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基于SFA 的中国主要工业省区工业用水效率及节水潜力分析:1999~2013年
更新时间:2016-12-22 来源:《工业技术经济》 作者:雷玉桃,黄丽萍

摘要:本文在分析中国各主要工业省区工业用水现状的基础上,选用随机前沿生产函数模型,利用13 个主要工业省区1999 ~ 2013 年的面板数据,测算每年的工业用水效率值,通过定额比较法计算工业节水潜力,并通过系统聚类方法将13 个主要工业省区划分为3 种节水潜力类型进行分析。分析结果表明: 各主要工业省区的工业用水效率均未达到1,说明各省存在一定的节水空间,节水潜力较大; 随着工业用水效率的不断提高,各省每年的工业节水潜力大体上呈逐年递减态势; 各省区不仅工业用水效率存在差异,工业节水潜力也存在明显差异,其中,江苏和湖北的工业节水潜力较大,黑龙江、上海、福建和广东次之,其他省区工业节水潜力较小。

水是人类生活和经济社会系统运转都离不开的基本物质。我国的淡水资源总量为2. 8 万亿m3,占全球水资源的6%,位列世界第4 位。但是,我国的人均水资源量只有2055m3,仅为世界平均水平的1 /4,是全球人均水资源最贫乏的国家之一。“人多水少、水资源时空分布不均”是我国的基本国情和水情。

水资源短缺和水环境污染等问题在我国日渐突出,引起了广泛关注。为了解决我国复杂的水资源问题,国务院于2012年1 月发布了《关于实行最严格水资源管理制度的意见》,并于2013 年1 月2 日发布《实行最严格水资源管理制度考核办法》。今后将对用水总量实行严格控制,全面推进节水型社会建设。我国工业发展迅速,工业用水量也逐年递增,到2013 年,工业用水量占到用水总量的22. 7%。水资源是稀缺的,不可能源源不断地为工业发展提供所需,因此,提高工业用水利用效率是可持续发展的必然要求。了解我国主要工业省区的用水现状及效率现状、分析工业节水潜力对于贯彻落实最严格的水资源管理制度有重要意义。

1 文献回顾

水资源是工业发展的血脉,工业节水的核心是提高工业用水效率。因此,对工业用水效率进行科学测算并研究其影响因素显得尤为重要。国内外学者近年来运用不同的方法对用水效率进行了研究: Karagiannis,G 等( 2003) 用随机前沿技术分析灌溉用水的技术效率[1]。Kamal等( 2008) 运用数据包络分析方法对加沙地带和西方发达国家1999 ~ 2002 年的城市供水和用水效率进行了评价和比较[2]。Tony Allan ( 2011) 在分析水资源利用效率后,认为提高水资源利用效率是解决水资源不足问题的有效途径[3]。孙爱军( 2007) 运用随机前沿函数( SFA) 模型[4]、岳立等( 2011) 基于环境距离函数( DEDF) [5]、李静等( 2014) 利用SBM - Undesirable 和Meta - fron-tier 模型[6]分别分析了我国工业用水效率情况。

孙才志等( 2008) 运用Malmquist 生产力指数分析方法,对辽宁省1996 ~ 2006 年间的用水效率进行分析[7]; 王春燕等( 2014) 采用数据包络法( DEA) 分析了陕西省35 个重点行业的用水效率[8]。在对工业用水效率研究的基础上,部分学者也分析了工业节水潜力。朱启荣( 2007) 对我国各地区的工业用水效率及节水潜力进行了实证研究[9]。张军莉等( 2008) 广泛调研北京市11个主要工业行业,挖掘北京市工业节水潜力[10]。

雷贵荣等( 2010) 以徐州市为例,研究工业节水潜力,得出徐州市的总体节水潜力为当前用水量的22. 52% 的结论[11]。刘炜伟等( 2013) 将Elman神经网络引入工业节水潜力测算中,并以泰安市为例进行实证分析[12]。蔡松年( 2014) 运用单要素方法计算工业用水效率并通过计算差值来分析节水潜力[13]。国内学者们的研究普遍认为中国工业用水效率存在提升的空间,具有相当程度的节水潜力。在对工业节水潜力的研究中,大多都是以某一地方为研究对象,时间范围和空间范围都相对较窄。

本文将选用SFA 模型,利用中国13 个主要工业省区1999 ~ 2013 年的数据,分析各省区的工业用水现状,并测算每年的工业用水效率值和工业节水潜力。本文的研究对象是按照李世祥和成金华的分类标准[14],选取近几年年工业总产值占地区GDP 比重大于40%的13 个省区,这13 个省区是中国最主要的工业区域,分别为天津、河北、山西、辽宁、黑龙江、上海、江苏、浙江、福建、山东、河南、湖北和广东。

2 中国主要工业省区工业用水现状

《关于实行最严格水资源管理制度的意见》提出,当前我国水资源面临的形势十分严峻,水资源短缺、水污染严重、水生态环境恶化等问题日益突出,已成为制约经济社会可持续发展的主要瓶颈。《意见》要求: 2030 年全国用水总量控制在7000 亿m3 以内; 用水效率达到或接近世界先进水平,万元工业增加值用水量降低到40m3以下; 主要污染物入河湖总量控制在水功能区纳污能力范围之内,水功能区水质达标率提高到95%以上。

随着我国城市化、工业化的不断发展,用水量呈逐年递增态势,2004 年全国用水量为5547. 80亿m3,到2013 年上升到6183. 45 亿m3,按照这样的增长速度,在2030 年之前就将突破7000 亿m3,用水总量控制压力较大。我国水资源短缺与用水量迅速增长的矛盾突出。联合国人口行动组织1993 年提出的严重缺水的水资源量的标准是小于或等于1000m3 /人,水资源紧迫的标准是1000~ 1667m3 /人。表1 所示的是我国主要工业省区主要年份的人均水资源量,从中可以看出,我国水资源的空间分布极不均匀且水资源严重短缺。

主要工业省区中只有黑龙江、福建和广东3 省2013 年的人均水资源量达到了全国平均水平。天津、河北、山西、上海、江苏、山东、河南历年的人均水资源量不足1000m3,天津和上海为最少。另外,我国主要工业省区的水资源时间分布也不均衡,各省每年的人均水资源量都存在差异,且没有可遵循的变化规律。

万元工业增加值用水量是衡量水资源利用效益和工业用水水平的重要指标,也是最严格水资源管理的多项重要考核指标之一。表2 所示的是我国主要工业省区主要年份万元工业增加值用水量。从全国水平来看,万元工业增加值用水量下降趋势明显,且从2002 ~ 2013 年间下降了近4倍,但2013 年的66. 75m3 距离40m3 的目标仍有一定距离。除了上海和江苏2013 年的万元工业增加值用水量有小幅上涨外,其他各主要工业省区呈逐年下降趋势。到2013 年,天津的万元工业增加值用水量达到8. 04m3,而黑龙江、上海、江苏、福建、湖北、广东则高于40m3,上海为最高。万元工业增加值用水量的变化取决于工业增加值和工业用水量两项指标,随着我国经济的不断发展,工业增加值也会不断提高,因此,降低万元工业增加值用水量应从降低工业用水量入手,从而提出了提高工业用水效率的必然要求。

版权、出处:《工业技术经济》

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