基于擴展型IO表和信息熵的江蘇省產業(yè)用水和排污結構演變分析
發(fā)布時間:2019-08-20 來源: 感悟愛情 點擊:
摘要:用水結構、排污結構與產業(yè)結構之間存在相互影響的關系,因此掌握當前產業(yè)用水和排污結構的演變特征對產業(yè)結構優(yōu)化具有重要意義。通過編制江蘇省1997年-2007年間考慮用水和排污的可比價IO表,并運用信息熵原理從用水量、排污量、用水特性(包括用水效率和效益)和排污特性(包括排污效率和效益)4個方面分析研究區(qū)國民經濟各部門用水和排污結構的變化特征。結果表明,1997年-2007年江蘇省用水量結構趨于有序發(fā)展,均衡度減弱;排污量結構趨于無序發(fā)展,均衡度增強;用水特性結構趨于有序,系統(tǒng)整體的均衡度在減弱;排污特性結構變化較為復雜:排污效率和排污效益結構大致呈相反發(fā)展態(tài)勢。
關鍵詞:用水結構;排污結構;產業(yè)結構;演變規(guī)律;擴展型可比價IO表;信息熵
中圖分類號:TV213.4;F205文獻標識碼:A文章編號:1672-1683(2013)04-0145-04
隨著江蘇省社會經濟的持續(xù)高速發(fā)展,國民經濟各部門對水資源的需求量不斷增加,用水需求與實際供水量之間的矛盾突顯。據中國統(tǒng)計年鑒,2011年江蘇省水資源總量492.4億m3,僅占全國水資源總量的2.12%。全省人均水資源量624.6 m3/人,而全國人均水資源量為1 730.4 m3/人,可見江蘇省水資源量極度匱乏。同時,隨著環(huán)境的不斷惡化,江蘇省水質受到嚴重污染,區(qū)域可供水量進一步減少,加劇了江蘇省水資源供需矛盾。2003年-2011年全省廢水排放總量急劇增加,從2003年的42.1億m3增加至2011年的59.28億m3,2011年全省廢水排放量占全國廢水排放量的8.99%。在此形勢下,迫切需要根據近10年來國民經濟各行業(yè)用水和排污相關數據,分析用水和排污結構的演變規(guī)律,為江蘇省在確保水資源水環(huán)境與經濟協(xié)調發(fā)展的基礎上進行產業(yè)結構調整提供支撐。
目前國內外學者主要集中于對用水結構的演變規(guī)律及其驅動力方面的分析[1-3],排污結構的演變規(guī)律分析鮮有涉及,且大多對經濟部門用水結構的研究只是基于“三產”的分析,并沒有細化到具體各個行業(yè)部門。鑒于此,本文引進投入產出的方法,根據數據的可獲取性,選擇2005年為價格基準年,編制6個時間節(jié)點(1997年、2000年、2002年、2005年、2007年)的21部門考慮用水與排污的可比價投入產出序列表,構建考慮用水排污特性的投入產出模型。同時,將信息熵引入水資源水環(huán)境系統(tǒng),以投入產出表為數據基礎,分析產業(yè)用水和排污結構的演化規(guī)律。信息熵作為隨機變量無約束程度的一種變量,可以用來衡量客觀事件或系統(tǒng)組成要素之間無規(guī)則的聯(lián)系和轉化的程度[3],被廣泛應用于用水結構[4]、土地運用結構[5]、產業(yè)結構[6]等結構分析中。本研究可為區(qū)域產業(yè)結構調控提供支撐,也可為江蘇省落實最嚴格的水資源管理制度提供數據基礎與實施依據。
1數據處理與研究方法
1.1考慮用水和排污的可比價投入產出表的編制
本研究的數據主要來源于1998年-2008年的《江蘇統(tǒng)計年鑒》、《中國統(tǒng)計年鑒》、《江蘇省水資源公報》。
目前江蘇省公布的投入產出表均是建立在純經濟系統(tǒng)的基礎之上的,未將經濟活動所對應的行政區(qū)域內水資源水環(huán)境損耗及其影響考慮在內。而且,當前江蘇省編制投入產出表都是基于當年價的價值型表,并不能反映真實產品部門實物量之間的轉移和消耗。為了獲取江蘇省各經濟部門用水量、排污量及其用水和排污特性的數據,本文編制了考慮用水和排污的扣除價格因素的可比價投入產出序列表。
首先,收集統(tǒng)計各經濟部門的出廠價格指數,結合收集到的江蘇省投入產出表,在對數據進行標準化處理轉化后編制了以2005年為價格基準年的可比價序列表[7]。
然后,根據投入產出模型表式,將傳統(tǒng)的價值型投入產出表和水資源在生產過程中的物質循環(huán)描述相結合,把用水量納入價值型投入產出表中的“投入塊”,增加IV象限,用以反映經濟行業(yè)對水的占用情況。將廢污水排放量作為生產活動的“負”產出納入到投入產出表的“產出塊”,增加V象限,用來描述經濟行業(yè)污染物產生模塊。
最后,構造價值—實物型混合擴展型投入產出表,從用水及用水“負”產出角度對整體系統(tǒng)進行投入產出分析[8]。
由于江蘇省投入產出表各時間節(jié)點上的部門分類不一致,加上用水數據和排污數據收集的限制,給數據處理造成一定困擾。為解決此問題,依據各部門的內在聯(lián)系性和相關領域專家經驗,參考《國民經濟行業(yè)分類》,將江蘇省國民經濟行業(yè)部門歸納為21個部門:農業(yè)、煤炭采選業(yè)、石油天然氣、其他采掘業(yè)、食品工業(yè)、紡織工業(yè)、森林工業(yè)、造紙工業(yè)、化學工業(yè)、建材工業(yè)、冶金工業(yè)、機械設備工業(yè)、電子儀器、電力工業(yè)、水的生產和供應業(yè)、其他制造業(yè)、建筑業(yè)、運輸郵電業(yè)、住宿餐飲業(yè)、批發(fā)和零售業(yè)、其他服務業(yè)。其中,排污量分為工業(yè)廢水排放量和生活污水排放量,故農業(yè)部門的排污量在此文中不予考慮。
1.2用水和排污特性數據計算
根據上述可比價投入產出序列表,可以獲取1997年—2007年間5個時間節(jié)點各國內經濟行業(yè)的用水量和排污量的數據,而用水和排污特性的數據則可以通過構建的投入產出模型間接計算求得。用水特性包括用水效率和用水效益,排污特性包括排污效率和排污效益,它們均可以通過根據各經濟行業(yè)的萬元產值、用水量和排污量三者之間構造出的各種系數指標來衡量。
2結果分析
通過對1997年、2000年、2002年、2005年和2007年5個時間節(jié)點的擴展型江蘇省投入產出序列表中的數據進行整理,運用信息熵原理,計算出對應的信息熵和均衡度,據此分析江蘇省產業(yè)用水和排污結構演變特征。
2.1產業(yè)用水量和排污量結構演變
用水量結構和排污量結構在本文中分別指各個國民經濟行業(yè)用水量和排污量的組成,計算結果見表1。在1997年—2007年各個時間節(jié)點中,以2002年為時間拐點,1997年—2002年產業(yè)用水量結構趨于有序,均衡度在減弱,排污量結構趨于無序,均衡度增強;2002年—2007年產業(yè)用水量結構趨于無序,均衡度在增強,排污量結構趨于有序,均衡度在減弱。從整體趨勢來看,江蘇省的用水量結構趨于有序發(fā)展,系統(tǒng)均衡性減弱;排污量結構整體趨于合理的趨勢發(fā)展的同時近幾年的合理性在降低。
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