全 文 ：第 35 卷第 12 期
2015年 6月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol.35,No.12
Jun.,2015
http: / / www.ecologica.cn
基金项目:国家自然科学基金重大研究计划重点支持项目资助(91125019)
收稿日期:2014鄄06鄄17; 摇 摇 修订日期:2014鄄12鄄01
*通讯作者 Corresponding author.E鄄mail: caigy1121@ 163.com
DOI: 10.5846 / stxb201406171257
蔡国英,赵继荣.基于假设抽取法的黑河流域中游行业用水关联分析.生态学报,2015,35(12):4215鄄4223.
Cai G Y, Zhao J R.Linkage analysis of water use among industrial sectors in the middle reaches of the Heihe River Basin, China.Acta Ecologica Sinica,
2015,35(12):4215鄄4223.
基于假设抽取法的黑河流域中游行业用水关联分析
蔡国英1,*,赵继荣2
1 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所, 内陆河流域生态水文重点实验室,兰州摇 730000
2 兰州文理学院,兰州摇 730000
摘要:基于 2000—2012年张掖市混合型水资源投入产出模型,运用改进的假设抽取法,分析了张掖市 6 部门水资源关联效应,
揭示了水资源在行业间的消耗规律,为调整产业结构提供有利的参考。 研究结果表明:(1)各部门水资源直接消耗量与满足自
身所需的水资源量不对等,种植业的水资源直接消耗量和纵向集成消耗量均为最大,且其纵向集成消耗水量小于直接消耗量,
是张掖市经济系统中真正的水资源净输出部门。 (2)种植业的内部效应和复合效应均最大,对自身的依赖性极强。 服务业的
净后项关联最大,对其他部门的依赖程度最高。 (3)水资源在各部门之间发生了转移,种植业是张掖市经济系统中最大的水资
源供给者,服务业是各部门中最大的受水者,通过中间投入的方式,由种植业到服务业的路径是最大的水转移途径,而建筑业是
“纯冶输入部门。 (4)2000—2012年间,各部门的内部效应、复合效应、净前项关联和净后项关联均变化显著,进一步反映了产业
部门水资源利用的动态关联。
关键词:关联效应;假设抽取法;纵向集成消耗;投入产出模型
Linkage analysis of water use among industrial sectors in the middle reaches of
the Heihe River Basin, China
CAI Guoying1,*, ZHAO Jirong2
1 China Key Laboratory of Ecohydrology and Integrated River Basin Science, Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute, China
Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China
2 Lanzhou University of Arts and Science,Lanzhou 730000, China
Abstract: With population increases and the socio鄄economic development of Chinese society, the demand for and use of
water in China is increasing rapidly. Water scarcity is one of the main problems for sustainable development, especially in
arid areas in the northwest of China. Water saving is thus one of the main concerns of local and national policy makers.
Analysis of the linkage effects of water resource use between economic sectors, and the movement of commodities and
services using water is helpful in water conservation management, water use rationalization, and in strengthening water鄄
saving practices. The Heihe River is the second largest inland river basin in the northwest of China, and water scarcity is the
key problem for its sustainable development. The Zhangye city area, which is in the middle Heihe River Basin, is a pilot
area for water saving. For this reason, it was chosen as the research site for this study. To produce commodities and to
supply services an area needs water. Water鄄movements associated with the complex linkages among sectors are usually
ignored, however, in favor of measures of direct consumption. Studying the movement of commodities and services can
reveal the movement of water. In this study, an input鄄output resource analysis is integrated with an hypothetical extraction
method, to uncover the in鄄depth characteristics of the inter鄄sectoral patterns of water movement. Commodity input鄄output
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tables and water input鄄output tables were developed for Zhangye for the years 2000, 2002, 2005, 2007, 2010 and 2012.
Based on a mixed type input鄄output model of Zhangye, water resources for the period 2000—2012, a modified hypothetical
extraction method was applied to identify indicators and analyze the linkage effects among six economic sectors of Zhangye in
relation to water resource use. These sectors were the planting industry, livestock farming, other agriculture, industry,
construction, and service sectors. The results showed that: ( 1) by comparing direct water consumption with vertically
integrated sectoral water consumption, the direct water consumption of all sectors was not equal to the water required to meet
final demand in any of them. However, in view of the state of the economy, total direct water consumption in all sectors was
deemed equivalent to the total of water required to meet internal demand. With respect to the water resources transferred
among productive sectors, the planting industry consumes the largest amount of direct water, and of vertically integrated
water consumption. However, because vertically integrated consumption is less than direct water consumption, the planting
industry is a real net output sector with respect to water resources in Zhangye; (2) by measuring the internal effects, mixed
effects, net forward linkages and net backward linkages in the six sectors, compared with other sectors the internal effects
and mixed effects in the planting industry were the largest of all. In contrast, the net backward linkages in the service
industry were the largest determinant of inter鄄sectoral water consumption, which shows that this sector has the highest
dependency on other sectors; (3) in terms of the water resources transferred among sectors, the largest water resource
provider in Zhangye was the planting industry, and transferred a large amount of water to the service industry by
intermediate inputs ( the largest recipient of water) . Conversely, the construction industry does not make net water transfers
to other sectors, but receives a certain amount of net water inputs from them. Thus, the construction industry is a “pure冶
input sector; and (4) the internal effects, mixed effects, net forward linkages, and net backward linkages of the six sectors
were analyzed in terms of the Zhangye economic system between 2000 and 2012. These data show the dynamic linkages
relating to water use among industrial sectors, and indicates clearly that the key sector in terms of water use in the Zhangye
economic system is the planting industry. This paper argues that the linkage effects of water resource movements among
different sectors actually stem from the demand that transfers from one sector to another. Using a modified hypothetical
extraction method, and analyzing direct consumption and decomposing the components of water resources, this study could
more directly and clearly quantify the linkage relationships found between and within each industrial sector in relation to
water resources. This in turn revealed the regularity of industrial water consumption patterns, and therefore may provide a
new perspective on structural adjustment, and a more scientific basis for policy鄄making.
Key Words: linkage effect; hypothetical extraction method; vertically integrated consumption; input鄄output model
水资源是人类生存和社会经济发展中的基本要素和战略资源[1],水资源短缺和水环境恶化问题已成为
制约干旱鄄半干旱内陆河流域经济可持续发展和社会福利的瓶颈[2鄄4]。 在一定的资源约束条件下,明确自然资
源在国民经济发展中的作用和地位,保护区域内脆弱的生态环境,对特定区域水资源合理利用具有重大的现
实意义。 这就要求我们在社会经济发展过程中,对水资源的利用状况进行科学的定量测度,重点关注产业各
部门的投入产出状况,科学测量资源使用情况,合理分析水资源在各产业部门的关联效应和流动转移。 产业
系统的水资源关联效应以混合型水资源投入产出模型为基础,从经济系统内部分析各部门内及各部门间的水
资源利用,确定经济系统的关键部门,解析各部门之间的关联关系。 在产业部门关联效应研究中,假设抽取法
(Hypothetical Extraction Method, HEM)被广泛应用于研究产业结构变动对产业系统的影响[5]。 在纵向集成
测算法基础上,Sanchez Choliz和 Duarte改进了假设抽取法,以纵向集成消耗形式,将部门用水关联效应分解
为内部、复合、净前项和净后项 4 个组成要素,通过用水量的变化测算了经济系统产业部门间的用水关联
特性[6鄄7]。
黑河流域是我国西北干旱区内陆河流域之一,其景观类型完整、流域规模适中、社会鄄经济鄄生态问题典
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型,成为内陆河研究的代表性流域,是探讨寒区、旱区水资源的热点地区[8]。 作为内陆河流域的典型绿洲区,
处于黑河流域中游的张掖市是干旱绿洲农业区的代表,该地区集中了全流域 95%的耕地、91%的人口和 89%
的国内生产总值,是流域内水资源的主要利用地区[9]。 由于人口增长和绿洲农业的快速发展,张掖市用水量
持续增加,导致黑河下游可用水量不断减少,生态环境急剧恶化。 为了治理黑河流域下游生态退化, 2000 年
起国家实施了黑河分水措施[10]。 黑河分水给张掖市的各方面发展带来了严峻考验[11]。 鉴于此,本文以改进
的 HEM为基础,参考混合型水资源投入产业模型,以张掖市经济系统产业部门为研究对象,借鉴 Duarte 的部
门关联效应分解法,比较分析黑河分水后张掖市产业部门的水资源利用关联效应,为黑河中游地区优化水资
源管理、调整产业布局提供科学的依据。
1摇 研究方法设计
传统 HEM关联效应分析法以投入产出模型为基础,既可测度部门之间的关联关系,也可区分系统中的
“关键部门冶。 Schultz首先运用该方法分析单个部门变动对整体经济系统的影响[12],随后被广泛用于分析经
济系统单个部门的关联,如农业部门[13]、建筑业[14]等,也可分析环境系统要素如 CO2 [15]和资源利用如水资
源[7]、土地资源[16],以及能源利用[17]等的关联关系。 其基本思想是:假设将 J 部门从经济系统中抽走,通过
比较抽走 J部门前后经济系统总产出的变化,分析 J部门对整个经济系统造成的影响,从而测算该部门的重
要性。 通过对经济系统进行部门分块,可以确定相似经济部门构成的部门块(块内各部门)与经济系统其它
部门块(其它部门)间的关联作用[12鄄17]。 基于纵向集成消耗的 HEM 关联效应分析法不但可量化部门间水资
源消耗的关联影响,更能明确整个系统中各部门水资源的转移量和具体转移方向。
1.1摇 传统 HEM关联效应分析法
HEM下产业部门的关联效应分析以投入产出模型为基础,将经济系统分为两个产业群 QS 和 Q -S ,其中
QS 表示经济系统若干部门(或一个部门)构成的部门块, Q -S 表示由其他剩余部门构成的部门块[18]。 则任意
矩阵 Q可表示为:
Q =
QS,S QS,-S
Q -S,S Q -S,-
é
ë
ê
ê
ù
û
ú
ú
S
(1)
根据投入产出模型,可将经济系统分块为:
XS
X -
é
ë
ê
ê
ù
û
ú
ú
S
=
AS,S
A -S,
é
ë
ê
ê
S
AS,-S
A -S,-
ù
û
ú
ú
S
XS
X -
é
ë
ê
ê
ù
û
ú
ú
S
+
YS
Y -
é
ë
ê
ê
ù
û
ú
ú
S
圳
XS
X -
é
ë
ê
ê
ù
û
ú
ú
S
=
吟S,S
吟 -S,
é
ë
ê
ê
S
吟S,-S
吟 -S,-
ù
û
ú
ú
S
YS
Y -
é
ë
ê
ê
ù
û
ú
ú
S
(2)
其中 I -( )A -1 =
吟S,S
吟 -S,
é
ë
ê
ê
S
吟S,-S
吟 -S,-
ù
û
ú
ú
S
对于假设抽取某部门块后的经济系统,可将该部门块省略或赋零值。 假设部门块 Q*S 在虚拟的经济系统
中不与其他部门发生产品交易,则其经济结构为:
X*S
X*-
é
ë
ê
êê
ù
û
ú
úú
S
=
AS,Sé
ë
ê
ê0
0
A -S,-
ù
û
ú
ú
S
X*S
X*-
é
ë
ê
êê
ù
û
ú
úú
S
+
YS
Y -
é
ë
ê
ê
ù
û
ú
ú
S
=
I - AS,( )S
-1é
ë
ê
ê0
0
I - A -S,-( )S
-
ù
û
ú
ú1
YS
Y -
é
ë
ê
ê
ù
û
ú
ú
S
(3)
式(2)减去式(3),可知抽取的部门对总产量变化的影响:
X - X* =
XS - X*S
X -S - X*-
é
ë
ê
êê
ù
û
ú
úú
S
=
驻S,S - I - AS,( )S
-1驻S,-S
驻 -S,S驻S,-S - I - A -S,-( )S
-
é
ë
ê
êê
ù
û
ú
úú1
YS
Y -
é
ë
ê
ê
ù
û
ú
ú
S
=
CS,SCS,-S
C -S,SC -S,-
ù
û
ú
ú
é
ë
ê
ê
S
YS
Y -
é
ë
ê
ê
ù
û
ú
ú
S
(4)
引入表示货币价值的单位向量 u = 1,1,…,( )1 ,可将式(4)变形为表示产业群 QS的总关联(TL)、前项关
联(FL)和后项关联(BL)(式(5))。 其中, TL = BL + FL 。
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TL = u X - X[ ]*
BL = u CS,[ SC -S, ]S YS
FL = u
CS,-S
C -S,-
é
ë
ê
ê
ù
û
ú
ú
S
Y -S
(5)
1.2摇 改进的 HEM关联效应分析法
Rosa Duarte基于 Pasinetti的纵向集成消耗,以各部门消耗的水量为度量,引入部门直接用水系数,将部门
用水关联效应分解为内部效应、复合效应、净后项关联和净前项关联 4 个要素,清晰量化了水资源部门关联
效应[7][19鄄22]。
令 AiJ 为投入产出表中列昂惕夫逆矩阵元素,即完全需要系数,则 J 产业水资源的纵向集成消耗
(VIC)为:
VICJ =移
N
i = 1
qiAiJYJ (6)
式中, VICJ 为 J产业纵向集成消耗, qi 为 I产业直接用水系数, YJ 为 J产业最终需求。
由此,式(5)可分解为式(7)、(8)、(9)和(10):
IE = qs( I - AS,S)
-1YS (7)
式中, IE表示内部效应,是水资源仅在本产业群内部部门间的消耗量。
ME = qsCS,SYS = qs 驻S,S - ( I - AS,S)
-[ ]1 YS (8)
式中,ME表示复合效应,是产业群 QS的部分产品被产业群 Q -S购买作为中间投入,用于生产产业群 Q -S的产
品,之后这些产品又被产业群 QS 购买作为中间投入,形成最终消费 YS 所消耗的水量。
NFL = qsCS,-SY -S = qs驻S,-SY -S (9)
式中,NFL表示净前项关联,是产业群 QS 的产品中被产业群 Q -S 购买作为生产最终需求的消耗水量,反映产
业群 QS 真正的水资源净输出。
NBL = q -sC -S,SYS = q -s驻 -S,SYS (10)
式中,NBL表示净后项关联,是产业群 QS通过购买产业群 Q -S产品来获得最终需求 YS而消耗的产业群 Q -S的
水量,反映产业群 QS 真正的水资源净输入。
同时,可知:水资源纵向集成消耗=直接消耗,纵向集成消耗 =内部效应+复合效应+净后项关联,直接消
耗=内部效应+复合效应+净前项关联。
1.3摇 部门水资源净转移推算
式(9)和(10)反映的是部门净输出和净输入总量,对其进一步分解,可清晰表达水资源在部门间的转移
流动,明确净输出的具体部门及输出量,以及净输入的来源地和输入量。
若产业群 Q -S 由多部门组成,可将产业群 QS 的净后项关联进一步分解。 设 M部门是产业群 Q -S 中的部
门,则:
NBLM寅S = qMCM,SYS
NBL =移NBLM寅S
(11)
式中, NBLM寅S 是 M部门转移到产业群 QS 的水量。
同理,对式(9)分解,可知
NFLS寅M = qSCS,MYM = qM驻S,MYM
NFL =移NFLS寅M
(12)
式中, NFLS寅M 是产业群 QS 转移到 M部门的水量。
比较式(9)和(10),两者的差值即为水资源在产业群 QS 的净转移量。 即:
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NT = NFL - NBL (13)
若 NT为正值,表示产业群 QS 向经济系统净输出水资源;若 NT为负值,则认为产业群 QS 从经济系统净
输入水资源。
2摇 实证分析
2.1摇 数据来源及产业群划分
根据张掖市 2002年价值型投入产出表,采用延长表的编制方法,依照当地具体经济发展状况,将产业部
门划分为种植业、畜牧业、其他农业、工业、建筑业和服务业 6 个部门,编制了 2000、2002、2005、2007、2010 和
2012年 6期张掖市投入产出表。 根据部门用水系数,编制了相应 6期张掖市水资源投入产出表[9,23]。
2.2摇 计算结果及分析
2.2.1摇 2012年张掖市部门用水关联效应及净转移分析
(1)纵向集成消耗与直接消耗对比
根据式(6)可得张掖市水资源纵向集成消耗(表 1),部门水资源纵向集成消耗总量等于水资源直接消耗
总量,即经济系统中部门通过产业链流动的直接消耗的自然形态水量等于各部门为满足最终需求直接和间接
消耗的水量。 水资源直接消耗量和纵向集成消耗量均最大的是种植业,直接消耗量占其总量的 88%,纵向集
成消耗量占其总量的 79%,这与张掖市绿洲农业为主的实际情况相符。 服务业的直接消耗量最少,但其纵向
集成消耗量却远大于建筑业和工业,纵向集成消耗占总量的比例与其他农业持平均为 4%。 建筑业的纵向集
成消耗为各部门最低,仅占总量的 1%。
由于水资源的纵向集成消耗量表示满足部门最终需求的水量,因此,若部门的水资源纵向集成消耗大于
其直接消耗,则反映生产此部门产品需要其他部门为其提供水。 反之,则表明此部门用水实际上转移到其他
部门。 从表 1可知,仅有种植业的纵向集成消耗水量小于其直接消耗量,说明张掖市的种植业是经济系统中
其他部门水资源的供给者,是真正的水资源净输出部门,净输出 21776万 m3,占其直接消耗量的 10%,也表明
种植业直接消耗水量的 90%直接用于农产品的生产,直接消耗水量的 10%转移到其他部门。 畜牧业、其他农
业、工业、建筑业和服务业的纵向集成消耗水量均大于直接消耗水量,这说明这些部门通过中间投入为水资源
的接受者。 水输入的部门中,服务业的输入量最大,输入量是其直接消耗量的 15.78 倍,而服务业的直接消耗
水量为各部门最少,这说明为满足自身生产,服务业用水对其他部门的依赖程度最高。
表 1摇 2012年张掖市部门水资源纵向集成消耗与直接消耗
Table 1摇 Direct and vertically integrated water consumption of dirrerent industries in Zhangye in 2012
类别
Categories
种植业
Planting
industry
畜牧业
Livestock
farming
其他农业
Other
agriculture
工业
Industry
建筑业
Construction
服务业
Service
总计(TC)
Total
consumption
直接消耗量(DC) Direct consumption / (104m3) 211562 14874 7362 4166 965 515 239443
DC / TC 0.88 0.06 0.03 0.02 0.00 0.00
纵向集成消耗(VIC) / (104m3)
Vertically integrated consumption
189786 19737 10649 7127 3508 8635 239443
VIC / TC 0.79 0.08 0.04 0.03 0.01 0.04
转移(DC鄄VIC) Transfer / (104m3) 21776 -4863 -3287 -2962 -2543 -8121
(DC鄄VIC) / DC 0.10 -0.33 -0.45 -0.71 -2.63 -15.78
(2)内部效应、复合效应、净前项关联和净后项关联分析
根据式(7)、(8)、(9)和(10),可得张掖市水资源利用的内部效应、复合效应、净后项关联和净前项关联
(表 2)。 其中,种植业的内部效应排名第一,即种植业为满足自身最终需求所需的水量中,99.28%来自于行业
内部的产品交换,说明种植业对自身部门的依赖性极强。 同时,种植业的复合效应也是第一,这表明种植业的
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产品被其他部门购买作为中间投入,用来生产自身产品,之后这些其他部门的产品又被种植业购买作为中间
投入,形成最终需求所消耗的水量为 928万 m3。 种植业的净后项关联排名第六,占纵向集成消耗的比例也最
低,表明种植业对其他部门的水资源依赖性较低。 服务业的净后项关联最大,占其纵向集成消耗的 94.57%,
说明为满足服务业最终需求所需的水资源中,对其他部门的依赖性极高。 种植业的净前项关联最大,占其直
接消耗 10.5%的水资源通过为其他部门提供中间投入而流出,是该部门真正的水资源净输出。 同时,工业的
净前项关联占直接消耗的比例最大,为 49.01%,说明该部门有近一半的水资源净输出。
表 2摇 2012年张掖市部门用水关联效应 / 104m3
Table 2摇 Results of linkage effects of water use among sectors in Zhangye in 2012
部门块
Sector blocks
内部效应 /排名
Internal effect /
ranking
复合效应 /排名
Mixed effect /
ranking
净后项关联 /排名
Net backward
linkage / ranking
净前项关联 /排名
Net forward
linkage / ranking
种植业 Planting industry 188410 / 1 928 / 1 448 / 6 22223 / 1
畜牧业 Livestock farming 14545 / 2 12 / 3 5180 / 2 317 / 4
其他农业 Other agriculture 6863 / 3 4 / 5 3782 / 4 495 / 3
工业 Industry 2088 / 4 36 / 2 5003 / 3 2042 / 2
建筑业 Construction 951 / 5 1 / 6 2557 / 5 14 / 6
服务业 Service 463 / 6 6 / 4 8167 / 1 46 / 5
(3)部门水资源净转移分析
根据式(11)、(12),对各部门的净后项关联和净前项关联进一步分解(表 3),反映了各部门在生产过程
中与其他部门关联产生的水资源转移量和转移方向。 从横向来看,体现了各部门通过中间投入转移到其他部
门的水量。 种植业是最大的水资源供给者,分别向畜牧业、其他农业、工业、建筑业和服务业转移水量 5006.24
万 m3、3640.23万 m3、4786.17万 m3、1653.02万 m3和 7137.50万 m3。 从纵向来看,表达了各部门通过中间投
入接受的具体部门的水量。 服务业从各部门中接受到的水量最高,分别从种植业、畜牧业、其他农业、工业和
建筑业获得水量为 7137.50万 m3、75.49万 m3、204.21万 m3、737.14万 m3和 12.29万 m3。
表 3摇 2012年张掖市各部门净前项关联和净后项关联分解 / 104m3
Table 3摇 Results of linkage decomposition among sectors in Zhangye in 2012
部门块
Sector blocks
种植业
Planting
industry
畜牧业
Livestock
farming
其他农业
Other
agriculture
工业
Industry
建筑业
Construction
服务业
Service
净前项关联
Net forward
linkage
种植业 Planting industry — 5006.24 3640.23 4786.17 1653.02 7137.50 22223.16
畜牧业 Livestock farming 29.03 — 15.29 152.19 44.75 75.49 316.75
其他农业 Other agriculture 9.81 4.18 — 48.48 227.87 204.21 494.55
工业 Industry 404.18 167.12 121.37 — 611.75 737.14 2041.56
建筑业 Construction 0.19 0.09 0.14 0.80 — 12.29 13.51
服务业 Service 4.37 2.11 4.66 15.41 19.15 — 45.70
净后项关联 Net backward linkage 447.57 5179.73 3781.69 5003.06 2556.54 8166.63 —
根据式(13)及表 3中的数据可明确表示张掖市水资源净转移的数量和具体方向(图 1)。 种植业是各部
门中“真正的冶水资源净输出行业,但净转移到其他部门的水量有所差异。 其中,从种植业转移到服务业的水
量最多,为 7133.13万 m3,其次是转移到畜牧业的水量,这与张掖市绿洲农业的基本经济情况相符。 另外,工
业也向除种植业之外的部门转移了 1420.49万 m3的水量,是第二大转移部门。 建筑业是“纯冶输入部门,种植
业、畜牧业、其他农业、工业和服务业分别对其输入 1652.83 万 m3、44.66 万 m3、227.73 万 m3、610.95 万 m3和
6郾 87万 m3的水量。
0224 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 35卷摇
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图 1摇 2012年张掖市各部门水资源净转移图
Fig.1摇 The analysis of net water transfer among sectors in Zhangye in 2012
2.2.2摇 近 10年部门用水关联效应分析
由式(7)、(8)、(9)和(10),可得 2000—2010年张掖市水资源利用的内部效应、复合效应、净后项关联和
净前项关联。 种植业的内部效应和净前项关联总体呈递增状态,说明种植业为满足最终需求的水量大部分来
自自身产品交换的水量,对其他部门的依赖性持续降低,也表明种植业是该地区水资源的净输出部门。 复合
效应先降后升,为部门中最大值,显示出种植业的部门产品被其他部门利用来生产,随后生产的新产品又流入
种植业作为最终消费所需的水量最大。 净后项关联呈下降趋势,降低了 4.85 倍,显著表明种植业对其他部门
的巨大贡献(图 2)。 由此可知,种植业历年来均为张掖市水资源利用的“关键部门冶,是“纯冶净输出部门,这
与该地区绿洲农业为主、河西走廊粮仓的实际情况相符。
近年来,张掖市开展了百万头肉牛建设工程,成效显著,以肉牛产业为主带动了该地区畜牧业的长足发
展,也对其他产业产生了积极影响。 畜牧业的内部效应呈稳增趋势,提高了 6.22 倍,表明畜牧业对自身的依
赖性在增加。 净前项关联和复合效应在 2002年均递减,随后稳步提升。 净后项关联由 2000 年的 7601.55 万
m3增加到 2002年的 8017.47万 m3,随之持续下降到 2012年的 5179.73万 m3,说明其他部门对畜牧业对的依
赖先减后增(图 3)。
图 2摇 种植业关联效应
Fig.2摇 The linkage effects of crop farming
图 3摇 畜牧业关联效应
Fig.3摇 The linkage effects of livestock farming
摇 摇 其他农业的内部效应先升后降,净前项关联和复合效应总体呈下降趋势,降幅较大。 净后项关联稳增,
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2010 年开始增幅较大(图 4)。 工业的内部效应呈下降趋势,从 2012年比 2000年降低了 1148.26万 m3。 净后
项关联和净前项关联在 2002均降低,随后均出现增长,总体呈先降后升趋势。 复合效应在 2005 年降到最低
值,随后有缓慢增长,但总体呈降低趋势,说明部分工业产品流入其他部门生产新产品,随后这些产品又流入
工业,形成最终消费所耗的水量总体呈下降趋势(图 5)。 张掖市的工业经济总量持续稳增,从水资源利用角
度来看,成为继种植业之后的第二“输水冶部门。
建筑业的内部效应、净前项关联和复合效应均在 2002年达到最小值,随后总体呈增加趋势(图 6)。 服务
业的内部效应呈递增趋势,2012年达到最大值。 净后项关联呈先降后涨趋势,比 2000 年增长了 2.26 倍。 净
前项关联在 2002年达到最大值,随后急剧下降。 复合效应在 2005 年将为最低值,随后增加,到 2012 年达到
最大值(图 7)。
图 4摇 其他农业关联效应
Fig.4摇 The linkage effects of other agriculture
图 5摇 工业关联效应
Fig.5摇 The linkage effects of industry
图 6摇 建筑业关联效应
Fig.6摇 The linkage effects of construction
图 7摇 服务业关联效应
Fig.7摇 The linkage effects of service
3摇 结语
本文基于混合型水资源投入产出模型,运用改进的假设抽取法,分析部门用水的关联效应,并以 2000—
2012年黑河流域中游的张掖市为例实证研究。 主要结论如下:(1)种植业是各部门中水资源直接消耗量和纵
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向集成消耗量的最大者,服务业的直接消耗量最少,建筑业的纵向集成消耗为各部门最低。 同时,种植业的纵
向集成消耗水量小于其直接消耗量,是张掖市经济系统中真正的水资源净输出部门。 (2)种植业的内部效应
和复合效应均最大,说明种植业对自身部门的依赖性极强。 但其净后项关联最低,占其纵向集成消耗的比例
也最低,说明种植业对其他部门的水资源依赖性最弱。 服务业的净后项关联最大,对其他部门的依赖程度最
高。 (3)通过部门水资源净转移分析可知,种植业是最大的水资源供给者,服务业是各部门中最大的受水者。
种植业中 7133.13万 m3的水转移到服务业,是水量最大的转移途径。 (4)2000—2012 年间,各部门的内部效
应、复合效应、净前项关联和净后项关联均变化显著,表明了水资源在各部门的不同运移,也说明种植业是张
掖市水资源可持续利用的关键部门。
为推动区域水资源的可持续利用,辨明水资源利用中的关键部门和具体的流动规律将会为张掖市水资源
开发、利用、管理和保护等提供科学依据。 假设抽取法结合投入产出分析,直观量化了生产部门在经济生产过
程中的作用,明确了经济系统中的关键部门,成为研究资源的生产部门关联特性的新热点。 从本文来看,种植
业是张掖市水资源利用过程中的关键部门,也是该地区的耗水大户,为了有效合理的利用水资源,需加快推进
该地区现代农业、新型工业、生态绿洲旅游等发展,增加生产部门的水资源利用附加值,提高用水效率。
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