遼寧省工業(yè)用水回彈效應(yīng)測(cè)算與控制策略

王 旭

(遼寧潤(rùn)中供水有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽(yáng) 110166)

1 工業(yè)用水回彈效應(yīng)測(cè)算方法

1.1 工業(yè)用水回彈效應(yīng)定義

回彈效應(yīng)的研究最早出現(xiàn)在能源領(lǐng)域。杰文斯通過(guò)對(duì)自然資源的利用效率和需求量之間的關(guān)系進(jìn)行研究后指出，通過(guò)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)手段提高自然資源的利用率，并不能從根本上解決資源需求問(wèn)題，反而會(huì)在一定程度上增加社會(huì)對(duì)資源的需求，其原因是利用率的提升會(huì)降低能源投入成本，進(jìn)而刺激生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大[1]。因此，能源回彈效應(yīng)的定義為：技術(shù)進(jìn)步可以提高能源的使用效率，同時(shí)也會(huì)降低產(chǎn)品的成本和價(jià)格，并引起更多的社會(huì)需求，最終導(dǎo)致能源消費(fèi)量的增加，造成技術(shù)進(jìn)步節(jié)約的能源被額外增加的消費(fèi)部分或完全抵消[2]。

對(duì)水資源領(lǐng)域而言，影響工業(yè)用水量的主要因素有兩個(gè)：一是工業(yè)規(guī)模；二是用水效率。顯然，上述兩個(gè)因素都會(huì)造成工業(yè)用水量的變化。根據(jù)能源回彈效應(yīng)可以推斷，工業(yè)技術(shù)，特別是節(jié)水技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，不僅會(huì)降低工業(yè)用水量，同時(shí)也會(huì)刺激經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和社會(huì)需求，進(jìn)而增加工業(yè)用水量，導(dǎo)致技術(shù)進(jìn)步和革新節(jié)約的用水量被抵消，這就是工業(yè)用水回彈效應(yīng)[3]。

1.2 工業(yè)用水回彈效應(yīng)測(cè)算方法

根據(jù)工業(yè)用水回彈效應(yīng)的定義，結(jié)合Haas與Biermay在能源回彈效應(yīng)測(cè)算方法領(lǐng)域的研究成果，從數(shù)學(xué)方法層面對(duì)某一地區(qū)的工業(yè)用水回彈效應(yīng)進(jìn)行定義，其表達(dá)式如下[4]：

(1)

式中，RE—工業(yè)用水回彈效應(yīng)；ΔV3—工業(yè)用水回彈量；ΔV1—工業(yè)用水預(yù)期節(jié)水量。

鑒于實(shí)際節(jié)約水量ΔV=ΔV1-ΔV3，于是由式(1)可以推得：

(2)

計(jì)算結(jié)果如果RE>100%，表示工業(yè)用水回彈效應(yīng)為逆反效應(yīng)，也就是技術(shù)進(jìn)步不僅沒(méi)有達(dá)到節(jié)約用水的目的，反而增加了用水量；如果RE=100%，則表示工業(yè)用水回彈效應(yīng)為完全回彈效應(yīng)，也就是當(dāng)前的節(jié)水政策完全沒(méi)有節(jié)水效果；如果0

因?yàn)榧夹g(shù)進(jìn)步不僅會(huì)提高用水效率，同時(shí)也會(huì)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，進(jìn)而體高社會(huì)用水量，因此對(duì)技術(shù)進(jìn)步引起的工業(yè)用水回彈效應(yīng)也具有十分重要的價(jià)值。顯然，由于技術(shù)進(jìn)步所產(chǎn)生的工業(yè)用水預(yù)期節(jié)水量可以由如下公式計(jì)算：

ΔV2=σ(IVt-IVt+1)Yt+1

(3)

式中，ΔV2—技術(shù)進(jìn)步所產(chǎn)生的工業(yè)用水預(yù)期節(jié)水量；σ—技術(shù)進(jìn)步對(duì)工業(yè)用水效率提升的貢獻(xiàn)率；IVt與IVt+1—分別為第t年和第t+1年的工業(yè)用水效率；Yt—第t年的工業(yè)增加值。

設(shè)ρ為技術(shù)進(jìn)步對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率，則技術(shù)進(jìn)步產(chǎn)生的工業(yè)用水回彈量ΔV4可由如下公式表達(dá)：

ΔV4=ρ(Yt+1-Yt)IVt+1

(4)

綜上，基于技術(shù)進(jìn)步的區(qū)域工業(yè)用水回彈效應(yīng)的計(jì)算公式如下：

(5)

顯然，要實(shí)現(xiàn)對(duì)技術(shù)進(jìn)步產(chǎn)生的工業(yè)用水回彈效應(yīng)，必須要測(cè)算技術(shù)進(jìn)步對(duì)用水效率和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率。其中，關(guān)于技術(shù)進(jìn)步對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)貢獻(xiàn)率的計(jì)算方法較多，其中以生產(chǎn)函數(shù)法在計(jì)算操作方面最具優(yōu)勢(shì)，本文選擇該方法進(jìn)行技術(shù)進(jìn)步對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)貢獻(xiàn)率的測(cè)算[5]；關(guān)于技術(shù)進(jìn)步對(duì)用水效率貢獻(xiàn)率的測(cè)算，則采用萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量進(jìn)行分解計(jì)算[6]。

2 工業(yè)用水回彈效應(yīng)測(cè)算分析

根據(jù)上節(jié)提出的區(qū)域工業(yè)用水回彈效應(yīng)測(cè)算方法，以《遼寧省統(tǒng)計(jì)年鑒》[7]《遼寧省水資源公報(bào)》[8]中的相關(guān)數(shù)據(jù)為面板數(shù)據(jù)，利用式(1)～(5)，對(duì)遼寧省1998—2017年20年間的工業(yè)用水回彈效應(yīng)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果見(jiàn)表1。

通過(guò)對(duì)表格中數(shù)據(jù)的分析，可以獲得關(guān)于遼寧省工業(yè)用水回彈效應(yīng)方面的如下結(jié)論：

(1)在剔除部分年份的異常數(shù)值之后，研究時(shí)段內(nèi)遼寧省工業(yè)用水的回彈效應(yīng)基本呈現(xiàn)出逐年下降的演變態(tài)勢(shì)，1997年至2017年工業(yè)用水回彈效應(yīng)的均值為83.18%，0

表1 遼寧省工業(yè)用水回彈效應(yīng)計(jì)算成果

遼寧省再次進(jìn)入工業(yè)用水量增長(zhǎng)期，工業(yè)用水回彈效應(yīng)RE以大于100%為主，主要呈現(xiàn)為逆反效應(yīng)。總體而言，遼寧省的工業(yè)用水增長(zhǎng)期間的回彈效應(yīng)主要表現(xiàn)為逆反效應(yīng)，工業(yè)用水量下降期間主要表現(xiàn)為部分回彈效應(yīng)。因此，從回彈效應(yīng)角度來(lái)看，工業(yè)用水回彈效應(yīng)是導(dǎo)致遼寧省工業(yè)用水增減態(tài)勢(shì)變化的重要因素。

(2)在剔除部分年份的異常數(shù)值之后，研究時(shí)段內(nèi)遼寧省工業(yè)用水的技術(shù)回彈效應(yīng)TRE的值基本呈現(xiàn)基本穩(wěn)定，小幅波動(dòng)的態(tài)勢(shì)，1997年至2017年工業(yè)用水技術(shù)回彈效應(yīng)TRE的均值為50.00%，屬于部分回彈效應(yīng)。從不同階段來(lái)看，1997年至2004年屬于遼寧省工業(yè)用水增長(zhǎng)期，其工業(yè)用水的技術(shù)回彈效應(yīng)均值為105.65%，大于100%，主要表現(xiàn)為逆反效應(yīng)；2004年至2010年屬于遼寧省工業(yè)用水下降期，工業(yè)用水技術(shù)回彈效應(yīng)TRE的值基本都小于100%，六年均值為26.76%，因此主要表現(xiàn)為部分回彈；在2010年至2017年之間，遼寧省再次進(jìn)入工業(yè)用水量增長(zhǎng)期，工業(yè)用水技術(shù)回彈效應(yīng)TRE以小于100%為主，均值為66.98%主要呈現(xiàn)為部分回彈效應(yīng)?？傮w而言，遼寧省的工業(yè)用水增長(zhǎng)期間的技術(shù)回彈效應(yīng)大于工業(yè)用水量下降期間。

(3)從表1數(shù)據(jù)可以看出，工業(yè)用水變化量與預(yù)期節(jié)水量具有比較一致的變化趨勢(shì)，因此，研究時(shí)段內(nèi)遼寧省的節(jié)水效率提升造成的節(jié)水效應(yīng)是工業(yè)用水量變化的主因。

(4)在剔除部分異常年份的數(shù)值之后，對(duì)技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的工業(yè)用水回彈量占總回彈量的比重進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果顯示技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)的工業(yè)用水回彈量的平均比重為61.23%，這也說(shuō)明遼寧省工業(yè)用水回彈量主要由技術(shù)進(jìn)步所引發(fā)。

3 工業(yè)用水回彈效應(yīng)控制策略

雖然回彈效應(yīng)是遼寧省工業(yè)用水量增減變化的主要影響因素，但是關(guān)于水資源回彈效應(yīng)控制方面的研究并不多。本文結(jié)合計(jì)算成果，結(jié)合能源回彈效應(yīng)領(lǐng)域的相關(guān)研究成果，提出如下控制建議。

3.1 推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是工業(yè)用水的重要影響因素，上節(jié)的研究結(jié)果顯示遼寧省依靠技術(shù)進(jìn)步提高用水效率的方式并沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的節(jié)水效果，這顯然與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整有莫大關(guān)系。因此，建議遼寧省各級(jí)政府加大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，積極培育新型產(chǎn)業(yè)、淘汰落后產(chǎn)業(yè)，特別是要加大對(duì)以服務(wù)業(yè)為主導(dǎo)的第三產(chǎn)業(yè)的扶持和發(fā)展，這對(duì)東北老工業(yè)基地的振興無(wú)疑也具有重要戰(zhàn)略價(jià)值。

3.2 加大對(duì)工業(yè)企業(yè)的稅收補(bǔ)貼力度

前文的研究結(jié)論顯示，遼寧省的工業(yè)用水回彈效應(yīng)除個(gè)別時(shí)段外均為正值，同時(shí)該省的用水價(jià)格和效率仍處于較低水平，所以提高工業(yè)用水效率的節(jié)水政策效果仍需要重視。因此，建議遼寧省政府要進(jìn)一步加大對(duì)節(jié)水技術(shù)研究和推廣的財(cái)政補(bǔ)貼力度，同時(shí)提升高耗水企業(yè)或產(chǎn)能的稅率，鼓勵(lì)企業(yè)通過(guò)技術(shù)改造升級(jí)提高用水效率。

3.3 推進(jìn)用水預(yù)算工作

遼寧省屬于我國(guó)北方嚴(yán)重缺水省份，做好用水預(yù)算不僅是控制工業(yè)用水回彈效應(yīng)的重要手段，同時(shí)也是遼寧省水資源現(xiàn)狀的必然要求。因此，遼寧省政府要將總用水作為企業(yè)規(guī)劃、建設(shè)和考核的重要依據(jù)，通過(guò)管理控制手段的跟進(jìn)，避免重復(fù)和過(guò)度建設(shè)造成的水資源浪費(fèi)，從而提高水資源的利用效率。

4 結(jié)論

回彈效應(yīng)會(huì)對(duì)區(qū)域工業(yè)用水節(jié)水政策的實(shí)施效果造成顯著影響。本研究以遼寧省為例，對(duì)工業(yè)用水的回彈效應(yīng)進(jìn)行了測(cè)算和分析，并得到如下結(jié)論：

(1)遼寧省的工業(yè)用水增長(zhǎng)期間的回彈效應(yīng)主要表現(xiàn)為逆反效應(yīng)，工業(yè)用水量下降期間主要表現(xiàn)為部分回彈效應(yīng)，工業(yè)用水回彈效應(yīng)是導(dǎo)致遼寧省工業(yè)用水增減態(tài)勢(shì)變化的重要因素；遼寧省的工業(yè)用水增長(zhǎng)期間的技術(shù)回彈效應(yīng)大于工業(yè)用水量下降期間。

(2)遼寧省的節(jié)水效率提升造成的節(jié)水效應(yīng)是工業(yè)用水量變化的主因，工業(yè)用水回彈量主要由技術(shù)進(jìn)步所引發(fā)

(3)結(jié)合測(cè)算分析結(jié)果與相關(guān)領(lǐng)域的研究結(jié)論，提出遼寧省工業(yè)用水的回彈效應(yīng)的控制建議。