“一帶一路”背景下西北干旱地區水資源與經濟生產要素匹配關系研究

李賀娟，李萬明,2(.石河子大學經濟與管理學院，新疆 石河子 832000；2. 石河子大學綠洲社會經濟與屯墾研究中心，新疆 石河子 832000)

水是生命之源，是組成生態環境最重要的因素之一。從全球范圍來看，水資源對人類發展約束越來越嚴重，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展的主要因素之一[1]。尤其在我國西部干旱地區，地區發展與水資源的聯系更加密切，水資源對于地區經濟行為及社會可持續發展的約束作用更加突出[2,3]。干旱地區主要指年降雨量小于150 mm的地區。我國西北干旱地區經濟發展受到水資源的限制程度較為嚴重，一方面水資源總量少，外部降水對于水資源補充不足；另一方面，由于氣候原因，導致蒸發量較大，水資源損耗嚴重。在水資源的時空分布方面，西北干旱地區在時空分布和配置方面也具有一定的差異。“一帶一路”戰略的實施對西部地區進一步發展帶來了奇跡，但是在水資源約束下，如何處理好各生產要素的匹配關系，是地區發展所不得不考慮的問題。在此環境之下，理清西北干旱地區水資源分布及配置和經濟發展要素之間的時空匹配情況，以對水資源合理配置提供現實依據，這對促進西部干旱地區協調可持續發展具有重要的作用。

國內學者對于水資源的時空分布和配置進行了較為豐富的研究。宋先松(2005年)對我國南北地區水資源和相關經濟要素之間的分布關系進行了研究[4]。謝高地(2005年)對中國水資源承載能力進行了測算[5]。孫才智(2010年)從虛擬水的概念入手，對我國農產品虛擬水與資源環境經濟要素之間的協調性進行了分析[6]。鮑文(2008年)通過采用基尼系數對水資源分布與耕地資源、 GDP和人口分布之間的均衡關系進行了衡量。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和不平衡指數，對水資源和經濟發展要素之間的協調性進行了研究[8]。魏玲玲(2014年)通過基尼系數法和不平衡指數法，對新疆主要地區的水資源和經濟發展要素間的協調性進了研究[9]。

1 研究方法及數據來源

本研究中，西部干旱地區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和不平衡指數法，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濟發展要素之間的匹配關系進行研究。

(1)基尼系數法。基尼系數最早用于反映社會收入分配的差距，由經濟學家基尼依據洛倫茲曲線(如圖1所示)而提出的指標。

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百分比的人口占據了相對應百分比的社會財富；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。基尼系數則是將圖中0E1E2E3E4L0所圍成的面積A比上0HL0所圍成的整體面積(A+B)，即：

(1)

基尼系數越接近1，表示分配越不公平；基尼系數越接近0，即分配越公平。基尼系數除了研究社會收入分配公平程度以外，也被應用于研究諸如經濟發展與資源、環境等區域資源的均衡性問題[10]。因此，本文采用基尼系數法進行西北五省水資源與經濟發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個省份其他經濟發展要素(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i=1時，Xi-1和Yi-1取值為0。

(2)不平衡指數法。不平衡指數大多應用于研究地域間城鎮化差異等情況[12]。但是也有人將其應用于水資源與經濟發展要素時空匹配性等研究領域[13]。因此，本文借鑒其相關方法進行西北五省地區水資源與經濟發展要素空間匹配性的研究，相應的計算公式為：

(3)

(3)數據來源。本文所采用的相關數據均來自于《中國統計年鑒》(2005-2014年)，《新中國60年》以及西北五省各個省份的統計年鑒；在地理區域劃分上為了便于研究主要以地區行政區劃為依據，進行空間劃分。本文選取了2004-2013年西北五省的數據進行計算，其中個別數據缺失采用取前后數據的算數平均數的方法進行補齊。西北五省水資源量按照統計年鑒水資源總量計算，水資源配置量按照地區水資源總使用量計算。并依據經典CD生產函數將地區經濟發展要素選擇為人口、耕地以及GDP。地區人口數量按照年末總人口統計數量為準，地區耕地面積以統計年鑒中年末耕地總量表示，地區經濟發展水平用對應年份的GDP值表示。需要說明的是，本文為使數據便于比較，故對對地區GDP進行了消脹處理，即利用消費者價格指數將2004-2013年度的GDP折現到2000年的貨幣水平。

2 基尼系數分析

憑借基尼系數計算公式，經過計算，得到了各地區2004-2013年度水資源與經濟發展要素以及水資源配置與經濟發展要素之間的基尼系數(見表1)。

表1 2004-2013 年西北五省水資源與經濟發展要素的基尼系數

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還是水資源配置與人口間基尼系數都大于0.4，說明西北五省地區水資源與人口之間長期處于一種分配差距較大，不協調的狀態。從一定程度上也能說明在西部大開發、城鎮化和工業化的進程之中，人口集聚的速度大大高于水資源調配能力的提升[7]。而且，水資源分布與人口間基尼系數和水資源配置與人口間基尼系數間的數值比較接近，這也和西部地區自然條件以及現階段水利技術以及水資源配置制度的不完善導致資源難以達到高效的配置狀態有關。

其次，在水資源和經濟發展水平(GDP)方面。水資源分布與GDP間基尼系數一直處于0.4的國際警戒線以上，而水資源配置與GDP間基尼系數由0.39逐步上升至0.4以上，說明隨著西部地區經濟發展速度的加快，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，地域性的經濟發展與水資源矛盾更加明顯。事實上，隨著西部大開發戰略的推進和絲綢之路經濟帶的提出，西部地區經濟發展速度逐步加快，而經濟發展對于水資源配置具有重大影響，導致經濟發展好的地方市場對于水資源配置作用較為突出，使地區水資源問題也愈加嚴重。

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還是水資源配置與耕地之間的基尼系數都處于比較合理的狀態。這主要和農業的特征有關。由于發展農業離不開水資源，而且農業具有高耗水性，導致在進行耕地開發的時候，往往都會在水資源相對豐富的地區進行，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 不平衡指數分析

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

表2 2013年西北五省水資源與經濟發展要素不平衡指數

表3 2013年西北五省水資源與經濟發展要素對應點與直線的距離

首先，從水資源分布對人口的不平衡指數來看。由西北干旱地區的特點而知，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的不平衡指數來看。GDP是地區宏觀經濟發展績效的直接表現，可以代表一個地方的經濟發展程度，而且由經濟發展的過程可知，水資源豐富的地方往往屬于經濟較為發達的地區，因此水資源和經濟發展水平具有一定的正向聯系。水資源分布對經濟發展程度GDP的不平衡指數較低的省份包括寧夏和甘肅；不平衡指數較高的省份包括青海、新疆以及陜西。從對應點與直線y=x直線間的距離值可知，水資源分布比重小于經濟發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濟發展程度的省份包括青海和新疆兩個省份。水資源配置和經濟發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較高，說明在這兩個省份水資源配置與經濟發展程度之間的平衡程度較低。從對應點與y=x直線間的距離值可知，水資源配置比重經濟發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濟發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來看。耕地是農業發展的基礎，而耕地和水資源之間又是一種難以分割的關系。從中國農耕歷史可以看出，水資源豐富、水文條件好的地區，耕地面積大，農業發展程度也較高。由上述計算可知，水資源分布對耕地的不平衡指數較低的省份包括寧夏、新疆和陜西；不平衡指數較高的省份包括青海、甘肅。從對應點與直線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 論

水資源和經濟發展要素之間的基尼系數表明：①無論是水資源分布、配置與人口間的基尼系數都大于0.4的國際警戒線水平，說明西北五省地區水資源與人口之間長期處于一種分配差距較大的狀態。②水資源分布與GDP間基尼系數一直處于0.4的國際警戒線以上，而水資源配置與GDP間基尼系數由0.39逐步上升至0.4以上，說明隨著西部地區經濟發展速度的加快，地區經濟發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都處于比較合理的狀態，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。

水資源和經濟發展要素之間的不平衡指數表明：①青海、新疆、陜西三省水資源分布和人口比重、經濟發展程度之間協調性較低；新疆、陜西兩省水資源配置和人口比重、經濟發展程度之間的協調性較低。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。

為了促進西部干旱地區的可持續發展，促進水資源與經濟發展要素之間協調性的增加，應在如下幾個方面引起重視：①促進水資源的優化配置。首先，產業間的配置優化。農業用水占西部干旱地區總用水量的絕大部分，以新疆瑪河流域為例，流域農業用水占總用水的95%作用。因此在保障農業正常生產的情況下，可以采用節水技術、水權調配等方式適度將水資源向二、三產業進行調配，以支持地區工業發展和城鎮化的推進。其次，空間配置優化。一方面可以嘗試跨流域水權的交易進行水資源空間調配，例如東陽-義烏之間產生的跨流域水權交易，另一方面可以將某些高耗水產業向水資源豐富的地區進行轉移。②優化水資源管理模式。由于地區水資源的產權性質表現不一樣，因而導致了在管理過程中的技術結構差異。因此，可以針對水資源在不同階段呈現出來的資源產權特性而進行管理模式安排，以求其管理技術和制度之間的契合。例如，可以實行流域水資源的三級管理模式，將流域水權依據使用階段劃分為公共水權、社區水權以及私人水權，然后依據不同產權性質進行政府管理、社區管理和市場管理相結合的管水模式[14]。③加大水利工程設施的建設。西北干旱地區水資源流失嚴重，因此必須加強水利設施的建設，提升水資源的利用效率。例如加強農田防滲渠的修建和維護以減少水資源的下滲等。④促進水資源產權管理制度的優化。由科斯定理可知，只要將水資源產權進行完整界定，并允許其可以進行自由交易，那么資源配置效率就會達到有效率的。因此可以對水資源產權制度進行科學合理的優化，并在適當的范圍內允許水權交易。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交易試點，允許農戶節約的水資源通過水權交易中心以5倍于農業用水的價格進行自由交易，此舉極大地激勵了農戶的節水習慣[15]。

[1] 尹 鵬.哈爾濱市水資源發展態勢及可持續利用評價研究[D]. 哈爾濱：哈爾濱工程大學，2011:1-2．

[2] 劉昌明,王紅瑞.淺析水資源與人口、經濟和社會環境的關系[J].自然資源學報,2003,18(5):635-644.

[3] 肖洪浪,趙文智,馮 起,等.中國內陸河流域尺度的水資源利用率提高研究——黑河流域水生態經濟管理試驗示范[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的供需矛盾分析[J].干旱區研究,2005,22(2):162-166.

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

[6] 孫才志,劉玉玉,張 蕾.中國農產品虛擬水與資源環境經濟要素的時空匹配分析[J].資源科學,2010，32(3):512-519.

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

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

[9] 魏玲玲,李萬明.干旱區水資源與經濟發展要素時空匹配實證——以新疆地區為例[J].求索,2014,(3):55-59.

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

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

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

[13] 譚周令,李萬明.瑪河流域水權三級管理模式研究[J].節水灌溉，2015,(11):96-100.

[14] 李萬明，譚周令.產權管制放松視角下的瑪河流域水權交易研究[J].新疆農墾經濟，2015,(1):58-62.