辽宁省水资源利用与经济增长之间的关系研究

徐威威 盖 美,b

(辽宁师范大学 a.城市与环境学院；b.海洋经济与可持续发展研究中心，辽宁 大连 116029)



辽宁省水资源利用与经济增长之间的关系研究

徐威威a盖 美a,b

(辽宁师范大学 a.城市与环境学院；b.海洋经济与可持续发展研究中心，辽宁 大连 116029)

水资源与经济增长是当今我国研究的两大课题。以水资源利用为视角，运用协整理论分析2000—2015年间辽宁省水资源利用与经济增长的关系。结果表明，辽宁省水资源利用与GDP增长之间存在着协整关系，经济增长率是辽宁省用水总量和水资源利用效率的格兰杰因；经济增长率每提升1%，水资源利用效率将提高约0.83%,相应的用水总量则降低约0.33%。利用ECM误差修正模型，预测辽宁省2016—2020年间年均经济增长速度为6%的所需用水总量,逆向推演基于水资源承载能力情况下经济增长的适宜速度。

水资源利用；经济增长；协整关系；辽宁省

0 引言

水资源是人类社会经济发展过程中必不可少的自然资源,水资源的开发利用为社会经济发展和改善生态环境供应了必要的淡水。在经济发展的进程中,因为缺乏科学用水知识以及对水资源的应有保护,导致城市水环境失衡,对水资源的可持续利用造成不良影响。所以必须统筹水资源的开发利用和社会经济发展之间的关系,促成人与自然的和谐共存。

资源支持经济发展，而水资源在当中的作用极其重要，水资源和经济发展的关系分析可为我们拟定可持续性的发展策略提供参考。近年探究两者关系的理论多利用脱钩理论和协整理论，如潘安娥等[1]、谷学明等[2]基于外部水足迹角度分别对湖北与江苏的水资源利用和经济的协调发展进行脱钩分析，得出水资源利用效率和经济发展正相关的结论，但是水资源压力也在不断加重，指出控制污染和节约用水是减轻水资源压力的必要举措。潘丹等[3]运用协整理论，选取农业用水量和农业总产值指标分析我东、中、西部两者间的关系；李松华等[4]选取工业用水量和工业增加值用水量指标分析了河南省两者间的关系；罗光明等[5]选取供水总量和生产总值指标，覃龙等[6]选取农业用水总量和农业总产值分析了新疆两者间的关系。孙才志等[7]用数据包络分析法对1996年到2006年大连市的水资源与社会经济复合系统的可持续发展情况进行综合评价。

1 数据来源

为了确保研究的严谨性以及数据的准确性，本文选取2000—2015年的年度数据。选取用水总量、农业用水、工业用水、万元国民生产总值用水量、农田灌溉亩均用水量、万元工业增加值用水量等指标对水资源利用和经济增长之间的关系进行实际剖析。此处把辽宁省经济增长和水资源利用视为探究的两个经济因素。若无特别说明，数据来源为历年的《辽宁省统计年鉴》《辽宁年鉴》《辽宁省水资源公报》。

2 结果分析与讨论

2.1 经济增长与用水总量的总体描述

表1 辽宁省2000—2015年经济总量与用水总量的指标状况

从表1可以看出，截止到2011年辽宁省国内生产总值与用水总量成正比，2011年以后辽宁省GDP总量与用水总量成反比。2011年以后国内生产总值增长速度有所放缓，相应的2011年以后辽宁省用水总量开始逐年减少。总之，2011年以前经济的高速增长主要是基于水资源以及其他矿产资源的高消耗所致，2011年以后辽宁省国内生产总值不断增加而用水总量在持续降低，这主要归因于产业结构的优化升级以及水资源利用效率的提高。

2.2 经济增长与用水总量之间的格兰杰因果检验

从表1可以看出，辽宁省用水总量和GDP有着相对一致的整体发展趋向。因而，考虑对两者进行协整分析。因为数据存在单位根的问题，一般采取先取对数再进行差分的方式。对辽宁省的总用水量进行ADF检验用来确定单整阶数，具体的检验结果见表2，此中，C，T，K各自代表单位根检验方程中的常数项、时间趋势项与滞后的阶数，i表示一阶差分，DW值表示杜宾—卡特森检验值，ADF值表示单位根检验值。

表2 ADF单位根检验结果

由表2可知：GDP和YSZL的t统计量值分别是-2.380 2和-1.878 6，均大于显著性水平5%的临界值-3.108 2和-3.460 7，表明，GDP、YSZL的水平序列都是非平稳的。但是其一阶差分序列iGDP、iYSZL通过单位根检验后即可判读是平稳序列，ADF统计量为-2.430 9和-1.682 8均不大于显著性程度为5%的临界值，所以LGDP和LYSZL为一阶单整时间序列I(1)。对其进行回归分析，检验结果数据显示，在5%临界值下，LGDP、LYSZL之间确实存在明显的协整关系。辽宁省总用水量与GDP间的格兰杰因果关系的检验结果见表3。

表3 辽宁省用水总量与GDP的格兰杰因果关系检验

表3的检验结果显示，GDP与辽宁省总用水量之间存在着十分明显的双向因果关系，GDP的提高或降低必然引起辽宁省用水总量的增加或减少；同样用水总量的增减变化也能引起GDP的增减变化。

表4 辽宁省用水总量对GDP的广义差分回归分析

据此，建立回归方程：

LYSZL=54.138 2-0.324 16×LGDP

(1)

调整R2=0.801 7 DW=1.857 51

Prob(F-statistic)=0.840 7

因为模型中DW值较小，这表示误差项可能存在自相关问题，在辽宁省总用水量与GDP的原回归方程中增加一阶自回归AR(1)，广义差分回归结果见表4。

2.3 国内生产总值与水资源利用效率的关系

2.3.1 水资源利用效率描述

水资源的可持续性利用是辽宁省经济发展的策略问题，以提高水资源利用率为焦点。水资源利用率也能反映一个区域水资源利用潜力因素。通常可以选取单位产值以及单位产品用水量来表征,此文综合用水效率以万元GDP为指标，工业用水效率以万元工业增加值用水量为指标，农业用水效率以农田灌溉亩均用水量为指标,如图1所示。

从图1可以看出，辽宁省万元工业增加值用水量逐年走低，工业用水效率逐年提高，从2000年的110m3下降到2015年的17m3，下降幅度达到84.54%。这一方面归因于辽宁省工业化水平的提高以及产业技术进步，促使企业节水能力逐渐增强；另一方面归因于辽宁省实施积极的产业优化和结构调整。但是，农业用水效率在最近10年内却未得到明显提高，并且在之后的5年用水效率依然不容乐观。综合用水效率指标中，万元GDP用水量下降态势非常显著，从2000年的292m3下降到2015年48m3，下降幅度达到了83.56%，这说明辽宁省近些年节水工作成果显著。

2.3.2 辽宁省国内生产总值与用水效率之间的格兰杰因果检验

依据上述的研究方法，对2000—2015年万元GDP用水量的时间序列进行对数处理，记为LWYGDPYSL。其单位根检验结果显示为-3.416 7，均不小于5%临界值水平-4.038 2，表征变量的水平序列不平稳，但是其一阶差分序列的单位根检验值为-2.596 3，说明LWYGDPYSL为一阶单整序列I(1)，因此LWYGDPYSL与LGDP符合协整检验，其格兰杰因果检验见表5。

表5 GDP与用水效率之间的格兰杰因果检验

检验的结果表明，用水效率是万元GDP用水量的格兰杰因果原因，即提高用水效率有利于辽宁省万元GDP用水量的降低。由此建立回归模型，首先对误差项进行一阶回归，消除序列的自相关问题，得出万元GDP用水量对用水效率的回归模型，如公式(2)。

LWYGDPYSL=33.760 1+0.885 496LGDP+[AR(1)=0.478 8]

(2)

调整R2=0.952 692 DW=0.863 522

Prob(F-statistic)=0.000 0

根据公式(2)分析得出，用水效率每提高1%,GDP用水总量相应地降低约0.97%。伴随着技术进步以及产业结构优化的同时,资源的利用率也会得到相应的提高。

3 模型预测

3.1 预测年经济增长速度为6%的所需供水总量

假设辽宁省2016—2020年的经济年均增长速度为6%,同时根据2015年的GDP总值28 700.34亿元,那么首先得到2016—2020年的预计值，见表6。

表6 2016—2020年预计GDP

根据上面的ECM模型,变形得出:

(3)

表7 2016—2020年预计用水总量

3.2 预测基于水资源承载能力前提下的年经济增长速度

如果辽宁省到2020年扣除生态环境用水,可用于生产和生活的用水总量达到132.44亿m3,且用水总量是以相同的增长率增加,那么利用上面的模型可计算辽宁省2016年—2020年间的预期GDP。由于2015年用水总量是142.36亿m3,那么平均增长率为-0.83%,得到2016—2020年的用水总量和预期GDP。

表8 水资源承载力下的预期GDP

根据假设用水总量与水资源承载力前提下的用水总量作对比分析得出,辽宁省2016—2020年间年均经济增长速度应保持在6%以内比较合适。

4 结论

本研究应用协整分析理论,从计量经济学的角度证明了辽宁省经济社会发展对水资源开发利用的依存关系,分析了辽宁省用水总量与GDP间的协整关系。同时通过创立这两个经济指标间的协整关系方程以及误差修正模型进而剖析两者间的相关关系。

如果到2020年扣除生态环境用水,可用于生产和生活的供水总量能够达到126.32亿m3,考虑水资源承载能力,按照辽宁省目前生产力和技术水平的发展趋势,预测辽宁省2016—2020年间年经济增长速度应控制在6%以内。

通过上面的分析计算和预测可以看出,在不考虑目前生产力和技术水平的前提下盲目追求经济增长速度，会导致辽宁省经济陷入不可持续发展状态。要使有限的水资源适合经济发展,首先应努力提高水资源利用率，争取一水多用。其次要适当调整水价，通过政府有形的手加强对水资源的配置与调控。

[1]潘安娥,陈丽.湖北省水资源与经济协调发展脱钩分析——基于水足迹视角[J].资源科学,2014,36(2):328—333.

[2]谷学明,王远,赵卉卉,等.江苏省水资源利用与经济增长关系研究[J].中国环境科学,2012,32(2):351—358.

[3]潘丹,应瑞瑶.中国水资源与农业经济增长关系研究——基于面板VAR模型[J].中国人口·资源与环境,2012,22(1):161—166.

[4]李松华.河南省水资源对经济增长的影响研究[J].人才资源开发,2014,(18):18—20.

[5]罗光明,侍克斌,张宏俊.新疆水资源利用与经济增长之间的关系[J].干旱区地理,2009,32(4):565—569.

[6]覃龙,胡锡健,翟玲红.农业水资源利用与经济增长之间的协整分析[J].黑龙江水专学报,2006,33(4):19—24.

[7]孙才志,闫冬.基于模型的大连市水资源—社会经济可持续发展评价[J].水利经济,2008,26(4):1—4.

责任编辑：富春凯

10.3969/j.issn.1674-6341.2016.06.020

2016-09-13

辽宁省社会科学规划项目(L15BJY017)

徐威威(1987—)，男，安徽阜阳人，硕士研究生。研究方向：资源经济与可持续发展。

F403

A

1674-6341(2016)06-0051-03