城鎮(zhèn)化進程對水資源利用效率影響的實證研究

□ 章恒全1 蔡曉瑩1 張陳俊

(1.河海大學(xué) 商學(xué)院, 江蘇 南京 211100; 2.河海大學(xué) 企業(yè)管理學(xué)院, 江蘇 常州 213022)

一、引 言

自1978年改革開放以來,中國城鎮(zhèn)化率從17.9%提升至58.5%,城鎮(zhèn)常駐人口自1.7億人增至8.1億人(6)數(shù)據(jù)來源：國家統(tǒng)計局。。城鎮(zhèn)化的快速擴張給我國水資源利用帶來巨大壓力,急劇增長的城鎮(zhèn)人口需要更多的生活用水,城鎮(zhèn)化進程中工業(yè)發(fā)展使工業(yè)用水增多,而其產(chǎn)生的工業(yè)廢水污染是提高城鎮(zhèn)水資源利用效率的巨大桎梏。目前,我國正處于推進新型城鎮(zhèn)化的快速推進階段,在這一背景下尋求水資源利用效率的提高方法,對我國未來城鎮(zhèn)化綠色發(fā)展具有深遠意義。

目前為止,國內(nèi)外學(xué)者針對城鎮(zhèn)化進程水資源利用效率研究得出兩類結(jié)果:一類學(xué)者認為,高速的城鎮(zhèn)化會提高水資源利用效率,李娜等[1]以遼寧沿海經(jīng)濟帶為例,得出目前城市化水平與水資源資源之間的耦合關(guān)系處于高水平階段,因此,應(yīng)努力加快城鎮(zhèn)化進程,提高技術(shù),實現(xiàn)水資源稟賦;另一類學(xué)者認為,高速的城鎮(zhèn)化會降低水資源利用效率,郭蕾[2]認為,城鎮(zhèn)化帶來人均用水量的增加,生活及工業(yè)生產(chǎn)帶來的污染排放大大降低水資源利用效率。Marques和Witte[3]通過研究發(fā)達國家城鎮(zhèn)化過程中水資源的使用量,得出呈現(xiàn)“倒U型”結(jié)果。

綜上所述,目前已有很多學(xué)者針對城鎮(zhèn)化進程對水資源利用效率進行研究分析,研究方法包括面板回歸模型、全要素分解法、空間計量模型[4-8]等。但是現(xiàn)有研究很少能全系統(tǒng)解釋城鎮(zhèn)化進程中對水資源利用效率的影響,且在分析城鎮(zhèn)化過程中只簡易以地域位置劃分,不利于總結(jié)同類型城鎮(zhèn)化對水資源利用的影響規(guī)律?；诖?本文在前人研究的基礎(chǔ)上做出以下改進:(1)利用諾瑟姆理論劃分全國30個省市所處的城鎮(zhèn)化階段,研究在不同城鎮(zhèn)化進程中水資源利用效率的情況。(2)運用SBM-DEA模型,考慮涉及非期望產(chǎn)出的各省市水資源利用效率,提高效率精確性。(3)利用STIRPAT模型,綜合分析各省市水資源利用效率的內(nèi)在影響因素及作用程度。通過采用多種模型對比不同城鎮(zhèn)化階段的水資源利用效率,以期為各省市提出更為精準的建議。

二、模型設(shè)計

(一)諾瑟姆理論

諾瑟姆[9-10]在1979年提出“城市化過程曲線”,可以將一個國家和地區(qū)的城鎮(zhèn)人口占總?cè)丝诒戎氐淖兓^程,概括為一條稍被拉平的S形曲線,如圖1所示。

圖1 城鎮(zhèn)化進程的S形曲線

現(xiàn)有城鎮(zhèn)化率衡量依據(jù)主要為人口,本文根據(jù)2008—2016年全國31個省市的平均城鎮(zhèn)化率,基于諾瑟姆理論,將其分為五類,分別對應(yīng)城鎮(zhèn)化進程的5個階段,分類結(jié)構(gòu)如表1所示。

表1 全國31個省市平均城鎮(zhèn)化階段分類

(二)SBM模型

Kaoru Tone[11]將目標函數(shù)加入松弛變量,提出了非徑向、非角度的SBM模型(slacks-based measure),使效率值測度更加精確,計算公式如下:

(三)STIRPAT 模型

(四)數(shù)據(jù)來源與說明

本文選取全國30個省市(西藏部分數(shù)據(jù)缺失)2008—2016年基礎(chǔ)數(shù)據(jù),所有數(shù)據(jù)來源于《中國統(tǒng)計年鑒》、《中國水資源公報》和各省市統(tǒng)計年鑒。

三、實證分析

(一)SBM模型分析

選取用水總量、城鎮(zhèn)就業(yè)人數(shù)、實際固定資產(chǎn)投資為投入項、人均國民生產(chǎn)總值、廢水排放量作為投入產(chǎn)出項。測度出我國30個省市水資源利用效率,根據(jù)諾瑟姆理論將省市分為A、B、C、D四種類型,效率均值如圖2所示,逐年水資源趨勢如圖3所示。

圖2 不同類型城鎮(zhèn)化效率均值

從時間維度來說,我國水資源利用效率呈“上升式M”型趨勢,后期在0.6～0.7之間波動。2008—2009年間水資源利用效率達到谷底,僅為0.565。2008—2009年間,我國南北地區(qū)受到不同程度的旱災(zāi),農(nóng)業(yè)耕地受旱面積3.67億畝,在此期間,水資源供給出現(xiàn)較大瓶頸,用水量投入較少,導(dǎo)致水資源利用效率驟降。自“十八大”以來,強調(diào)“大力推進生態(tài)文明建設(shè),扭轉(zhuǎn)生態(tài)環(huán)境惡化趨勢”,我國水資源利用效率逐年上升,于2015年達到峰值0.654,同比上年增加3.9%。

從類型維度來說,A類型水資源利用效果最高,為0.897,D類型利用效率最低為0.435,呈現(xiàn)“A>B>C>D”的遞減格局,A類型水資源利用效率在0.85～0.95之間浮動,他們在工業(yè)方面能夠率先實現(xiàn)工藝簡化、儀器設(shè)備的改良,降低單位產(chǎn)值增加所需的水資源量, 從而提高水資源利用效率。D類型水資

表2 回歸結(jié)果

注:“***”“**”和“*”分別表示在1%、5%和10%的水平下顯著,數(shù)據(jù)由Eviews 8計

算得出。

源利用效率常年在0.35～0.55之間浮動,遠低于全國平均水平0.618。盡管三省城市人口所需水資源少,但均為我國干旱、地震等自然災(zāi)害高發(fā)地區(qū),水資源供給量少,工業(yè)技術(shù)不夠先進、農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水技術(shù)尚未推廣,需要大力發(fā)展生產(chǎn)技術(shù)。

綜上所述,我國城鎮(zhèn)化發(fā)展水平和水資源利用效率出現(xiàn)較大的時空差異,且城鎮(zhèn)化的發(fā)展進程對水資源利用效率產(chǎn)生積極影響作用。因此,本文在前人研究基礎(chǔ)上,引入STIRPAT模型,進一步探索城鎮(zhèn)化進程對水資源利用效率的影響。

(二)回歸分析

為準確描述兩者之間定量關(guān)系,運用STIRPAT模型對全國30個省市進行回歸。

采用ADF法對所有變量進行平穩(wěn)性檢驗。為消除異方差的影響,將水資源利用效率、城鎮(zhèn)化率、人均GDP及技術(shù)指數(shù)進行對數(shù)處理、二階差分處理,以獲取平穩(wěn)數(shù)據(jù)。結(jié)果表明:大部分省市數(shù)據(jù)均拒絕原假設(shè),數(shù)據(jù)平穩(wěn),未通過假設(shè)的本文不列出數(shù)據(jù)。為檢驗城鎮(zhèn)化與水資源利用效率存在因果關(guān)系,采用Granger檢驗避免偽回歸現(xiàn)象的產(chǎn)生,結(jié)果顯示各變量組在95%的置信度下均拒絕原假設(shè),如表2所示。

總體而言,城鎮(zhèn)化率、地區(qū)富裕程度及技術(shù)指數(shù)對不同地區(qū)水資源利用效率存在顯著差距。城鎮(zhèn)化率除A類型中上海市,B類型中浙江省、福建省,C類型中山西省、山東省、河北省與水資源利用效率呈現(xiàn)負向相關(guān)關(guān)系,其余省市均為正向關(guān)系。人均富裕程度大多與水資源效率呈現(xiàn)正向相關(guān)關(guān)系,但其絕對值較小,相關(guān)性不是很大。除B類型中黑龍江省,C類型吉林省、河南省和D類型的甘肅省、云南省技術(shù)指數(shù)與水資源利用效率存在負向相關(guān)關(guān)系,其余省市均為正向相關(guān)關(guān)系。

從A類型地區(qū)來看,北京、天津和廣東城鎮(zhèn)化率、富裕程度和技術(shù)指數(shù)對水資源利用效率均存在正向影響。城鎮(zhèn)化率每上升一個百分點,北京市水資源利用效率上升1.0519%,廣東省上升1.3388%,天津市水資源利用效率上升20.2247%,而其技術(shù)指數(shù)上升一個百分點,水資源利用效率僅上升0.8398%,說明城鎮(zhèn)化率的高低在天津水資源利用效率中占絕對比重。

從B類型地區(qū)來看,除浙江省和福建省城鎮(zhèn)化率與水資源利用效率存在負向相關(guān)關(guān)系,其余4個省市均為正向相關(guān)關(guān)系。內(nèi)蒙古城鎮(zhèn)化率每上升一個百分點,水資源利用效率上升6.7949%,江蘇省、黑龍江省和重慶市分別上升1.1941%、3.3109%、4.1238%。說明這4個省市城鎮(zhèn)化率影響水資源利用效率的程度較大。然而,浙江省和福建城鎮(zhèn)化率系數(shù)分別為-0.2979,-0.8048,在城鎮(zhèn)化率與水資源利用效率存在負向關(guān)系的時候,技術(shù)指數(shù)決定了水資源利用效率,占據(jù)主導(dǎo)作用。

從C類型來看,除山東省、山西省和河北省城鎮(zhèn)化系數(shù)小于0,其余省市城鎮(zhèn)化系數(shù)均大于0,且除新疆自治區(qū)外其余系數(shù)均大于1,說明在經(jīng)濟水平中等的省市,且除河南省技術(shù)指數(shù)為-0.1373,其余省市技術(shù)指數(shù)均為正值,但大多值不超過1,說明技術(shù)指數(shù)與水資源效率存在正向關(guān)系,但是城鎮(zhèn)化率占據(jù)主導(dǎo)地位。

從D類型來說,甘肅、云南和貴州三個省市的城鎮(zhèn)化率位于全國末端,城鎮(zhèn)化率指數(shù)與水資源利用效率存在正向相關(guān)關(guān)系,系數(shù)分別為2.4326、2.4296和1.3428。與之相對的是甘肅、云南技術(shù)指數(shù)每上升一個百分點,水資源效率值會下降0.7399%和0.2751%。說明這三個省市需要在提高經(jīng)濟水平的同時,需要大力發(fā)展科技,發(fā)展節(jié)水型工業(yè)、農(nóng)業(yè)技術(shù),提高水資源利用效率。

四、對策建議

首先,從諾瑟姆測度結(jié)果來看,在推進我國各省市城市建設(shè),大力發(fā)展經(jīng)濟的過程中,不能只追求速度,追求“快速城鎮(zhèn)化”,而是要堅持新型城鎮(zhèn)化、綠色城鎮(zhèn)化的發(fā)展道路。同時,針對不同類型的區(qū)域,提高水資源利用效率要有針對性。對于A類型來說,要大力發(fā)展技術(shù),推進節(jié)水型工業(yè)農(nóng)業(yè),加強城市環(huán)境保護;對于D類型來說,要積極推進城鎮(zhèn)化建設(shè)。

其次,全國城鎮(zhèn)化進程不一致,水資源效率值的影響因素也不太一樣,城鎮(zhèn)化率是提高水資源利用效率值的主要驅(qū)動因素,因此要加快實施以促進人的城鎮(zhèn)化為核心、提高質(zhì)量為導(dǎo)向的新型城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略,著力抓好城市群和都市圈規(guī)劃建設(shè),促進大中小城市和小城鎮(zhèn)協(xié)調(diào)發(fā)展。

再次,提高技術(shù)效率,加大節(jié)水技術(shù)改造。技術(shù)效率是影響我國水資源綠色效率的重要指標。調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、升級改造現(xiàn)有技術(shù)及淘汰落后產(chǎn)品等方法不僅可以降級工業(yè)的用水量,還可提高水的重復(fù)利用率。農(nóng)業(yè)上要大力推動科學(xué)灌溉技術(shù),實現(xiàn)智能灌溉、有效節(jié)水,同時提高農(nóng)民節(jié)水意識。

最后,深化落實水資源管理制度,實行階梯水價,對超計劃用水的單位實行累進加價收費制度。在有利于合理核定居民用水及各類企業(yè)用水基本用量的基礎(chǔ)上,對定量以內(nèi)的用水實行低價,超過基本用水量的部分實行超量累進加價;對公共服務(wù)用水實行低價,對合理工業(yè)生產(chǎn)用水實行中價,對營運用水實行髙價。□