贵州省水资源利用与经济增长之间动态关联研究

郜卜林 刘平清 李爱 张洪梅

摘 要：为了探究贵州省经济增长和水资源利用之间的动态关系，本文选取了2000—2020年的数据进行研究，构建经济增长与水资源利用之间的VAR模型，通过ADF检验、Johansen协整检验、Granger因果检验、脉冲响应分析和方差分解等手段对贵州省经济增长和水资源利用关系进行分析。

关键词：VAR模型；水资源利用；经济增长

为了揭示水资源利用与经济增长之间的相互关系，结合贵州省高质量发展的实情，贵州省迫切推动水产业的发展来推动经济可持续发展，且推动贵州省经济高质量发展时，对水资源的需求量也在逐渐增加，通过研究可以为贵州省的产业结构优化、产业可持续发展、水资源持续利用以及经济可持续发展提供支撑。我国水资源在地区分布上与水资源配置方式有较为明显的差异，为促进经济协调可持续发展，我国采用南水北调的方法进一步解决地区与水资源配置发展不协调关系［1］。定量分析水资源利用与经济发展的关系对区域可持续高质量发展尤为重要。汪旺等［2］基于耦合协调度模型，通过分析陕西省对水资源的利用与经济发展之间的关系，得出陕西省水资源的开发利用较低，农业用水量较大的研究结果。邓路等［4］基于VAR模型，通过对中国经济增长和水资源利用之间的动态关系，得出经济的增长、第一产业产值、第二产业产值的增加对水资源的需求会随着我国经济的发展将会持续增长。张广奇［5］基于VAR模型，通过对贵州省林业产业结构与水资源承载力关系，得出林业产业结构进行后续的优化管理和升级后对水资源承载力有了进一步提高。

大多学者对水资源利用、水资源承载力等有较多的理论研究，然而对于基于VAR模型对贵州水资源利用与经济增长之间的动态关系研究较少。本文选取贵州省水资源利用与经济增长的相关指标，构建经济增长与水资源利用之间的VAR模型，揭示贵州省水资源利用与经济增长的动态关联关系。

1 数据指标选择

为了探究贵州省水资源利用与贵州省经济增长之间的动态关系，通过查阅大量的相关文献，本文选取了贵州省GDP（y1）、第一产业增加值（y2）、第二产业增加值（y3）来表示贵州省经济增长指标体系，用水总量（x1）、农业用水量（x2）、工业用水量（x3）来表示水资源利用指标体系。为了便于分析，以x1和y1相对应、以x2和y2相对应、以x3和y3相对应，来综合衡量贵州省水资源利用和经济增长之间的动态关系。

2 数据收集

本文选取的数据来自于《贵州省统计年鉴》《贵州省水资源公报》，由于数据一般波动较大，可能存在方差不相同的情况，所以本文对上述的六个指标的相关数据进行了对数化处理。

3 VAR模型的验证

3.1 数据的平稳性ADF检验

建立VAR模型就要保证数据的平稳性，首先要对各变量分别进行平稳性检验，通过检验六个检验变量都为非平稳序列，进行差分處理之后，由表1所示：贵州省GDP总量、总用水量为二阶单整序列，第一产业增加值和农业用水量、第二产业增加值和工业用水量均为一阶单整序列。

3.2 Johansen协整检验

在构建VAR模型之前需要对六个检验变量进行整体协整检验。本文采用Johansen协整检验判断六个检验变量之间是否存在长期均衡关系。由表2的检验结果可知：在5%的显著性水平下，当P=0.0358时，六个变量之间至多存在四个稳定长期均衡关系。因此，六个时间序列变量可以进行VAR的模型构建。

3.3 Granger因果检验

为了分别检验三组变量之间的因果关系，通过表3检验结果可知：

（1）从ddlny1与ddlnx1的Granger因果关系来分析，P=0.0017，拒绝原假设，地区生产总值（GDP）是用水总量的Granger原因，而ddlnx1不是ddlny1的Granger原因，说明在推动经济发展时会引起用水总量的增加，是导致贵州省水资源消耗的重要原因。

（2）从dlny2对dlnx2的因果关系来了解，P=0.0493<0.05，拒绝原假设，说明用dlny2的平稳序列能够引发dlnx2的平稳变换，第一产业增加值的增长导致了贵州省农业用水量的不断增加，对水资源的需求也在逐步增加。而从dlny2对dlnx2的因果关系来看，P值为0.3427，接受原假设，说明dlnx2不是dlny2的Granger原因。

（3）从dlnx3对dlny3的因果关系来分析，0.05<P=00569<0.1，在显著性水平为10%时，工业用水量是第二产业增加值Granger原因，说明工业用水量会导致第二产业增加值变化。

为了更深入分析水资源利用及经济增长之间的动态关系，本文构建了如下VAＲ模型：

3.4 VAR模型的稳定性检验

检验结果如图1所示：VAR模型的特征根全部在单位圆内，建立的VAR模型是稳定的。

3.5 脉冲响应分析

3.5.1 总用水量与GDP的脉冲响应

图2表示了贵州省用水总量、GDP两个指标之间的相互冲击影响，ddlny1对ddlnx1一个标准差的冲击ddlnx1在第1期为0.03，第2期为-0.07，之后几期都是正负交替出现的情况；前期冲击幅度相对较大，但是随着期数的增加，后期冲击的幅度逐渐减小，基本都在0的附近轻微波动并最终区域收敛。从ddlnx1对ddlny1一个标准差的冲击，第1期的值为0，第2～4期的值都为0.02，之后的几期的值都是出现正负交替的情况，随着期数的不断增加，冲击幅度逐渐变小可能出现负值的情况。

3.5.2 农业用水量与农业增加值的脉冲响应

图3表示了第一产业增加值、农业用水量两个指标之间的相互冲击影响。dlny2对dlnx2的一个标准差的冲击下，第1期的值为0.03，第2期的值为-0.06，第3～6期的值正负交替出现，第7期之后在0的附近轻微波动并最终收敛。dlnx2对dlny2的一个标准差新息的冲击下，刚开始的冲击为0，接着第2期的值为0.021，随后几期的值正负交替出现，至第7期之后基本保持持平状态并最终收敛。

3.5.3 工业用水量与工业增加值的脉冲响应

图4表示了第二产业增加值、工业用水量两个指标之间的相互冲击影响，dlny3对dlnx3的一个标准差的冲击下，第1期的值为-0.05，第2期的值为0.01，三期之后均为正值，随着冲击期数不断增加，对应的冲击幅度逐渐变小并最终收敛。说明农业产值的增加对工业用水量的增加有带动作用，但随着第二产业不断发展对工业用水量的促进作用会逐渐变小。dlnx3对dlny3的一个标准差的冲击，第1、2期的值为负，第3、4期的值为正，之后几期的值交替出现，并最终区域收敛。

4 方差分解分析

4.1 总用水量和GDP之间的方差分解

从表4中可以看出，地区生产总值增长的主要动力还是依赖于自身，水资源总用水量对其贡献度逐渐增高，在前4期，其贡献度达到36.3713%，从第5期以后，总用水量对经济增长的贡献度达到81.9368%，说明贵州省水资源利用能够很好影响经济增长，随着时间推移，贵州水产业逐渐融入贵州经济中，与贵州省大力发展贵州水产业实情相符。

4.2 第一产业增加值和农业用水量的方差分解

从表5可以看出，农业用水量对第一产业增长的贡献度变化从第1期0%到第5期20.62%，说明在推动贵州省高质量发展经济时，第一产业增加值也在不断提高，对农业用水的需求逐渐增大；而第一产业增长对农业用水量的贡献率变化也呈现同一种逐渐增加的变化趋势，其贡献率最高可达到32.57%左右。

4.3 第二产业增加值和工业用水量的方差分解

从表6可以看出，第二产业增长对工业用水量的贡献率逐渐增大，到后期主要在10%左右，说明在发展贵州省工业时，对水资源需求是逐渐增大的，符合贵州省因工业快速发展而导致工业用水量增加。工业用水量对第二产业增长的贡献率在第1期到第4期维持一个较小的水平，后期从8%增长到8.17%，并保持接近于18%左右。

5 结论与建议

5.1 结论

本文通过以上检验得出结果来探究在2000—2020年期间贵州省水资源利用与经济增长之间的相互动态影响关系，得出了以下几点结论：

（1）从总体经济增长与总用水量之间的脉冲响应结果看，总体上经济增长对水资源需求相对较大，但随着时间的推移，经济增长对水资源的依赖性会越来越弱；总用水量对经济增长有着带动作用。方差分析结果说明，贵州省水资源利用对经济增长的影响作用较大，与贵州省大力发展贵州水产业实情相符。

（2）从第一产业产值与农业用水量的脉冲响应结果分析，第一产业前期对用农业水量需求较大，但是随着滞后期数的增加后期作用会越来越小。方差分析结果说明，在推动贵州省高质量发展经济时，第一产业增加值不断提高，导致对农业用水的需求逐渐增大；在农业用水量合理利用的条件下，增加用水量会带动第一产业增加值。

（3）从第二产业增加值与工业用水量的脉冲响应结果分析说明，工业用水量的增加也能够带动第二产业的发展，但随着期数的增加对其作用明显呈递减趋势。方差分析结果说明，在发展贵州省工业时，对水资源需求是逐渐增大的，符合贵州省因工业快速发展而导致工业用水量增加，且工业用水增加拉动第二产业产值增加。

整体来看，单纯增加用水量在一定程度上能够带动经济增长，伴随着经济增长对用水量的需求也会增强，随着贵州省经济进一步发展，水资源的需求将会持续增长，而水资源的存量对经济有着一定制约作用。

5.2 建议

由结论本文给出了以下几点建议：

（1）总用水量方面：结合水资源状况合理调整产业结构，从而实现水资源与经济协调发展，将农业用水量、工业用水量、居民生活用水量及其他用水量实行统一管理的配套方案，实现水资源可持续利用。

（2）农业用水量方面：规划配套完善的农业水利工程措施，进而提高农业用水利用率推动贵州省农业经济发展；将农业水资源进行拦截储蓄、调控分配和使用，使农业用水合理化。

（3）工业用水量方面：以工业用水定额合理定价达到节水目的，且相关部门应加强落实最严格工业用水管理和激励政策，为将来经济增长时对水资源需求量提供保障。

参考文献：

［1］张吉辉，李健，唐燕.中国水资源与经济发展要素的时空匹配分析［J］.资源科学，2012，34（08）：15461555.

［2］汪旺，铁舒雅，杨森.陕西省水资源与经济高质量发展耦合关系研究［J］.水利科技与经济，2021，27（02）：16.

［3］邓路，白萍，李会芳，等.水资源利用与经济增长的动态关联研究——基于VAR模型的实证分析［J］.农业与技术，2022，42（03）：149155.

［4］张广奇.基于VAR模型的贵州省林业产业结构与水资源承载力关系研究［J］.西部林业科学，2022，51（02）：3542+56.

资助项目：贵州省教育厅自然科学研究项目“高维情形下个性化特征选择研究”（黔教合KY字［2020］111）；贵州省教育厅高等学校教学内容和课程体系改革项目“大数据驱动背景下地方高校經济统计学专业人才培养模式的改革研究”（2021287）；六盘水师范学院科学研究项目“贵州省水资源综合承载力动态因子影响效应及耦合协调性研究”（LPSSYSK202007）；六盘水师范学院大学生创新创业训练计划项目“贵州省水资源利用与经济增长之间动态关联研究——基于VAR模型”（202210977023）

作者简介：郜卜林（1999— ），女，汉族，贵州毕节人，本科，研究方向：经济统计学；李爱（1998— ），女，苗族，贵州遵义人，本科，研究方向：经济统计学；张洪梅（1998— ），女，苗族，贵州黔南人，本科，研究方向：经济统计学。

*通讯作者：刘平清（1993— ），女，汉族，云南昭通人，研究生，讲师，研究方向：统计分析及系统评价研究。