与迪氏指数相关的分解方法，利用拉斯拜尔指数进行分解分析会造成很大的残差，而与迪氏指数相关的完全分解模型（LM-DI-I）可以将残差均匀地分配到各部门中，分解< 免费论文网：http://wWw.lwlWlw.com/ 】结果不包含残差项，并且更符合实际要求。
综上所述，上述文献大多选取我国三大地带的某一代表性省区或某一行业为研究对象，研究视角较为狭窄，且忽视中国生产用水消耗演绎的空间差异特征，无法明晰中国整体和各省区之间生产用水的演绎规律，且缺乏针对我国主要省区对生产用水演绎驱动因素的贡献度分析，导致研究结果指向性不强，政策建议可操作性有限。因此本文尝试进行以下拓展：第一，不同于以往文献，本文不仅针对中国整体和分产业生产用水变化驱动因素进行实证分析，还以30个主要省区为具体研究对象，计算各省区对各驱动因素的贡献值，准确把握对我国生产用水变动起主要作用的具体省区及其空间分布规律。同时阐述省区层面产生差异的特征性事实及其差异产生的原因，这对于认识中国生产用水消耗演绎的历史轨迹，把握生产用水消耗的产业基础，制定出合理而切合实际的节水型政策，促进我国各生产部门实现水资源节约、环境保护和经济发展三者之间的统筹协调与可持续发展至关重要。第二，本文以2003-2014年为时间跨度，并充分考虑区域发展战略导向可能会带来的阶段性特征，依据生产用水消耗自身变化特征和演绎规律将其分为三个阶段，基于三大产业的维度来探讨各省区对三大驱动因素的贡献度，从人口效应、经济水平效应和用水效率效应三个层面?碇氐憬沂局泄?三次产业生产用水消耗的时空规律、分布模式和演化特征，较长的研究期限和合理的区间划分能够确保发现生产用水消耗的动态演绎规律，为我国实现水资源节约和经济发展的双赢提供一定的政策参考，且具有较强的实践价值。本文结构安排如下：第一部分为引言和文献综述，第二部分为研究方法与数据来源，第三部分为生产用水结构、人口结构与经济结构的变化分析，第四部分为生产用水消耗量的时空变化分解分析，第五部分为本文的结论和启示。 （二）数据来源
根据上述公式，本文所需的主要数据包括中国以及30个省、市、自治区（西藏除外）的人口总量、三大产业耗水量和三大产业国内生产总值，其中人口总量、分产业人口从业数据、国内生产总值和生产用水消耗量主要来源于历年《中国统计年鉴》、各省、市、自治区统计年鉴和水资源公报，同时国内生产总值已按照2003年不变价进行了平减处理。
三、生产用水结构、人口结构与
经济结构的变化分析
我们根据相关数据和资料，得出2003-2014年中国三次产业的生产用水变化趋势表、三次产业从业人员变化趋势表和三次产业产值占比变化趋势图，具体结果如表1、表2和图1所示。其中AW、IW和SW分别代表第一产业、第二产业和第三产业的耗水量，AWP、IWP和SWP分别代表第一产业、第二产业和第三产业的耗水占比；AE、IE和SE分别代表第一产业、第二产业和第三产业的从业人员数，AEP、IEP和SEP分别代表第一产业、第二产业和第三产业的从业人员占比。
如表1所示，2003-2014年，中国耗水总量整体呈现上升趋势，增量达774.85亿立方米，平均每年增加64.57亿立方米。同时2003年以来我国耗水总量增速却呈现逐渐下降的趋势，其中增长最快的时间段为2003-2004年，增速高达4.28%，此后增速虽有所下降，然而一直到2013-2014年其消耗总量才开始下降，即增长速度变为负值。此外从表1中还可以看出，我国第一产业耗水量远大于第二和第三产业，但是用水增长速度却呈现出第三产业快于第二产业和第二产业快于第一产业的走势。着眼于耗水边际贡献的视角，2003-2014年的12年间，第一产业用水量增加436.5亿立方米，占用水总增加量的56.33%，第二产业用水量增加179.2亿立方米，占用水总增加量的23.13%，第三产业用水量增加159.15亿立方米，占用水总增加量的20.54%。进一步从分产业逐年耗水增长趋势来看，第一产业用水增加速度最快的时段均为2003-2004年，其次为2011-2012年，而其余时间段第一产业用水增长速度呈现出正负交替的走势。第二产业用水增长速度出现了两个明显的下降期，分别为2007-2009年和2012-2014年两个阶段，这和国际金融危机以及我国经济结构战略性调整的步伐较为一致，是工业增长速度在生产用水消耗中的真实体现。第三产业用水增长速度的走势总体较为平稳，除2012年为负值外，其余年份增加速度较快，这是近年来我国第三产业快速发展和产业结构逐步优化的结果。从各产业耗水量占比的角度来看，第一产业耗水量占比一直维持在62.9%左右，其走势大致呈现出具有两个波谷的“W”型，第二产业耗水量占比在23.12%上下，其走势大致呈现出具有两个波峰的“M”型，表明第三产业耗水量占比大致维持在13.97%左右，其走势呈现出只有一个波谷的“N”型，且其波谷状态右偏，即第三产业耗水量占比在经过一段时期的上升后，于2012年突然跌入谷底后再次上升。
表2是中国三次产业从业人员数及其占比走势的状况，是我国人口就业结构的具体反映。首先从整体来看，我国三大产业从业人员结构特征从2003年的“一、三、二”演变成2014年的“三、二、一”，从根本上初步实现了就业结构的彻底转型升级。从分产业来看，我国第一产业从业人员数呈现出急速下降的态势，并于201 1年首先被第三产业从业人员数反超，再于2014年被第二产业从业人员数反超，从2003-2014年的12年间，第一产业从业人员数总计下降13414万人，平均每年下降1117.83万人，从下降速度的角度来看，从2003-2012年，我国第一产业从业人员数下降速度呈现出较为稳定的态势，大致维持在3%-4%上下，从2012年以来，其下降速度进一步加快，高达6%，体现出我国近年来非农化进程的快速推进。第二产业从业人员数总计增加了7172万人，平均每年增加597.67万人，从纵向演变趋势来看，我国第二产业从业人员数尽管总体在上涨，然而自2013年开始，我国第二产业从业人员数开始缓慢下降，总体来看其占比走势也表现出基本相同的态势。从2003-2014年，我国第三产业从业人员数急剧增加，总计增加9759万人，平均每年增加813.25万人，其增长速度总体上也表现出较快的态势，尤其是近两年，增长速度高达6%-7%，占比也高达40.6%，成为吸纳第一产业劳动力转移的主阵地。
如图1所示，经济结构的变化是通过三次产业产值占当年地区生产总值的比值来反映。从2003-2014年的12年间，我国三大产业产值平均占比呈现出“二、三、一”的结构特征，即第二?a业占比（46.28%）大于第三产业占比（42.78%）大于第一产业占比（10.94%）。而着眼于各产值占比的纵向演变趋势，我们发现第一产业占比呈现出逐年下降的态势，从2003年的13.64%下降到2014年的9.1%，下降4.54个百分点。第二产业产值占比的走势分为两个阶段，其中2003-2012年其产值占比波动较大，具有三个波峰，分别位于2004年、2008年和2011年，其最高占比高达48.16%，此后2013-2014年其产值占比开始急剧下降，并于2014年被第三产业反超。第三产业产值占比呈现出稳步上涨的态势，从2003年的41.26%增加到2014年的47.65%，上涨了6.39个百分点，其中2008-2014年的上涨趋势较为明显，最终在2014年实现超过第二产业占比的目标，成为我国经济增长的主力军，初步实现经济发展“三、二、一”的产业结构特征，这是我同产业结构调整战略性转变的有力证据。
四、生产用水消耗量的时空变化分解分析
（一）生产用水消耗量变化的时间分解分析
基于Kaya恒等式扩展模型，应用LMDI-1分解方法利用公式（2）-（5）对中国2003-2014年第一产业、第二产业和第三产业的水资源消耗量变化进行逐年分解分析，得到时间序列变化的驱动效应分解结果，如表3所示，驱动效应为正值表示促进用水量增加，负值表示抑制用水量增加。
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