“一帶一路”背景下西北干旱地區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)要素匹配關(guān)系研究

李賀娟，李萬明,2(.石河子大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，新疆 石河子 832000；2. 石河子大學(xué)綠洲社會經(jīng)濟(jì)與屯墾研究中心，新疆 石河子 832000)

水是生命之源，是組成生態(tài)環(huán)境最重要的因素之一。從全球范圍來看，水資源對人類發(fā)展約束越來越嚴(yán)重，世界上約30%的人面臨水資源問題。我國雖然水資源總量豐富，但是人均水資源擁有量僅為2 200 m3，為世界平均水平的31%，美國的20%，加拿大的2%，水資源問題已成為制約我國發(fā)展的主要因素之一[1]。尤其在我國西部干旱地區(qū)，地區(qū)發(fā)展與水資源的聯(lián)系更加密切，水資源對于地區(qū)經(jīng)濟(jì)行為及社會可持續(xù)發(fā)展的約束作用更加突出[2,3]。干旱地區(qū)主要指年降雨量小于150 mm的地區(qū)。我國西北干旱地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到水資源的限制程度較為嚴(yán)重，一方面水資源總量少，外部降水對于水資源補(bǔ)充不足；另一方面，由于氣候原因，導(dǎo)致蒸發(fā)量較大，水資源損耗嚴(yán)重。在水資源的時空分布方面，西北干旱地區(qū)在時空分布和配置方面也具有一定的差異?！耙粠б宦贰睉?zhàn)略的實施對西部地區(qū)進(jìn)一步發(fā)展帶來了奇跡，但是在水資源約束下，如何處理好各生產(chǎn)要素的匹配關(guān)系，是地區(qū)發(fā)展所不得不考慮的問題。在此環(huán)境之下，理清西北干旱地區(qū)水資源分布及配置和經(jīng)濟(jì)發(fā)展要素之間的時空匹配情況，以對水資源合理配置提供現(xiàn)實依據(jù)，這對促進(jìn)西部干旱地區(qū)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展具有重要的作用。

國內(nèi)學(xué)者對于水資源的時空分布和配置進(jìn)行了較為豐富的研究。宋先松(2005年)對我國南北地區(qū)水資源和相關(guān)經(jīng)濟(jì)要素之間的分布關(guān)系進(jìn)行了研究[4]。謝高地(2005年)對中國水資源承載能力進(jìn)行了測算[5]。孫才智(2010年)從虛擬水的概念入手，對我國農(nóng)產(chǎn)品虛擬水與資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)要素之間的協(xié)調(diào)性進(jìn)行了分析[6]。鮑文(2008年)通過采用基尼系數(shù)對水資源分布與耕地資源、 GDP和人口分布之間的均衡關(guān)系進(jìn)行了衡量。張吉輝(2012年)通過測算我國水資源和人口、GDP以及土地面積之間的基尼系數(shù)和不平衡指數(shù)，對水資源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展要素之間的協(xié)調(diào)性進(jìn)行了研究[8]。魏玲玲(2014年)通過基尼系數(shù)法和不平衡指數(shù)法，對新疆主要地區(qū)的水資源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展要素間的協(xié)調(diào)性進(jìn)了研究[9]。

1 研究方法及數(shù)據(jù)來源

本研究中，西部干旱地區(qū)主要指我國西北五省(新疆、甘肅、青海、寧夏以及陜西)。本文擬采用基尼系數(shù)和不平衡指數(shù)法，從時間和空間維度對西北五省水資源分布及配置狀況和經(jīng)濟(jì)發(fā)展要素之間的匹配關(guān)系進(jìn)行研究。

(1)基尼系數(shù)法?；嵯禂?shù)最早用于反映社會收入分配的差距，由經(jīng)濟(jì)學(xué)家基尼依據(jù)洛倫茲曲線(如圖1所示)而提出的指標(biāo)。

圖1 洛倫茲曲線

在圖1中，直線0L表示的是絕對平均曲線，即國民收入在人口之間分配絕對公平或者說對應(yīng)百分比的人口占據(jù)了相對應(yīng)百分比的社會財富；折線0HL表示絕對不公平曲線，即國民收入在人口之間的分配極不公平或者說社會財富被一個人持有。曲線0E1E2E3E4L越接近直線0L，表示社會財富分配的公平程度越高，越接近折線0HL表示社會財富分配公平性越低?；嵯禂?shù)則是將圖中0E1E2E3E4L0所圍成的面積A比上0HL0所圍成的整體面積(A+B)，即：

(1)

基尼系數(shù)越接近1，表示分配越不公平；基尼系數(shù)越接近0，即分配越公平。基尼系數(shù)除了研究社會收入分配公平程度以外，也被應(yīng)用于研究諸如經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源、環(huán)境等區(qū)域資源的均衡性問題[10]。因此，本文采用基尼系數(shù)法進(jìn)行西北五省水資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展要素之間時空匹配性研究。計算公式為[11]：

(2)

式中：Yi為第i個省份其他經(jīng)濟(jì)發(fā)展要素(土地等)的累計百分比；Xi為第i個省份水資源的累計百分比；i表示省份的編號，一共有n=5個省份，當(dāng)i=1時，Xi-1和Yi-1取值為0。

(2)不平衡指數(shù)法。不平衡指數(shù)大多應(yīng)用于研究地域間城鎮(zhèn)化差異等情況[12]。但是也有人將其應(yīng)用于水資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展要素時空匹配性等研究領(lǐng)域[13]。因此，本文借鑒其相關(guān)方法進(jìn)行西北五省地區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展要素空間匹配性的研究，相應(yīng)的計算公式為：

(3)

(3)數(shù)據(jù)來源。本文所采用的相關(guān)數(shù)據(jù)均來自于《中國統(tǒng)計年鑒》(2005-2014年)，《新中國60年》以及西北五省各個省份的統(tǒng)計年鑒；在地理區(qū)域劃分上為了便于研究主要以地區(qū)行政區(qū)劃為依據(jù)，進(jìn)行空間劃分。本文選取了2004-2013年西北五省的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，其中個別數(shù)據(jù)缺失采用取前后數(shù)據(jù)的算數(shù)平均數(shù)的方法進(jìn)行補(bǔ)齊。西北五省水資源量按照統(tǒng)計年鑒水資源總量計算，水資源配置量按照地區(qū)水資源總使用量計算。并依據(jù)經(jīng)典CD生產(chǎn)函數(shù)將地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展要素選擇為人口、耕地以及GDP。地區(qū)人口數(shù)量按照年末總?cè)丝诮y(tǒng)計數(shù)量為準(zhǔn)，地區(qū)耕地面積以統(tǒng)計年鑒中年末耕地總量表示，地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平用對應(yīng)年份的GDP值表示。需要說明的是，本文為使數(shù)據(jù)便于比較，故對對地區(qū)GDP進(jìn)行了消脹處理，即利用消費(fèi)者價格指數(shù)將2004-2013年度的GDP折現(xiàn)到2000年的貨幣水平。

2 基尼系數(shù)分析

憑借基尼系數(shù)計算公式，經(jīng)過計算，得到了各地區(qū)2004-2013年度水資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展要素以及水資源配置與經(jīng)濟(jì)發(fā)展要素之間的基尼系數(shù)(見表1)。

表1 2004-2013 年西北五省水資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展要素的基尼系數(shù)

首先，在水資源與人口方面。無論是水資源分布與人口間的基尼系數(shù)還是水資源配置與人口間基尼系數(shù)都大于0.4，說明西北五省地區(qū)水資源與人口之間長期處于一種分配差距較大，不協(xié)調(diào)的狀態(tài)。從一定程度上也能說明在西部大開發(fā)、城鎮(zhèn)化和工業(yè)化的進(jìn)程之中，人口集聚的速度大大高于水資源調(diào)配能力的提升[7]。而且，水資源分布與人口間基尼系數(shù)和水資源配置與人口間基尼系數(shù)間的數(shù)值比較接近，這也和西部地區(qū)自然條件以及現(xiàn)階段水利技術(shù)以及水資源配置制度的不完善導(dǎo)致資源難以達(dá)到高效的配置狀態(tài)有關(guān)。

其次，在水資源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平(GDP)方面。水資源分布與GDP間基尼系數(shù)一直處于0.4的國際警戒線以上，而水資源配置與GDP間基尼系數(shù)由0.39逐步上升至0.4以上，說明隨著西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快，水資源緊缺情況逐步突出，水資源分布和水資源配置與GDP之間的公平程度都在逐步下降，地域性的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源矛盾更加明顯。事實上，隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的推進(jìn)和絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶的提出，西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度逐步加快，而經(jīng)濟(jì)發(fā)展對于水資源配置具有重大影響，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)發(fā)展好的地方市場對于水資源配置作用較為突出，使地區(qū)水資源問題也愈加嚴(yán)重。

再次，在水資源與耕地方面。無論是水資源分布于耕地之間的基尼系數(shù)還是水資源配置與耕地之間的基尼系數(shù)都處于比較合理的狀態(tài)。這主要和農(nóng)業(yè)的特征有關(guān)。由于發(fā)展農(nóng)業(yè)離不開水資源，而且農(nóng)業(yè)具有高耗水性，導(dǎo)致在進(jìn)行耕地開發(fā)的時候，往往都會在水資源相對豐富的地區(qū)進(jìn)行，因此，水資源的分布以及配置和耕地之間具有較好的匹配性。

3 不平衡指數(shù)分析

利用相對應(yīng)的公式，計算出2013年西北五省各地區(qū)不平衡指數(shù)以及對應(yīng)點和直線y=x之間的距離值。水資源分布和人口、GDP以及耕地的不平衡指數(shù)為I1、I2、I3，相對應(yīng)的點到直線y=x之間的距離值相對應(yīng)為d1、d2、d3。水資源配置和人口、GDP以及耕地的不平衡指數(shù)為T1、T2、T3，對應(yīng)點到直線y=x之間的距離值相對應(yīng)為f1、f2、f3，結(jié)果見表2和表3。

表2 2013年西北五省水資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展要素不平衡指數(shù)

表3 2013年西北五省水資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展要素對應(yīng)點與直線的距離

首先，從水資源分布對人口的不平衡指數(shù)來看。由西北干旱地區(qū)的特點而知，在水資源相對豐富的地方，人口也較為集中。在西北五省水資源分布和人口比重之間較為均衡的省份有寧夏和甘肅，水資源分布和人口比重之間較為不均衡的省份有青海新疆和陜西。而從對應(yīng)點與y=x直線間的距離值可以看出，水資源分布小于人口比重的省份包括寧夏、甘肅、陜西3個省份，水資源分布大于人口比重的省份包括青海和新疆兩個省份。水資源配置和人口比重之間較為均衡的省份包括寧夏、青海和甘肅，而新疆和陜西的不平衡指數(shù)較高，說明在這兩個省份水資源分布與人口之間的平衡程度較低。從對應(yīng)點與y=x直線間的距離值可知，水資源配置比重小于人口比重的省份包括甘肅、青海、陜西3個省份，水資源配置比重大于人口比重的省份包括新疆和寧夏。

其次，從水資源分布對GDP的不平衡指數(shù)來看。GDP是地區(qū)宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展績效的直接表現(xiàn)，可以代表一個地方的經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度，而且由經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程可知，水資源豐富的地方往往屬于經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的地區(qū)，因此水資源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平具有一定的正向聯(lián)系。水資源分布對經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度GDP的不平衡指數(shù)較低的省份包括寧夏和甘肅；不平衡指數(shù)較高的省份包括青海、新疆以及陜西。從對應(yīng)點與直線y=x直線間的距離值可知，水資源分布比重小于經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的省份包括寧夏、甘肅和陜西，水資源分布比重大于經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的省份包括青海和新疆兩個省份。水資源配置和經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度之間較為均衡的省份包括寧夏、青海和甘肅，而新疆和陜西的不平衡指數(shù)較高，說明在這兩個省份水資源配置與經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度之間的平衡程度較低。從對應(yīng)點與y=x直線間的距離值可知，水資源配置比重經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的省份包括甘肅、青海、陜西3個省份，水資源配置比重大于經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的省份包括新疆和寧夏。

最后，從水資源分布對耕地的不平衡指數(shù)來看。耕地是農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，而耕地和水資源之間又是一種難以分割的關(guān)系。從中國農(nóng)耕歷史可以看出，水資源豐富、水文條件好的地區(qū)，耕地面積大，農(nóng)業(yè)發(fā)展程度也較高。由上述計算可知，水資源分布對耕地的不平衡指數(shù)較低的省份包括寧夏、新疆和陜西；不平衡指數(shù)較高的省份包括青海、甘肅。從對應(yīng)點與直線y=x直線間的距離值可知，水資源分布比重小于耕地比重的省份包括寧夏、甘肅和陜西，水資源分布比重大于耕地比重的省份包括青海和新疆兩個省份。水資源配置和耕地比重之間較為均衡的省份包括寧夏、青海，而甘肅、新疆和陜西的不平衡指數(shù)較高，說明在這兩個省份水資源配置與耕地比重之間的平衡程度較低。從對應(yīng)點與y=x直線間的距離值可知，水資源配置比重小于耕地比重的省份包括甘肅寧夏甘肅、青海、陜西3個省份，水資源配置比重大于耕地比重的省份為新疆。

4 結(jié) 論

水資源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展要素之間的基尼系數(shù)表明：①無論是水資源分布、配置與人口間的基尼系數(shù)都大于0.4的國際警戒線水平，說明西北五省地區(qū)水資源與人口之間長期處于一種分配差距較大的狀態(tài)。②水資源分布與GDP間基尼系數(shù)一直處于0.4的國際警戒線以上，而水資源配置與GDP間基尼系數(shù)由0.39逐步上升至0.4以上，說明隨著西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快，地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源矛盾更加明顯。③水資源分布、配置與耕地之間的基尼系數(shù)都處于比較合理的狀態(tài)，說明西北五省總體上水資源分布、配置與耕地之間處于一種較為公平的狀態(tài)。

水資源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展要素之間的不平衡指數(shù)表明：①青海、新疆、陜西三省水資源分布和人口比重、經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度之間協(xié)調(diào)性較低；新疆、陜西兩省水資源配置和人口比重、經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度之間的協(xié)調(diào)性較低。②青海、甘肅兩省水資源分布和耕地之間的不平衡程度較高；而甘肅、新疆、陜西三省水資源配置比重和耕地之間的不平衡程度較高。

為了促進(jìn)西部干旱地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)水資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展要素之間協(xié)調(diào)性的增加，應(yīng)在如下幾個方面引起重視：①促進(jìn)水資源的優(yōu)化配置。首先，產(chǎn)業(yè)間的配置優(yōu)化。農(nóng)業(yè)用水占西部干旱地區(qū)總用水量的絕大部分，以新疆瑪河流域為例，流域農(nóng)業(yè)用水占總用水的95%作用。因此在保障農(nóng)業(yè)正常生產(chǎn)的情況下，可以采用節(jié)水技術(shù)、水權(quán)調(diào)配等方式適度將水資源向二、三產(chǎn)業(yè)進(jìn)行調(diào)配，以支持地區(qū)工業(yè)發(fā)展和城鎮(zhèn)化的推進(jìn)。其次，空間配置優(yōu)化。一方面可以嘗試跨流域水權(quán)的交易進(jìn)行水資源空間調(diào)配，例如東陽-義烏之間產(chǎn)生的跨流域水權(quán)交易，另一方面可以將某些高耗水產(chǎn)業(yè)向水資源豐富的地區(qū)進(jìn)行轉(zhuǎn)移。②優(yōu)化水資源管理模式。由于地區(qū)水資源的產(chǎn)權(quán)性質(zhì)表現(xiàn)不一樣，因而導(dǎo)致了在管理過程中的技術(shù)結(jié)構(gòu)差異。因此，可以針對水資源在不同階段呈現(xiàn)出來的資源產(chǎn)權(quán)特性而進(jìn)行管理模式安排，以求其管理技術(shù)和制度之間的契合。例如，可以實行流域水資源的三級管理模式，將流域水權(quán)依據(jù)使用階段劃分為公共水權(quán)、社區(qū)水權(quán)以及私人水權(quán)，然后依據(jù)不同產(chǎn)權(quán)性質(zhì)進(jìn)行政府管理、社區(qū)管理和市場管理相結(jié)合的管水模式[14]。③加大水利工程設(shè)施的建設(shè)。西北干旱地區(qū)水資源流失嚴(yán)重，因此必須加強(qiáng)水利設(shè)施的建設(shè)，提升水資源的利用效率。例如加強(qiáng)農(nóng)田防滲渠的修建和維護(hù)以減少水資源的下滲等。④促進(jìn)水資源產(chǎn)權(quán)管理制度的優(yōu)化。由科斯定理可知，只要將水資源產(chǎn)權(quán)進(jìn)行完整界定，并允許其可以進(jìn)行自由交易，那么資源配置效率就會達(dá)到有效率的。因此可以對水資源產(chǎn)權(quán)制度進(jìn)行科學(xué)合理的優(yōu)化，并在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)允許水權(quán)交易。例如在新疆瑪納斯縣塔西河流域管理處包家店水管所采取水權(quán)交易試點，允許農(nóng)戶節(jié)約的水資源通過水權(quán)交易中心以5倍于農(nóng)業(yè)用水的價格進(jìn)行自由交易，此舉極大地激勵了農(nóng)戶的節(jié)水習(xí)慣[15]。

[1] 尹 鵬.哈爾濱市水資源發(fā)展態(tài)勢及可持續(xù)利用評價研究[D]. 哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)，2011:1-2．

[2] 劉昌明,王紅瑞.淺析水資源與人口、經(jīng)濟(jì)和社會環(huán)境的關(guān)系[J].自然資源學(xué)報,2003,18(5):635-644.

[3] 肖洪浪,趙文智,馮 起,等.中國內(nèi)陸河流域尺度的水資源利用率提高研究——黑河流域水生態(tài)經(jīng)濟(jì)管理試驗示范[J].中國沙漠,2004,24(4):381-384.

[4] 宋先松,石培基,金 蓉.中國水資源空間分布不均引發(fā)的供需矛盾分析[J].干旱區(qū)研究,2005,22(2):162-166.

[5] 謝高地,周海林,甄 霖,等.中國水資源對發(fā)展的承載能力研究[J].資源科學(xué), 2005,27(4):2-7.

[6] 孫才志,劉玉玉,張 蕾.中國農(nóng)產(chǎn)品虛擬水與資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)要素的時空匹配分析[J].資源科學(xué),2010，32(3):512-519.

[7] 鮑 文,陳國階.基于水資源的四川生態(tài)安全基尼系數(shù)分析[J].中國人口資源與環(huán)境,2008,18(4):35-37．

[8] 張吉輝,李 建,唐 燕. 中國水資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展要素的時空匹配分析[J].資源科學(xué),2012,34(8):1 546-1 555.

[9] 魏玲玲,李萬明.干旱區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展要素時空匹配實證——以新疆地區(qū)為例[J].求索,2014,(3):55-59.

[10] 王金南,逯元堂,周勁松，等.基于GDP的中國資源環(huán)境基尼系數(shù)分析[J].中國環(huán)境科學(xué),2006,(1)：111-115．

[11] 王 媛,牛志廣,王 偉.基尼系數(shù)法在水污染物總量區(qū)域分配中的應(yīng)用[J].中國人口資源與環(huán)境,2008,18(3):177-180.

[12] 高進(jìn)云,張安錄,楊鋼橋.湖北省城鎮(zhèn)化地域差異的實證研究[J].中國人口資源與環(huán)境,2006,16(4):107-112.

[13] 譚周令,李萬明.瑪河流域水權(quán)三級管理模式研究[J].節(jié)水灌溉，2015,(11):96-100.

[14] 李萬明，譚周令.產(chǎn)權(quán)管制放松視角下的瑪河流域水權(quán)交易研究[J].新疆農(nóng)墾經(jīng)濟(jì)，2015,(1):58-62.