技術進步視角的漢江生態(tài)經濟帶工業(yè)水資源利用效率研究

彭廣珍 余淑秀 陳佳怡 張 倩 鄒乾坤 劉 勛

湖北汽車工業(yè)學院經濟管理學院 湖北十堰 442002

1 研究背景

近年來，隨著經濟的迅速發(fā)展，工業(yè)化進程也不斷加快，工業(yè)發(fā)展過程中的工業(yè)用水需求也不斷增加，同時也伴隨著工業(yè)廢水的處理和排放。在對有限水資源需求持續(xù)擴大的同時也對水資源環(huán)境造成巨大壓力，利用不當將會導致水資源枯竭以及水資源環(huán)境惡化等一系列問題，對整個生態(tài)系統(tǒng)形成沖擊。解決水資源危機的思路之一就是通過提高水資源的利用效率，對工業(yè)發(fā)展過程中的水資源進行重復利用，降低不必要的工業(yè)用水量，從而減少對水資源的浪費。

漢江是長江的最大支流，漢江流域自然資源豐富、經濟基礎雄厚、生態(tài)條件優(yōu)越，是我國重要糧食主產區(qū)和重要生態(tài)功能區(qū)，依此實施的《漢江生態(tài)經濟帶發(fā)展規(guī)劃》也成為一項重大區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略。漢江生態(tài)經濟帶工業(yè)基礎好，工業(yè)發(fā)展水平較高，在工業(yè)發(fā)展目標下，工業(yè)水資源利用成為一個重要研究問題，利用效率的提高將大大減少工業(yè)用水量，同時對工業(yè)廢水排放的處理，也將減少對相關環(huán)境的影響，因此對漢江生態(tài)經濟帶工業(yè)水資源利用效率研究具有重要意義。

漢江生態(tài)經濟帶沿線17個城市，涉及湖北、河南、陜西三個省份。規(guī)劃區(qū)域包含了南水北調中線工程水源區(qū)。從丹江口水源保護區(qū)調水，為沿線的十幾座大中城市輸水，漢江生態(tài)經濟帶沿線城市工業(yè)水資源利用效率將對水資源質量產生巨大影響。提高工業(yè)水資源利用效率，減少工業(yè)廢水排放，加強對工業(yè)廢水處理達標排放，直接決定著“一江清水持續(xù)北送”重要任務的完成。本文將漢江生態(tài)經濟帶沿線各城市資本、勞動力、工業(yè)用水量作為投入變量，各市工業(yè)GDP、工業(yè)廢水排放量作為產出變量，結合DEA技術，運用Malmquist指數法，分析漢江生態(tài)經濟帶沿線城市工業(yè)水資源利用效率。

2 研究設計

2.1 研究方法

假設某一地區(qū)在工業(yè)中以傳統(tǒng)的三個投入要素——資本、勞動力和工業(yè)用水量，形成兩種產出即工業(yè)GDP(期望產出)和工業(yè)廢水排放量(非期望產出)，與DEA技術結合，將期望產出和非期望產出結合在一起，形成工業(yè)水資源利用效率研究方法，用于漢江生態(tài)經濟帶沿線城市工業(yè)水資源利用效率實證研究。本文選取2010—2018年漢江生態(tài)經濟帶沿線17個城市經濟統(tǒng)計數據，即資本、勞動力、水量作為投入變量，GDP為期望產出變量，廢水排放量為非期望產出變量。

Malmquist指數方法用于測算漢江生態(tài)經濟帶工業(yè)水資源利用效率的動態(tài)變化。Malmquist全要素生產率指數(TFPCH)是指生產活動從t到t+1時期，總產量與全部要素投入量之比，一般含義為資源(包括人力、物力、財力)開發(fā)利用的效率，反映整體生產率指數變化情況。TFPCH可表示為：TFPCH=TECHCH*EFFCH=TECHCH*PECH*SECH。技術進步變化指數(TECHCH)是指技術進步對經濟增長的貢獻份額，它是衡量區(qū)域科技競爭實力和科技轉化為現實生產力的綜合性指標；技術效率指數(EFFCH)測算的是技術變動情況。同時，EFFCH可分解為純技術效率變化指數(PECH)與規(guī)模效率變化指數(SECH)，純技術效率變化指數(PECH)反映制度和管理水平因素對效率水平的影響變化，PECH>1時，表示制度和管理水平使得效率提高；規(guī)模效率變化指數(SECH)反映規(guī)模因素對效率水平的影響變化，SECH>1時，表示企業(yè)規(guī)模使得效率提高。

2.2 數據來源

基于數據科學性和研究需要，選取2010—2018年漢江生態(tài)經濟帶沿線17個城市經濟統(tǒng)計數據，來自《新中國六十年統(tǒng)計資料匯編》、歷年《中國統(tǒng)計年鑒》、各市《水資源公報》和《中國城市統(tǒng)計年鑒》。數據描述性統(tǒng)計如表1所示。

表1 2010—2018年漢江生態(tài)經濟帶17個城市投入產出指標描述性統(tǒng)計

3 實證分析

計算2010—2018年漢江生態(tài)經濟帶各市工業(yè)水資源利用的全要素生產率指數(TFPCH)、技術進步變化指數(TECHCH)、純技術效率變化指數(PECH)與規(guī)模效率變化指數(SECH)，反映漢江生態(tài)經濟帶工業(yè)水資源利用效率，以及技術進步對效率的貢獻。

3.1 各指數計算結果(限于篇幅，僅列出TFPCH指數計算結果，其他分解指數計算結果未在文中列出，讀者如有需要，可聯系作者)分析

表2 漢江生態(tài)經濟帶2010—2018年各個城市的TFPCH

通過各指數城市間對比，可以發(fā)現，漢江生態(tài)經濟帶沿線的十堰市、商洛市、孝感市、安康市、武漢市、潛江市、神農架林區(qū)、荊門市等8個城市的全要素生產率指數總體呈現下降趨勢，說明這些城市2010—2018年的水資源總體利用率是逐漸降低的，而三門峽市和十堰市2010—2018年全要素生產率指數(TFPCH)均大于1，說明三門峽市和十堰市水資源利用綜合效率水平提高，盡管存在水平波動，但工業(yè)水資源利用效率一直是提高的。導致各市效率差異的原因也存在不同，其中，三門峽市是由于實施了三門峽市土地利用總體規(guī)劃(2010—2020)，規(guī)劃的實施對促進三門峽市的經濟社會發(fā)展和生態(tài)建設起到了十分重要的保障作用。十堰市是丹江口水庫大壩工程所在地，南水北調中線工程水源區(qū)，伴隨著一些工業(yè)企業(yè)的搬遷，導致工業(yè)用水減少，兩者在一定程度上共同促進了工業(yè)水資源利用效率的提高。荊門市2010—2018年全要素生產率指數皆低于1，說明荊門市水資源利用效率還不夠理想，處于較低水平，仍存在較大提升空間，出現這種情況的原因可能是荊門市過度的漁業(yè)養(yǎng)殖和投肥造成水體污染，一般工業(yè)廢水綜合利用率、城市生活污水與農業(yè)用水處置程度偏低，水資源利用處置能力偏小等。

從整體上看，漢江生態(tài)經濟帶沿線17個城市的純技術效率變化指數(PECH)絕大多數都低于1，這是由目前的制度和管理水平所限制的。在這種情況下，天門市較為特殊，2010—2018年純技術效率變化指數均為1，說明天門市的制度和管理水平使得效率保持穩(wěn)定不變。三門峽市、仙桃市、商洛市、天門市、襄陽市、隨州市、駐馬店市等7個城市，在2016—2017年間技術進步指數出現最大值，這說明在這一年技術進步對城市工業(yè)水資源利用效率的貢獻達到最大值，其中，最為突出的是仙桃市，主要原因在于重大項目的順利實施為仙桃市企業(yè)技術創(chuàng)新、產品結構調整、產業(yè)做強做大提供了有力的科技支撐。

3.2 各指數變化趨勢分析

2011—2018年漢江生態(tài)經濟帶沿線城市各指數變化趨勢圖

從上圖可以看出，漢江生態(tài)經濟帶2011—2018年全要素生產率指數(TFPCH)值，總體呈緩慢下降趨勢，說明漢江經濟帶沿線城市2010—2018年整體水資源利用率是逐漸降低的，但在2010—2017年均在1上下，只有在2018年偏低，屬于正常水平，2011—2016年和2017—2018年出現逐年降低的現象，反映出技術進步對工業(yè)水資源利用效率的貢獻呈現下降趨勢，而且2011—2015年純技術效率變化指數(PECH)與規(guī)模效率變化指數(SECH)小于1，說明這一時期的制度和管理水平及企業(yè)規(guī)模因素對效率水平并沒有產生正向影響。2016—2018年間，各指數出現較大幅度波動，具體地，2016年純技術效率變化指數(PECH)與規(guī)模效率變化指數(SECH)大幅上升，但由于技術進步變化指數(TECHCH)下降，所以PECH和SECH在2017年出現回落，之后，隨著TECHCH大幅提升，PECH和SECH在2018年又大幅上升，上述變化反映出技術進步變化指數(TECHCH)對制度和管理水平以及規(guī)模因素有著直接的重要影響，進而影響水資源利用綜合效率。

漢江經濟帶技術進步指數(TECHCH)總體呈現波動式下降，但總體高于1，只有個別年份在1左右且在2011年和2017年達到較高值。表明漢江經濟帶的技術進步指數(TECHCH)整體水平較高，值得肯定，但是也存在下降、不穩(wěn)定的風險。需要進一步加大技術投入資金，推動技術水平穩(wěn)步提高。

4 結論及對策建議

本文從技術進步視角出發(fā)，運用結合DEA技術的Malmquist指數方法，測算2010—2018年漢江生態(tài)經濟帶沿線17市水資源利用的全要素生產率指數、技術進步變化指數、純技術效率變化指數與規(guī)模效率變化指數，分析漢江生態(tài)經濟帶工業(yè)水資源利用效率，得出以下主要結論：

(1)漢江生態(tài)經濟帶沿線城市總體工業(yè)水資源利用效率較高，得益于產生規(guī)模經濟效應的技術投入以及制度和管理水平提高，但局部仍有較大提升空間；

(2)技術進步變化對制度和管理水平以及規(guī)模因素有著直接的重要影響，從而影響漢江生態(tài)經濟帶沿線城市工業(yè)水資源利用效率；

(3)漢江經濟帶沿線城市技術進步指數整體水平較高，但是也存在下降、不穩(wěn)定的風險。

為進一步提高漢江生態(tài)經濟帶工業(yè)水資源利用效率，提出以下建議：(1)加快創(chuàng)新成果轉化速度，盡快將其轉變?yōu)楝F實生產力，促進技術進步，同時采取激勵手段高效利用水資源，提升技術效率；(2)合理規(guī)劃工業(yè)生產規(guī)模與發(fā)展結構，漢江生態(tài)經濟帶工業(yè)發(fā)展應與當地水資源的分布格局相匹配，統(tǒng)籌規(guī)劃，集中發(fā)展，形成規(guī)模效應，減少小規(guī)模分散經營造成的水資源浪費；(3)漢江經濟帶沿線城市需要加大對水資源利用和保護的長期投入和重視，以免出現潛力不足的問題。