江蘇省水資源利用相對(duì)效率時(shí)間分異與影響因素

王 倩, 魏 巍, 劉 潔, 趙言文

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 江蘇 南京 210095)

江蘇省水資源利用相對(duì)效率時(shí)間分異與影響因素

王 倩, 魏 巍, 劉 潔, 趙言文

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 江蘇 南京 210095)

[目的] 全面客觀地研究2005—2014年江蘇省用水效率的時(shí)間分異性，為江蘇省更好地開展水資源可持續(xù)利用工作，提高水資源利用效率提供有針對(duì)性地科學(xué)理論依據(jù)。[方法] 選取江蘇省2005—2014年的相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)，運(yùn)用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)包絡(luò)分析模型及其改進(jìn)模型，計(jì)算得到江蘇省的用水技術(shù)冗余率、規(guī)模冗余率及水資源相對(duì)利用效率；并結(jié)合典型相關(guān)分析模型，探究影響水資源利用相對(duì)效率相關(guān)因素。[結(jié)果] 規(guī)模冗余率與人均地區(qū)生產(chǎn)總值符合環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線。技術(shù)冗余率與人均地區(qū)生產(chǎn)總值呈負(fù)相關(guān)。運(yùn)用典型相關(guān)分析方法研究發(fā)現(xiàn)影響兩種冗余率的因素也并不完全相同。[結(jié)論] 近10 a江蘇省水資源利用效率呈現(xiàn)平穩(wěn)增長(zhǎng)，其中影響技術(shù)冗余率的因素主要是萬元地區(qū)生產(chǎn)總值用水量和第三產(chǎn)業(yè)比重；而影響規(guī)模冗余率的因素則為水資源開發(fā)利用率和萬元地區(qū)生產(chǎn)總值用水量。

水資源利用相對(duì)效率; 數(shù)據(jù)包括分析; 典型相關(guān)分析; 江蘇省

文獻(xiàn)參數(shù)： 王倩, 魏巍, 劉潔, 等.江蘇省水資源利用相對(duì)效率時(shí)間分異與影響因素[J].水土保持通報(bào)，2017,37(1)：308-314.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2017.00.054； Wang Qian, Wei Wei, Liu Jie, et al. Temporal change of relative efficiency of water resource use and influencing factors in Jiangsu Province[J]. Bulletin of Soil and Water Conservation, 2017,37(1)：308-314.DOI:10.13961/j.cnki.stbctb.2017.01.054

水資源作為支撐國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要自然資源，保障了人民生活水平質(zhì)量和社會(huì)發(fā)展前進(jìn)。《中國(guó)可持續(xù)發(fā)展水資源戰(zhàn)略研究》指出：“水資源如果要走可持續(xù)利用的道路，其核心在于如何提高水資源的利用效率，建設(shè)節(jié)水型社會(huì)”[1]。隨著江蘇省工業(yè)化、城鎮(zhèn)化發(fā)展速度逐漸加快，以及對(duì)水資源的高強(qiáng)度需求與本地水資源時(shí)空分布不合理之間的矛盾愈發(fā)加劇，如何有效提高水資源利用效率，成為目前亟須解決的問題。

國(guó)內(nèi)相關(guān)研究中，大多數(shù)學(xué)者根據(jù)中國(guó)現(xiàn)有國(guó)情，在農(nóng)業(yè)水資源利用效率方面做出了大量研究；也有不少學(xué)者把關(guān)注點(diǎn)放在了省級(jí)或國(guó)家層面的水資源利用效率問題上，高媛媛等[2]通過遺傳投影尋蹤法對(duì)中國(guó)31個(gè)省級(jí)行政區(qū)水資源利用效率進(jìn)行了評(píng)價(jià)；廖虎昌等[3]運(yùn)用DEA和Malmquist指數(shù)法對(duì)西部12個(gè)省的水資源利用效率進(jìn)行了研究；孫才志等[4]使用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法對(duì)遼寧省水資源利用效率展開研究。在江蘇省的水資源研究中，更多是通過不同研究方法對(duì)江蘇省水環(huán)境承載能力進(jìn)行評(píng)價(jià)，或者是分析江蘇省水資源生態(tài)足跡，南楠[5]將灰色關(guān)聯(lián)理論與SD模型相結(jié)合評(píng)價(jià)了江蘇省水環(huán)境承載力，趙晨等[6]通過傳統(tǒng)DEA模型進(jìn)行了江蘇省水足跡研究；但是通過一種改進(jìn)的DEA模型并且結(jié)合典型相關(guān)分析法對(duì)江蘇省水資源利用相對(duì)效率及其影響因素研究幾乎沒有。因此，本文擬通過將傳統(tǒng)DEA模型和改進(jìn)DEA模型相結(jié)合，全面客觀地研究2005—2014年江蘇省用水效率的時(shí)間分異性，深入挖掘用水效率與本地經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系；并通過典型相關(guān)分析方法探究影響其用水效率的相關(guān)因素，為該地區(qū)水資源更加有效地利用，日后更好地建設(shè)節(jié)水型社會(huì)，如何制定提高水資源效率等相關(guān)政策提供科學(xué)依據(jù)，使其具備更重要的意義。

1 研究區(qū)概況

江蘇省處于中國(guó)東部沿海、長(zhǎng)江及淮河下游地區(qū)，介于東經(jīng)116°18′—121°57′，北緯34°45′—35°20′。地勢(shì)平坦，平原、河流湖泊居多，低山丘陵極少。江蘇省位于東亞季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，冬冷夏熱。全省降雨時(shí)空分布不均衡，年降雨量平均值在704～1 250 mm。江蘇省地跨3個(gè)生物氣候帶，典型植被類型依次為落葉闊葉林、落葉常綠闊葉混交林和常綠闊葉林。2014年江蘇省水資源公報(bào)數(shù)據(jù)顯示：全省總用水量4.81×1010m3，其中生產(chǎn)用水4.42×1010m3，居民生活用水3.58×109m3，分別占總用水量的92.0%和7.4%；全省總用水量較上一年減少了大約19.7%。按區(qū)域分，蘇南用水量1.83×1010m3，蘇中用水量1.07×1010m3，蘇北用水量1.91×1010m3，分別占總用水量的38%，22.3%和39.7%，較去年共減少2.48×109m3。

江蘇省水資源特點(diǎn)及其存在問題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1) 降水量豐富，但是人均水資源占有量較低。全省多年平均降水在994.5 mm，相對(duì)豐富；但人均占有量只有438 m3/人，為全國(guó)人均占有量的19%。

(2) 空間分布差異大。雨量主要區(qū)別在地區(qū)分布上，由北向南逐漸遞增；其次隨年際變化與年內(nèi)變化波動(dòng)較大，就一年時(shí)長(zhǎng)看，蘇北降雨相對(duì)蘇南地區(qū)更集中。

(3) 過境水量豐沛，但調(diào)蓄水量能力較差。全省多年平均過境水量保持在9.49×1011m3，是全省水資源量的30倍，但多年平均引江水量只有1.22×1010m3，只占到全省水資源量的0.38。全省過境水量雖大，但淮河、沂河、沭河、泗河豐枯差異很大，并且豐枯時(shí)間常與蘇北地區(qū)重疊，導(dǎo)致過境水資源難以很好地利用。

(4) 工業(yè)用水重復(fù)利用率低，水資源浪費(fèi)情況存在普遍。江蘇省內(nèi)幾個(gè)主要的工業(yè)城市，由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理及節(jié)水技術(shù)水平低下，工業(yè)用水的重復(fù)利用率只有40%，而國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家一般在75%～85%。據(jù)不確定統(tǒng)計(jì)，全省每年在工業(yè)方面浪費(fèi)的水資源可達(dá)1.70×108m3。

水資源短缺已成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中重要的制約因素，如何提高水資源利用效率、水資源如何科學(xué)高效地開發(fā)利用，已成為研究的熱點(diǎn)問題。因此，全面客觀地對(duì)江蘇省水資源利用效率進(jìn)行研究也迫在眉睫。

2 研究方法

近幾年來，DEA模型在針對(duì)水的研究中雖然有所涉及，但關(guān)于水資源利用效率的研究卻很少。本文采用改進(jìn)的DEA模型針對(duì)江蘇省水資源利用相對(duì)效率展開研究。其改進(jìn)模型具有如下性質(zhì)，首先最優(yōu)決策單元得出的效率值為最大，最劣決策單元的效率值為最??；其次約束條件不僅使得公共權(quán)重唯一，而且還令權(quán)重滿足決策者的偏好。

2.2.1 改進(jìn)DEA模型 DEA評(píng)價(jià)模型對(duì)于具有多個(gè)輸入和輸出決策單元的評(píng)價(jià)研究具有很大的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的DEA評(píng)價(jià)模型能夠?qū)Ω鳑Q策單元進(jìn)行縱向和橫向比較的有效評(píng)價(jià)，并區(qū)分有效和非有效決策單元(decision making unit, DUM)；但實(shí)際應(yīng)用中仍存在一些缺陷：例如不能對(duì)各DUM進(jìn)行有效排序；傳統(tǒng)模型的諸多假設(shè)導(dǎo)致應(yīng)用過程常常受限，可能出現(xiàn)有效性評(píng)價(jià)的“公信力”不足，或者權(quán)重集中在較小范圍，導(dǎo)致指標(biāo)數(shù)量級(jí)存在很大差異等問題。

由于傳統(tǒng)模型對(duì)有效DUM無法進(jìn)一步區(qū)分，在前人研究的基礎(chǔ)上，本文結(jié)合研究問題的需要，采用一種改進(jìn)模型。在已有DUM的基礎(chǔ)上，引入兩個(gè)虛擬DUM，即最優(yōu)DUM與最劣DUM，分別記為DUMn+1，DUMn+2；DUMn+1的輸入指標(biāo)值取n個(gè)實(shí)際DUM相應(yīng)標(biāo)值的最小值，輸出指標(biāo)值取n個(gè)實(shí)際DUM相應(yīng)標(biāo)值的最大值；DUMn+2的輸入指標(biāo)值和輸出指標(biāo)值與DUMn+1相反。計(jì)算公式如下：

(1)

(2)

(3)

由于引入了虛擬的最優(yōu)和最劣決策單元，改進(jìn)模型求出的相對(duì)效率值都很小，故處理數(shù)據(jù)時(shí)，把求出的實(shí)際DUM相對(duì)效率最高值θ設(shè)為“1”，剩余DUM相對(duì)效率值與最高值對(duì)比得到。

2.2.2 典型相關(guān)分析模型 典型相關(guān)分析(canonicalcorrelationanalysis，簡(jiǎn)稱CCA)即多元統(tǒng)計(jì)分析法，其研究過程不要求兩組變量的個(gè)數(shù)、含義和內(nèi)容完全相同。CCA不僅展示了變量間的內(nèi)在聯(lián)系，更深入、透徹地表達(dá)綜合變量所代表的線性組合間的相關(guān)性。綜合變量之間的強(qiáng)弱關(guān)聯(lián)程度不同，形成的典型相關(guān)對(duì)也不同，所以實(shí)際應(yīng)用中，常常只需重點(diǎn)關(guān)注相關(guān)程度強(qiáng)的典型相關(guān)變量。

典型相關(guān)分析模型方程如下：

(4)

求得ajk和bjk，并得到各典型變量uk和vk。

檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)量：

(5)

服從X2分布，自由度為

f=(p-j+1)(q-j+1)[7]。

2.3 指標(biāo)選取及數(shù)據(jù)來源

2.3.2 指標(biāo)選取 本文研究由水資源帶來的經(jīng)濟(jì)效益，但水資源作為自然資源的一種，只有與其他要素結(jié)合以后，才能帶來產(chǎn)出，因此輸出指標(biāo)為江蘇省地區(qū)生產(chǎn)總值(GDP)。用水量為社會(huì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出過程中不可缺少的要素，因此將其納入輸入指標(biāo)中，考慮到生產(chǎn)和生活是2個(gè)完全不同的產(chǎn)出過程，將用水量細(xì)化為生產(chǎn)用水和生活用水。同時(shí)勞動(dòng)力和資本投入也是經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中最基本的要素，因此從業(yè)人員與固定資產(chǎn)也一并納入輸入指標(biāo)。由于任何生產(chǎn)活動(dòng)都不能脫離土地獨(dú)立存在，土地面積也納入輸入指標(biāo)中。因此輸入指標(biāo)為生產(chǎn)和生活用水量，從業(yè)人員數(shù)、固定資產(chǎn)和土地面積。

2.3.3 指標(biāo)判斷矩陣構(gòu)建 由于輸出指標(biāo)只有一個(gè)，所以只構(gòu)建輸入指標(biāo)的判斷矩陣，根據(jù)各指標(biāo)對(duì)GDP重要性大小構(gòu)建如下判斷矩陣Cm：

(6)

2.3.4 數(shù)據(jù)來源 本文結(jié)合所選指標(biāo)2005—2014年江蘇省相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)主要來源于《江蘇省水資源公報(bào)(2005—2014)》《江蘇省統(tǒng)計(jì)年鑒(2006—2015)》和《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒(2006—2015)》等(詳見表1)。

表1 江蘇省2005—2014年輸入輸出指標(biāo)

3 結(jié)果及分析

3.1 2005—2014年江蘇省水資源利用相對(duì)效率變化

地區(qū)水資源利用效率的高低，絕大部分由當(dāng)?shù)厣a(chǎn)技術(shù)、設(shè)備先進(jìn)程度、工農(nóng)業(yè)高效節(jié)水措施實(shí)施水平等決定。技術(shù)冗余率反映不同時(shí)間段內(nèi)該地區(qū)技術(shù)水平、管理制度等外在原因?qū)е碌耐度肴哂喱F(xiàn)象，規(guī)模冗余率代表的則是由于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)體發(fā)展規(guī)?；蛴盟Y(jié)構(gòu)等自身因素導(dǎo)致的投入剩余現(xiàn)象。

結(jié)合圖1可見，江蘇省2005—2014年的技術(shù)冗余率和規(guī)模冗余率均在不斷下降，相對(duì)地，這10 a間的用水相對(duì)效率在不斷提高；根據(jù)圖2可以看出技術(shù)冗余率下降速率大于規(guī)模冗余率，說明從2005—2014年，在生產(chǎn)用水及居民生活用水方面，用水技術(shù)水平、相關(guān)水資源使用管理制度、生產(chǎn)工藝和設(shè)備、人們的節(jié)水意識(shí)等都在不斷提升；規(guī)模冗余率的數(shù)值一直小于技術(shù)冗余率，代表了江蘇省近10 a的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)置和用水規(guī)模一直處于一種良好、健康的發(fā)展趨勢(shì)。另外，趨勢(shì)線表中反映出2005—2011年，技術(shù)冗余率和規(guī)模冗余率處于一種相對(duì)平緩的下降狀態(tài)，2011—2013年出現(xiàn)少許波動(dòng)，2013—2014年有大幅下降的趨勢(shì)，說明這2年江蘇省用水效率顯著提高，由于這兩年水資源危機(jī)問題已不容忽視，在地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)不斷完善的過程中，政府已大幅度加快建立節(jié)水型社會(huì)的步伐，提高水資源開發(fā)利用的技術(shù)水平，對(duì)水資源相關(guān)管理制度增強(qiáng)改革手段，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整也順應(yīng)節(jié)水型社會(huì)的發(fā)展，為使江蘇省水資源相對(duì)利用效率向高水平不斷發(fā)展，政府已全面推進(jìn)水資源的節(jié)約和保護(hù)工作。

圖1 水資源相對(duì)利用效率變化趨勢(shì)

3.2 水資源利用相對(duì)效率與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系

1995年，美國(guó)普林斯頓大學(xué)的Grossman和Krueger等經(jīng)濟(jì)學(xué)家提出環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(environmental Kuznets curve， EKC)學(xué)說，說明經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)環(huán)境污染程度的影響，環(huán)境污染在相對(duì)較低收入水平時(shí)隨人均地區(qū)生產(chǎn)總值的增加而上升，達(dá)到較高水平時(shí)，隨人均地區(qū)生產(chǎn)總值增長(zhǎng)而下降[8]，兩者之間呈倒U關(guān)系曲線。本文引入EKC理論揭示水環(huán)境利用效率和人均收入間的關(guān)系。

圖2 技術(shù)冗余率、規(guī)模冗余率和相對(duì)效率趨勢(shì)線

圖3 用水技術(shù)冗余率、規(guī)模冗余率與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的關(guān)系

圖3表明用水規(guī)模冗余率和人均地區(qū)生產(chǎn)總值之間的關(guān)系，處于倒U曲線拐點(diǎn)之后，最高點(diǎn)在2006年，說明2006年處于EKC拐點(diǎn)。拐點(diǎn)之前，2005—2006年江蘇省仍需依靠資源的大量消耗來帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式屬于粗放型，用水結(jié)構(gòu)設(shè)置、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)安排等都處于較差水平；拐點(diǎn)之后，2006—2014年，隨著經(jīng)濟(jì)水平整體向上發(fā)展過程中，政府著眼于水資源短缺、利用率低下等問題，開始通過科學(xué)技術(shù)水平的提高、管理體制的改革、勞動(dòng)人員素質(zhì)的增長(zhǎng)，向一種健康、高科技發(fā)展方向不斷靠近，已不再單純地依靠消耗大量資源獲取經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，從而促進(jìn)了水資源利用效率的有效提高。

圖3可以看出技術(shù)冗余率和人均地區(qū)生產(chǎn)總值呈反比關(guān)系，保持較低的技術(shù)冗余率說明科學(xué)技術(shù)的提高依賴于經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，也證明了經(jīng)濟(jì)發(fā)展和資源供需之間矛盾的根本解決途徑是科技的進(jìn)步，管理的發(fā)展。資源從富裕到稀缺，人們對(duì)資源在量(quantity)和質(zhì)(quality)方面的不斷需求，使得科學(xué)技術(shù)為滿足人類發(fā)展而不斷改進(jìn)、更新升級(jí)；而資源自身在此過程中也為能夠可持續(xù)地利用、發(fā)展更全面地實(shí)現(xiàn)自身價(jià)值。實(shí)際上放眼遠(yuǎn)觀人類歷史發(fā)展歷程，可以發(fā)現(xiàn)這段歷程就是科學(xué)技術(shù)從出現(xiàn)向更高水平發(fā)展，對(duì)原始資源從粗放到精細(xì)開發(fā)利用的一段歷程；而完善的管理制度能夠確保技術(shù)水平在水資源利用效率提高的過程中發(fā)揮穩(wěn)定持久的作用力。

3.3 相關(guān)影響因素研究

由于水資源利用相對(duì)效率與自然條件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、科學(xué)技術(shù)、人口素質(zhì)等因素緊密相連，因此我們選取以下指標(biāo)構(gòu)建典型相關(guān)分析方法的指標(biāo)體系：自變量組指標(biāo)包括，固定資產(chǎn)占地區(qū)生產(chǎn)總值的比重x1，人均地區(qū)生產(chǎn)總值x2，人均水資源量x3，水資源開發(fā)利用率x4，萬元國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值用水量x5，固定資產(chǎn)投資x6，人均教育費(fèi)用支出x7，第三產(chǎn)業(yè)比重x8；因變量組包括，用水技術(shù)冗余率y1和規(guī)模冗余率y2。

第一對(duì)典型變量如下：

U1=0.012 4x1+0.748 2x2-0.221 3x3+ 0.020 3x4-0.694 1x5+0.738 8x6+0.780 8x7-0.429 4x8

V1=-0.938 4y1-0.138 3y2

第二對(duì)典型變量如下：

U2=-0.078 7x1-0.253 2x2+0.006 8x3-0.529 2x4-0.927 1x5+0.002 2x6+0.111 4x7-0.334 7x8

V2=0.068 5y1-0.954 7y2

表3 典型相關(guān)分析模型檢驗(yàn)結(jié)果

表3可以看出，提出的兩對(duì)典型相關(guān)變量顯著水平均為0.000 1，0.000 1，說明相應(yīng)典型變量之間具有強(qiáng)相關(guān)性，并且分別有96.15%和66.32%的信息可以通過相應(yīng)自變量進(jìn)行詮釋。

將第一對(duì)典型變量中自變量組的人均地區(qū)生產(chǎn)總值、萬元地區(qū)生產(chǎn)總值用水量、固定資產(chǎn)投資、人均教育費(fèi)用和第三產(chǎn)業(yè)比重提取出來，因變量組中的技術(shù)冗余率提取出來，與它呈正相關(guān)關(guān)系的是萬元地區(qū)生產(chǎn)總值用水量和第三產(chǎn)業(yè)比重，說明2005—2014年江蘇省整體依舊有資源投入剩余現(xiàn)象的存在。江蘇省共有13個(gè)省轄市，但其中較發(fā)達(dá)地區(qū)只占1/3左右，說明整體生產(chǎn)技術(shù)水平仍不夠先進(jìn)，管理方面存在漏洞，第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平較低；一般以高新技術(shù)產(chǎn)、科技服務(wù)、軟件及信息化產(chǎn)業(yè)等第三產(chǎn)業(yè)為主的地區(qū)，其萬元國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值用水量較以重工業(yè)和農(nóng)業(yè)發(fā)展為主地區(qū)少。與技術(shù)冗余率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系的是人均地區(qū)生產(chǎn)總值、固定資產(chǎn)投資和人均教育費(fèi)用，人均地區(qū)生產(chǎn)總值和技術(shù)冗余率的關(guān)系前文已分析過，此處不再贅述；固定資產(chǎn)投資和人均教育費(fèi)用的有效投入，代表著江蘇省在近十年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，通過加強(qiáng)人才教育，加大科學(xué)技術(shù)發(fā)展強(qiáng)度，鞏固基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等措施的實(shí)施，生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提高，通過對(duì)老舊設(shè)備更新改造，說明通過降低用水技術(shù)冗余率來提高水資源利用相對(duì)效率是十分可行的一項(xiàng)手段。

將第二對(duì)典型變量中自變量組的水資源開發(fā)利用率、萬元地區(qū)生產(chǎn)總值用水量提取出來，因變量組中的規(guī)模冗余率提取出來，這兩項(xiàng)指標(biāo)均與規(guī)模冗余率呈正相關(guān)關(guān)系，說明水資源開發(fā)利用率和萬元地區(qū)生產(chǎn)總值用水量均是阻礙水資源利用效率提高的因素。江蘇省三分之二地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以重工業(yè)和農(nóng)業(yè)為主，萬元地區(qū)生產(chǎn)總值用水量不可能很少，所以其用水規(guī)模冗余率也相對(duì)較高，在日后經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，通過增加第三產(chǎn)業(yè)比重，合理調(diào)整第一、第二產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，降低萬元地區(qū)生產(chǎn)總值用水量，從而減小用水規(guī)模冗余發(fā)生；水資源開發(fā)利用率說明江蘇省目前對(duì)自身占有量的開發(fā)處于一種相對(duì)過度的狀態(tài)，為建設(shè)節(jié)水型社會(huì)，更好地邁向水資源可持續(xù)利用的戰(zhàn)略之路，通過各項(xiàng)行政、技術(shù)手段控制水資源開發(fā)程度，合理利用水資源，才能更好地開展水資源利用相對(duì)效率有效提高的工作。

各典型變量的解釋能力如表4所示，由該表可以看出：第1組典型變量U1對(duì)實(shí)測(cè)變量x1-x8的貢獻(xiàn)率為75.71%，V1對(duì)實(shí)測(cè)變量y1-y2的貢獻(xiàn)率為88.01%；第2組典型變量U2可解釋組內(nèi)2.40%的變異，并解釋2.28%的另一組變異；V2可解釋組內(nèi)11.99%的變異，并解釋另一組11.44%的變異。U1，V1和U2，V2兩組典型變量之間，互相解釋能力很強(qiáng)，也反映出應(yīng)用典型相關(guān)分析法探究影響水資源利用效率的因素是可行且有根據(jù)的。

4 結(jié)論及政策建議

4.1 結(jié) 論

(1) 本文成功運(yùn)用改進(jìn)DEA模型，不僅能夠判斷各決策單元是否有效，還能夠?qū)Q策單元進(jìn)行排序，有效地對(duì)其進(jìn)行劃分，綜合評(píng)價(jià)每個(gè)決策單元用水相對(duì)效率變化規(guī)律。評(píng)價(jià)過程中將傳統(tǒng)DEA模型與改進(jìn)模型相結(jié)合，通過對(duì)2005—2014年的指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，江蘇省近10a間水資源利用相對(duì)效率處于一種平穩(wěn)上升的趨勢(shì)；運(yùn)算過程中利用層次分析法設(shè)定判斷矩陣，充分考慮了決策者的偏好，并將其影響引入水資源利用相對(duì)效率與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系中，進(jìn)一步說明水資源利用狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平正處于相互協(xié)調(diào)并相互促進(jìn)的階段，江蘇省水資源可持續(xù)利用相關(guān)工作已步入正軌。

表4 典型變量解釋能力

(2) 通過探究水資源相對(duì)利用效率和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)規(guī)模冗余率與人均GDP的關(guān)系呈倒U曲線，正好吻合環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線。2006年之前的粗放式經(jīng)濟(jì)和之后依靠先進(jìn)的技術(shù)和管理水平，向技術(shù)進(jìn)步、人才培養(yǎng)、循環(huán)利用等方面轉(zhuǎn)化的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式形成鮮明對(duì)比，也很好地證明技術(shù)冗余率和人均地區(qū)生產(chǎn)總值呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

(3) 應(yīng)用典型相關(guān)分析方法，實(shí)證分析得知影響用水技術(shù)冗余率和規(guī)模冗余率的因素并不完全相同，其中影響技術(shù)冗余率的因素主要為萬元地區(qū)生產(chǎn)總值用水量和第三產(chǎn)業(yè)比重，而影響規(guī)模冗余率的因素主要為水資源開發(fā)利用率和萬元地區(qū)生產(chǎn)總值用水量。根據(jù)影響因素的不同，采取相應(yīng)地應(yīng)對(duì)或改進(jìn)措施，使之更有效地提高水資源利用水平，為今后相關(guān)部門制定相關(guān)政策時(shí)提供科學(xué)的理論依據(jù)。

(4) 本文研究了江蘇省水資源利用相對(duì)效率在時(shí)間上的變化，缺乏對(duì)空間變化上的研究，收集指標(biāo)數(shù)據(jù)過程中頻頻遇到數(shù)據(jù)不全或同一指標(biāo)有兩種數(shù)據(jù)的問題，在今后的研究中，需注重研究水資源利用相對(duì)效率的空間分異格局。

4.2 政策建議

(1) 響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，建立節(jié)水型社會(huì)。節(jié)水型社會(huì)的建設(shè)是解決江蘇省目前直面的水資源缺乏、水環(huán)境污染和水生態(tài)退化等水問題的最基本途徑，也是執(zhí)行可持續(xù)發(fā)展觀、全面建設(shè)生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好社會(huì)的首要支撐工程，具有迫切而緊要的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。綜合性地學(xué)習(xí)吸收國(guó)外和國(guó)內(nèi)先進(jìn)的水資源管理技術(shù)和節(jié)水經(jīng)驗(yàn)，以當(dāng)?shù)刭Y源、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)進(jìn)步等實(shí)際情況為前提，規(guī)劃適配江蘇省的節(jié)水型社會(huì)建設(shè)重點(diǎn)方向和內(nèi)容。

(2) 大力推廣、實(shí)行節(jié)水措施，緩和供需矛盾。從農(nóng)藝、工程與管理3個(gè)方面實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水；工業(yè)節(jié)水的關(guān)鍵在于通過節(jié)水工藝減少水資源的消耗和通過多重利用增強(qiáng)水的重復(fù)利用。無論農(nóng)業(yè)還是工業(yè)，節(jié)水工藝的運(yùn)用，才能從源頭上真正高層次地提高利用水資源利用效率及有效控制用水量。

(3) 加大節(jié)約用水宣傳力度，加強(qiáng)公民節(jié)水觀念。經(jīng)分析水資源總量與其利用效率成反比，總量越大時(shí)水資源利用效率反而較低，說明人們節(jié)約用水的觀念與水量是否充足有一定的關(guān)系。通過增強(qiáng)人們的節(jié)水意識(shí)，讓人們明白節(jié)約用水的重要性，號(hào)召?gòu)V大公民培養(yǎng)良好節(jié)水習(xí)慣，將節(jié)水行動(dòng)滲透到平時(shí)生活中。

本文將傳統(tǒng)DEA模型與其改進(jìn)模型相結(jié)合，針對(duì)江蘇省成功開展其水資源利用相對(duì)效率時(shí)間分異及影響因素的研究。但研究過程仍有部分不足，探究影響因素時(shí)，指標(biāo)選取考慮得不夠全面，日后應(yīng)進(jìn)行完善。運(yùn)用數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法能對(duì)水資源利用效率進(jìn)行很好地評(píng)價(jià)，未來的研究中應(yīng)考慮開展對(duì)江蘇省水資源利用效率空間分異的研究，將蘇南蘇北分開評(píng)價(jià)，更符合客觀實(shí)際。

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Temporal Change of Relative Efficiency of Water Resource Use and Influencing Factors in Jiangsu Province

WANG Qian, WEI Wei, LIU Jie, ZHAO Yanwen

(CollegeofResourcesandEnvironmentalScience,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing,Jiangsu210095,China)

[Objective] To increase the water resource use efficiency in a sustainable way and Provide theoretical basis for specific management in Jiangsu Province, we studied the temporal changes in relative efficiency of water resource use in Jiangsu Province from 2005 to 2014. [Methods] We collected data on water resources from 2005 to 2014 in Jiangsu Province, and calculated the technical redundancy rate, scale redundancy rate and relative efficiency of water resource use by traditional data envelopment analysis(DEA) model and its modified version; and detected significant influencing factors of the relative efficiency of water resources use using canonical correlation analysic(CCA) model. [Results] The relationship between scale redundancy rate and per capita GDP accorded with enriroment Kuznets curre(EKC), and technical redundancy rate was negatively correlated with per capita gross domestic product. The factors influencing technical redundancy rate and scale redundancy rate were not exactly the same.[Conclusion] The relative efficiency of water resource use increased steadily with the time, the main factors affecting the technical redundancy rate were water consumption per unit output value of ten thousand Yuan and proportion of the tertiary industry; but the main factors influencing scale redundancy rate were exploitation and utilization ratio of water resources and water consumption per unit output value of ten thousand Yuan.

relative efficiency of water resources use; data envelopment analysis; canonical correlation analysis; Jiangsu Province

2016-05-14

2016-06-16

國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“農(nóng)村發(fā)展中生態(tài)環(huán)境管理研究”(70833001)

王倩(1991—),女(漢族),新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市人,碩士研究生,研究方向?yàn)樗帘３?、環(huán)境規(guī)劃與環(huán)境影響評(píng)價(jià)。E-mail:KristenWang_1991@163.com。

趙言文(1965—),男(漢族),江蘇省徐州市人,博士,教授,博士生導(dǎo)師,主要從事水土保持、環(huán)境生態(tài)學(xué)、環(huán)境影響評(píng)研。E-mail:ywzhao@njau.edu.cn。

A

1000-288X(2017)01-0308-07

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