0 引言

在20世纪的经济发展中, 列昂节夫1931年首次提出了“投入产出表”^[1]。“投入产出表”对投入产出技术进行了系统研究, 有效解决了供给与需求之间的理论问题。“投入产出表”尽管在投入产出技术研究方面有重大贡献, 但其在本质上强调的只是数量上的平衡, 没有考虑质量与效益变化的影响, 尤其对区域发展引起的生态环境质量恶化产生的损失没有有效地计算和表达。区域经济的发展不仅仅只是数量上的增长, 同时也必须包含“发展质量”, 这是目前面临的一项重大的科学技术难题^[2]。从20世纪末开始, 有关中外学者已提出了表达区域“发展质量”的科学观点^[3]。1999年中国科学院首次系统地提出了制定区域可持续发展能力的“资产负债表”, 阐述了其基本原理与方法, 将人口、资源、环境三者之间通过“发展质量”建立了相互联系^[4]。与“投入产出表”结合, 构成了区域发展质与量的综合评价^[5-7]。

1 水资源相对“资产负债表”制定的基本原理和方法

区域发展的“质量”可以用“资产负债表”有效表达, 区域水资源可持续开发利用的“质量”可用水资源“资产负债表”科学反映。以可持续发展理论、水资源系统理论为基础, 利用“比较优势理论”, 研究提出区域水资源相对“资产负债表”的基本原理(为了与后续研究中的绝对“资产负债表”相区别, 本研究中的“资产负债表”定义为相对“资产负债表”, 以下同)。其核心思想是在水资源可持续利用的三大支撑系统中(即水资源支撑系统、水生态支撑系统、水效率支撑系统), 寻求每一个支撑系统内部指标要素的相对优势与相对劣势, 将相对优势进行定量化和规范化, 在统一的基础上进行对比分析, 形成水资源可持续利用能力的“资产”(相对优势)和“负债”(相对劣势)。

水资源可持续利用指标体系可以分为目标层、系统层和要素层三个等级或四个等级。以三个等级为例加以说明, 水资源支撑系统可选取L₁项要素, 水生态支撑系统可选取L₂项要素, 水效率支撑系统可选取L₃项要素, 水资源可持续利用整体系统共L项要素(即L₁、L₂与L₃之和), 共同组成水资源系统的要素群。在每一项要素中寻求其相对优势, 并进行排序, 排序的前几名组成水资源可持续利用的“资产”; 排序的后几名组成水资源可持续利用的“负债”。由表达水资源可持续利用能力的L项“源指标”要素群与M个待评价地理单元(省、市、县, 以下同), 构成二维数据矩阵, 统计每一属性源指标在M个待评价地理单元中的“资产”和“负债”; 形成每个待评价地理单元在L项源指标中的水资源“资产与负债”, 组成L×M矩阵, 作为制定水资源可持续利用三大支撑系统中每一个系统的“分资产与分负债”, 确定整体水资源可持续利用能力的“总资产与总负债”^[6]。据此, 可以制订出两个层次的待评价地理单元水资源可持续利用能力“资产负债表”:其一, 区域水资源可持续利用层次上的“资产负债表”, 即水资源支撑系统“资产负债表”、水生态支撑系统“资产负债表”和水效率支撑系统“资产负债表”, 对区域水资源可持续利用三大支撑系统的能力, 从质量上进行综合评判; 其二, 区域水资源可持续利用的总体层次上的“资产负债表”, 对区域水资源可持续利用的总体能力的质量进行综合评价。

2 水资源可持续利用评价指标体系构建

为了对水资源开发利用状况进行科学评价, 必须能对水资源的实际状况进行计算和定量表达。指标体系是依据一定原理设计、符合分析评价要求、含义科学明确的定量表达水资源状况的一系列指标。该指标体系设置应遵循科学性、系统性、客观性、可比性和可操作性等原则。

建立水资源相对负债指标评价体系因考虑的因素不同, 研究提出以下三种情况。

(1) 基于水资源、水生态和用水效率的水资源“资产与负债”指标体系

水资源“资产与负债”是一个复杂的动态变化的大系统, 最简单的指标体系可分为目标层、系统层和要素层, 见图 1。其中, 目标层为水资源可持续利用能力(净资产); 系统层为内部具有逻辑关系的水资源、水生态和用水效率三部分构成; 要素层为可测、可比、可得的指标群, 对系统层的数量表现、质量表现、效率表现给予直接的度量。

图 1所示的要素层共选取了三大类12个指标。12个指标选取时主要考虑自然因素, 尽量减少人为影响。在水资源指标中选取了4个因素, 主要反映了人口、自然两个方面。在水生态指标中选取了4个因素, 可较全面、客观地反映一个区域水体的水生态状况。在用水效率指标中也选取了4个因素, 综合反映了农业、工业及全社会的用水效率情况。

(2) 基于资源、环境与社会经济的水资源“资产与负债”指标体系

水资源“资产与负债”研究的目的是保障社会、经济、生态环境的健康、可持续发展。如图 2所示, 其中系统层为内部具有逻辑关系的资源、环境和社会经济系统三部分构成; 状态层为每一个系统内能够表征系统行为的关系结构。共选取了三大类11个指标, 包括资源、环境、社会经济三个方面。

(3) 基于生存、生态、发展、效率的水资源“资产与负债”指标体系

同前, 水资源“资产与负债”研究的目的是保障社会、经济、生态环境的健康、可持续发展, 但首要的应是保障人类的健康生存。据此, 指标体系可分为目标层、系统层、状态层和要素层。目标层为水资源可持续利用总体能力(净资产); 系统层包括水资源的生存支持、生态支持、发展支持和效率支持四部分; 状态层为系统内表征系统行为的关系结构; 要素层同前。

3 水资源相对“资产”与“负债”的计量 3.1 数据标准化处理

考虑到各指标原始数据的量纲与量级不一致, 应对原始数据进行无量纲化处理, 使各个指标数据具可比性, 正向指标公式为

$ {y_i} = ({x_i} - \min {x_i})/(\max {x_i} - \min {x_i}), $

(1)

逆向指标公式为

$ {y_i} = (\max {x_i} - {x_i})/(\max {x_i} - \min {x_i}), $

(2)

式中, x_i, y_i分别为待评价地理单元指标i的某个指标的原始值和无量纲化后的值; max x_i、min x_i分别为所有待评价地理单元中该指标实测值的最大值和最小值。将各指标的实测值代入式(1)(2)即可得到无量纲化后的数据。

3.2 水资源“资产”与“负债”的计量

一个待评价地理单元在某个方面的相对优势是以该待评价地理单元的某个要素的实测值与该要素在该待评价地理单元所属的更大尺度区域的取值之比来确定(例如, 待评价地理单元为县, 则更大尺度区域为地级市)。若比值大于1, 说明该待评价地理单元在这个要素上具有相对优势; 反之不具有相对优势。

(1) 水资源资产负债赋分方法

① 对每个待评价地理单元的每一项要素指标, 按照其无量纲化数值大小进行排序, 形成1, 2, …, M的位次序列;

② 根据位次序列确定其资产负债得分。对于资产得分, 第1位次得1分, 第M位次得0分, 其他位次得分分布在区间[0, 1]上, 按位次系列依次递减; 对于负债得分, 第1位次得0分, 第M位次得-1分, 其他位次的得分区间为[0, -1], 同理按位次系列依次递减。

(2) 水资源资产负债分值确定

设待评价地理单元在某项要素指标上的排位为i(i=1, 2, 3, …, n), 其水资源资产得分为p_i, 水资源负债得分为q_i。则计算待评价地理单元指标实测值的水资源资产得分p_i和水资源负债得分q_i, 计算公式分别为:

$ {p_i} = (n - i)/(n - 1), $

(3)

$ {q_i} = (1 - i)/(n - 1)。 $

(4)

(3) 某个层面的水资源平均资产与水资源平均负债分值确定

水资源平均资产X与水资源平均负债Y的计算公式分别为:

$ X = \frac{1}{m}\sum\limits_{j = 1}^m {{p_j}} , $

(5)

$ Y = \frac{1}{m}\sum\limits_{j = 1}^m {{q_j}} , $

(6)

式中m为指标层面包含的指标数。

在计算出待评价地理单元在各个层面上的水资源平均资产与水资源平均负债分值后, 即可参照表 1所定标准对其进行水资源资产质量和水资源负债质量的评价。

(4) 水资源净资产(相对优势)的确定

待评价地理单元某个层面的水资源平均资产分值X与水资源平均负债分值Y的代数和为水资源净资产, 若水资源净资产大于等于0, 可认为待评价地理单元在该层面的水资源是可持续开发利用的; 反之, 则认为水资源是不可持续开发利用的。

4 2012年山东省各市水资源相对“资产”与“负债”计算 4.1 指标体系确定

针对山东省17个地市的具体特点, 结合2012年山东省实测资料情况, 在基于水资源、水生态和用水效率的水资源“资产与负债”指标体系的基础上, 建立的指标体系见图 3。

4.2 资料来源与处理

山东省水资源“资产与负债”指标包括人均水资源量、亩均水资源量、河流地表水平均水质、农田灌溉用水有效利用系数、万元GDP用水量和万元工业增加值用水量6个指标。其中, 人均水资源量是2012年山东省17地市按人口平均占有的水资源量; 亩均水资源量是指每亩耕地拥有的水资源量; 农田灌溉用水有效利用系数、万元GDP用水量、万元工业增加值用水量, 均采用山东省17地市2012年的实际值。而河流地表水平均水质的确定非常困难, 本研究采用全指标法。简要说明如下。

河流地表水平均水质依据山东省水功能区2012年水质通报”确定。应对实测值进行归一化处理, 归一化标准见表 2。

对于某水功能区中所有监测断面都有污染物超标时, 每个监测断面选取所有超标污染物中相对最差的一个, 对各断面选择的COD和氨氮等污染物进行归一化处理后, 求其平均值。该平均值即为该水功能区的水质值(归一化值, 以下同)。

对于某水功能区中所有监测断面均无污染物超标时, 各监测断面选用现状水质类别对应的归一化数值的中值, 并求其平均值, 该平均值即为该水功能区的水质值。

各监测断面水质年平均值、各水功能区水质年平均值和各行政区水质年平均值的确定方法不再详述。可参见有关文献^[8]。

2012年山东省17地市标准化后的无量纲数据, 见表 3。

4.3 结果与分析

对山东省17地市2012年的水资源“资产与负债”进行计算, 计算结果见表 4。根据表 3和表 4, 计算出待评价地理单元在各个层面上的水资源平均资产与水资源平均负债分值后, 即可参照所定标准对其进行水资源资产质量和水资源负债质量的评价, 计算及评价结果见表 5。

分析表 5可知, 2012年山东省17地市水资源相对净资产排在第1位的是烟台市, 相对净资产为0.708;第2位的是威海市, 相对净资产为0.646;排在第16位是聊城市, 相对净资产为-0.625;第17位的是菏泽市, 相对净资产为-0.792。水资源相对净资产大于零的地市有:烟台、威海、莱芜、枣庄、日照、青岛、淄博、临沂和潍坊; 水资源相对净资产小于零的地市有:菏泽, 聊城、济宁、泰安、滨州、德州、济南和东营。

5 结语

在我国编制自然资源资产负债表是一项全新的研究, 水资源资产负债表是国务院提出需要编制的土地资源、林木资源和水资源三类资源负债表之一。针对水资源相对“资产负债表”的研究得到以下主要结论:

(1) 首次提出了水资源相对“资产负债表”的概念、制作方法等, 可较好反映区域水资源开发利用的“数量”、“质量”与“效率”三个方面, 对水资源相对“资产负债表”编制具有开拓性的意义;

(2) 本研究建立的“基于水资源、水生态和用水效率的水资源‘资产与负债’指标体系”等评价指标体系, 反映了人口、资源、环境三者之间的内在联系, 为水资源相对“资产负债表”的制做给出了基本框架;

(3) 2012年山东省17地市的评价结果符合山东省的实际, 对山东省17地市水资源可持续利用和管理具有重要指导作用;

(4) 水资源“资产负债表”的编制是一项全新的研究领域, 需要不断地探索, 本研究提出的指标等还有待结合实际应用和各项监测指标的不断丰富进一步修改、补充与完善。