中国三次产业生产用水消耗的时空演绎分解

刘晨跃+徐盈之+孙文远

摘要：本文借鉴Kaya恒等式，并应用LMDI-Ⅰ分解模型，分析驱动中国2003-2014年三大产业生产用水消耗的人口效应、经济水平效应和用水效率效应的时空演绎特征。研究发现，人口效应是抑制第一产业和促进第二产业以及第三产业生产用水消耗的主要因素之一，同时经济水平效应对三大产业生产用水消耗主要表现为正向促进效应，而用水效率效应则主要表现为负向抑制效应。每个省区的从业人员变动、经济水平变动和用水效率变动共同决定了全国生产用水消耗的变动，在当前特定情况下，地区生产用水消耗的下降与全国生产用水消耗下降存在不一致性，因此，为了顺利实现全国水资源节约的整体目标，需要及时评估各省区对全国水资源节约的贡献度，准确把握中国生产用水消耗的空间分布特征，重点关注那些对生产用水消耗影响较为关键的省区，以尽快实现对水资源消耗总量的有效控制。

关键词：生产用水；时空演绎；人口效应；经济水平效应；用水效率效应；三次产业

文献标识码：A 文章编号：1002—2848—2017（02）—0095—14

一、引言

当前，水资源短缺已经成为全球性的问题，而中国人均淡水资源拥有量仅为世界人均水平的四分之一，同时从2000年到2014年的15年间，我国人均水资源拥有量从2193.9立方米下降到1998.6立方米，水资源形势更为严峻，水资源短缺已成为制约我国经济可持续发展的重要瓶颈。当前水资源消耗管控是我国战略性资源消耗管控的一部分，总体要求就是依据水资源禀赋、生态用水需求和经济社会发展合理需要等因素，来确定用水总量控制目标。2013年，国务院办公厅印发的《实行最严格水资源管理制度考核办法》，明确了各省区2020年和2030年的用水总量控制目标，即确定了各省区水资源消耗管控的上限。因此本文将着眼于中国生产用水现状，借鉴并拓展LMDI-Ⅰ分解法，对生产用水变化的驱动效应进行详细探究，以找准隐藏在中国生产用水变化背后的真实驱动因素，进一步地，将各驱动因素按照三大产业的划分标准分解至我国30个省、市、自治区，以更好地把握中国生产用水变化的时空分布规律，并从产业视角和省区视角深化对全国水资源消耗系统的驱动因素和运行机制的认识，同时对从宏观上准确监测和控制水资源消耗目标的实现进度也具有一定的参考价值。

生产用水变化的驱动效应是指导致人类生产用水变化的影响因素，主要包括经济增长、产业结构变动、人口变动与技术效率等，是当前国内外水资源研究的热点问题。其中Beatrice研究了南非西开普敦省1952—2002年水资源的农业全要素生产率，并提出了促进用水效率提升的措施。而国内学者如孙才志等通过构建生产用水变化的全要素分解模型，测度了1994—2007年辽宁省产业用水变化驱动的经济增长效应、产业结构效应与用水强度效应。徐志伟等以京津冀地区的生产用水为例，通过多目标决策模型定量分析了不同产业水资源利用效率与地区生产需水阈值的变化关系。秦昌波等采用LMDI-Ⅰ方法从经济规模效应、产业结构效应和用水技术效应三个方面分析了陕西省用水变动的驱动因素及影响程度。吕文慧等以西北半干旱地区新疆为例，基于拉斯拜尔指数的完全分解模型测度了2005-2010年经济增长效应、产业结构效应与用水强度效应对新疆产业用水的驱动效应。洪思扬等又以北京市为例，从产业结构效应、技术效应和经济产出效应的视角人手对北京市第三产业的用水特征及其发展战略展开了深入探讨。

具体到产业用水方面的研究，国内外学者也进行了诸多有益的探索，较具代表性的有Duarte等和Hassan分别对西班牙和南非各产业部门的用水状况进行了分析，指出分析产业用水特性时不能仅用直接用水系数、完全用水系数和关联度等指标，还应进行全面的分析。Sachidananda等通过建立仿真模拟工具来分析美国农业和工业等部门耗水状况，并据此提出提高部门用水效率的建议。国内学者如岳书敬等以长三角地区为例，分析了长三角地区行业间水资源消耗的差异性。项潇智等以中国能源产业为抓手，分析了我国能源产业的用水现状，评估并预测了各类能源产出的发展趋势。孙才志等基于经济学中的边际思想，计算出1997-2007年中国以及31个地区产业用水的规模边际、技术边际与结构边际，分析了中国产业用水边际效应的时空分异规律。此外，在研究方法层面，研究者采用的分解方法主要有结构分解分析（SDA）和指数分解分析（IDA）。其中，SDA法需从投入产出表中获取数据，以对研究指标进行分解分析，在水资源中的应用主要有Zhang et al、Zhi et al等；IDA法最初的提出是基于1970年以来对能源利用结构和利用效率变化的研究，主要的研究方法包括与拉斯拜尔指数相关的分解方法和与迪氏指数相关的分解方法，利用拉斯拜尔指数进行分解分析会造成很大的残差，而与迪氏指数相关的完全分解模型（LM-DI-I）可以将残差均匀地分配到各部门中，分解结果不包含残差项，并且更符合实际要求。

综上所述，上述文献大多选取我国三大地带的某一代表性省区或某一行业为研究对象，研究视角较为狭窄，且忽视中国生产用水消耗演绎的空间差异特征，无法明晰中国整体和各省区之间生产用水的演绎规律，且缺乏针对我国主要省区对生产用水演绎驱动因素的贡献度分析，导致研究结果指向性不强，政策建议可操作性有限。因此本文尝试进行以下拓展：第一，不同于以往文献，本文不仅针对中国整体和分产业生产用水变化驱动因素进行实证分析，还以30个主要省区为具体研究对象，计算各省区对各驱动因素的贡献值，准确把握对我国生产用水变动起主要作用的具体省区及其空间分布规律。同时阐述省区层面产生差异的特征性事实及其差异产生的原因，这对于认识中国生产用水消耗演绎的历史轨迹，把握生产用水消耗的产业基础，制定出合理而切合实际的节水型政策，促进我国各生产部门实现水资源节约、环境保护和经济发展三者之间的统筹协调与可持续发展至关重要。第二，本文以2003-2014年为时间跨度，并充分考虑区域发展战略导向可能会带来的阶段性特征，依据生产用水消耗自身变化特征和演绎规律将其分为三个阶段，基于三大产业的维度来探讨各省区对三大驱动因素的贡献度，从人口效应、经济水平效应和用水效率效应三个层面來重点揭示中国三次产业生产用水消耗的时空规律、分布模式和演化特征，较长的研究期限和合理的区间划分能够确保发现生产用水消耗的动态演绎规律，为我国实现水资源节约和经济发展的双赢提供一定的政策参考，且具有较强的实践价值。本文结构安排如下：第一部分为引言和文献综述，第二部分为研究方法与数据来源，第三部分为生产用水结构、人口结构与经济结构的变化分析，第四部分为生产用水消耗量的时空变化分解分析，第五部分为本文的结论和启示。

（二）数据来源

根据上述公式，本文所需的主要数据包括中国以及30个省、市、自治区（西藏除外）的人口总量、三大产业耗水量和三大产业国内生产总值，其中人口总量、分产业人口从业数据、国内生产总值和生产用水消耗量主要来源于历年《中国统计年鉴》、各省、市、自治区统计年鉴和水资源公报，同时国内生产总值已按照2003年不变价进行了平减处理。

三、生产用水结构、人口结构与

经济结构的变化分析

我们根据相关数据和资料，得出2003-2014年中国三次产业的生产用水变化趋势表、三次产业从业人员变化趋势表和三次产业产值占比变化趋势图，具体结果如表1、表2和图1所示。其中AW、IW和SW分别代表第一产业、第二产业和第三产业的耗水量，AWP、IWP和SWP分别代表第一产业、第二产业和第三产业的耗水占比；AE、IE和SE分别代表第一产业、第二产业和第三产业的从业人员数，AEP、IEP和SEP分别代表第一产业、第二产业和第三产业的从业人员占比。

如表1所示，2003-2014年，中国耗水总量整体呈现上升趋势，增量达774.85亿立方米，平均每年增加64.57亿立方米。同时2003年以来我国耗水总量增速却呈现逐渐下降的趋势，其中增长最快的时间段为2003-2004年，增速高达4.28%，此后增速虽有所下降，然而一直到2013-2014年其消耗总量才开始下降，即增长速度变为负值。此外从表1中还可以看出，我国第一产业耗水量远大于第二和第三产业，但是用水增长速度却呈现出第三产业快于第二产业和第二产业快于第一产业的走势。着眼于耗水边际贡献的视角，2003-2014年的12年间，第一产业用水量增加436.5亿立方米，占用水总增加量的56.33%，第二产业用水量增加179.2亿立方米，占用水总增加量的23.13%，第三产业用水量增加159.15亿立方米，占用水总增加量的20.54%。进一步从分产业逐年耗水增长趋势来看，第一产业用水增加速度最快的时段均为2003-2004年，其次为2011-2012年，而其余时间段第一产业用水增长速度呈现出正负交替的走势。第二产业用水增长速度出现了两个明显的下降期，分别为2007-2009年和2012-2014年两个阶段，这和国际金融危机以及我国经济结构战略性调整的步伐较为一致，是工业增长速度在生产用水消耗中的真实体现。第三产业用水增长速度的走势总体较为平稳，除2012年为负值外，其余年份增加速度较快，这是近年来我国第三产业快速发展和产业结构逐步优化的结果。从各产业耗水量占比的角度来看，第一产业耗水量占比一直维持在62.9%左右，其走势大致呈现出具有两个波谷的“W”型，第二产业耗水量占比在23.12%上下，其走势大致呈现出具有两个波峰的“M”型，表明第三产业耗水量占比大致维持在13.97%左右，其走势呈现出只有一个波谷的“N”型，且其波谷状态右偏，即第三产业耗水量占比在经过一段时期的上升后，于2012年突然跌入谷底后再次上升。

表2是中国三次产业从业人员数及其占比走势的状况，是我国人口就业结构的具体反映。首先从整体来看，我国三大产业从业人员结构特征从2003年的“一、三、二”演变成2014年的“三、二、一”，从根本上初步实现了就业结构的彻底转型升级。从分产业来看，我国第一产业从业人员数呈现出急速下降的态势，并于201 1年首先被第三产业从业人员数反超，再于2014年被第二产业从业人员数反超，从2003-2014年的12年间，第一产业从业人员数总计下降13414万人，平均每年下降1117.83万人，从下降速度的角度来看，从2003-2012年，我国第一产业从业人员数下降速度呈现出较为稳定的态势，大致维持在3%-4%上下，从2012年以来，其下降速度进一步加快，高达6%，体现出我国近年来非农化进程的快速推进。第二产业从业人员数总计增加了7172万人，平均每年增加597.67万人，从纵向演变趋势来看，我国第二产业从业人员数尽管总体在上涨，然而自2013年开始，我国第二产业从业人员数开始缓慢下降，总体来看其占比走势也表现出基本相同的态势。从2003-2014年，我国第三产业从业人员数急剧增加，总计增加9759万人，平均每年增加813.25万人，其增长速度总体上也表现出较快的态势，尤其是近两年，增长速度高达6%-7%，占比也高达40.6%，成为吸纳第一产业劳动力转移的主阵地。

如图1所示，经济结构的变化是通过三次产业产值占当年地区生产总值的比值来反映。从2003-2014年的12年间，我国三大产业产值平均占比呈现出“二、三、一”的结构特征，即第二產业占比（46.28%）大于第三产业占比（42.78%）大于第一产业占比（10.94%）。而着眼于各产值占比的纵向演变趋势，我们发现第一产业占比呈现出逐年下降的态势，从2003年的13.64%下降到2014年的9.1%，下降4.54个百分点。第二产业产值占比的走势分为两个阶段，其中2003-2012年其产值占比波动较大，具有三个波峰，分别位于2004年、2008年和2011年，其最高占比高达48.16%，此后2013-2014年其产值占比开始急剧下降，并于2014年被第三产业反超。第三产业产值占比呈现出稳步上涨的态势，从2003年的41.26%增加到2014年的47.65%，上涨了6.39个百分点，其中2008-2014年的上涨趋势较为明显，最终在2014年实现超过第二产业占比的目标，成为我国经济增长的主力军，初步实现经济发展“三、二、一”的产业结构特征，这是我同产业结构调整战略性转变的有力证据。

四、生产用水消耗量的时空变化分解分析

（一）生产用水消耗量变化的时间分解分析

基于Kaya恒等式扩展模型，应用LMDI-1分解方法利用公式（2）-（5）对中国2003-2014年第一产业、第二产业和第三产业的水资源消耗量变化进行逐年分解分析，得到时间序列变化的驱动效应分解结果，如表3所示，驱动效应为正值表示促进用水量增加，负值表示抑制用水量增加。

表3左侧是中国2004-2014年生产用水消耗总量演绎的驱动效应走势逐年分解表。结果显示：从2004-2014年，人口效应（p-effect）对生产用水消耗的变化皆表现为增加效应，平均增加效应为24.76亿立方米，说明从业人员数的增加加剧了水资源的消耗量，同时从纵向演变趋势来看，人口效应对水资源消耗的作用强度在逐渐降低，从2004年的38.7672亿立方米下降到2014年的21.9734亿立方米，总下降幅度高达43.32%，说明从业人员对用水量增加的边际效应在降低，我国劳动力整体素质和节水意识有所提高，从业人员数的增长速度也在放缓，人口红利逐渐丧失。从2004-2014年，经济水平效应（g-effect）对用水量的增加也表现为促进效应，并且其促进效应的强度远大于人口效应，是我国生产用水消耗上涨的主要驱动因素，此外其纵向演变特征可以分为两个时间段，第一个时间段为2004-2011年，其平均促进效应为956.6亿立方米，其走势围绕平均水平上下波动，第二个时间段为2012-2014年，经济水平的促进效应在此阶段内开始大幅度降低，其平均促进效应降为530.38亿立方米，且走势呈现出逐渐下降的态势，经济水平是用从业人员年均生产总值表征的，它既反映生产规模，又能反映出我国的生产效率，因此可以看出由于我国经济已经进入经济增速换档期和结构调整阵痛期，即经济增速和效率提升的放缓促使生产用水消耗增速也开始逐渐下降。此外，用水效率效应（f-effect）在2004-2014年间皆表现为较强的负向抑制效应，其平均抑制效应达-794.68亿立方米，用水效率的提高是抑制我国用水量过快上涨的主要因素，同时可以发现用水效率纵向演变趋势和经济水平效应的走势有着很强的负相关性，其负相关系数高达-0.9520，说明当前我国总体用水效率提高所造成的节水效应被经济水平提升所形成的耗水效应基本抵消，在经济快速发展的背景下，我国的节水效应存在着较为明显的“回弹”现象。此外，从总效应的角度来看，由于人口边际效应递减，用水效率的抑制效应又逐渐超过经济水平的促进效应，我国生产用水消耗增速呈现出递减的态势。

表3右侧是中国第一产业2004-2014年生产用水消耗演绎的驱动效应走势逐年分解表。结果显示：从2004-2014年，人口效应对我国第一产业用水量变化主要表现为负向抑制效应，平均抑制效应达-156.45亿立方米，从整体上来看，人口效应对第一产业用水量变化的抑制效应呈现出逐渐加强的态势，由于近年来我国农业生产效率的提高以及农业劳动力加速转移，我国第一产业的从业人口急剧下降，逐渐成为抑制我国农业用水增加的主要驱动因素。从2004-2014年，经济水平效应对我国第一产业用水的增加同样表现为促进效应，其平均促进效应达564.08亿立方米，然而从纵向演变趋势来看，经济水平对第一产业用水量驱动效应的走势波动性较大，第一产业作为基础性产业，易受外部因素的影响，导致其抗风险能力较弱，难以发挥出稳定的、规律性的驱动机制。同时用水效率效应在2004-2014年皆呈现出负向抑制效应，其平均抑制效应高达-367.94亿立方米，远高于人口效应的抑制水平，但是着眼于时间序列的演变态势，我们发现其对第一产业用水变化的抑制程度却在下降，尤其是2012年以来用水效率的抑制效应急剧降低，并于2014年反被人口下降的抑制效应超过，说明我国近年来对农业用水效率提升的重视度不够，没有充分发挥农业用水效率提升的节水效应，因此对于耗水量最大的第一产业而言，我们必须以提高用水效率为抓手，着眼于农业节水层面的技术创新和制度创新，最大限度地释放提高农业用水效率所形成的有效节水空间。

表4是中国第二产业和第三产业用水量分解效应表。首先，着眼于人口效应层面，第二产业和第三产业从业人口的变化皆主要表现为正向促进效应，其中由于产业结构调整的加快，第二产业吸纳劳动力资源的空间又极为有限，尤其对低素质劳动力更是难以适应第二产业内部结构升级所形成地对高技能劳动力的需求，因此普通劳动力开始加速向第三产业转移，结果造成第二产业从业人口的变化对用水量增加逐渐从正向促进效应演变成微弱的负向抑制效应，而同期正对应着第三产业人口效应驱动其用水量增加急剧上涨的阶段。其次，从经济水平效应来看，第二产业和第三产业皆表现为显著的促进效应，其中第二产业经济水平的平均促进效应（149.80亿立方米）略高于第三产业（104.25亿立方米），但是第二产业经济水平的促进效应下降速度较快，且下降趋势较为明显，并最终于2014年被第三产业反超。最后，第二产业和第三产业的用水效率皆表现为显著的负向抑制效应，并且第二产业的平均抑制效应依然大于第三产业，然而第二产业的抑制效应总体在减弱，第三产业的抑制效应呈现出波动中上升的态势，再次说明第三产业作为产业结构升级的归宿与抓手，对于经济持续发展和水资源的节约必将占据和发挥越来越重要的地位和作用。

（二）生產用水消耗量变化的空间分解分析

仅仅了解和把握生产用水消耗的时间变化特征和规律是不够的，要想深入分析我国生产用水消耗的演化规律，还必须从空间角度来进一步分析中国分产业生产用水消耗的省区贡献分布及其演绎规律，因此本文将以中国三大产业的生产用水量为基础，以中国30个主要省、市、自治区为分解对象，探讨人口效应、经济水平效应和用水效率效应驱动生产用水消耗演绎的省区分布特征和规律，结果如表5、表6和表7所示。表5是2003-2014年中国第一产业生产用水消耗的省区贡献分布表，同时为全面把握我国生产用水消耗的区域分布特征，本文还计算并整理了东、中、西部地区分产业生产用水消耗的分解状况。

首先，从中国整体层面人手，发现人口效应和用水效率效应是抑制第一产业生产用水消耗上升的主要负向因素，经济水平效应是促进其消耗量上涨的主要正向因素，同时由于各阶段非农产业吸纳劳动力转移的能力和空间不同，造成人口效应在各阶段表现出不同程度的抑制效应；而由于第一产业产值规模对用水效率有着举足轻重的影响，因此经济水平效应和用水效率效应在三个时期的走势上表现出高度的同步性，即经济水平的促进效应和用水效率的抑制效应都呈现出先增强后减弱的基本走势。其中经济水平的促进效应大于同期用水效率的抑制效应，这和接下来要分析的第二产业和第三产业的情况相反，说明我国第一产业生产用水效率的提升空间有限，难以抑制经济水平效应上升所带来的生产用水消耗量的上涨，节水型农业发展任重而道远。

其次，从东、中、西三大地带的区域层面来看，东部地区第一产业生产用水消耗的人口抑制效应最强，然而其动态演绎特征却呈现出逐渐降低的态势，说明东部地区的第一产业劳动力转移速度逐渐降低，各产业间劳动力需求趋于稳定。中部地区人口抑制效应强度仅次于东部，其动态演绎特征呈现出先下降后上升的“U”型态势，中部地区处于承接东部产业转移的最前沿，其产业非农化和城镇化进程较快，有着充足的劳动力转移空间，劳动力转移的动力和能力较强，因此近年来中部地区第一产业的人口抑制效应急剧增加。而西部地区人口抑制效应极不稳定，2003-2006年，其人口效应强度表现为微弱的负值（pr-effect=-5.78），第一产业劳动力转出速度较慢，2007-2010年，西部地區的人口效应开始由负转正（pr-effect=9.81），人口效应再次成为驱动其第一产业生产用水上涨的因素之一，并于第三阶段（201l-2014年）持续加强（pr-effect=13.14），说明第一产业在西部省区依然占据着重要地位，其第一产业的发展尚需劳动力资源的持续加入。中东部地区第一产业生产用水消耗的经济水平效应皆呈现出持续下降的态势，其中东部地区从最强逐渐下降到最弱，而西部地区经历第二阶段的持续上涨之后，最终于第三阶段实现其促进效应的快速下降。第一产业用水效率的抑制效应在东中西三大地带皆呈现出先上升后下降的走势特征，其中由于西部地区气候干燥，水资源较为缺乏，其节水型农业发展较为完善，农业用水效率较高，导致西部地区用水效率的抑制效应最强。此外由于各地区发展水平和所处阶段的差异，当前我国第一产业生产用水消耗只有东部地区实现了总体上的抑制效应，而中西部地区依然处于第一产业生产用水消耗的上升阶段。

最后，进一步拓展到我国30个主要省级行政区层面，可以发现，人口抑制效应较大的省份包括江苏、浙江和安徽等中东部地区，其中江苏的抑制效应最强，安徽的抑制效应增长最快，此外还可以发现上海市作为东部发达地区，其第一产业生产用水的人口效应却南负转正（pr-effect=2.86），再次驱动生产用水的上涨，这可能是由于上海新兴都市型农业的发展带动了其从业人员的上涨，进而促进其用水量的上涨，这是上海市农业内部生产结构调整升级的结果和体现。同时人口促进效应较大的省份主要有新疆和内蒙古等西部农业主产区，其中正是由于新疆人口促进效应的持续加强影响了整个西部地区的人口效应走势，因此新疆是西部扭转人口效应驱动生产用水消耗方向的主阵地，今后应以加快产业非农化和人口就近城镇化为主要着眼点，以最大限度地解放农业劳动力，通过人口就业转移来发挥人口效应抑制生产用水消耗的应有作用。经济水平促进效应较大的省份包括新疆、黑龙江、江苏、广东和广西等东西部地区，其中新疆是经济水平效应最大的省区，以新疆为代表的西部省区的第一产业依然占据着重要地位，其第一产业的发展对水资源消耗有着举足轻重的影响，而以江苏和广东为代表的东部发达地区的第一产业发展基础较好，其第一产业的发展质量较高，因此其第一产业的经济水平效应也较高。用水效率抑制效应较强的省份包括新疆、广东、湖南、广西和内蒙古等第一产业较为发达和重要的地区，其中新疆依然是第一产业用水效率抑制效应最强的省区，然而着眼于纵向演绎的视角，发现这些省区的用水效率抑制效应强度大体在降低，说明我国第一产业用水效率的提升空间有限，持续挖掘利用提高用水效率来实现第一产业节水目的的手段与方法，释放用水效率提升的节水空间是实现水资源节约和经济快速发展双赢的重要着力点。此外仅仅从单个效应着手来考察影响第一产业生产用水的关键省区依然有缺陷，它不能明晰驱动效应之间此消彼长所产生的综合效应对第一产业生产用水变化的影响，因此从综合效应的视角来看，以吉林、新疆、湖南、黑龙江和湖北等省为例，由于其正向促进效应远大于负向抑制效应，且其动态演绎的趋势并不利于负向抑制效应的发挥，导致这些省区第一产业生产用水的综合驱动效应仍然以正向促进为主，是我们未来打造节水型农业、构建节水型社会的重中之重。表6列出了2003-2014年中国第二产业生产用水消耗的省区贡献分布情况。

首先，仍从中国整体层面入手，发现人口效应和经济水平效应是驱动第二产业生产用水上涨的主要正向因素，而用水效率效应则是抑制第二产业生产用水上涨的最主要负向因素，同时在三个时期内，人口效应的影响程度在逐渐下降，经济水平效应在经历缓慢上涨的阶段后，在2011-2014年开始大幅下降，用水效率的抑制效应也同样在第二个时期加剧的基础之上最终演变为加速缓解。劳动力流出是产业转型升级的最直接表现形式，因此伴随着产业结构调整的深入推进，第二产业从业人员的流出往往先于其产值规模的下降而发生，这是我国第二产业生产用水驱动效应整体演变特征的深层次原因。

其次，立足于我国东、中、西三大区域的层面，可以发现，由于各区域经济发展所处阶段不同，各区域间和各区域内部皆存在着经济发展层次的梯度差，又加之第二产业的转移成本和转移门槛较低，出于利益最大化的目的，人才、企业和产业等在各区域间就得以大规模地顺利转移，因此第二产业生产用水消耗驱动效应的强度在东、中、西三大区域间变化较为剧烈，呈现出此消彼长的状态。以人口效应为例，东部地区第二产业生产用水的人口促进效应逐渐下跌，吸纳劳动力能力逐渐减弱，而中部地区经历缓慢下跌之后，又于第三阶段再次上升，成为第二产业吸纳劳动力转移的主阵地，而西部地区和中部地区则正好相反，西部人口效应在缓慢增强之后，于第三阶段急剧下降，其吸纳劳动力转移的空间极为有限。同时东部地区的经济水平效应呈现出持续下跌的态势，而中西部地区则呈现出先上升后下降的态势，尽管第二产业是产业转型升级的首选目标，然而其并不是经济成熟发达的最主要表现和最终归宿，因此驱动第二产业生产用水消耗增加的经济水平效应最终必将趋缓，甚而由正转负。此外东中西部的用水效率效应和经济水平效应呈现出较为一致的走势特征，即东部地区第二产业用水效率的抑制效应持续下跌，且下跌趋势逐渐加强，中西部地区则表现出先上升后下降的基本走势，同时还可以发现用水效率抑制效应的下降速度慢于经济水平促进效应的下降速度，最终整体抑制了第二产业生产用水消耗的持续上升，说明相比于第二产业的用水效率提升空间，其产值上升空间更为有限。

最后，从中国30个主要省级行政区层面来着手，发现人口促进效应较大的省份包括江苏、广东、福建和安徽等省区，其中江苏、广东和福建等东部沿海发达地区人口效应的下降趋势较为明显，下降速度较快，而安徽和湖北等中部省区的人口促进效应上升趋势较为明显，尤其是靠近长三角地区的安徽省，其第二产业吸纳劳动力转移的空间较大且持续上涨，此外还可以发现北京第二产业耗水的人口驱动效应一直为负，说明北京第二产业已基本实现劳动力集约式发展，人口效应已不再是驱动其第二产业用水消耗上涨的主要因素。经济水平效应较大的省份包括江苏、广东、湖南、湖北和安徽等中东部地区，其中以江苏为代表的东部发达地区经济水平效应较大，但其下降趋势较为明显，而以湖北和安徽为代表的中部产业承接转移先行区，先后经历经济水平效应强度的急速上涨和快速下降，这可能是由于在承接产业转移的起步阶段，中部地区更多地关注的是对本地区经济发展的影响，而忽视产业转移所带来的生产用水消耗的快速上涨，导致短期内经济水平效应驱动生产用水消耗的急剧增加，伴随着产业转移的深入推进，中部地区经济发展水平也进入了新的层次，对节水型工业发展有了新的认识，经济水平效应驱动生产用水消耗上涨的速度也快速下跌。此外对第二产业用水效率的抑制效应影响较大的省份包括江苏、广东、上海、福建、湖南、湖北和安徽等中东部地区，其中以江苏为代表的东部发达省区用水效率抑制效应的下降趋势较为明显，尤其是近几年来，江苏省用水效率效应发生逆转，由抑制变为促进，必须引起相关部门的足够重视，同时湖北、湖南和安徽等中部省区的用水效率抑制效应提升较为明显，必须持续释放其抑制生产用水过快上涨的有效空间。

表7是中国各省市区第三产业生产用水消耗分解效应的时空贡献分布表，首先着眼于中国整体层面，在三个时期内，人口效应和经济水平效应对第三产业用水皆表现为正向促进效应，而用水效率效应表现为负向抑制效应，此外从动态演绎的视角来看，人口效应对第三产业生产用水消耗量的边际影响呈现出先下降后上升的“U”型态势，经济水平效应对第三产业生产用水消耗量的边际影响呈现出先上升后下降的倒“U”型态势，而用水效率效应对第三产业生产用水消耗量的边际负影响呈现出持续加强的态势，说明我国第三产业生产用水在人口和经济水平等因素交替作用的背景下，主要是由于用水效率的快速提升抑制了第三产业生产用水的过快上涨。

进一步拓展到东、中、西三大区域，可以发现，人口效应整体表现为东部>中部>西部，其中西部地区的波动程度大于中东部地区。这体现出西部地区第三产业发展的人才基础更为薄弱，易受外部不确定因素的影响。经济水平效应在前两个阶段（2003-2010年）表现为东部>西部>中部的区域分布格局，而在2011-2014年则演变为东部>中部>西部，此外东部地区经济水平的上升对第三产业生产用水消耗的拉动作用尽管一直处于最重要地位，然而其拉动强度在逐渐减弱，而西部地区由于在2011-2014年经济水平效应的急剧下降终被中部地区所反超。用水效率效应在同期也表现出和经济水平效应同样的演变趋势，即东部地区的用水效率效应依然是抑制我国第三产业生产用水消耗增加的主阵地，由于中部地区用水效率抑制效应的大幅度上升，导致中部地区的用水效率抑制效应在2011-2014年超过西部地区，说明西部地区第三产业发展并未步入稳步发展的快车道，同时东部地区第三产业发展的可持续性和后劲依然不足。

进一步着眼于省级行政区的视角，可以发现，驱动第三产业生产用水上涨的人口促进效应在各省区之间的差异程度小于第一和第二产业，这和第三产业所具有的强包容性、低门槛性和多层次性有着一定的关系，其中相对较大的省份是广东、北京、内蒙古、上海、湖南、河南、新疆和江苏等，此外这些省份人口效应的动态演绎趋势大致可分为三类，北京、江苏和湖南的人口效应下降趋势较为明显，上海和内蒙古的人口效应则以上升趋势为主，而广东和河南等省区的演变趋势却较为平稳，说明当前我国各省份第三产业生产用水的人口驱动效应的区域性不强，动态性演绎规律的协调性较差。经济水平效应较强的省份包括广东、江苏、广西、浙江、山东、河南、湖北和湖南等，这些省份大多分布在我国的中东部地区，其第三产业发展水平相对成熟，发展层次较高，产值附加值较大，此外还可以发现经济水平效应的省份集中性（六省份集中性指数=0.4381）大于人口效应（六省份集中性指数=0.3899），说明第三产业产值集聚程度大于人口集聚，进而其驱动生产用水上涨的效应更强，分布更为集中。同时用水效率的抑制效应较强的省份包括广东、江苏、广西和湖南等，从中可以看出第三产业用水抑制效应较强的省份和经济水平促进效应较强的省份具有高度的一致性，说明第三产业节水效率的提高建立在其产值规模上升的基础之上的，当前我国第三产业生产用水的集约利用必须以部分重点省份为抓手，大力发展高技术节水型生产性服务业，实现第三产业生产用水消耗的总体下降。

五结论和启示

本文从时间和空间两个维度，以人口效应、经济水平效应和用水效率效应为生产用水消耗的驱动机制，分析了中国三次产业生产用水消耗的动态演绎及其空间分布特征，研究发现：①时间演绎层面，第一，从2003-2014年，人口效应和用水效率效应是抑制第一产业生产用水消耗上涨的主要负向因素，经济水平效应是促进其上涨的主要正向因素，同时人口抑制效应逐渐增强，用水效率的抑制效应总体在下降，经济水平促进效应走势的波动性较大。第二，从2003-2014年，人口效应和经济水平效应是促进第二和第三产业生产用水消耗上升的主要正向因素，而用水效率效应是抑制其上升的主要负向因素，同时第二产业人口效应对用水量增加的影响逐渐从正向促进效应演变成微弱的负向抑制效应，而同期对应第三产业人口效应驱动其用水量增加急剧上涨的阶段。此外第二产业经济水平的平均促进效应略高于第三产业，但是第二产业经济水平的促进效应下降速度较快，且下降趋势较为明显，并最终被第三产业反超，并且第二产业用水效率的平均抑制效应依然大于第三产业，然而第二产业的抑制效应总体在减弱，第三产业的抑制效应呈现出波动中上升的态势。②空间分布层面，第一，针对第一产业，人口效应分布可分为抑制和促进两个层面，其中人口抑制效应较大的省份包括江苏、浙江和安徽等中东部地区，而人口促进效应较大的省份主要有新疆和内蒙古等西部农业主产区，经济水平促进效应较大的省份包括新疆、黑龙江、江苏、广东和广西等东西部地区，用水效率抑制效应较强的省份包括新疆、广东、湖南、广西和内蒙古等第一产业较为发达和重要的地区。第二，针对第二产业，人口促进效应、经济水平促进效应和用水效率抑制效应较大的省份均主要分布于我国的中东部地区。第三，针对第三产业，人口促进效应在各省区之间的差异程度小于第一和第二产业，并且各省區间人口效应的空间集聚性不强，动态演绎规律的协调性较差；同时经济水平效应较强的省份多分布于我国的中东部地区，并且经济水平效应的省区集中性要大于人口效应，其分布更为集中。此外第三产业用水抑制效应较强的省份和经济水平促进效应较强的省份较为一致。

上述主要结论可引申如下四点启示：

第一，我国幅员辽阔，人口分布极不均衡，各地区经济发展水平与所处阶段迥异，因此在把全国生产用水的节约目标分解到各省区时，既不能一刀切地要求每个省区的生产用水消耗量与全国生产用水消耗量都下降相同幅度，也不能对各省区上报的下降幅度进行简单的调整，而是要根据各省区的实际情况，系统性考虑各种因素的联动关系，制定各省区生产用水消耗的合理下降幅度，在兼顾效率与公平的原则下，使得每个省区在实现本省区生产用水消耗下降目标的同时，为全国生产用水消耗下降起到合理的推动作用。总之，要想制定出具有针对性和可操作性的生产用水节约措施，必须树立“精准治水”理念和“系统性治水”的整体思维，以实现我国生产用水消耗下降与经济发展快速推进的有序、协调与统一。

第二，第一产业生产用水集约利用的重点首先在于有效发挥人口效应和用水效率效应的抑制作用，即进一步解放农业劳动力，构建农业人口合理而有序的转移通道，大力推进户籍制度改革，破除不利于我国农业人口转移的体制机制障碍，同时要以提高农业节水效率为抓手，通过农业节水技术的研发与使用来持续释放农业节水效率提升的空间。而针对空间层面，有效控制第一产业生产用水的消耗重点应关注新疆和内蒙古等西部农业主产区，这些省份农业产值占比较高，其三大驱动效应对全国第一产业生产用水消耗起着关键性作用，因此要大力转变农业发展方式，变粗放型农业发展方式为资本和技术集约型农业发展方式，同时要结合西部地区实际情况，合理推进城镇化和工业化。

第三，有效控制第二产业生产用水消耗的重点在于大力发展职业技术教育，把技能型人才和研究型人才一起纳入到我国人才保障体系中，进一步优化我国人才结构，以实现第二产业劳动力技能结构的优化，以逐步实现人口效应驱动生产用水消耗方向的转化。着眼于空间层面，第二产业生产用水消耗要重点关注中东部地区，尤其是在中部地区在承接东部产业转移的过程中，要树立绿色发展的思想，用环保门槛变招商引资为招商选资，坚决禁止生产用水在区际间的大规模转移。

第四，要想有效控制第三产业生产用水的消耗，必须重点关注我国产业结构升级的方向，以第三产业发展较为成熟的重点省区为抓手，大力发展生产性服务业和节水型服务業，防止第三产业发展层次的低端化和分散化，以降低对第三产业生产用水治理的难度。