中国省际水资源全局环境技术效率测度及其空间效应研究

基于省际水足迹和灰色水足迹等的面板数据,论文利用带有“非期望”产出的数据包络分析方法测度了1997-2010 年中国31 个省市区的水资源全局环境技术效率,并与未考虑“非期望”产出的数据包络分析方法测度水资源技术效率进行了对比;运用空间计量模型研究了考虑“非期望”产出的中国省际水资源全局环境技术效率和未考虑“非期望”产出的技术效率的空间效应。研究发现这两种情况下的中国省际水资源技术效率都具有显著的空间自相关性;通过LM检验和稳健LM检验,中国省际水资源技术效率存在空间依赖性和异质性,借助于空间滞后模型和空间误差模型进一步研究,发现中国省际水资源全局环境技术效率和技术效率的主要影响因素及其影响方向存在很大差异,考虑“非期望”产出的全局环境技术效率是对中国水资源利用效率一种科学合理的测度,而未考虑“非期望”产出的技术效率测度存在误导和偏差。在此基础上对中国水资源利用效率健康发展提出了相应的政策建议。     

三重属性的承载力约束下中国水资源利用效率动态演进特征分析

基于水资源"资源禀赋-社会经济-生态环境"三重属性约束建立承载力测算模型,创新性地将水资源承载力作为投入要素,构建SFA效率测算模型,运用2003～2017年中国31个省份面板数据,应用Kernel密度估计和Markov链对水资源使用效率的动态演进特征进行分析.结果表明:①中国大部分省份水资源承载力在稳步提升,西北、华北、东北和华中地区呈较低水平,西南、华南等地区呈较高水平;②中国所有省份水资源利用效率均保持稳定增长,西部地区比中、东部地区增长幅度更大,整体呈现东高西低,南高北低的空间态势;③中国水资源利用效率动态演进存在多极化和趋同化现象,部分省份存在梯度效应,同时具有俱乐部收敛特征,流动性差,马太效应凸显.为实现水资源、社会和环境的协调耦合,降低区域间资源使用效率差异,提升水资源利用效率,提出需要充分考虑水资源承载力,统筹全国及区域水资源供需协调发展战略,构建水权交易市场等建议.     

黄河流域城市水资源利用效率测算及影响因素分析

基于数据包络法的超效率SBM模型、DEA-Malmquist指数、泰尔指数、变异系数和Tobit回归模型,对黄河流域54个地级以上城市的市辖区水资源利用效率、区域差异和影响因素展开测算和分析.结果表明：①2007-2017年,黄河流域城市水资源利用效率远未达到有效水平,82.6%的城市水资源利用效率普遍处于生产前沿面之下,存在水资源配置效率低下和资源浪费、冗余问题;城市水资源利用效率平均值由0.469缓慢波动上升为0.540,区域差异逐渐缩小,总体上呈现黄河上游 > 黄河下游 > 黄河中游的态势.②黄河上游、中游城市水资源利用全要素生产率整体处于上升阶段,下游地区城市水资源利用全要素生产率却处于下降阶段,影响黄河流域城市水资源利用全要素生产率的主要因素在于纯技术效率.③经济发展水平、产业结构等与水资源利用效率呈正相关;市场化程度、水资源禀赋与水资源利用效率的相关性不显著;水效管理政策、水污染物排放与水资源利用效率呈现较为显著的负相关关系.     

中国水资源利用效率评估及区域差异研究

水资源危机、水环境恶化已成为我国所面临的严峻挑战,对我国的水资源利用效率进行科学合理的评价,并且讨论造成区域差异的影响因素显得尤为迫切。在全要素生产框架下,将环境要素纳入到效率分析中,利用数据包络分析模型,采用省级层面统计数据,以资本、劳动力和水资源使用量为投入,以国内生产总值与废水排放量为产出,计算我国2000~2011年区域水资源利用效率。研究发现,在时间序列上,我国各省份之间的用水效率差距逐年增大;在空间上,我国的水资源利用效率存在明显的东、中、西部区域差异。进一步研究发现,产业结构、经济发展水平、水资源禀赋、水的基础设施投入对区域水资源利用效率均有显著影响,而水价并没有对水资源利用效率产生显著影响。     

环境资源约束下中国工业绿色全要素水资源效率研究

通过构建RAM-SFA-RAM三阶段工业绿色全要素水资源效率测度模型，对其不同层面的效率值进行多维测度与比较分析，并利用空间Tobit模型对工业绿色全要素水资源效率的驱动机制进行实证检验.效率测度结果表明，环境因素与统计噪音是效率值计算中不可忽视的重要影响因素；全国样本的效率值在2000~2017年期间总体变化趋势是以持续上升为主，但距离理想发展状态还存在较大差距，具体阶段上可划分为“稳增期”、“振落期”和“提速期”；区域层面的检验中，东部效率具有较为显著的领先优势，而中部和东北部效率差异性相对较小，其变化曲线存在明显的“交互性”现象，西部则整体效率偏低；主要经济带的检验中，京津冀地区的工业绿色全要素水资源效率整体上要高于泛珠三角和泛长三角地区.驱动机制检验表明，基于全国样本维度的水资源禀赋、企业技术创新、用水结构和环境规制对工业绿色全要素水资源效率具有正向促进作用，而产业结构、城镇化率表现为负向抑制效应；在区域样本检验中，各影响要素在不同区域之间所呈现出的作用效果存在一定差异性，但产业结构调整、城镇化水平等应引起重视，不同区域需要依据其实际特点采取针对性的改进措施.     

基于水足迹强度的江苏省水资源利用效率分析

水足迹强度是可以量化水资源利用效率的指标,文章在计算江苏省水足迹的基础上,选取6项水足迹强度指标,分部门比较各地市水资源利用效率的差异,并基于ESDA研究水足迹强度的空间自相关性,构建空间集聚图。研究表明:2002~2014年江苏省各市水足迹总体呈现上升趋势,水资源压力增大;总体上苏南和苏北地区的农业水足迹强度都偏高,农业水资源利用效率低;苏南地区工业产值高但耗水量大,因此工业水足迹强度也偏高;苏北地区的灰水足迹强度偏高,水资源压力较大;江苏省水足迹强度具有不断增强的全局自相关性,地市出现集聚现象,不同地市的集聚分布也日益明显;大部分苏北地区属于高高集聚并且向外扩张,低低集聚主要分布在苏南地区。研究结果为政府部门分析地市间水资源利用效率差异,制定高效的水资源利用政策等提供依据。     

内蒙古东部地区水资源生态足迹比较分析

为了认识内蒙古东部地区水资源可持续利用现状的异同,文章利用水资源生态足迹计算模型,对兴安盟和通辽市2个地区的水资源生态足迹进行了对比分析。研究结果表明:(1)通辽市的人均水资源生态足迹数值均高于兴安盟。(2)2个地区的水资源生态足迹账户中,农业灌溉用水所占的比例最大。(3)通辽市的人均水资源生态承载力均低于兴安盟。(4)通辽市出现了明显的生态赤字情况,而兴安盟只有个别年份出现过生态赤字。(5)兴安盟的万元GDP生态足迹高于通辽市。这表明兴安盟对水资源的利用效率相对较低。(6)通辽市水资源环境处于不安全状态;兴安盟水环境总的趋势是逐渐优化。这说明兴安盟的水资源可持续利用程度要高于通辽市,但是其水资源的利用效率却相对较低。得出结论,区域水资源可持续利用的程度与自然、社会和经济的发展有关系。     

基于空间计量模型的河南省用水效率影响因素分析

在水资源总量约束下,提高水资源利用效率是保障缺水地区城镇化、工业化与经济社会发展的必然途径。论文以河南省地级市2000—2013年面板数据为基础,运用空间计量模型,从水资源禀赋、水资源开发利用程度、经济发展水平、城镇化水平、产业结构、用水结构、农业现代化水平、信息化水平等方面入手,对河南省用水效率的影响因素进行分析。结果表明：1）河南省地级市用水效率存在不可忽视的空间自相关特征,时空固定形式下的空间杜宾模型可以实现其最优模拟;2）河南省各地级市用水效率明显受邻近地级市用水效率的影响,其空间溢出弹性系数达到0.31;3）水资源禀赋、水资源开发利用程度对河南省各地级市用水效率产生显著的负向影响,但其空间溢出效应不明显;4）经济发展水平、城镇化发展水平、产业结构优化水平对河南省各地级市用水效率产生显著的正向影响,而且除工业化水平外,空间溢出效应十分明显;5）用水结构变化、农业现代化、信息化水平与河南省用水效率的相关关系总体不明显,河南省水资源可持续利用与全国“四化”协调发展示范区建设的关系有待进一步协调。     

中国水资源利用效率俱乐部趋同的检验、测度及解释：2003—2015年

论文基于Quah（1997）的分布动态学分析框架,采用扩展的Markov链和空间Markov链模型对我国大陆31省份2003—2015年间总用水、农业用水及工业用水效率的俱乐部趋同现象展开研究。首先对3类用水效率的俱乐部趋同现象进行检验,随后基于构造的俱乐部趋同指数对俱乐部趋同程度进行测算,最后从空间角度对俱乐部趋同现象进行了解释。研究发现：1）3类用水效率都存在着俱乐部趋同的现象,随着时间的积累,这种现象会有所缓解,但依然明显。例如工业用水效率低水平和高水平地区在5 a后仍分别处于低水平和高水平的概率高达0.808和0.918,可见我国区域水资源利用效率的协调力度亟待加强。2）工业用水效率整体的俱乐部趋同程度最高,其次是总用水效率,农业用水效率最小。我国地区间工业用水效率差异的固化程度最严重,部分地区长期维持在低水平,陷入了“低水平陷阱”,应引起政府的重视。3）水资源利用效率的俱乐部趋同现象受空间因素的影响。一方面,不同用水效率的邻近地区对本地区用水效率的变化存在一定影响,高水平的邻近地区有积极影响,低水平的邻近地区有消极影响;另一方面,高低水平俱乐部的空间分布存在着集聚特征,因此俱乐部内部会产生空间溢出效应。但高水平俱乐部内的正溢出作用远大于低水平俱乐部,这使得高低水平俱乐部之间差异进一步拉大,从而促进了俱乐部趋同现象的发生。这在我国工业用水效率的俱乐部趋同中尤其明显。     

绿色水资源利用效率的测度和收敛性分析

为实现水资源的高效利用和生态环境价值,必须把非合意产出纳入水资源利用效率的研究范畴。使用2003-2013年中国30个省市的面板数据,选取Malmquist-Luenberger生产率指数测算了考虑环境污染的绿色水资源利用效率,在此基础上,进行了各地区水资源利用效率的收敛性检验,研究结果表明：1）针对全国而言,环境约束下的动态绿色水资源利用效率低于无环境约束得到的水资源利用效率,即忽视非合意产出时水资源利用效率被高估,这也表明传统的水资源利用效率数值的“虚高”是以水生态破坏为代价的。2）全国绿色水资源利用效率增长3.3%,其中,技术进步对水资源利用效率增长起到了正向作用,但技术效率却对改善水资源利用效率起了阻碍作用。3）全国、东部和中部区域绿色水资源利用效率增长率趋向于稳态,但西部区域的增长率虽存在条件β收敛,但不存在绝对β收敛。最后根据研究结果,提出高度重视水资源的经济价值和生态环境功能;紧扣自主创新和产业结构调整主线,通过技术进步大幅提升绿色水资源利用效率及建立节水减排的内在动力机制,缩小绿色水资源利用率的地区差距等建议。     

资源与环境双重约束下的工业用水效率——基于SBM-Undesirable和Meta-frontier模型的实证研究

我国工业用水效率低下已成为制约工业发展的资源瓶颈。论文基于中国30 个省区1999-2011 年的面板数据,利用SBM-Undesirable 和Meta-frontier 模型对共同前沿与群组前沿下各省区工业用水效率及其影响因素进行实证研究。研究结果表明,由于各省区工业用水技术水平的异质性,不同前沿下工业用水效率存在较大差异;考虑工业水污染的工业用水效率普遍较低,存在较大的效率改善空间。进一步研究发现,现行水价存在很大程度的扭曲,没有起到应有的提高水资源有效配置的作用。政策含义表明,工业用水效率不仅与地区工业发展的技术异质性有关,也和工业水污染及治理效果有关;应逐步提高现行工业水价,可仿照居民用水实行阶梯水价。     

不同情景模式下雄安新区的水资源利用效率和节水潜力分析

雄安新区是千年大计、国家大事,水资源短缺与水体污染成为制约其发展的主要问题。从水资源利用效率及节水潜力视角出发,以深圳发展历程为标杆,结合情景分析与方向性距离函数等模型,展示到2035年不同情景的雄安水资源利用效率及节水潜力发展图景和路径。研究表明：从利用效率看,在基准、起步、建成情景下雄安呈现出由低效率区到较高效率区再到高效率区的变化态势。从节水潜力看,效率改善空间减小、技术落差比增加等表明雄安节水潜力得到充分挖掘。杜绝污水直排、积极发展污水处理技术、优化新区产业结构等是促使水资源利用效率提高的有效手段,是雄安实现绿色生态发展的重要保障。     

中国灌区粮食生产水足迹及用水评价

以1998、2005 及2009 年459 个灌区资料为基础,从区域尺度计算粮食生产水足迹,建立粮食生产用水水平综合评价指标I对灌区粮食生产与水资源利用之间的关系进行评价。结果显示:粮食生产水足迹及其组成的区域间差异均较大,大值省区主要分布于东北、华南,小值省区以黄淮海平原为核心集中分布;全国粮食生产水足迹多年均值为1.336 m³/kg,蓝、绿水比例分别为63.7%和35.8%,有35.1%的水足迹损失于粮食生产过程。空间自相关分析表明,粮食生产用水水平综合评价指标I相似的省区在空间上显著地聚集,局部自相关属性为HH和LL的省区超过了20 个,不同年份总体和局部的空间分异特征随时间变化均不明显;省区间粮食生产综合用水水平差异大,I值介于0.079~0.889 之间,变异系数为0.59,黄河中下游省区用水水平较高而东北及西北大部分省区则相反。结合人均粮食占有量与I值在全国的地位,对各省区粮食生产与农业用水发展方向进行了讨论。     

Urban development and resource endowments shape natural resource utilization efficiency in Chinese cities

Improving the efficiency with which natural resources are utilized is an indispensable for achieving sustainable development and carbon neutrality. By analyzing the utilization efficiency of energy, water, and land, we established a comprehensive natural resource utilization efficiency index (NRUEI). We then calculated the 2016 index for 165 cities in China, and investigated what caused it to vary. We found three main results: (1) the NRUEI varied greatly across China and there were significant positive correlations between urban energy utilization efficiency (EUE), water utilization efficiency (WUE) and land utilization efficiency (LUE); (2) the NRUEI showed a significant positive correlation with a city's population size, economy (Gross Domestic Product (GDP)), and the level of urban social development (GDP per capita); (3) cities in East China have the highest natural resource utilization efficiency, while cities in Northeast China have the lowest. These results indicate that China's increasing urban development is associated with rising natural resource utilization efficiency and that the city's endowment of natural resources is an important factor affecting that efficiency. Further, the results showed that the determinants of a city's NRUEI differed in large and small cities. Lastly, our results suggest that improving EUE is key for improving NRUEI in urban China, and different efficiencies can be improved intertwined. A major takeaway of this study is that there is great potential for improving natural resource utilization efficiency in Chinese cities and we include city-specific suggestions for efficiency improvements.     

基于虚拟水的济南市水资源可持续利用研究

水资源问题已成为世界普遍关注的问题,其根本原因就在于它不仅影响、制约现代社会的可持续发展,而且成为本世纪全球资源环境的首要问题,直接威胁人类的生存和发展,水资源可持续利用是当前世界上研究的热门课题之一。济南市是北方严重缺水城市之一,近几年来,随着社会经济的发展,严重影响着城市的发展和人民生活质量的提高。文章将国际上前沿的水资源足迹的计算方法引入到济南市的水资源系统中,利用CROPWAT软件定量测度了济南市主要农贸产品的虚拟水含量。通过济南市水足迹的计算及分析,得出济南市为虚拟水净出口地区,直接危及济南市的水资源安全,建议在济南市水资源有限的情况下,必须在节约用水,提高水资源利用的基础上创新水资源管理思路,实施虚拟水战略,充分利用虚拟水贸易解决水资源短缺问题。     

从可持续发展角度来探讨生态需水和生态用水

中国可持续发展水资源战略研究综合报告指出,中国水资源的总体战略,妊须以水资源的可持续性利用来支持中国社会经济的可持续发展。这一目标的实现,有赖于合理地确定生态环境需水量。生态用水配置得到满足的情况下,才能实现水资源的合理配置,保证社会系统和生态系统的协调发展。     

我国城市缺水问题及其缓解途径

我国目前有近３００个城市缺水,缺水问题己成为城市经济建设发展的重要制约因素之一。城市经济建设的持续发展影响着全国经济建设顺利发展的进程,所以,解决好城市缺水问题则成为关系到全局的重大课题。今后应进一步提高水的利用效益,在全面节流的基础上多途径开源。不断提高工业用水的重复利用率,并控制水污染,加速实现城市污水资源化。应制定鼓励节约用水的技术经济政策,支持节水型设备改造,调整产业结构和工业布局。缺水城市要限制需水多的行业发展。     

水资源约束地区种植结构优化研究——以华北地区为例

在水资源短缺地区,除了节水灌溉技术、节水栽培技术之外,调整种植结构也是农业节水的一项重要技术措施。论文综合考虑区域社会、经济、环境协调发展,构建了区域节水高效种植结构调整的多目标模糊优化模型,克服了以往模型研究中存在的只注重经济效益而忽视社会和生态效益的局限性。并应用该模型对水资源严重短缺的华北地区进行实证研究,通过对该区种植结构调整的定量分析运算,提出了该区2010年和2030年的节水高效种植结构优化调整方案,该方案重点压缩了高耗水作物种植比例,扩大了低耗水作物种植比例,种植业用水效率逐步提高。     

我国能源耗水空间特征及其协调发展脱钩分析

水与能源之间有着复杂而密切的联系,两者之间的相互关系已成为国际社会关注的热点问题。论文通过能源耗水这一概念,试图探究能源生产与用水之间的内在关联,通过空间自相关分析和脱钩分析寻求其发展变化规律,以期为实现水与能源的可持续发展提供借鉴。结果表明：我国几类主要能源的耗水空间分布差异较大,且与能源自身的空间分布特征有相似之处。火电、水电和原煤耗水强度具有明显的空间集聚特征,H-H集聚区范围逐渐扩大,集聚程度不断增强,而原油和天然气耗水强度呈随机分布特征,无空间自相关性。全国范围内,各类能源耗水与总用水量和GDP之间的协调关系均呈不断恶化的趋势,能源耗水的增长速度在逐步超越经济发展和总用水量变化的速度,节水将是未来产能耗水研究领域中的重要方向。