絲綢之路經濟帶背景下新疆水資源與經濟社會協調性評價

吳業鵬,袁汝華,2

(1.河海大學商學院,江蘇 南京　211100; 2.河海大學水利經濟研究所,江蘇 南京　211100)

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絲綢之路經濟帶背景下新疆水資源與經濟社會協調性評價

吳業鵬1,袁汝華1,2

(1.河海大學商學院,江蘇 南京211100; 2.河海大學水利經濟研究所,江蘇 南京211100)

摘要：絲綢之路經濟帶戰略實施,必將給沿線我國各省區經濟社會帶來新的發展機遇,分別從4個方面構建水資源與經濟社會協調發展指標體系,運用變異系數法客觀確定評價指標權重,基于距離協調度對2005—2013年新疆水資源與經濟社會協調發展度進行定量分析。結果表明:新疆水資源與經濟社會系統處于上升趨勢,2005—2013年期間經濟社會系統發展速度快于水資源發展；根據水資源與經濟社會的協調發展度分為2個階段:2005—2011年為第一階段,水資源與經濟社會系統的協調發展度一直處于上升階段;2011—2013年為第二階段,水資源與經濟社會的協調發展度出現下降趨勢,但是總體仍然處于中級協調水平。最后,對新疆在絲綢之路經濟帶建設中水資源與經濟社會協調發展提出建議和對策。

關鍵詞：絲綢之路經濟帶;水資源;協調發展度;變異系數法；新疆

絲綢之路經濟帶是新時期我國推動區域經濟一體化、打造全方位對外開放格局、實現經濟持續發展的新舉措。絲綢之路經濟帶東連亞太經濟圈，西牽歐洲經濟圈，被認為是“世界上最長、最具發展潛力的經濟大走廊”[1-2]。絲綢之路經濟帶戰略的實施,必然會為我國沿線各省區經濟社會帶來新的發展機遇。作為絲綢之路經濟帶的重要省份,新疆為抓住絲綢之路戰略優勢,提出要建設絲綢之路經濟帶“5大中心”,成為絲綢之路經濟帶核心區[3]。但是與其他省區相比,新疆地處我國西北內陸,干旱少雨,水資源和生態環境脆弱,水資源作為可持續發展的戰略性資源[4],考察水資源與經濟社會發展協調性尤為重要。因此,在進行經濟和對外貿易發展時,認清自身實際,利用優勢,使水資源與經濟社會協調發展是實現絲綢之路經濟帶戰略背景下新疆可持續發展關鍵因素之一。

現有對絲綢之路經濟帶的研究主要集中于政治戰略[5]、資源與生態格局[6-7]、能源[8]和旅游文化與交流等方面，尤其關于新疆與絲綢之路經濟帶的研究主要是新疆在絲綢之路經濟帶的經濟定位[9]、戰略布局[10]、旅游與文化交流等方面，關于新疆經濟社會與水資源可持續發展關系的研究較少,指標體系并未形成公認的標準。對于經濟社會系統,主要選取經濟實力、經濟結構、經濟效益和公共基礎設施作為評級指標[11],但部分指標存在重復性和代表性不足等問題;對于水資源系統,主要考慮人均水資源、人均用水量、水資源開發利用率等方面,但這些指標過于簡單和粗糙,不能全面衡量水資源發展狀況。系統協調性評價方法主要包括典型相關分析模型[12]、變異系數協調性測度[13]等。由于變異系數法能客觀確定權重,而距離協調度模型可利用方案與最優理想方案之間的差距反映協調度本質,因此,筆者將變異系數法與距離協調度模型相結合,對新疆水資源與經濟社會系統協調發展進行評價。

本文對2005—2013年新疆的水資源與經濟社會系統協調度進行分析時，從水資源供給、水資源利用結構、水資源量、水資源投入產出4個方面,選取12個二級指標作為水資源子系統的評價依據;從經濟水平、經濟結構與經濟效益、人口發展、城市建設4個方面,選取14個二級指標作為經濟社會子系統的評價依據,構建水資源與經濟社會系統協調度評價指標系統。運用變異系數法確定指標權重,然后利用能直接有效反映協調性本質的距離協調度模型對2005—2013年的新疆水資源與經濟社會發展協調性進行定量分析。最后依據評價結果,對新疆如何在絲綢之路經濟帶戰略背景下實現協調發展提出建議,以期為新疆在絲綢之路經濟帶戰略背景下的可持續發展提供一定參考。

1　新疆水資源與經濟社會發展概況

1.1水資源

新疆水資源總量豐富,但單位面積水量少,2012年新疆水資源總量達903.2億m3,人均水資源量為4 055.5 m3,是全國人均水資源占有量的1.93倍,但是每平方千米水資源量只有4.8萬m3,僅相當于全國平均的1/6。水資源分布不均,北疆多南疆少,北疆單位面積的水資源量是南疆的2倍,且水資源多分布于山區,占新疆總面積43%的山區聚集了89%的降水量。農業灌溉用水量多,生活用水量少,水資源利用率低,新疆農業用水比例高達91%,工業用水重復率不到45%,低于全國平均水平。在用水效率上,新疆2012年萬元GDP用水量是786 m3,遠高于全國平均水平。

1.2經濟社會

新疆地處西北內陸,周邊與8國毗鄰,是“東進西出”重要的進出口商品集散地和中轉站。自改革開放以來,新疆經濟社會發展取得驕人成就，人均GDP比1978年增長11.5倍,GDP增速近10年一直保持10%以上,是全國增速最快的地區之一。特色農業優勢明顯,棉花產量占全國27%,礦產資源豐富,種類齊全,油氣能源儲量豐富。工業和第三產業占GDP的比重明顯增加,2005年工業產值為962億元,到2013年增加至2 850億元,第三產業占GDP比重從35.7%上升到38.2%。在經濟發展的同時,科技、教育、醫療條件得到改善,人民生活水平也顯著提高。城鎮人均可支配收入由2005年的7 503.42元增長到2013年的19 873.8元,2013年人均公園綠地面積相比2005年增長62.5%。

2　絲綢之路經濟帶背景下水資源與經濟社會系統協調性定量評估體系與模型

2.1評價指標的構建

水資源與經濟社會發展協調性評價的實質,是對現狀水資源和經濟社會發展之間協調程度進行評估,進而為新疆在絲綢之路經濟帶建設戰略中更科學發展提供理論依據[14]。新疆水資源與經濟社會協調發展指標既要反映絲綢之路經濟帶背景下全區經濟社會發展狀況,同時也要突出新疆獨特的水資源環境。因此,結合新疆獨特的經濟與水資源環境實際,在已有相關研究成果的基礎上,從經濟水平、經濟結構與經濟效益、人口發展、城市建設4個方面建立經濟社會子系統的評價指標。經濟水平反映了全區經濟的發展水平,經濟結構與經濟效益反映了經濟中結構性的特點和經濟效率,人口發展反映了人民生活狀況和人口水平,城市建設反映了地區經濟在城市建設上的成果,這些方面能有效衡量經濟社會系統的發展程度[15]。從水資源供給、水資源利用結構、水資源量、水資源投入產出4個方面建立水資源子系統的評價指標。水資源供給是衡量地區水資源對經濟生態的承載能力,水資源結構則體現經濟發展用水的結構是否合理,水資源量常用于評價水資源供需關系,是區域經濟社會發展的基本條件之一,水資源投入產出則能反映經濟發展對水資源的利用效率,這4個方面是評價新疆水資源系統發展狀況的主要依據。具體指標見表1。

表1　水資源與經濟社會協調度指標體系

注:“+”表示正向效益型指標;“-”表示負向成本型指標。

2.2指標權重

在確定指標的權重時,傳統上大多采用主觀分析的方法,如AHP、德爾菲法等,雖然能利用專家經驗,同時客觀性也較差。變異系數法是根據指標數據設定指標權重,刻畫了數據變化的客觀信息,是一種客觀確定權重的方法。變異系數法通過各個指標在所有被評價對象上觀測值的變異程度的大小,從而賦予其權重[16]。指標數據值變異程度越大,說明能越好地區分各個方案在該方面的狀況,因而賦予的權重就越大;反之,則賦予的權重越小。

2.2.1數據的標準化

以X表示新疆經濟社會子系統發展第m個評價指標對應于第n年的原始數據矩陣,記為X=(xij)m×n。將初始數據矩陣進行極差歸一化處理后便可得到標準化決策矩陣Y。通過倒數法將全部的逆向指標進行正向化處理,正向指標和逆向指標極差法歸一化計算公式分別為

(1)

(2)

式中:yij為經過歸一化處理后第i年的第j個指標變量的數值;xjmax,xjmin為第j個指標的最大值和最小值。

計算各個評價指標的算術平均值Yj和與其對應的標準差Sj[17]:

(3)

(4)

2.2.2確定權重

新疆經濟社會與水資源系統協調度評價指標的變異系數Vj與權重值wj分別為

(5)

(6)

2.3水資源與經濟社會系統協調度模型

(7)

用子系統發展度的平均值表示子系統的綜合發展度[18],則

(8)

式中:F2(cit)為系統綜合發展度函數;ct為系統綜合發展度,表示第t年新疆水資源與經濟社會系統的綜合發展水平,其中ct值愈大,各個子系統的綜合發展水平就愈高;m為新疆經濟社會與水資源協調發展模型中所包含的子系統個數,在本文中m=2。

表2　2005—2013年新疆經濟社會系統指標數據

表3　2005—2013年新疆水資源系統指標數據

(9)

式中dt為第t年的系統協調度,dt的數值愈大,表明該系統實際的協調狀況與理想協調狀況的距離愈近,經濟社會發展與水資源系統的協調水平也就愈高。

系統協調發展度反映了系統間協調發展程度的高低,基于距離協調度的系統協調發展度計算公式為

(10)

式中:G(ct,dt)為系統協調發展度函數;st為新疆經濟社會與水資源系統第t年的系統協調發展度,st值愈大,該系統協調發展程度就愈高。

3　2005—2013年協調性評價

3.1數據選取

本文選取的數據來自新疆統計年鑒和水資源公報,其中經濟社會子系統的指標選自2006—2014年《新疆統計年鑒》,水資源子系統的指標選自2005—2013年度《新疆水資源公報》[19],部分缺漏數據參照政府網站。由于篇幅所限,本文引用的原始數據見表2和表3。

3.2經濟社會與水資源系統指標權重確定

對原始指標進行初始化處理后,根據變異系數法計算指標權重,由公式(1)～(6)可以分別得到新疆經濟社會系統與水資源系統的指標權重,詳細指標權重見表1。

在經濟社會子系統中,權重較大的指標為經濟水平類指標,分別為人均固定資產投資、城鎮人均可支配收入、農村人均純收入和人均GDP等指標;權重較小的指標為基礎建設和經濟結構與經濟效益類指標,分別為每萬人建成區綠化覆蓋率、人均擁有道路面積和第二產業比重、第三產業比重。在水資源子系統中,權重較大的是用水效益類指標,分別為萬元GDP用水量和萬元工業增加值用水量;權重相對較小的指標為水資源供給和水資源結構,分別為地表供水量、供水總量和農業用水量等指標。

3.3新疆社會經濟與水資源協調發展度

協調性是描述各個系統相互協調的重要指標,為對協調度進行定量分析,引入協調等級與協調發展度劃分標準[15],見表4。

表4　協調等級與協調發展度

根據公式(7)～(10)對2005—2013年新疆社會經濟指標數據和水資源系統指標數據進行處理,得到新疆經濟社會與水資源系統發展度ct、協調度dt和協調發展度st,參照表4協調發展度與協調等級可得2005—2013年新疆經濟社會與水資源協調發展等級。具體數據見表5。

表5　新疆經濟社會與水資源系統協調發展情況

3.4結果與分析

社會經濟與水資源系統發展指數分別是衡量兩個系統的發展水平,是反映2005—2013年新疆經濟社會與水資源發展狀況的重要指標。根據經濟社會和水資源系統發展度指數繪制新疆經濟社會與水資源系統發展度指數圖,見圖1。

圖1　新疆社會經濟與水資源系統發展度指數變化

a. 社會經濟系統發展度指數時間序列分析。從圖1可以看出新疆經濟社會系統發展度指數在2005—2013年一直呈現上升的趨勢,尤其是2008年全球金融危機后經濟發展速度更快,表明這些年新疆經濟社會發展取得了明顯進步。首先,新疆地處中亞內陸,是絲綢之路重要的貿易通道,西部與中亞5國接壤,東部可通往甘肅、陜西,是我國“東進西出”的重要商品集散中心和西部對外開放前沿,獨特的地緣優勢為新疆經濟建設提供保障;其次,新疆資源豐富,礦藏儲量巨大,能源資源占全國30%以上,農牧業發達,具有巨大的經濟發展潛力。

b. 水資源發展度指數時間序列分析。從圖1看出,新疆水資源發展在2005—2013年間也處于上升趨勢,在此期間水資源發展可分為2個階段:第一階段是2005—2010年,水資源系統發展速度較快;第二階段是2011—2013年,水資源保持平穩狀態。新疆地域遼闊,占我國國土面積的1/6,區內有天山和昆侖山脈,雖然新疆的年均降雨稀少,位列各省區末位,但永久積雪、冰川超過2萬km2,占全國冰雪面積的41%,冰雪總量占全國的43%,是天然的固體水庫。在2005—2013年水資源雖然整體處于增長趨勢,但2010年后,發展放緩趨勢明顯,水資源壓力增大,原因主要包括:①氣候變化造成全區水資源分布更為不均衡,并加速冰川融化,而新疆境內干旱少雨,水源主要來自積雪融化,因而新疆出現水資源波動;②農業是新疆第一用水大戶,而新疆農業用水利用效率較低,2012年新增灌溉面積較1980年增加了近1倍,加劇水資源緊張；③工業化和城鎮化使得用水增加,根據《新疆水資源平衡論證報告》預測,到2030年新疆新型工業化和城鎮化發展還要新增用水60億m3;此外,水體污染和人口增長也加劇水資源缺口,因此近年來新疆水資源發展出現逐漸減緩的趨勢。

c. 新疆社會經濟與水資源協調發展度分析。協調發展度是反映兩系統協調發展程度的指標,根據表5中新疆經濟社會與水資源系統協調發展情況,對2005—2013年經濟社會與水資源系統協調發展度進行排序,可以得到2005—2013年經濟社會與水資源系統協調發展度隨時間變化情況,見圖2。

圖2　2005—2013年新疆經濟社會與水資源系統協調發展度隨時間變化

新疆水資源與經濟社會的協調發展度整體處于上升趨勢,這說明新疆水資源與經濟社會發展向著更為良好的階段發展。由圖2可見,新疆經濟社會與水資源系統協調發展度變化可分為2個階段:第一階段,2005—2011年系統的協調發展度一直處于上升階段,尤其是2009—2011年期間協調發展度增長速度更快,根據表5的評價標準,2005—2009年間新疆水資源與經濟社會的協調發展度處于輕度失調至勉強失調的階段,但是發展趨勢表明協調性逐漸改善,此間水資源對經濟社會發展有促進作用;第二階段,2011—2013年協調發展度趨勢出現下降,但是總體仍然處于中級協調水平,反映出水資源可在一定程度上制約新疆經濟社會發展,新疆經濟社會發展應該更加重視保護水資源與提高水資源利用效率,避免造成水資源的嚴重破壞。

4　結　語

絲綢之路經濟帶的實施必將給新疆經濟社會發展帶來新的機遇,與我國其他省份相比,新疆的水資源脆弱,經濟社會發展對水資源壓力大。因此,在絲綢之路經濟帶背景下實現新疆水資源與經濟社會協調發展就更加重要。筆者運用變異系數法和距離協調度模型對2005—2013年新疆水資源與經濟社會發展協調度進行評價,結果表明:2005—2011年為第一階段,水資源與經濟社會系統的協調度一直處于上升階段;2011—2013年為第二階段,水資源與經濟社會的協調度發展趨勢出現下降,但是總體仍然處于中級協調水平。這說明近年來新疆水資源的發展落后于經濟社會的發展,經濟社會的發展給水資源可持續發展帶來一定負擔。

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DOI：10.3880/j.issn.1004-6933.2016.04.010

基金項目:水利部公益性行業科研專項(201301055)

作者簡介:吳業鵬(1991—),男,碩士研究生,研究方向為水資源管理與技術經濟。 E-mail:i1098454643@163.com 通信作者:袁汝華,教授。E-mail: yrh@hhu.edu.cn

中圖分類號：TV213

文獻標志碼：A

文章編號：1004-6933(2016)04-0060-07

(收稿日期：2015-07-21編輯：王芳)

Evaluation of coordination between water resources and economic and social development in Xinjiang in context of Silk Road Economic Belt

WU Yepeng1, YUAN Ruhua1,2

(1 Business School, Hohai University, Nanjing 211100, China;2.InstituteofWaterConservancyEconomy,HohaiUniversity,Nanjing211100,China)

Abstract：The Silk Road Economic Belt strategy will bring new opportunities for economic and social development in many provinces and districts along the route. In this study, an indicator system of coordination between water resources and economic and social development was built considering four aspects. The coefficient of variation method was used to determine the evaluation index weight objectively. The degree of coordination between water resources and economic and social development in Xinjiang during the period from 2005 to 2013was analyzed quantitatively based on the distance coordination model. The results show that the water resources and indicators of the socio-economic system of Xinjiang were in an uptrend. The growth rate of the socio-economic system was higher than that of the water resources during the study period. According to the degree of coordination, the coordinated development was divided into two periods: the first period from 2005 to 2011, during which the degree of coordination between water resources and economic and social development showed an upward trend, and the second period from 2011 to 2013, during which the degree of coordination between water resources and economic and social development showed a descending trend. However, the overall coordination degree remained at the middle level. Proposals and countermeasures for coordinating water resources and economic and social development in Xinjiang during the construction of the Silk Road Economic Belt are put forward.

Key words：Silk Road Economic Belt; water resources; degree of coordinated development; coefficient of variation method; Xinjiang