山東省多年平均淡水資源總量為３０５．８億ｍ３，僅占全國(guó)水資源總量的１％，但人口卻占全國(guó)的７．０７％，人均水資源占有量３４４ｍ３，僅為全國(guó)平均水平的１／６，世界平均水平的１／２４。根據(jù)聯(lián)合國(guó)制定的水資源標(biāo)準(zhǔn)，山東省屬于人均水資源量低于５００ｍ３的極度缺水區(qū)［１］。要解決山東缺水問(wèn)題，根本上要走內(nèi)涵發(fā)展的道路，節(jié)約用水和保護(hù)水環(huán)境是關(guān)鍵，其中調(diào)整第１、２、３產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)，建立基于水資源保護(hù)的節(jié)水型社會(huì)是協(xié)調(diào)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和水資源矛盾的唯一舉措。“虛擬水”概念是由英國(guó)倫敦大學(xué)教授Ｊ．Ａ．Ａｌｌａｎ在１９９３年提出來(lái)的。開(kāi)始時(shí)是指包含在世界糧食貿(mào)易中的水資源，后來(lái)延伸到隱含于水密集型產(chǎn)品中的水資源量［２］。

虛擬水貿(mào)易是指國(guó)家或地區(qū)之間通過(guò)進(jìn)出口商品或服務(wù)而進(jìn)行水資源量的間接交易。如，生產(chǎn)１ｋｇ蔬菜平均需要消耗２００ｋｇ水量，如果不考慮調(diào)入山東省的蔬菜量，按有５０％的蔬菜約０．２億ｔ參與外銷，相當(dāng)于從山東省調(diào)出了４０億ｍ３水量［３］。而跨流域工程調(diào)水等真實(shí)水的調(diào)配方式具有投資大、水價(jià)高、移民和占地多、水質(zhì)和生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)大等缺點(diǎn)，運(yùn)用虛擬水貿(mào)易進(jìn)行水資源的二次調(diào)配，并將該思想運(yùn)用于山東省水資源配置和保護(hù)，具有其現(xiàn)實(shí)可行性和必要性。目前虛擬水貿(mào)易分析大多采用針對(duì)具體產(chǎn)品的表觀消費(fèi)方法，只適用于對(duì)農(nóng)產(chǎn)品虛擬水貿(mào)易的核算，難以衡量工業(yè)產(chǎn)品的虛擬水貿(mào)易量，更難從宏觀經(jīng)濟(jì)的角度系統(tǒng)把握區(qū)域間虛擬水的流動(dòng)關(guān)系，且存在進(jìn)出口產(chǎn)品重復(fù)計(jì)算的風(fēng)險(xiǎn)［４］。基于投入產(chǎn)出分析的虛擬水研究方法可以有效地克服以上不足。

投入產(chǎn)出分析方法是由美國(guó)哈佛大學(xué)教授、經(jīng)濟(jì)學(xué)家Ｗ．Ｌｅｏｎｔｉｅｆ于２０世紀(jì)３０年代研究并創(chuàng)立的一種反映經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)各部分之間投入與產(chǎn)出數(shù)量依存關(guān)系，廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)分析、政策模擬、計(jì)劃制定以及能源、水資源、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的數(shù)量分析方法［５］。采用投入產(chǎn)出方法研究山東省虛擬水貿(mào)易有助于深入剖析宏觀經(jīng)濟(jì)與水資源之間的雙重關(guān)系：一方面，水是工業(yè)的血液、農(nóng)業(yè)的命脈，日益緊缺的水資源狀況很大程度上制約了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整；另一方面，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展又反作用于水資源的開(kāi)發(fā)利用，各種工程項(xiàng)目的實(shí)施，無(wú)論是開(kāi)源還是節(jié)流，都需要經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供必要的資金和物質(zhì)保證。因此，本文選取投入產(chǎn)出方法對(duì)山東省的虛擬水貿(mào)易進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，提出符合山東省實(shí)際的意見(jiàn)和建議，為省內(nèi)水資源配置提供有益的參考。

１分析方法

投入產(chǎn)出分析主要是通過(guò)投入產(chǎn)出表的編制及相應(yīng)數(shù)學(xué)模型的建立，來(lái)反映經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中各產(chǎn)品部門之間的相互關(guān)系。在投入產(chǎn)出表的基礎(chǔ)上將水資源使用量加入其中，制作水資源投入產(chǎn)出表，并以其為工具，計(jì)算出直接耗水及完全耗水等耗水系數(shù)，是該分析方法的關(guān)鍵。

１．１耗水系數(shù)

耗水是用來(lái)測(cè)度各生產(chǎn)部門用水強(qiáng)度的指標(biāo)，可用以反映各部門在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)水資源的依賴程度及水資源在各部門的利用效率。一些部門在生產(chǎn)活動(dòng)中可能用到上游生產(chǎn)部門的產(chǎn)出產(chǎn)品或服務(wù)，由此帶來(lái)部門間接用水，因此，在對(duì)耗水量進(jìn)行分析時(shí)，分為直接耗水及間接耗水２部分［６］。（１）直接耗水系數(shù)。直接耗水系數(shù)即生產(chǎn)部門單位產(chǎn)值的直接耗水指數(shù)，相當(dāng)于常用的萬(wàn)元產(chǎn)值取水量。表達(dá)式為：Ｈｊ＝Ｗｊ／Ｘｊ式中：Ｗｊ為ｊ部門生產(chǎn)過(guò)程中的用水量；Ｘｊ為ｊ部門產(chǎn)出產(chǎn)品或服務(wù)的數(shù)量。（２）完全耗水系數(shù)。完全耗水系數(shù)是指生產(chǎn)部門生產(chǎn)單位產(chǎn)值所消耗的包含于所有其他部門提供給該部門的中間產(chǎn)品中所消耗的水資源總量。表達(dá)式為：Ｄ＝Ｈ（Ｉ－Ａ）－１＝（ｄｊ）式中：Ｈ為直接耗水系數(shù)矩陣；Ａ為直接消耗系數(shù)矩陣，Ａ＝［ａｉｊ］，ａｉｊ＝ｘｉｊ／ｘｊ，表征第ｊ部門生產(chǎn)單位產(chǎn)品所直接消耗的第ｉ部門產(chǎn)品的數(shù)量；（Ｉ－Ａ）－１為列昂惕夫逆矩陣，用以表征直接消耗于完全消耗之間的相關(guān)關(guān)系［７］。與直接耗水系數(shù)相比，完全耗水系數(shù)能夠更加準(zhǔn)確、全面地度量各部門在生產(chǎn)活動(dòng)中對(duì)水資源的使用情況。

１．２輸入輸出虛擬水

就山東省而言，產(chǎn)品的凈流出量由國(guó)外使用、國(guó)內(nèi)省外使用、進(jìn)口和外省流入４項(xiàng)組成，其中國(guó)外使用和國(guó)內(nèi)省外使用為輸出項(xiàng)，進(jìn)口和外省流入為輸入項(xiàng)。凈輸出為輸出項(xiàng)與輸入項(xiàng)之差，正值說(shuō)明該部門產(chǎn)品輸出大于輸入，負(fù)值說(shuō)明該部門產(chǎn)品輸入大于輸出。根據(jù)《山東省投入產(chǎn)出表》中的數(shù)據(jù)，山東省向省外輸出的產(chǎn)品及服務(wù)的價(jià)值總量在１９９７年及２００２年的表中只用一項(xiàng)“凈流出”表示，而在２００７年的表中，分列為“國(guó)外使用”、“國(guó)內(nèi)省外使用”、“進(jìn)口”和“省外流入”４項(xiàng)，針對(duì)這一數(shù)據(jù)情況，對(duì)１９９７年及２００２年只計(jì)算了凈流出的虛擬水量，而對(duì)２００７年的數(shù)據(jù)，則將“國(guó)外使用”和“國(guó)內(nèi)省外使用”合并為輸出產(chǎn)品及服務(wù)的價(jià)值，將“進(jìn)口”和“省外流入”合并為輸入產(chǎn)品及服務(wù)的價(jià)值，而輸出產(chǎn)品及服務(wù)價(jià)值量減輸入產(chǎn)品及服務(wù)價(jià)值量之差則為凈流出價(jià)值。在分析各行業(yè)產(chǎn)品的輸入輸出所帶來(lái)的虛擬水效應(yīng)時(shí)可根據(jù)產(chǎn)品及服務(wù)凈輸出量與相應(yīng)完全耗水系數(shù)的乘積得出；而在計(jì)算１４個(gè)行業(yè)的總輸出虛擬水量時(shí)，由于完全耗水系數(shù)中存在行業(yè)間耗水量重復(fù)計(jì)算的問(wèn)題，故應(yīng)采用各行業(yè)產(chǎn)品及服務(wù)凈輸出量與相應(yīng)直接耗水系數(shù)乘積之和。

２數(shù)據(jù)來(lái)源及處理

２．１數(shù)據(jù)來(lái)源

鑒于投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)的限制，本研究選定的基準(zhǔn)年為１９９７年、２００２年和２００７年。數(shù)據(jù)來(lái)源分別為：①１９９７年、２００２年、２００７年《山東省投入產(chǎn)出表（價(jià)值型）》中各產(chǎn)品部門的投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)；②１９９７年、２００２年、２００７年《山東省水資源公報(bào)》中山東省取用水總量及農(nóng)業(yè)用水量數(shù)據(jù)；③１９９７、２００２、２００７年《山東省環(huán)境年鑒》中各工業(yè)行業(yè)用水量數(shù)據(jù)。