虚拟水贸易的可计算非线性动态投入产出分析模型

虚拟水是水资源需求管理的创新领域。投入产出法是研究虚拟水的重要方法,但既有研究多以线性静态投入产出模型为主,存在较强的比例性假设,在解释现实经济活动中的虚拟水贸易时存在一定缺陷和不足。为更加贴近现实状况,本文利用可计算一般均衡(CGE)思想,设计了一种新的虚拟水测算思路,对传统的线性静态投入产出模型进行了非线性和动态化的拓展,旨在对区域经济系统中的虚拟水贸易进行更加科学合理的计算和考察。首先,参照国家统计机构常用的42产业部门划分方式,根据一般均衡理论,围绕区域经济系统的生产模块、价格模块和供需平衡模块三个部分,定义有关变量和参数,对区域经济系统非线性动态投入产出模型进行了详细的方程列写。在此基础上,将虚拟水流动的因素与一般形式的非线性动态投入产出模型进行嵌套,采用"母表"(价值型流量表)和"子表"(水资源流量表)相结合的形式,给出了一种全新的区域水资源投入产出表的设计思路与编制方法,将可计算非线性动态产出模型从一般形式扩展至水资源领域,构建了区域经济系统中虚拟水贸易的可计算非线性动态投入产出分析框架。分析同时指出,通过对该模型进行求解,可以推导和计算平衡增长路径和最优增长路径下的区域经济系统产出结构和用水结构,并可结合虚拟水贸易对区域经济的作用机理,分析最优增长路径下实施虚拟水贸易对区域经济增长的贡献。     

区域虚拟水贸易计算方法及实证

虚拟水、虚拟水贸易概念的提出为我国解决区域水安全问题提供了新思路。本文首先评析了传统的基于水足迹计算方法，并指出其存在的局限性。然后提出改进的水资源投入产出表的计算方法：将新鲜水资源使用量和废水排出量纳入国民经济行业价值型投入产出表中构造出“价值型－实物型”混合性投入产出表，把传统的价值型投入产出表和水资源在生产过程中的物质循环描述相结合，在投入产出模型之外构造单独的水资源分析模块。该方法更加直观、准确的得出各行业及区间区域贸易调水量，不仅计算了生产过程消耗的“虚拟新鲜水”，同时计算了“虚拟废水”对生产地或国家的环境带来的一些负面影响；充分考虑虚拟废水的机会成本。最后对华北地区的虚拟水贸易进行实证分析，指出目前我国实行区域虚拟水战略所迫切需要解决的瓣题。     

基于多区域投入产出模型的长江经济带虚拟水流动格局研究

水资源是长江经济带生态文明建设和绿色发展的关键领域和核心要素之一,分析长江经济带虚拟水流动格局有利于把握区域社会经济发展进程中水资源利用的深层次规律,实现长江经济带水资源优化配置和区域协调发展。本文为揭示长江经济带内、外经济贸易隐含虚拟水流动关系,依据多区域投入产出核算原理,基于产业经济、贸易数据及产业部门用水量,设计2012年长江经济带多区域投入产出表,构建长江经济带多区域投入产出模型框架,计算分析了长江经济带虚拟水流动格局,并评价净输出省区虚拟水贸易状态与水资源承载力的协调性。研究结果表明:①在全国贸易中,长江经济带区域整体呈虚拟水净输出状态。上海、浙江和重庆为虚拟水净输入区,其余省区均为虚拟水净输出区,其中江苏、安徽、湖北和湖南虚拟水净输出状态与当地水资源承载力不协调。②长江经济带各省区主要虚拟水输入、输出产业部门存在明显的区域差异。下游区域和上游地区重庆主要虚拟水输出产业为制造业,中游区域和上游地区四川、贵州、云南主要输出水资源密集型产品,输入劳动密集型产品。③在长江经济带区域内部贸易中,各省区贸易联系呈现出沿长江流域地理分布的特征。上游地区间贸易交流频繁,与中下游区域贸易联系不强,而中下游区域间贸易交流频繁。上海、浙江是虚拟水主要流向地,江苏、湖南是各省区虚拟水主要来源地。因此,在全国范围内,应对水资源利用进行统筹规划,建立多区域协调发展机制,转变区域间贸易结构;在长江经济带区域内部,根据地区间资源禀赋差异性和水资源承载力,系统、合理制定产业和贸易政策。     

全行业口径下中国区域间贸易隐含虚拟水的转移测算

区域间贸易隐含虚拟水转移对于地区水资源科学利用和水资源管理政策制定具有重要的现实意义。本文利用水资源扩展型MRIO模型和中国区域间投入产出表,基于全行业口径对中国区域间贸易隐含虚拟水转移进行了测算,重点从区域间贸易隐含虚拟水转移的整体现状、主要流向、产业分解及对地区水资源影响等四个方面进行了分析。本文研究发现:1动态来看,东北区域、中部区域和南部沿海区域虚拟水净流出情况发生逆转,西北区域和西南区域始终为虚拟水净流出地区;2中国各地区间贸易隐含虚拟水转移量显著增加,东北地区和西北地区对外转移虚拟水增长幅度较大,中部地区与其它地区间的虚拟水转移量明显多于其它区域间的虚拟水转移量;总体来说,中国各地区的贸易隐含虚拟水转移存在由北向南、由西向东的两条转移路径;3各地区主要的贸易隐含虚拟水流出行业具有明显的行业共性,各地区主要的贸易隐含虚拟水流出行业存在区域差异,中部地区为主要的建筑业虚拟水输入地区,京津地区为主要的服务业虚拟水输出地区;4南部地区虚拟水流出占本地水资源的比重低于北部地区,东部地区虚拟水流入占本地完全消耗水资源的比重高于西部地区。本文的政策启示在于,中国应该重视贸易隐含虚拟水对节约地区水资源的重要作用,建立科学的各地区节水型产业结构,改进目前并不合理的区域间贸易结构。     

社会产品价格对水价的敏感性——基于虚拟水贸易框架的分析

虚拟水贸易是缺水地区从社会经济系统层面解决水资源短缺问题的一种策略选择,但由于长期的低水价,致使很多国家和地区的现实经济模式与虚拟水贸易战略的预期相悖.文章基于水资源投入产出分析方法,构建虚拟水贸易理论框架下的水价敏感性模型,分析水价上涨对各产业产品价格带来的影响.模型结果显示,区域水价提升对各产业产品价格的影响不仅在于该产业直接用水成本的上升,同时也不得不承受其他产业成本上升带来的间接影响,并且这两种影响作用是累加的.宁夏数据的实证得出,水价上涨对农业产品价格的影响最为强烈,批发和零售贸易餐饮业次之,对服务业产品价格的影响最弱.因此,可通过制定合理的水价调整策略,激励水资源极度缺乏的地区实施虚拟水贸易战略,避免过分强调传统的重农发展模式,促进产业结构向先进制造业和服务业转变,实现有限水资源更为合理的利用模式,达到经济发展与水生态的和谐局面.     

新疆虚拟水和水足迹的核算及其影响分析

通过利用投入产出模型对新疆生产和消费水足迹以及虚拟水贸易进行定量核算,研究结果发现:1内部水足迹在消费水足迹中占80%,农业对内部水足迹贡献最大。2新疆是虚拟水净出口地区,2007年虚拟水出口量为329×108m3,占总生产水足迹的67%,全区总用水量的56%,农业对虚拟水出口贡献最大;而大部分工业部门表现为虚拟水净进口。建议新疆加快农业产业化由劳动密集型向劳动、资本、技术、品牌融合性转变,优化出口结构,均衡经济用水和生态用水的比例,实现经济与生态环境的可持续发展。     

浙江省粮食贸易中的虚拟水研究

贸易中的虚拟水研究使人们认识到地区的水资源危机可以通过全球性的经济贸易来缓解。虚拟水的进出口是水资源的一个来源，通过贸易的形式、利用各种外部资源来缓解内部水资源的紧缺，最终解决水资源短缺和粮食安全问题，是社会实现水资源社会化管理、生态环境安全和社会经济可持续发展的战略保障。以浙江省为研究对象，首先利用各类农作物虚拟水含量标准，核算了1997~2006年10 a间浙江省粮食贸易的虚拟水含量。然后比较浙江省全年用水量和用水结构，计算得出粮食贸易产生的年净进口虚拟水量占浙江省年总用水量7.41%左右，占到年农业灌溉用水的1717%。研究结果表明，过去10 a浙江省粮食贸易的虚拟水是浙江省水资源的一个重要的补充。〖     

农产品贸易中虚拟水流的驱动因素研究

经济发展中的虚拟水贸易实施受到多种要素的影响与制约。在回顾当前虚拟水研究进展的基础上,从自然、经济、社会、生态、技术和政策六个维度系统分析了以农产品为主要载体的虚拟水贸易实施的影响因素,进而收集32个典型的虚拟水贸易实施国家的横截面数据,利用多元逐步回归的方法,以虚拟水对外依赖程度为因变量,对部分影响因素进行了实证检验,并根据实证结果从资源优化配置与区域经济贡献的角度解释了国内学者研究得出的我国区际间农产品虚拟水的流动格局。研究表明:耕地资源及水资源的稀缺程度、区域经济发展水平、社会调适能力是虚拟水进口的正向驱动因素,而农业用水效率则是虚拟水进口的逆向驱动因素。     

基于碳排放约束的土地利用结构优化模型研究及其应用

以经济快速发展区域（县域）的土地利用生态经济系统为研究对象，利用系统科学相关分析方法，结合区域土地利用的经济、生态和社会功能变化趋势，在分析区域未来社会经济科学发展、碳排放目标与土地利用结构变化关系的基础上，研究了土地利用结构调控的CO2当量指数、经济效益指数及其目标函数，通过集成Markov模型和结构优化方法，建立了区域土地利用结构的低碳优化动态调控模型（LUSCC）及其求解方法。最后以江苏泰兴市为例进行了分析验证，综合考虑该区域的发展战略和政策实施情况，获得3种不同碳排放目标调控程度的土地利用优化结构及其调控方法，研究表明，建立的基于碳排放约束的动态优化调控模型，能够满足土地资源配置效率的最大化及其可持续利用要求，为探索区域未来低碳型土地利用结构的优化方法提供参考。     

世界水资源转移消耗及空间解构研究——基于国际水资源投入产出模型

产品的生产和消费各个环节中均要消耗数量不等的水资源,在产品贸易过程中,这些看不见的水消耗也伴随着贸易产生了空间转移,即为虚拟水贸易。世界各国通过虚拟水贸易调整着水资源在本国的配置,国际水资源转移消耗的空间格局是如何的?国际贸易对我国水资源配置产生了什么样的影响呢?本文基于国际水资源投入产出模型,测度了1995-2009年40个主要经济体之间虚拟水贸易量,研究了国际水资源转移消耗的结构特征与格局演变轨迹。结果显示,全球虚拟水贸易网络庞大且复杂,国际间水资源转移已占世界水资源消耗的很大份额,水资源的空间转移在部分国家产生了节水效益。中国、美国、印度、墨西哥以及其他西方工业化国家是国际虚拟水贸易中最主要的国家。本文发现,国际水资源转移的结构并不平衡,虚拟水主要由发展中经济体流向发达经济体,国际贸易和分工的现状导致发达工业化国家对以中国为代表的新兴经济体水资源占用,将进一步加剧新兴经济体水资源短缺的现状。因此,在水资源环境问题已十分严峻的背景下,我国应充分重视国际贸易中对我国水资源的消耗影响,通过政策工具优化水资源的配置。     

基于省际间粮食贸易的虚拟水综合效益分析

虚拟水概念丰富水资源的形态与内涵，其价值不仅表现在人口-粮食-贸易为纽带的虚拟水贸易上,还表现在其社会属性上。基于虚拟水的双重价值，结合全国粮食各地产消平衡数据,构建线性优化模型,估算我国粮食省际间贸易的虚拟水流动格局，从资源、经济、环境3方面出发分析虚拟水流动引发的综合效益。结果发现：我国粮食省际间贸易的虚拟水流动格局表现为北水南运的特点，同实体水的南水北调形成互补，水资源南北互通；资源效益而言，我国省际间粮食贸易的虚拟水流动格局在全国范围内共节约了152.96亿m3的水资源，占总的虚拟水流动量的15.79%，表面的水资源节约现象背后隐藏着缺水区输水给丰水区的反常现象以及广大富水地区水资源利用效率低下的严重问题；经济效益总体上是增加的，工业增加值为6.77万亿元。经济效益增加分布较为集中，经济效益减损分布较为分散，效益减损需要构建地区补偿机制；环境效益结果不佳，农作物绿水占用指数高的地区在透支当地农业生态绿水情况下大量输出虚拟水，将会对其陆地自然生态系统造成严重威胁并制约当地社会经济发展。根据结果得出政策启示，为水资源管理、区域发展及生态安全提供新思考：引入实体水与虚拟水结合的水资源管理方式；构建协调区域发展的虚拟水补偿机制；维持绿水与蓝水结构平衡的生态安全。 关键词： 省际间粮食贸易；虚拟水流动；资源效益；经济效益；环境效益     

虚拟水战略:拯救民勤绿洲的新思路

位于甘肃石羊河下游的民绿洲，水资源极度缺乏，生产、生活和生态用水矛盾突出，出现了严重的生态危机，其中湖区的生态经济系统已呈“崩溃”之势。拯救民勤绿洲成为社会广泛关注的重大问题。“虚拟水”是20世纪90年代初Tony Allan提出的一个新概念，虚拟水战略是指贫水区域通过贸易的方式从富水地区购进水资源密集型产品来获得本区水资源安全的一种构想。本文通过对节水、调水、移民等常规方案与虚拟水战略的对比分析后，认为虚拟水战略是拯救民勤绿洲的一个全新思路，探讨了虚拟水战略实施的政策建议；提出了创新区域水资源管理体制和区域经济发展思路以及建立国家生态补偿机制的主张。     

中国及“一带一路”沿线典型国家贸易隐含碳转移研究

贸易将生产和消费连接起来,商品消费地可通过产品的跨地区调入,将与生产相关的碳排放与实际消费相分离,产生贸易中隐含碳排放转移的问题。本文基于多区域投入产出方法(MRIO),采用投入产出链接技术,将中国降尺度到30个省份(含4个直辖市),建立了"区域-国家-全球"多级尺度嵌套模型及相应的环境卫星矩阵数据库,评估了中国各区域及中国对"一带一路"沿线典型国家商品和服务贸易中的碳排放,并对双边贸易隐含碳排放的区域和行业流向进行分析。研究发现,中国在与"一带一路"沿线典型国家进行贸易时,国内生产碳排放大于国内消费碳排放,是隐含碳净出口国,属于隐含碳的"国内承担、国外消费"模式。韩国、印度是中国隐含碳的主要出口国家,俄罗斯是主要隐含碳进口国。在中国内部,沿海、东北、内陆、西北及西南地区的进出口贸易隐含碳依次减少,隐含碳排放平衡性具有区域差异性。中国对"一带一路"沿线典型国家贸易隐含碳行业结构的分析结果显示,公用事业(电力、热力和燃气)是最大的隐含碳净出口部门,建筑业是最大的隐含碳净进口部门。研究结果识别了中国与"一带一路"沿线国家贸易隐含碳排放的关键地区和关键部门,可为宏观层面制定低碳策略提供定量决策和理论支持。     

水生态文明建设系统要素的体系模型构建研究

水生态文明是生态文明的核心部分,水生态文明程度的高低,直接影响整个生态文明建设的进程。作为一项开拓性工作,当前亟须构建水生态文明建设的要素体系,并给出对系统关键要素进行识别及对系统要素作用机制进行动态性分析的方法。论文整合水生态文明建设的社会属性和自然属性,探究了水生态文明建设中系统要素的类型、存在形式及其传导机理,构建了包括水安全、水生态、水环境、水利用、水管理、水文化六大要素的水生态文明建设系统要素体系模型。为了验证水生态文明建设体系模型,并发掘关键要素,论文以山东省淮河流域为例,选择了22项该区域水生态文明建设体系模型中的要素,经过统计分析,得到了5项系统关键要素及其重要性排序。为更加深入细致的考察水生态文明建设系统要素的相互作用机理,论文选取前2位关键要素水利用因子和水生态环境因子为例,使用Vensim平台模拟绘制出山东省淮河流域水利用因子和水生态环境因子的系统动力学模型,综合考虑存量、速率变量与辅助变量三种变量的动力学作用关系,对该区域水生态文明建设系统关键要素的作用机制进行了分析,并从动态视角为区域内相关部门的决策制定提供了建议。研究结果表明,水生态文明建设对经济社会发展具有深远意义,将水生态文明建设系统要素归结为水安全、水生态、水环境、水利用、水管理、水文化六大要素体系模型的做法具有理论基础与实证支持,可以为政府相关管理部门对水生态文明建设的评价和管理提供方向,系统动力学分析可用于对特定区域关键影响因素的动态作用关系分析,进而发现提升水生态文明建设水平的途径。     

重庆市主要农作物虚拟水含量计算分析

利用FAO推荐的CROPWAT软件和CLIMWAT数据库,对2001～2010年重庆市部分农作物的单位虚拟水含量以及虚拟水总量进行计算,为重庆市农作物种植结构调整提供建议。对作物的单位虚拟水含量而言,花生最高,蔬菜最低。从虚拟水总量来看,水稻用水量最高,接近40亿m3,花生用水量最低。从时间尺度分析作物的单位虚拟水含量,蔬菜较为稳定,其它作物的变化趋势较为一致;花生的虚拟水总量一直维持在一个较低水平,蔬菜有所增加,而小麦则明显下降。从单位虚拟水含量角度看,在重庆市种植水稻、玉米和蔬菜是适宜的,而小麦则不适合。依据虚拟水总量的研究数据,建议重庆市提高经济作物种植面积,并加大农作物虚拟水贸易。     

缓解西北地区缺水问题的新途径——提高农村机械化,调整生产与消费结构

根据虚拟水与水足迹的理论与计算方法,对我国西北和中部地区虚拟水含量进行研究.首先计算2000年江西省主要农产品虚拟水含量和城乡居民生活消费虚拟水含量,得出粮食作物的虚拟水含量为284.81×108 m3;城镇居民人均消费主要产品的虚拟水量为768.27 m3;农村居民人均消费主要产品的虚拟水含量为670.17 m3.然后在前人计算结果的基础上,将江西省与陕西省的城乡居民生活消费虚拟水含量进行比较分析,发现城镇居民人均消费粮食虚拟水含量都低于农村居民,陕西省居民人均消费虚拟水含量中粮食虚拟水含量比重大于江西省居民.通过进一步研究居民的消费结构,得出调整区域生产与消费结构,增加虚拟水贸易,是缓解我国西北地区水资源短缺与社会经济发展矛盾的新途径的结论,并指出调整农村消费结构的关键是提高农业生产的机械化.     

酒店主要产品服务经济-能源-环境系统分析

利用投入产出分析方法和能耗寿命周期分析方法相结台。建立了主要产品中间生产和最终服务经济-能源-环境系统投入产出综合计算模型；对国内有代表性的八家酒店主要产品服务系统进行了计算与综合分析：结果显示酒店之间投入产出指标值量大相差2倍以上。具有巨大的改进潜力；酒店内部餐饮服务系统是传统的线性开放式经济发展模式的突出代表。应进行蕾业规模调整、合理配置能源种类和消耗比例、重点实施清洁生产。     

贸易政策扭曲与中国双边虚拟水进口节水效率研究

推进双边贸易的绿色转型是当前中国实现贸易高质量发展的重要目标,而水资源短缺问题成为制约我国进行生态文明建设的外部约束。虚拟水贸易倡导贸易国增加虚拟水的进口、降低虚拟水的出口,因此对提高水资源的利用效率具有重要的现实意义,然而现实情形中客观存在着的不同类别的贸易政策扭曲将会造成中国虚拟水贸易实际水平与理论前沿的偏离。基于此,本文通过构建异质性随机前沿模型,基于贸易政策扭曲的视角探讨造成中国双边虚拟水进口节水无效率的原因,在科学全面地测度当前中国贸易政策扭曲的实际水平的基础上,定量研究中国当前现有的贸易政策扭曲是否以及在何种程度上影响其双边虚拟水进口贸易的节水效率。研究结论显示:①中国双边虚拟水进口贸易量的实际值与前沿水平存在偏差,且贸易政策扭曲是产生上述现象的主要原因。②在贸易政策扭曲的作用下,中国双边虚拟水进口存在16.59%～31.17%的效率损失,中国优化自身水资源配置效率尚有较大提升空间。③与仅考虑关税贸易政策扭曲相比,非关税贸易政策扭曲使中国双边虚拟水进口节水效率损失有所上升。④中国双边虚拟水进口最有效率的贸易伙伴主要包括美国、澳大利亚和加拿大等自然资源较为丰富的国家,以及日本、韩国、中国台湾等与中国地理距离较近的国家和地区。这意味着,我国应当继续深化贸易自由化改革,构建更为科学有效的贸易政策保护体系,在结合虚拟水贸易自身的特征的基础上,适度调整关税贸易政策和非关税贸易政策保护水平和保护结构,从而使中国的水资源利用效率得到进一步优化。     

基于系统动力学—投入产出分析整合方法的江苏省产业用水综合效用分析

产业用水结构的欠合理一定程度上制约着社会的发展,如何科学评价产业用水情况,取得在经济效益、水资源和环境资源约束下的协调发展已成为目前区域社会经济发展面临与亟待解答的科学问题。以江苏省为例,提出了系统动力学—投入产出分析整合方法,在构建反映产业结构、用水结构和排污结构的互动反馈的水资源综合利用系统动力学模型基础上,通过敏感性分析确定对系统影响较大的关键变量,运用投入产出分析技术,对江苏省各部门用水特性、排污特性和经济效益特性进行计算测度,由此构建了3种产业发展模拟方案。依据系统动力学模型输出结果,对2025年3种方案下的重点产业部门用水综合效用情况进行对比分析,进而优选出"节水治污型"方案,并最后提出保障方案实施的对策建议,为江苏省产业和用水结构调整提供决策依据。     

缓解西北地区缺水问题的新途径

根据虚拟水与水足迹的理论与计算方法，对我国西北和中部地区虚拟水含量进行研究。首先计算2000年江西省主要农产品虚拟水含量和城乡居民生活消费虚拟水含量，得出粮食作物的虚拟水含量为28481×108 m3；城镇居民人均消费主要产品的虚拟水量为76827 m3；农村居民人均消费主要产品的虚拟水含量为67017 m3。然后在前人计算结果的基础上，将江西省与陕西省的城乡居民生活消费虚拟水含量进行比较分析，发现城镇居民人均消费粮食虚拟水含量都低于农村居民，陕西省居民人均消费虚拟水含量中粮食虚拟水含量比重大于江西省居民。通过进一步研究居民的消费结构，得出调整区域生产与消费结构，增加虚拟水贸易，是缓解我国西北地区水资源短缺与社会经济发展矛盾的新途径的结论，并指出调整农村消费结构的关键是提高农业生产的机械化。〖