水资源短缺是我国2l世纪面临的最主要的社会经济和生态环境问题之一,成为制约社会经济发展和生态环境可持续发展的瓶颈,而虚拟水概念的提出为解决水资源短缺问题和水资源安全问题提供了新思路。利用投入产出法从国家和城市的角度对各行业贸易中的虚拟水流动进行了分析,并建立了基于贸易中隐含资源与环境要素的进出口结构优化配置模型。利用投入产出法计算了中国各行业的用水系数和进出口贸易中的虚拟水量。结果显示对于直接用水系数较大的行业,可以在缺水地区适当的限制其发展,在富水地区鼓励其发展,而对于间接用水系数较大的行业,它们如果是作为缺水地区的主导产业,则需要加大中间投入依靠进口的比例或者调入的比例,这样就不会对本地区的水资源产生过分严重的影响。另外,中国向国外转移了大量的虚拟水,中国净出口虚拟水总量由2002年的181.53×108 m³增加到了2007年的363.16×108 m³。而在与一些主要国家的进出口贸易中,中国向这些国家出口了大量的虚拟水（美国、日本和欧盟）,其中完全用水系数大的行业基本上都是净出口虚拟水状态。利用投入产出法从城市角度计算了天津市各行业的用水系数和天津市调入调出的虚拟水量后发现,天津市从2002年的虚拟水净调出地区,转变成了2007年的虚拟水净调入地区,实现这种转变主要是由于天津市对高耗水行业的调整,由原来的净调出调整为现在的净调入,如农业、化学工业和纺织服装业等完全用水系数很大的行业。其次是加大了对高产出低耗水行业的进口和调入,如电气机械及器材制造业、交通运输设备制造业、电子仪表业和其他工业。针对中国进出口贸易中虚拟水的流动情况,建立了基于贸易中隐含资源与环境要素的进出口结构优化配置模型。并对模型进行方案设定和求解,发现不论是以GDP最大为目标还是以COD、CO₂排放最小为目标,一些行业的调整方向都是一致的,而其他行业进出口贸易的调整则随目标的不同而不同。