收稿日期：2013－09－29作者简介：张陈俊，博士生，主要研究方向为社会经济统计和水资源经济学。
基金项目：中央分成水资源费项目“水务一体化管理对节水型社会建设的影响分析”（编号：1261320212020）。
①国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见，国发［2012］3号。
新环境库兹涅次曲线：工业用水与经济增长的关系张陈俊章恒全（河海大学商学院，江苏南京211100）摘要基于2002－2010年省际面板数据模型，选取工业用水的绝对指标和相对指标，分别对我国31个省份进行全国以及地区分组研究工业用水与经济增长的关系，结果表明：①工业用水与经济增长之间的关系和所选指标与区域分组密切相关，工业用水的绝对指标与经济增长之间分别呈现“N ”型、倒“U ”型、“N ”型和单调递增形态，工业用水的相对指标与经济增长之间分别呈现倒“N ”型、倒“N ”型、“U ”型和倒“N ”型形态；②当前，就工业用水绝对指标而言，只有东部组别中的北京、天津和上海获得了经济增长与工业用水下降的“双赢”；就工业用水相对指标而言，全国组别中的北京、天津和上海，东部组别的全部省份以及西部组别中的内蒙古获得了经济增长与工业用水强度下降的“双赢”。
因此，各地区发展经济的同时，要注意产业结构调整、技术创新等，提高工业用水效率。
其次，要有效地缩小地区社会经济发展差距，获得工业用水下降与经济增长的“双赢”。
最后，给我们提供一个积极的信号：工业用水不会一直增加，在跨过某个转折点后，会出现停止增长，甚至下降的趋势。
关键词工业用水；经济增长；新环境库兹涅次曲线；双赢；“两难”困境中图分类号F224.9；TV213.9文献标识码A 文章编号1002－2104（2014）05－0116－08doi ：10.3969/j.issn.1002－2104.2014.05.018水是生命之源、生产之要、生态之基，人多水少、水资源时空分布不均是我国的基本国情和水情。
当前我国水资源面临的形势十分严峻，水资源短缺、水污染严重、水生态环境恶化等问题日益突出，已成为制约经济社会可持续发展的主要瓶颈①。
工业用水将成为用水量增长最快的部门，未来十年工业用水量要比十年前增长一倍多［1］，2011年，我国工业用水量为1461.8亿m 3，占用水总量的比重为23.9%，比2010年工业用水量增加了14.5亿m 3，万元工业增加值（当年价）用水量为78m 3，比2010年万元工业增加值（当年价）用水量减少了3m 3，与世界发达国家相比存在较大的差距，为了减少工业用水量和提高工业用水效率，2012年国务院文件《国务院关于实行最严格水资源管理制度的意见》中明确提出：“到2015年，万元工业增加值用水量比2010年下降30%以上，到2020年，万元工业增加值用水量降低到65m 3以下，到2030年用水效率达到或接近世界先进水平，万元工业增加值用水量（以2000年不变价计）降低到40m 3以下。
”工业用水量的减少和效率的提高，对缓解我国水资源压力具有重要的作用，也有利于资源、环境和经济的可持续发展，于是，对工业用水量的相关研究具有重要的理论和实践意义。
不乏对工业用水的相关研究，邓朝晖等利用VAＲ模型研究中国经济增长与水资源利用的长期均衡关系及其动态变化，得到经济增长与工业用水之间存在长期的均衡关系，GDP 的增加导致工业用水的增加，工业用水量对GDP 的方差分解平均贡献度仅为0.428%，几乎可以忽略［2］；沈大军等将工业用水纳入C －D 函数，分析工业用水的边际效益及产值弹性等［3］；贾绍凤等从中国用水实际、供水价格上升趋势、经济增长方式的转变、日益严重的环境立法和中国水资源本身的限制5个方面，分析得到目前中国的工业用水已经将近顶峰，何时达到顶峰［4］？王浩等在对国内外工业用水比较分析的基础上，对我国未来工业用水增长态势进行了趋势展望，按照流域分类预测我国未来工业用水量，同时提出保持工业经济持续发展的水资源利用对策与政策［5］。
本文主要研究工业用水与经济增长之间的关系，对两者关系的研究文献甚少。
贾绍凤等通过发达国家的经验数据研究发现，发达国家的工业用水随着经济增长存在一个由上升到下降的转折点，工业用水的变化模式或许可以·611·中国人口·资源与环境2014年第24卷第5期CHINA POPULATION ，ＲESOUＲCES AND ENVIＲONMENT Vol．24No．52014用库兹涅次曲线形式表示［6］。
李周等利用部分发达国家的时间序列数据和截面数据探讨是否存在水资源库兹涅次曲线，随后利用中国工业用水的时间序列数据进行验证，发现北京市以及部分省份的工业用水变化呈现倒“U”型库兹涅次曲线［7］。
中国工业用水与经济增长之间是否存在库兹涅次曲线？如果存在，那么出现工业用水转折的拐点何时出现？库兹涅次曲线最早被用于描述经济增长与收入分配的关系，在经济发展初期，经济增长会加剧收入不平等，但是当经济增长突破某一特定的“转折点”，收入分配便变得平等［8］，随后出现环境库兹涅次曲线，很多学者对库兹涅次曲线进行改进和实证分析［9－11，15］。
经济增长与工业用水之间是否呈现这种关系形态呢？借用Munasinghe的理论［12］，在经济发展的初期阶段，节约保护水资源的可觉边际收益太小，以至于无法放弃经济增长所带来的巨大收益，但是水资源越来越稀缺以及水危机的出现，相对于物质产品的日益丰富，与水资源稀缺性相比，物质产品与服务的边际效用递减，于是节约保护水资源受到重视，市场主体将更加重视水资源的利用，所以经济增长与工业用水之间的关系研究将会受到广泛关注。
从现有的工业用水与经济增长的关系的研究来看，主要集中于定性分析，定量分析研究甚少；同时数据要么是时间序列数据，要么是截面数据，在分析时存在很多不足之处。
鉴于此，本文基于2002－2010年的省际面板数据，按照三分法将全国分为东部、中部和西部地区，选取工业用水的绝对指标和相对指标，分别研究其与经济增长的关系，从而清楚地认识到我国工业用水与经济增长之间的关系。
如果进行整体回归，则意味着每个省份经历着相似的工业用水变化趋势，但是实际并非如此，也就是不符合“同质性”假定，进而无法得到精确的结果。
经济发达区域，第三产业的迅速发展以及工业内部耗水量大的部门逐渐被耗水小的部门所取代，发达地区在节水技术等各个方面优于欠发达地区，所以工业用水将率先下降，按照东中西部三分法划分，一定程度上反映了地区的不同经济发展水平，同时也能反映出工业用水下降的时间的不同。
1中国工业用水量变化趋势中国是一个严重缺水干旱的国家，淡水资源总量为28000亿m3，占全球水资源量的6%，仅次于巴西，俄罗斯及加拿大，居世界第4位，但是人均水资源量仅为2300m3，仅为世界平均水平的1/4，美国的1/5，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一［2］。
随着我国工业化和城市化进程的加快，工业用水量变化的拐点何时到来以及拐点是多少至关重要。
我国1949－2011年工业用水量以及工业用水量占用水总量的比重见图1。
1949年工业用水量为23.7亿m3，占用水总量的比重为2.3%，而农业用水占97.1%（数据来自《21世纪中国水供求》），《中国水资源公报》开始编制的1997年，工业用水量为1121亿m3，占用水总量的比重为20.2%，仅次于农业用水所占的70.4%，2011年工业用水量为1462亿m3，将近是1949年工业用水量的62倍，占用水总量的比重为23.9%，仅次于农业所占的61.3%。
从《中国水资源公报》统计的数据看出，2011年工业用水量比1997年增加了341亿m3，增加了30.4%，年均增长率为1.92%。
可以看出随着我国经济的发展，工业用水量总体处于上升的趋势，期间部分年份出现下降的情况。
图11949－2011年中国工业用水量及占用水总量比重变化趋势Fig．1Change of industrial water use and the proportion of total water consumption（1949－2011）注：1949年、1980年和1993年的数据参考《21世纪中国水供求》（1999年），由水利部南京水文水资源研究所和中国水利水电科学研究院水资源研究所编写；1997年以后数据来自《中国水资源公报》。
2计量方法与数据说明2.1计量方法本文采用面板数据模型，研究工业用水与经济增长之间的关系，根据Selden et al［13］以及Canas et al［14］的研究分析，将模型设置如下：IWit=αi+βiYit+β2Yit2+β3Yit3+uit（1）其中i=1，2，...N；t=1，2，...T；N为横截面个体成员的个数，T为截面成员的样本观测时期数，在该文中，横截面为中国31个省份，不包括港澳台地区，观测时期为2002－2010年。
IWit为第i个地区（省份）第t年的工业用水量（绝对指标）或工业用水强度（相对指标），a i为面板数据模型的截距项，Y it为第i个地区（省份）第t年的人均GDP，Yit2为第i个地区（省份）第t年的人均GDP的平方项，Y it3为第i个地区（省份）第t年的人均GDP的立方项，β1、β2和β3为解释变量的系数，u it为模型的随机扰动项。
·711·张陈俊等：新环境库兹涅次曲线：工业用水与经济增长的关系在模型（1）中，由于解释变量系数取值的不同，曲线会呈现不同的形状：①β1=β2=β3=0时，工业用水指标与经济增长呈现出一条水平线（图2a ）；②β1＜0且β2=β3=0时，工业用水指标随着经济增长而单调递减（图2b ）；③β1＞0且β2=β3=0时，工业用水指标随着经济增长而单调递增（图2c ）；④β1＜0，β2＞0且β3=0时，工业用水指标与经济增长之间呈现“U ”型形态（图2d ）；⑤β1＞0，β2＜0且β3=0时，工业用水指标与经济增长之间呈现倒“U ”型形态（图2e ）；⑥β1＞0，β2＜0且β3＞0时，工业用水指标与经济增长之间呈现“N ”型形态（图2f ）；⑦β1＜0，β2＞0且β3＜0时，工业用水指标与经济增长之间呈现倒“N ”型形态（图2g ），工业用水指标与经济增长之间的关系形态见图2。
IW ：工业用水量/工业用水强度Industrial Water Use /Industrial Water Use IntensityY ：人均GDPPer Capita GDP图2工业用水与经济增长之间的关系Fig．2Ｒelationship between industrial water use and economic development2.2数据说明本文所需数据根据《中国统计年鉴》（2003－2011年）整理计算所得，为2002－2010年中国31个省份的省际面板数据（不包括港澳台地区），被解释变量为工业用水量与工业用水强度指标，其中工业用水强度指标根据工业用水量除以工业产值所得，解释变量为人均GDP 、人均GDP 的平方项以及人均GDP 的立方项，为了消除价格因素的影响，使数据具有可比性，人均GDP 指标以及工业产值指标根据2002年的不变价格（2002=100）进行调整。
