李春華, 張德瓊，方益杭，尹 文

(1.北京師范大學(xué) 地表過程與資源生態(tài)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100875；2.中南林業(yè)科技大學(xué) 理學(xué)院,湖南長沙 4100043；3.北京師范大學(xué) 民政部-教育部減災(zāi)與應(yīng)急管理研究院，北京100875；4.長沙市林業(yè)局，湖南 長沙 410205)

基于IO模型的2008年冰雪災(zāi)害對湖南省經(jīng)濟(jì)影響的定量評估

李春華1,2,3,4, 張德瓊4，方益杭2，尹 文2

(1.北京師范大學(xué) 地表過程與資源生態(tài)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100875；2.中南林業(yè)科技大學(xué) 理學(xué)院,湖南長沙 4100043；3.北京師范大學(xué) 民政部-教育部減災(zāi)與應(yīng)急管理研究院，北京100875；4.長沙市林業(yè)局，湖南 長沙 410205)

自然災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失包括直接經(jīng)濟(jì)損失和間接經(jīng)濟(jì)損失,而間接經(jīng)濟(jì)損失是刻畫自然災(zāi)害強(qiáng)度、衡量經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)脆弱性的重要指標(biāo)，加強(qiáng)間接經(jīng)濟(jì)損失評估具有十分重要的意義。以2008年湖南省冰雪災(zāi)害為例，應(yīng)用投入產(chǎn)出模型對災(zāi)害過程中電力供應(yīng)故障對湖南省造成的經(jīng)濟(jì)影響進(jìn)行評估，結(jié)果顯示：2008年雪災(zāi)中的電力供應(yīng)故障造成湖南省產(chǎn)業(yè)部門總產(chǎn)品的間接經(jīng)濟(jì)損失接近27.5億元、總的增加值損失為7.99億元。通過投入產(chǎn)出模型分析部門總產(chǎn)出的間接經(jīng)濟(jì)和增加值損失，有助于制定減災(zāi)政策和為社會的可持續(xù)發(fā)展決策服務(wù)。

投入產(chǎn)出模型；部門總產(chǎn)出損失；增加值損失；電力供應(yīng)故障

湖南省是自然災(zāi)害頻繁的省份，每年的自然災(zāi)害不僅造成了大量人員傷亡，還造成了重要的基礎(chǔ)設(shè)施損壞，嚴(yán)重制約了經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。自然災(zāi)害的經(jīng)濟(jì)損失包括直接經(jīng)濟(jì)損失和間接經(jīng)濟(jì)損失。間接經(jīng)濟(jì)損失是衡量現(xiàn)代國民經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)脆弱性的重要指標(biāo)，是災(zāi)害評估的重要參考依據(jù)，加強(qiáng)間接經(jīng)濟(jì)損失評估具有十分重要的意義。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會分工的進(jìn)一步細(xì)化，整個國民經(jīng)濟(jì)體系的各個產(chǎn)業(yè)部門相互依賴程度越來越高，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的脆弱性也越來越大。這樣，自然災(zāi)害在某些產(chǎn)業(yè)部門造成的直接經(jīng)濟(jì)損失可能會進(jìn)一步在整個國民經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)傳播，并呈波及放大效應(yīng)，影響各個產(chǎn)業(yè)部門的正常運(yùn)行。2008年湖南省的冰雪災(zāi)害造成的電力供應(yīng)故障引發(fā)的波及效應(yīng)非常的明顯。

國內(nèi)學(xué)者對間接經(jīng)濟(jì)損失評估進(jìn)行了一系列研究。胡愛軍、李寧等對利用IIM模型方法研究極端天氣事件導(dǎo)致基礎(chǔ)設(shè)施破壞間接經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行了評估[1]；路琮、魏一鳴等建立災(zāi)害對國民經(jīng)濟(jì)影響的定量分析模型及其應(yīng)用[2]；顧振華等基于投入產(chǎn)出模型進(jìn)行災(zāi)害產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性損失計量[3]；向蓉美、孫惠娜等對重大自然災(zāi)害統(tǒng)計及間接經(jīng)濟(jì)損失評估方進(jìn)行了理論和實(shí)證研究[4]。

國外學(xué)者則運(yùn)用了多種模型進(jìn)行全面定量計算間接經(jīng)濟(jì)損失，這些模型主要包括生產(chǎn)函數(shù)模型、一般均衡模型、社會核算矩陣模型、經(jīng)驗(yàn)系數(shù)法、投入產(chǎn)出模型等[5-9]?？偟膩碚f，投入產(chǎn)出模型相對于其它模型的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)量最小、形式最為簡單，因此容易計算自然災(zāi)害對經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)造成的連鎖反應(yīng)和波及反應(yīng)，且間接經(jīng)濟(jì)損失到各產(chǎn)業(yè)部門，便于進(jìn)行產(chǎn)業(yè)部門間和區(qū)域間的對比分析。

自然災(zāi)害會影響國民經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)正常運(yùn)行，因此對自然災(zāi)害引起的經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行正確合理的評估具有重要意義。本文以2008年湖南省冰雪災(zāi)害為例，運(yùn)用投入產(chǎn)出模型，研究冰雪災(zāi)害造成的電力供應(yīng)故障對其他產(chǎn)業(yè)部門的部門關(guān)聯(lián)反應(yīng)，定量分析各產(chǎn)業(yè)部門總產(chǎn)出的間接經(jīng)濟(jì)損失和增加值損失。

1 自然災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失的評估模型

1.1 基于投入產(chǎn)出模型的自然災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失的內(nèi)涵

自然災(zāi)害引起的經(jīng)濟(jì)損失包括直接經(jīng)濟(jì)損失和間接經(jīng)濟(jì)損失。如何利用基于投入產(chǎn)出模型研究自然災(zāi)害引起的經(jīng)濟(jì)損失，首先要理解直接經(jīng)濟(jì)損和間接經(jīng)濟(jì)損失的概念。目前國內(nèi)外的學(xué)者對直接經(jīng)濟(jì)損失定義比較一致，直接經(jīng)濟(jì)損失是指災(zāi)害直接造成的物質(zhì)形態(tài)的破壞，如糧食產(chǎn)量的下降，房屋建筑、公共設(shè)施及設(shè)備的破壞等，通常以財產(chǎn)的重置成本計算[10]。一般認(rèn)為，間接經(jīng)濟(jì)損失是由直接經(jīng)濟(jì)損失引起的波及影響。黃渝祥等將間接經(jīng)濟(jì)損失分為停產(chǎn)損失、中間投入積壓經(jīng)濟(jì)損失、投資溢價損失，把間接經(jīng)濟(jì)損失定義為自然災(zāi)害造成總的經(jīng)濟(jì)損失中直接經(jīng)濟(jì)損失以外的經(jīng)濟(jì)損失[11]，是自然災(zāi)害引起的間接的對國民經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的影響，是一種深層次的經(jīng)濟(jì)損失。這種對間接經(jīng)濟(jì)損失的理解是狹義的。徐嵩齡從廣義的角度認(rèn)為間接經(jīng)濟(jì)分為三大類：(1)資源關(guān)聯(lián)型損失；(2)社會經(jīng)濟(jì)關(guān)聯(lián)型損失；(3)災(zāi)害關(guān)聯(lián)型損失[12]。高慶華也從廣義的角度認(rèn)為間接經(jīng)濟(jì)損失是直接經(jīng)濟(jì)損失的延續(xù)，屬于動態(tài)的、長期的、常常是非實(shí)物性破壞，因此將間接經(jīng)濟(jì)損失的測定時間僅限在自然災(zāi)害活動期間[13]。而國外的學(xué)者如Boisvert認(rèn)為，間接經(jīng)濟(jì)損失是指由于直接經(jīng)濟(jì)損失引起需求減少或者供給瓶頸，從而在整個國民經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中引起傳導(dǎo)效應(yīng)或者乘數(shù)效應(yīng)導(dǎo)致的損失[14]。Brookshire等認(rèn)為，間接經(jīng)濟(jì)損失定義是超出直接經(jīng)濟(jì)損失影響之外延伸的損失，如商品存貨損失、停產(chǎn)損失等[15]。Burrus等把間接經(jīng)濟(jì)損失定義為由于中斷導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量下降或者商業(yè)遭到破壞產(chǎn)生的損失[16]。綜上所述，考慮到湖南省的投入產(chǎn)出表是逢二、七年份進(jìn)行投入編制，數(shù)據(jù)有限，因此本文主要從狹義上對間接經(jīng)濟(jì)損失進(jìn)行分析和實(shí)證研究，并著重分析單一部門損失的對其它部門的波及影響。

目前有三種處理方法對直接經(jīng)濟(jì)損失和間接經(jīng)濟(jì)損失在投入產(chǎn)出表中表達(dá)：一是將直接經(jīng)濟(jì)損失和間接經(jīng)濟(jì)損失都視為部門總產(chǎn)出的損失，二是將它們都看作最終產(chǎn)品的損失，三是將直接經(jīng)濟(jì)損失看作最終產(chǎn)品的損失，而將間接經(jīng)濟(jì)損失看作部門總產(chǎn)出的損失[2]。考慮到直接經(jīng)濟(jì)損失和間接經(jīng)濟(jì)損失在投入產(chǎn)出的合理表達(dá)是合理評價自然災(zāi)害損失的基礎(chǔ)，并綜合前人的研究，本文采用第三種處理方法進(jìn)行研究。

1.2 投入產(chǎn)出模型的建立

投入產(chǎn)出分析法是瓦西里·列昂惕夫于1933提出的，由于投入產(chǎn)出法將深刻而又復(fù)雜的經(jīng)濟(jì)內(nèi)涵與簡潔易懂的數(shù)學(xué)表達(dá)式很好地結(jié)合在一起，所以被廣泛地用于描述和解釋經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境的問題，是一種經(jīng)濟(jì)影響分析、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)建模與預(yù)測的強(qiáng)有力的工具。表1是一張簡化的投入產(chǎn)出表的基本結(jié)構(gòu)，直觀地反映各個產(chǎn)業(yè)部門消耗和產(chǎn)出關(guān)系。

表1 投入產(chǎn)出結(jié)構(gòu)Table 1 Input-output structure

定義直接消耗系數(shù)aij=xij/Xj(i,j=1,2,…,n)，根據(jù)橫向平衡關(guān)系，有

其中A是直接消耗系數(shù)矩陣,元素為aij，X=（X1，X2， …，Xn）T，N=（N1，N2， …，Nn）T。簡化公式為：

假設(shè)將各產(chǎn)業(yè)部門的直接經(jīng)濟(jì)損失看成最終產(chǎn)品的損失 ΔN=（ΔN1，ΔN2，…，ΔNn），則自然災(zāi)害引起的總產(chǎn)品損失為：

間接經(jīng)濟(jì)損失為中間投入的減少ΔX-ΔN。

為了更好地分析各個產(chǎn)業(yè)部門的間接經(jīng)濟(jì)損失和增加值損失，本文采用完全消耗系數(shù)進(jìn)行分析。完全消耗系數(shù)是生產(chǎn)單位最終產(chǎn)品(使用)所需直接消耗某種產(chǎn)品的數(shù)量和全部間接消耗這種產(chǎn)品的數(shù)量之和，完全消耗系數(shù)一般用bij表示。完全消耗系數(shù)與直耗消耗系數(shù)的數(shù)量關(guān)系是B=（I-A）-1I。那么整個國民經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的動態(tài)變動為：

方程簡單表示為

因此，

在得到了產(chǎn)業(yè)部門總產(chǎn)出損失ΔX的基礎(chǔ)上，我們就能進(jìn)一步計算部門增加值的損失。根據(jù)縱向平衡關(guān)系,可以得到：

因此,產(chǎn)業(yè)部門總產(chǎn)品的損失所引起的產(chǎn)業(yè)部門增加值的減少為：

部門增加值包括勞動報酬、社會純收入和折舊3部分，增加值的減少意味著這些產(chǎn)業(yè)部門創(chuàng)造的社會凈財富的減少。

2 結(jié)果分析

2.1 數(shù)據(jù)來源及處理

本研究基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采用2007年湖南省42部門投入產(chǎn)出表，電力負(fù)荷數(shù)據(jù)來源于國家電力監(jiān)管委員會應(yīng)急管理辦公室公開發(fā)布的冰雪災(zāi)害應(yīng)急信息快報（見圖1）。電力部門損失主要是輸電線路、鐵塔、電桿等輸電設(shè)施遭到破壞，使電網(wǎng)結(jié)構(gòu)受到嚴(yán)重破壞，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到32.9億元。電網(wǎng)破壞直接導(dǎo)致供電能力大幅度下降，全省大幅限電，嚴(yán)重時湖南電網(wǎng)負(fù)荷由冰災(zāi)前正常負(fù)荷1220萬千瓦下降到不足300萬千瓦，不到正常負(fù)荷的30%，圖1是2008年1月8日至5月8日每日供電情況。1月電力供應(yīng)能力平均下降38%。

圖1 2008年1月8日至3月1日湖南電網(wǎng)供電能力日變化Fig. 1 Daily variation of Hunan Power Grid’s power supply on January 8 to March 2008

2.2 部門總產(chǎn)品損失

根據(jù)上述公式（4）～(7)，可以得出表3.1可以估算出電力供應(yīng)故障帶來的各部門總產(chǎn)出間接經(jīng)濟(jì)損失。從表2得出：

（1）間接經(jīng)濟(jì)損失排在前10位的產(chǎn)業(yè)部門分別是：農(nóng)林牧漁業(yè)、化學(xué)工業(yè)、食品制造及煙草加工業(yè)、食品制造及煙草加工業(yè)、石油加工煉焦及核燃料加工業(yè)石油和天然氣開采業(yè)、批發(fā)和零售業(yè)、金屬冶煉及壓延加工業(yè)、交通運(yùn)輸及倉儲業(yè)、煤炭開采和洗選業(yè)、通用專用設(shè)備制造業(yè)。對農(nóng)林牧漁業(yè)影響最大，占除電力部門外總的間接經(jīng)濟(jì)損失的22.8%，而對研究與試驗(yàn)發(fā)展業(yè)影響最小，僅占其它產(chǎn)業(yè)部門總損失的0.056%，基本上可以忽略不計。

表2 電力供應(yīng)故障導(dǎo)致湖南產(chǎn)業(yè)部門總產(chǎn)出間接經(jīng)濟(jì)損失Table 2 Total output indirect economic losses of Hunan industrial sectors suffered from power supply failure

（2）電力供應(yīng)故障的42天，造成湖南國民經(jīng)濟(jì)的間接損失達(dá)27.5億多元。相當(dāng)于占到電力部門直接損失的83.6%，可以發(fā)現(xiàn)間接損失是巨大的，對其他產(chǎn)業(yè)部門影響也是巨大的。

2.3 部門增加值損失

根據(jù)上述公式(10)可以得到電力供應(yīng)故障導(dǎo)致湖南部門增加是損失（見表3）。從表3中可以發(fā)現(xiàn)：

（1）2008年雪災(zāi)引起的電力供應(yīng)故障所造成的增加值的損失合計為7.994 4億元，其中對農(nóng)林牧漁業(yè)影響最大損失為3.558億元，而對建筑業(yè)影響是最小的損失為-1.157億元。

（2）電力供應(yīng)故障引起的建筑業(yè)、金屬冶煉及壓延加工業(yè)、住宿和餐飲業(yè)、衛(wèi)生社會保障和社會福利業(yè)等23部門的增加值增加是出人意料的，但是考慮到在2008年雪災(zāi)造成的食物匱乏、取暖不便對住宿和餐飲業(yè)等產(chǎn)業(yè)部門增加了這些部門的需求，需求加大使這些部門因?yàn)?zāi)獲益，對其他產(chǎn)業(yè)部門也應(yīng)該有相類似的解釋。因此，計算的結(jié)果也與實(shí)際情況相符合的。

表3 電力供應(yīng)故障導(dǎo)致湖南產(chǎn)業(yè)部門增加值損失Table 3 Added value loss of Hunan industry department suffered from power supply failure

3 討論和結(jié)論

3.1 投入產(chǎn)出模型的優(yōu)勢

（1）投入產(chǎn)出模型能夠定量計算自然災(zāi)害對國民經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)所造成的連鎖反應(yīng)和波及反應(yīng)，便于進(jìn)行各產(chǎn)業(yè)部門間和區(qū)域間的進(jìn)行分析對比。運(yùn)用投入產(chǎn)出模型分析自然災(zāi)害的影響，提供了一種全面深入地了解自然災(zāi)害造成的損失的新思路。

（2）投入產(chǎn)出模型對數(shù)據(jù)的要求不高，少量的數(shù)據(jù)就行，不必再浪費(fèi)大量的社會人力物力進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)查編制；還可以根據(jù)獲得數(shù)據(jù)情況而選擇多部門還是少部門的投入產(chǎn)出表，方便應(yīng)用；能夠快速估算自然災(zāi)害所造成的經(jīng)濟(jì)損失，為災(zāi)后恢復(fù)重建提供重要的參考依據(jù)，及時使國民經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)正常運(yùn)行。

3.2 投入產(chǎn)出模型的局限性

(1)投入產(chǎn)出模型必須保證是線性模型，并且具有諸多假設(shè)前提：直接消耗系數(shù)穩(wěn)定性假定、相加性假定、同質(zhì)性假定、比例性假定，特別要求受災(zāi)前后的國民經(jīng)濟(jì)體系運(yùn)行模式保持不變，但是這和現(xiàn)實(shí)不符；因?yàn)槠渲荒苓M(jìn)行短期的研究分析，所以不能反映自然災(zāi)害的動態(tài)波及效應(yīng)特征。

(2)不能對投入產(chǎn)出模型的可靠程度進(jìn)行統(tǒng)計檢驗(yàn)，也沒有辦法評價其精確程度；而計量經(jīng)濟(jì)模型能夠提供擬合程度等相對精準(zhǔn)的統(tǒng)計指標(biāo)，進(jìn)而對投入產(chǎn)出模型的優(yōu)劣程度進(jìn)行評價。另一方面投入產(chǎn)出模型對國民經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)彈性考慮不夠多(剛性反應(yīng))，往往高估造成的自然災(zāi)害經(jīng)濟(jì)損失。由于需要的數(shù)據(jù)比較少，很難將政府支出、進(jìn)出口、生產(chǎn)、消費(fèi)等問題全部考慮之內(nèi)，因此未能夠深入的測度自然災(zāi)害所帶來的波及效應(yīng)。

3.3 結(jié)論

本文應(yīng)用投入產(chǎn)出模型不但有效地估算災(zāi)害對各個產(chǎn)業(yè)部門總產(chǎn)出間接損失以及總的增加值損失，而且快速預(yù)測災(zāi)害對各個產(chǎn)業(yè)部門的增加值的影響，從而可以充分地了解那些部門運(yùn)行不正常，對那些國民經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)部門正常運(yùn)行影響最大，同時還可以進(jìn)一步分析得到，在該基礎(chǔ)部門的不正常運(yùn)行對其他產(chǎn)業(yè)部門影響程度的依次排序情況以及最后總的間接經(jīng)濟(jì)損失大小和總的增加值損失大小，提供了一種有效的定量分析方法。在未來研究中，隨著數(shù)據(jù)和方法的進(jìn)一步完善，研究結(jié)果將更加符合災(zāi)害發(fā)生對社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)造成的實(shí)際影響，這將有助于更加深刻了解自然災(zāi)害對國民經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)各部門的影響并制定相應(yīng)的政策，為災(zāi)后恢復(fù)重建和社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行決策服務(wù)。

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Quantitative assessment of impact of 2008 snow and ice disaster in Hunan on its economy by IO model

LI Chun-hua1,2,3,4, ZHANG De-qiong4, FANG Yi-hang2, YIN Wen2
(1. State Key Lab. of Earth Surface Processes and Resources Ecology, Beijing Normal University, Beijing 100875, China; 2. School of Sciences, Central South University of Forestry and Technology, Changsha 410004, Hunan, China ; 3. Academy of Disaster Reduction and Emergency Management aff i liated to Ministry of Civil Affairs & Ministry of Education, Beijing Normal University, Beijing 100875,China; 4. Forestry Bureau of Changsha City, Changsha 410001, Hunan, China)

The economic loss caused by natural disasters includes the direct economic loss and indirect economic loss. Indirect economic loss is an important indicator to measure the vulnerability of economy system and the strength of natural disasters. The evaluation of the impact of electricity supply in the disaster process, in 2008, Hunan province on Hunan’s economy was conducted by input-output model.The results show that the electricity supply fault caused a serious impact on the overall production of Hunan provincial economic sectors,resulting in total indirect economic losses of nearly 2.75 billion Yuan and total added value losses of 799 million Yuan. To use the inputoutput model in analyzing the indirect economic and value-added loss will contribute to policy formulation, decision-making services for disaster reduction and social sustainable development.

input-output model; indirect economic loss; added value loss; electricity supply fault

S711

A

1673-923X(2012)12-0012-05

2012-06-13

湖南省情與決策咨詢研究課題（2012ZZ13）：湖南省重大氣象災(zāi)害綜合風(fēng)險防范研究；科技部國際科技合作項目資助（S2012GR0231）

李春華( 1970-) ，男，湖北人，博士，副教授，主要從事自然災(zāi)害風(fēng)險評估與管理研究．E-mail: lichunhuahubu@126.com

[本文編校：羅 列]