水资源社会经济循环规律研究——以黑河流域中游甘州区为例

摘要

本文首先介绍了投入产出分析的基本原理和编制投入产出表的基本方法,在此基础上,编制了黑河中游甘州区2002年-2010年投入产出表、混合型水资源投入产出表和水资源投入产出表;其次运用结构分解分析模型分析了其水资源利用的影响因素;再次从水资源利用的影响因素出发,运用假设抽取法、乘数分析法和结构化路径分析法从局部的角度总结其水资源社会经济系统循环规律;最后将投入产出表中的流量数据转换成网络流量图,运用上升性理论从整体的角度总结其水资源社会经济循环规律。选取黑河流域中游甘州区为研究对象,结合研究结果,就甘州区加强节水型社会试点建设,提出合理的政策建议。得出的主要结论和建议如下:
　　(1)在水资源利用的影响因素分析中,2002-2010年,用水强度和最终需求对水资源利用量的降低贡献率最大,分别为267.66％和-182.72%;产业结构对水资源利用量的降低贡献率相对较低,为83.99%。
　　(2)2002-2010年间,种植业和建筑业的内部效应大致呈降低趋势。种植业从2002年的52878.69万立方米减少到2010年的37982.11万立方米,建筑业从2002年的928.15万立方米减少到2010年的496.25万立方米。说明种植业和建筑业为满足最终需求所需的水资源中,来自内部的产品交换的水资源量在逐年减少,即对自身的依赖程度在降低,对其他部门的依赖程度有所提升。与其他部门相比,种植业的内部效应最大,说明种植业部门对自身的依赖性较高。六部门中服务业的复合效应最大,说明服务业一部分产品被其他部门购买作为中间投入,用来生产产品,之后这些产品又被服务业部门购买回来作为中间投入,形成最终消费所消耗的水最多。种植业的净前项关联呈缓慢上升趋势,从2002年的3409.87万立方米平缓上升到2010年的6258.91万立方米。其他部门的净前项关联大致都呈降低趋势,说明种植业是甘州区水资源社会经济系统净输出部门。种植业和畜牧业的净后项关联呈下降趋势,种植业的净后项关联变化最为突出,从2002年的568.78万立方米下降到2010年的37.90万立方米,下降了15倍。进一步说明了甘州区其他部门对种植业部门的依赖程度越来越高。
　　(3)2010年,种植业转移到其他部门的水资源量各不相同,转移到其他农业部门最多,净转移量达2855.66万立方米;而转移到建筑业部门的水资源量相对较少,净转移量为126.09万立方米。其他农业水资源净转移的部门包括工业、服务业和建筑业,净转移到建筑业部门数量最多,为439.60万立方米。其他农业没有水资源净转移到种植业部门,相反从种植业部门净输入2855.66万立方米水资源,即种植业是其他农业的水资源供给者。工业的净转移输出部门只有建筑业,净输出为41.75万立方米。说明工业部门除为满足自身需求以外,只为建筑业净输入水资源。服务业的净输出对象是工业和建筑业,共计净输出61.66万立方米,远远小于从其他部门转移来的水资源量。畜牧业的水资源净转移供给者只有种植业,说明种植业部门和畜牧业部门关联度较高。建筑业没有向其他部门净输出水资源,相反其他部门都有一定量的水资源净输入到建筑业部门,建筑业是真正意义上的水资源净输入部门。可见,在提高节水技术和优化产业结构的同时,还可以考虑部门之间水资源的替代关系,运用社会资源应对水资源管理,可实施虚拟水战略,降低农业部门的最终需求,重点关注种植业部门。
　　(4)2002-2010年间,甘州区工业部门和建筑业部门的平均产出乘数明显高于其他部门,均值分别为2.88和2.61,这就意味着增加1元的最终产品,将使工业部门和建筑业部门的中间消耗分别增加2.88元和2.61元。说明第二产业对甘州区的生产拉力强于第一产业和第三产业。甘州区种植业、畜牧业和其他农业部门的水资源利用乘数的平均值较高,均值分别为0.35立方米/元、0.34立方米/元、0.34立方米/元。这说明种植业增加1元的最终产品,水资源消耗将增加0.35立方米/元。畜牧业和其他农业增加1元的最终产品,水资源消耗将均增加0.34立方米/元。可以看出整个大农业的水资源利用乘数的平均值都明显大于第二产业和第三产业的水资源利用乘数的平均值。说明了产业发展与水资源消耗的定量关系:第一产业对可更新的水资源利用强度较大。考虑到农民的收入和就业问题,农业生产的基础性地位不能动摇,可以采取走发展高效节水的生态农业来实现。可以调整种植作物类型,如种植低耗水农作物;可以改变传统的灌溉方式,如将漫灌改为喷灌或滴灌技术。从而实现高效节水的目的。大力发展第二产业,这样既能拉动经济的增长,又能较好的解决了节水问题。强化第三产业,为全社会经济发展做好服务工作。
　　(5)2002-2010年间,各年各阶路径对完全需水量的影响程度变化不大,每年的路径对完全需水量的影响程度随着阶数的增加在降低。直接路径对完全需水量的影响程度最大,均超过了75%,说明甘州区最终需求主要通过直接路径影响完全需水量,即部门最终需求减少,直接用水量就会降低。
　　(6)2010年,甘州区第一产业、第二产业和第三产业直接需求引起的完全需水量变化分别占需水量总变化的82.25%、0.82%和0.66%。这说明了甘州区产业结构以第一产业为主。第一产业、第二产业和第三产业间接需求引起的完全需水量变化分别占需水量总变化的8.96%、1.51%%和0.09%。这说明了其他部门对农业部门的依赖程度最大。第一产业、第二产业和第三产业直接和间接需求引起的完全需水量变化分别占需水量总变化的91.21%、2.33%和0.75%。可见第一产业是用水大户。在第一产业中,又以种植业为最。要改善该状况,可实施虚拟水战略,降低农业对本地用水量的需求。
　　(7)2002-2010年间,甘州区水资源社会经济系统的发展能力和上升性一直在降低,分别从2002年的873190.004310 m bits、263300.764310 m bits降低到2010年的603854.874310 m bits、158331.054310 m bits,发展能力和上升性分别降低了1.45倍和1.66倍。因此系统处于衰老阶段。系统总吞吐量呈现降低的变化趋势,从2002年的310539.824310 m降低到2010年的175076.214310 m,说明水资源利用量受到了限制,从而限制了系统总吞吐量的增加。系统的平均相互信息呈现缓慢的增加趋势,但系统的多样性也在增加。系统的恢复力呈现下降趋势,这与系统的上升性和发展能力同时下降,并且下降趋势保持一致有关。要想改变系统目前衰老的阶段,使之走向可持续,主要从两个方面着手:一是提高系统的广延效应。即提高系统的总吞吐量。二是提高系统的强度效应,提高系统的上升性和发展能力。提高系统的上升性,可以从提高系统的平均相互信息入手,尽管目前甘州区水资源社会经济系统的平均相互信息在增加,但增加速度过于缓慢。即需要大力加强部门间水资源的流通性,提高产业部门的关联度;提高系统的发展能力,可以增加新的经济部门来实现,还可以通过公平地分配水资源等手段来实现。
　　(8)2002-2010年间,表征系统可持续性的R值呈降低的变化趋势,从2002年的278284.484310 m降低到2010年的146319.814310 m。同时,系统总吞吐量也呈降低的变化趋势,从2002年的310539.8210 m降低到2010年的43
　　175076.214310 m。系统 F值变化幅度不大,根据公式 R TF=, R值的降低是因为系统吞吐量的减少。要想提高 R就需要提高 F值,即需要提高 a值,提高上升性在发展能力中的比例。a值的变化幅度也非常的小,因此需要提高 a值,从而提高系统的健康性。在甘州区2010年组份的单位变化对系统朝着最可持续的结构发展的贡献程度中,贡献较大的1阶路径主要有工业的调入、种植业的增加值、种植业的最终使用、畜牧业的最终使用等,贡献度分别为2.39、1.22、1.06、1.03。贡献较小的1阶路径有建筑业-工业、畜牧业-服务业、种植业-工业等,贡献度分别为-4.76、-4.63、-3.43。要提高系统的可持续性就需要加强对可持续性贡献度大的路径,弱化对可持续性贡献度小的路径。
　　(9)2002-2010年间,将水资源社会经济系统循环网络转换成等价直链系统发现:农业部门是甘州区的绝对基础,其中又以种植业部门最为突出。同时,等价直链系统的最左端,即输入种植业部门的水量呈现降低趋势,说明甘州区近年来为了实现节水效益,明显的对用水总量进行了控制。

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中文摘要

英文摘要

第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究进展

1.3 论文研究思路和结构框架

第二章 数据制备

2.1 编制甘州区各年投入产出表

2.2 编制甘州区各年混合型水资源投入产出表

2.3 编制甘州区各年水资源投入产出表

第三章 水资源利用影响因素分析

3.1 SDA 模型

3.2 水资源投入产出的 SDA 模型

3.3 测算结果及分析

第四章 部门水资源利用关联度分析

4.1 理论方法介绍

4.2 甘州区部门水资源关联度实证研究

第五章 乘数分析

5.1 乘数分析简介

5.2 甘州区水资源社会经济系统部门需求变化的乘数分析

第六章 结构化路径分析

6.1 结构化路径分析模型

6.2 水在甘州区社会经济系统中的流动路径分析

第七章 整体性分析

7.1 上升性理论介绍

7.2 甘州区水资源社会经济系统整体性分析

第八章 结论与展望

8.1 结论

8.2 不足

8.3 展望

参考文献

攻硕期间发表的科研成果目录

致谢