非常感谢编辑和评阅人提出的宝贵意见和建议

1、非常感谢编辑和评阅人提出的宝贵意见和建议。基于投入产出分析的城市系统虚拟水核算：以北京市为例（文章编号为stxb201612112547）的审稿意见及对应修改列举如下（其中红色字体为稿件正文中修改的部分）。第一评阅人意见回复各项指标描述过于简单，缺少对各指标间相关关系的详细描述，例如用水系数与消费量的关系，贸易量与转移量的关系，建议用一个系统化的拓扑关系图来描述。修改回复：根据评阅人的意见，本文在“2.2计算方法”部分对用水系数、最终消费虚拟水量、地区进出口贸易虚拟水量及部门间虚拟水转移量的指标内涵进行了描述，并按建议汇出拓扑关系图以展示各指标的内容与相互关系。具体修改如下：用水系数是部门用水

2、强度的测度指标，表征各部门生产活动对水资源的依赖程度，反映水在各部门的利用效率16。直接用水系数反映的是各产业门单位经济产出的直接用水量。完全用水系数则包含了直接与间接用水量，是计算虚拟水进出口贸易量、最终消费量及部门间转移量的重要基础。地区最终消费所隐含的虚拟水量包括了城镇居民、农村居民、政府消费、资本形成与出口所包含的消费量，其中前四项反映了本地区内部的最终消费情况，而最后一项反映本地区与外地的贸易情况。通过与经济型投入产出表中最终消费的各项占比的对比，可识别出虚拟水消耗较大而创造经济价值较小的产业部门17, 21。计算虚拟水贸易量可反映某一地区与外部的产品贸易中所隐含的虚拟水量，从而识别

3、出向外部输送大量虚拟水或主要依赖于从外部进口虚拟水的产业部门29。同时，部门间虚拟水转移量可以反映出某一地区内部部门间的虚拟水转化运移情况，可为识别行业间用水量的关联性、减少目标部门水消耗的间接手段提供理论依据27。 图1 城市虚拟水指标框架拓扑关系图 Fig.1 Topological relations of urban virtual water indicator framework文章摘要中提到“目前国内外很多学者应用投入产出法分析不同空间尺度研究区和不同时间范围内的虚拟水”，那么本文提出的虚拟水核算模型与其他学者的模型有何区别，有无改进之处，文中未作说明，感觉是以北京市为例做了一个

4、虚拟水计算的算例，缺乏创新性。修改回复：国内外很多学者应用投入产出分析在不同尺度已建立的虚拟水核算框架为本文提供了一定的理论基础，但已有研究划分部门方式不同：如一部分研究笼统地将产业部门划分为第一产业、第二产业、第三产业或划分的部门中没有将水供应业与交通业等具有特殊属性的部门列出，或仅限于单独计算某一部门如农业部门的虚拟水消费量。本文根据可获得的产业用水数据、各部门属性及部门间用水关联程度，将原有IOA表中的42个部门合并为8个部门，构建了基于投入产出分析的城市系统虚拟水核算模型，基于此构建了部门间虚拟水转移矩阵，分析了区域内部经济系统的虚拟水流动特征，并通过Circos图进行了直观表述。文中

5、对应部分增加了说明：虚拟水的流动实际上是一种产业需求的转移，已有研究划分部门的方式不同，如部分研究笼统地将产业部门划分为第一产业、第二产业、第三产业，或划分的部门中没有将水供应业与交通业等具有不同属性且与其他各部门虚拟水流动较为频繁的部门列出21, 2729，亟需进一步识别部门间虚拟水流动的关联性。本文为明晰城市内部经济系统用水关联，利用2012年北京市投入产出表，根据各部门用水关联程度 2730，将42部门划分为8部门，构建了基于投入产出分析的城市系统虚拟水核算模型，分析区域内部经济系统的虚拟水流动特征。摘要部分具体修改如下：摘要：城市化进程的加快与工农业的迅速发展使城市水消耗量日趋增加。水

6、资源短缺不仅会造成居民生活质量下降，还会制约社会经济的可持续发展。从贸易和消费的角度核算虚拟水可为研究城市水资源消耗提供新的视角。本文通过投入产出分析构建了城市系统虚拟水核算模型，利用虚拟水直接和完全用水系数、虚拟水消费量等指标分析城市虚拟水消耗和虚拟水进出口特征。本文以北京市为例，利用2012年北京市投入产出表和部门的水资源消耗数据核算不同部门的用水系数、最终消费隐含虚拟水量、虚拟水进出口贸易量及部门间虚拟水流转量。结果表明北京市为虚拟水净进口城市，净进口虚拟水量6.77E+09m3，相当于北京市虚拟水用水总量（8.25E+09m3）的82%，农业和制造业为主要虚拟水进口部门，且农业部门消耗

7、的大量虚拟水主要依赖于地区外进口（1.04E+10m3）；北京市虚拟水出口结构存在不合理之处，各部门出口总额占最终消费的79.9%，却消耗了最终消费所需虚拟水的85.04%，其中农产品消耗6.7%虚拟水但经济收益仅占1%，说明北京市出口以较大的虚拟水消耗量换取了较少的经济收益，需要减少虚拟水含量较大但经济价值不高的产品出口（如农产品）；本文识别出的主要虚拟水流出流入关系部门包括农业制造业，农业服务业和制造业建筑业，这些部门的关联关系，可为减少目标部门的间接水消耗提供依据。文中虚拟水含量通过直接系数以及间接系数来表示，然而文中仅表述了直接用水系数的计算公式，是否需要增加间接系数的计算公式？修改回

8、复：感谢您的建议，我们在“2.2.1用水系数”部分补充了间接用水系数公式。具体修改如下： (5)为完全用水系数行向量；为直接用水系数行向量；km为间接用水系数，等于完全用水系数与直接用水系数之差。本文表1将原有IOA表中的42个部门合并为8个部门，如此划分是否有理论依据支撑，如果有应在文中说明，如果没有则应阐述自己这样划分的依据。修改回复：本文将42部门划分为8部门的主要依据包括部门属性、部门间用水关联度、各产业部门用水数据的可获得性及已发表论文的部门划分方法，原文中对此只做了简述，因此在修改稿中“1虚拟水核算现状”对应部分做了补充说明并加入了参考的文献来源。具体修改如下：虚拟水的流动实际上是

9、一种产业需求的转移，已有研究划分部门的方式不同，如部分研究笼统地将产业部门划分为第一产业、第二产业、第三产业，或划分的部门中没有将水供应业与交通业等具有不同属性且与其他各部门虚拟水流动较为频繁的部门列出21, 2729，亟需进一步识别部门间虚拟水流动的关联性。本文为明晰城市内部经济系统用水关联，利用2012年北京市投入产出表，根据各部门用水关联程度 2730，将42部门划分为8部门，构建了基于投入产出分析的城市系统虚拟水核算模型，分析区域内部经济系统的虚拟水流动特征。此外有些用词模糊甚至矛盾，如“大中城市近十年用水总量平均增加约8.7%，而其水资源总量同比下降约2.6%、”，指的是我国吧？大中

10、城市数量是否有个明确界定？再如文章第二段中“2013年北京市用水总量36.4亿立方米”，但3.3段中“2012年北京市各部门共进口1270*108m3的虚拟水，相当于北京市用水总量的15.4%”？是否矛盾？再如3.3段“北京市的虚拟水净进口较多的部门有农业（Ag）、”和3.4段“农业部门是最大的虚拟水输出部门，净输出181亿m3虚拟水、”、同时3.2段中“从横向看，农业和建筑业最终需求分别占最终需求总量的1.38%和4.24%，这些数据占比，需要澄清；修改回复：非常感谢评阅人的仔细审查。本文对相关内容修改更正如下：1）随着城市规模的不断扩大和工农业迅速发展，城市水消耗量日趋增加，统计数据表明我

11、国142个百万级人口的城市2006至2015年间用水总量平均增加约5.7%，而其水资源总量同比下降约2.6%，全国三分之二的大中城市面临水资源短缺的难题12。2）北京市是虚拟水净进口地区，净进口虚拟水量6.77E+09m3，相当于北京市虚拟水用水总量（8.25E+09m3）的82%。图4描绘了2012年北京市各部门虚拟水净进口量，北京市虚拟水净进口量较大的部门有农业（Ag）和制造业（Ma），结合上文虚拟水消费量的分析，北京市农业部门消耗的大量虚拟水主要来自于地区外进口（1.04E+10m3）且并没有创造很高的经济价值，交通运输业（Tr）和服务业（Se）为虚拟水的主要输出部门，其中服务业以较少的

12、虚拟水消耗创造了较高的经济产值，因此在进行调入水分配时应优先考虑第三产业需求。3）图5反映的是北京市部门间虚拟水流动量，通过图中流的宽度，可以识别出部门间虚拟水的流动量及其占某一个部门总虚拟水量的比例，流动的方向可以说明各部门在城市系统中的角色，农业部门是最大的虚拟水输出部门，共计为区域内其余7个部门净输出1.58E+09m3虚拟水，主要流向包括制造业（26%）和建筑业（24%），此外北京市大部分的虚拟水流向了建筑业，以农业和制造业为代表，所有部门均有不同数量的虚拟水流入建筑业，这一现象与城市化的快速发展息息相关。部门间主要的流出流入组合包括农业制造业，农业建筑业，农业服务业，水供应农业，制造

13、业建筑业，在制定节水措施时应考虑这些部门间的关联性，从而通过调控虚拟水流终点部门的虚拟水使用量和使用效率达到节水的目的。4）表4详列了2012年北京市8个部门经济的最终需求比例及其对应的虚拟水消费比例，从纵向看政府消费和资本形成消耗的虚拟水较少（8.1%），经济上占最终使用的比例较大（13.2%），但出口总额占最终消费的79.9%，却消耗了最终消费所需虚拟水的85.04%，其中农产品消耗6.7%虚拟水但仅创造1%经济效益，说明北京市出口以较大的虚拟水消耗量换取了较少的经济收益，出口结构存在不合理的地方，需要调控虚拟水含量较大但经济价值不高的产品出口（如农产品、矿选产品等）。从横向看，服务业以较

14、少的虚拟水消耗（10.5%）创造了较高的经济价值（25.3%），而农业和矿业则以较大的虚拟水消耗（分别为9.1%, 26.4%）创造了很低的经济价值（分别为1.4%, 17.1%），结合纵向结果应将农业和矿业部门作为重点节水对象。第二评阅人意见回复为什么农业最终需求相对较小而虚拟水消费相对较大？修改回复：感谢评阅人的意见。农业部门因其产品经济价值低且水消耗密集度大而在经济型投入产出表中的最终消费占比较少，而在水资源型投入产出表中的虚拟水最终消费占比较高，这点在原文中未做详细说明，因此在“3.2 虚拟水消费量”的对应部分做了补充说明。具体修改如下：表4详列了2012年北京市8个部门经济的最终需求

15、比例及其对应的虚拟水消费比例，从纵向看政府消费和资本形成消耗的虚拟水较少（8.1%），经济上占最终使用的比例较大（13.2%），但出口总额占最终消费的79.9%，却消耗了最终消费所需虚拟水的85.04%，其中农产品消耗6.7%虚拟水但仅创造1%经济效益，说明北京市出口以较大的虚拟水消耗量换取了较少的经济收益，出口结构存在不合理的地方，需要调控虚拟水含量较大但经济价值不高的产品出口（如农产品、矿选产品等）。从横向看，服务业以较少的虚拟水消耗（10.5%）创造了较高的经济价值（25.3%），而农业和矿业则以较大的虚拟水消耗（分别为9.1%, 26.4%）创造了很低的经济价值（分别为1.4%, 17

16、.1%），结合纵向结果应将农业和矿业部门作为重点节水对象。为什么已有的研究部门划分不合理难以识别部门间关联？修改回复：已有的一部分研究或笼统地将产业部门划分为第一产业、第二产业、第三产业，或划分的部门中没有将水供应业与交通业等具有特殊属性的部门列出，或仅限于单独计算某一部门如农业部门的虚拟水消费量。本文根据可获得产业用水数据、各部门属性及部门间用水关联程度，将原有IOA表中的42个部门合并为8个部门，构建了部门间虚拟水转移矩阵，分析了区域内部经济系统的虚拟水流动特征并通过Circos图进行了直观的表述，原文中对此只做了简述，因此在“1虚拟水核算现状”对应部分做了补充说明并加入了参考的文献来源。

17、具体修改如下：虚拟水的流动实际上是一种产业需求的转移，已有研究划分部门的方式不同，如部分研究笼统地将产业部门划分为第一产业、第二产业、第三产业，或划分的部门中没有将水供应业与交通业等具有不同属性且与其他各部门虚拟水流动较为频繁的部门列出21, 2729，亟需进一步识别部门间虚拟水流动的关联性。本文为明晰城市内部经济系统用水关联，利用2012年北京市投入产出表，根据各部门用水关联程度 2730，将42部门划分为8部门，构建了基于投入产出分析的城市系统虚拟水核算模型，分析区域内部经济系统的虚拟水流动特征。公式4中的参数aij需要说明。修改回复：本文在“2.2.1 虚拟水用水系数”部分对公式（4）做

18、了补充说明。具体修改如下：式中：为完全用水系数行向量；为直接用水系数行向量；是n阶单位矩阵；aij为直接消耗系数，表示某一部门在生产经营过程中单位 HYPERLINK /item/%E6%80%BB%E4%BA%A7%E5%87%BA/4517617 t _blank 总产出直接消耗的各部门的产品或服务的数量；为由aij构成的直接消耗系数矩阵； QUOTE xij 为i部门经济上提供给j部门生产或劳务活动中的数量，单位为万元，为j部门的经济总投入。第三产业是北京市虚拟水净出口行业，为什么最终消费虚拟水消费比例还占33%？修改回复：虚拟水进口或出口反映的是某一部门与地区外的贸易活动中隐含虚拟水量

19、，最终消费的虚拟水量表征地区内部用于农村居民消费、城镇居民消费、政府消费、资本形成、出口所包含的虚拟水量，二者从不同的角度体现了虚拟水消耗情况。这点原文中未作详细说明，因此在“2.2计算方法”部分对用水系数、最终消费虚拟水量、地区进出口贸易虚拟水量及部门间虚拟水转移量的指标内涵进行了描述， 并在“3.2 虚拟水消费量”中对结果重新做了阐释和说明。具体修改如下：1）地区最终消费所隐含的虚拟水量包括了用于城镇居民、农村居民、政府消费、资本形成与出口所包含的消费量，其中前四项反映了本地区内部的最终消费情况，最后一项用于出口的消费可反映出本地区与外地的贸易情况。通过于经济型投入产出表中最终消费的各项占比的对比，可以识别出虚拟水消耗较大而创造经济价值较小的产业部门17, 21。计算虚拟水贸易量可反映某一地区与外部的产品贸易中所隐含的虚拟水量，从而识别出向外部输送大量虚拟水或组要依赖于从外部进口虚拟水的产业部门29。2）总体上看，政府消费和资本形成消耗的虚拟水较少（8.1%），经济上占最终使用的比例较大（13.2%），但出口总额占最终消费的79.9%，却消耗了最终消费所需虚拟水的85.04%，其中农产品消耗6.7%虚拟水但仅创造1%经济效益，说明北京市出口以较大的虚拟水消耗量换取了较少的