基于投入產(chǎn)出方法的華東地區(qū)水-能源耦合關(guān)系研究

王 湛 博, 邵 帥,2, 高 秋 鳳, 李 金 花, 張 蕓*

( 1.大連理工大學(xué) 環(huán)境學(xué)院 工業(yè)生態(tài)與環(huán)境工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 遼寧 大連 116024;2.大連理工大學(xué) 能源與動(dòng)力學(xué)院 海洋能源利用與節(jié)能教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 遼寧 大連 116024;3.內(nèi)蒙古大學(xué) 生態(tài)與環(huán)境學(xué)院, 內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020 )

0 引 言

華東地區(qū)包括上海、江蘇、浙江、安徽、福建、江西、山東等7個(gè)省、直轄市,2020年地區(qū)生產(chǎn)總值387 437.92億元,人口42 383萬人,人均GDP 91 413.52元,3項(xiàng)指標(biāo)均為全國(guó)第一[1]．華東地區(qū)人口相對(duì)稠密,商品經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平較高,工業(yè)門類齊全,以制造業(yè)為重要支撐,交通運(yùn)輸業(yè)和各類設(shè)施的基礎(chǔ)好,擔(dān)當(dāng)著接軌國(guó)際、率先建設(shè)世界級(jí)城市群的使命,同時(shí)也產(chǎn)生了約占全國(guó)30%的水資源消耗和29.7%的能源消耗,因此在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、節(jié)約資源、節(jié)能降碳方面具有較大的改善潛力[2]．中國(guó)政府承諾2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年實(shí)現(xiàn)碳中和,并在“十四五”發(fā)展目標(biāo)[3]中提出,要支持有條件的地方率先達(dá)到碳排放峰值,華東地區(qū)有必要率先考慮雙碳進(jìn)程．在經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)中,水和能源是人類賴以生存且緊密聯(lián)系的基礎(chǔ)性資源,取水部門需要能源來泵送水、處理淡水和廢水,能源部門需要使用水進(jìn)行能源提取、處理和冷卻,在水和能源的提取、加工、使用等階段又會(huì)由于消耗能源而產(chǎn)生碳排放,水-能源耦合關(guān)系需要被關(guān)注以及大量研究[4]．目前,對(duì)于華東地區(qū)的碳減排研究大多集中于降碳技術(shù),如CCS技術(shù)、生物炭技術(shù)等[5],而基于宏觀視角,針對(duì)地區(qū)水-能源耦合關(guān)系對(duì)節(jié)水、節(jié)能、減排影響方面的研究較少．

近年來,以水、能源等作為關(guān)鍵要素的耦合關(guān)系被關(guān)注以及大量研究．Lee等[6]在城市尺度上量化了能源使用強(qiáng)度對(duì)城市用水系統(tǒng)的影響;Xiang等[7]從國(guó)家層面上量化分析了我國(guó)不同用水場(chǎng)景下的能源消耗;Mo等[8]通過研究區(qū)域水-能源耦合關(guān)系,評(píng)估了3種增強(qiáng)供水政策的實(shí)施所帶來的影響．但上述研究只揭示出水和能源由于耦合關(guān)系而產(chǎn)生的相互影響,未考慮區(qū)域間的相互作用,而且少有研究將區(qū)域水-能源耦合用于分析產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)并提出節(jié)能降碳建議．并且,隨著研究的深入,國(guó)內(nèi)外學(xué)者發(fā)現(xiàn)在不同研究角度上表現(xiàn)出的耦合關(guān)系具有很大的差別．在Qi等[9]對(duì)大氣汞排放的研究過程中,基于需求和供應(yīng)視角下的結(jié)果對(duì)全球汞的控制產(chǎn)生了不同的政策影響,表明了考慮需求端和供應(yīng)端視角的必要性．因此,本研究基于多區(qū)域投入產(chǎn)出方法,將水、能源和碳排放作為一個(gè)整體來考慮,構(gòu)建華東地區(qū)水-能源耦合關(guān)系(WEN)模型,創(chuàng)新性地從多視角(需求側(cè)-供給側(cè))、多維度(地區(qū)-產(chǎn)業(yè))評(píng)價(jià)節(jié)水、節(jié)能、減排的改進(jìn)潛力,識(shí)別不同視角下水-能源耦合關(guān)系較強(qiáng)的地區(qū)并提出建議,為相關(guān)研究提供方法依據(jù)．

1 多區(qū)域投入產(chǎn)出方法

投入產(chǎn)出方法是以數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)為基礎(chǔ),用大量數(shù)據(jù)組成的數(shù)據(jù)庫(kù)來研究經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)各組成部分之間的投入與產(chǎn)出數(shù)量關(guān)系的一種分析方法,常用于經(jīng)濟(jì)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)和資源環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域[10],在考慮資源使用等環(huán)境壓力指標(biāo)后,可構(gòu)建環(huán)境擴(kuò)展型多區(qū)域投入產(chǎn)出模型(EE-MRIO),將物質(zhì)流和社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)聯(lián)系起來．

1.1 需求側(cè)核算

需求側(cè)核算,即基于消費(fèi)端(需求驅(qū)動(dòng))的核算．在多區(qū)域投入產(chǎn)出表中,行平衡表現(xiàn)了某一區(qū)域或部門產(chǎn)品的中間使用與最終需求之間的關(guān)系,即Leontief模型:

x=(I-A)-1y=Ly

(1)

式中:x為總產(chǎn)出向量;y為最終需求向量;I為單位矩陣;A為直接投入系數(shù)矩陣,反映生產(chǎn)單位產(chǎn)品需要相關(guān)區(qū)域或部門產(chǎn)品的直接投入,矩陣A的元素aij=zij/xj,zij是中間投入矩陣Z的元素,表示由區(qū)域或部門間的生產(chǎn)技術(shù)聯(lián)系所產(chǎn)生的中間流量;L=(I-A)-1為L(zhǎng)eontief逆矩陣,反映生產(chǎn)單位產(chǎn)品需要各區(qū)域或部門的累計(jì)投入量．該模型反映了各區(qū)域或部門產(chǎn)品的中間使用和最終需求之和等于該區(qū)域或部門的總產(chǎn)出．

接下來從需求側(cè)角度利用Leontief模型研究區(qū)域間水-能源-經(jīng)濟(jì)的關(guān)系．首先以水要素為研究對(duì)象,量化能源相關(guān)產(chǎn)品的最終需求驅(qū)動(dòng)上游的取水量:

we=fw(I-A)-1ye

(2)

式中:we為各地能源相關(guān)產(chǎn)品的最終需求驅(qū)動(dòng)的全國(guó)取水量向量,fw為各地取水強(qiáng)度向量,ye為各地能源相關(guān)產(chǎn)品的最終需求向量．

以能源要素為研究對(duì)象,量化水相關(guān)產(chǎn)品的最終需求驅(qū)動(dòng)的全國(guó)能源開采量:

ew=fe(I-A)-1yw

(3)

式中:ew為各地水相關(guān)產(chǎn)品的最終需求驅(qū)動(dòng)的全國(guó)能源開采量向量,fe為各地能源開采強(qiáng)度向量,yw為各地水相關(guān)產(chǎn)品的最終需求向量．

1.2 供給側(cè)核算

供給側(cè)核算,即基于投入端(投入驅(qū)動(dòng))的核算．在多區(qū)域投入產(chǎn)出表中,列平衡表現(xiàn)了某一區(qū)域或部門的初始投入與中間投入之間的關(guān)系,即Ghosh模型:

x′=v(I-B)-1=vG

(4)

式中:x′為總產(chǎn)出向量的轉(zhuǎn)置;v為初始投入向量;B為直接產(chǎn)出系數(shù)矩陣,反映生產(chǎn)單位產(chǎn)品直接導(dǎo)致的相關(guān)區(qū)域或部門產(chǎn)出量,矩陣B的元素bij=zij/xi;G=(I-B)-1為Ghosh逆矩陣,反映生產(chǎn)單位產(chǎn)品所導(dǎo)致各區(qū)域或部門的累計(jì)產(chǎn)出量．該模型反映了各區(qū)域或部門的初始投入與中間投入之和等于該區(qū)域或部門的總投入．

接下來從供給側(cè)角度利用Ghosh模型研究區(qū)域間水-能源-經(jīng)濟(jì)的關(guān)系．首先以水要素為研究對(duì)象,量化取水部門的初始投入促進(jìn)的全國(guó)能源開采量:

ew=vw(I-B)-1f′e

(5)

式中:vw為各地取水部門的初始投入向量,f′e為各地能源開采強(qiáng)度向量的轉(zhuǎn)置．

以能源要素為研究對(duì)象,量化能源開采部門的初始投入促進(jìn)的全國(guó)取水量:

we=ve(I-B)-1f′w

(6)

式中:ve為各地能源開采部門的初始投入向量,f′w為各地取水強(qiáng)度向量的轉(zhuǎn)置．

1.3 隱含物質(zhì)核算

本研究還進(jìn)行了區(qū)域間隱含水和隱含能源的核算,構(gòu)建區(qū)域空間耦合關(guān)系,使水-能源耦合關(guān)系更加完整．

(7)

B′w=A′w(I-A)-1

(8)

Vw1i=Bwixi

(9)

Vw2ij=awiLijxj

(10)

式中:wi為i地區(qū)對(duì)水資源的直接使用量;awi為i地區(qū)水資源使用的直接系數(shù),列向量為Aw;B′w為完全用水系數(shù)向量的轉(zhuǎn)置;Vw1i為i地區(qū)產(chǎn)品供應(yīng)的隱含水量,列向量為Vw1;Vw2ij為區(qū)域間中間產(chǎn)品的隱含水流動(dòng)矩陣Vw2中的元素;xi為i地區(qū)的總產(chǎn)出;xj為j地區(qū)的總投入;Lij為L(zhǎng)eontief逆矩陣L中的元素．

(11)

B′e=A′e(I-A)-1

(12)

Ve1i=Beixi

(13)

Ve2ij=aeiLijxj

(14)

式中:ei為i地區(qū)對(duì)能源的直接使用量;aei為i地區(qū)能源使用的直接系數(shù),列向量為Ae;B′e為完全用能系數(shù)向量的轉(zhuǎn)置;Ve1i為i地區(qū)產(chǎn)品供應(yīng)的隱含能源量;Ve2ij為區(qū)域間中間產(chǎn)品的隱含能源流動(dòng)矩陣Ve2中的元素．

2 數(shù)據(jù)來源與說明

本研究選擇以2017年為基準(zhǔn)年,所需數(shù)據(jù)主要來自中國(guó)碳核算數(shù)據(jù)庫(kù)(CEADs)和國(guó)家各級(jí)統(tǒng)計(jì)年鑒．2017年華東地區(qū)各省、直轄市取水?dāng)?shù)據(jù)及能源數(shù)據(jù)相對(duì)完善,以中國(guó)2017年區(qū)域間投入產(chǎn)出表為基礎(chǔ)[11-12],并通過2017年的省級(jí)能源清單、省級(jí)排放清單、能源統(tǒng)計(jì)年鑒、區(qū)域經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)年鑒中的區(qū)域供水用水?dāng)?shù)據(jù)、省級(jí)碳排放清單等收集華東地區(qū)水和能源要素的流動(dòng)數(shù)據(jù)[13-16],構(gòu)建本研究的華東地區(qū)投入產(chǎn)出表(共分為7個(gè)省、直轄市,每個(gè)區(qū)域42個(gè)行業(yè)部門)．研究中,水要素僅將水視為資源而不考慮其作為能源的屬性,能源要素包含了各地各行業(yè)部門消耗的原煤、原油、天然氣、電力這幾種主要的能源類型,并統(tǒng)一為標(biāo)煤量作為衡量．

本研究參照文獻(xiàn)[17]與《國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類》(GB/T 4754—2017)[18]將我國(guó)具有代表性的42類重點(diǎn)行業(yè)部門進(jìn)行歸類,見表1．

表1 行業(yè)部門序號(hào)

為了突出行業(yè)部門的水、能源關(guān)系,將其在需求側(cè)和供給側(cè)視角上分別劃分為水相關(guān)部門和能源相關(guān)部門．在需求側(cè)視角下,水和能源相關(guān)部門分別代表產(chǎn)出自來水產(chǎn)品和能源產(chǎn)品的部門;在供給側(cè)視角下,水和能源相關(guān)部門分別代表取水部門和采能部門．如在需求側(cè)視角下,石油和天然氣開采部門產(chǎn)出石油和天然氣等能源產(chǎn)品,屬于能源相關(guān)部門;在供給側(cè)視角下,該部門既需要取水又需要開采能源,所以既屬于水相關(guān)部門又屬于能源相關(guān)部門．

3 華東地區(qū)水-能源-經(jīng)濟(jì)耦合關(guān)系

3.1 需求側(cè)耦合關(guān)系

需求側(cè)角度,即消費(fèi)端(需求驅(qū)動(dòng))．最終需求是需求側(cè)視角的一個(gè)基本指標(biāo),主要包括各地區(qū)各產(chǎn)業(yè)部門的農(nóng)村居民消費(fèi)、城鎮(zhèn)居民消費(fèi)、政府消費(fèi)、固定資本形成總額和存貨增加量．研究表明,2017年我國(guó)自來水產(chǎn)品的最終需求為511.21億元,華東地區(qū)自來水產(chǎn)品的最終需求為125.57億元,其中,山東和浙江的自來水產(chǎn)品最終需求量較大,占華東地區(qū)自來水產(chǎn)品最終需求量的比例分別高達(dá)27.62%和23.65%,福建的自來水產(chǎn)品最終需求量最小,僅占4.31%．

對(duì)水要素進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),2017年華東地區(qū)能源產(chǎn)品最終需求驅(qū)動(dòng)的取水量為1.32×109t,占華東地區(qū)總?cè)∷康?.73%．進(jìn)一步應(yīng)用Leontief模型得到華東地區(qū)能源產(chǎn)品最終需求驅(qū)動(dòng)的取水量較多的地區(qū)是江西、安徽和江蘇,驅(qū)動(dòng)的取水量分別為3.36×108t、2.92×108t和2.22×108t;而山東和上海的能源產(chǎn)品最終需求驅(qū)動(dòng)的取水量較少,分別為1.05×108t和7.53×107t．

對(duì)能源要素進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),2017年華東地區(qū)自來水產(chǎn)品的最終需求驅(qū)動(dòng)的能源開采量為1.36×105t,占華東地區(qū)總能源開采量的0.03%．進(jìn)一步應(yīng)用Leontief模型得到華東地區(qū)自來水產(chǎn)品最終需求驅(qū)動(dòng)的能源開采量較多的地區(qū)是山東、安徽和江西,驅(qū)動(dòng)的能源開采量分別為2.54×104t、2.48×104t和2.30×104t;而浙江和上海的自來水產(chǎn)品最終需求驅(qū)動(dòng)的能源開采量較少,分別為1.68×104t和8.53×103t．

耦合關(guān)系比例Rn表示產(chǎn)生耦合關(guān)系的量和總量的比值,某個(gè)子系統(tǒng)的Rn越大,該子系統(tǒng)與其他子系統(tǒng)的耦合關(guān)系就越強(qiáng),受到其他子系統(tǒng)的間接影響也越強(qiáng)．需求側(cè)水和能源耦合關(guān)系比例見表2．

表2 需求側(cè)水和能源耦合關(guān)系比例

由表2可以看出,在需求側(cè),江西的水-能源、能源-水Rn均最大,即自來水產(chǎn)品最終需求驅(qū)動(dòng)的能源開采量占當(dāng)?shù)啬茉聪M(fèi)量的比例,以及能源產(chǎn)品最終需求驅(qū)動(dòng)的取水量占當(dāng)?shù)乜側(cè)∷康谋壤绕渌貐^(qū)大．其次是安徽,而江蘇的水-能源耦合關(guān)系最弱．這意味著江西和安徽的水和能源關(guān)系更為緊密,從系統(tǒng)整體角度考慮節(jié)水減排方案,擁有更大的減少碳排放潛力．

3.2 供給側(cè)耦合關(guān)系

供給側(cè)角度,即投入端(投入驅(qū)動(dòng))．初始投入是供給側(cè)視角的一個(gè)基本指標(biāo),等于增加值,與中間投入共同構(gòu)成某地區(qū)產(chǎn)業(yè)的總投入．2017年我國(guó)水相關(guān)部門(取水部門)初始投入為398 157.74億元,華東地區(qū)取水部門初始投入為148 629.54億元,其中,江蘇和山東的取水部門初始投入較大,占華東地區(qū)取水部門初始投入的比例分別高達(dá)26.09%和24.14%,上海的取水部門初始投入最小,僅占5.53%．

對(duì)水要素進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),2017年華東地區(qū)取水部門初始投入促進(jìn)的能源開采量為1.09×108t,占華東地區(qū)總能源開采量的22.63%．進(jìn)一步應(yīng)用Ghosh模型得到華東地區(qū)取水部門初始投入促進(jìn)的能源開采量較多的地區(qū)是山東和江蘇,促進(jìn)的能源開采量分別為3.32×107t和2.68×107t;江西和上海取水部門初始投入促進(jìn)的能源開采量較少,分別為7.49×106t和4.57×106t．

對(duì)能源要素進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),2017年華東地區(qū)能源開采部門的初始投入促進(jìn)的取水量為2.23×109t,占華東地區(qū)總?cè)∷康?.23%．進(jìn)一步應(yīng)用Ghosh模型得到華東地區(qū)能源開采部門的初始投入促進(jìn)的取水量較多的地區(qū)是山東和江蘇,促進(jìn)的取水量分別為8.36×108t和4.36×108t;而福建和上海的能源開采部門的初始投入促進(jìn)的取水量較少,分別為1.59×108t和7.41×107t．

供給側(cè)水和能源耦合關(guān)系比例見表3．

表3 供給側(cè)水和能源耦合關(guān)系比例

由表3可以看出,在供給側(cè),山東的水和能源關(guān)系最為緊密,其次是江蘇的水-能源關(guān)系和浙江的能源-水關(guān)系．在該視角下華東各地區(qū)的取水部門驅(qū)動(dòng)用能的耦合關(guān)系(水-能源耦合)均不可忽略,需要關(guān)注．

3.3 水-能源空間耦合關(guān)系

由經(jīng)濟(jì)流動(dòng)所產(chǎn)生的隱含水、隱含能源流動(dòng),表現(xiàn)了水和能源的空間耦合關(guān)系,核算結(jié)果如圖1、2所示．

圖1 隱含水流動(dòng)圖(單位: t)

圖2 隱含能源流動(dòng)圖(單位: t)

由圖1可以看出,各地的最大隱含水來源均為本地區(qū),主要是因?yàn)榈貐^(qū)內(nèi)部的商品和經(jīng)濟(jì)交流的程度顯著強(qiáng)于地區(qū)間的交流程度,獲得本地區(qū)的隱含水比例大也表現(xiàn)了該區(qū)域商品自給自足的程度較高．其中,江蘇獲得了最多的隱含水,也是最大的隱含水進(jìn)口地區(qū),其次是安徽和江西,表明這些地區(qū)以隱含在商品中的形式調(diào)入了大量水資源,因而在生產(chǎn)過程中具有很強(qiáng)的改善潛力,需要進(jìn)一步引入清潔生產(chǎn)技術(shù)．

由圖2可以看出,各地的最大隱含能源來源也均為本地區(qū),其中,山東由于工業(yè)方面發(fā)達(dá)而獲得了最多的隱含能源,其次是江蘇、浙江和安徽,這些地區(qū)的工業(yè)和制造業(yè)較為發(fā)達(dá),主要產(chǎn)出能源密集型產(chǎn)品,但由于本身能源并不豐富,比較依賴能源供應(yīng),需要進(jìn)一步降低生產(chǎn)能耗,避免可能出現(xiàn)的能源短缺問題．

4 結(jié)果與討論

4.1 華東地區(qū)產(chǎn)業(yè)分析

華東地區(qū)產(chǎn)業(yè)從區(qū)域宏觀角度可以歸類為高影響力-高感應(yīng)度地區(qū)產(chǎn)業(yè),空間耦合關(guān)系強(qiáng)但能源強(qiáng)度低,主要是由于相對(duì)清潔而非能源密集型工業(yè)的產(chǎn)出比例較高[19]．為從產(chǎn)業(yè)-區(qū)域?qū)用鏄?gòu)建完整的耦合關(guān)系指標(biāo)體系,精準(zhǔn)識(shí)別關(guān)鍵地區(qū)產(chǎn)業(yè),本研究計(jì)算量化了地區(qū)產(chǎn)業(yè)影響力系數(shù)和感應(yīng)度系數(shù)[20],如圖3所示．

區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)能源強(qiáng)度有顯著影響[21-23],針對(duì)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)制定節(jié)能、節(jié)水政策更有利于全局優(yōu)化．基于耦合關(guān)系的思想,利用影響力系數(shù)和感應(yīng)度系數(shù)可綜合反映國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的地位和作用,通常認(rèn)為,影響力系數(shù)較大的產(chǎn)業(yè)是該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè),對(duì)各地區(qū)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)帶動(dòng)性較強(qiáng),如上海的金屬冶煉和壓延加工品業(yè)以及浙江的金屬礦采選產(chǎn)品業(yè)．而感應(yīng)度系數(shù)較大的產(chǎn)業(yè)則是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),對(duì)該地區(qū)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)帶動(dòng)效果更強(qiáng),如上海和山東的石油和天然氣開采產(chǎn)品業(yè)．在識(shí)別關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)后,可以從國(guó)家推薦的相關(guān)節(jié)能減排技術(shù)中篩選出行業(yè)適用的清潔生產(chǎn)技術(shù),基于水-能源耦合關(guān)系量化計(jì)算每種清潔生產(chǎn)技術(shù)的直接和間接節(jié)水、節(jié)能和減污量[24],從環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益兩個(gè)層面進(jìn)行評(píng)價(jià),助力篩選清潔生產(chǎn)技術(shù)．

4.2 不同視角下耦合關(guān)系對(duì)比與建議

根據(jù)本研究的結(jié)果,基于不同視角計(jì)算量化耦合關(guān)系產(chǎn)生了不同的結(jié)果,這也意味著在基于不同視角考慮優(yōu)化問題時(shí),會(huì)產(chǎn)生不同的最優(yōu)解決方案．在需求側(cè)視角下,江西和安徽的水和能源的耦合關(guān)系較強(qiáng),而江蘇最弱,主要是由于江西的第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭迅猛,安徽的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá),導(dǎo)致其對(duì)于其他各產(chǎn)業(yè)商品的需求大,水和能源的消費(fèi)行為聯(lián)系相對(duì)緊密,需求側(cè)耦合關(guān)系較強(qiáng),在該視角下協(xié)同控制應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注江西和安徽的住宿和餐飲業(yè)．在供給側(cè)視角下,山東的水和能源關(guān)系最為緊密,江蘇的水-能源關(guān)系和浙江的能源-水關(guān)系也比較突出,這些地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá),資源和能源的初始投入較大,導(dǎo)致了供給側(cè)耦合關(guān)系較強(qiáng),建議在這些地區(qū)既直接針對(duì)用能企業(yè)節(jié)能,又針對(duì)用水企業(yè)制定節(jié)水政策,達(dá)到直接和間接節(jié)能降碳的協(xié)同作用,其中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注山東的石油和天然氣開采產(chǎn)品業(yè)、制造業(yè)、住宿和餐飲業(yè)．對(duì)于華東地區(qū)整體的節(jié)水、節(jié)能、減排多目標(biāo)優(yōu)化,應(yīng)當(dāng)實(shí)行差異化的節(jié)能減排政策[25],建議關(guān)注上海的金屬冶煉和壓延加工品業(yè)、石油和天然氣開采產(chǎn)品業(yè),浙江的金屬礦采選產(chǎn)品業(yè)以及山東的石油和天然氣開采產(chǎn)品業(yè)．

(b) 產(chǎn)業(yè)感應(yīng)度系數(shù)圖

對(duì)于華東地區(qū)的水-能源空間耦合關(guān)系,由于隱含水、隱含能源主要輸送到本地,對(duì)于隱含資源應(yīng)以本地區(qū)控制為主,區(qū)域間協(xié)同控制為輔．在本地區(qū)控制方面,建議推動(dòng)技術(shù)升級(jí),提高資源能源使用效率,如推行資源循環(huán)利用技術(shù);在協(xié)同控制方面,識(shí)別出隱含水和隱含能源的省際流動(dòng)主要由安徽和江西流向江蘇和浙江,這與各省市在區(qū)域貿(mào)易中所處角色有關(guān)．安徽和江西水資源豐富,同時(shí)也是礦產(chǎn)資源大省,對(duì)于江蘇、浙江等能源消費(fèi)大省具有重要支撐作用,建議針對(duì)隱含水和隱含能源流動(dòng)的上游地區(qū)進(jìn)行節(jié)水、節(jié)能控制和清潔生產(chǎn),使下游單位產(chǎn)品的全生命周期能耗、水耗降低．如通過產(chǎn)學(xué)研等合作機(jī)制與相應(yīng)的輸出地區(qū)形成良好合作關(guān)系,將經(jīng)濟(jì)和科技水平較高的地區(qū)(江蘇和山東)的新型實(shí)用節(jié)水、節(jié)能技術(shù)轉(zhuǎn)移到資源輸出量較多的地區(qū)(安徽和江西)．

5 結(jié) 語

本研究以華東地區(qū)為例,基于多區(qū)域投入產(chǎn)出方法構(gòu)建了水-能源耦合關(guān)系模型,從需求側(cè)和供給側(cè)量化分析了該地區(qū)水和能源的關(guān)聯(lián)關(guān)系并進(jìn)行對(duì)比,提出了相應(yīng)的決策建議．此外,本研究進(jìn)一步對(duì)華東地區(qū)的產(chǎn)業(yè)進(jìn)行分析,識(shí)別了影響力系數(shù)較大的地區(qū)支柱產(chǎn)業(yè)和感應(yīng)度系數(shù)較大的地區(qū)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),使基于多區(qū)域投入產(chǎn)出方法的耦合分析深入到行業(yè)層面,在地區(qū)和產(chǎn)業(yè)兩個(gè)維度上提出決策建議．多視角、多維度地創(chuàng)新了耦合分析方法,該方法具有較強(qiáng)的應(yīng)用潛力和價(jià)值,可以應(yīng)用于不同尺度的系統(tǒng)上,有利于實(shí)現(xiàn)碳、水、能源等要素的優(yōu)化和系統(tǒng)整體效益最大化,為評(píng)價(jià)我國(guó)資源和能源的可持續(xù)發(fā)展提供方法依據(jù)．