趙 晶,畢彥杰,韓宇平,于 靖，左 萍

(1.華北水利水電大學(xué) 水利學(xué)院, 河南 鄭州 450008；2.南水北調(diào)東線(xiàn)山東干線(xiàn)責(zé)任有限公司,山東 濟(jì)南 250100；3.中國(guó)人民公安大學(xué) 信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全學(xué)院，北京 100038)

南水北調(diào)中線(xiàn)工程起點(diǎn)位于丹江口水庫(kù),供水區(qū)域?yàn)楹幽稀⒑颖?、北京、天?個(gè)省(市)。自2014年底正常通水以來(lái),截至2019年3月20日,中線(xiàn)工程已累計(jì)入渠水205億m3,分水量192.66億m3。其中河南分水量最多,為69.42億m3。隨著配套工程完善,年度輸水量在逐年增加。

河南省雖然地跨海河、黃河、淮河、長(zhǎng)江四大水系,但人均水資源占有量?jī)H為383 m3,相當(dāng)于全國(guó)平均水平的1/5。河南省以不足全國(guó)0.5%的水資源,承載著全國(guó)約7%的人口、10%的糧食生產(chǎn)和5%的GDP,是我國(guó)水資源供需矛盾最突出、用水競(jìng)爭(zhēng)最強(qiáng)烈的地區(qū)之一。水資源已經(jīng)成為制約河南省社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸因素。南水北調(diào)中線(xiàn)工程通水提升了河南省水資源的支撐與供水保障能力,2018年南水北調(diào)中線(xiàn)工程供水量為河南省社會(huì)經(jīng)濟(jì)總用水量的11.4%,為河南省社會(huì)經(jīng)濟(jì)與水資源可持續(xù)發(fā)展注入了新的活力。而關(guān)于南水北調(diào)中線(xiàn)工程的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益,以往的研究多采用單一的方法,如模糊數(shù)學(xué)法[1]、層次分析法[2]、指數(shù)法[3]、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法[4]等,近年來(lái)也有學(xué)者應(yīng)用計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)方法定量分析南水北調(diào)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響[5-8]。但①多數(shù)研究?jī)H考慮直接影響,對(duì)間接影響考慮不足；②注重經(jīng)濟(jì)效益,涉及社會(huì)效益的研究不多,且多為定性研究；③未考慮細(xì)分各類(lèi)水源,未將南水北調(diào)水從用水總量中拆分出來(lái)。

為全面定量分析南水北調(diào)中線(xiàn)供水對(duì)河南省社會(huì)經(jīng)發(fā)展的貢獻(xiàn),進(jìn)一步提高南水北調(diào)工程的公眾認(rèn)可度,本文引入動(dòng)態(tài)可計(jì)算一般均衡模型(computable general equilibrium,CGE),加入水源替代模塊與供水總量控制模塊,設(shè)置兩類(lèi)情景:① 基準(zhǔn)情景,實(shí)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況,即有南水北調(diào)中線(xiàn)供水情景,② 政策情景,即假設(shè)無(wú)南水北調(diào)中線(xiàn)供水情景,通過(guò)查看政策情景與基準(zhǔn)情景模型各變量值的變化定量評(píng)估河南省南水北調(diào)中線(xiàn)工程供水的社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)價(jià)值,為引導(dǎo)河南省適水發(fā)展、水資源管理、水市場(chǎng)建設(shè)和水價(jià)改革提供參考依據(jù)。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 CGE模型介紹與改進(jìn)

CGE模型起源于瓦爾拉斯的一般均衡理論。瓦爾拉斯著重考察價(jià)格這個(gè)“看不見(jiàn)的手”如何影響經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中各種生產(chǎn)要素與商品的需求、供給及供需關(guān)系,并將“看不見(jiàn)的手”的思想用一組方程來(lái)表達(dá)。這組方程中的變量既包括了商品和生產(chǎn)要素的數(shù)量變量,也包括商品與要素價(jià)格、資本回報(bào)率、運(yùn)輸成本等所有的價(jià)格變量,詳細(xì)的刻畫(huà)了經(jīng)濟(jì)主體的尋優(yōu)行為,如,生產(chǎn)者要在一定的成本約束與技術(shù)水平下實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化或在一定利潤(rùn)目標(biāo)與技術(shù)水平實(shí)現(xiàn)成本最小化、消費(fèi)者在其支出預(yù)算下合理選擇商品與服務(wù)的組合實(shí)現(xiàn)效用最大化、國(guó)際行為主體在一定利潤(rùn)目標(biāo)下實(shí)現(xiàn)出口成本最小化與進(jìn)口收益最大化等[9]。在這一系列尋優(yōu)行為約束下求解這一方程組,得到各個(gè)市場(chǎng)都達(dá)到均衡狀態(tài)時(shí)資源合理配置的優(yōu)化解。這樣,一般均衡思想就用數(shù)學(xué)方程式表達(dá)出來(lái)變?yōu)橐粋€(gè)描述經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的可計(jì)算的數(shù)學(xué)模型[10]。CGE模型原理與結(jié)構(gòu)詳見(jiàn)文獻(xiàn)[11-15]。CGE模型可以靈活設(shè)置政策情景,政策沖擊變量可以是模型方程中任何一個(gè)或者多個(gè)變量,當(dāng)這些變量變化時(shí)會(huì)引起經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)其他變量的變動(dòng),包括商品和要素價(jià)格、數(shù)量的普遍變動(dòng),從而查看政策沖擊對(duì)整個(gè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)產(chǎn)生的直接與間接影響,可以說(shuō)CGE模型準(zhǔn)確地描述了經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的整體性。

傳統(tǒng)的CGE模型應(yīng)用于水資源領(lǐng)域存在一定的局限性:①僅包括一個(gè)水的生產(chǎn)與供應(yīng)行業(yè),未能體現(xiàn)各類(lèi)水源之間的相互替代關(guān)系;②未把用水總量約束加入模型中,無(wú)法實(shí)現(xiàn)3條紅線(xiàn)中用水總量控制目標(biāo);③未能體現(xiàn)水資源與資本之間的替代關(guān)系。為此本文引入動(dòng)態(tài)CGE模型,通過(guò)加入水源替代模塊與用水總量控制模塊改進(jìn)模型。

1)水源替代模塊

包括兩部分:①各類(lèi)水源之間的替代;②水資源與資本之間的替代。

根據(jù)河南省實(shí)際供水情況,水源為4類(lèi):地表水、地下水、雨水再生水與南水北調(diào)水。為反映出不同水源之間的替代作用不同與替代關(guān)系的強(qiáng)弱,CGE模型設(shè)置分層嵌套方式采用CES函數(shù)實(shí)現(xiàn)各類(lèi)水源之間的替代(見(jiàn)圖1)。細(xì)分各類(lèi)水源后,各行業(yè)總產(chǎn)出(圖1最頂層)仍由各種中間投入與增加值的零替代組合決定,即采用Leontief生產(chǎn)函數(shù)。

CGE模型中生產(chǎn)函數(shù)主要使用CES生產(chǎn)函數(shù)。首先考慮地表水中調(diào)入水(除南水北調(diào)水)和本地水之間的替代關(guān)系,使用CES函數(shù)將這兩種水源復(fù)合起來(lái),如方程(1)所示:

(1)

接下來(lái)考察地表水與地下水之間的替代關(guān)系,見(jiàn)方程(2)。

(j=1,…,n)

(2)

2018年河南省雨水及再生水利用達(dá)到6.2億m3,紡織、化工、冶金與火電等行業(yè)都使用雨水再生水,可見(jiàn)雨水再生水也可與地表水和地下水進(jìn)行替代,如式(3)所示:

(j=1,…,n)

(3)

最后考慮上述三類(lèi)水的復(fù)合水與南水北調(diào)水之間替代,見(jiàn)方程(4)。

(s=1,2;j=1,…,n)

(4)

實(shí)際上,企業(yè)購(gòu)買(mǎi)各類(lèi)節(jié)水設(shè)施(一般為資本)可以提高用水效率,節(jié)約用水,即反映出了資本與水資源之間具有一定的替代關(guān)系,本文使用CES函數(shù)實(shí)現(xiàn)各種資本與水資源的替代,如方程(5)所示,見(jiàn)圖1。

(j=1,…,n)

(5)

2)供水總量控制模塊

根據(jù)河南省可利用水源的種類(lèi):地表水、地下水、雨水再生水與南水北調(diào)水,考慮河南省政府鼓勵(lì)優(yōu)先取用非常規(guī)水資源,對(duì)于雨水再生水,理論上并不約束其使用總量,模型中只增列了地表水、地下水與南水北調(diào)水三類(lèi)水的總量作為用水總量控制紅線(xiàn)目標(biāo)。

針對(duì)中國(guó)水市場(chǎng)的獨(dú)特特點(diǎn),水價(jià)由政府控制,而不是取決于供求關(guān)系。模型進(jìn)行如下改進(jìn):設(shè)置虛擬稅,反映各類(lèi)水源出廠(chǎng)價(jià)格和滿(mǎn)足零利潤(rùn)條件的出廠(chǎng)價(jià)之差。若實(shí)際出廠(chǎng)價(jià)一直低于零利潤(rùn)條件的出廠(chǎng)價(jià),該變量值為負(fù),意味著國(guó)家一直對(duì)供水企業(yè)進(jìn)行補(bǔ)貼[16],若變量值為正,意味著供水企業(yè)能夠正常營(yíng)業(yè)。

圖1 改進(jìn)后CGE模型的生產(chǎn)模塊結(jié)構(gòu)圖Fig.1 The sectoral production structure after extension

為實(shí)現(xiàn)用水總量控制,加大水資源稅收對(duì)水資源使用量的調(diào)控力度,虛擬稅率需要從“從量稅”稅率WTAX轉(zhuǎn)換為“從價(jià)稅”稅率TWAT(1)現(xiàn)實(shí)社會(huì)中,水資源稅按使用量征收,而CGE模型中的稅收一般按價(jià)格征收,方能納入到使用者價(jià)格中,為此需要從“從量稅”稅率轉(zhuǎn)換為“從價(jià)稅”稅率。,方能納入到使用者價(jià)格包含的商品稅變量中。

水資源的從價(jià)稅轉(zhuǎn)換過(guò)程見(jiàn)方程(6)與(7):

(s=1,2,4,其中1=地表水；2=地下水；4=南水北調(diào)水；j=1,…,44)

(6)

(s=1,2,4,同上)

(7)

將居民用水量和行業(yè)生產(chǎn)用水量加和,得到需要控制的用水總量:

(8)

式中:QHY表示生產(chǎn)生活的總用水量。

1.2 CGE模型供水約束的傳遞機(jī)制

通過(guò)CGE模型的生產(chǎn)函數(shù)可以看出,當(dāng)某種水商品的投入量減少時(shí),市場(chǎng)內(nèi)的需求暫時(shí)不變化,導(dǎo)致該水商品供不應(yīng)求,一方面其價(jià)格會(huì)上升,一方面其他存在替代關(guān)系的水商品產(chǎn)生替代作用,其他水商品的使用量會(huì)增加,進(jìn)而對(duì)生產(chǎn)決策產(chǎn)生影響,影響行業(yè)總產(chǎn)出,最終影響某行業(yè)產(chǎn)品供需關(guān)系,價(jià)格發(fā)生變動(dòng),進(jìn)一步影響居民消費(fèi)。供水約束即限制水資源供應(yīng)量,對(duì)水資源依賴(lài)大行業(yè),高用水行業(yè)生產(chǎn)受到影響最大,將引起產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,詳見(jiàn)圖2。這也體現(xiàn)了CGE模型“牽一發(fā)而動(dòng)全身”的整體性。

圖2 供水約束的經(jīng)濟(jì)影響傳導(dǎo)機(jī)制Fig.2 Economic effect transmission mechanism of water supply constraint

1.3 數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

數(shù)據(jù)來(lái)源:社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展數(shù)據(jù)來(lái)自河南省統(tǒng)計(jì)年鑒與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào),水資源數(shù)據(jù)來(lái)自河南省水資源公報(bào),水價(jià)等數(shù)據(jù)來(lái)自河南省物價(jià)局,河南省投入產(chǎn)出表來(lái)自《中國(guó)地區(qū)投入產(chǎn)出表2012》,各水源數(shù)據(jù)來(lái)自于實(shí)地調(diào)研。

為了更準(zhǔn)確反映河南省多水源的特點(diǎn),在河南省42個(gè)行業(yè)投入產(chǎn)出表的基礎(chǔ)上將水的生產(chǎn)與供應(yīng)行業(yè)細(xì)化為4個(gè)行業(yè):地表水、地下水、雨水再生水及南水北調(diào)水。并將煤炭采選業(yè)、石油和天然氣開(kāi)采業(yè)合并為煤炭石油業(yè)。通過(guò)實(shí)地調(diào)研得到的四類(lèi)水源供水投入產(chǎn)出系數(shù),利用縱橫平衡修正迭代(RAS)法[17],迭代得到河南省2012年44個(gè)部門(mén)投入產(chǎn)出表,行業(yè)分類(lèi)見(jiàn)表1。

表1 CGE模型的行業(yè)分類(lèi)Tab.1 Sectoral classification in the CGE model

為了縮短模型運(yùn)行時(shí)間,便于查看模型結(jié)果,將44個(gè)行業(yè)(表1中)根據(jù)用水特征合并為7個(gè)行業(yè),見(jiàn)表2。

表2 44個(gè)行業(yè)合并為7個(gè)行業(yè)Tab.2 44 sectors were merged into 7 sectors

2 模型構(gòu)建與參數(shù)率定

2.1 模型構(gòu)建

本文所構(gòu)建的CGE模型中設(shè)置兩種模擬情景:① 基準(zhǔn)情景,有南水北調(diào)水的實(shí)際經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展情景,② 政策情景,假設(shè)無(wú)南水北調(diào)水的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模擬。兩種情景下社會(huì)經(jīng)濟(jì)各指標(biāo)差值,即是南水北調(diào)中線(xiàn)工程供水產(chǎn)生的影響。

1)基準(zhǔn)情景

基準(zhǔn)情景是開(kāi)展政策分析的基礎(chǔ),其合理性對(duì)模擬結(jié)果至關(guān)重要?；鶞?zhǔn)情景首先應(yīng)該根據(jù)研究需求確定行業(yè)類(lèi)別,根據(jù)歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況,刻畫(huà)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展軌跡。按照河南省社會(huì)經(jīng)濟(jì)自然發(fā)展趨勢(shì),2012年河南省GDP增速達(dá)到8.7%,2018年GDP增速為7.6%,各行業(yè)增加值增速詳見(jiàn)表3。

表3 河南省歷年GDP增速(不變價(jià))Tab.3 Annual economy growth rate of Henan Province(at constant price)

河南省分水源供水情況見(jiàn)表4,河南省分用戶(hù)用水情況見(jiàn)表5。2012年供水量為228.6億m3,主要以地下水為主,2018年總供水量下降至203.0億m3,減少了11.2%。南水北調(diào)中線(xiàn)工程自2015年正式為河南省供水,供水量為9.13億m3,占河南省社會(huì)經(jīng)濟(jì)總用水量的4.3%。2016年增至13.3億m3,占河南省社會(huì)經(jīng)濟(jì)總用水量的6.2%。2017年繼續(xù)增加至18.6億m3,占河南省社會(huì)經(jīng)濟(jì)總用水量的8.5%。2018年為23.2億m3,占河南省社會(huì)經(jīng)濟(jì)總用水量的11.4%。

2)政策情景

在基準(zhǔn)情景的基礎(chǔ)上,假設(shè)各年均沒(méi)有南水北調(diào)中線(xiàn)工程供水,即沖擊南水北調(diào)水供水的變量,通過(guò)兩個(gè)情景的對(duì)比分析考察南水北調(diào)供水對(duì)河南省社會(huì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生的直接影響與間接影響。

2.2 參數(shù)率定

CGE模型參數(shù)包括生產(chǎn)函數(shù)參數(shù)、CES參數(shù)估計(jì)(要素替代彈性),CET彈性、居民需求的支出彈性等。本文構(gòu)建的CGE模型主要采用China Version of ORANIG-model中的參數(shù)[18],詳見(jiàn)附表1。并對(duì)部分參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整:勞動(dòng)需求彈性SLAB:采用社科院估計(jì)數(shù)據(jù)0.243[19];消費(fèi)價(jià)格彈性:取社科院Prcgem模型的數(shù)據(jù)4[19-20]。Arminton彈性采用國(guó)家信息中心SICGE模型的取值[16,21],對(duì)一些行業(yè)的數(shù)據(jù)取加權(quán)平均值。Frisch參數(shù)(2)Frisch參數(shù)在LES(線(xiàn)性支出系統(tǒng)需求函數(shù)模型)中定義為總收入與總收入減去基本需求之和的比值。當(dāng)居民的收入增加時(shí),Frisch參數(shù)的絕對(duì)值有減小的趨勢(shì)。:當(dāng)人均收入從100＄增加到3 000＄(1970年價(jià)格)時(shí),Frisch參數(shù)從-7.5提高到-2.0[22]。河南省2012年人均可支配為2 931＄,已達(dá)到已達(dá)到中等收入水平的,參數(shù)值取-3。

表4 河南省歷年分水源供水量Tab.4 Weter supply of various sources in Henan Province 億m3

注:表中供水?dāng)?shù)據(jù)為社會(huì)經(jīng)濟(jì)供水?dāng)?shù)據(jù),不包括生態(tài)環(huán)境。

表5 河南省歷年分用戶(hù)用水量Tab.5 Water consumption of various users in Henan Province 億m3

注:表中用水?dāng)?shù)據(jù)為社會(huì)經(jīng)濟(jì)用水?dāng)?shù)據(jù),不包括生態(tài)環(huán)境用水。

2.3 模型驗(yàn)證

在基準(zhǔn)情景中,首先開(kāi)展價(jià)格齊次性檢驗(yàn),將基準(zhǔn)價(jià)格(如匯率)外生,設(shè)置變動(dòng)1%,運(yùn)行模型,模擬結(jié)果顯示所有價(jià)格和價(jià)值變量都變動(dòng)1%。同時(shí)將價(jià)格齊次性檢驗(yàn)的模擬數(shù)據(jù)與初始數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,除價(jià)格和價(jià)值變量外其他模擬數(shù)據(jù)與初始數(shù)據(jù)基本一致。其次設(shè)置除了比率變量和價(jià)格變量之外的所有實(shí)際外生變量都變動(dòng)1%,運(yùn)行模型,結(jié)果顯示所有內(nèi)生的實(shí)際變量都變動(dòng)1%,而價(jià)格則不受影響。本文所構(gòu)建的河南省CGE模型通過(guò)齊次性檢驗(yàn)。

在基準(zhǔn)情景中,將各宏觀(guān)經(jīng)濟(jì)變量的取值輸入到模型中,可以得到如技術(shù)進(jìn)步參數(shù)等一些無(wú)法給出具體值的參數(shù)取值,而政策情景(未添加政策沖擊之前)中,將各宏觀(guān)經(jīng)濟(jì)變量變?yōu)閮?nèi)生變量,技術(shù)進(jìn)步等無(wú)法給出具體值的參數(shù)變?yōu)橥馍兞?默認(rèn)為基準(zhǔn)情景中取值)。這時(shí)將政策情景中模擬的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展數(shù)據(jù)與歷史實(shí)際值進(jìn)行對(duì)比,查看誤差是否在可信范圍之內(nèi),可驗(yàn)證模型的精度。模型中輸出的內(nèi)外生變量數(shù)量巨多,受篇幅所限,本文只列出2個(gè)關(guān)鍵變量,分別為:GDP增速、用水量增速,分別見(jiàn)表6與表7。由表6可以看出GDP的模擬誤差都不超過(guò)0.42%,由表7可以看出用水量增速的模擬誤差都不超過(guò)0.68%,說(shuō)明模型模擬結(jié)果較可信。

3 結(jié)果分析與討論

3.1 社會(huì)影響

定量研究河南省南水北調(diào)中線(xiàn)工程供水的社會(huì)影響,本文選取居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)(CPI)、就業(yè)率、人均可支配收入3個(gè)指標(biāo)表征。

由圖3可知南水北調(diào)中線(xiàn)工程供水對(duì)河南省3個(gè)社會(huì)指標(biāo)的影響。①CPI:隨著南水北調(diào)中線(xiàn)工程供水的減少,總供水量也隨之減少,市場(chǎng)上水資源供不應(yīng)求,水價(jià)上升,生產(chǎn)者的用水成本增加。由于本文所構(gòu)建的CGE加入了水源替代模塊,允許各類(lèi)水源之間、水商品與要素之間相互替代,生產(chǎn)者會(huì)購(gòu)買(mǎi)節(jié)水設(shè)備減少單位產(chǎn)品用水量,同時(shí)選擇其他水商品替代南水北調(diào)水。用水成本的增加引起企業(yè)生產(chǎn)成本增加,產(chǎn)出價(jià)格上升,進(jìn)而導(dǎo)致CPI上升。CPI是度量通貨膨脹的一個(gè)重要指標(biāo),一般而言,CPI達(dá)到3%～5%是國(guó)際上通貨膨脹的警戒線(xiàn)。隨著每年南水北調(diào)供水量減少量的逐年增加,CPI上升愈加明顯。當(dāng)2018年南水北調(diào)供水量全部減少時(shí)(總供水量減少11.4%左右),CPI上升至6.49%,超過(guò)了國(guó)際警戒線(xiàn),可見(jiàn)南水北調(diào)中線(xiàn)工程對(duì)維持河南省物價(jià)水平穩(wěn)定的貢獻(xiàn)。②就業(yè)率:由于模型沖擊的是供水量,在生產(chǎn)環(huán)節(jié)會(huì)造成納稅主體(生產(chǎn)者)的用水縮減,同時(shí)企業(yè)生產(chǎn)成本上升,生產(chǎn)規(guī)模縮減,另一方面平均工資相對(duì)于綜合要素價(jià)格有所上升,導(dǎo)致就業(yè)水平下降。根據(jù)由德?tīng)柗普{(diào)查中綜合專(zhuān)家學(xué)者意見(jiàn)得出的標(biāo)準(zhǔn),中國(guó)的失業(yè)率警戒線(xiàn)為7%。失業(yè)率如果超過(guò)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),社會(huì)不穩(wěn)定因素會(huì)增加。隨著每年南水北調(diào)供水量減少量的逐年增加,對(duì)就業(yè)的影響愈加明顯。當(dāng)2018年南水北調(diào)供水量全部減少時(shí),就業(yè)人數(shù)減少2.96%,低于失業(yè)警戒線(xiàn),但也相當(dāng)于南水北調(diào)中線(xiàn)工程供水間接的為河南省新增就業(yè)人數(shù)160萬(wàn)左右。③人均可支配收入:企業(yè)生產(chǎn)成本上升,生產(chǎn)規(guī)?？s減,所需勞動(dòng)力人數(shù)減少,同時(shí)CPI上升,進(jìn)一步加劇了人均可支配收入的下降。隨著每年南水北調(diào)供水量減少量的逐漸增加,對(duì)人均可支配收入的影響愈加明顯。當(dāng)2018年南水北調(diào)供水量全部減少時(shí),人均可支配收入減少1.66%,相當(dāng)于南水北調(diào)中線(xiàn)工程供水拉動(dòng)河南省人均可支配收入增加335元/人。

表6 2013—2018年河南GDP增速模擬值與真實(shí)值對(duì)比表Tab.6 Comparison between simulated and real GDP growth rates in Henan for 2013 to 2018

注:表中GDP增速為相對(duì)上年的增長(zhǎng)速度。誤差程度為:(模擬值/真實(shí)值-1)%。

表7 2013—2018年河南社會(huì)經(jīng)濟(jì)用水量增速模擬值與真實(shí)值對(duì)比表Tab.7 Comparison between simulated and real growth rates of water consumption in Henan form 2013 to 2018

注:表中用水量增速為相對(duì)上年的增長(zhǎng)速度。誤差程度為:(模擬值/真實(shí)值-1)%。

3.2 經(jīng)濟(jì)影響

河南省南水北調(diào)供水變化對(duì)經(jīng)濟(jì)影響,本文選用GDP與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)兩個(gè)指標(biāo)進(jìn)行表征。

1)GDP

隨著每年南水北調(diào)水減少量的逐漸增加,對(duì)GDP的影響愈加明顯。當(dāng)2018年南水北調(diào)供水量全部減少時(shí),GDP減少3.60%,相當(dāng)于南水北調(diào)中線(xiàn)工程供水拉動(dòng)河南省GDP增加1 732億元。

2)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)

政策情景下隨著每年南水北調(diào)供水量的減少,各行業(yè)用水成本上升,生產(chǎn)情況發(fā)生變化,見(jiàn)表8。對(duì)水依賴(lài)程度高的行業(yè),即高用水行業(yè)受到影響最為明顯,其總產(chǎn)出下降最多。政策情景下,以2018年為例,第一產(chǎn)業(yè)增加值占GDP比重減少0.01%、第二產(chǎn)業(yè)減少0.21%、第三產(chǎn)業(yè)增加0.22%。其中,第二產(chǎn)業(yè)中,高用水工業(yè)增加值占GDP比重呈下降趨勢(shì)(2018年減少0.11%),一般用水工業(yè)增加值占GDP比重呈略微下降趨勢(shì)(2018年減少0.09%)。服務(wù)業(yè)中,高用水服務(wù)業(yè)占GDP比重呈下降趨勢(shì)(2018年減少0.02%),而一般用水服務(wù)業(yè)則呈上升趨勢(shì)(2018年增加0.24%)。農(nóng)業(yè)增加值比重變化不大,主要是因?yàn)槟纤闭{(diào)水不供農(nóng)業(yè)灌溉,農(nóng)業(yè)仍以地下水與地表水為主,故影響相對(duì)較小。

圖3 南水北調(diào)中線(xiàn)工程供水對(duì)河南省三個(gè)社會(huì)指標(biāo)的影響(%)Fig.3 Impact on three social indexes of middle route of SNWDP

圖4 南水北調(diào)中線(xiàn)工程供水對(duì)河南省GDP的影響(%)Fig.4 Impact on GDP of middle route of SNWDP

3.3 供用水影響

本文所構(gòu)建的CGE模型加入了水源替代模塊， 允許各類(lèi)水源之間相互替代， 當(dāng)南水北調(diào)水減少時(shí)， 其他三類(lèi)水源使用量會(huì)呈上升趨勢(shì)， 如圖5， 政策情景下地下水使用量較基準(zhǔn)情景增加最多(2018年增加了4.55億m3)， 其次為地表水(2018年增加了3.42億m3)。 受技術(shù)水平限制， 雨水再生水雖然也呈上升趨勢(shì)(2018年增加了2.00億m3)，但用水量仍然有限?？梢?jiàn)南水北調(diào)水對(duì)地下水的替代作用最為明顯，南水北調(diào)中線(xiàn)工程對(duì)河南省地下水壓采起到了的積極作用。2018年5月底，河南省受水區(qū)地下水位平均回升0.95m[23]，由此可以窺見(jiàn)南水北調(diào)中線(xiàn)工程對(duì)河南省壓采地下水的作用。

表8 基準(zhǔn)情景與政策情境下產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化情況Tab.8 The change of sectoral structure under baseline scenario and policy scenario

圖5 政策情景下分水源供水量較基準(zhǔn)情景的變化量(億m3)Fig.5 The deviation of water supply of various sources from the baseline scenario( 10 million m3)

由圖6可以看出政策情景下各行業(yè)用水量均受到不同程度的影響,高用水工業(yè)由于其用水量大,政策情景下用水總量減少速度最快,其次為高用水服務(wù)業(yè)、一般用水工業(yè)、一般用水服務(wù)業(yè)。農(nóng)業(yè)用水影響較小的主要原因是南水北調(diào)水不供農(nóng)業(yè)灌溉,農(nóng)業(yè)灌溉仍以地下水與地表水為主,故影響較小。

圖6 政策情景下分行業(yè)用量較基準(zhǔn)情景的變化情況(%)Fig.6 The deriation of water consumption of various users from the baseline scenario(%)

3.4 討 論

本文引入CGE模型,設(shè)置兩種情景:基準(zhǔn)情景,刻畫(huà)有南水北調(diào)水的實(shí)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,政策情景模擬無(wú)南水北調(diào)水的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在政策情景中沖擊南水北調(diào)供水量時(shí),與該變量直接相關(guān)聯(lián)的方程中各變量均發(fā)生變化,間接引起模型中其他方程的各變量也發(fā)生變化,模型重新計(jì)算各變量取值,通過(guò)對(duì)比兩種情景下社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)差值,即可得到南水北調(diào)中線(xiàn)工程供水產(chǎn)生的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響。本文通過(guò)模擬分析發(fā)現(xiàn)南水北調(diào)中線(xiàn)工程將拉動(dòng)河南省GDP增加3.60%,就業(yè)增加2.96%,人均可支配收入增加1.66%。這與學(xué)者關(guān)愛(ài)萍與李善同等的研究成果的表現(xiàn)趨勢(shì)一致。關(guān)愛(ài)萍(2008)[5]應(yīng)用投入產(chǎn)出表分析2010年南水北調(diào)中線(xiàn)工程調(diào)水對(duì)河南省GDP的貢獻(xiàn)值達(dá)到341.79億元,占當(dāng)年GDP的比重為1.5%。李善同等(2004)[7]應(yīng)該CGE模型預(yù)測(cè)2010年、2020年南水北調(diào)中線(xiàn)工程供水對(duì)沿線(xiàn)省市的經(jīng)濟(jì)影響,2020年將拉動(dòng)河南省GDP增長(zhǎng)18.1%,就業(yè)增長(zhǎng)9.7%,人均可支配收入增長(zhǎng)14%。本文在論證南水北調(diào)工程在拉動(dòng)河南省GDP、就業(yè)與人均可支配收入的貢獻(xiàn)程度與以上兩位學(xué)者略有不同,主要原因：①關(guān)愛(ài)萍應(yīng)用投入產(chǎn)出模型計(jì)算2010年南水北調(diào)中線(xiàn)工程調(diào)水對(duì)河南省GDP影響,對(duì)間接影響考慮不足,且僅反應(yīng)當(dāng)年(僅一年)的影響,本文應(yīng)用動(dòng)態(tài)CGE模型,政策模擬時(shí)間從2015年(南水北調(diào)正式供水)到2018年,每一年都給定南水北調(diào)供水量的政策沖擊,也就是說(shuō)從2016年開(kāi)始的模擬結(jié)果不僅有當(dāng)年給定政策沖的直接影響與間接影響,而且還包括上一年政策沖擊的波及影響。②李善同等人的研究是預(yù)測(cè)南水北調(diào)中線(xiàn)工程通水后河南省的社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響,對(duì)未來(lái)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的預(yù)測(cè)存在一定偏差,如預(yù)測(cè)2020年GDP為23 556億,而實(shí)際上在2010年河南省GDP就達(dá)到了23 000多億元,而本文基于實(shí)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展數(shù)據(jù)刻畫(huà)基準(zhǔn)情景。③本文加入水源替代模塊,允許各類(lèi)水源之間、水資源與資本相互替代,當(dāng)南水供水減少時(shí),其他各類(lèi)水源使用量會(huì)增加,替代南水北調(diào)水,但總供水量仍呈減少趨勢(shì)。本文改進(jìn)CGE模型允許水資源與資本相互替代,即各企業(yè)可通過(guò)購(gòu)買(mǎi)節(jié)水設(shè)施節(jié)約水資源使用量,相當(dāng)于經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對(duì)供水沖擊的自適應(yīng)與自調(diào)節(jié)能力增強(qiáng),進(jìn)而對(duì)經(jīng)濟(jì)總量的影響較李善同等研究成果偏小。

本文僅討論南水北調(diào)中線(xiàn)工程供水對(duì)河南省社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響,不考慮工程與疏水線(xiàn)路的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)成本。本文應(yīng)用CGE模型定量評(píng)估南水北調(diào)中線(xiàn)工程的社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響,但南水北調(diào)的生態(tài)環(huán)境效益巨大,政治價(jià)值與文化價(jià)值也不容忽視,這三部分應(yīng)納入南水北調(diào)工程的綜合效益研究中。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文通過(guò)構(gòu)建并改進(jìn)河南省CGE模型,模擬南水北調(diào)中線(xiàn)工程供水對(duì)河南省社會(huì)、經(jīng)濟(jì)與供用水的影響,得出以下結(jié)論:

1)若無(wú)南水北調(diào)中線(xiàn)工程供水,以2018年為例,河南省CPI將上升至6.49%,超過(guò)了國(guó)際警戒線(xiàn),故南水北調(diào)中線(xiàn)工程中線(xiàn)工程供水對(duì)維持河南省物價(jià)水平穩(wěn)定做出了明顯貢獻(xiàn);若無(wú)南水北調(diào)中線(xiàn)工程供水,2018年河南省就業(yè)人數(shù)將減少2.96%,相當(dāng)于失業(yè)人數(shù)達(dá)到160萬(wàn);若無(wú)南水北調(diào)中線(xiàn)工程供水,2018年河南人均可支配收入將減少1.66%。

2)GDP受資本與就業(yè)的雙重影響,呈下降趨勢(shì)。若無(wú)南水北調(diào)中線(xiàn)工程供水,以2018年為例,河南省GDP將減少3.60%,相當(dāng)于GDP損失1 732億元。若無(wú)南水北調(diào)中線(xiàn)工程供水,以2018年為例,高用水工業(yè)增加值占GDP比重將減少0.11%,一般用水工業(yè)增加值占GDP比重將減少0.09%,高用水服務(wù)業(yè)增加值占GDP比重將減少0.02%,而一般用水服務(wù)業(yè)比重則增加0.24%。

3)南水北調(diào)中線(xiàn)工程供水對(duì)河南省地下水替代作用最為明顯,其次為地表水,而雨水再生水受技術(shù)水平所限,替代作用相對(duì)不明顯。2018年5月底,河南省受水區(qū)地下水位平均回升0.95m,驗(yàn)證了南水北調(diào)中線(xiàn)工程對(duì)河南省地下水壓采的重要作用。政策情景下各行業(yè)用水量受到的影響,高用水工業(yè)由于其用水量大,政策情景下用水總量減少速度最快,其次為高用水服務(wù)業(yè)、一般用水工業(yè)、一般用水服務(wù)業(yè)。農(nóng)業(yè)用水影響較小的主要原因是南水不供農(nóng)業(yè)灌溉,農(nóng)業(yè)灌溉仍以地下水與地表水為主,影響較小。

附表1 CGE模型參數(shù)取值情況Schedule 1 Parameter values in CGE model