基于Moran

池苗苗

摘要：本文運(yùn)用Moran's l指數(shù)對新疆地區(qū)工業(yè)用水效率空間差異性進(jìn)行了研究。研究表明，用水效率的Moran's I=0.048266，新疆各地區(qū)的工業(yè)用水效率在空間分布上呈正相關(guān)，空間鄰接地區(qū)的用水存在相似性。新疆各地區(qū)的工業(yè)用水效率局部聚集化效應(yīng)明顯，主要顯著的表現(xiàn)為高-高地區(qū)和低-高地區(qū)，建議加強(qiáng)水管理，提高利用效率。

Abstract： This paper used Moran's l index to study the spatial difference of industrial water use efficiency in Xinjiang. Studies have shown that the Moran's I=0.048266， the industrial water use efficiency in various regions of Xinjiang is positively correlated in spatial distribution， and there are similarities in water use in adjacent areas of space. The effect of local agglomeration of industrial water use efficiency in various regions of Xinjiang is obvious， mainly in high-high areas and low-high areas. It is recommended to strengthen water management and improve utilization efficiency.

關(guān)鍵詞：工業(yè)用水效率；空間分析；Moran' s I指數(shù)

Key words： industrial water use efficiency；spatial analysis；Moran's I index

中圖分類號：F125；F832 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）31-0219-02

0 引言

水是人類生活和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可或缺的資源，工業(yè)用水是指工礦企業(yè)在生產(chǎn)過程中用于制造、加工、冷卻、空調(diào)、凈化、洗滌等方面的用水。在我國水資源消耗結(jié)構(gòu)中，工業(yè)用水量僅次于農(nóng)業(yè)用水，高于生活用水和生態(tài)用水。2011年中央一號文件明確提出“三條紅線”是落實最嚴(yán)格水資源管理制度的核心和關(guān)鍵，節(jié)約水資源，促進(jìn)用水結(jié)構(gòu)調(diào)整，提高水資源利用效率是有效手段。新疆屬于典型的溫帶大陸性干旱氣候，降水稀少、蒸發(fā)強(qiáng)烈，年均降水量154.8毫米，提高水資源利用效率對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和穩(wěn)定具有重要作用。

空間自相關(guān)分析是對某一地理變量空間分布相鄰位置間的相關(guān)性進(jìn)行檢驗的一種統(tǒng)計方法。空間自相關(guān)自1950年Moran等提出以來，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于多個研究領(lǐng)域。本文的研究思路是利用空間自相關(guān)分析技術(shù)，結(jié)合新疆各地區(qū)的用水效率，利用Geoda空間分析軟件，建立空間關(guān)聯(lián)模型，通過對Moran's I指數(shù)、局部Lisa圖和Moran散點圖的具體剖析，來探討新疆工業(yè)用水效率的空間關(guān)聯(lián)性。

1 區(qū)域概況與數(shù)據(jù)來源

新疆維吾爾自治區(qū)，全區(qū)轄有14個地州市，其中包括5個自治州、7個地區(qū)、2個地級市。自西部大開發(fā)以及對口援疆政策實施以來，新疆經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展成就顯著，截至2016全年實現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值9617.23億元，比上年增長7.6%。三次產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為17.1∶37.3∶45.6。隨著地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水資源的需求量逐漸增大，在現(xiàn)有水資源短缺的情況下，必然會通過提高水資源的利用率來解決目前缺水的問題。本文以2016年新疆14個地級市作為研究對象，結(jié)合新疆的市域行政區(qū)劃圖，選取萬元增加值工業(yè)用水量作為區(qū)域用水效率的衡量指標(biāo)。

萬元增加值工業(yè)用水量（m3/萬元）=工業(yè)用水總量（m3）/國內(nèi)生產(chǎn)總值（萬元）。其中，區(qū)域萬元增加值用水量越小，表明區(qū)域用水效率越高；區(qū)域萬元增加值用水量越大，表明區(qū)域用水效率越高低。從表1可以看出，新疆各地區(qū)工業(yè)用水效率差異大，2016年克拉瑪依市、巴音郭楞蒙古自治州、昌吉回族自治州等地區(qū)的萬元增加值工業(yè)用水量比較低，用水效率高。南疆的喀什地區(qū)、和田地區(qū)、克孜勒蘇柯爾克孜自治州，用水效率低。

2 研究方法

局部空間自相關(guān)分析主要分析各單元屬性值在異質(zhì)性空間的分布格局，可以度量每個區(qū)域與周邊地區(qū)之間的局部空間關(guān)聯(lián)程度。局部空間自相關(guān)分析主要分析各單元屬性值在異質(zhì)性空間的分布格局，可以度量每個區(qū)域與周邊地區(qū)之間的局部空間關(guān)聯(lián)程度。

局部Moran′s I的計算公式為：

Moran 散點圖用常見的平面坐標(biāo)表示，橫坐標(biāo)是變量的標(biāo)準(zhǔn)化原始值，縱坐標(biāo)是變量的標(biāo)準(zhǔn)化空間滯后值，回歸直線的斜率就是 Moran I。常用來研究局部的空間不穩(wěn)定性，它對空間滯后因子Wz和z數(shù)據(jù)對進(jìn)行了可視化的二維圖示。Moran散點圖的4個象限，分別對應(yīng)于區(qū)域單元與其鄰居之間4種類型的局部空間聯(lián)系形式，分別是“高-高”、“低-高”、“低-低”以及“高-低”。

3 結(jié)果分析

本文用Moran散點圖和LISA集聚圖分別進(jìn)行空間自相關(guān)分析。

2016年新疆14個地州市工業(yè)用水效率空間自相關(guān)性Moran's I指數(shù)如圖1，可知，新疆各地州的用水效率的Moran's I=0.048266，指數(shù)為正值，這說明新疆各地州工業(yè)用水效率在空間分布上呈正相關(guān)。p-value值小于0.1，說明檢驗結(jié)果通過了10%水平的顯著性檢驗。因此，新疆各地州的用水效率在空間鄰接地區(qū)存在相似性，各地州的經(jīng)濟(jì)發(fā)展在空間鄰接地區(qū)存在異質(zhì)性，而且差異性大。

新疆各地州工業(yè)用水效率各點主要分布在第一、三象限，說明用水效率局部聚集化越來越明顯，區(qū)域自身用水效率低的地區(qū)，周圍用水效率也低；自身用水效率高，周圍的用水效率也高。在第一象限的主要是自身工業(yè)用水效率低，周圍的用水效率也低，包括克孜勒蘇柯爾克孜州、喀什地區(qū)。在第三象限是區(qū)域自身工業(yè)用水量效率高的地區(qū)，周圍工業(yè)用水效率也高，主要包括地區(qū)為：吐魯番、烏魯木齊、昌吉回族自治州、阿勒泰地區(qū)。還有四個地區(qū)在第二象限，這些地區(qū)是阿克蘇地區(qū)、博爾塔拉蒙古自治州、巴音郭楞蒙古自治州、克拉瑪依市，這些地區(qū)是自身工業(yè)用水效率高，但周邊地區(qū)用水效率低。處于第四象限的地區(qū)是伊犁地區(qū)、塔城地區(qū)，這些地區(qū)本身工業(yè)用水量效率低，而周邊用水效率高。

在局部LISA集聚圖圖中，見圖2，深紅色表示高-高，即自身和周圍地區(qū)的對應(yīng)指標(biāo)都高；淺藍(lán)色表示低-高，自身低，周圍高。因此，高-高典型的被稱為空間聚集，低-高典型的被稱為空間離散。分析圖2可知，用水效率的萬元增加值工業(yè)用水量高值區(qū)域（高-高）集聚在南疆的喀什地區(qū)，說明喀什地區(qū)以及與其相鄰的地區(qū)都處于工業(yè)用水效率低的地區(qū)。阿克蘇地區(qū)處于低-高地區(qū)，說明自身處于工業(yè)用水效率比較高的地區(qū)，周邊地區(qū)工業(yè)用水效率低。其他地區(qū)的工業(yè)用水效率聚集不顯著。

4 結(jié)論

本文采用Moran's I指數(shù)對2016年新疆各地區(qū)的工業(yè)用水效率進(jìn)行了自相關(guān)分析，主要結(jié)論如下：

新疆各地區(qū)的工業(yè)用水效率在空間分布上呈正相關(guān)，用水效率的Moran's I=0.048266，克孜勒蘇柯爾克孜州、喀什地區(qū)自身工業(yè)用水效率低，周圍的用水效率也低。吐魯番、烏魯木齊、昌吉回族自治州、阿勒泰地區(qū)自身工業(yè)用水量效率高的地區(qū)，周圍工業(yè)用水效率也高。阿克蘇地區(qū)、博爾塔拉蒙古自治州、巴音郭楞蒙古自治州、克拉瑪依市，這些地區(qū)是自身工業(yè)用水效率高，但周邊地區(qū)用水效率低。伊犁地區(qū)、塔城地區(qū)，這些地區(qū)本身工業(yè)用水量效率低，而周邊用水效率高。在Lisa聚類圖中，高-高集聚在南疆的喀什地區(qū)，喀什地區(qū)以及與其相鄰的地區(qū)都處于工業(yè)用水效率低的地區(qū)。阿克蘇地區(qū)處于低-高地區(qū)，自身處于工業(yè)用水效率比較高的地區(qū)，周邊地區(qū)工業(yè)用水效率低。其他地區(qū)的工業(yè)用水效率聚集不顯著。

建議如下：加強(qiáng)對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改造，建立用水獎懲機(jī)制，規(guī)范、約束企業(yè)用水行為。引進(jìn)先進(jìn)的節(jié)水設(shè)備，推廣先進(jìn)的工業(yè)節(jié)水技術(shù)，提高工業(yè)用水重復(fù)利用效率。合理調(diào)整工業(yè)結(jié)構(gòu)，大力發(fā)展節(jié)水型、用水效率高的行業(yè)，取締高污染、高耗水的工業(yè)企業(yè)。

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