水土資源約束下的昌吉州產業(yè)結構優(yōu)化研究

蘇世燕，楊俊孝，樊高源，王 宇，張 露

（新疆農業(yè)大學管理學院，新疆烏魯木齊830052）

水土資源約束下的昌吉州產業(yè)結構優(yōu)化研究

蘇世燕，楊俊孝，樊高源，王 宇，張 露

（新疆農業(yè)大學管理學院，新疆烏魯木齊830052）

運用C-D函數(shù)模型和回歸分析方法，探究水土資源與產業(yè)發(fā)展之間的相互關系，尋找最優(yōu)產業(yè)結構優(yōu)化方案。結果表明，昌吉州土地資源對第一產業(yè)支撐作用非常顯著；水資源對第二產業(yè)的貢獻率最大；產業(yè)結構不均衡，一二產業(yè)比例偏高，水土資源消耗大。建議昌吉州應合理調整土地利用結構，實現(xiàn)土地資源優(yōu)化配置；建立健全水資源分配和利用體制，科學合理調整產業(yè)結構，建立節(jié)水型社會；加大資金和技術投入力度，提高自主創(chuàng)新能力，拓展產業(yè)發(fā)展空間。

水土資源；產業(yè)結構優(yōu)化；C-D函數(shù)模型；昌吉州

資源的開發(fā)利用與產業(yè)發(fā)展密不可分，產業(yè)結構是資源的轉換器，產業(yè)結構的變化將引起資源結構的變化，進而對生態(tài)環(huán)境產生影響[1]。因此，在現(xiàn)有的水土資源條件下，促進產業(yè)結構優(yōu)化升級是實現(xiàn)水土資源高效利用的重要途徑，也是保證社會經濟的可持續(xù)發(fā)展的重要手段。產業(yè)結構與資源環(huán)境關系的研究已成為近年來的研究熱點，并取得了一定成果。相關的研究主要集中在以下幾個視角：一是資源消耗視角[2-5]；二是社會經濟發(fā)展視角[6-8]；三是環(huán)境污染視角[9-11]；四是可持續(xù)發(fā)展視角[12-14]。綜合文獻研究較多集中在產業(yè)結構優(yōu)化對環(huán)境質量的影響方面，而基于水土資源約束條件下對產業(yè)結構問題的研究較少。

本研究擬從水土資源約束條件下的昌吉州產業(yè)發(fā)展與水土資源開發(fā)利用問題，分析水土資源與產業(yè)發(fā)展之間的關系，探索水土資源約束下的產業(yè)結構優(yōu)化調整新思路，旨在為昌吉州經濟社會可持續(xù)發(fā)展提供對策。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 土地資源開發(fā)利用狀況 根據(jù)2013年第二次全國土地大調查匯總數(shù)據(jù)，昌吉州土地總面積656.87萬hm2（不含兵團），農用地409.04萬hm2，占土地總面積的63.22%，建設用地9.34萬hm2，占土地總面積的1.41%，其他用地238.49萬hm2，占土地總面積的36.20%。十二五期間，昌吉州安排土地整治項目177個，預計將增加耕地16 027 hm2，有宜開發(fā)耕地的后備資源。

1.1.2 水資源開發(fā)利用狀況 昌吉州常年有水的河流共36條，水資源總量35.36億m3，地表水資源量31.27億m3，地下水資源量21.32億m3，人均水資源占有量2 519 m3。全州水能資源理論蘊藏量為41.76萬kW，現(xiàn)已開發(fā)1.8萬kW，僅占總蘊藏量的4.3%，因此，有廣闊的開發(fā)前景。除此之外，全州已逐步形成初具規(guī)模的輸水配水灌溉體系，現(xiàn)有水庫76座，總庫容3.37億m3，已建成干、支、斗、農四級渠道1.86萬km，控制灌溉面積25.73萬hm2。

2013年，全州水資源開發(fā)利用總量43.65億m3，其中，農牧林漁業(yè)生產用水40.57億m3，占總用水量的92.94%；工業(yè)用水1.80億m3，占總用水量的4.12%；居民生活及生態(tài)用水1.13億m3，占總用水量的2.59%；第三產業(yè)用水0.15億m3，占總用水量的0.35%。自2004年以來，總用水量呈逐年遞增的趨勢，其中，第一產業(yè)用水量明顯高于其他產業(yè)，第二三產業(yè)及居民生活、生態(tài)環(huán)境用水量呈波動狀態(tài)，人均用水量大體上處于增長的趨勢（圖1）。

1.1.3 產業(yè)結構現(xiàn)狀 2013年，昌吉州一二三產業(yè)的比例為25.5∶48.2∶26.3，產業(yè)結構呈“二、三、一”狀態(tài)，較2005年31.9∶35.1∶33.0的產業(yè)比例來說，產業(yè)結構趨向合理化，第一、三產業(yè)比例下降，第二產業(yè)比例上升，且第二產業(yè)比例超過一、三產業(yè)，工業(yè)化步伐逐步加快。目前，昌吉州第一產業(yè)發(fā)展依然以傳統(tǒng)的種植業(yè)和畜牧業(yè)為主；工業(yè)發(fā)展主要以原材料加工為主；服務業(yè)發(fā)展始終以傳統(tǒng)的批發(fā)與零售業(yè)為主。產業(yè)仍處于第二產業(yè)為主導的階段，第三產業(yè)發(fā)展緩慢，內部結構不合理，第一產業(yè)比例過高，現(xiàn)代高效的農業(yè)體系還未建立[15]，產業(yè)間的關聯(lián)程度低，產業(yè)轉換能力低。因此，昌吉州產業(yè)結構還存在很大的優(yōu)化空間。

1.2 方法

土地資源的質量及其賦存狀況影響到經濟結構、產業(yè)發(fā)展模式、工業(yè)布局等產業(yè)經濟發(fā)展的各方面。本研究采用柯布·道格拉斯函數(shù)模型，即C-D函數(shù)來測量昌吉州土地對三大產業(yè)的支撐度。該模型在各類經濟問題分析中使用較為廣泛，能直接簡單的體現(xiàn)在相應的生產技術水平下，勞動投入量、資本投入量與產值之間的關系。產業(yè)結構的調整將影響到水資源的合理分配，本文搜集了昌吉州2004—2013年有關指標數(shù)據(jù)，采用回歸分析，分析水資源與三大產業(yè)之間的關系，探索其變化規(guī)律，為今后的水資源配置提供科學的參考依據(jù)。

2 結果與分析

2.1 土地資源與產業(yè)發(fā)展關系實證分析

2.1.1 土地資源對第一產業(yè)發(fā)展的支撐度分析運用柯布·道格拉斯生產函數(shù)對模型兩邊做對數(shù)處理，得到如下公式：

式中，Y代表第一產業(yè)的生產總值；L表示從事農業(yè)的勞動力人數(shù)；S表示農用耕地面積。本文搜集了昌吉州2004—2013年有關指標數(shù)據(jù)，運用SPSS19.0進行回歸分析，得到回歸方程：

對模型結果進行回歸檢驗：R2等于0.81，數(shù)值較大且接近于1，表明回歸模型擬合比較理想。F＝15.044，大于10%顯著水平下的臨界值，模型通過檢驗；2個指標的t值均大于對應的臨界值，因此，可以認為該回歸模型具有相對較高的合理性。

上述分析表明，勞動人口與第一產業(yè)生產總值呈負相關關系，這說明勞動力投入已不是拉動第一產業(yè)發(fā)展的直接要素。農用地投入量彈性系數(shù)較大，農用地面積數(shù)每增加1%，第一產業(yè)產值增加8.964%，表明在其他指標不變的情況下，農用地單位量的增加帶來第一產業(yè)生產總值的較大增長，說明土地對第一產業(yè)的支撐作用非常明顯。

2.1.2 土地資源對第二、三產業(yè)發(fā)展的支撐度分析

運用C-D函數(shù)，構建土地資源對第二、三產業(yè)經濟發(fā)展的支撐度公式如下所示。

式中，Y代表二、三產業(yè)產值；K代表資本投入量，用第二、三產業(yè)固定資產投資總額的和來表示；L代表勞動力投入量，用從事第二、三產業(yè)人員數(shù)來表示；S代表資源投入量，用建設用地面積總量來表示。根據(jù)相關數(shù)據(jù)進行回歸分析，得出回歸方程如下。

對模型進行檢驗：R2＝0.986，F(xiàn)＝141.718，大于10%顯著水平下的臨界值，表明模型中自變量對因變量的影響顯著；對t值進行分析，指標K，L的t值通過檢驗，指標S的t值沒有通過檢驗，表明建設用地的投入對產業(yè)增長的影響不顯著。

通過以上分析得出，資產投入與二、三產業(yè)發(fā)展呈正相關關系，二、三產業(yè)資本投入每增加1%，昌吉州第二、三產業(yè)生產總值增加0.642%，表明在其他指標不變的情況下，二、三產業(yè)資本投入的增加會使第二、三產業(yè)生產總值大幅度的增長。勞動人數(shù)投入與二、三產業(yè)發(fā)展呈負相關關系，說明單靠增加勞動人數(shù)并不能拉動二、三產業(yè)生產總值的增長。S的t值沒有通過檢驗，表明建設用地對產業(yè)經濟增長的作用不顯著，說明土地對昌吉州二、三產業(yè)發(fā)展的貢獻以及制約作用不明顯，出現(xiàn)這一結果可能是建設用地供應充足，但不排除是因為數(shù)據(jù)更新落后導致分析結果出現(xiàn)偏差。

2.2 水資源與產業(yè)發(fā)展關系實證分析

2.2.1 水資源利用與第一產業(yè)發(fā)展的相關性分析通過對2004—2013年昌吉州水資源與三次產業(yè)之間的關系進行分析，發(fā)現(xiàn)第一產業(yè)生產總值（Y）與第一產業(yè)用水量（X）之間存在線性相關關系。因此，對2004年以來昌吉州第一產業(yè)生產總值與第一產業(yè)用水總量進行回歸分析，根據(jù)回歸結果，R2＝0.970 6（R2＞0.8），變量間相關性較強，擬合程度高，得到回歸方程（圖2）。

Y代表2004—2013年第一產業(yè)的生產總值，X代表2004—2013年第一產業(yè)的用水量。這表明昌吉州第一產業(yè)的生產總值受到其產業(yè)用水量的影響，用水量每變動1億m3，第一產業(yè)生產總值將會增加20.012億元。目前，昌吉州已初步形成了優(yōu)質糧食、棉花、加工番茄等農業(yè)產業(yè)體系，農業(yè)種植離不開水資源的配置，因此，水資源供給的變動影響著第一產業(yè)生產總值。

2.2.2 水資源利用與第二產業(yè)發(fā)展的相關性分析近年來，昌吉州第二產業(yè)產值呈現(xiàn)快速增加的趨勢，相應的第二產業(yè)用水量總體上也在增加，通過對2004—2013年昌吉州水資源與三次產業(yè)之間的關系進行分析，發(fā)現(xiàn)第二產業(yè)生產總值與第二產業(yè)用水量之間存在線性相關關系。因此，對2004年以來昌吉州第二產業(yè)生產總值（Y）與第二產業(yè)用水量（X）進行回歸分析，根據(jù)回歸結果，得出R2＝0.898 0（R2＞0.8），變量間相關性較強，模型擬合程度高。因此得到回歸方程（圖3）。

研究表明，昌吉州第二產業(yè)生產總值受其產業(yè)用水量的影響，用水量每增加1億m3，第二產業(yè)生產總值將會增加41.062億元。近年來，昌吉州工業(yè)化進程明顯加快，工業(yè)總量不斷增大，昌吉州六大支柱產業(yè)，如煤電煤化工業(yè)、有色金屬冶煉業(yè)、石油天然氣開采和加工業(yè)、紡織業(yè)等都是耗水量較大的產業(yè)，因此，水資源供給的變動將對工業(yè)產業(yè)的發(fā)展產生重大影響。

2.2.3 水資源利用與第三產業(yè)的相關性分析 通過對2004—2013年昌吉州水資源與三次產業(yè)之間的關系進行分析，發(fā)現(xiàn)第三產業(yè)生產總值與第三產業(yè)用水量之間存在線性相關關系。對2004年以來昌吉州第三產業(yè)生產總值（Y）與第二產業(yè)用水量（X）進行回歸分析，根據(jù)回歸結果，R2＝0.965 3（R2＞0.8），變量間相關性較強，擬合程度高，因此，得到如下回歸方程（圖4）。

研究表明，昌吉州第三產業(yè)的生產總值受到產業(yè)用水量的影響，用水量每變動1億m3，第三產業(yè)生產總值將會增加19.910億元。這主要是由于近年來昌吉州旅游、餐飲等第三產業(yè)的迅速發(fā)展，使第三產業(yè)產值增加的同時，用水量也不斷上升。

3 結論與建議

3.1 結論

土地對第一產業(yè)的支撐作用非常明顯。在3個指標的彈性系數(shù)中，農用地數(shù)量的彈性系數(shù)最大，而土地對第二、三產業(yè)的支撐作用卻不顯著。這反映出在城鎮(zhèn)化、工業(yè)化進程中，土地已成為制約農業(yè)發(fā)展的瓶頸。

三次產業(yè)產值與其產業(yè)用水量之間均呈正相關關系。分析得出，水資源對第二產業(yè)的貢獻率明顯高于第一、三產業(yè)，對第三產業(yè)的貢獻率也大于第一產業(yè)，雖然第一產業(yè)發(fā)展對水資源的需求量在三次產業(yè)中所占比例最大，但其經濟效益卻比第二、三產業(yè)要低。顯然水資源的利用沒有達到經濟效益、生態(tài)效益和社會效益的最大化。

產業(yè)結構不均衡，一二產業(yè)比例高，水土資源消耗大。第三產業(yè)發(fā)展緩慢，第一產業(yè)比例過高，工業(yè)內部結構不合理是昌吉州產業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。由于一二產業(yè)是典型的資源型消耗產業(yè)，第一產業(yè)用水量過高，農牧業(yè)比例不合理，水土資源浪費嚴重。

3.2 建議

3.2.1 合理調整土地利用結構，實現(xiàn)土地資源優(yōu)化配置 加大種植業(yè)結構調整力度，擴大經濟作物和飼草料種植面積。昌吉州山地面積較大，山區(qū)空氣溫涼，風景優(yōu)美，草場優(yōu)質，森林茂密，是發(fā)展畜牧業(yè)、觀光旅游的好地方。因此，可以充分利用自然、區(qū)位和資源優(yōu)勢，調整林種結構[16]，發(fā)展多種作物經營。隨著城市化進程的加快，耕地保護與城市化進程加快之間的矛盾越來越突出，因此，要進一步加快昌吉州土地整理步伐，合理調整城鄉(xiāng)用地布局，提高土地集約利用率[17]。

3.2.2 建立健全水資源分配和利用體制，科學合理調整產業(yè)結構，建立節(jié)水型社會 因地制宜，制定科學合理的水資源配置和利用規(guī)劃。應綜合考慮全州水資源與社會經濟、生態(tài)環(huán)境之間的協(xié)調、健康、有序發(fā)展，做到地表水、地下水和跨流域調水的合理配置，要合理調節(jié)水資源在三大產業(yè)間的配置率，以便實現(xiàn)全州水資源的高效利用。

以提高用水效率為核心，全面推行各種節(jié)水技術和措施，發(fā)展節(jié)水型產業(yè)，建立節(jié)水型社會[18]。全州農業(yè)生產用水量所占比例過大，擠占其他高效益行業(yè)用水[19]，因此，農業(yè)節(jié)水是昌吉州水資源可持續(xù)利用的重要環(huán)節(jié)，也是調整產業(yè)結構的重要舉措。要根據(jù)地域性，確定不同灌區(qū)的科學節(jié)水灌溉技術，推廣滴灌、膜上灌、滲灌、大田噴灌等農田節(jié)水技術，減少輸水、配水、灌水過程中的水量損失[20-22]，提高田間水的有效利用率；引種推廣耐旱高產農作物品種，改進栽培技術，制定合理的灌溉定額；鼓勵農民購買節(jié)水灌溉設備進行灌溉，加強節(jié)約用水宣傳教育，努力實現(xiàn)農業(yè)節(jié)水。

加強節(jié)水管理和節(jié)水宣傳力度，提高生活節(jié)水能力。推廣節(jié)水器具，宣傳節(jié)約用水的生活方式，健全水權體系和水權交易市場，通過提高公眾節(jié)約用水意識和節(jié)水自覺性，實現(xiàn)節(jié)水型社會，最終實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用。

3.2.3 加大資金和技術投入力度，提高自主創(chuàng)新能力，拓展產業(yè)發(fā)展空間 利用昌吉州自然和資源優(yōu)勢，加大農業(yè)引資力度，吸引各類資本和先進技術，發(fā)展與昌吉州優(yōu)勢資源互相支撐、產業(yè)鏈長、附加值高的支柱產業(yè)，改造傳統(tǒng)產業(yè)，加快發(fā)展現(xiàn)代服務業(yè)，利用昌吉州自然和地域優(yōu)勢發(fā)展觀光旅游業(yè)。加大在科技研發(fā)方面的投資力度，提高企業(yè)的自主創(chuàng)新能力。完善以企業(yè)為主體的技術創(chuàng)新體系，形成更多擁有自主知識產權的核心技術和具有國際品牌的產品，促進產業(yè)升級，形成節(jié)能環(huán)保產業(yè)發(fā)展的新優(yōu)勢。鼓勵外商投資高科技產業(yè)、節(jié)能型產業(yè)、環(huán)保型產業(yè)，優(yōu)化引資的產業(yè)結構，將單位產值能耗作為一項指標或準入條件，嚴格限制高耗能、高污染的外資項目，促進外商投資產業(yè)結構升級。

參考文獻：

［1］李芳，張杰，張風麗.新疆產業(yè)結構調整的資源環(huán)境效應與響應的實證分析[J].軟科學，2013（11）：111-116.

［2］王力.環(huán)境約束下江蘇省產業(yè)結構優(yōu)化研究[D].無錫：江南大學，2008.

［3］徐福英.城市產業(yè)結構調整與資源環(huán)境關系的實證研究：基于青島市2001—2010年的數(shù)據(jù)分析 [J].城市發(fā)展研究，2012（12）：83-87.

［4］李玲，劉德智，蔡海標，等.基于能源消耗的河北省產業(yè)結構優(yōu)化分析[J].經濟論壇，2009（3）：95-98.

［5］李芳.資源環(huán)境約束下新疆產業(yè)結構優(yōu)化多目標模型構建與實證研究[J].新疆農墾經濟，2013（7）：39-43.

［6］王吉霞.產業(yè)結構優(yōu)化升級與經濟發(fā)展階段的關系分析 [J].經濟縱橫，2009（11）：71-73.

［7］侯敬媛，唐勇.經濟發(fā)展方式轉變背景下金融支持西部地區(qū)產業(yè)結構優(yōu)化研究：以新疆為例 [J].新疆農墾經濟，2013（11）：78-83.

［8］王柏人，張云龍，方元.基于加快轉變經濟發(fā)展方式的產業(yè)結構優(yōu)化升級研究：以銅陵市產業(yè)結構優(yōu)化升級為例[J].中國科技論壇，2010（1）：42-48.

［9］趙海霞，董雅文，段學軍.產業(yè)結構調整與水環(huán)境污染控制的協(xié)調研究：以廣西欽州市為例[J].南京農業(yè)大學學報：社會科學版，2010（3）：21-27.

［10］閆麗霞.河南省產業(yè)結構升級與環(huán)境污染關系研究[J].企業(yè)經濟，2013（8）：26-29.

［11］楊冬梅，萬道俠，楊晨格.產業(yè)結構、城市化與環(huán)境污染：基于山東的實證研究[J].經濟與管理評論，2014（2）：67-74.

［12］祖廷勛.可持續(xù)發(fā)展中農業(yè)產業(yè)結構優(yōu)化問題研究：以甘肅張掖市農業(yè)產業(yè)結構調整為例[J].生產力研究，2007（5）：25-27.

［13］姜曉晴，劉寧，楊莉.基于可持續(xù)發(fā)展的江蘇省產業(yè)結構優(yōu)化升級研究 [J].南京郵電大學學報：社會科學版，2011（1）：57-61.

［14］吳開，代公凱.可持續(xù)發(fā)展角度下的產業(yè)結構調整與優(yōu)化：以安徽省為例[J].中國集體經濟，2013（19）：40-42.

［15］何雄偉，孫育平.環(huán)境約束下江西產業(yè)結構調整與優(yōu)化路徑選擇[J].企業(yè)經濟，2012（11）：145-149.

［16］馬松梅，李魯華，李麗紅，等.新疆土地資源可持續(xù)利用問題剖析及對策探討[J].新疆農業(yè)科學，2008（4）：653-658.

［17］張彥霞.蘭州市土地資源可持續(xù)利用問題及對策研究 [D].蘭州：蘭州大學，2009.

［18］左文龍，汪壽陽，陳曦，等.新疆水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及其應對跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略對策[J].新疆社會科學，2013（1）：33-39.

［19］李波.新形勢下新疆水資源開發(fā)利用應對策略研究[J].水利規(guī)劃與設計，2015（9）：35-39.

［20］李軍華，楊珊珊.新疆水資源合理開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2010（5）：30-32.

［21］王海英，董鎖成，尤飛.黃河沿岸地帶水資源約束下的產業(yè)結構優(yōu)化與調整研究 [J].中國人口·資源與環(huán)境，2003（2）：82-86.

［22］胡寶臣.資源與環(huán)境約束下的河南產業(yè)結構優(yōu)化升級研究[J].河南財政稅務高等專科學校學報，2011（1）：41-45.

Study on Industrial Structure Optimization of Changji under the Land and Water Resources Constraint

SU Shi-yan，YANG Jun-xiao，F(xiàn)AN Gao-yuan，WANG Yu，ZHANG Lu
（College of Management，Xinjiang Agricultural University，Urumqi 830052，China）

To explore the relationship between water and land resources and industrial development,and find the optimal industrial structure optimization program,the paper uses the C-D function model and regression analysis to explore the support level of land and water resources to the industrial development.The results show that the supporting role of Changji land resources to the primary industry is very significant;the contribution rate of water resources to the secondary industry is the largest;the industrial structure is unbalanced, the first and second industrys' proportions is high,water and land resource consumption is large.Changji should be adjusted land use structure and achieve optimal land resources allocation,establish and perfect water resources allocation and utilization system,adjust industrial structure scientifically and reasonably,establish water-conserving society,increase financial and technical investment,improve the capability of independent innovation,expand industrial development space.

water and soil resources;industrial structure optimization;C-Dfunction model;Changji

F269.24

A

1002-2481（2016）05-0698-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.05.31

2016-01-05

新疆農業(yè)大學產學研聯(lián)合培養(yǎng)研究生項目（xjaucxy-yjs-20141008）

蘇世燕（1991-），女，青海西寧人，在讀碩士，研究方向：土地經濟與管理。楊俊孝為通信作者。