تحلیل روند آب مصرفی صنایع ایران: رویکرد تجزیه شاخص دیویژیا

نوع مقاله : علمی- پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد اقتصاد، دانشکده اقتصاد، مدیریت و حسابداری، دانشگاه یزد

2 استادیار دانشکده اقتصاد، مدیریت و حسابداری دانشگاه یزد

3 دانشیار دانشکده اقتصاد، مدیریت و حسابداری، دانشگاه یزد

10.30465/jnet.2022.40648.1869

چکیده

همراه با رشد جمعیت و توسعه صنعت، تقاضای آب در مناطق مختلف جهان به شدت افزایش یافته است. افزایش تقاضای آب و تغییرات آب و هوایی و محدودیت منابع آب موجب شدند که بحران آب شدیدتر شود. این مسئله در کشور در حال‏ توسعه‌ای چون ایران که در کمربند خشک جهان قرار دارد، بسیار جدی است. در همین راستا، پژوهش حاضر به واکاوی آب مصرفی بخش صنعت ایران طی دوره ۱۳۷۵-۱۳۹۶ می ‏پردازد. تغییرات تقاضای آب صنایع ایران (در سطح کدهای دورقمی ISIC) با استفاده از روش میانگین لگاریتمی دیویژیا (LMDI) بر اساس سه عامل رشد اقتصادی، بهره‏ وری و ساختار صنعت تفکیک شده است. یافته‏ های تجزیه دیویژیا بر اساس سال پایه ثابت 1375 نشان داد افزایش تولید صنعتی بیشترین سهم را در افزایش تقاضای آب صنعتی داشته و سهم آن در طی دوره ۵ تا ۲۱ ساله از ۴۳ درصد به نزدیک ۷۰ درصد (حدود یک‌ونیم برابر) افزایش یافته است. در مقابل، اثر ضریب فنی در کاهش تقاضای آب به نصف کاهش پیدا کرده که منعکس ‏کننده کاهش سهم بهبود بهره ‏وری در صرفه‏ جویی آب است. همچنین تغییر ساختار صنعت (به نفع کاهش سهم صنایع آب ‏بر) بسیار جزئی تقاضای آب را کاهش داده است. پس اثر ضریب فنی و اثر ساختاری موجب کاهش تقاضای آب شده‌اند؛ اما نتوانسته‌اند اثر افزایش تولید صنعتی را خنثی کنند. بنابراین در صورت ادامه روند فعلی، انتخاب میان بقا صنعت یا رفع تنش ‏های آبی دور از انتظار نخواهد بود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Analysis of trend of water consumption in Iranian industries: Divisia index decomposition approach

نویسندگان [English]

  • Ameneh Zare 1
  • Mehdi Hajamini 2
  • Mohammad Ali Feizpour 3
1 M.A. in Economics, Yazd University
2 Assistant Professor in Economics, Department of Economics, Yazd University
3 Associate Professor in Economics, Yazd University
چکیده [English]

With population growth and industry development, water demand has dramatically increased in different regions of the world. Rising water demand, climate change, and limited water resources have exacerbated the global water crisis. This issue is very important in a developing country like Iran, which is in the dryland belt of the world. In this regard, the present study investigates the water consumption of Iran’s industrial sector during the period 1996-2017. Using the Logarithmic Mean Divisia Index (LMDI) method, changes in water demand (in two-digit ISIC level) are divided three factors of economic growth, technical coefficient (inverse productivity) and structure of the industry. Findings based on the fixed base year of 1996 showed that the share of industrial production has increased one and a half times during the period of 5 to 21 years (from 43% to 70%). In contrast, the effect of the technical coefficient on reducing water demand has been halved, reflecting a reduction in the share of productivity improvement in water saving. Also restructuring the industry (in favor of reducing the share of water-intensive industries) somewhat reduced water demand. Then the increase in industrial production has been the main driving force of the water consumption, while improving productivity and increasing share of lower water-intensive industries have not been able to neutralize it. Hence, if the current trend continues, the choice between the survival of the industry or the reduction of water stress will not be far from expected.

کلیدواژه‌ها [English]

  • water crisis؛ water consumption؛ industry؛ logarithmic mean Divisia index method JEL Classification: C69
  • L60
  • Q25
ابونوری، عباسعلی و مهرعلی، اکرم. (۱۳۹۱). تحلیل اثرات یارانه بر تقاضای آب خانگی شهر تهران. فصلنامه پژوهشنامه اقتصادی (رویکرد اسلامی- ایرانی)، ۱۲(۴۵)، ۱-۲۶.
اسماعیلی‌فرد، مریم و کاوه‌فیروز، حسن. (۱۳۹۵). آﺳﯿﺐ ﺷﻨﺎﺳﯽ ﺳﯿﺎست‌گذاری آب در اﯾﺮان. راﻫﺒﺮد اﺟﺘﻤﺎعی و فرهنگی، ۵(۲۱)، ۱۶۹-۱۹۷.
بدیع‌برزین، حسین و هاشمی‌تبار، محمود و حسینی، سید مهدی. (۱۳۹۸). اثر روش‌های قیمت‌گذاری و سهمیه‌بندی آب آبیاری بر الگوی کشت و تقاضای آب در دشت سیستان. نشریه پژوهش آب در کشاورزی، ۳۳(۳)، ۴۷۸-۴۶۳.
تهامی‌پور زرندی، مرتضی و قربانی، محمد. (۱۳۹۸). اندازه‌گیری و تحلیل تقاضای آب ویژه محصولات کشاورزی و جایگاه ایران در تجارت با سایر کشورها. فصلنامه اقتصاد و الگوسازی، ۱۲(۲)، ۱۵۵-۱۸۳.
تهامی‌پور، مرتضی. (۱۳۹۶). ارزش اقتصادی، رویکردی برای مدیریت تقاضای آب در مصارف صنعتی مطالعه موردی: صنایع تولید مواد شیمیایی. مجله آب و فاضلاب، ۲۸(۱)، ۷۴-۷۳.
خاکپور، امیر و مهردادی، ناصر و ترابیان، علی و گلبابایی‌کوتنایی، فرشاد و پازوکی، امیر. (۱۳۹۷). توسعه مدل‌های خطی و کمینه کردن مصرف آب و تولید پساب در صنعت فراوری مس، مطالعه موردی: مجمع مس خاتون‌آباد. مجله آب و فاضلاب، ۲۹(۱)، ۷۰-۸۰.
رحیمی، عبدالرحیم و محمودی، رمضان‌علی و کلانتری، مجید و داودآبادی، محمد و سیدزاده، سید علی. (۱۳۹۲). بررسی نظام تعرفه‌ای آب در کشورهای اروپایی در راستای استراتژی‌های مدیریت تقاضای آب. مطالعات مدیریت شهری، ۵(۱۴)، ۶۵-۷۵.
سالنامه آماری آب کشور ۱۳۹۴-۱۳۹۳. (۱۳۹۷). انتشارات دفتر برنامه ریزی کلان آب و آبفای وزارت نیرو.
سلطانی، غلامرضا. (۱۳۹۱). بررسی تطبیقی الگوی مصرف و مدیریت تقاضای آب کشاورزی در کشورهای منطقه‌ی منا (خاورمیانه و شمال آفریقا). تحقیقات اقتصاد کشاورزی، ۴(۲)، ۱-۲۵.
شهرکی، جواد و رهنما، علی و خاکسارآستانه، حمیده. (۱۳۹۷). مدیریت تقاضای مصرف آب با رویکرد اقتصادی در شمال استان سیستان و بلوچستان. اکوهیدرولوژی، ۵(۳)، ۱۰۳۷-۱۰۴۹.
شهیکی‌تاش، محمدنبی و موسوی، هانیه و خواجه حسنی رابری، مصطفی. (۱۳۹۹). برآورد پارامتریک تابع تقاضای شرطی آب در صنایع کارخانه‌ای ایران. فصلنامه علمی پژوهش‌های اقتصاد صنعتی، ۴(۱۱)، ۲۵-۳۸.
صبوحی‌صابونی، محمود و جلالی‌موحد، امیر و شیرزادی لسکوکلایه، سمیه و ضرغامی، مهدی و فلفلانی، فرشید. (۱۳۹۸). بررسی اثر مدیریت تقاضای آبیاری بر تعادل منابع آب و رفاه اقتصادی کشاورزان (مطالعه موردی: حوضه آبریز نیشابور). آبیاری و زهکشی ایران، ۱۳(۴)، ۹۹۸-۱۰۰۹.
کرباسی، علیرضا و رفیعی‌دارانی، هادی. (۱۳۹۳). بررسی تغییراجزای تقاضای نهایی اقتصاد برمصرف آب در بخش کشاورزی: تحلیل داده-ستانده در استان خراسان رضوی. اقتصاد کشاورزی و توسعه، ۲۲(۸۵)، ۳۷-۶۳.
محمدجانی، اسماعیل و یزدانیان، نازنین. (۱۳۹۳). تحلیل وضعیت بحران آب در کشور و الزامات مدیریت آن. فصلنامه روند، ۲۱(۶۵ و ۶۶)، ۱۱۷-۱۴۴.
مرکز آمار ایران (۱۳۸۵-۱۳۹۷-۱۳۹۸). سالنامه آماری، تهران.
مظفری، محمدمهدی. (۱۳۹۵). مدیریت تقاضای آب آبیاری در دشت اردلان با تأکید بر سیاست قیمت‌گذاری. نشریه حفاظت منابع آب و خاک، ۵(۴)، ۴۷-۶۸.
مهکویی، حجت. (۱۳۹۵). ﻧﮕﺎﻫﻲ ﺑﻪ ﻫﻴﺪﺭﻭﭘﻠﻴﺘﻴﻚ ﻳﺎ ﻭﺿﻊ ﻣﻨﺎﺑﻊ ﺁﺏ‌ ﺩﺭﺟﻬﺎﻥ. سیاسی- اقتصادی، ۳۱(۳۰۵)، ۱۸۰-۱۹۷.
نهاوندی، نسیم و احمدیان، علی. (۱۳۹۸). تحلیل دینامیک تقاضای آب: مطالعه موردی شهر قم. تحقیقات منابع آب ایران، ۱۵(۱)، ۳۷۷-۳۷۲.
Allan, G.J., McGrane, S.J., Roy, G., & Baer, T. M. (2020). Scotland's industrial water use: Understanding recent changes and examining the future. Environmental Science & Policy106, 48-57.
Ang B.W., Choi K.-H. (1997). Decomposition of aggregate energy and gas emission intensities for industry: A refined Divisia index method. Energy Journal, 18(3), 59-73.
Ang, B. W. (2004). Decomposition analysis for policymaking in energy: which is the preferred method? Energy policy32(9), 1131-1139.‏
Ang, B. W., & Zhang, F. Q. (2000). A survey of index decomposition analysis in energy and environmental studies. Energy25(12), 1149-1176.‏
Arbués, F., Garcıa-Valiñas, M. Á., & Martı́nez-Espiñeira, R. (2003). Estimation of residential water demand: a state-of-the-art review. The Journal of Socio-Economics32(1), 81-102.‏
Bazza, M., & Najib, R. (2003, April). Towards improved water demand management in agriculture in the Syrian Arab Republic. In First National Symposium on Management and Rationalization of Water Resources Use in Agriculture, Damascus (pp. 28-29).‏
Bijl, D. L., Bogaart, P. W., Kram, T., de Vries, B. J., & van Vuuren, D. P. (2016). Long-term water demand for electricity, industry and households. Environmental Science & Policy55, 75-86.‏
Carvalho, T. M. N., & de Souza Filho, F. D. A. (2021). A data-driven model to evaluate the medium-term effect of contingent pricing policies on residential water demand. Environmental Challenges3, 100033.‏
FAO. (2017) headquarters in Rome, Italy, the partners and stakeholders of the Global Framework for Action to Cope with Water Scarcity in Agriculture in a Changing Climate (the Global Framework) agree to this statement.
Flores-Cayuela, C. M., González-Perea, R., Camacho-Poyato, E., & Montesinos, P. (2021). Verifiable Water Use Inventory Using ICTs in Industrial Agriculture. In Water Footprint (pp. 1-34). Springer, Singapore.‏
González, P. F., Landajo, M., & Presno, M. J. (2014). The Driving Forces of Change in Environmental Indicators: An Analysis Based on Divisia Index Decomposition Techniques (Vol. 25). Springer.‏
Griffin, R. C. (2006). Water resource economics: The analysis of scarcity, policies, and projects. MIT press.‏
Li, J., Fei, L., Li, S., Xue, C., Shi, Z., & Hinkelmann, R. (2020). Development of “water-suitable” agriculture based on a statistical analysis of factors affecting irrigation water demand. Science of The Total Environment744, 140986.‏
Li, Y., Wang, S., & Chen, B. (2019). Driving force analysis of the consumption of water and energy in China based on LMDI method. Energy Procedia158, 4318-4322.‏
Long, H., Lin, B., Ou, Y., & Chen, Q. (2019). Spatio-temporal analysis of driving factors of water resources consumption in China. Science of the Total Environment690, 1321-1330
Machado, C. H., Bilotta, P., & do Amaral, K. J. (2020). Mapping the Industrial Water Demand from Metropolitan Region of Curitiba (Brazil) for Supporting the Effluent Reuse from Wastewater Treatment Plants. In International Business, Trade and Institutional Sustainability (pp. 899-914). Springer, Cham.‏
Olivarez-Areyan, J. J., Nápoles-Rivera, F., & El-Halwagi, M. M. (2021). Macroscopic water networks optimization considering unsatisfied demand and deep wells dynamic level. Computers & Chemical Engineering145, 107160.‏
Oyebode, O., Babatunde, D. E., Monyei, C. G., & Babatunde, O. M. (2019). Water demand modelling using evolutionary computation techniques: integrating water equity and justice for realization of the sustainable development goals. Heliyon5(11), e02796
Shang, Y., Lu, S., Shang, L., Li, X., Wei, Y., Lei, X., ... & Wang, H. (2016). Decomposition methods for analyzing changes of industrial water use. Journal of Hydrology543, 808-817.‏
Sun, J.W. (1996). “Quantitative Analysis of Energy Consumption, Efficiency and Savings Ang B.W., Choi K.-H. (1997). Decomposition of aggregate energy and gas emission intensities
Sun, J.W. (1998). Changes in energy consumption and energy intensity: a complete decomposition model. Energy economics20(1), 85-100.‏
Vallee, D., Margat, J., Eliasson, A., & Hoogeveen, J. (2003). Review of world water resources by country. Food and Agricultural Organization of the United Nations.‏
Wang, Q., & Wang, X. (2020). Moving to economic growth without water demand growth--a decomposition analysis of decoupling from economic growth and water use in 31 provinces of China. Science of The Total Environment726, 138362.‏
Wang, X. J., Zhang, J. Y., Shahid, S., Bi, S. H., Elmahdi, A., Liao, C. H., & Li, Y. D. (2018). Forecasting industrial water demand in Huaihe River Basin due to environmental changes. Mitigation and Adaptation Strategies for Global Change23(4), 469-483.‏
Water, U. N. (2018). Nature-based solutions for water. The United Nations World water development Report.‏
Weerasooriya, R. R., Liyanage, L. P. K., Rathnappriya, R. H. K., Bandara, W. B. M. A. C., Perera, T. A. N. T., Gunarathna, M. H. J. P., & Jayasinghe, G. Y. (2021). Industrial water conservation by water footprint and sustainable development goals: a review. Environment, Development and Sustainability, 1-49.‏
Wei, S., Lei, A., & Islam, S. N. (2010). Modeling and simulation of industrial water demand of Beijing municipality in China. Frontiers of Environmental Science & Engineering in China4(1), 91-101.‏
Wood, R., Lenzen, M. (2006). Zero-value problems of the logarithmic mean divisia index decomposition method. Energy Policy, 34, 1326-1331.
Yao, L., Xu, J., Zhang, L., Pang, Q., & Zhang, C. (2019). Temporal-spatial decomposition computing of regional water intensity for Yangtze River Economic Zone in China based on LMDI model. Sustainable Computing: Informatics and Systems21, 119-128.‏
Zhang, C., Wu, Y., & Yu, Y. (2020). Spatial decomposition analysis of water intensity in China. Socio-Economic Planning Sciences69, 100680.‏
Zhang, S., Su, X., Singh, V. P., Ayantobo, O. O., & Xie, J. (2018). Logarithmic Mean Divisia Index (LMDI) decomposition analysis of changes in agricultural water use: a case study of the middle reaches of the Heihe River basin, China. Agricultural Water Management208, 422-430.‏
Zhao, X., Tillotson, M. R., Liu, Y. W., Guo, W., Yang, A. H., & Li, Y. F. (2017). Index decomposition analysis of urban crop water footprint. Ecological Modelling348, 25-32.‏
Zou, M., Kang, S., Niu, J., & Lu, H. (2018). A new technique to estimate regional irrigation water demand and driving factor effects using an improved SWAT model with LMDI factor decomposition in an arid basin. Journal of Cleaner Production185, 814-828.‏