經(jīng)濟增長、產(chǎn)業(yè)結構與工業(yè)用水

畢雪華

摘 要：基于2003—2010年省際面板數(shù)據(jù)，分別研究經(jīng)濟增長、產(chǎn)業(yè)結構與工業(yè)用水的關系，結果表明：（1）經(jīng)濟增長與工業(yè)用水呈現(xiàn)倒“U”型關系形態(tài)，只有北京、天津和上海跨過拐點，取得經(jīng)濟增長與工業(yè)用水下降的“雙贏”，產(chǎn)業(yè)結構與工業(yè)用水存在正相關關系；（2）綜合考慮兩者對工業(yè)用水的影響，與單獨考慮經(jīng)濟增長和產(chǎn)業(yè)結構因素相比，產(chǎn)業(yè)結構因素會延緩工業(yè)用水下降時點的到來，而經(jīng)濟增長會弱化產(chǎn)業(yè)結構因素對工業(yè)用水增加的壓力；（3）環(huán)境保護要求、工業(yè)內部結構、區(qū)域間產(chǎn)業(yè)轉移和“虛擬水戰(zhàn)略”也是工業(yè)用水下降的影響因素。

關鍵詞：經(jīng)濟增長；產(chǎn)業(yè)結構；工業(yè)用水；倒“U”；“兩難”困境

中圖分類號：F12 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2014）22-0005-04

前言

水是生命之源、生產(chǎn)之要、生態(tài)之基，人多水少、水資源時空分布不均是中國的基本國情和水情。當前中國水資源面臨的形勢十分嚴峻，水資源短缺、水污染嚴重、水生態(tài)環(huán)境惡化等問題日益突出，已成為制約經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸。工業(yè)用水將成為用水量增長最快的部分，未來十年工業(yè)用水量要比十年前增長一倍多[1]，2011年，中國工業(yè)用水量1 461.8億m3，比2010年增加14.5億m3，占總用水量的比重為23.9%，萬元工業(yè)增加值（當年價）為78 m3，與世界發(fā)達國家存在較大的差距。為了降低工業(yè)用水量和提高工業(yè)用水效率，2012年國務院文件《國務院關于實行最嚴格水資源管理制度的意見》中明確提出：“到2015年，萬元工業(yè)增加值用水量比2010年下降30%以上，到2020年，萬元工業(yè)增加值用水量降低到65立方米以下，到2030年用水效率達到或接近世界先進水平，萬元工業(yè)增加值用水量（以2000年不變價計，下同）降低到40立方米以下?！惫I(yè)用水量的減少和效率的提高，對緩解中國水資源壓力具有重要的作用，同時，對工業(yè)用水的相關研究也具有重要的意義。

不乏對工業(yè)用水的相關研究，例如，對工業(yè)用水量的預測：在對國內外工業(yè)用水比較分析的基礎上，對中國未來工業(yè)用水增長態(tài)勢進行了趨勢展望，按照流域分類預測中國未來工業(yè)用水量，同時提出保持工業(yè)經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的水資源利用對策與政策[2]，采用經(jīng)濟預測理論，分別采用“成長”曲線模型和全對數(shù)逆函數(shù)曲線模型對城市工業(yè)用水量進行預測[3]；對工業(yè)用水未來發(fā)展趨勢及其影響因素的分析：從中國用水實際、供水價格上升趨勢、經(jīng)濟增長方式的轉變、日益嚴重的環(huán)境立法和中國水資源本身的限制五個方面，分析得到目前中國的工業(yè)用水已經(jīng)將近頂峰，何時達到頂峰[4]；對經(jīng)濟增長與工業(yè)用水之間的均衡性研究：基于VAR模型，通過對變量平穩(wěn)性檢驗和協(xié)整分析，廣義脈沖響應和預測方差分解分析，對中國經(jīng)濟增長與水資源利用的長期均衡關系及其動態(tài)性進行實證分析，得到經(jīng)濟增長與工業(yè)用水之間存在長期的均衡關系，GDP的增加導致工業(yè)用水的增加，工業(yè)用水量對GDP的方差方差分解平均貢獻度僅為0.428%，幾乎可以忽略[5]；工業(yè)用水對經(jīng)濟增長的作用分析：將工業(yè)用水納入C-D函數(shù)，分析工業(yè)用水的邊際效益及產(chǎn)值彈性等[6]。

本文的研究重點是影響工業(yè)用水變化的因素分析，有學者闡述了經(jīng)濟增長與工業(yè)用水之間的關系，通過發(fā)達國家的經(jīng)驗數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，工業(yè)用水在經(jīng)濟增長到一定時期，會出現(xiàn)拐點，工業(yè)用水會出現(xiàn)停止增加和下降的態(tài)勢[7]，或許可以利用庫茲涅次倒“U”型曲線來描述工業(yè)用水與經(jīng)濟增長的關系[8]，中國工業(yè)用水量與經(jīng)濟增長之間是否存在倒“U”型曲線關系？如果存在這一形態(tài)，那拐點應該何時出現(xiàn)？

庫茲涅次倒“U”曲線最早被用于描述經(jīng)濟增長與收入分配的關系，在經(jīng)濟發(fā)展早期，經(jīng)濟增長會加劇收入不平等，但是當經(jīng)濟增長突破某一特定的“轉折點”，收入分配便變得平等[9]，隨后出現(xiàn)環(huán)境庫茲涅次曲線，很多學者對庫茲涅次曲線進行改進和實證分析[10～14]。經(jīng)濟增長與工業(yè)用水之間是否呈現(xiàn)這種關系形態(tài)呢？借用Munasinghe的理論[15]，在經(jīng)濟發(fā)展的早期階段，節(jié)約保護水資源的可覺邊際收益太小，以至于無法放棄經(jīng)濟增長所帶來的巨大收益，由于水資源越來越稀缺以及水危機的出現(xiàn)，相對于物質產(chǎn)品的日益豐富，與水資源稀缺性相比，物質產(chǎn)品與服務的邊際效用遞減，于是節(jié)約保護水資源受到重視，所以經(jīng)濟增長與工業(yè)用水之間的關系研究將會受到廣泛關注。

除了經(jīng)濟增長因素之外，產(chǎn)業(yè)結構也是一個重要的影響因素，根據(jù)發(fā)達國家和一些新興國家和地區(qū)的發(fā)展經(jīng)驗，隨著第二產(chǎn)業(yè)逐漸被第三產(chǎn)業(yè)所取代，第二產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟比重和就業(yè)比重的下降，工業(yè)用水也會進入減少的階段[4]，而第三產(chǎn)業(yè)的用水量明顯少于第二產(chǎn)業(yè)，用水從效率低的轉向效率高的產(chǎn)業(yè)，相反，工業(yè)用水量會增加。

從很多相關研究來看，工業(yè)用水的影響因素分析主要著重于定性分析，定量分析研究很少；同時，研究對象大都是省份截面數(shù)據(jù)或是時間序列數(shù)據(jù)，而面板數(shù)據(jù)的利用比較少。本文基于2003—2010年的省際面板數(shù)據(jù)，將經(jīng)濟增長和產(chǎn)業(yè)結構作為影響因素，分析兩者與工業(yè)用水之間的關系。

一、模型選擇與數(shù)據(jù)來源

（一）模型選擇

本文選擇面板數(shù)據(jù)模型，研究經(jīng)濟增長、產(chǎn)業(yè)結構與工業(yè)用水之間的關系，前文已經(jīng)指出，有學者指出經(jīng)濟增長與工業(yè)用水的關系可以用庫茲涅次倒“U”曲線表示，為了驗證這一觀點，于是模型設定如下：

（二）數(shù)據(jù)來源

本文選取的數(shù)據(jù)均根據(jù)歷年《中國統(tǒng)計年鑒》和《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》整理、計算得到。數(shù)據(jù)為2003—2010年中國31個省份的省際數(shù)據(jù)，其中被解釋變量是工業(yè)用水量，解釋變量為人均GDP、人均GDP的平方項（用人均GDP表示經(jīng)濟增長比GDP更加合理）和產(chǎn)業(yè)結構，為了統(tǒng)計數(shù)據(jù)口徑的一致性，在此消除價格因素，人均GDP指標根據(jù)2003年的不變價格進行調整，產(chǎn)業(yè)結構指標用工業(yè)產(chǎn)值占GDP比重表示，旨在說明工業(yè)產(chǎn)值的變化趨勢，與工業(yè)用水密切相關，由于沒有歷年的工業(yè)產(chǎn)值的價格指數(shù)，所以根據(jù)2003年第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值不變價格進行調整。endprint

二、實證研究

本文采用的是面板數(shù)據(jù)模型，根據(jù)對截距項和解釋變量參數(shù)的不同限制，將面板數(shù)據(jù)模型分類為混合回歸模型、變截距模型和變系數(shù)模型，中國31個省份的社會經(jīng)濟狀況差距比較大，區(qū)域特征明顯，希望截距項能反映個體特征，因此采用變截距模型，冗余變量似然比檢驗同時也拒絕了“模型估計參數(shù)都為0，而采用混合回歸模型”的原假設，考慮到解釋變量與隨機擾動項之間存在相關性，同時Hausman檢驗也認為固定效應模型要優(yōu)于隨機效應模型，所以本文采用變截距固定效應模型，所以將模型模型（2）中的C為均值截距項，在各個截面方程中都是相同的，Ci*為截面?zhèn)€體截距項，在各個截面方程中是不相同的，反映截面成員對均值截距項的偏離，并且對均值的偏離之和為零，即∑Ci=0。

由于31個省份的截面存在較大差距，可能使得隨機誤差項存在截面異方差性，從而使得普通最小二乘法（OLS）在模型估計時失效，為此采用截面加權的GLS（Cross-section weights）估計方法。為了分別考慮經(jīng)濟增長和產(chǎn)業(yè)結構對工業(yè)用水的影響而建立三個模型：M1、M2和M3。 估計結果中，由于DW統(tǒng)計量值過低，分別為0.8138、0.8825和0.8006，說明殘差序列存在明顯的自相關，因此需要進行修正?？朔韵嚓P存在很多方法，如差分法和Cochrane-Orcutt迭代法[16]，本文采用逐步加入被解釋變量的滯后期AR項作為解釋變量消除自相關，修正后的模型的DW統(tǒng)計量值分別為1.8603、2.0383和1.9575，從統(tǒng)計上已經(jīng)消除了自相關性，估計結果（見下頁表1）。

模型M1中，人均GDP和人均GDP的平方項的系數(shù)分別為0.000380和-2.91E-09，并且都是在1%的水平上顯著，說明工業(yè)用水與人均GDP之間呈現(xiàn)出倒“U”型關系形態(tài)，工業(yè)用水隨著經(jīng)濟增長而增加，但是當經(jīng)濟增長到某一拐點處時，會隨著經(jīng)濟增長而下降。為了進一步得到當前各省份的工業(yè)用水與人均GDP的關系現(xiàn)狀，計算得到倒“U”曲線的拐點值為65 292元（以2003年為不變價格），2010年的人均GDP超過這一拐點的地區(qū)為北京、天津和上海，說明隨著經(jīng)濟增長，工業(yè)用水會逐漸下降，取得經(jīng)濟增長與工業(yè)用水下降的“雙贏”。而剩下的28個省份都未跨過拐點，工業(yè)用水隨著經(jīng)濟增長會逐漸增加，從而處于經(jīng)濟增長與工業(yè)用水下降的“兩難”困境，如何在發(fā)展經(jīng)濟的同時減少工業(yè)用水，將是這些省份面臨的巨大挑戰(zhàn)！

模型M2中，產(chǎn)業(yè)結構（工業(yè)產(chǎn)值占GDP比重）的系數(shù)為0.1282，并且在1%的水平上顯著，AR項也是顯著的，說明工業(yè)產(chǎn)值所占GDP比重與工業(yè)用水呈正相關關系，工業(yè)產(chǎn)值所占比重的上升，會帶來工業(yè)用水的增加，與理論分析的預期是一致的。中國經(jīng)濟發(fā)展取得巨大成就，服務業(yè)產(chǎn)值和比重在逐漸增加，但是工業(yè)的發(fā)展對地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展還是發(fā)揮著重要的作用。

模型M3中，人均GDP、人均GDP平方項、產(chǎn)業(yè)結構和AR（1）項的系數(shù)都是顯著的，模型擬合效果也很好，R2達到0.9969，系數(shù)的符號和模型M1、M2是一致的，工業(yè)用水與人均GDP之間還是符合倒“U”型關系形態(tài)，與模型M1相比較，在加入產(chǎn)業(yè)結構因素之后，拐點處的值增加為70 739元（以2003年為不變價格），大于M1的拐點值，說明工業(yè)產(chǎn)值占GDP比重的上升會延緩工業(yè)用水下降時點的到來，跨過拐點的地區(qū)仍然為北京、天津和上海3個省份，剩下的28個省份處于曲線的上升段，隨著經(jīng)濟增長和工業(yè)產(chǎn)值占GDP 比重的上升，工業(yè)用水會增加，工業(yè)用水的下降將面臨嚴峻挑戰(zhàn)。與模型M2相比較，在加入經(jīng)濟增長因素之后，工業(yè)產(chǎn)值所占GDP比重的系數(shù)從0.1282降低到0.0791，說明對工業(yè)用水的影響降低，經(jīng)濟增長在一定程度上弱化了工業(yè)產(chǎn)值所占GDP比重上升對工業(yè)用水量增加的壓力。

該文選擇經(jīng)濟增長和產(chǎn)業(yè)結構作為工業(yè)用水的影響因素，除此之外，影響工業(yè)用水的因素還有很多，沒有加入模型中。例如，環(huán)境保護要求，隨著人民群眾生活質量的提高，對環(huán)境保護要求更高，相關的法律法規(guī)對企業(yè)排污具有嚴格的限制，從而迫使企業(yè)減少用水量，當然，嚴格的環(huán)境保護要求也會降低工業(yè)用水量；工業(yè)內部結構變化，水價的提高和用水定額的壓力，單位產(chǎn)值耗水量大的產(chǎn)業(yè)會逐漸被單位產(chǎn)值耗水量少的產(chǎn)業(yè)所取代，用水效率得以提高，從而工業(yè)用水量也會減少；區(qū)域間產(chǎn)業(yè)轉移，高耗水行業(yè)從發(fā)達國家轉移到不發(fā)達國家，發(fā)達地區(qū)轉移到不發(fā)達地區(qū)，都會引起區(qū)域間工業(yè)用水量的變化，同時“虛擬水戰(zhàn)略”即缺水國家或地區(qū)通過貿(mào)易方式從富水地區(qū)購買水密集產(chǎn)品，也是工業(yè)用水減少的一條途徑。

結論與政策建議

本文利用中國2003—2010年31個省份的面板數(shù)據(jù)，分析經(jīng)濟增長、產(chǎn)業(yè)結構與工業(yè)用水之間的關系，為了分別考慮經(jīng)濟增長和產(chǎn)業(yè)結構對工業(yè)用水的影響，本文估計了三個模型，并對模型進行自相關性修正，得到如下結論：

第一，經(jīng)濟增長與工業(yè)用水之間存在倒“U”型關系形態(tài)，人均GDP小于65 292元時，工業(yè)用水會隨著人均GDP的增長而增加，一旦人均GDP突破65 292元時，工業(yè)用水就會隨著人均GDP的增長而下降，在2010年，只有北京、天津和上海突破這一拐點，取得了經(jīng)濟增長與工業(yè)用水下降的“雙贏”，剩下的28個省份均處于曲線的上升段，工業(yè)用水隨著人均GDP的增長而增加，處于經(jīng)濟增長與工業(yè)用水下降的“兩難”困境。產(chǎn)業(yè)結構與工業(yè)用水是正相關關系，產(chǎn)業(yè)結構（工業(yè)產(chǎn)值所占GDP比重）上升，會引起工業(yè)用水的增加。

第二，綜合考慮經(jīng)濟增長與產(chǎn)業(yè)結構對工業(yè)用水的影響時，經(jīng)濟增長與工業(yè)用水也是呈現(xiàn)倒“U”型關系形態(tài)，不過拐點值增加為70 739元，即在人均GDP小于70 739元時，工業(yè)用水隨著經(jīng)濟增長而增加，跨過這一拐點時，工業(yè)用水會隨著經(jīng)濟增長增長而下降，2010年取得經(jīng)濟增長與工業(yè)用水下降“雙贏”的省份還是北京、天津和上海，與單獨考慮經(jīng)濟增長因素相比，工業(yè)產(chǎn)值所占比重的上升會延緩工業(yè)用水下降時點的到來；工業(yè)用水與產(chǎn)業(yè)結構呈現(xiàn)正相關關系，不過系數(shù)減小，與單獨考慮產(chǎn)業(yè)結構因素相比，經(jīng)濟增長弱化了工業(yè)產(chǎn)值所占GDP比重上升對工業(yè)用水增加的壓力。endprint

第三，除了經(jīng)濟增長和產(chǎn)業(yè)結構因素之外，對工業(yè)用水產(chǎn)生影響的因素還有很多，環(huán)境保護要求、工業(yè)內部結構、區(qū)域間的產(chǎn)業(yè)轉移和“虛擬水戰(zhàn)略”都是不可忽視的影響因素。

基于以上分析，得出以下政策建議：第一，發(fā)展經(jīng)濟與工業(yè)用水下降并舉，走出經(jīng)濟增長與工業(yè)用水上升的“兩難”困境，取得“雙贏”，企業(yè)要采取相關節(jié)水技術研究，提高工業(yè)用水重復利用率，政府要更加嚴格環(huán)境保護要求，減少企業(yè)的排污；第二，努力調整產(chǎn)業(yè)結構，大力發(fā)展低耗水工業(yè)行業(yè)以及服務業(yè)行業(yè)，提高用水效率；第三，區(qū)域間產(chǎn)業(yè)轉移和“虛擬水戰(zhàn)略”也是減少工業(yè)用水的有效途徑。

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[16] 沈坤榮，蔣銳.中國城市化對經(jīng)濟增長影響機制的實證研究[J].統(tǒng)計研究，2007，（6）：9-15.

[責任編輯 吳高君]endprint

第三，除了經(jīng)濟增長和產(chǎn)業(yè)結構因素之外，對工業(yè)用水產(chǎn)生影響的因素還有很多，環(huán)境保護要求、工業(yè)內部結構、區(qū)域間的產(chǎn)業(yè)轉移和“虛擬水戰(zhàn)略”都是不可忽視的影響因素。

基于以上分析，得出以下政策建議：第一，發(fā)展經(jīng)濟與工業(yè)用水下降并舉，走出經(jīng)濟增長與工業(yè)用水上升的“兩難”困境，取得“雙贏”，企業(yè)要采取相關節(jié)水技術研究，提高工業(yè)用水重復利用率，政府要更加嚴格環(huán)境保護要求，減少企業(yè)的排污；第二，努力調整產(chǎn)業(yè)結構，大力發(fā)展低耗水工業(yè)行業(yè)以及服務業(yè)行業(yè)，提高用水效率；第三，區(qū)域間產(chǎn)業(yè)轉移和“虛擬水戰(zhàn)略”也是減少工業(yè)用水的有效途徑。

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第三，除了經(jīng)濟增長和產(chǎn)業(yè)結構因素之外，對工業(yè)用水產(chǎn)生影響的因素還有很多，環(huán)境保護要求、工業(yè)內部結構、區(qū)域間的產(chǎn)業(yè)轉移和“虛擬水戰(zhàn)略”都是不可忽視的影響因素。

基于以上分析，得出以下政策建議：第一，發(fā)展經(jīng)濟與工業(yè)用水下降并舉，走出經(jīng)濟增長與工業(yè)用水上升的“兩難”困境，取得“雙贏”，企業(yè)要采取相關節(jié)水技術研究，提高工業(yè)用水重復利用率，政府要更加嚴格環(huán)境保護要求，減少企業(yè)的排污；第二，努力調整產(chǎn)業(yè)結構，大力發(fā)展低耗水工業(yè)行業(yè)以及服務業(yè)行業(yè)，提高用水效率；第三，區(qū)域間產(chǎn)業(yè)轉移和“虛擬水戰(zhàn)略”也是減少工業(yè)用水的有效途徑。

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