彭杜云 詹芳芳














摘要 選取“一帶一路”中國區域17個省(區、市)2010—2020年的面板數據,通過引入超效率SBM模型評估水資源利用效率,并運用Tapio脫鉤模型分析水資源利用效率與經濟社會發展間的協同狀態。結果表明:17個省(區、市)水資源利用效率均值大體呈東南>西南>西北>東北的格局,且大致可劃分為3個梯隊,其中青海、重慶、廣東和寧夏的水資源利用效率均值在11年間均超過1.000 0,均值最低的是新疆,僅為0.093 5。從核密度分布結果來看,整體區域內水資源利用效率總體差距有一定程度的縮小。分別以3年和整個研究時段為窗寬分析水資源利用效率與經濟社會發展適配狀態,結果顯示適配狀態具有階段性變化特征,呈現較強空間差異;其中,吉林協同性最好,海南、青海、陜西、廣西和重慶5個地區表現為強脫鉤狀態,其余省(區、市)大多為弱脫鉤狀態,需在確保經濟增長和推進城鎮化的同時,推動水資源利用效率的提升。
關鍵詞 “一帶一路”;水資源利用效率;超效率SBM模型;Tapio脫鉤模型;經濟社會發展
中圖分類號 S-9? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611(2024)03-0223-07
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.03.052
Assessment of the Relationship Between Water Resource Utilization Efficiency and Economic and Social Development in “Belt and Road” Initiative in China
Abstract This paper selected panel data from 17 provinces(regions,cities) in China’s “Belt and Road” China region from 2010 to 2020,evaluated the water resources utilization efficiency by introducing the super efficiency SBM model, and used the Tapio decoupling model to analyze the synergy between the water resources utilization efficiency and economic and social development.The results showed that the average water resource utilization efficiency of the 17 provinces(regions,cities) generally followed the pattern of Southeast > Southwest > Northwest > Northeast. They could be roughly divided into three tiers. Among them, the average water resource utilization efficiency of Qinghai, Chongqing, Guangdong and Ningxia had all exceeded 1.000 0 in the 11 years, while Xinjiang had the lowest average value of only 0.093 5. From the kernel density distribution results, the overall gap in water resource utilization efficiency in the region had been reduced to some extent.The relationship between water resource utilization efficiency and economic and social development was analyzed with a window width of 3 years and the entire research period,the results showed that the adaptability status had a phased change characteristic and strong spatial differences. Among them, Jilin showed the best synergy, while Hainan, Qinghai, Shaanxi, Guangxi and Chongqing showed a strong decoupling status. Most other provinces(regions,cities) were in the weak decoupling status and needed to improve the water resource utilization efficiency while ensuring economic growth and urbanization process.
Key words “Belt and Road”;Water resource utilization efficiency;Super efficiency SBM model;Tapio decoupling model;Economic and social development
黨的十八大以來,在習近平生態文明思想的指引下,生態文明戰略地位顯著提升,綠水青山就是金山銀山、人與自然和諧共生等理念逐漸被廣泛認知與接受,節約資源的意識不斷增強[1-2]。但現階段我國自然資源利用和生態保護還存在一些突出問題,如當前我國的基本水情可以歸納為水資源不足和分布不均2種普遍存在的情況,再加上用水節水意識薄弱,造成浪費現象嚴重以及用水效率不高等一系列問題。水資源能否繼續為區域發展提供必要保障已成為人們普遍關注的問題[3]。因此水資源利用效率解決方案在實現綠色高質量發展、推進生態文明建設等方面具有可觀前景。
實現可持續水資源利用和實現 2030 年聯合國與水相關的可持續發展目標(SDG)已成為全球愿景[4]。目前,許多國內外學者在評估測度水資源利用效率時基于不同視角拓展了多種模型與方法,其中數據包絡分析方法(DEA)和隨機前沿分析(SFA)應用最為廣泛。總的來看,關于水資源利用效率的研究已經取得大量成果,已有研究一方面從國家或省級層面測算整體水資源利用效率,另一方面大多是從空間相關性的角度研究水資源利用效率。縱觀已有研究,仍存在需要繼續補充的地方,如水權試點是否能有助于提高該地區的水資源利用效率,不同區域的水資源利用效率與經濟社會發展是否具有協同性,如何結合模型量化分析這一協同性。
基于此,筆者采用基于投入產出視角的超效率SBM(Slack-based measure)模型對“一帶一路”中國區域17個省(區、市)的水資源利用效率進行測算,結合時間和空間2個角度對水資源利用效率的變動進行分析,并進一步運用Tapio模型對水資源利用效率與經濟社會發展進行脫鉤分析,系統分析“一帶一路”水資源利用效率時空分布特征,系統理清水資源利用效率與經濟社會發展之間的脫鉤關系,以期為“一帶一路”中國區域的水資源管理提供數據與理論支撐。
1 資料與方法
1.1 研究區概況
“一帶一路”中,“一帶”指的是“絲綢之路經濟帶”,“一路”指的是“21世紀海上絲綢之路”,這一縮稱包含著合作互惠、共同發展的思想。 “一帶一路”于2013年11月被正式寫入十八屆三中全會的《中共中央關于全面深化改革若干重大問題的決定》。為促進中國國內市場同“一帶一路”沿線國家更好對接,國家發改委、外交部、商務部聯合發布了《推動共建絲綢之路經濟帶和21世紀海上絲綢之路的愿景與行動》 [5],這一文件的發布標志著“一帶一路”路線圖的正式確立以及重點區域的最終敲定。在全力推進經濟高質量發展、實現綠色轉型的大背景下,“一帶一路”將為中國經濟發展開辟新渠道并帶來新動力。如何將理論服務于“一帶一路”倡議建設成為急需解決的問題。經資料整理,“一帶一路”倡議主要涉及18個省(區、市),研究區地理位置橫跨東北(內蒙古、遼寧、吉林、黑龍江)、西北(新疆、陜西、甘肅、寧夏、青海)、東南(上海、福建、廣東、浙江、海南)和西南(廣西、云南、西藏、重慶)(圖1)。縱觀該區域的水資源情況,大體上呈現從東南到西北遞減以及人均水資源量匱乏等基本現象,其中部分省(區、市),如寧夏等地人均水資源量已不到500 m3,種種情況給“一帶一路”區域的協調發展帶來了挑戰[6]。綜上,探究水資源-經濟社會發展的耦合協調發展態勢,通過科學理論指導水安全和經濟社會高質量發展已成為研究焦點。
1.2 數據來源
該研究采用2010—2020 年“一帶一路”除西藏外(西藏地區由于部分指標數據難以獲取完全故剔除)的17個省(區、市)的省級面板數據進行實證分析。數據來自歷年的《中國統計年鑒》《中國城市建設統計年鑒》《中國水資源公報》、各地區統計局公布的各省份歷年統計年鑒和EPS 統計數據庫。
1.3 研究方法
1.3.1 水資源利用效率測度指標體系。
基于超效率 SBM 模型的特征,分別從投入和產出2個角度選取合適指標用以評估各省(區、市)的水資源利用效率。參考馬海良等[7-8]的研究成果,具體投入與產出指標如表1所示。
(1)投入。投入指標包括水資源投入、勞動力投入和資本投入,其中水資源投入采用各省(區、市)的用水量來表示,勞動力投入以各省(區、市)年末城鄉從業人員總數表示,資本投入借鑒張軍等[9]的研究,采用永續盤存法計算而得。
(2)產出。產出指標包括期望產出和非期望產出。期望產出用實際地區生產總值(GDP)來表示,運用 GDP 平減指數法將歷年的GDP 轉化為以2010 年不變價格得到的實際GDP,以減少價格變動造成的影響。非期望產出采用廢水排放總量指標,并進一步以廢水中最主要的2種污染物(化學需氧量排放量和氨氮排放量)來表示廢水排放總量[10-11]。
1.3.2 超效率SBM模型。
數據包絡分析法(data envelope analysis,DEA)除能夠滿足分析多輸入和多輸出的需要,且能通過效率值大小直觀反映決策單元是否有效,因此在水資源利用效率的測算中運用廣泛。Tone[12-13]在傳統DEA的CCR模型和BCC模型的基礎上,為解決松弛變量問題而考慮非徑向角度得到SBM模型以及為進一步比較有效決策單元而得到超效率SBM模型。由于水資源利用效率測算中考慮了非期望產出,且部分省(區、市)數據在歷年的SBM模型的測算中結果出現多個效率值同時為1,均實現決策單元有效,難以進一步比較相同用水主體時間變動或同時間不同用水主體之間的差異。相較于傳統的DEA模型和一般的SBM模型,超效率SBM模型可有效解決上述問題,用來評價各用水主體間水資源利用效率的相對有效性。因此,為了更客觀科學地反映水資源利用效率的估計結果,該研究最終選取超效率SBM模型進行水資源利用效率的測算。
該研究采用基于非期望產出的超效率SBM模型對“一帶一路”17個省(區、市)進行水資源利用效率的測度,模型可表示為
式中:假定每個決策單元有m種投入(x)、s項期望產出(y);λ是權重向量;ρ表示效率值,值越大表明效率越高。若ρ≥1,則代表該決策單元有效,若ρ<1,則代表該決策單元可能在投入層面存在剩余或在產出層面存在不足,未能實現決策單元有效。
1.3.3 Tapio 脫鉤模型。
脫鉤的概念最早由Von Weizscker于1989年提出。在環境經濟學的背景下,脫鉤意味著經濟增長和環境壓力之間的聯系不再存在,或者它們的變化是異步的,指的是經濟增長的同時帶來的環境壓力更小或消耗的資源。這一概念已被一些學者陸續提煉和完善。 Tapio 脫鉤模型成為實證研究中應用最廣泛的解耦模型[14-15]。
建成全面小康社會的根本標志是人均GDP超過3 000美元,衡量全面建成小康社會的重要標準之一為城鎮化率達到50%。該研究根據這一特征,分別選取了人均 GDP和城鎮化率2個指標作為經濟發展程度和社會發展程度的表征指標。在此基礎上,該研究基于Tapio脫鉤模型,構建“一帶一路”17個省(區、市)水資源利用效率與經濟發展水平和社會發展水平間的彈性適配模型。模型構建如下:
式中:DIt1、DIt2分別表示t期水資源利用效率、人均GDP和城鎮化率之間的脫鉤指數,用于衡量水資源利用效率與經濟社會發展之間的脫鉤程度;WUEt-1、RGDPt-1、URt-1分別表示t-1期間的水資源利用效率、人均GDP和城市化率,WUEt、RGDPt、URt分別表示t期間的水資源利用效率、人均GDP、城市化率;%ΔWUE、%ΔRGDP、%ΔUR分別代表一定時期內水資源利用效率、人均GDP和城市化率的變化率。
參考現有的研究結果[15-16],根據變量ΔWUE、ΔRGDP、ΔUR的符號和DIt的大小,關系可分為3種主要狀態(連接、脫鉤和負脫鉤),3種主要適配狀態可進一步分為8種類型,具體分類標準如表2所示,其中擴張性負脫鉤是水資源利用效率與經濟社會發展之間的最佳狀態。
2 結果與分析
2.1 水資源利用效率
從2010—2020年研究區域水資源利用效率(圖2和表3)可以看出,整體上,研究區域水資源利用效率平均值為0.860 9,未達到DEA有效,說明2010—2020年“一帶一路”17個省(區、市)的整體水資源利用效率情況仍有待提高。各省(區、市)水資源利用效率均值存在明顯差異,大體遵循東南>西南>西北>東北的現狀。其中,水資源利用效率均值排名最高的是青海,高達1.622 3;最低的是新疆,僅為0.093 5。此外,觀察研究區域內各省(區、市)的水資源利用效率均值發現,17個省(區、市)以水資源利用效率均值1.000 0和0.700 0為界限,大體劃分為3個梯隊。第一梯隊表現為均達到DEA有效,即水資源利用效率均超過1.000 0,具體有青海、重慶、廣東、寧夏、上海5個省(區、市)。其余未達到DEA有效的地區還可分成第二梯隊和第三梯隊。第二梯隊表現為水資源利用效率為0.700 0~1.000 0,處于這個梯隊的有海南、黑龍江、遼寧、浙江、福建和內蒙古6個省(區、市);第3梯隊則包含了所有水資源利用效率均低于0.700 0的省份,具體有甘肅、廣西、陜西、吉林、云南和新疆6個省(區、市)。
第一梯隊中,青海水資源利用效率為研究區域最高,均實現DEA有效,青海省已連續8年完成“三條紅線”年度目標,水資源利用效率和效益不斷提升。上海和廣東由于經濟較為發達、水資源管理及用水技術都相對完善與先進,因此,這2個省(市)的水資源利用效率較高,均值分別為1.047 4和1.345 9。盡管重慶的水資源利用效率一直保持在1.200 0以上,重慶以重工業城市著稱,但近年來隨著渝新歐國際通道的打通,以及接收了先進發達地區的高新技術產業轉移,社會經濟發展的不斷增長,水資源利用效率得以明顯提升,改變了內陸城市地理位置的劣勢。寧夏在研究期間也均實現了DEA有效。從地理位置和資源稟賦來看,寧夏位于中國西北地區,水資源相對匱乏,但結合水權交易試點地區(表4)來看,寧夏是水權改革和水權交易試點的早期試點地區,說明通過水權交易試點,能一定程度地提升水資源利用效率。
第二梯隊中,作為北方地區嚴重缺水省(區、市),黑龍江和遼寧水資源總量近年來有所減少,再加上水環境惡化等問題,水資源利用效率表現一般,但近年來水資源利用效率有所改善。海南是全國水資源豐富的省份之一,但受限于海島地形導致調蓄能力較弱,水資源利用效率變動較大。內蒙古雖有較好的經濟與技術基礎,但由于水資源時空分布不均,制約了內蒙古水資源利用效率的提升。福建和浙江的水資源整體利用效率呈遞增趨勢,得益于水權交易政策推廣與節水管理有效落實,水資源利用效率明顯提升。
第三梯隊中,云南和廣西的水資源總量相對較高,但受限于經濟技術基礎薄弱,水資源利用效率增長并不明顯。此外,研究期間內吉林水資源利用效率呈現先增后減趨勢。值得關注的是,盡管甘肅、陜西和新疆均為水權改革試點省(區、市),但目前水資源利用效率仍在較低水平,可能的原因一方面是政策時滯效應;另一方面是這些省(區、市)都集中在西部地區,水資源匱乏,山川地形和氣候條件也抑制了經濟技術的發展。
為進一步分析水資源利用效率在時間上的演變,選取 2011、2014、2017、2020 年4個時間節點,運用Stata17繪制水資源利用效率的核密度分布圖(圖3)。從圖3可以看出,2011、2014、2020年3個時間點的核密度曲線都是不規則的雙峰分布,其中水資源利用效率較高的地區主要處于右邊的主峰區域內,而部分水資源利用效率較低的地區主要處于左邊低峰區域內,表明研究區域內的大多數省(區、市)水資源利用效率較高;2020年的高峰集中區域主要呈現負偏態分布。從位置上來看,2011、2014、2017、2020年,核密度曲線上的左側起始位置均向右小幅移動,表明水資源利用效率最低值在研究時段內均有提升,發展趨勢良好。再觀察4年的右側末端位置,可以看到2011、2014、2017年均小幅左移,最后2020年大致回到初始區域,說明整體上水資源利用效率總體差距在一定程度上有所減少。從峰度上來看,2011年的核密度曲線主峰表現為窄峰,但2014和2020年表現為寬峰,且相對來說峰值點明顯下移,說明存在協調穩定發展趨勢。
2.2 水資源利用效率與經濟發展和社會發展關系
2.2.1 水資源利用效率與經濟發展關系。
為了盡可能得到
真實科學的分析結果,分別以 3年和整個研究期間為窗寬,運用Tapio模型探討了研究區域內各省(區、市)水資源利用效率與經濟發展水平之間的關系。從3年為窗寬的適配狀態(表5)
可以看出,2010—2012 年,僅寧夏呈現擴張性負脫鉤狀態,說明該自治區水資源利用效率提升明顯,遠超人均GDP提升速率。2012—2014年,內蒙古和甘肅呈現擴張性連接狀態;而海南、重慶則由前一段時間的弱脫鉤轉變為強脫鉤,在經濟發展的同時還應該注重水資源利用效率的提升。2014—2016 年,除內蒙古、甘肅和廣西呈現擴張性負脫鉤狀態以及新疆呈強負脫鉤狀態之外,其余省(區、市)均呈現出強脫鉤或弱脫鉤狀態。2016—2018年,遼寧仍然保持弱脫鉤適配狀態,但適配指數出現明顯提升,內蒙古保持擴張性負脫鉤狀態,水資源利用效率提升與經濟發展的動態協同性持續向好。2018—2020年,吉林、遼寧等省(區、市)仍維持在弱脫鉤狀態,意味著這些省(區、市)時間尺度上水資源利用效率提升速率和經濟發展水平提升速率的變化協同性提高,但水資源利用效率的提升速率略低,仍有待進一步提高;黑龍江則由弱脫鉤狀態轉變為擴張性負脫鉤,水資源利用效率提升明顯。
以整個研究期間為窗寬,得到水資源利用效率與經濟發展水平適配狀態的空間分布圖(圖4)。從圖4可以看出,11 年間17個省(區、市)的水資源利用效率與經濟發展水平適配狀態呈現出明顯的空間差異。僅吉林表現為擴張性負脫鉤狀態,水資源利用效率與經濟發展水平協同性最好;海南、青海、陜西、廣西和重慶5個省(區、市)表現為強脫鉤狀態,推動節水管理勢在必行;9個省(區、市)表現為弱脫鉤狀態,水資源利用效率和經濟發展水平仍保持有正向的關聯。
2.2.2 水資源利用效率與社會發展關系。
同樣以 3 年為窗寬,基于 Tapio 模型的研究區域各省(區、市)水資源利用效率與社會發展水平適配狀態見表6。2010—2012年,適配狀態整體良好,遼寧、海南、云南和重慶4個省(市)均達到擴張性負脫鉤的適配狀態,其余省(區、市)除廣東省外均為脫鉤狀態,水資源利用效率的提升速率整體高于城鎮化速率。2012—2014年,達到擴張性負脫鉤狀態的省(區、市)仍為4個,并且除黑龍江、遼寧和云南為弱脫鉤外,其余10個省(區、市)適配狀態均為強脫鉤或強負脫鉤,反映了隨著城鎮化進程的推進,水資源利用效率提升速率跟不上,使得這些省(區、市)水資源利用效率與社會發展整體上呈現脫鉤狀態。2014—2016年,黑龍江和遼寧由弱脫鉤轉變為擴張性負脫鉤,其余表現為脫鉤狀態的省份仍處于強脫鉤或強負脫鉤的適配狀態,但適配指數均表現為降低。2016—2018年,表現為擴張性負脫鉤的適配狀態的省(區、市)增長到9個,尤其是上海和云南,適配指數分別為11.241 9和11.433 9;廣東和寧夏由強脫鉤轉變為弱脫鉤狀態,相較于前一階段,水資源利用效率有所提升,與社會發展的協同性更好。2018—2020年,云南、海南、內蒙古和黑龍江保持擴張性負脫鉤狀態,遼寧呈現擴張性連接狀態;其余省(區、市)表現為脫鉤狀態,其中吉林、寧夏和青海表現為弱脫鉤狀態。
同理,將范圍擴大到整個研究期間,得到圖5。從圖5可以看出,17個省(區、市)水資源利用效率與社會發展水平適配狀態呈現出6種適配狀態。其中,黑龍江、吉林、遼寧、內蒙古、福建和廣東呈現擴張性負脫鉤狀態,水資源利用效率與社會發展水平的協同性最好;吉林、內蒙古和浙江呈現為強負脫鉤狀態,且海南、青海、陜西、廣西和重慶5個省(區、市)呈現強脫鉤狀態,水資源利用效率提升未能與社會發展程度保持較好動態協同性。
3 結論
該研究以“一帶一路”中國區域17個省(區、市)為研究區域,梳理國內外關于水資源利用效率和經濟社會發展關系研究相關文獻,結合水權交易試點,利用全新投入視角的超效率SBM模型對“一帶一路”17個省(區、市)的水資源利用效率進行了測算,并結合Tapio模型探究水資源利用效率與經濟發展和社會發展間的協同狀態。具體結果如下:
(1)2010—2020年,“一帶一路”17個省(區、市)的水資源利用效率呈現波動趨勢,17個省(區、市)的水資源利用效率平均值為0.860 9,整體水資源利用效率有待提高,且大致可劃分為3個梯隊。其中,主要省(區、市)水資源利用效率均值大于1.000 0的占29.4%,在0.700 0~1.000 0水平以及低于0.700 0的城市各占35.3%。在空間格局上整體呈現東南>西南>西北>東北的分布。首先,從具體省(區、市)看,水資源利用效率均值排名前5位的是青海、重慶、廣東、寧夏、上海,其中,除上海外其余4個省(區、市)的水資源利用效率在11年間均實現決策單元有效;水資源利用效率均值排名最低的為新疆,受制于資源、氣候等條件,新疆水資源利用效率僅為0.093 5。值得注意的是,較早開展水權改革和水權交易試點的城市,例如寧夏,區域內水資源相對不足,但水資源利用效率位于前列,一定程度上說明通過水權交易試點可以促進水資源利用效率提升。其次,從空間分布看,經濟發達地區水資源利用效率平均值均高于0.700 0水平,相對其他地區水資源利用效率較高,這種分布規律反映出當前水資源利用的不均衡問題。另外,從核密度分布結果看,2010—2020年17個省(區、市)水資源利用效率總體差距有一定程度的縮小,逐漸向協調趨勢發展。
(2)通過3年為窗寬的適配狀態可知,“一帶一路”17個省(區、市)的水資源利用效率與經濟社會發展水平適配狀態具有階段性變化特征,呈現明顯的空間差異。整個研究時段為窗寬的適配狀態顯示,吉林的水資源利用效率與經濟社會的適配狀態都表現為擴張性負脫鉤狀態,說明其發展協調度較好,可持續發展能力較強;海南、青海、陜西、廣西和重慶5個省(區、市)則表現為強脫鉤狀態,其余省(區、市)大多為弱脫鉤狀態,需在確保經濟增長和推進城鎮化的同時,推動水資源利用效率的提升。另外,高經濟社會發展水平區域,以上海、浙江、重慶為例,2010—2020年,水資源利用效率與經濟發展水平基本維持強脫鉤狀態,可見資源優勢、經濟技術優勢等所帶來的水資源優勢并未很好體現,未能實現水資源利用效率與經濟社會的協調發展。總體而言,“一帶一路”17個省(區、市)水資源利用效率與經濟社會發展協調度較弱,今后“一帶一路”區域水資源發展需要聚焦于水資源利用效率的提升,實現水資源與經濟社會的協同可持續發展。
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