隨著江蘇省社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展，國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門對(duì)水資源的需求量不斷增加，用水需求與實(shí)際供水量之間的矛盾突顯。據(jù)中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒，2011年江蘇省水資源總量492.4億m3，僅占全國(guó)水資源總量的2.12%。全省人均水資源量624.6m3/人，而全國(guó)人均水資源量為1730.4m3/人，可見(jiàn)江蘇省水資源量極度匱乏。

　　摘要：用水結(jié)構(gòu)、排污結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間存在相互影響的關(guān)系，因此掌握當(dāng)前產(chǎn)業(yè)用水和排污結(jié)構(gòu)的演變特征對(duì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化具有重要意義。通過(guò)編制江蘇省1997年-2007年間考慮用水和排污的可比價(jià)IO表，并運(yùn)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(gè)方面分析研究區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門用水和排污結(jié)構(gòu)的變化特征。結(jié)果表明，1997年-2007年江蘇省用水量結(jié)構(gòu)趨于有序發(fā)展，均衡度減弱；排污量結(jié)構(gòu)趨于無(wú)序發(fā)展，均衡度增強(qiáng)；用水特性結(jié)構(gòu)趨于有序，系統(tǒng)整體的均衡度在減弱；排污特性結(jié)構(gòu)變化較為復(fù)雜：排污效率和排污效益結(jié)構(gòu)大致呈相反發(fā)展態(tài)勢(shì)。

　　關(guān)鍵詞：月期刊咨詢網(wǎng),用水結(jié)構(gòu),排污結(jié)構(gòu),產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),演變規(guī)律,擴(kuò)展型可比價(jià)IO表,信息熵

　　隨著環(huán)境的不斷惡化，江蘇省水質(zhì)受到嚴(yán)重污染，區(qū)域可供水量進(jìn)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(guó)廢水排放量的8.99%。在此形勢(shì)下，迫切需要根據(jù)近10年來(lái)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)用水和排污相關(guān)數(shù)據(jù)，分析用水和排污結(jié)構(gòu)的演變規(guī)律，為江蘇省在確保水資源水環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的基礎(chǔ)上進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供支撐。

　　目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者主要集中于對(duì)用水結(jié)構(gòu)的演變規(guī)律及其驅(qū)動(dòng)力方面的分析[1-3]，排污結(jié)構(gòu)的演變規(guī)律分析鮮有涉及，且大多對(duì)經(jīng)濟(jì)部門用水結(jié)構(gòu)的研究只是基于“三產(chǎn)”的分析，并沒(méi)有細(xì)化到具體各個(gè)行業(yè)部門。鑒于此，本文引進(jìn)投入產(chǎn)出的方法，根據(jù)數(shù)據(jù)的可獲取性，選擇2005年為價(jià)格基準(zhǔn)年，編制6個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)（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(jià)投入產(chǎn)出序列表，構(gòu)建考慮用水排污特性的投入產(chǎn)出模型。同時(shí)，將信息熵引入水資源水環(huán)境系統(tǒng)，以投入產(chǎn)出表為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，分析產(chǎn)業(yè)用水和排污結(jié)構(gòu)的演化規(guī)律。信息熵作為隨機(jī)變量無(wú)約束程度的一種變量，可以用來(lái)衡量客觀事件或系統(tǒng)組成要素之間無(wú)規(guī)則的聯(lián)系和轉(zhuǎn)化的程度[3]，被廣泛應(yīng)用于用水結(jié)構(gòu)[4]、土地運(yùn)用結(jié)構(gòu)[5]、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)[6]等結(jié)構(gòu)分析中。本研究可為區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)控提供支撐，也可為江蘇省落實(shí)最嚴(yán)格的水資源管理制度提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)與實(shí)施依據(jù)。

　　1數(shù)據(jù)處理與研究方法

　　1.1考慮用水和排污的可比價(jià)投入產(chǎn)出表的編制

　　本研究的數(shù)據(jù)主要來(lái)源于1998年-2008年的《江蘇統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《江蘇省水資源公報(bào)》。

　　目前江蘇省公布的投入產(chǎn)出表均是建立在純經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上的，未將經(jīng)濟(jì)活動(dòng)所對(duì)應(yīng)的行政區(qū)域內(nèi)水資源水環(huán)境損耗及其影響考慮在內(nèi)。而且，當(dāng)前江蘇省編制投入產(chǎn)出表都是基于當(dāng)年價(jià)的價(jià)值型表，并不能反映真實(shí)產(chǎn)品部門實(shí)物量之間的轉(zhuǎn)移和消耗。為了獲取江蘇省各經(jīng)濟(jì)部門用水量、排污量及其用水和排污特性的數(shù)據(jù)，本文編制了考慮用水和排污的扣除價(jià)格因素的可比價(jià)投入產(chǎn)出序列表。

　　首先，收集統(tǒng)計(jì)各經(jīng)濟(jì)部門的出廠價(jià)格指數(shù)，結(jié)合收集到的江蘇省投入產(chǎn)出表，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理轉(zhuǎn)化后編制了以2005年為價(jià)格基準(zhǔn)年的可比價(jià)序列表[7]。

　　然后，根據(jù)投入產(chǎn)出模型表式，將傳統(tǒng)的價(jià)值型投入產(chǎn)出表和水資源在生產(chǎn)過(guò)程中的物質(zhì)循環(huán)描述相結(jié)合，把用水量納入價(jià)值型投入產(chǎn)出表中的“投入塊”，增加IV象限，用以反映經(jīng)濟(jì)行業(yè)對(duì)水的占用情況。將廢污水排放量作為生產(chǎn)活動(dòng)的“負(fù)”產(chǎn)出納入到投入產(chǎn)出表的“產(chǎn)出塊”，增加V象限，用來(lái)描述經(jīng)濟(jì)行業(yè)污染物產(chǎn)生模塊。

　　最后，構(gòu)造價(jià)值—實(shí)物型混合擴(kuò)展型投入產(chǎn)出表，從用水及用水“負(fù)”產(chǎn)出角度對(duì)整體系統(tǒng)進(jìn)行投入產(chǎn)出分析[8]。

　　由于江蘇省投入產(chǎn)出表各時(shí)間節(jié)點(diǎn)上的部門分類不一致，加上用水?dāng)?shù)據(jù)和排污數(shù)據(jù)收集的限制，給數(shù)據(jù)處理造成一定困擾。為解決此問(wèn)題，依據(jù)各部門的內(nèi)在聯(lián)系性和相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜医?jīng)驗(yàn)，參考《國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類》，將江蘇省國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)部門歸納為21個(gè)部門：農(nóng)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(xué)工業(yè)、建材工業(yè)、冶金工業(yè)、機(jī)械設(shè)備工業(yè)、電子儀器、電力工業(yè)、水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、其他制造業(yè)、建筑業(yè)、運(yùn)輸郵電業(yè)、住宿餐飲業(yè)、批發(fā)和零售業(yè)、其他服務(wù)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(nóng)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(shù)據(jù)計(jì)算

　　根據(jù)上述可比價(jià)投入產(chǎn)出序列表，可以獲取1997年—2007年間5個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)各國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)行業(yè)的用水量和排污量的數(shù)據(jù)，而用水和排污特性的數(shù)據(jù)則可以通過(guò)構(gòu)建的投入產(chǎn)出模型間接計(jì)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(guò)根據(jù)各經(jīng)濟(jì)行業(yè)的萬(wàn)元產(chǎn)值、用水量和排污量三者之間構(gòu)造出的各種系數(shù)指標(biāo)來(lái)衡量。

　　2結(jié)果分析

　　通過(guò)對(duì)1997年、2000年、2002年、2005年和2007年5個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展型江蘇省投入產(chǎn)出序列表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，運(yùn)用信息熵原理，計(jì)算出對(duì)應(yīng)的信息熵和均衡度，據(jù)此分析江蘇省產(chǎn)業(yè)用水和排污結(jié)構(gòu)演變特征。

　　2.1產(chǎn)業(yè)用水量和排污量結(jié)構(gòu)演變

　　用水量結(jié)構(gòu)和排污量結(jié)構(gòu)在本文中分別指各個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)用水量和排污量的組成，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1。在1997年—2007年各個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)中，以2002年為時(shí)間拐點(diǎn)，1997年—2002年產(chǎn)業(yè)用水量結(jié)構(gòu)趨于有序，均衡度在減弱，排污量結(jié)構(gòu)趨于無(wú)序，均衡度增強(qiáng)；2002年—2007年產(chǎn)業(yè)用水量結(jié)構(gòu)趨于無(wú)序，均衡度在增強(qiáng)，排污量結(jié)構(gòu)趨于有序，均衡度在減弱。從整體趨勢(shì)來(lái)看，江蘇省的用水量結(jié)構(gòu)趨于有序發(fā)展，系統(tǒng)均衡性減弱；排污量結(jié)構(gòu)整體趨于合理的趨勢(shì)發(fā)展的同時(shí)近幾年的合理性在降低。用水效率和用水效益結(jié)構(gòu)分別指各國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門的萬(wàn)元產(chǎn)值取水量和單位立方水產(chǎn)值量的構(gòu)成，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2和圖1。根據(jù)信息熵原理，對(duì)直接取水系數(shù)、完全取水系數(shù)、直接產(chǎn)出系數(shù)、完全產(chǎn)出系數(shù)的演變特征進(jìn)行分析如下。

　　直接取水系數(shù)的信息熵呈穩(wěn)步下降趨勢(shì)，由1997年的1.80降低到2007年的1.47，表明江蘇省的萬(wàn)元產(chǎn)值取水量結(jié)構(gòu)趨于有序，各部門的萬(wàn)元產(chǎn)值用水量結(jié)構(gòu)變化較穩(wěn)定，同時(shí)均衡度減弱；完全取水系數(shù)的信息熵變化不大，整體呈先降后升，2005年達(dá)信息熵最低值，可見(jiàn)江蘇省各部門萬(wàn)元產(chǎn)值所引起的整個(gè)經(jīng)濟(jì)部門用水量變化的結(jié)構(gòu)演變過(guò)程趨于先有序后無(wú)序的規(guī)律，對(duì)應(yīng)的均衡度先減后升；直接產(chǎn)出系數(shù)的信息熵變化幅度較大，呈先降后升的趨勢(shì)，2002年為信息熵最低值，表明各部門單位立方水產(chǎn)生的產(chǎn)值效益的結(jié)構(gòu)趨勢(shì)由有序到無(wú)序，各用水部門的用水效益之間的差異在2002年前越來(lái)越小，但在2002年之后，各部門之間的單位立方水所帶來(lái)的產(chǎn)值差異在擴(kuò)大，用水效益結(jié)構(gòu)變化較大，均衡度呈先減后增的趨勢(shì)；完全產(chǎn)出系數(shù)的信息熵整體呈先降后升的趨勢(shì)，2002年達(dá)信息熵的最低值，各部門單位立方水所帶動(dòng)的整個(gè)經(jīng)濟(jì)部門所產(chǎn)生的產(chǎn)值結(jié)構(gòu)呈先有序后無(wú)序的趨勢(shì)，均衡度呈先減后增的趨勢(shì)。

　　2.3產(chǎn)業(yè)排污效率和排污效益結(jié)構(gòu)演變

　　排污效率和排污效益結(jié)構(gòu)分別指各國(guó)民經(jīng)濟(jì)部門單位產(chǎn)值排污量和單位立方排污產(chǎn)值量的組成，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3和圖2，對(duì)直接排污系數(shù)、完全排污系數(shù)、直接排污產(chǎn)出系數(shù)、完全排污產(chǎn)出系數(shù)的演變趨勢(shì)分析如下。

　　直接排污系數(shù)的信息熵呈先升后降的趨勢(shì)，在2002年達(dá)到最大值2.70，1997年—2002年各部門的萬(wàn)元產(chǎn)值排污量的結(jié)構(gòu)變化較大，系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜，但2002年—2007年其結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定，均衡度先增后減。完全排污系數(shù)的信息熵整體呈下降趨勢(shì)，表明各經(jīng)濟(jì)部門萬(wàn)元產(chǎn)值所引起的整個(gè)經(jīng)濟(jì)部門排污量的結(jié)構(gòu)變化不大，均衡度減弱。直接排污產(chǎn)出系數(shù)的信息熵呈先升后降再升后降的趨勢(shì)，整體呈上升趨勢(shì)，表明從1997年—2007年各部門排放單位立方水產(chǎn)生的產(chǎn)值效益的結(jié)構(gòu)整體趨于無(wú)序，各排污部門的排污效益之間的差異在擴(kuò)大，結(jié)構(gòu)變復(fù)雜，均衡度增強(qiáng)。完全排污產(chǎn)出系數(shù)的信息熵呈先降后升的趨勢(shì)，各部門排放單位立方廢污水量所帶動(dòng)的整個(gè)經(jīng)濟(jì)部門所產(chǎn)生的產(chǎn)值呈先有序后無(wú)序的結(jié)構(gòu)發(fā)展，均衡度先減后增。

　　綜上所述，江蘇省用水量結(jié)構(gòu)趨于有序發(fā)展，目前農(nóng)業(yè)和火電行業(yè)依舊是主導(dǎo)用水行業(yè)，所占整個(gè)用水比例仍不斷增加；排污量結(jié)構(gòu)趨于無(wú)序發(fā)展，結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜同時(shí)均衡度增強(qiáng)，表明造紙工業(yè)、紡織工業(yè)、住宿餐飲業(yè)等高污染行業(yè)的廢污水排放導(dǎo)致的水污染問(wèn)題日益加重。用水特性結(jié)構(gòu)的4個(gè)系數(shù)指標(biāo)的信息熵整體大致呈下降趨勢(shì)，表明各個(gè)部門的萬(wàn)元產(chǎn)值用水量（包括直接用水量和間接用水量）結(jié)構(gòu)和單位立方水所帶來(lái)的產(chǎn)值效益（包括直接產(chǎn)值效益和間接產(chǎn)值效益）結(jié)構(gòu)趨于有序，某些經(jīng)濟(jì)部門用水效率、用水效益的優(yōu)勢(shì)度在增強(qiáng)，例如一些低用水行業(yè)（機(jī)械設(shè)備工業(yè)、電子儀器、批發(fā)零售業(yè)等）和高效用水行業(yè)（石油天然氣、電子儀器、食品行業(yè)等）相對(duì)于其他行業(yè)的優(yōu)勢(shì)度逐漸顯現(xiàn)，而系統(tǒng)整體的均衡度在減弱。排污特性結(jié)構(gòu)中的排污效率信息熵大體呈先升后降的趨勢(shì)，整體呈下降趨勢(shì)，表明各個(gè)部門萬(wàn)元產(chǎn)值所排放的廢污水量（包括直接排污量和間接排污量）結(jié)構(gòu)趨于有序，系統(tǒng)整體優(yōu)勢(shì)度有所減弱，但一些低排污行業(yè)（森林工業(yè)、機(jī)械設(shè)備工業(yè)、其他制造業(yè)等）相對(duì)于其他行業(yè)的優(yōu)勢(shì)度日益顯著；排污效益中單位立方排污量的直接產(chǎn)值效益信息熵整體呈上升趨勢(shì)，表明直接產(chǎn)值效益結(jié)構(gòu)趨于無(wú)序，系統(tǒng)整體均衡度增強(qiáng)，其他制造業(yè)、機(jī)械設(shè)備工業(yè)、建材工業(yè)為代表的高效排污行業(yè)相對(duì)于其他行業(yè)其優(yōu)勢(shì)度在減弱；完全產(chǎn)出系數(shù)（單位立方排放量直接產(chǎn)值效益和間接產(chǎn)值效益之和）信息熵呈先降后升的趨勢(shì)，經(jīng)濟(jì)行業(yè)排放單位立方廢污水量所帶動(dòng)的整個(gè)經(jīng)濟(jì)部門產(chǎn)生的產(chǎn)值呈先有序后無(wú)序的結(jié)構(gòu)演化過(guò)程。

　　3結(jié)語(yǔ)

　　本文以江蘇省為例，在傳統(tǒng)投入產(chǎn)出表的基礎(chǔ)上將其擴(kuò)展為扣除價(jià)格因素影響、考慮用水和排污的可比價(jià)投入產(chǎn)出表，構(gòu)造一個(gè)實(shí)物-價(jià)值混合型的擴(kuò)展形投入產(chǎn)出表，并論述了用水特性和排污特性的計(jì)算方法，為研究經(jīng)濟(jì)、水資源、水環(huán)境三者之間的定量關(guān)系及其對(duì)應(yīng)的產(chǎn)業(yè)用水結(jié)構(gòu)、排污結(jié)構(gòu)的演變提供了基礎(chǔ)。同時(shí)，運(yùn)用信息熵原理，計(jì)算用水和排污量、用水特性及排污特性的信息熵及其均衡度值，分析了1997年—2007年間江蘇省產(chǎn)業(yè)用水量和排污量結(jié)構(gòu)的演變規(guī)律以及水資源-水環(huán)境-經(jīng)濟(jì)“三者互動(dòng)”的用水效率效益、排污效率效益結(jié)構(gòu)的整體演變情況。

　　由于資料有限，需要不斷擴(kuò)充，缺乏基于投入產(chǎn)出表獲取數(shù)據(jù)的更長(zhǎng)時(shí)間區(qū)間內(nèi)的長(zhǎng)期演變分析，長(zhǎng)時(shí)間序列的用水和排污結(jié)構(gòu)演變分析有待進(jìn)一步研究，以便更全面地剖析江蘇省產(chǎn)業(yè)用水和排污結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)演化規(guī)律。此外，根據(jù)近年來(lái)的用水和排污結(jié)構(gòu)演變趨勢(shì)來(lái)預(yù)測(cè)其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，并據(jù)此采用相關(guān)技術(shù)手段進(jìn)行用水和排污結(jié)構(gòu)調(diào)控策略研究，也具有一定的研究?jī)r(jià)值。

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