随着世界人口持续增长,城市化进程不断加快,水资源短缺问题日益严重(Lakhiar等人,2024年)。全球淡水使用量每年增加约1%(联合国水事务署,2024年)。到2030年,全球水需求预计将达到6900亿立方米,其中40%的需求可能无法得到满足(Salehi,2022年),尤其是在发展中国家。作为第二大用水大户,工业部门占全球用水总量的约20%,并且这一比例预计会在发展中国家工业化进程中进一步上升。因此,提高工业用水效率并解决工业发展、水资源供应和环境保护之间的矛盾至关重要。
作为面临水资源短缺的国家之一,中国的人均水资源仅为2100立方米,仅为全球平均水平的四分之一。随着工业化和城市化的推进,中国的工业用水需求不断上升——2022年达到了968.4亿立方米(中国经济信息中心,2024年)——而中国的用水效率仍然较低(每立方米31美元),相比之下,日本为56美元,韩国为57美元(联合国水事务署,2023年)。此外,工业生产还造成了严重的水污染(Lv等人,2023年;Xiao等人,2021年),进一步加剧了水资源短缺问题。
节水产业的发展在很大程度上依赖于基于科学的政策支持,包括水价机制、处罚措施和补贴。这需要将政府的节水政策扩展到工业领域(Flörke等人,2013年;欧阳等人,2023年;Yu等人,2025年)。尽管自2012年以来中国出台的节水政策数量有所增加,但这些政策的综合效果尚未完全显现。此外,现有的政府政策主要侧重于发展节水产业,以促进节水技术的采用和普及。然而,由于这些节水项目经济效益有限,对节水技术研发和应用的激励措施并未显著增加。同时,低廉的水价仍然是政策设计中的一个关键挑战,使得推广节水产品变得困难(Zhao等人,2016年)。一些高用水量的工业企业购买新水品的平均价格低于节水技术研发的成本,从而削弱了他们内部节约用水的动力。合理的财政补贴可以在一定程度上弥补较高的研发成本,有效提升企业的节水潜力(Wang等人,2021a)。
政府的监管政策和公众对节水产品的偏好显著影响了企业的节水行为。社会规范也被认为会影响制造企业在废水排放方面的环保决策(Earnhart和Friesen,2024年)。推广节水产品不仅直接减少了用水需求(Singha等人,2022年),还鼓励企业根据市场需求开发节水产品。当公众购买不同节水效率的淋浴设备、马桶或洗衣机时,个人偏好的差异会导致多种选择(Gao等人,2014年;Lv和Li,2021年)。此外,经济效益推动了从公众意识到实际实施的节水行动。因此,财政补贴已成为促进和加速这一转变的有效工具(Koop等人,2019年)。
因此,明确政府、公众和工业企业这三方利益的互动过程至关重要,以便研究各种政府政策如何影响企业的节水策略,并有效利用公众偏好来推动企业的节水生产。
本文的其余部分安排如下:第2节回顾了与本研究相关的现有文献;第3节介绍了本研究采用的理论方法,并构建了用于分析企业节水策略演变的博弈模型;第4节利用实际数据模拟了企业节水策略的演变过程,重点探讨了关键参数对演变过程的影响;第5节详细分析和讨论了模拟结果;第6节总结了研究结果,并提出了可行性建议。