中国水情分析研究应用报告.doc

中国水情分析研究汇报第5期（总第57期）水规总院水利计划和战略研究中心 1月24日中国水资源相对稀缺日益加剧-每吨工业用水对工业增加值边际效应快速增加陈锡康 教授杨翠红 许健 博士 （中国科学院数学和系统科学研究院）中国是一个人均水资源十分紧缺国家，人均水资源量仅为世界人均水资源量1/4左右。伴随经济快速发展、人口数量增加和城市化推进，对水资源需求量快速增加。因为供水量增加受水资源量限制，水资源短缺已经成为制约中国经济快速增加和人民生活水平提升一个关键原因。表1是中国1952年到1999年中国生产总值和工业用水量数值及增加情况。从表1能够看到，中国1952-1980年期间，即改革开放以前，水资源开发和利用潜力很大，伴随经济快速增加，总用水量1952年为1346亿吨，1980年为4437亿吨。28年期间总用水量增加3091亿吨，年平均增加用水量110亿吨，年平均增加速度为4.37%，用水量增加对GDP增加弹性系数为0.7, 即 中国1952年到1999年中国生产总值和工业用水量 表1 数值及增加情况年 份中国生产总值（GDP）亿元，当年价格GDP指数1952=100不变价格总用水量亿立方米总用水量对GDP弹性 系数1952679.0100.0134619651716.1214.1274419804517.8546.84437199334634.41880.0519889403.63482.754981952-1965平均年增加速度（%）6.035.670.941965-1980平均年增加速度（%）6.453.260.501980-1993平均年增加速度（%）9.971.230.121993-平均年增加速度（%）9.210.800.091952-1980平均年增加速度（%）6.264.370.701980-平均年增加速度（%）9.701.080.11GDP增加1%,总用水量增加0.7%。1980年以后，因为水资源开发和利用规模已经比较大，增加用水量潜力远较1980年以前为小，所以尽管1980年到期间GDP年平均增加速度（9.70%）较1952-1980年期间（6.26%）为高，但总用水量年平均增加量和增加速度则大幅度降低。1980到总用水量年平均增加量为53亿吨，年平均增加速度降为1.08%，总用水量增加对GDP增加弹性系数降为0.11，即GDP增加1%，总用水量仅增加0.11%。从图2更能显著地看出这种趋势。1952至1965年间总用水量对GDP弹性系数为0.94，1965-1980年间快速降为0.50，下降了快要一倍。而1980-1993年间弹性系数仅相当于1965-1980年间五分之一。实际上，90年代初水资源稀缺问题已经比较突出，所以1993年至间，其对GDP弹性系数下降速度有所减缓。 100图1 中国1952-GDP和总用水量指数图2 中国1952-间总用水量对GDP弹性系数工业用水量和工业增加值增加情况也基础相同，表2是中国1952到工业增加值和工业用水量数值和增加情况。 表2： 中国1952-工业增加值和工业用水量增年 份工业增加值亿元，当年价格工业增加值指数1952=100， 不变价格工业用水量亿立方米工业用水量对工业增加值弹性系数1952119.8100.0461965546.5492.018119801996.52073.7457199314143.88597.190639570.318971.111391952-1965平均年增加速度（%）13.0411.110.851965-1980平均年增加速度（%）10.076.370.631980-1993平均年增加速度（%）11.565.410.471993-平均年增加速度（%）11.973.320.281952-1980平均年增加速度（%）11.448.550.751980-平均年增加速度（%）11.704.670.40从表2能够看出，中国1952-1980年期间工业增加值年平均增加速度为11.44%，而工业用水量也快速增加，年平均用水量由1952年46亿吨增加到1980年457亿吨，年平均增加速度为8.55%，工业用水量增加对工业增加值增加弹性系数为0.75，即工业增加值增加1%，工业用水量增加0.75%；1980年到，工业增加值年平均增加速度（11.7%）略较1980年以前为快，而工业用水量增加则较过去为慢，年平均增加量为34亿吨，年平均增加速度为4.67%，对应弹性系数降为0.40，尤其是1993-，工业用水量年平均增加量为33亿吨，年平均增加速度为3.22%，对应弹性系数为0.28。 100图3 中国1952-工业增加值和工业用水量指数图4 中国1952-间工业用水量对工业增加值弹性系数 图4表明了1952-间工业用水量对工业增加值弹性系数。从图4能够看到，工业用水量对工业增加值弹性系数展现直线下降趋势，这首先表明工业各个部门用水效率提升，同时也深入说明了水资源相对紧缺。为计算工业用水量增加对工业增加值和工业总产值边际效应，我们结构了一系列以三个变量超越对数生产函数为主回归方程。关键方程为：1. LnY=1.92654*LnK-1.44373*LnW+0.25504*(LnW)2-0.16130*LnK*LnW (24.0743) (-10.3248) (9.2047) (-9.9523) R2=0.9996 F=30002 其中括号内数据为t检验值，下同。2. LnVA=-2.00082+2.02325*LnK-1.12535*LnW+0.27186*(LnW)2-0.20379*LnK*LnW (-4.6685) (7.3456) (-3.2045) (3.6779) (-4.1141) R2=0.9999 F=6530 3. Y=-7222.38775+0.83560*K+26.54450*W+5896.28324*D (-1.4039) (10.7798) (2.3258) (1.3328)R2=0.99931 F=1920 D=Dummy Viable (1978年前为1)4. LnY=1.37066*LnK+0.07223*(LnW)2-0.12945*LnK*LnW-0.04533*LnL*lnW+ (112.3331) (13.2584) (-22.2316) (-17.4803)+0.00755*Lnk*LnL*LnW (23.5399) R2=0.9999 F=113771 在上述过程中，Y表示工业总产值，VA代表工业增加值，K表示工业占用资本数额（包含固定资产和流动资金），L表示工业从业人数，W表示工业用水量。为消除价格影响，Y，VA，K均根据1999年价格计算。从相关系数和F检验值能够看出，上述各方程很显著，而且全部有较高拟合度，相关系数均在0.99以上。对上述各方程求用水量一阶导数，即可求出每吨工业用水量增加对工业增加值和工业总产值边际效应（边际影响)，综合各方程计算结果，求出平均值（见表3）。 从表3能够看出，中国1949年到1999年每吨工业用水对工业增加值（工业总产值）边际效应单调上升，1949年为0.93元， 工业用水量增加对工业增加值和工业总产值 表3 边际效应（边际影响) 单位：元增加1吨工业用水对工业增加值边际影响增加1吨工业用水对工业总产值边际影响19490.932.6819591.423.9119653.609.2519805.3814.1019937.2924.9619948.0329.1219958.2030.4919968.6529.6319978.6530.3619988.6530.8619998.9332.201993-1999平均8.3529.661965年为3.60元，1980年为5.38元，1993年上升到7.29元，1999年为8.93元。1993-1999年平均为8.35元。这里我们要加以说明，以上计算结果仅说明在上述过程结构下每吨工业用水对工业增加值边际效应，并不表示每吨水价格就等于8.35。利用不一样形式回归方程所得到边际影响数值虽不相同，不过伴随时间推移，工业用水边际效应却全部是日益增加，这反应出相对于经济发展来说，中国水资源日益紧缺现实，值得我们高度重视。估计在二十一世纪前20年中国中国生产总值年平均增加速度可能为7%左右，工业增加值年平均增加速度可能达成8%左右，也就是说中国GDP可能等于387%，工业增加值可能等于467%。估计中国总用水量和工业用水量将只能有小幅度增加，估计总用水量和工业用水量年平均增加速度将小于0.4%。因为水资源严重短缺，二十一世纪前20年工业用水量边际效应将远较1999年为高，在水利基建投资中增加供水工程投入量和投入比重是提升水利投资效应关键路径。 发送:部领导、总工，国务院发展研究中心，国家计委相关司局，部机关各司局，各流域机构 ，各省（市、区）水利（水电）厅（局），相关计划、设计、科研单位和高等院校。水利计划和战略研究中心编印 共印260份