基于可计算非线性动态水资源I-O模型的虚拟水测算

利用可计算非线性动态投入产出分析模型计算虚拟水贸易,能够有效克服传统静态投入产出模型比例性假设的不足,更加准确的反映区域经济系统中各产业部门间的虚拟水流动状况,但由于涉及变量、参数较多,模型求解过程也相对更加复杂。本文利用庇隆-弗罗宾纽斯定理(P-F定理)、Jordan分解定理及Gauss-Seidel迭代运算思想,重点对基于可计算非线性动态I-O模型的虚拟水测算方法展开探讨,并通过著名的"快车道"定理,推导最优增长路径下区域经济系统产出结构与用水结构的求解思路,据此分析虚拟水贸易实施对区域经济系统的贡献。     

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.     

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。〖     

居民畜产品消费增长对农业用水量的影响

随着国民经济增长和人们收入水平提高,居民食品消费中畜产品所占的比重和绝对量均呈现不断增长的态势,由于畜产品生产需以谷物为饲料,我国畜产品产量增长将诱发谷物产量的大幅增加,而谷物是传统水资源密集型产业,虚拟水含量较高,谷物产量增长势必引发区域用水量的增加。论文从畜产品全生产链角度,基于虚拟水理论分析畜产品产量增长对区域用水量的影响。选用我国2002-2010年间省际面板数据设定面板协整模型,分析我国畜产品产量、谷物产量与区域用水量增长的长期关系。模型结果显示,我国各省(市)畜产品产量、谷物产量与区域用水量之间存在着长期稳定的面板协整关系,畜产品产量提高对区域用水量增长具有较强的长期正向相关关系。研究得出,畜产品消费增长诱发畜产品产量增加,带动作为上游产品的谷物产量上升,进而引发区域用水量增长,这是居民畜产品消费增长对区域用水量影响的基本路径。因此,为实现在不加剧缺水地区水资源压力的前提下满足居民日益增长的畜产品需求,要求提高畜产品的水资源生产力,从畜产品全生产链的角度,通过节水技术和有效的水资源管理政策降低饲料生产环节的虚拟水含量,这对于畜牧产品整条生产链的节水作用将十分显著。本研究提出利用虚拟水贸易的方式,借助畜产品及其饲料产品的国际或区际进口,以降低畜产品消费增长对缺水地区用水量的影响,并提倡引导建立可持续的食品消费模式和结构,以实现区域水资源禀赋与食品消费模式的协调发展。     

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。     

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。     

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     

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。     

总量控制约束下区域用水结构调控策略及动态模拟

在既定水资源供给下,通过调控区域用水结构,提高用水效率与效益,使经济社会发展与用水总量限制的水资源约束相适应,是目前区域经济社会发展面临与亟待解答的关键科学问题。选择若干指标定量描述用水系统与社会经济系统耦合关系的基础上,以国民经济部门划分和用水主体划分相结合的方式,细化第一、二、三产业、生活和生态用水指标,建立了江苏省用水结构与产业结构、用水需求与经济社会发展指标互动反馈的模拟调控的系统动力学模型。在对当前发展模式下的江苏省用水总量发展趋势模拟预测分析基础上,选择对系统影响显著的参数作为调控变量,设计了5种对比情景,动态模拟水资源供求变化和用水结构变化情况,提出了江苏省用水总量控制下用水结构调控方案和对策,为区域落实最严格水资源管理制度提供决策依据。     

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。     

Globalization and natural resources: the expansion of the Spanish agrifood trade and its impact on water consumption, 1965–2010

Beginning in 1960, the Spanish agricultural sector underwent an intensive process of development, resulting in important structural changes, not only in the sector itself, but also in the relationship of the agrarian system to natural resources. These changes were closely related to the growth of per capita income and Spain’s increasing integration into international markets. In the last five decades, the volume of Spanish agricultural trade has increased strongly, with a concomitant increase in the consumption of domestic water resources, requiring the construction of water infrastructure for irrigation. This paper examines the impact on water use in Spain during a period of economic modernization and trade liberalization. More specifically, we are interested in obtaining virtual water trade flow trends and identifying the major drivers responsible for these trajectories, via a decomposition analysis. Our results point to a large increase in virtual water exports and imports, primarily driven by the scale effect, that is, by the growing integration into international markets. The composition effect and changes in water intensity entailed a moderation in water consumption.     

Virtual water trade in industrial products: evidence from Malaysia

Virtual water embodied in international trade is equivalent to nearly one-third of global water withdrawal, confirming that trade plays a significant role in redistributing global water resources. This paper extends a virtual water analysis by measuring the extent to which virtual water embodied in traded industrial products affects the distribution of global virtual water. The distribution of global virtual water can be improved if trade in industrial products promotes virtual water outflows from water-abundant to water-scarce countries. Analyses were performed using an input–output model that can decompose water consumption into domestic demand and exports by destinations of trade. Focusing on Malaysia, the results indicate that trade in industrial products between Malaysia and its main trading partners have a limited capacity to improve the distribution of global virtual water. This limitation can be due to two reasons. Firstly, exports of Malaysian industrial products are mainly driven by less water-intensive sectors. Therefore, the amount of virtual water that outflows into other countries is also low. Secondly, trade in Malaysian industrial products largely involves water flows with other water-abundant countries. Only several water-scarce countries benefit from virtual water trade in industrial products with Malaysia, namely the Netherlands, Australia and China.     

崇明生态岛经济指标体系框架研究

崇明生态岛建设是区域可持续发展的新探索,不同于国外的生态城市建设,必须要重视经济发展。为了引导崇明岛走向兼顾环境保护的经济发展道路,从崇明生态经济发展模式出发,提出了一套生态岛的经济指标体系。该指标体系体现了在生态不退化的前提下挖掘经济发展空间,推动自然资本的经济价值实现,打造领先的生态经济模式的发展理念,包括了绿色经济产出等9个基础指标,绿色经济指标、生态价值指标和生态经济指标3个二级指标,最终可计算出生态岛的经济指数。其中,提出了计算绿色经济产出的新思路,即通过建立区域发展的资源环境账簿,实施项目准入机制、环境容量置换和交易机制,避免经济发展对资源环境账簿的透支,从而实现经济产出的绿色化     

虚拟耕地资源与农业经济增长：作用机理及贡献份额研

虚拟耕地资源被广泛认为是缓解国内耕地资源压力和促进农业经济增长的重要举措之一。在论证虚拟耕地资源贸易对农业经济增长作用机理分析的基础上,计算1996~2018年中国主要农产品虚拟耕地资源贸易量,并对虚拟耕地资源对农业经济增长中的贡献份额进行实证分析,为调整对外贸易战略及优化耕地资源策略提供参考。结果表明：虚拟耕地资源可以在更大范围内实现耕地资源的优化配置;主要农产品贸易的巨大逆差决定了中国是虚拟耕地资源净进口大国,其中,油料是虚拟耕地资源净进口量最大的品种;虚拟耕地资源对农业经济增长的贡献率为0.26%,观点得到了佐证。同时,还提出了要试点实施虚拟耕地资源,全力以赴做好贸易政策调整战略;充分利用国内外“两种资源、两个市场”,倒逼主要农产品进行结构调整;努力构建虚拟耕地资源管理新模式,推动农业“走出去”与市场多元化结合等政策建议。     

贸易隐含污染物测算及结构绿色转型研究

该文根据中国2002年和2007年非竞争型投入产出表、OECD的国外投入产出表和GTAP Version 7.0的CO2排放强度等数据,利用多国投入产出模型方法测算了中国对外贸易中隐含污染物,分析了贸易隐含污染物的行业结构分布以及在主要贸易伙伴国中的贸易流向,并通过结构分解方法分析了出口规模总量、出口结构变化、投入产出表中间结构变化及单位产值CO2排放量四大因素对出口贸易隐含CO2的贡献。研究结果表明:2002-2007年间,我国对外贸易创造了巨大贸易顺差,同时也带来了大量隐含CO2、SO2顺差,2002年和2007年贸易隐含CO2顺差达6.21×108t和1.38×109t。2002年和2007年贸易隐含SO2顺差分别为323.99万t和674.54万t;出口贸易规模的扩大使我国出口贸易隐含CO2大幅增加,带来了巨大的环境压力,且出口贸易结构、投入产出中间结构变化也增加了出口贸易隐含CO2的排放。但是单位产值的CO2排放量的降低对抑制隐含CO2增长值发挥了十分重要作用,故需要进一步优化贸易结构,调整产业结构,提高能源利用效率,也就是贸易结构绿色转型势在必行。