鹿 翠,徐麗蕓

(河海大學(xué) 商學(xué)院，江蘇 南京 211100)

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基于基尼系數(shù)的山東省農(nóng)業(yè)用水配置效率分析

鹿 翠,徐麗蕓

(河海大學(xué) 商學(xué)院，江蘇 南京 211100)

選取了2008～2015年《山東省統(tǒng)計年鑒》的農(nóng)業(yè)用水和農(nóng)業(yè)產(chǎn)值數(shù)據(jù)，通過構(gòu)建洛倫茲曲線三次多項式趨勢線計算出山東省農(nóng)業(yè)用水配置的基尼系數(shù)。結(jié)果表明：山東省農(nóng)業(yè)用水配置比較公平，農(nóng)業(yè)用水配置的基尼系數(shù)總體處于0.2～0.3之間，且呈平穩(wěn)降低趨勢；各地區(qū)農(nóng)業(yè)用水效率差距較大，山東省東部地區(qū)農(nóng)業(yè)用水效率明顯高于西部地區(qū)?；诖颂岢隽颂嵘r(nóng)業(yè)種植技術(shù)、推廣節(jié)水灌溉技術(shù)和加強政策支持的建議。

基尼系數(shù)；農(nóng)業(yè)用水；配置效率；山東省

0 引言

水資源緊缺是我國的基本國情，農(nóng)業(yè)作為我國第一用水大戶，提高其用水配置效率對緩解水資源短缺問題具有深遠(yuǎn)意義。山東是我國農(nóng)業(yè)第一大省，但人均水資源占有量卻不足全國水資源人均占有量的1/6，水資源緊缺問題已經(jīng)成為制約當(dāng)?shù)貒窠?jīng)濟和社會發(fā)展的重要因素，所以促進(jìn)農(nóng)業(yè)水資源合理配置和高效利用是協(xié)調(diào)山東省水資源供需矛盾、促進(jìn)經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展的重要課題。

本文收集了2008～2015年《山東省統(tǒng)計年鑒》，選取該省17個市的農(nóng)業(yè)用水量和農(nóng)業(yè)產(chǎn)值數(shù)據(jù)，構(gòu)建洛倫茲曲線，通過擬合洛倫茲曲線三項式計算出山東省農(nóng)業(yè)用水配置的基尼系數(shù)，并對山東省各市農(nóng)業(yè)用水效率進(jìn)行分析評價，最后提出了相關(guān)對策建議。

1 山東省農(nóng)業(yè)用水現(xiàn)狀

根據(jù)山東省統(tǒng)計年鑒，對該省2007～2014年農(nóng)業(yè)用水量變動情況進(jìn)行了統(tǒng)計(表1)。從表1可知，2007～2014年山東省水資源總量呈現(xiàn)波動減少趨勢，2007年該省水資源總量達(dá)到387.11億m3，到2014年已經(jīng)減少到207.44億m3；而總用水量也呈波動下降狀態(tài)，但減少幅度低于水資源總量減少幅度；山東省農(nóng)業(yè)用水量逐年降低，但在水資源總量持續(xù)減少的狀態(tài)下，農(nóng)業(yè)用水占水資源總量的比重呈上升趨勢，農(nóng)業(yè)用水占水資源總量比重過高將擠壓其他領(lǐng)域的用水資源，影響社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展，所以提高山東省農(nóng)業(yè)用水配置效率是當(dāng)在亟需解決的問題。

按照國際標(biāo)準(zhǔn)，水資源開發(fā)利用程度應(yīng)控制在40%以內(nèi)，生產(chǎn)用水總量占水資源總量比重應(yīng)控制在50%以內(nèi)[1]，山東省水資源開發(fā)和用水量均已經(jīng)超過標(biāo)準(zhǔn)水平。水資源總量不足、農(nóng)業(yè)用水比重過高是山東省農(nóng)業(yè)用水現(xiàn)狀。

表1 2007～2014年山東農(nóng)業(yè)用水量變動情況

2 研究方法

2.1 基于基尼系數(shù)的用水配置效率評價法

基尼系數(shù)最早由20世紀(jì)初意大利經(jīng)濟學(xué)家基尼根據(jù)洛倫茲曲線提出，是用來分析國民收入分配效率的經(jīng)濟學(xué)概念，可以較為直觀地反映不同收入層次的居民在收入分配中的位置以及收入分配的效率和公平性，在國際上已得到廣泛應(yīng)用[2]。

基于基尼系數(shù)的用水配置效率評價模型就是計算山東省各市農(nóng)業(yè)產(chǎn)值占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值比重并進(jìn)行升序排序，再計算各市農(nóng)業(yè)產(chǎn)值的累計比重，將此作為縱坐標(biāo)；其次計算各市農(nóng)業(yè)用水量占農(nóng)業(yè)總用水量比重并進(jìn)行升序排序，再計算各市農(nóng)業(yè)用水量占農(nóng)業(yè)總用水量的累計比重，作為橫坐標(biāo)。

圖1為農(nóng)業(yè)用水配置效率的洛倫茲曲線。X為農(nóng)業(yè)用水量累計比重，Y為農(nóng)業(yè)產(chǎn)值累計比重，直線OQ即“絕對平均線”，用水配置效率處于該條直線上時說明農(nóng)業(yè)用水絕對公平；而一般來說是達(dá)不到絕對平均的，當(dāng)農(nóng)業(yè)用水量與農(nóng)業(yè)產(chǎn)值所構(gòu)成的洛倫茲曲線在OQ下方時，即曲線OMQ，說明農(nóng)業(yè)產(chǎn)值與農(nóng)業(yè)用水量不匹配，較少的農(nóng)業(yè)產(chǎn)值消耗了較多的水資源；當(dāng)洛倫茲曲線位于直線OQ上方時，說明較高的農(nóng)業(yè)產(chǎn)值消耗了較少的水資源，農(nóng)業(yè)用水配置效率較高。

圖1 洛倫茲曲線圖

采用基尼系數(shù)法分析水資源配置的研究成果有：李建芳等(2010)[3]借助基尼系數(shù)構(gòu)建了內(nèi)陸河流用水公平性評價方法，他們認(rèn)為通過計算人口、國內(nèi)生產(chǎn)總值、降水量、蒸發(fā)蒸騰量與用水量的基尼系數(shù)可以對地區(qū)用水公平性進(jìn)行評價；池營營等(2011)[4]選取了我國東中西部農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水?dāng)?shù)據(jù)，采用基尼系數(shù)法分析了我國水資源分配效率，研究結(jié)果表明，西部地區(qū)較東部農(nóng)業(yè)用水效率較低；王小軍等(2011)[5]根據(jù)我國城鎮(zhèn)生活用水和農(nóng)村生活用水構(gòu)建了二元結(jié)構(gòu)模型計算用水基尼系數(shù)，來判斷生活用水分配的公平性，研究顯示，我國居民生活用水基尼系數(shù)和用水量總體趨于穩(wěn)定，但有增高趨勢；楊淑菊(2013)[6]將云南省劃分為16個行政區(qū)，通過構(gòu)建洛倫茲曲線和基尼系數(shù)分析了云南省水資源空間匹配情況，認(rèn)為云南省農(nóng)業(yè)用水配置較為合理，而工業(yè)和生活用水基尼系數(shù)超過0.5，并對此提出了相關(guān)建議；何慧爽(2015)[7]用區(qū)位熵和基尼系數(shù)法對2003～2012年我國各地區(qū)用水結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)率變化情況進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，我國用水結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)率存在明顯地區(qū)差異，經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)用水結(jié)構(gòu)和效率都優(yōu)于欠發(fā)達(dá)地區(qū)。

2.2 研究方法

根據(jù)洛倫茲曲線來確定基尼系數(shù)，先計算洛倫茲曲線與45度線圍成的面積SOMQ，由于SOMQ難以用數(shù)學(xué)表達(dá)式來表示，所以本文采用洛倫茲曲線的擬合曲線函數(shù)來進(jìn)行估算，擬合程度越好，計算精度越高。

(1)計算山東省各市農(nóng)業(yè)用水量占該省農(nóng)業(yè)總用水量比重ri：

(1)

式(1)中，Ci為第i市農(nóng)業(yè)用水量；AC為山東省農(nóng)業(yè)總用水量。

(2)計算山東省各市農(nóng)業(yè)產(chǎn)值占省農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的比重Ri：

(2)

式(2)中，Vi為第i個市農(nóng)業(yè)產(chǎn)值；AVi為山東省農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值。

(3)對各市農(nóng)業(yè)用水量比重升序排序，并計算各市農(nóng)業(yè)用水量累計比重，即：

ari=r1+r2+…+ri

(3)

式(3)中，ari為按升序排序的第i個市農(nóng)業(yè)用水量累計比重，且r1

(4)對各市農(nóng)業(yè)產(chǎn)值比重升序排序，并計算各市農(nóng)業(yè)產(chǎn)值累計比重，即：

ARi=R1+R2+…+Ri

(4)

式(4)中，ARi為升序排序的第i個市農(nóng)業(yè)產(chǎn)值累計比重，且R1

(5)用EXCEL軟件繪制洛倫茲曲線，并用趨勢線擬合洛倫茲曲線函數(shù)多項表達(dá)式F(x)。

(6)計算不平等面積SOMQ：

(5)

(7)計算基尼系數(shù)：

(6)

3 山東省農(nóng)業(yè)用水配置效率分析

3.1 農(nóng)業(yè)用水配置效率基尼系數(shù)分析

根據(jù)山東省統(tǒng)計年鑒，選取2014年山東省17個市農(nóng)業(yè)用水量和農(nóng)業(yè)產(chǎn)值數(shù)據(jù)，計算2014年山東省各市農(nóng)業(yè)用水量累計比重和農(nóng)業(yè)產(chǎn)值累計比重，并進(jìn)行排序(表2)。

表2 2014年山東農(nóng)業(yè)用水量和農(nóng)業(yè)產(chǎn)值累計比重排序

根據(jù)表2數(shù)據(jù)繪制2014年山東省農(nóng)業(yè)產(chǎn)值和農(nóng)業(yè)用水量的洛倫茲曲線，并擬合洛倫茲曲線趨勢線的三次多項式為：

F(X)=0.000004X3+0.002X2+0.747X(R2=0.999)

(7)

將公式(7)代入公式(5)，計算得出山東省2014年農(nóng)業(yè)用水配置基尼系數(shù)為0.252。

3.2 農(nóng)業(yè)用水配置效率評價

目前，用基尼系數(shù)來衡量用水配置效率在國際上還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，有學(xué)者認(rèn)為可以借鑒收入分配效率標(biāo)準(zhǔn)來劃分?；嵯禂?shù)介于0～1之間，數(shù)值越小說明收入分配越公平；基尼系數(shù)低于0.2表示收入分配絕對平均；基尼系數(shù)在0.2～0.3說明收入分配比較平均，基尼系數(shù)在0.3～0.4說明收入分配相對合理；基尼系數(shù)在0.4～0.5說明收入分配差距較大；基尼系數(shù)大于0.5時表示收入分配高度不平均[8]。一般以0.4作為公平性的警戒線。

參照以上標(biāo)準(zhǔn)，山東省2014年農(nóng)業(yè)用水配置效率的基尼系數(shù)為0.252，介于0.2～0.3之間，說明山東省農(nóng)業(yè)用水分配比較公平，各市農(nóng)業(yè)產(chǎn)值和農(nóng)業(yè)用水量比較匹配。

3.3 農(nóng)業(yè)用水配置效率動態(tài)分析

擬合2007～2014年山東省農(nóng)業(yè)用水配置效率洛倫茲曲線趨勢線函數(shù)，并計算基尼系數(shù)。從表3可知，R2值均大于0.999，說明洛倫茲曲線與擬合趨勢線擬合度很高。山東省2007～2014年農(nóng)業(yè)用水配置效率基本穩(wěn)定在0.3左右，并呈波動下降趨勢，說明山東省農(nóng)業(yè)用水配置效率比較高，實現(xiàn)了區(qū)域間的相對公平。

表3 2007～2014年山東省農(nóng)業(yè)用水配置基尼系數(shù)

4 山東省農(nóng)業(yè)用水效率評價

以單位體積用水量的農(nóng)業(yè)產(chǎn)值作為衡量農(nóng)業(yè)用水效率指標(biāo)，計算得出2007～2014年山東省17個市農(nóng)業(yè)用水效率(表4)。

從表4可知，2007～2014年山東省農(nóng)業(yè)用水效率逐年提高，2014年達(dá)到39.77元/m3，是2007年的2.21倍，由此可見，隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)和社會經(jīng)濟、農(nóng)戶觀念的發(fā)展，山東省農(nóng)業(yè)用水效率得到了顯著提升。山東省東部地區(qū)農(nóng)業(yè)用水效率比西部地區(qū)高，東西部地區(qū)用水效率差距較大，各市中農(nóng)業(yè)用水效率最高的為青島、棗莊、濰坊和威海，農(nóng)業(yè)用水效率最低的是菏澤、東營、濱州和德州，山東省西部內(nèi)陸地區(qū)農(nóng)業(yè)用水效率還有很大提升空間。

5 結(jié)論及建議

通過收集2008～2015年山東省統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)，采用繪制洛倫茲曲線計算基尼系數(shù)法對山東省農(nóng)業(yè)用水配置效率進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，山東省農(nóng)業(yè)用水配置的基尼系數(shù)總體處于0.2～0.3之間，并且呈波動降低趨勢，說明山東省農(nóng)業(yè)用水配置比較平均；同時，山東省農(nóng)業(yè)用水效率逐年提升，但各市之間農(nóng)業(yè)用水效率差距較大，山東省東部沿海地區(qū)農(nóng)業(yè)用水效率明顯高于西部地區(qū)。所以山東省農(nóng)業(yè)用水雖然達(dá)到了配置上的相對公平，但是沒有實現(xiàn)水資源的高效利用，針對這一問題，提出以下建議。

表4 2007～2014年山東省各市農(nóng)業(yè)用水效率 元/m3

(1)提升農(nóng)業(yè)種植技術(shù)。山東省是嚴(yán)重缺水省份，水資源短缺問題勢必會影響到農(nóng)業(yè)種植，通過改善農(nóng)業(yè)種植技術(shù)，比如耕作制度和推廣土壤改良技術(shù)[9]，因地制宜地發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟作物，提高單位農(nóng)業(yè)用水的產(chǎn)值。

(2)推廣節(jié)水灌溉技術(shù)。當(dāng)?shù)卣梢灾鸩酵茝V滴灌技術(shù)等節(jié)水效率較高的灌溉技術(shù)，用交替灌溉方式優(yōu)化土壤水分配置，采用微灌方式減少農(nóng)業(yè)灌溉用水，提高農(nóng)作物質(zhì)量[10]。

(3)加強政策支持。當(dāng)?shù)卣谡呱弦龑?dǎo)支持農(nóng)民提高用水效率，引進(jìn)先進(jìn)節(jié)水設(shè)備和技術(shù)、建設(shè)水利設(shè)施，對節(jié)水設(shè)備、設(shè)施企業(yè)給予優(yōu)惠條件；制定支持提高農(nóng)業(yè)用水效率的政策、加強對農(nóng)戶提高農(nóng)業(yè)用水效率的教育和獎勵。

[1] 關(guān)全力,劉維忠,余國新.新疆農(nóng)業(yè)用水配置及用水效率動態(tài)評析[J].人民黃河,2016(3):136-139.

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[3] 李建芳,粟曉玲,王素芬.基于基尼系數(shù)的內(nèi)陸河流域用水公平性評價：以石羊河流域為例[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2010(8):217-222.

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[6] 楊淑菊.基于基尼系數(shù)的云南省水資源空間匹配分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013(10):4584-4586.

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[8] 孫志才,張蕾.基于分形的中國地均農(nóng)畜產(chǎn)品虛擬水規(guī)模分布的時空演變研究[J].地理科學(xué),2009(3):402-407.

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[10] 董希慧,廖禺,潘松，等.贛南臍橙機械化節(jié)水灌溉技術(shù)現(xiàn)狀與對策分析[J].江西農(nóng)業(yè)學(xué)報,2014，26(4):36-38.

(責(zé)任編輯：管珊紅)

Analysis of Agricultural Water Allocation Efficiency in Shandong Province Based on Gini Coefficient

LU Cui, XU Li-yun

(School of Business, Hohai University, Nanjing 211100, China)

Using the data of agricultural water and agricultural output value of Shandong province during 2008～2015, the author calculated the Gini coefficient of the allocation of agricultural water in Shandong province by constructing the cubic polynomial trend line of Lorenz curve. The results showed that the agricultural water allocation in Shandong province was relatively fair, the Gini coefficient of agricultural water allocation was generally between 0.2 and 0.3, and it presented a slow decreasing trend. There was a large difference in agricultural water use efficiency among different regions of Shandong province, and the agricultural water use efficiency in the eastern regions was significantly higher than that in the western regions. Therefore, the article put forward the following proposals: enhancing agricultural planting technology, popularizing the water-saving irrigation technology, and strengthening the policy support.

Gini coefficient; Agricultural water; Allocation efficiency; Shandong province

2016-06-10

國家社會科學(xué)基金項目“效率導(dǎo)向下地區(qū)水市場交易機制設(shè)計與政府責(zé)任研究”(15BJY053)。

鹿翠(1963—)，女，陜西西安人，副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：財務(wù)理論與實踐。

S273

A

1001-8581(2016)12-0131-04