制造業(yè)貿(mào)易虛擬水測(cè)算及比較分析

梁昭 蔣琴兒

摘 要：本文基于2012年和2017年的投入產(chǎn)出表，測(cè)算了2012年和2017年15個(gè)制造業(yè)部門的進(jìn)出口虛擬水量，比較分析了重污染密集型和輕污染密集型部門的差異。研究發(fā)現(xiàn)，總體上制造業(yè)部門2017年耗水系數(shù)較2012年耗水系數(shù)低;輕污染行業(yè)的直接耗水系數(shù)較重污染行業(yè)要高，但完全耗水系數(shù)低于重污染行業(yè)。我國(guó)應(yīng)當(dāng)改善貿(mào)易結(jié)構(gòu)，對(duì)重污染高耗水的部門可以增加進(jìn)口，對(duì)輕污染低耗水部門可以增加出口，同時(shí)提高技術(shù)創(chuàng)新能力，高效利用水資源。

關(guān)鍵詞：制造業(yè)部門;直接耗水系數(shù);完全耗水系數(shù);虛擬水貿(mào)易

本文索引：梁昭，蔣琴兒.<變量 2>[J].中國(guó)商論，2022（06）：-093.

中圖分類號(hào)：F223 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-0298（2022）03（b）--04

我國(guó)幅員遼闊、人口眾多，但水資源短缺，水資源問題嚴(yán)重制約了經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護(hù)。與此同時(shí)，我國(guó)作為制造業(yè)大國(guó)也是貿(mào)易大國(guó)，打造具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的制造業(yè)是提高綜合國(guó)力的必由之路（吳楊偉，2021）。制造業(yè)同時(shí)是消耗資源、污染環(huán)境的主要行業(yè)。近年來(lái)，隨著原材料價(jià)格上漲、人力成本上升等問題的日益嚴(yán)峻，以及由于傳統(tǒng)制造技術(shù)水平相對(duì)落后，致使資源浪費(fèi)、污染超額排放等問題頻現(xiàn)，尤其是水資源短缺、水環(huán)境污染、水生態(tài)受損等對(duì)行業(yè)發(fā)展的約束愈發(fā)趨緊（張峰，2016）。由此看來(lái)，水消耗量問題一直是制約制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素，緩解水資源問題必將是推進(jìn)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。研究制造業(yè)各部門的耗水量，不僅有利于了解各部門的用水需求，還對(duì)制造業(yè)往低污染、低消耗轉(zhuǎn)型具有重要的意義。

虛擬水貿(mào)易在解決農(nóng)業(yè)、工業(yè)水資源等方面得到了學(xué)術(shù)界的認(rèn)可。虛擬水貿(mào)易是通過(guò)貿(mào)易的形式，將產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中消耗的水資源向進(jìn)口國(guó)傳輸。目前，我國(guó)學(xué)術(shù)界研究虛擬水多從農(nóng)業(yè)糧食、工業(yè)等方面進(jìn)行，少有人從虛擬水貿(mào)易角度分析我國(guó)制造業(yè)水資源消耗問題，制造業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中耗水量較大，且貿(mào)易量存在大進(jìn)大出的現(xiàn)象，本文在前人研究成果的基礎(chǔ)上，將制造業(yè)分為15個(gè)部門并將其分為重污染型和輕污染型兩大類，對(duì)這15個(gè)部門的虛擬水貿(mào)易進(jìn)行對(duì)比分析，有助于識(shí)別我國(guó)制造業(yè)主要部門的耗水情況，充分發(fā)揮貿(mào)易結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，緩解水資源短缺問題，高效利用水資源，為解決我國(guó)制造業(yè)水資源利用問題提供新思路，從而緩解水資源利用問題。

關(guān)于虛擬水測(cè)算方法大致分為兩種方法：一是按照生產(chǎn)樹法計(jì)算虛擬水，這種方法多用于計(jì)算農(nóng)業(yè)方面虛擬水消費(fèi)量。是按照投入產(chǎn)出法計(jì)算虛擬水量，一般用于測(cè)算工業(yè)部門虛擬水量（劉紅梅，2013）。由于造紙行業(yè)屬于工業(yè)制造業(yè)部門，這里重點(diǎn)介紹投入產(chǎn)出法計(jì)算的虛擬水貿(mào)易，在測(cè)算工業(yè)部門虛擬水的相關(guān)研究中，學(xué)術(shù)界大多集中在單一（耿強(qiáng)、李希博，2018;王秀娟，2018）和雙邊的虛擬水進(jìn)出口量（賈焰等，2016;Mekonnen和Hoekstra，2011）。近年來(lái)，部分學(xué)者通過(guò)測(cè)算虛擬水貿(mào)易來(lái)提出改善貿(mào)易結(jié)構(gòu)的相關(guān)措施和建議，鄭和祥等（2016）通過(guò)構(gòu)建虛擬水評(píng)價(jià)指標(biāo)，得出鄂爾多斯市屬于資源型城市，工業(yè)行業(yè)的虛擬水輸出較多。雷玉桃，蔣略（2012）研究發(fā)現(xiàn)，我國(guó)的服務(wù)業(yè)存在虛擬水貿(mào)易順差，而農(nóng)業(yè)、重工業(yè)存在虛擬水貿(mào)易逆差。蔡振華等（2012）通過(guò)投入產(chǎn)出法測(cè)算出甘肅省第一產(chǎn)業(yè)的虛擬水凈出口占比較高，應(yīng)降低第一產(chǎn)業(yè)出口。綜上所述，目前大多數(shù)學(xué)者在研究貿(mào)易與環(huán)境和資源問題中，從分析EKC中選取污染指標(biāo)分析某行業(yè)污染現(xiàn)狀;在虛擬水貿(mào)易角度相關(guān)文獻(xiàn)中，主要集中在單邊貿(mào)易或雙邊貿(mào)易虛擬水流向的基礎(chǔ)上。因此，本文基于投入產(chǎn)出方法，以2012年和2017年投入產(chǎn)出表為基礎(chǔ)，計(jì)算我國(guó)制造業(yè)的虛擬水貿(mào)易。根據(jù)測(cè)算結(jié)果對(duì)比分析，提出一些既可以提高中國(guó)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，又減少國(guó)內(nèi)水資源消耗和流失的措施，降低國(guó)內(nèi)污染排放，通過(guò)改善貿(mào)易結(jié)構(gòu)，為制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供新思路。

1 研究方法與數(shù)據(jù)

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文選取中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社出版的《2017年中國(guó)投入產(chǎn)出表》和《2012年中國(guó)投入產(chǎn)出表》，投入產(chǎn)出表每5年編制一次，目前最新的投入產(chǎn)出表到2017年。2017年和2012年投入產(chǎn)出表中共劃分了42個(gè)部門，由于投入產(chǎn)出表劃分的部門與我國(guó)《國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類》中的制造業(yè)劃分標(biāo)準(zhǔn)不一致，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一，通過(guò)整理最終劃分出15個(gè)制造業(yè)部門，同時(shí)參考陳春明等（2020）將15個(gè)制造業(yè)劃分為重污染密集型行業(yè)和輕污染密集型行業(yè)，如表1所示。其中，制造業(yè)耗水量提取《中國(guó)水資源公報(bào)》及《2008年中國(guó)經(jīng)濟(jì)普查年鑒》（能源卷）和《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》中部分制造業(yè)耗水量通過(guò)等比例計(jì)算2012年和2017年各部門耗水量。各部門產(chǎn)值數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒;進(jìn)出口貿(mào)易量來(lái)源于聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織數(shù)據(jù)庫(kù)。

1.2 研究方法

本文利用投入產(chǎn)出分析法，借鑒朱啟榮等學(xué)者的相關(guān)研究方法（朱啟榮等，2009），對(duì)制造業(yè)部門的進(jìn)出口虛擬水進(jìn)行測(cè)算，此方法為進(jìn)出口虛擬水量=完全耗水系數(shù)×進(jìn)出口量。

計(jì)算完全耗水系數(shù)和直接耗水系數(shù)：

WIj=Wj / Xj （ j=1，2，3，…，n）（1）

其中， WI為直接耗水系數(shù)，表示生產(chǎn)每單位產(chǎn)值的直接耗水量， Wj表示部門j的直接耗水量， Xj表示部門j的總產(chǎn)值。

WT=WI（I-A）-1（2）

WT為完全耗水系數(shù)，表示增加每單位產(chǎn)值所消耗的總耗水量，即包括直接耗水量和間接耗水量， WI為各部門直接耗水系數(shù)行向量，（I-A）-1為L(zhǎng)eontie逆矩陣， I為n階單位矩陣。

WIM=WI×（I-A）-1×IM

WEX=WI×（1-αA）-1×EX（3）

其中， WIM和WEX分別表示各部門產(chǎn)品的進(jìn)口虛擬水量和出口虛擬水量， WI為各部門直接耗水系數(shù)的行向量， IM和EX分別為各部門進(jìn)口貿(mào)易量和出口貿(mào)易量的列向量。值得一提的是，消耗水資源量包括生產(chǎn)過(guò)程中的直接消耗水量和中間投入品中包含的耗水量，計(jì)算各部門出口產(chǎn)品包含的虛擬水量時(shí)，應(yīng)該扣除這部分進(jìn)口品的耗水量（朱啟榮，2009）。所以，計(jì)算出口虛擬水量式中的α表示各種產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)比重組成的對(duì)角矩陣，即α=（進(jìn)口+總產(chǎn)出-出口）

ΔW=WEX-WIM（4）

其中，?W表示虛擬水貿(mào)易量?jī)舫隹诹浚硎咎摂M水出口量去除虛擬水進(jìn)口量。若是正值，表示我國(guó)水資源輸出量大于輸入量;若是負(fù)值，則情況反之。

2 計(jì)算結(jié)果與分析

2.1 部門用水系數(shù)分析

用水系數(shù)是測(cè)量貿(mào)易虛擬水的基礎(chǔ)，根據(jù)式（1）和式（2）及2012年和2017年的中國(guó)投入產(chǎn)出表，分別計(jì)算15個(gè)制造業(yè)部門的耗水系數(shù)。由于本文重點(diǎn)分析制造業(yè)部門的虛擬水貿(mào)易情況，故本部分簡(jiǎn)單對(duì)制造業(yè)各部門耗水系數(shù)進(jìn)行分析。

直接耗水系數(shù)和完全耗水系數(shù)的區(qū)別及聯(lián)系：直接耗水系數(shù)可以看出各制造業(yè)生產(chǎn)每單位產(chǎn)值所產(chǎn)生的直接耗水量;完全耗水系數(shù)表示制造業(yè)各部門增加每單位產(chǎn)值所消耗的總耗水量，也就是說(shuō)不僅包含直接耗水系數(shù)，還包含間接耗水系數(shù)，即中間投入商品的耗水系數(shù)。

總體上，從2012—2017年，不論是重污染行業(yè)還是輕污染行業(yè)，耗水系數(shù)整體有所減少。輕污染行業(yè)的直接耗水系數(shù)在2012年和2017年都高于重污染行業(yè)，而完全耗水系數(shù)相反。由此可知在我國(guó)國(guó)家政策的約束下，各部門制造業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中耗水技術(shù)仍然有很大改進(jìn);輕污染行業(yè)在生產(chǎn)中所消耗的水資源相對(duì)較高，但是該行業(yè)水資源效用率較高，而重污染行業(yè)在自身生產(chǎn)過(guò)程中消耗的水資源較少，但是投入的中間品耗水較多，導(dǎo)致重污染行業(yè)的完全耗水增加。

我國(guó)是制造業(yè)貿(mào)易大國(guó)，既在關(guān)注制造業(yè)各部門耗水的情況下，又要關(guān)注貿(mào)易過(guò)程中帶來(lái)的水資源流失問題，通過(guò)計(jì)算并分析虛擬水貿(mào)易量，從而改善制造業(yè)貿(mào)易結(jié)構(gòu)，對(duì)我國(guó)減少水資源流失起著重要作用。

2.2 虛擬水貿(mào)易量

根據(jù)式（1）～（4）及2012年和2017年的中國(guó)投入產(chǎn)出表，分別計(jì)算15個(gè)制造業(yè)部門的進(jìn)出口虛擬水貿(mào)易量，并按照重污染行業(yè)和輕污染行業(yè)進(jìn)行分類，進(jìn)一步反映出我國(guó)制造業(yè)水資源流出量和流入量的真實(shí)情況，如表2所示。

根據(jù)表2測(cè)算結(jié)果，出口虛擬水貿(mào)易量幾乎大于進(jìn)口虛擬水貿(mào)易量，由此可以看出中國(guó)是一個(gè)虛擬水凈輸出貿(mào)易國(guó)。

2.2.1 進(jìn)口虛擬水

2017年的制造業(yè)進(jìn)口虛擬水，不論是重污染型制造業(yè)還是輕污染型制造業(yè)，整體上較2012年有所降低。

重污染型行業(yè)中：2017年，食品、飲料、煙草制造業(yè)的進(jìn)口虛擬水量最多，非金屬礦物制造業(yè)最少。從進(jìn)口虛擬水貿(mào)易變化量方面講，進(jìn)口虛擬水增加的依次為石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)，金屬制造業(yè)，紡織和紡織品制造業(yè)3個(gè)部門，進(jìn)口虛擬水的增加在一定程度上可以緩解國(guó)內(nèi)水資源消耗;其余4個(gè)部門的進(jìn)口虛擬水減少。

輕污染型行業(yè)中：2017年，進(jìn)口虛擬水量最多的部門是木材加工和木材制造業(yè)，最少的是運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)。從進(jìn)口虛擬水貿(mào)易變化量方面講，木材加工和木材制造業(yè)、橡膠和塑料制品業(yè)的凈進(jìn)口虛擬水貿(mào)易量增加，其余6個(gè)部門的凈進(jìn)口虛擬水貿(mào)易量減少。

2.2.2 出口虛擬水

出口虛擬水2017年較2012年整體都有所下降，說(shuō)明全球?qū)λY節(jié)約的意識(shí)逐漸增加。

重污染型行業(yè)中：2017年是食品、飲料、煙草制造業(yè)出口虛擬水量最多，最少的部門是非金屬礦物制造業(yè)。從出口虛擬水的變化程度來(lái)講，重污染行業(yè)中的7個(gè)部門都有所降低，食品、飲料制造業(yè)是出口虛擬水最多的，同樣也是減少最多的，其次為非金屬礦物制造業(yè)、化學(xué)產(chǎn)品制造業(yè);減少最少的是紡織和紡織品制造業(yè)。

輕污染型行業(yè)中：2017年橡膠塑料制造業(yè)的出口虛擬水量最多，最少的部門是木材加工制造業(yè)。從減少程度來(lái)講，2017年與2012年相比，只有家具制造業(yè)的出口虛擬水量增加，其他部門都有所減少。橡膠和塑料制品業(yè)減少最多，其次為電器、電子機(jī)械設(shè)備制造業(yè);減少最少的是運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)。

綜上，重污染型行業(yè)的貿(mào)易虛擬水量高于輕污染型行業(yè)，而虛擬水貿(mào)易量的多少與部門貿(mào)易量有直接的關(guān)系，雖然重污染型行業(yè)的直接耗水系數(shù)小于輕污染型行業(yè)直接耗水系數(shù)，但是重污染型行業(yè)的貿(mào)易量較輕污染型行業(yè)貿(mào)易量高，導(dǎo)致重污染型行業(yè)的虛擬水貿(mào)易量較高。由此表明，有些部門在生產(chǎn)過(guò)程中本身耗水并不多，但是由于大量出口，以至于部門整體的虛擬水出口值較大。

3 結(jié)語(yǔ)

本文從虛擬水貿(mào)易的角度，用中國(guó)的15個(gè)制造業(yè)部門劃分重污染型與輕污染型兩個(gè)主要行業(yè)做一個(gè)對(duì)比，對(duì)中國(guó)制造業(yè)虛擬水貿(mào)易的情況進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，并分析了中國(guó)制造業(yè)虛擬水貿(mào)易的情況，得出以下結(jié)論：

（1）輕污染型行業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中耗水量較大，重污染型行業(yè)投入的中間品耗水量較大。（2）重污染型行業(yè)的貿(mào)易虛擬水量高于輕污染型行業(yè)，主要由于重污染型行業(yè)的貿(mào)易量高于輕污型染行業(yè)貿(mào)易量。（3）2012—2017年，制造業(yè)部門耗水情況整體轉(zhuǎn)好;進(jìn)出口虛擬水量整體減少，說(shuō)明全球在節(jié)約水資源方面做出了有效的成就。根據(jù)以上結(jié)論提出幾點(diǎn)建議：

第一，改善貿(mào)易結(jié)構(gòu)。我國(guó)既是制造業(yè)生產(chǎn)大國(guó)，又是貿(mào)易大國(guó)，出口能夠有效拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。在這種情況下，應(yīng)該調(diào)整貿(mào)易結(jié)構(gòu)，進(jìn)口耗水較少的中間品，從耗水源頭減少耗水量，出口耗水較多的產(chǎn)品。

第二，提高技術(shù)創(chuàng)新。制造業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)該注重技術(shù)創(chuàng)新，提高用水效率。根據(jù)各部門用水結(jié)構(gòu)來(lái)看，輕污染型制造業(yè)更需要提高在生產(chǎn)過(guò)程中的技術(shù)，開發(fā)節(jié)水技術(shù)，高效循環(huán)利用水資源，在保證耗水量減少的同時(shí)，仍然維持低污染的狀態(tài)。重污染型制造業(yè)則需要采用耗水較少的中間品，盡可能加強(qiáng)研發(fā)代替高耗水的中間產(chǎn)品，減少這類中間品的投入比例，從整體上減少完全耗水量。

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Calculation and Comparative Analysis of Virtual Water Volume in the Manufacturing Trade

School of Economics and Management， Zhejiang A & F University

Hangzhou， Zhejiang? 311300

LIANG Zhao? JIANG Qiner

Abstract： Based on the input-output tables of 2012 and 2017， this study calculates the import and export virtual water volume of 15 manufacturing sectors in these two years， and compares and analyzes the differences between heavy pollution-intensive and light pollution-intensive sectors. It is found that， on the whole， the water consumption coefficient of the manufacturing sector in 2017 is lower than that in 2012; the direct consumption coefficient of water of light pollution industries is higher than that of heavy pollution industries， but the complete consumption coefficient of water of light pollution industries is lower than that of heavy pollution industries. China should improve its trade structure， increase imports to sectors with heavy pollution and high water consumption， and improve exports to sectors with light pollution and low water consumption， at the same time enhance the abilities of technological innovation and efficient use of water resources.

Keywords： manufacturing sector; direct consumption coefficient of water; complete consumption coefficient of water; virtual water trade