寧夏水資源配置與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展匹配關(guān)系的演化分析

杜 軍,馬術(shù)梅

(1.北方民族大學(xué) 土木工程學(xué)院,寧夏 銀川 750021;2.寧夏發(fā)展與改革委員會(huì)經(jīng)濟(jì)研究中心,寧夏 銀川 750001)

0 引言

水資源在空間上的優(yōu)化配置是人類追求的長(zhǎng)期目標(biāo),而對(duì)水資源供需在空間上的匹配情況進(jìn)行較準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)與把握,是區(qū)域水資源空間優(yōu)化配置的前提和基礎(chǔ)[1]。受地理環(huán)境和氣候條件的影響,寧夏境內(nèi)水資源短缺,且時(shí)空分布不均,對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展影響較大。由于地區(qū)間自然資源(水資源)稟賦條件、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展基礎(chǔ)條件的差異,精準(zhǔn)評(píng)價(jià)水資源配置與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展關(guān)系受到越來越多的關(guān)注。諸多學(xué)者采用基尼系數(shù)[2-6]、耦合關(guān)系[7]、灰色關(guān)聯(lián)度[8]等方法分析了遼寧省、黑龍江省、河南省、甘肅省、湖北省、寧夏等區(qū)域以及黃河流域內(nèi)9省的水資源、自然條件等與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的匹配性,準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)了各個(gè)地區(qū)內(nèi)的自然資源在空間配置的優(yōu)化度。但是針對(duì)寧夏5個(gè)地級(jí)市(22個(gè)市縣)的水資源配置與其經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展關(guān)系的演化鮮有報(bào)道。對(duì)此,筆者參閱寧夏近20 a的《寧夏統(tǒng)計(jì)年鑒》和《寧夏水利統(tǒng)計(jì)公報(bào)》基礎(chǔ)上,運(yùn)用基尼系數(shù)分析產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模與水資源配置的匹配性,為寧夏水資源配置提供一定的理論借鑒。

1 基尼系數(shù)模型構(gòu)建與計(jì)算

1.1 匹配原象、對(duì)象參數(shù)設(shè)定

基尼系數(shù)也稱洛倫茲系數(shù),它是一個(gè)評(píng)價(jià)居民內(nèi)部收入分配差異的指標(biāo)?；嵯禂?shù)大小是反映收入分配是否公平的指標(biāo),在0～1區(qū)間內(nèi),數(shù)值越小,收入分配的公平性就越高。

1)匹配對(duì)象:(1)GDP,反映水資源配置與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的匹配度;(2)第一產(chǎn)業(yè)值,反映水資源配置與區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展的匹配度;(3)第二產(chǎn)業(yè)值,反映水資源配置與區(qū)域工業(yè)發(fā)展的匹配度;(4)農(nóng)作物播種面積,反映不同類型水資源配置與耕地發(fā)展規(guī)模的匹配度;(5)人口規(guī)模,反映水資源配置與區(qū)域人口發(fā)展和服務(wù)業(yè)的匹配度;

2)匹配原象:取水總量、農(nóng)業(yè)取水量、工業(yè)取水量、生活取水量為匹配原象,其中取水總量對(duì)應(yīng)GDP、農(nóng)業(yè)取水量對(duì)應(yīng)第一產(chǎn)業(yè)值、工業(yè)取水量對(duì)應(yīng)第二產(chǎn)業(yè)值、生活取水量對(duì)應(yīng)人口規(guī)模、農(nóng)業(yè)取水量對(duì)應(yīng)農(nóng)作物播種面積。

3)匹配原象、對(duì)象各項(xiàng)指標(biāo)值:以2016-2020年間,寧夏20個(gè)市縣區(qū)(銀川三區(qū)市興慶區(qū)、金鳳區(qū)和西夏區(qū)合并為銀川三區(qū))的統(tǒng)計(jì)值確定匹配原象和匹配對(duì)象指標(biāo)值。

1.2 洛倫茲曲線構(gòu)建

各匹配原象與匹配對(duì)象指標(biāo)統(tǒng)計(jì)值:

(1)各市縣區(qū)研究對(duì)象匹配水平分級(jí)指標(biāo)分別為 R1(單位總?cè)∷控暙I(xiàn)的地區(qū) GDP 值)、R2(單位農(nóng)業(yè)取水量所需貢獻(xiàn)的第一產(chǎn)業(yè)值)、R3(單位工業(yè)取水量所需貢獻(xiàn)的第二產(chǎn)業(yè)值)、R4(單位農(nóng)業(yè)用水量所服務(wù)的農(nóng)作物播種面積)、R5(單位生活取水量所服務(wù)的人口規(guī)模);

(2)R1=GDPi/Wi、R2=DYCPi/Wnyi、R3=DECPi/Wgyi、R4=GDi/Wnyi、R5=RKi/Wshi,其中:GDPi為各市縣生產(chǎn)總值,Wi為各市縣取水總量,DYCPi為各市縣第一產(chǎn)業(yè)值,Wnyi為各市縣農(nóng)業(yè)取水量,DECPi為各市縣第二產(chǎn)業(yè)值,Wgyi為各市縣工業(yè)取水量,GDi為各市縣農(nóng)作物播種面積面積,RKi為各市縣人口數(shù)量,Wshi為各市縣生活取水量。

(3)分別計(jì)算出各市縣分級(jí)指標(biāo)Ri、各市縣基本匹配原象占相應(yīng)全區(qū)總量比值、匹配對(duì)象占相應(yīng)全區(qū)總量比值后,以Ri為基準(zhǔn),按照其升序原則,排列各市縣相應(yīng)基本匹配原象、匹配對(duì)象,并計(jì)算原象與對(duì)象的分別占全區(qū)的累計(jì)比例。

(4)根據(jù)上述4個(gè)步驟,分別計(jì)算出2016-2020年各年的相應(yīng)統(tǒng)計(jì)量。

以各原象取水量為橫坐標(biāo)、其他對(duì)象為縱坐標(biāo),依次繪制取水總量與地區(qū)GDP、農(nóng)業(yè)取水量與第一產(chǎn)業(yè)值、工業(yè)取水量與第二產(chǎn)業(yè)值、農(nóng)業(yè)取水量與農(nóng)作物播種面積面積、生活取水量與人口數(shù)量的洛倫茲曲線,分別如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示。

圖1 取水總量與GDP

圖2 農(nóng)業(yè)取水總量與第一產(chǎn)值

圖4 農(nóng)業(yè)取水總量與播種面積

圖5 生活取水總量與人口規(guī)模

1.3 基尼系數(shù)計(jì)算方法

本文采用梯形面積法計(jì)算基尼系數(shù)。其模型為:

(1)

式中:Gini為評(píng)價(jià)指標(biāo)基尼系數(shù);Xi、Xi-1為匹配原象累積百分比;Yi、Yi-1為匹配對(duì)象累積百分比;n為寧夏市縣區(qū)總數(shù),取值20;i為排序號(hào),當(dāng)i=1,(Xi-1,Yi-1) 視為(0,0)。

表1 近5 a內(nèi)寧夏各行業(yè)取水量與其匹配基尼系數(shù)統(tǒng)計(jì)表

2 結(jié)果與分析

2.1 取水量與GDP 匹配性分析

寧夏取水總量與相應(yīng)GDP的Gini1為0.413,按照聯(lián)合國(guó)對(duì)基尼系數(shù)( G)的劃分標(biāo)準(zhǔn)0.4≤G<0.5,此值表示寧夏各縣區(qū)取水總量與相應(yīng)地區(qū)GDP處于相對(duì)不匹配關(guān)系。由于寧夏特殊的地理環(huán)境和氣候條件等因素影響,寧夏5個(gè)地級(jí)市取水量和GDP呈現(xiàn)出顯著的區(qū)域與產(chǎn)業(yè)配置特征:銀川市為寧夏政治經(jīng)濟(jì)文化中心,具有便利的引黃灌溉條件,取水總量和GDP都排第一;盡管吳忠市、中衛(wèi)市(農(nóng)業(yè)、旅游業(yè)主導(dǎo))和石嘴山(工業(yè)主導(dǎo))都處于引黃灌區(qū),由于在主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的影響下,取水量與GDP沒有呈現(xiàn)一致性的變化;固原市地處寧夏南部,受到地理環(huán)境制約,工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水主要依托當(dāng)?shù)氐乇硭?取水量與GDP最小。取水量一般為來自黃河水和地下水,并未對(duì)降水量作統(tǒng)計(jì)。從銀川市和固原市兩個(gè)地區(qū)降水量來看,銀川市、固原市年降水量分別為208 mm和538 mm,在一定程度上平衡取水量差值。固原地區(qū)較大的降水量降低了農(nóng)業(yè)種植的人工灌溉量,直接降低農(nóng)業(yè)種植成本,間接地降低了養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展成本。對(duì)于銀川市來講,盡管降水量較少,但是銀川市轄區(qū)內(nèi)的6個(gè)市縣區(qū)地處寧夏引黃灌區(qū),取用黃河水便捷、適宜農(nóng)業(yè)灌溉農(nóng)作物播種面積面積較多、交通設(shè)施完善、經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展優(yōu)越等先天條件,促進(jìn)了農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)完善、工業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模較大、城鎮(zhèn)發(fā)展快速、人口規(guī)模逐漸增加等,需水量也就隨之增加。由此可見,盡管從寧夏各個(gè)市縣取水總量與相應(yīng)地區(qū)GDP的Gini1為0.413認(rèn)為兩者相對(duì)不匹配,但是,從寧夏地理環(huán)境、區(qū)位優(yōu)勢(shì)等來看,當(dāng)前的取水量與GDP的關(guān)系符合寧夏本區(qū)的實(shí)際情況。

2.2 農(nóng)業(yè)取水量與第一產(chǎn)業(yè)值、農(nóng)作物播種面積間的分配情況

農(nóng)業(yè)取水量對(duì)第一產(chǎn)業(yè)值有直接影響,兩者之間的Gini2=0.336,在0.3≤G<0.4之間,表示兩種資源處于比較匹配狀態(tài);農(nóng)業(yè)取水量與農(nóng)作物播種面積Gini4=0.602,大于0.5表示此兩種資源處于高度不匹配狀態(tài)。從寧夏本地水資源空間和時(shí)間考慮,固原地區(qū)農(nóng)業(yè)取用黃河水量和地下水水量相對(duì)較少,農(nóng)業(yè)發(fā)展主要依賴于降水補(bǔ)給。從農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)來看,受到氣候條件影響,固原地區(qū)糧食播種面積較大,但取用地表水和地下水水量將對(duì)較少,第一產(chǎn)值也就相對(duì)較高。而銀川市等引黃灌區(qū)內(nèi)耗水量較高的農(nóng)作物種植面積較大,在相對(duì)區(qū)位優(yōu)勢(shì)較高的影響,引黃灌區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)附加值相對(duì)較高。由此可見,農(nóng)業(yè)取水量與第一產(chǎn)值的基尼系數(shù)處于比較匹配的區(qū)間是在相對(duì)合理范圍,農(nóng)業(yè)取水量與農(nóng)作物播種面積基尼系數(shù)處于高度不匹配狀態(tài)也是相對(duì)合理的。

2.3 工業(yè)取水量與與第二產(chǎn)業(yè)值匹配情況

從2020年寧夏各市縣區(qū)工業(yè)取水量來看,銀川市工業(yè)取水量占據(jù)寧夏工業(yè)取水量的58.04%,工業(yè)產(chǎn)值占據(jù)寧夏工業(yè)產(chǎn)值的51.75%。從其他4個(gè)地級(jí)市來看,石嘴山市、吳忠市、固原市和中衛(wèi)市工業(yè)取水量依次占總?cè)∷康?7.87%、10.28%、2.05%和11.76%,工業(yè)產(chǎn)值占比依次為16.11%、16.97%、4.30%、10.88%。從工業(yè)產(chǎn)業(yè)類型來看,地區(qū)工業(yè)發(fā)展往往與本區(qū)域內(nèi)資源稟賦有著直接的關(guān)系。煤炭資源是寧夏重要資源之一,圍繞其在銀川靈武市和石嘴山市相繼建設(shè)能源化工基地。在固原地區(qū)發(fā)展適度的鹽化工,而在吳忠市、中衛(wèi)市主要發(fā)展加工、紡織等規(guī)模較小的企業(yè)。從單位水資源增加值來看,寧夏萬元GDP取水量、萬元工業(yè)增加值取水量顯著下降。由此可見,工業(yè)取水量與第二產(chǎn)業(yè)值的Gini3=0.323在0.3≤G<0.4之間,表示兩種資源處于比較匹配狀態(tài),屬于合理范疇。

2.4 生活取水量與人口數(shù)量匹配情況

居民生活取水量是水資源消耗主要途徑,由人口總量、經(jīng)濟(jì)條件決定區(qū)域內(nèi)生活取水量大小。截止2020年,5個(gè)地級(jí)市銀川市、石嘴山市、吳忠市、固原市和中衛(wèi)市的總?cè)丝诜謩e為286.17萬人、75.21萬人、138.40萬人、114.32萬人和106.83萬人,生活取水量分別為1.723億 m3、0.419億 m3、0.68億 m3、0.335億 m3和0.548億 m3。從生活取水量與人口數(shù)量Gini5=0.206來看,此基尼系數(shù)在0.2≤G<0.3之間,表示兩種資源處于相對(duì)匹配狀態(tài)。

2.5 近5 a寧夏水資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展匹配狀況差異分析

通過分析2016-2020年間每年各個(gè)市縣區(qū)各行業(yè)取水量與相應(yīng)產(chǎn)值(規(guī)模)的匹配基尼系數(shù)來看,除工業(yè)取水量與第二產(chǎn)業(yè)在2018年的基尼系數(shù)突變較為明顯外,其他4類匹配的基尼系數(shù)相對(duì)穩(wěn)定。即近5年內(nèi),寧夏水資源利用總量與地區(qū) GDP 的關(guān)系、農(nóng)業(yè)取水量與第一產(chǎn)業(yè)關(guān)系、工業(yè)取水量與第二產(chǎn)業(yè)關(guān)系、農(nóng)業(yè)取水量與農(nóng)作物播種面積和生活取水量與人口的基尼系數(shù)平均值分別為0.44、0.33、0.32、0.56和0.24,分別處在相對(duì)不匹配狀態(tài)、比較匹配狀態(tài)、比較匹配狀態(tài)、高度不匹配狀態(tài)和相對(duì)匹配狀態(tài)。詳細(xì)見表1。

3 結(jié)語

寧夏各個(gè)地區(qū)間的水資源配置與產(chǎn)業(yè)發(fā)展關(guān)系處于良好狀態(tài),2016-2020年間取水總量與GDP產(chǎn)值、農(nóng)業(yè)取水量與第一產(chǎn)業(yè)值、工業(yè)取水量與第二產(chǎn)業(yè)值、農(nóng)業(yè)用水與耕地面積、生活取水量與人口數(shù)量的平均基尼系數(shù)分別為0.44、0.33、0.32、0.56和0.24。