中國水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展時空耦合及驅(qū)動因素研究

劉建國,劉娜娜,劉 甜

(蘭州財經(jīng)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院,蘭州 730020)

一、引言

作為自然生態(tài)的生命源泉和萬物賴以生存的環(huán)境因子,水資源不僅對人類生存發(fā)展起到不可替代的作用,而且成為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境穩(wěn)定的重要保障。馬國軍等的研究表明,水資源的科學(xué)管理和可持續(xù)利用將促進(jìn)人口、資源、環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展[1]。特別是隨著經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展、人口規(guī)模增大和結(jié)構(gòu)變化、城鎮(zhèn)化水平的提高以及經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需水量增大,水資源供需矛盾將日趨嚴(yán)重,生態(tài)環(huán)境將面臨更加嚴(yán)峻的考驗(yàn)。管水的模式與政策選擇、用水效率波動、管水用水對流域經(jīng)濟(jì)增長以及可持續(xù)發(fā)展的約束、經(jīng)濟(jì)學(xué)意義上的供需矛盾及優(yōu)化配置、居民生計問題和整體協(xié)調(diào)發(fā)展等一系列問題變得越來越突出。

從水資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)狀來看,水資源人均少、地區(qū)分布不均衡的特征日益明顯,浪費(fèi)與污染問題趨于嚴(yán)重,水環(huán)境與經(jīng)濟(jì)增長的矛盾逐漸凸顯。宋冬凌和馬悅發(fā)現(xiàn),水資源短缺與粗放式利用成為阻礙經(jīng)濟(jì)高效發(fā)展的重要因素,因此,從綠色水資源利用效率入手,是緩解生態(tài)壓力,推動綠色發(fā)展的有效路徑[2]。陳磊等認(rèn)為,為避免水資源成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活改善的制約因素,提高水資源利用效率成為解決水資源危機(jī)最有效的方法,也是推進(jìn)區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展的重要手段[3]。苗峻瑜的研究表明,由于黃河流域各省份水資源稟賦不同,工業(yè)用水利用效率與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合度差距仍然十分明顯[4]。梁海燕認(rèn)為,黃河流域甘肅段由于水資源比較匱乏,其依舊面臨生態(tài)系統(tǒng)脆弱與發(fā)展不平衡不充分的巨大挑戰(zhàn)[5]。

通過對既有文獻(xiàn)的梳理,筆者發(fā)現(xiàn)有效破解水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展的難題,厘清二者的發(fā)展特征與驅(qū)動因素尤顯必要。已有文獻(xiàn)為本文的研究奠定了深厚的基礎(chǔ),本文在以下方面做進(jìn)一步拓展:第一,將水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展納入一個綜合分析框架,結(jié)合五大新發(fā)展理念,進(jìn)一步優(yōu)化和構(gòu)建高質(zhì)量發(fā)展的綜合指標(biāo)體系,研究兩者耦合協(xié)調(diào)的時空演進(jìn)特征、空間關(guān)聯(lián)格局;第二,結(jié)合已有文獻(xiàn),進(jìn)一步梳理二者的驅(qū)動因素并通過構(gòu)建模型實(shí)證檢驗(yàn),提出有關(guān)二者演化關(guān)系的政策建議,對實(shí)現(xiàn)我國水資源環(huán)境和社會經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。

二、文獻(xiàn)綜述與機(jī)制分析

關(guān)于自然資源管理利用與經(jīng)濟(jì)增長(發(fā)展)之間關(guān)系的研究,一直是資源經(jīng)濟(jì)學(xué)、發(fā)展經(jīng)濟(jì)學(xué)和管理學(xué)等學(xué)科研究的重要問題。一般認(rèn)為,豐裕的水資源是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動力,它能夠促進(jìn)GDP的增長和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。然而,越來越多的研究認(rèn)為,日趨嚴(yán)重的水資源供需矛盾以及較低水平的水資源利用效率已經(jīng)成為地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長和社會發(fā)展的阻礙,就水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展之間的關(guān)系研究主要從以下幾個方面展開。

水資源管理利用效率與高質(zhì)量發(fā)展之間的影響一直是學(xué)界關(guān)注和研究的重點(diǎn),且主要從3個方面進(jìn)行分析。其一,水資源利用效率測度。目前所用方法主要有數(shù)據(jù)包絡(luò)法(DEA)[6-7]、隨機(jī)前沿法[8]和水足跡法[9-10]3種,學(xué)者們主要運(yùn)用以上3種方法對我國全域、典型經(jīng)濟(jì)帶或者流域水資源利用效率進(jìn)行測度和分析,并提出有效的改善措施。其二,水資源利用效率影響因素。目前,主要圍繞經(jīng)濟(jì)增長、政府政策、自然稟賦、科技創(chuàng)新等關(guān)鍵因素對水資源利用效率的影響展開研究[11-12],其成果亦較為豐富,且逐漸從人類行為、自然過程和工程技術(shù)等視角拓展至社會與人文因素,特別是制度因素的影響[13-14]。其三,水資源利用效率區(qū)域典型分析。近年來,關(guān)于水資源利用效率的研究主要以黃河流域、長江流域和典型經(jīng)濟(jì)區(qū)為研究區(qū)域,就水資源與經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展之間的關(guān)系開展理論與計量實(shí)證分析[15-16]。從研究結(jié)論來看,更多的經(jīng)驗(yàn)證據(jù)表明,水資源利用效率與區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長及高質(zhì)量發(fā)展之間存在較強(qiáng)的耦合關(guān)系,且存在多維異質(zhì)性,例如產(chǎn)業(yè)異質(zhì)性、空間異質(zhì)性和城鄉(xiāng)異質(zhì)性,等等?；谝陨衔墨I(xiàn)梳理,本研究旨在從我國省域尺度進(jìn)一步開展水資源利用效率和高質(zhì)量發(fā)展之間的耦合機(jī)制效應(yīng)理論分析,進(jìn)而開展實(shí)證檢驗(yàn),以廓清其內(nèi)在關(guān)聯(lián)、主要影響效應(yīng)和典型特征。水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展之間的影響機(jī)制可以從以下3個方面來解析。

(一)水資源利用效率支撐高質(zhì)量發(fā)展

XU W J等發(fā)現(xiàn),水資源作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)資源為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了動力和條件[17]。與此同時,杜俊平等認(rèn)為經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展中消耗著大量的水資源,造成水資源的減少,從而限制了自身的發(fā)展[18]。李強(qiáng)和張兵兵等學(xué)者的研究表明,水資源對經(jīng)濟(jì)增長具有顯著的約束效應(yīng)[19-20];謝書玲等認(rèn)為,這種約束效應(yīng)表現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)增長的速度會因水土資源的耗損而降低[21];而HOWE C W指出,提高水資源利用效率能夠有效緩解水資源短缺問題,對經(jīng)濟(jì)增長具有增促作用[22]。

(二)高質(zhì)量發(fā)展提高水資源利用效率

XU W J等的研究表明,經(jīng)濟(jì)發(fā)展是提升用水效率的條件,它為水資源利用效率的改善提供財政和技術(shù)支持[17]。關(guān)于水資源利用效率與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系的研究,BARBIER E B和馬駿等學(xué)者多應(yīng)用環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC)假說來探討兩者之間的關(guān)系,他們認(rèn)為水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展之間存在非線性變化趨勢[23-24]。部分研究也證實(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展是影響水資源利用效率提升的重要因素[25];鞏燦娟等的研究也表明,經(jīng)濟(jì)狀況和技術(shù)水平會顯著地促進(jìn)水資源利用效率的提升[26]。

(三)水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展的相互作用機(jī)理

值得注意的是,有研究發(fā)現(xiàn)水資源利用效率與經(jīng)濟(jì)增長質(zhì)量之間存在交互耦合與雙向互動的關(guān)系[17]。水資源利用與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在天然聯(lián)系,水資源利用影響經(jīng)濟(jì)活動的規(guī)模與布局,經(jīng)濟(jì)增長影響水資源利用的結(jié)構(gòu)與方式。一方面,水資源利用效率是水、勞動力、資本等生產(chǎn)要素配置的科學(xué)性與組合的有效性的集中體現(xiàn),高效的水資源利用是節(jié)約資源的必然要求,也是經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的必然選擇。另一方面,以創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享為主要特征的高質(zhì)量發(fā)展對水資源利用也提出了更高的要求,經(jīng)濟(jì)效率提升、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、生態(tài)環(huán)境改善等都將推動水資源利用效率的改善。總的來說,水資源利用效率的提高有助于高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)現(xiàn),而高質(zhì)量發(fā)展又能有效地促進(jìn)水資源利用效率的優(yōu)化,兩者在互惠互利中實(shí)現(xiàn)“雙贏”,并形成良性循環(huán)。水資源利用效率與經(jīng)濟(jì)增長質(zhì)量的耦合是水資源利用系統(tǒng)與社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)間耦合水平的直接體現(xiàn),弄清兩者的耦合機(jī)理,辨明其耦合特征,將會有效推動系統(tǒng)間的有序和諧。

三、數(shù)據(jù)來源與研究方法

(一)數(shù)據(jù)來源

研究選取了2004—2019年我國30個省域(不含西藏和港澳臺地區(qū))共16年的面板數(shù)據(jù),用于開展計量實(shí)證分析。文中所用數(shù)據(jù)均來源于歷年《中國統(tǒng)計年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》《中國市場化指數(shù)》和各省(區(qū))統(tǒng)計年鑒等;對極少部分?jǐn)?shù)據(jù)缺失情況,本文采用插值法予以補(bǔ)全。

(二)研究方法

1.SE-SBM方法

選取非期望產(chǎn)出導(dǎo)向的SE-SBM模型對水資源利用效率進(jìn)行測度,由于該模型既解決了徑向DEA模型不包含松弛變量的問題,又兼顧了有效決策單元的比較問題,因此,該模型是評價和比較水資源利用效率較為合適的模型之一。水資源在創(chuàng)造生產(chǎn)總值等合意產(chǎn)出的同時,也會創(chuàng)造污水等非期望產(chǎn)出。參照TONE K提出的非期望產(chǎn)出SE-SBM模型[27],模型設(shè)置為

(1)

2.客觀組合賦權(quán)法

高質(zhì)量發(fā)展指標(biāo)體系是綜合創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享五大發(fā)展理念的多方面多學(xué)科復(fù)合體系,為了減少單一賦權(quán)法本身的局限性和計算結(jié)果的差異,本文借鑒周玲玲等采用的變異系數(shù)法和熵權(quán)法相結(jié)合的客觀組合賦權(quán)法確定指標(biāo)的權(quán)重[29]。

(1)變異系數(shù)法。根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)指標(biāo)變化程度的大小確定權(quán)重,步驟如下,

(2)

(3)

(4)

(2)熵權(quán)法。為消除指標(biāo)體系由量綱不同導(dǎo)致的估計誤差,首先對數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化:

(5)

(6)

其中,Xij為原始數(shù)據(jù);max Xj、min Xj分別表示最大值、最小值;i表示時間,j表示各指標(biāo)。

(7)

(8)

冗余度:dj=1-Ej;

(9)

(10)

(3)客觀組合賦權(quán)法。將計算所得的ω1j和ω2j重新進(jìn)行組合,得到最終權(quán)重ωj。

組合權(quán)重:ωj=αω1j+(1-α)ω2j。

(11)

(4)綜合評價函數(shù)。高質(zhì)量發(fā)展的值:

(12)

3.耦合協(xié)調(diào)度模型

運(yùn)用耦合協(xié)調(diào)度模型全面展示水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展之間相互影響并趨于協(xié)同發(fā)展的特征,計算方法如下。

(13)

協(xié)調(diào)指數(shù):T=αμ1+βμ2;

(14)

(15)

式(13)和式(14)中,μ1表示水資源利用效率,μ2表示高質(zhì)量發(fā)展水平,α和β表示待定系數(shù),α+β=1。本文認(rèn)為水資源利用效率和高質(zhì)量發(fā)展同等重要,因此,取α=β=0.5。具體耦合協(xié)調(diào)度劃分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 耦合協(xié)調(diào)度劃分標(biāo)準(zhǔn)

4.探索性空間數(shù)據(jù)分析

GETIS A和ORD J K的研究發(fā)現(xiàn)探索性空間數(shù)據(jù)分析(ESDA)可以通過對空間分布格局的描述,探究空間分異規(guī)律,解釋空間關(guān)聯(lián)現(xiàn)象[30],主要方法是空間相關(guān)性檢驗(yàn),包括運(yùn)用全局指數(shù)探究水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)的整體關(guān)聯(lián)狀態(tài)和采用局部指數(shù)與散點(diǎn)圖對各省域耦合協(xié)調(diào)做進(jìn)一步分析,具體如下。

全局Moran’s I:

(16)

局部Moran’s I:

(17)

5.空間面板模型

本文構(gòu)建空間面板模型以解釋影響水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度的空間驅(qū)動因素,且根據(jù)LR和LM檢驗(yàn)結(jié)果,最終選擇空間杜賓模型作為分析所用基準(zhǔn)模型。

ohxtit=φWohxtit+α1lnrgdpit+β1Wlnrgdpit+

α2govit+β2Wgovit+α3isit+β3Wisit+α4tfpit+

β4Wtfpit+α5mktit+β5Wmktit+α6urit+β6Wurit+

νi+δt+εit。

(18)

式(18)中,ohxtit表示第i省t年的水資源利用效率和高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度,αi和βi分別表示經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、政府規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進(jìn)步、市場化水平和城鎮(zhèn)化的直接效應(yīng)和空間效應(yīng),W是空間權(quán)重矩陣(地理距離矩陣),νi是個體效應(yīng),δt是時間效應(yīng),εit是隨機(jī)擾動項(xiàng)。

(三)數(shù)據(jù)說明

1.指標(biāo)體系構(gòu)建

在借鑒已有研究結(jié)論的基礎(chǔ)上,將高質(zhì)量發(fā)展體系建立在五大發(fā)展理念之上,且用15個二級指標(biāo)來表示。同時,采用綜合評價法進(jìn)行加權(quán)測算,得出各二級指標(biāo)的權(quán)重,具體如表2所示。

表2 高質(zhì)量發(fā)展指標(biāo)體系權(quán)重

2.驅(qū)動因素

結(jié)合文獻(xiàn)梳理與機(jī)制分析,本研究認(rèn)為水資源利用效率和高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度主要受經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、政府規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進(jìn)步、市場化水平和城鎮(zhèn)化6個因素的影響,以上6個變量的具體測度方式為以人均GDP表示經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,以財政支出占GDP的比重表示政府規(guī)模,以第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占GDP的比重表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),以全要素生產(chǎn)率表示技術(shù)進(jìn)步,其中,投入指標(biāo)為資本存量和勞動力,產(chǎn)出指標(biāo)為GDP;以樊綱市場化綜合指數(shù)表示市場化水平,以城市常住人口占總?cè)丝诘谋戎乇硎境擎?zhèn)化水平。

四、水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度的時空特征分析

(一)水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展水平分析

利用非期望產(chǎn)出SE-SBM模型和綜合評價指數(shù)分別測算水資源利用效率和高質(zhì)量發(fā)展綜合水平,分別從時間和空間兩個維度考察其變化趨勢。從時間維度看(見圖1),我國水資源總體利用效率,多處于0.75～0.83之間,但整體呈下降態(tài)勢;除2006年、2007年、2009年和2018年出現(xiàn)短暫上升外,其余年份均呈顯著下降態(tài)勢,且年平均下降率為0.569%,但就經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展水平而言則總體發(fā)展水平較低,多處于0.04～0.08之間,整體呈上升態(tài)勢;除2011年出現(xiàn)小幅下降外,其余年份均呈現(xiàn)穩(wěn)步上升態(tài)勢,且年平均增長率為3.09%。由以上兩個維度的分析可知,從2004年到2019年,我國水資源利用效率與經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展水平之間逐漸形成日益顯著的“剪刀差”,進(jìn)而勢必會形成水資源對經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的嚴(yán)重約束和阻礙,故此應(yīng)引起對水資源供需矛盾和發(fā)展瓶頸突出地區(qū)的高度重視。

圖1 水資源利用效率和高質(zhì)量發(fā)展水平的時間演變趨勢

從空間維度來看(限于篇幅,在此不予呈現(xiàn)測算結(jié)果表格),我國省際水資源利用效率相對較高的省份主要分布在水資源豐裕度相對較高的南方地區(qū),例如上海、福建、湖北、湖南和四川等地;水資源利用效率低的省份則多集中在水資源較為短缺的西北地區(qū),例如青海、寧夏等地。以上分析表現(xiàn)出顯著的“匱乏的低水平惡性循環(huán)”特征,即水資源豐裕度低的地區(qū)本應(yīng)努力實(shí)現(xiàn)其高利用效率,但現(xiàn)實(shí)卻恰恰相反。從發(fā)展的維度來看,高質(zhì)量發(fā)展水平相對較高的省份主要分布在東部及沿海發(fā)達(dá)地區(qū),例如北京、天津、上海、江蘇、浙江和廣東,高質(zhì)量發(fā)展水平低的省份則多集中在經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的地區(qū),例如甘肅、青海、云南和貴州,這種以創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享5個維度指標(biāo)測度的高質(zhì)量發(fā)展水平,與以GDP為主測度的經(jīng)濟(jì)增長水平,在空間上表現(xiàn)出高度的擬合一致性,即經(jīng)濟(jì)增長水平較高的地區(qū)更有條件和機(jī)會實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。

(二)耦合協(xié)調(diào)度分析

1.水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度的時序特征分析

利用耦合度模型和耦合協(xié)調(diào)度模型對2004—2019年我國省際水資源利用效率和高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度進(jìn)行測算,其時序特征的具體結(jié)果如圖2所示。由圖2可知,我國整體水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度較低,均處于瀕臨失調(diào)狀態(tài),但從耦合協(xié)調(diào)度隨時間的變化趨勢來看上升態(tài)勢明顯,從2004年的0.428上升至2019年的0.479,年平均增長率為0.698%。

圖2 水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度的時間演變趨勢

2.水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度的空間格局分析

根據(jù)水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度的測算結(jié)果可知,耦合協(xié)調(diào)度的空間格局自東向西呈梯級發(fā)展格局,沿海部分經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)處于勉強(qiáng)協(xié)調(diào),中部多為瀕臨失調(diào),西部經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)多為輕度失調(diào)或中度失調(diào),其中青海省一直處于中度失調(diào),耦合協(xié)調(diào)性較差。同時,隨著時間的推移,輕度失調(diào)省份逐年減少,至2019年,僅有寧夏為輕度失調(diào),全國水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度趨于協(xié)調(diào)化,東部初級協(xié)調(diào)區(qū)域也逐漸增多。

這一結(jié)果表明,從時間維度來看,水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)度的確得到了不斷改善,但從空間維度又表現(xiàn)出嚴(yán)重的非均衡狀態(tài),其失調(diào)狀況與現(xiàn)實(shí)的東、中、西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平表現(xiàn)出較高契合度,即經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越低,其耦合協(xié)調(diào)度越低或者失調(diào)水平越高。這就啟發(fā)我們,在“十四五”期間需要繼續(xù)推進(jìn)地區(qū)間共同富裕目標(biāo)下自然資源與高質(zhì)量發(fā)展的均衡協(xié)調(diào)發(fā)展,特別是在黃河流域、長江流域、珠江三角洲和京津冀等主要流域和地區(qū),努力實(shí)現(xiàn)局部和總體上的耦合協(xié)調(diào)發(fā)展。

3.水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度的空間關(guān)聯(lián)分析

(1)全局空間相關(guān)性分析。為從整體上判斷水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)是否存在空間關(guān)聯(lián)性特征,計算了2004—2019年水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度的全局Moran’s I。無論是水資源利用效率的溢出效應(yīng),還是高質(zhì)量發(fā)展的“標(biāo)桿效應(yīng)”,均以地理距離為依托,故采用地理距離權(quán)重進(jìn)行計算。表3結(jié)果顯示,水資源利用效率和高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度的值均大于0.2,且在1%的顯著性水平下通過檢驗(yàn),水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度的空間相關(guān)性較為顯著,且關(guān)聯(lián)狀態(tài)穩(wěn)定。

表3 水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度的全局 Moran’s I

(2)局部空間相關(guān)性分析。通過全局指數(shù)判定水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度具有正向的空間關(guān)聯(lián)性,為進(jìn)一步探究這種相關(guān)性的關(guān)聯(lián)模式和特點(diǎn),采用局部指數(shù)的散點(diǎn)圖和LISA圖對集聚特征進(jìn)行研究。由局部莫蘭指數(shù)散點(diǎn)圖可知,在2004年、2009年、2014年、2019年4個時點(diǎn)上集聚分布多以“高-高”型和“低-低”型空間集聚特征存在,且以同質(zhì)集聚為主,異質(zhì)集聚為輔(由于篇幅所限,具體圖表不予展示)。

如表4所示,2004年、2009年、2014年、2019年4個時間點(diǎn)上“高-高”(HH)區(qū)省份雖有變化但多為東部省份,即水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)等級高,周邊地區(qū)亦高;而“低-低”(LL)區(qū)一直以來都是西部省份居多,即水資源利用效率和高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)等級低,周邊地區(qū)亦低;“低-高”(LH) 區(qū)和“高-低”(HL)區(qū)省份較為分散,這兩種屬負(fù)向影響關(guān)系,表示區(qū)域之間有差異性。

表4 耦合協(xié)調(diào)度的局部空間LISA分布

五、水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)的驅(qū)動因素分析

(一)空間面板模型選擇

由空間相關(guān)性分析可知,我國省際水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度存在顯著的集聚特征,省域之間的耦合協(xié)調(diào)度受空間因素的影響,因而在對驅(qū)動因素分析時應(yīng)當(dāng)納入空間因素,以避免低估或高估其他因素的影響效果。在納入空間因素后,通過LM檢驗(yàn)和LR檢驗(yàn)來選擇空間面板模型,表5結(jié)果表明,固定效應(yīng)空間杜賓模型通過了顯著性檢驗(yàn)。

表5 模型設(shè)定檢驗(yàn)

(二)空間計量結(jié)果分析

基于判別準(zhǔn)則,本文分別對4種效應(yīng)下的空間杜賓模型進(jìn)行檢驗(yàn),選取其中最為合理的模型,表6為4種效應(yīng)的檢驗(yàn)結(jié)果。從表6中可以看出,增加空間因素后,各驅(qū)動變量的顯著性水平明顯增加,證明在模型設(shè)定中加入空間因素的合理性,且從模型的回歸效果、擬合優(yōu)度和自然對數(shù)值可以看出,時空雙固定空間杜賓模型明顯優(yōu)于其他3種固定效應(yīng)模型,故本文著重對時空雙固定空間杜賓模型的實(shí)證結(jié)果進(jìn)行解釋。

表6 空間杜賓模型估計結(jié)果

由表6可知,經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平系數(shù)為0.055,且在1%水平上顯著。經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越高,水資源利用效率越高,同時技術(shù)效率越高,在水資源利用和高質(zhì)量發(fā)展各個方面更具優(yōu)勢,而這些優(yōu)勢能為兩者耦合協(xié)調(diào)發(fā)展提供良好的基礎(chǔ),提升耦合協(xié)調(diào)度。政府規(guī)模系數(shù)為0.001,且在1%的水平下顯著。政府的財政支出力度越大,越有利于基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),改善居住和營商環(huán)境,從而提升耦合協(xié)調(diào)度。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)系數(shù)為-0.001,且在10%的水平下顯著。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)越傾向于第二產(chǎn)業(yè),對水資源的消耗量越高,工業(yè)廢水排放量也就越大,對水資源利用效率和高質(zhì)量發(fā)展的耦合協(xié)調(diào)越不利,第二產(chǎn)業(yè)高耗能高污染的特征會顯著地影響水環(huán)境和社會環(huán)境,對耦合產(chǎn)生負(fù)向影響。技術(shù)進(jìn)步系數(shù)為0.055,通過5%的顯著性水平檢驗(yàn)。技術(shù)進(jìn)步能夠提升水資源的利用效率,在實(shí)現(xiàn)降低資源損耗的同時,促進(jìn)社會實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展,從而對兩者的協(xié)調(diào)產(chǎn)生積極影響。市場化水平系數(shù)為0.003,對水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度產(chǎn)生正向影響,但影響幅度較小。城鎮(zhèn)化系數(shù)為0.001,通過5%顯著性水平檢驗(yàn)。城鎮(zhèn)化水平越高,水資源利用產(chǎn)生的損耗越少,利用效率越高,同時,城鎮(zhèn)化更有利于污水的統(tǒng)一處理,產(chǎn)生的污染更能得到管控。

本文進(jìn)一步對時空雙固定空間杜賓模型進(jìn)行效應(yīng)分解,從而分析各驅(qū)動因素對水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度的直接、間接和總影響效應(yīng),分解結(jié)果如表7所示。

表7 時空雙固定模型空間效應(yīng)分解結(jié)果

從表7可以看出,經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高對水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度具有顯著的正向影響,在顯著提升本地耦合度的同時,對鄰近地區(qū)同樣具有正向的溢出效應(yīng),總體會推進(jìn)耦合度的提升;政府規(guī)模的提升對協(xié)調(diào)度的影響也為正向,政府的財政支出規(guī)模增大,本地區(qū)和鄰近地區(qū)的耦合協(xié)調(diào)度均會增大,對耦合協(xié)調(diào)度的提升效果很顯著。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對耦合協(xié)調(diào)度的影響為負(fù),產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中第二產(chǎn)業(yè)占比越高,帶來的廢水越多,對水環(huán)境的污染越大,同時由于水資源污染具有流動性,所以第二產(chǎn)業(yè)占比提高不僅會對本地水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展產(chǎn)生負(fù)向影響,同時也會對鄰近地區(qū)的耦合協(xié)調(diào)度產(chǎn)生負(fù)向影響?？傮w來說,第二產(chǎn)業(yè)占比提高對耦合協(xié)調(diào)度的影響為負(fù);技術(shù)進(jìn)步對本地耦合協(xié)調(diào)度的影響是正向的,技術(shù)水平的提高會有效提高水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度,但與鄰近省域的耦合協(xié)調(diào)度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,技術(shù)進(jìn)步的溢出效應(yīng)不顯著,可能是由于各地區(qū)在技術(shù)層面缺乏合作,但整體耦合協(xié)調(diào)度為正,說明技術(shù)進(jìn)步對全社會耦合協(xié)調(diào)度的影響是正向的;市場化水平對耦合協(xié)調(diào)度的影響為正,在對本地區(qū)耦合度產(chǎn)生正向影響的情況下,對鄰近地區(qū)的溢出效應(yīng)也為正向,對整體耦合協(xié)調(diào)度的提升具有顯著的促進(jìn)作用;城鎮(zhèn)化水平的提高對本省水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度的提高具有正向影響,對鄰近地區(qū)具有負(fù)向影響,整體對耦合協(xié)調(diào)度的提升有正向影響。

六、結(jié)論與討論

為廓清省域?qū)用嫠Y源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展兩個重要系統(tǒng)的影響效應(yīng)與典型特征,本研究開展了相關(guān)文獻(xiàn)梳理和機(jī)制分析,并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建非期望產(chǎn)出SE-SBM模型和高質(zhì)量發(fā)展綜合指標(biāo)體系,進(jìn)而利用2004—2019年我國30個省際(不含西藏和港澳臺)面板數(shù)據(jù)測算水資源利用效率和高質(zhì)量發(fā)展兩個系統(tǒng)的綜合水平和耦合協(xié)調(diào)度,分析其空間相關(guān)性和空間影響因素。研究結(jié)果表明:(1)我國省際水資源利用效率指數(shù)水平較高,但呈現(xiàn)下降態(tài)勢,高質(zhì)量發(fā)展綜合水平較低,呈現(xiàn)明顯的上升態(tài)勢;(2)我國省際水資源利用效率和高質(zhì)量發(fā)展耦合度較低,多處于瀕臨失調(diào)的水平,具有顯著的地區(qū)分異規(guī)律,在空間上呈現(xiàn)出東高西低的分布格局;(3)我國省際水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)度空間集聚特征明顯,集聚的分布格局基本穩(wěn)定;(4)在驅(qū)動我國省際水資源利用效率與高質(zhì)量發(fā)展耦合協(xié)調(diào)的因素中,經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、政府規(guī)模、技術(shù)進(jìn)步、市場化水平、城鎮(zhèn)化與耦合協(xié)調(diào)度呈正相關(guān)關(guān)系,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與耦合協(xié)調(diào)度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

基于本文主要研究結(jié)論,筆者提出以下3個方面的對策建議:(1)中央在制定方針政策時,應(yīng)統(tǒng)籌考慮生態(tài)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系,牢固樹立“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念,全面落實(shí)環(huán)境保護(hù)政策,實(shí)現(xiàn)生態(tài)財富向經(jīng)濟(jì)財富的轉(zhuǎn)化,在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時,保護(hù)好生態(tài)環(huán)境,以良好的生態(tài)環(huán)境促進(jìn)經(jīng)濟(jì)高效發(fā)展,以高質(zhì)量的發(fā)展促進(jìn)生態(tài)保護(hù),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)的雙贏局面。(2)地方政府制定適應(yīng)地方發(fā)展路徑的政策措施時,要因地制宜,對耦合協(xié)調(diào)度較高的省域應(yīng)加快產(chǎn)業(yè)升級,提高水資源利用的技術(shù)效率,加大低耗能綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展力度;對耦合協(xié)調(diào)度較低的省域,應(yīng)更注重節(jié)水技術(shù)的研發(fā),注重對廢水的循環(huán)利用,加強(qiáng)區(qū)域間的協(xié)同治理能力,在實(shí)現(xiàn)自身耦合協(xié)調(diào)度提升的同時,通過區(qū)域間的相互影響惠及鄰近省域,提升區(qū)域內(nèi)整體耦合協(xié)調(diào)度。(3)提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,改善人民生活,增加人均可支配收入的同時,注重其生活品質(zhì)的提升,從社會觀念層面增強(qiáng)對水資源的合理利用;加大政府的管控力度,在水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上增加政府財政投入,減少因設(shè)施老化造成的水資源浪費(fèi),通過技術(shù)改良提高水資源利用效率,在積極引進(jìn)國外先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,努力革新現(xiàn)有的技術(shù)水平,既從國外汲取營養(yǎng),又強(qiáng)化自身的研發(fā)能力,努力發(fā)揮市場化的積極作用,實(shí)現(xiàn)水資源和經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。