城市群水资源短缺风险时空分异与责任共享：一个融合混合多区域投入产出与损失传播的治理框架

本研究创新性地构建了水资源约束混合多区域投入产出模型（mixed-MRIO），结合责任共享机制，揭示了北京-天津-河北城市群水资源短缺风险（WSR）沿产业链的非线性传播规律。研究发现，高平均传播长度（APL）部门间接损失可超直接损失50%，且责任分配方案（增加值留存、Ghosh距离邻近性、APL驱动传播）均显示上游河北承担过量生产侧损失，而京津凭借基础设施优势保有消费侧收益。该框架为平衡城市群竞争力与水文可持续性提供了可操作的诊断工具。

　　

Highlight

我们的分析揭示了互联产业网络与系统脆弱性之间的深刻联系。平均传播长度（APL）的动态变化不仅标志着区域产业复杂性的演变，更指向了潜在的连锁反应风险。2015年的APL峰值恰逢京津冀协同发展规划纲要的发布，产业联系重组加速，导致供应链延长和依赖加深。这就像在生命体的代谢网络中，某个关键通路的延长会增加整个系统对上游信号分子（此处指水资源短缺冲击）的敏感性。高APL部门，如同处于漫长信号传导通路末端的细胞，对上游的扰动尤为脆弱，其间接损失可能远超直接损失，凸显了网络拓扑结构（而不仅仅是水资源强度本身）对风险放大的重要作用。

Interconnected industrial networks and systemic vulnerability

对APL动态的分析揭示了BTH产业网络内部的结构演变和潜在脆弱性。2015年的APL峰值标志着区域产业复杂性的一个关键转折点，这与区域内部分工专业化的深化和供应链的碎片化相吻合。2015年4月，《京津冀协同发展规划纲要》的发布进一步加速了产业联系的重组。虽然专业化提升了效率，但也拉长了供应链，加深了跨区域依赖，使得区域经济更容易受到局部水资源短缺通过产业联系产生的连锁反应影响。这类似于在复杂的生物调控网络中，一个关键节点的失调会通过上下游相互作用被逐级放大。

Conclusions

本研究聚焦BTH区域，开发了一个在水资源约束下整合了全责任共享分析框架的混合多区域投入产出（mixed-MRIO）模型。该模型揭示了水资源短缺风险在BTH区域供应链内传播的非线性特征，并通过三种不同的责任共享机制，系统地将损失责任在生产者和消费者之间进行分配。主要结论如下：1）APL的演变揭示了供应链复杂性和脆弱性的动态变化。