提高水资源使用效率对南亚国家的经济影响分析
Badri G. Narayanan, Vishakha Gandhi and Pankhuri Bansal
（发表于孟加拉国最高等级政策研究所的政策期刊上。由英飞咨询合伙人Badri N. Gopalakrishnan参与撰写。如您有需要做定制化的政策分析，欢迎 联系我们！）
背景
众所周知南亚国家在未来十年可能会面临水资源危机。随着经济迅速增长，人口增长将大大提高对水的需求，尤其是灌溉这种水资源利用率（WUE）很低的领域。但灌溉的效率还有很大的提高空间：研究发现，相比东南亚地区， WUE的提高将给南亚地区带来更大的利益。
对于南亚国家，农业占国民生产总值份额（GDP）相对较大（孟加拉国15%，印度19%，尼泊尔32%，巴基斯坦12%，斯里兰卡21%）。这些国家的农作物种植对灌溉的依赖程度很高，而潜在收成和实际收成之间差异较大。通过提高水资源的平均每滴水带来的收成（crop per drop），实际收成增加且水资源和土地得到了更有效的利用。
有两种方式提高灌溉的WUE：1）改善灌溉中向农作物输送水资源的过程；2）改善农作物对水的利用吸收。灌溉收成和雨水种植的收成之间的差距解释了WUE提高对各地区农作物产出的的不同影响。如果这个差距很大，那么农作物产出会因WUE增加而得到非常大的提高。本文总结了一篇由Farzad Taheripour, Thomas Hertel, Badri Narayanan, Sebnem Sahin所著的学术论文的研究结果。此论文题为“提高灌溉中水资源利用率对南亚国家的经济和土地利用的影响分析”（Economic and land use impact of improving water use efficiency in irrigation in South Asia），并于2016年发表在环境保护期刊（Journal of Environmental Protection）。
提高水资源利用率的影响分析
为了分析提高WUE带来的影响，上述论文使用了高级可计算一般均衡模型（CGE），此模型包含了水资源和土地的生物物理学数据。文中所用分析框架是GTAP环境模型（即GTAP-E）的延伸，在模型中引入了能源投入的替代关系。在本模型中，为了节约用水，即可以用劳动力、资本和能源来替代水资源消费，也可以对WUE施加外生冲击。模型假设能源和资本在经济活动中是可以互相替代的投入要素，但主要的能源行业除外，如天然气、煤炭和原油行业。
为了使模型更适合研究生物燃料生产和政策带来的经济和环境的影响，模型引入了农业生态区（agro-ecological zone，AEZ），生物燃料及生物燃料副产品。这个新模型名为GTAP-BIO并被广泛用于分析全球范围内生物燃料生产的带来的影响。最近，为了追踪一个国家对水资源和土地的需求和供给并且引入水资源不同用途之间的竞争关系，GTAP-BIO被修改，其空间精度达到每个AEZ上的河流流域。这个修改后的模型名为GTAP-BIO-W。这个模型能让我们研究提高WUE多大程度上将增加南亚国家的食品产出，以及它如何改变对灌溉土地的需求和土地利用。通过研究几种不同灌溉WUE的假设情景，文章针对南亚国家提高水资源利用率的相对成本收益提出了见解。
结果
研究结果发现，对于孟加拉国，WUE提高40%减少了7.8%的雨水种植小麦所占小麦总产出份额；印度是2.7%，尼泊尔是1.5%，巴基斯坦是1.7%，斯里兰卡是4%，南亚其他国家是19.2%。
即使水资源利用率仅提高10%，南亚国家的食品产出也显著增长。以2011年的价格为基数，孟加拉国每年食品产出将增加7.39亿美元（1.4%），印度增加78.87亿美元（1.2%），尼泊尔增加0.46亿美元（0.6%），巴基斯坦增加18.47亿美元（1.3%），斯里兰卡增加0.81亿美元（0.3%），南亚其他国家增加2.14亿美元（2.2%）。当利用率提高40%时，相应的数字分别增加到27.17亿美元（5%），264.26亿美元（4%），1.11亿美元（1.4%），61.02亿美元（4.4%），2.12亿美元（0.9%）和6.11亿美元（6.3%）（见图1）。
WUE增加10%分别使得孟加拉国、印度、尼泊尔、巴基斯坦、斯里兰卡和其他南亚国家的灌溉农业用地增加3.9%（268000亩），7.3%（5503000亩），5.9%（87000亩），3.1%（544000亩），2.3%（20000亩）和7%（126000亩）（见图2）。
WUE增加导致的食品生产扩展使得南亚国家食品净出口增加。WUE增加10%时，以2011年价格为基数，孟加拉国、印度、尼泊尔、巴基斯坦、斯里兰卡和其他南亚国家的食品净出口分别增加2.9亿美元, 21.89亿美元, 0.25亿美元, 7.97亿美元和1.36 亿美元。WUE增加40%时相应数字分别为10.17亿美元, 72.42亿美元, 0.59亿美元, 27.84亿美元和 3.68 亿美元（见图3）。
WUE增加10%分别使得孟加拉国、印度、尼泊尔、巴基斯坦、斯里兰卡和其他南亚国家的GDP增加1.1%, 0.5% 0.2%, 0.6%, 0.2% and 0.5%。相应的年增长货币价值分别为：孟加拉国12亿美元，印度87亿美元，尼泊尔0.34亿美元，巴基斯坦11.6亿美元，斯里兰卡1.46亿美元，南亚其他国家1亿美元。灌溉WUE提高通过以下几种途径提高了GDP：1）它增加了农作物收成，因此促进了农业产出； 2）它节约了农业用水因而促进了非农行业的增长。它对整体福利的影响于对GDP的影响不同。对于孟加拉国、巴基斯坦和斯里兰卡的消费者来说，WUE提高带来的货币价值高于GDP增长。对于印度、尼泊尔和南亚其他国家则不然（见图4）。
政策建议
WUE提高将带来食品产出的增加以及食品价格的下降，这对南亚国家食品供应保障做出了贡献。农业和灌溉的政策制定者们都了解提高WUE的好处，他们缺少的是对整体经济利益的定量估计。使用先进实证分析工具的最新研究正在解决这个问题。然而，考虑到有限资源，如何为提高WUE提供资金仍是个问题。在投资净收益为正的前提下，上述分析可以使我们通过考虑各种政策选择以解决资金来源问题。这种分析方式对于有效的政策制定非常有利。
翻译：欧阳梦春