因素分解模型的工业用水变化分析

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实例分析

数据来源与处理以1996～2008年为样本期，计算所采用的数据来自相应年份《北京统计年鉴》［7］及《中国经济普查年鉴》［8］，部分数据通过简单计算和整理得到。考虑到数据的可得性，工业用水量指规模以上工业取新鲜水量，未包含再生水、雨洪利用等；工业增加值数据运用工业品出厂价格指数进行平减（采用2008年不变价计算），以剔除价格波动的影响。另外，由于2002年以后部门分类略有不同，根据数据的获得情况及行业特点，本文将北京市34个工业部门整理合并为20个部门。

工业总取水量变化水量变化趋势。由图可看出，1996～2008年北京市工业取水量呈下降趋势。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年下降速度较快，年均下降14．1％。

各部门取水量变化北京市工业用水具有明显的行业特征，少数大用水部门使用了大量的水资源。1996～2008年11个部门取水量占全部工业部门的93．3％～96．2％。其中，电力热力的生产和加工业、化学工业、金属冶炼及延压加工业、食品制造及烟草加工业、石油加工炼焦及核燃料加工业等5个部门的取水量占全部工业部门总量的74．4％～79．7％。此外，1996～2008年各部门用水格局逐渐变化。化学工业、石油加工炼焦及核燃料加工业、纺织业等行业的取水比例有较大幅度的下降；食品制造及烟草加工业，通用、专用设备制造业，交通运输设备制造业，通信设备、计算机及其他电子设备制造业的取水比例逐渐上升。

工业用水因素分解以1996年为基期，根据式（5）～（7）对北京市1996～2008年的工业用水取水量变化进行分解，计算水资源利用变化的产出效应、结构效应和技术效应，分解结果见表1，各因素对节水效应的贡献度见图2。由表1、图2可知，1996～2008年产出效应对节水效应的贡献度为负值，表明该时期工业产出规模的扩大对水资源利用具有拉动作用。产业结构对节水效应的贡献度在1996～2000、2004～2008年为负值，拉动了水资源需求；在2000～2004年为正值，对水资源利用具有抑制作用，说明工业产业结构对水资源利用变化的影响存在不稳定性。而技术效应对节水的贡献度均为正值，且其绝对值远大于产出效应和结构效应的贡献度，说明工业用水强度的下降对水资源利用具有明显的抑制作用。具体来看，产出效应和结构效应分别造成水资源利用增加64864．0×104、28720．7×104m3，而技术效应累计减少水资源利用141907．1×104m3，明显大于产出效应和结构效应对水资源利用的拉动作用。且各时期对水资源利用的抑制作用均大于拉动作用的影响，从而导致水资源利用呈下降趋势。为更好地分析结构效应和技术效应对北京市工业水资源利用变化产生的影响，从工业各部门角度进一步进行分析（其中煤炭开采和洗选业1、金属矿采选业2、非金属矿及其他矿采选业3、食品制造及烟草加工业4、纺织业5、纺织服装鞋帽皮革毛皮羽毛（绒）及其制品业6、木材加工及家具制造业7、造纸印刷及文教体育用品制造业8、石油加工炼焦及核燃料加工业9、化学工业10、非金属矿物制品业11、金属冶炼及压延加工业12、金属制品业13、通用、专用设备制造业14、交通运输设备制造业15、电气机械及器材制造业16、通信设备、计算机及其他电子设备制造业17、仪器仪表及文化、办公用品制造业18、电力热力的生产和供应业19、燃气生产和供应业20），共20个部门因素分解结果见表2。

（1）结构效应影响。由表2可看出：①在整个样本区间内，金属冶炼及压延加工业、石油加工炼焦及核燃料加工业等11个行业部门对水资源利用表现为抑制作用，呈现出较好的节水效果，说明工业结构正逐渐向低水耗结构调整。②分段来考虑，1996～2000年20个工业部门中，结构效应为负值的部门有11个，绝对量上金属冶炼及压延加工业、石油加工炼焦及核燃料加工业、纺织业和交通运输设备制造业最为明显，这11个部门的结构效应带来的水资源抑制效应总计为－8598．6×104m3；而结构效应为正值的部门有9个，除电力热力的生产和供应业外，其他8个部门的结构效应为5793．0×104m3，最终这19个部门的结构效应之和为－2805．6×104m3。但这些部门的抑制作用不足以抵消电力热力的生产和供应业的拉动作用，最终导致结构效应总体上增加了水资源的利用。③2004～2008年，结构效应为负值的部门有9个，其中属于高水耗部门的有5个。这9个部门结构效应的抑制效应和为－7898．5×104m3，远大于除电力部门以外其他10个部门的拉动效应1329．3×104m3。这19个部门的结构效应累计为负值，即对水资源利用呈抑制作用，抑制效应和为－6569．2×104m3。而电力热力的生产和供应业的拉动作用为13616．4×104m3，最终导致结构效应总体上增加了水资源的利用。因此，电力热力生产和供应业对工业水资源利用起最重要的作用。④2000～2004年总体结构效应为负值，表现为抑制作用。20个工业部门中，结构效应为负值的部门有13个，其中属于高水耗部门的有7个，表明该时期北京市加大了工业结构调整的力度。据资料统计，与2000年相比，2004年食品制造及烟草加工业、纺织业、造纸和印刷业、石油加工炼焦及核燃料加工业等行业的产值比重下降幅度均超过20％，非金属矿物制品业、黑色金属冶炼及压延加工，金属制品业等行业的产值比重分别下降16．00％、9．28％和19．55％。

（2）技术效应影响。从整个样本区间看，除非金属矿及其他矿采选业外，其他行业的技术效应均为负值，这对水资源利用的减少起到积极作用。其中，电力热力的生产和供应业的贡献最为明显，其技术效应为－81437．9×104m3，占全行业总技术效应份额的比重为57．4％。其次是化学工业、金属冶炼及压延加工业、石油加工炼焦及核燃料、非金属矿物制品业和食品制造及烟草加工业，这5个行业的技术效应占全行业比例的28．4％。但从时间序列来看，这5个行业的技术效应贡献比例在不断降低，从1996的32．43％下降到2008年的9．59％，说明这些行业用水效率提高的空间在缩小。

结语

a．运用因素分解方法对北京市工业用水变化进行分析，在整个研究期内技术效应是唯一抑制水资源需求的因素，且作用显著。b．近年来，北京市一直在进行产业结构调整，但受电力、热力行业的结构正效应影响，总体结构效应对北京市节水作用并不明显。c．未来受节水技术创新的制约，技术效率因素的节水空间缩小，如何进一步优化、均衡包括电力、热力行业在内的工业产业结构尤为重要。

作者：刘云枫孔伟单位：北京工业大学经济与管理学院