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摘 要：虚拟水是凝结在产品和服务过程中所需要的水资源量，分别运用投入产出分析法与水足迹法，对中国长江中下游五省（湖南、湖北、安徽、江西，江苏）41个部门的虚拟水贸易的计算分析表明，五省中的四省以虚拟水贸易形式向其它地区输出了大量水资源，其中农林牧渔业是生产和输出水资源量最大的部门；对主要农畜产品的虚拟水流动情况的进一步深入计算分析表明，省份间的虚拟水流动存在较大差异。因此，分析虚拟水流动情况，采用适宜的虚拟水贸易策略对缓解干旱地区缺水问题具有现实可行性。
关键字：虚拟水;干旱问题;投入产出分析;完全耗水系数;水足迹
一、引言
虚拟水也称为“嵌入水”和“外生水”，由英国Tony Allan(1997)[1]教授最早提出，指的是生产商品和服务所需要的水资源数量，如生产l公斤粮食需要用1000升水来灌溉，生产l公斤牛肉需要消耗1.3万升水，生产2克的32兆计算机芯片需要消耗32升水等[2]。虚拟水贸易指的是缺水国家和地区进口富水国家和地区的水密集型产品的贸易，以水作为生产投入的要素，则虚拟水贸易是H-O比较优势理论的典型应用，虚拟水贸易具有成本低，安全等特点，可以实现区域水资源的合理配置，解决部分地区缺水问题。因而，自虚拟水概念被提出以来，虚拟水贸易战略正越来越多地受到各国政府和学术界的重视。
在国内，程国栋(2003)[3]首先引入虚拟水概念，柳长顺等(2005)[4]结合中国水资源分布状况，研究得出虚拟水贸易是解决中国目前和将来水资源短缺与粮食安全的可行、合理的选择；吴争程(2007)[5]运用投入产出法，分析福建省经济贸易中的水调配量，得出福建省以虚拟水的
形式输出了大量水资源；但刘哲等(2010)[6]同时指出不能仅仅从虚拟水角度提倡进口粮食，而应与其他生产要素及影响因素一起综合考虑农产品国际贸易战略的制定。
长江中下游地区由于降水量相对丰富，被认为是中国相对富水的区域，也是虚拟水输出量最大的地区[7]。但2011年以来，长江中下游地区遭遇了50年来最严重干旱，湖北、湖南、江西、安徽、江苏等省份的降水与多年同期相比减少50%左右，严重的旱灾对生产生活产生较大影响。为了缓解旱情，国家采取了下泄三峡水库和各种人工举措，然而实体调水，人工降水等举措的成本都是巨大的。本文基于虚拟水概念，实证分析长江中下游五省2007年虚拟水流动情况，试图从虚拟水贸易战略角度，为缓解五省2011年严重的缺水问题提供一种新思路，并对其可行性进行分析。
二、本文关于虚拟水的计算方法和数据处理
（一）本文的计算方法与思路
为了全面地展现五省虚拟水流动及利用情况，本文组合使用投入产出法和水足迹法进行
计算分析。首先选择投入产出计算方法从整体上展现各省主要部门的水资源流动情况，基于近年来各省总用水量的大部分用于农业生产的计算结果，本文接着利用水足迹法对五省的主要农畜产品的虚拟水流动进行计算，以此从微观角度揭示虚拟水流动的方向，并据此分析虚拟水贸易战略的可行性及提出建议。
（二）投入产出法
投入产出分析方法是从产业层面上将虚拟水测算扩展到包括农产品、工业品和服务产品在内的所有行业产品，近年来国内外较多学者运用投入产出模型计算了区域虚拟水流动问题。如Dietzenbacher(2007)[10]利用投入产出模型，计算了西班牙Andalusia地区的虚拟水贸易状况；Hanato和Okuda(2005)[11]利用投入产出模型，对中国黄河流域各省的虚拟水流向进行了研究；黄晓荣等(2005)[12]利用投入产出模型，测算了宁夏虚拟水的输出量；中国投入产出学会课题组(2007)[13]则计算出了2002年中国国民经济各部门水资源消耗和用水系数，以此来评估中国水资源进出口结构的合理性。
运用投入产出法的虚拟水测度的基本方法步骤为：
在国民经济的投入产出表中，直接消耗系数可以反映各部门的物质技术联系
（1）
式中为直接消耗系数 ，其经济意义为：第j部门生产单位直接消耗第i部门的产品的数量。依据平衡关系的横行和纵行可以分别建立总的平衡关系。
为直接消耗系数矩阵，即，为各部门总产品的列向量，即，为各部门最终产品组成的列向量，即， 有
称为完全需求系数（列昂惕夫逆系数）。
在国民经济投入产出表的基础上，将国民经济各部门用水量纳入投入产出表中，可以形成水资源投入产出表，并依据投入产出原理计算各部门的直接用水系数，完全用水系数，间接用水系数，并求得各部门的虚拟水贸易量。
直接用水系数为
完全用水系数为
间接用水系数为
贸易净输出虚拟水量为
其中，，分别为直接用水系数，完全用水系数和间接用水系数，为净贸易输出虚拟水量，为净出口产值。
（三）水足迹法
水足迹指的是一个国家或地区在一定时间内消费所有产品和服务所需要的水资源量。基于水足迹的计算方法主要有两种：一种是通过用生产树来分级计算虚拟水量，另一种是将产品区分为不同产品类型进行区分计算[8]。二者思路大同小异，基本思想是：对于农作物而言，特定区域作物c的虚拟水含量为：
（8）
其中为区域n作物c的虚拟水含量，m3/t；为区域n作物c生长期内每公顷的需水量，m3/ hm2，参考彭曼- 孟计算公式通过计算作物整个生长期内累积的土壤蒸发量获得；为区域n作物c的产量，t/ hm2。对于动物产品而言，所含虚拟水则由动物整个生命周期消耗的饲料、饮用水、服务活动耗水三个部分按照一定的权重进行计算获得，具体计算较复杂，此处不再列出。
（四）数据来源及处理
本文计算用水系数的数据来自2007年湖南省投入产出表，其中湖南省2007年各部门的用水量数据由《湖南省2007年水资源公报》，《湖南省统计年鉴2008》，《湖南省农业年鉴2008》整理获得；鉴于2007年湖北，安徽，江苏，江西省份用水数据的不可得性，以及考虑到五省份间各部门生产并无较大的生产率差异，其它四省的用水系数采用湖南省的用水系数，五省净出口产出数据来源于2007年各省投入产出表。关于五省主要农畜产品的虚拟水计算，本文借鉴王新华[14]，孙才志[7]及Chapagain[15]等人关于中国动物产品的虚拟水含量的研究结果。五省主要农畜产品的产量及贸易量数据来自于各省2008年统计年鉴及农业年鉴。
三、基于投入产出法的五省各部门虚拟水贸易量的计算及分析
（一）各部门用水系数的计算与分析
根据公式(4)、(5)、(6)，利用湖南省2007年42部门投入产出表及用水量数据，计算出各部门的直接用水系
注：由于投入产出表中石油和天然气开采业的数据均为0，且该行业的水直接和间接消耗量小，为使得结果更准确，此处剔除该部门，最后整理成41部门的用水系数
表1中，以农林牧渔业，电力、热力的生产和供应业，住宿和餐饮业，金属冶炼及压延加工业，化学工业水利、环境和公共设施管理业，公共管理和社会组织，石油加工、炼焦及核燃料加工业，综合技术服务业，批发和零售业等十个部门的完全用水系数为最大。其中，农林牧渔业的完全用水系数达到0.0876，间接用水系数达到0.014。此外，各部门的间接用水系数均小于直接用水系数，仍以农林牧渔业，电力、热力的生产和供应业为较大。
（二）各部门虚拟水贸易量的计算与分析
根据以上完全用水系数及公式(7)，计算2007年各部门虚拟水流出量，列出虚拟水流出量最大的前十部门如表2所示：
注：农林牧渔业：A，金属冶炼及压延加工业：B，电力、热力的生产和供应业：C，批发和零售贸易业：D，纺织业：E，金属制品业：F，其他社会服务业:G, 住宿和餐饮业:H, 非金属矿物制品业:I, 服装皮革羽绒及其制品业:J, 食品制造及烟草加工业:K, 石油加工、炼焦及核燃料加工业:L, 交通运输设备制造业:M, 文化、体育和娱乐业:N, 金属矿采选业:O, 信息传输、计算机服务和软件业:P, 科学研究事业:Q, 金融保险业:R, 邮政业:S, 通信设备、计算机及其他电子设备制造业:S, 非金属矿采选业:T, 煤炭开采和洗选业:U, 租赁和商务服务业:V, 造纸印刷及文教用品制造业:W, 电气、机械及器材制造业:X, 交通运输及仓储业:Y, 综合技术服务业:Z
从表2中可以看出，对于湖南，湖北，安徽，江西四省，虚拟水流出最大的部门仍是农林牧渔业，分别达到了104.49、11.54、44.45、22.88亿立方米，其中湖南省是虚拟水量流出最大省份，接近其它三省的2.4~9倍。湖南、湖北、安徽，江西省份排名均比较靠前的部门有：农林牧渔业，金属冶炼及压延加工业，纺织业，电力、热力的生产和供应业，批发和零售贸易业等。相比而言，江苏省与其它四省的差异最大，江苏省的农业牧渔业表现为虚拟水流入，排名靠前的各部门虚拟水贸易量均较小，此外，江苏省总的虚拟水流动表现为输入大于输出。
从表1和表2的结果中可以看出，农林牧渔业部门的完全用水系数最高，虚拟水流出量占了总流出量的绝大部分，农林牧渔业的虚拟水流出量超过了其他所有部门流出量之和，可见农业牧渔业部门是耗水及虚拟水的流动的主体部门，下面我们利用水足迹法对主要的农作物和动物产品分别进行虚拟水贸易计算，以便从微观角度更好地反映虚拟水流动的方向。
四、基于水足迹法的五省农畜产品虚拟水贸易量的计算及分析
借鉴王新华，孙才志等计算的关于五省稻谷、小麦、大豆、玉米、油菜的虚拟水含量结果，猪肉、牛肉、羊肉、家禽、鲜蛋、鲜奶、水产品、奶酪，酒的虚拟水含量参考Hoekstra和Chapagain等人对中国动物产品的虚拟水含量的研究结果，假定五省相同。整理的结果如表3所示：
表3表明，各个省份的农产品的单位质量虚拟水差别较大，如湖南省的单位质量小麦虚拟水含量接近为江苏省的两倍。此外，大豆、植物油的虚拟水含量差异也较明显，这可能与各省的人口，耕地，气候，降水，技术等生产条件有关，如湖南省偏僻地区的技术条件较差，在油料的种植上投入较多，因而造成单位产品的虚拟水含量较高。
利用五省2007年主要农畜产品的生产和贸易数据，计算以上产品的虚拟水消耗和流动情况，结果如表4所示：
注：贸易量为净出口贸易量，其中正数表示净输出量，负数表示净流入量。其中----为数据缺失部分，由于影响不大，计算时均计为0
由表4可知：
（一）五省均为农业大省，粮食产量高，但同时消耗的水资源量也是巨大的，其中湖南省最高，达到1324.84亿立方米，其它四省分别为986.76、1214.53、769.84、1090.11亿立方米。对比2007年五省农业实体用水总量200.18、132.73、122.84、153.81、272.1亿立方米的数据，可得以上产品的间接用水量是实体用水量的3~9倍，说明产品生产所需的水量是远远高于产品实体耗水量的。
（二）湖南、湖北、安徽和江西四省大量输出虚拟水，分别高达488.02、389.08、316.59 、40.59亿立方米，这表明长江中下游地区水资源较为丰富，农畜产品充足，为中国其他缺水省份输出了大量水资源。江苏则为虚拟水进口省份，2007年进口的虚拟水量约为17.77亿立方米。
（三）在产品输出种类上，湖南和湖北较为接近，都是大量输出大米、植物油、蔬菜、肉类，蛋类和水产品。安徽则是面粉的输出大省，面粉输出水量高达181.11亿立方米，此外还输出大量植物油，肉类和鲜蛋，进口鲜奶，水果和烟叶；江西省则主要靠输出大米，植物油和猪肉来换取面粉、牛羊肉、鲜奶、水产品的进口，其中大米输出量为五省最大；江苏省由于靠海，水产品生产丰富，也输出大量小麦和玉米，进口的主要是大豆，植物油和牛羊肉。
对比表2和表4的结果可以发现，基于水足迹计算的农林牧渔虚拟水流出量值要大于投入产出法计算的农林牧渔业虚拟水流出量，这可能是因为用投入产出法计算的农林牧渔业的虚拟水流动，是以假设该部门所有产品所含的虚拟水量相同为前提的，而实际上农业部门内部各产品之间就存在大的差异性，因此基于投入产出法计算的农业虚拟水流出量的结果偏小。
五、结论与建议
通过上面的分析可知，长江中下游五省中，除了江苏省虚拟水流动表现为进口外，其他四省均为虚拟水输出大省，而在虚拟水输出的部门中，农林牧渔业占据了虚拟水消耗和输出的绝大部分。此外，在农林牧渔业内部，各省主要农作物和动物产品在虚拟水的生产和贸易上也存在着较大差异。
水资源作为一种重要的自然资源，对社会经济、生态环境有不可替代的作用。中国是一个水资源短缺，水旱灾害频繁的国家，随着城市工业化、社会发展和人口增加，人类对水资源的需求愈来愈大，同时水环境质量的断恶化也再加剧了水资源短缺的危机。然而长江中下游地区由于相对丰水且水价偏低，水资源的利用较为粗放，随着2011年长江中下游地区严重旱情的出现，受旱五省的农林牧渔业的生产受到制约，长江中下游地区水资源利用的意义性开始体现。但从长期来看，水资源合理而灵活的配置和利用对国民经济的可持续发展有着重要的战略性意义，应得到足够的重视。本文基于长江中下游地区五省的虚拟水贸易情况的分析，提出在干旱情况下五省应对水资源短缺危机的虚拟水贸易战略，具体有以下几点：
（一）调整进出口战略，减少虚拟水输出量
缺水地区经济部门的生产由于受到地理，技术，气候等诸多因素的影响而相对难以改变，但产品的进出口却是可以在短期内得到调整的。在干旱时期，各省应减少相对耗水量大的产品的出口，尤其是农产品。例如湖南省和湖北省虚拟水输出较多的是大米，植物油和猪肉，两省可通过提前这些产品的出口来降低水资源的调出量，为干旱期储备水资源；安徽和江西，江苏省虚拟水输出最多的是面粉，植物油和鲜蛋，两省同样可以考虑减少这些产品的出口，同时五省均可考虑扩大大豆等的进口，以此减少各省生产需水量。
（二）降低完全用水系数，提高水资源利用效率
从文中41部门的用水系数可以看出，各个部门用水效率存在较大差异，用水技术和用水方式直接影响着水资源利用的效率。长期以来，五省各经济部门由于水资源利用的成本较低，因而用水效率未得到足够重视，五省用水效率的提升空间大。中国应充分借鉴国内外发达国家和地区的经验，重视先进用水技术的引进和推广，如农业上的滴灌用水技术，工业上的中水回用等。通过水的节约和重复使用，来达到降低各部门的完全用水系数、提高水资源利用效率的目的。
（三）调整部门生产布局，优化产业结构
从长远来看，水资源是生产的重要投入要素之一，应纳入到各省宏观经济部门布局的考虑中。各省可以密接合国内市场和产品需求缺口，压缩高耗水低效益的经济部门产业结构，促进产业结构升级，采取优化国内资源配置的进口政策，以节约水资源的耗用，获取利用国内外产业比较优势和区位优势带来的利益。各生产部门应积极改进技术，提高内部管理效率，以减少对水资源消耗的依赖，降低由于干旱等原因造成水资源短缺给生产带来的影响程度，维持市场正常的运转秩序，保障人们生产生活的正常进行。
（四）考虑水的社会属性，结合其它方式实施虚拟水贸易战略
水资源是一种特殊资源，除了自然属性，还具有社会属性，因此仅靠实施虚拟水贸易战略达到缓解用水压力的效果具有一定的局限性。虚拟水贸易战略的实施还需考虑区域其他资源及相关经济与社会条件，如各地区目前的水资源管理水平，体制和人力财力支持等社会适应力方面的条件。因此解决中国干旱地区水资源短缺问题的虚拟水贸易战略的制定，应从中国全局出发，考虑不同区域地理和时期特点，并结合其他社会条件分析其可行性后再进行选择，让虚拟水贸易战略的方案更具可持续发展性。此外，实施时应结合节水意识宣传、技术性工程调水、产业结构调整以及社会管理化等方式的同时进行，以达到最好的水资源优化配置效果。
参考文献：
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[4]柳长顺,陈献,刘昌明,杨红.虚拟水交易：解决中国水资源短缺与粮食安全的一种选择.[J]. 资源科学.2005,27(2)：10—15
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[7]孙才志,刘玉玉,陈丽新,张蕾.中国粮食贸易中的虚拟水流动格局与成因分析兼论“虚拟水战略"在中国的适用性.[J].中国软科学2010(7)：36-44
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[11]Takayuki Hatano and Takan l[i Okud Virtual Water Analysis on the Yellow River Basin Using Multiregional I—O Tables.[R].Paper Presented at 15tll International Conference on Input—Output Techniques,2005,Beljing,China.
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[13]中国投入产出学会课题组.国民经济各部门水资源消耗及用水系数的投入产出分析.[J].统计研究,2007,(3)：20-24.
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Study on Virtual Water Trading Strategy Aimed at Alleviating China's Aridity Problem：Case Study of Five Provinces in Middle and Lower Reaches of the Yangtze River
Wang Lianfen，Zhang Min
(Economics and Trade Academy ,Hunan university ,Changsha 410079 ,china )
Abstract:Virtual water is the water used in the production process of goods and services.We set the five provinces in middle and lower reaches of the yangtze river(ie Hunan,Hubei,Anhui,Jiangxi,Jiangsu provinces )as an example, use the input-output analysis and water footprint calculation methods to present virtual water flows. Results show that the five provinces had output large quantity water resources to other areas in the form of virtual water trade,and the farming,forestry,animal,husbandry sector of national econmy flows out the majority compared with other 40 sectors.Meanwhile,different provinces show different features in virtual water trade.Based on the virtual water flows, it is concluded that appropriate virtual water trade strategy can be seen as a feazible solution to solve the serious water shortage problems in arid areas in China.
Key words:Virtual water; Aridity problem; Input-output analysis; Total water consume coefficient ; Water footprint
关键字：虚拟水;干旱问题;投入产出分析;完全耗水系数;水足迹
一、引言
虚拟水也称为“嵌入水”和“外生水”，由英国Tony Allan(1997)[1]教授最早提出，指的是生产商品和服务所需要的水资源数量，如生产l公斤粮食需要用1000升水来灌溉，生产l公斤牛肉需要消耗1.3万升水，生产2克的32兆计算机芯片需要消耗32升水等[2]。虚拟水贸易指的是缺水国家和地区进口富水国家和地区的水密集型产品的贸易，以水作为生产投入的要素，则虚拟水贸易是H-O比较优势理论的典型应用，虚拟水贸易具有成本低，安全等特点，可以实现区域水资源的合理配置，解决部分地区缺水问题。因而，自虚拟水概念被提出以来，虚拟水贸易战略正越来越多地受到各国政府和学术界的重视。
在国内，程国栋(2003)[3]首先引入虚拟水概念，柳长顺等(2005)[4]结合中国水资源分布状况，研究得出虚拟水贸易是解决中国目前和将来水资源短缺与粮食安全的可行、合理的选择；吴争程(2007)[5]运用投入产出法，分析福建省经济贸易中的水调配量，得出福建省以虚拟水的
形式输出了大量水资源；但刘哲等(2010)[6]同时指出不能仅仅从虚拟水角度提倡进口粮食，而应与其他生产要素及影响因素一起综合考虑农产品国际贸易战略的制定。
长江中下游地区由于降水量相对丰富，被认为是中国相对富水的区域，也是虚拟水输出量最大的地区[7]。但2011年以来，长江中下游地区遭遇了50年来最严重干旱，湖北、湖南、江西、安徽、江苏等省份的降水与多年同期相比减少50%左右，严重的旱灾对生产生活产生较大影响。为了缓解旱情，国家采取了下泄三峡水库和各种人工举措，然而实体调水，人工降水等举措的成本都是巨大的。本文基于虚拟水概念，实证分析长江中下游五省2007年虚拟水流动情况，试图从虚拟水贸易战略角度，为缓解五省2011年严重的缺水问题提供一种新思路，并对其可行性进行分析。
二、本文关于虚拟水的计算方法和数据处理
（一）本文的计算方法与思路
为了全面地展现五省虚拟水流动及利用情况，本文组合使用投入产出法和水足迹法进行
计算分析。首先选择投入产出计算方法从整体上展现各省主要部门的水资源流动情况，基于近年来各省总用水量的大部分用于农业生产的计算结果，本文接着利用水足迹法对五省的主要农畜产品的虚拟水流动进行计算，以此从微观角度揭示虚拟水流动的方向，并据此分析虚拟水贸易战略的可行性及提出建议。
（二）投入产出法
投入产出分析方法是从产业层面上将虚拟水测算扩展到包括农产品、工业品和服务产品在内的所有行业产品，近年来国内外较多学者运用投入产出模型计算了区域虚拟水流动问题。如Dietzenbacher(2007)[10]利用投入产出模型，计算了西班牙Andalusia地区的虚拟水贸易状况；Hanato和Okuda(2005)[11]利用投入产出模型，对中国黄河流域各省的虚拟水流向进行了研究；黄晓荣等(2005)[12]利用投入产出模型，测算了宁夏虚拟水的输出量；中国投入产出学会课题组(2007)[13]则计算出了2002年中国国民经济各部门水资源消耗和用水系数，以此来评估中国水资源进出口结构的合理性。
运用投入产出法的虚拟水测度的基本方法步骤为：
在国民经济的投入产出表中，直接消耗系数可以反映各部门的物质技术联系
（1）
式中为直接消耗系数 ，其经济意义为：第j部门生产单位直接消耗第i部门的产品的数量。依据平衡关系的横行和纵行可以分别建立总的平衡关系。
为直接消耗系数矩阵，即，为各部门总产品的列向量，即，为各部门最终产品组成的列向量，即， 有
称为完全需求系数（列昂惕夫逆系数）。
在国民经济投入产出表的基础上，将国民经济各部门用水量纳入投入产出表中，可以形成水资源投入产出表，并依据投入产出原理计算各部门的直接用水系数，完全用水系数，间接用水系数，并求得各部门的虚拟水贸易量。
直接用水系数为
完全用水系数为
间接用水系数为
贸易净输出虚拟水量为
其中，，分别为直接用水系数，完全用水系数和间接用水系数，为净贸易输出虚拟水量，为净出口产值。
（三）水足迹法
水足迹指的是一个国家或地区在一定时间内消费所有产品和服务所需要的水资源量。基于水足迹的计算方法主要有两种：一种是通过用生产树来分级计算虚拟水量，另一种是将产品区分为不同产品类型进行区分计算[8]。二者思路大同小异，基本思想是：对于农作物而言，特定区域作物c的虚拟水含量为：
（8）
其中为区域n作物c的虚拟水含量，m3/t；为区域n作物c生长期内每公顷的需水量，m3/ hm2，参考彭曼- 孟计算公式通过计算作物整个生长期内累积的土壤蒸发量获得；为区域n作物c的产量，t/ hm2。对于动物产品而言，所含虚拟水则由动物整个生命周期消耗的饲料、饮用水、服务活动耗水三个部分按照一定的权重进行计算获得，具体计算较复杂，此处不再列出。
（四）数据来源及处理
本文计算用水系数的数据来自2007年湖南省投入产出表，其中湖南省2007年各部门的用水量数据由《湖南省2007年水资源公报》，《湖南省统计年鉴2008》，《湖南省农业年鉴2008》整理获得；鉴于2007年湖北，安徽，江苏，江西省份用水数据的不可得性，以及考虑到五省份间各部门生产并无较大的生产率差异，其它四省的用水系数采用湖南省的用水系数，五省净出口产出数据来源于2007年各省投入产出表。关于五省主要农畜产品的虚拟水计算，本文借鉴王新华[14]，孙才志[7]及Chapagain[15]等人关于中国动物产品的虚拟水含量的研究结果。五省主要农畜产品的产量及贸易量数据来自于各省2008年统计年鉴及农业年鉴。
三、基于投入产出法的五省各部门虚拟水贸易量的计算及分析
（一）各部门用水系数的计算与分析
根据公式(4)、(5)、(6)，利用湖南省2007年42部门投入产出表及用水量数据，计算出各部门的直接用水系
注：由于投入产出表中石油和天然气开采业的数据均为0，且该行业的水直接和间接消耗量小，为使得结果更准确，此处剔除该部门，最后整理成41部门的用水系数
表1中，以农林牧渔业，电力、热力的生产和供应业，住宿和餐饮业，金属冶炼及压延加工业，化学工业水利、环境和公共设施管理业，公共管理和社会组织，石油加工、炼焦及核燃料加工业，综合技术服务业，批发和零售业等十个部门的完全用水系数为最大。其中，农林牧渔业的完全用水系数达到0.0876，间接用水系数达到0.014。此外，各部门的间接用水系数均小于直接用水系数，仍以农林牧渔业，电力、热力的生产和供应业为较大。
（二）各部门虚拟水贸易量的计算与分析
根据以上完全用水系数及公式(7)，计算2007年各部门虚拟水流出量，列出虚拟水流出量最大的前十部门如表2所示：
注：农林牧渔业：A，金属冶炼及压延加工业：B，电力、热力的生产和供应业：C，批发和零售贸易业：D，纺织业：E，金属制品业：F，其他社会服务业:G, 住宿和餐饮业:H, 非金属矿物制品业:I, 服装皮革羽绒及其制品业:J, 食品制造及烟草加工业:K, 石油加工、炼焦及核燃料加工业:L, 交通运输设备制造业:M, 文化、体育和娱乐业:N, 金属矿采选业:O, 信息传输、计算机服务和软件业:P, 科学研究事业:Q, 金融保险业:R, 邮政业:S, 通信设备、计算机及其他电子设备制造业:S, 非金属矿采选业:T, 煤炭开采和洗选业:U, 租赁和商务服务业:V, 造纸印刷及文教用品制造业:W, 电气、机械及器材制造业:X, 交通运输及仓储业:Y, 综合技术服务业:Z
从表2中可以看出，对于湖南，湖北，安徽，江西四省，虚拟水流出最大的部门仍是农林牧渔业，分别达到了104.49、11.54、44.45、22.88亿立方米，其中湖南省是虚拟水量流出最大省份，接近其它三省的2.4~9倍。湖南、湖北、安徽，江西省份排名均比较靠前的部门有：农林牧渔业，金属冶炼及压延加工业，纺织业，电力、热力的生产和供应业，批发和零售贸易业等。相比而言，江苏省与其它四省的差异最大，江苏省的农业牧渔业表现为虚拟水流入，排名靠前的各部门虚拟水贸易量均较小，此外，江苏省总的虚拟水流动表现为输入大于输出。
从表1和表2的结果中可以看出，农林牧渔业部门的完全用水系数最高，虚拟水流出量占了总流出量的绝大部分，农林牧渔业的虚拟水流出量超过了其他所有部门流出量之和，可见农业牧渔业部门是耗水及虚拟水的流动的主体部门，下面我们利用水足迹法对主要的农作物和动物产品分别进行虚拟水贸易计算，以便从微观角度更好地反映虚拟水流动的方向。
四、基于水足迹法的五省农畜产品虚拟水贸易量的计算及分析
借鉴王新华，孙才志等计算的关于五省稻谷、小麦、大豆、玉米、油菜的虚拟水含量结果，猪肉、牛肉、羊肉、家禽、鲜蛋、鲜奶、水产品、奶酪，酒的虚拟水含量参考Hoekstra和Chapagain等人对中国动物产品的虚拟水含量的研究结果，假定五省相同。整理的结果如表3所示：
表3表明，各个省份的农产品的单位质量虚拟水差别较大，如湖南省的单位质量小麦虚拟水含量接近为江苏省的两倍。此外，大豆、植物油的虚拟水含量差异也较明显，这可能与各省的人口，耕地，气候，降水，技术等生产条件有关，如湖南省偏僻地区的技术条件较差，在油料的种植上投入较多，因而造成单位产品的虚拟水含量较高。
利用五省2007年主要农畜产品的生产和贸易数据，计算以上产品的虚拟水消耗和流动情况，结果如表4所示：
注：贸易量为净出口贸易量，其中正数表示净输出量，负数表示净流入量。其中----为数据缺失部分，由于影响不大，计算时均计为0
由表4可知：
（一）五省均为农业大省，粮食产量高，但同时消耗的水资源量也是巨大的，其中湖南省最高，达到1324.84亿立方米，其它四省分别为986.76、1214.53、769.84、1090.11亿立方米。对比2007年五省农业实体用水总量200.18、132.73、122.84、153.81、272.1亿立方米的数据，可得以上产品的间接用水量是实体用水量的3~9倍，说明产品生产所需的水量是远远高于产品实体耗水量的。
（二）湖南、湖北、安徽和江西四省大量输出虚拟水，分别高达488.02、389.08、316.59 、40.59亿立方米，这表明长江中下游地区水资源较为丰富，农畜产品充足，为中国其他缺水省份输出了大量水资源。江苏则为虚拟水进口省份，2007年进口的虚拟水量约为17.77亿立方米。
（三）在产品输出种类上，湖南和湖北较为接近，都是大量输出大米、植物油、蔬菜、肉类，蛋类和水产品。安徽则是面粉的输出大省，面粉输出水量高达181.11亿立方米，此外还输出大量植物油，肉类和鲜蛋，进口鲜奶，水果和烟叶；江西省则主要靠输出大米，植物油和猪肉来换取面粉、牛羊肉、鲜奶、水产品的进口，其中大米输出量为五省最大；江苏省由于靠海，水产品生产丰富，也输出大量小麦和玉米，进口的主要是大豆，植物油和牛羊肉。
对比表2和表4的结果可以发现，基于水足迹计算的农林牧渔虚拟水流出量值要大于投入产出法计算的农林牧渔业虚拟水流出量，这可能是因为用投入产出法计算的农林牧渔业的虚拟水流动，是以假设该部门所有产品所含的虚拟水量相同为前提的，而实际上农业部门内部各产品之间就存在大的差异性，因此基于投入产出法计算的农业虚拟水流出量的结果偏小。
五、结论与建议
通过上面的分析可知，长江中下游五省中，除了江苏省虚拟水流动表现为进口外，其他四省均为虚拟水输出大省，而在虚拟水输出的部门中，农林牧渔业占据了虚拟水消耗和输出的绝大部分。此外，在农林牧渔业内部，各省主要农作物和动物产品在虚拟水的生产和贸易上也存在着较大差异。
水资源作为一种重要的自然资源，对社会经济、生态环境有不可替代的作用。中国是一个水资源短缺，水旱灾害频繁的国家，随着城市工业化、社会发展和人口增加，人类对水资源的需求愈来愈大，同时水环境质量的断恶化也再加剧了水资源短缺的危机。然而长江中下游地区由于相对丰水且水价偏低，水资源的利用较为粗放，随着2011年长江中下游地区严重旱情的出现，受旱五省的农林牧渔业的生产受到制约，长江中下游地区水资源利用的意义性开始体现。但从长期来看，水资源合理而灵活的配置和利用对国民经济的可持续发展有着重要的战略性意义，应得到足够的重视。本文基于长江中下游地区五省的虚拟水贸易情况的分析，提出在干旱情况下五省应对水资源短缺危机的虚拟水贸易战略，具体有以下几点：
（一）调整进出口战略，减少虚拟水输出量
缺水地区经济部门的生产由于受到地理，技术，气候等诸多因素的影响而相对难以改变，但产品的进出口却是可以在短期内得到调整的。在干旱时期，各省应减少相对耗水量大的产品的出口，尤其是农产品。例如湖南省和湖北省虚拟水输出较多的是大米，植物油和猪肉，两省可通过提前这些产品的出口来降低水资源的调出量，为干旱期储备水资源；安徽和江西，江苏省虚拟水输出最多的是面粉，植物油和鲜蛋，两省同样可以考虑减少这些产品的出口，同时五省均可考虑扩大大豆等的进口，以此减少各省生产需水量。
（二）降低完全用水系数，提高水资源利用效率
从文中41部门的用水系数可以看出，各个部门用水效率存在较大差异，用水技术和用水方式直接影响着水资源利用的效率。长期以来，五省各经济部门由于水资源利用的成本较低，因而用水效率未得到足够重视，五省用水效率的提升空间大。中国应充分借鉴国内外发达国家和地区的经验，重视先进用水技术的引进和推广，如农业上的滴灌用水技术，工业上的中水回用等。通过水的节约和重复使用，来达到降低各部门的完全用水系数、提高水资源利用效率的目的。
（三）调整部门生产布局，优化产业结构
从长远来看，水资源是生产的重要投入要素之一，应纳入到各省宏观经济部门布局的考虑中。各省可以密接合国内市场和产品需求缺口，压缩高耗水低效益的经济部门产业结构，促进产业结构升级，采取优化国内资源配置的进口政策，以节约水资源的耗用，获取利用国内外产业比较优势和区位优势带来的利益。各生产部门应积极改进技术，提高内部管理效率，以减少对水资源消耗的依赖，降低由于干旱等原因造成水资源短缺给生产带来的影响程度，维持市场正常的运转秩序，保障人们生产生活的正常进行。
（四）考虑水的社会属性，结合其它方式实施虚拟水贸易战略
水资源是一种特殊资源，除了自然属性，还具有社会属性，因此仅靠实施虚拟水贸易战略达到缓解用水压力的效果具有一定的局限性。虚拟水贸易战略的实施还需考虑区域其他资源及相关经济与社会条件，如各地区目前的水资源管理水平，体制和人力财力支持等社会适应力方面的条件。因此解决中国干旱地区水资源短缺问题的虚拟水贸易战略的制定，应从中国全局出发，考虑不同区域地理和时期特点，并结合其他社会条件分析其可行性后再进行选择，让虚拟水贸易战略的方案更具可持续发展性。此外，实施时应结合节水意识宣传、技术性工程调水、产业结构调整以及社会管理化等方式的同时进行，以达到最好的水资源优化配置效果。
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Study on Virtual Water Trading Strategy Aimed at Alleviating China's Aridity Problem：Case Study of Five Provinces in Middle and Lower Reaches of the Yangtze River
Wang Lianfen，Zhang Min
(Economics and Trade Academy ,Hunan university ,Changsha 410079 ,china )
Abstract:Virtual water is the water used in the production process of goods and services.We set the five provinces in middle and lower reaches of the yangtze river(ie Hunan,Hubei,Anhui,Jiangxi,Jiangsu provinces )as an example, use the input-output analysis and water footprint calculation methods to present virtual water flows. Results show that the five provinces had output large quantity water resources to other areas in the form of virtual water trade,and the farming,forestry,animal,husbandry sector of national econmy flows out the majority compared with other 40 sectors.Meanwhile,different provinces show different features in virtual water trade.Based on the virtual water flows, it is concluded that appropriate virtual water trade strategy can be seen as a feazible solution to solve the serious water shortage problems in arid areas in China.
Key words:Virtual water; Aridity problem; Input-output analysis; Total water consume coefficient ; Water footprint