路 寧周海光

(1.內(nèi)蒙古鄂爾多斯市防汛指揮部辦公室，新疆 鄂爾多斯 017000; 2.內(nèi)蒙古鄂爾多斯市水利勘測設(shè)計院，新疆 鄂爾多斯 017000)

中國城市經(jīng)濟與水資源利用壓力的關(guān)系研究

路 寧1周海光2

(1.內(nèi)蒙古鄂爾多斯市防汛指揮部辦公室，新疆 鄂爾多斯 017000; 2.內(nèi)蒙古鄂爾多斯市水利勘測設(shè)計院，新疆 鄂爾多斯 017000)

選取2004年中國52個城市的截面數(shù)據(jù)，通過建立計量模型對其經(jīng)濟增長與水資源利用壓力指標、水資源利用壓力強度指標之間的關(guān)系進行了實證檢驗，并分析城市經(jīng)濟增長與水資源利用壓力指標、水資源利用壓力強度指標的發(fā)展階段與趨勢，為緩解城市水資源利用壓力提供政策建議。

水資源利用壓力;經(jīng)濟增長;環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC)

水資源問題的實質(zhì)是一個經(jīng)濟問題，是人們在發(fā)展經(jīng)濟過程中產(chǎn)生的。中國經(jīng)濟高速增長時對水資源需求產(chǎn)生的壓力，主要來自于城市的用水和污水排放。當前很多城市存在水資源短缺、水污染嚴重等問題，據(jù)水利部統(tǒng)計，全國669座城市中有110座嚴重缺水，約30%的城市為水資源高度壓力區(qū)，60%以上的城市人均廢污水排放量超過全國平均水平，上海、北京、天津等大城市的水資源利用與經(jīng)濟增長之間的矛盾更加突出。如何緩解城市水資源利用與經(jīng)濟增長之間的矛盾，成為水資源管理與區(qū)域經(jīng)濟研究的主要內(nèi)容。本文以環(huán)境庫茲涅茨理論為基礎(chǔ)，通過對中國城市經(jīng)濟增長與水資源利用壓力之間的關(guān)系進行研究，為識別中國水資源經(jīng)濟發(fā)展態(tài)勢，制訂水資源經(jīng)濟發(fā)展政策，提供理論依據(jù)和科學(xué)指導(dǎo)。

1 中國城市經(jīng)濟與水資源利用壓力的關(guān)系建立

1.1 指標選取與解釋

1992年經(jīng)濟學(xué)家Grossman和Krueger首次提出環(huán)境與經(jīng)濟增長之間可能存在倒U型曲線，即環(huán)境庫茲涅茨曲線(EKC)［1］。本文在實證分析中采用截面數(shù)據(jù)，主要因為EKC的形狀具有截面維度的特征，即不同發(fā)展水平區(qū)域的環(huán)境——收入關(guān)系也存在倒U型差異。

在環(huán)境——收入關(guān)系的研究中，環(huán)境、經(jīng)濟變量的選取應(yīng)滿足:①能全面、準確反映整體水環(huán)境污染水平和經(jīng)濟增長水平的，具有一定代表性的環(huán)境、經(jīng)濟指標;②跨越不同發(fā)展階段且具有一定跨度的數(shù)據(jù)序列［2］。③數(shù)據(jù)可得性［3］。按照上述要求，本文采用2004年中國52座城市的水資源利用壓力指標截面數(shù)據(jù)，水資源利用壓力指標采用各城市水資源壓力、人均廢污水排放量與相應(yīng)中國平均值的比值之和。水資源利用壓力從水量和水質(zhì)兩個方面來反映人類在利用水資源的過程中對環(huán)境的影響。收入變化用各城市人均GDP來度量，因為與GDP總量相比，人均GDP更加能夠反映出真實收入水平變化對的水資源利用的影響。本文利用SPSS統(tǒng)計軟件對2004年中國52個城市人均GDP與水資源利用壓力指標進行相關(guān)性分析，相關(guān)系數(shù)r=0.648，α=0.01水平的雙側(cè)檢驗相關(guān)性顯著，具有統(tǒng)計學(xué)意義。

1.2 模型構(gòu)建與數(shù)據(jù)分析

利用統(tǒng)計軟件SPSS對2004年中國52個城市人均GDP與水資源利用壓力指標做出散點圖，其散點圖呈現(xiàn)出倒U型曲線特征，因此選擇二次曲線模型、三次曲線模型和對數(shù)曲線模型對數(shù)據(jù)進行擬合。從擬合結(jié)果(見表1)看，三個模型均有統(tǒng)計學(xué)意義，但從擬合優(yōu)度看，三次方曲線的擬合優(yōu)度最高。然而三次方曲線較復(fù)雜，擬合優(yōu)度與二次方曲線相差不大，且人均GDP大于5 738美元后，二次方曲線擬合優(yōu)度較佳，故選擇二次方曲線，計算可得其轉(zhuǎn)折點為人均GDP13 333美元。

2 中國城市經(jīng)濟與水資源利用壓力的關(guān)系分析

2.1 城市EKC分析

中國城市水資源利用壓力指標與人均GDP之間存在EKC倒U型曲線的基本特征，其轉(zhuǎn)折點位于人均GDP約為13 333美元的臨界處。如圖1所示，在所選取的52座城市中，僅香港和澳門越過轉(zhuǎn)折點，處于EKC的下降區(qū)，其余50座城市的人均GDP均低于臨界值，處于中國城市EKC的上升區(qū)，即水資源利用壓力隨著經(jīng)濟的增長而增加。除此之外，上海、北京、南京、石家莊、烏魯木齊等5座未用于擬合曲線的城市也處于EKC的上升區(qū)，但其水資源壓力指標遠高于擬合值。由于各城市處于EKC的上升區(qū)，從而使得城市所屬流域也處于EKC的上升區(qū)。

表1 中國城市EKC計量分析結(jié)果

圖1 2004年中國城市水資源利用壓力EKC

中國城市EKC反映了不同城市在相同人均GDP時，其水資源利用壓力也相差較大。位于EKC曲線之上的城市水資源利用壓力大，從而使得單位GDP水資源利用壓力也高，反之亦然。例如，上海、蘇州的人均GDP均約為6 800美元。位于EKC曲線之上的上海，其單位GDP水資源利用壓力指標是位于EKC曲線之下的蘇州的1.64倍。這說明，同一個經(jīng)濟發(fā)展階段，位于EKC曲線之上的城市創(chuàng)造同樣的經(jīng)濟財富所造成的對水資源的不利影響要大于位于EKC曲線之下的城市，水資源利用壓力更大。圖1所示，中國各城市間的經(jīng)濟發(fā)展不平衡，水資源利用壓力也相差較大。位于流域上游區(qū)的城市多數(shù)處于城市EKC的起始部位，且位于EKC曲線之下，如重慶、貴陽、黃山。這些城市的經(jīng)濟發(fā)展相對滯后，水資源利用壓力較小。位于流域中下游地區(qū)的城市多數(shù)處于城市EKC接近轉(zhuǎn)折點的位置，且位于EKC曲線之上，如上海、南京、杭州、廣州。這些城市的經(jīng)濟繁榮，但水資源利用壓力過高，水資源短缺、水環(huán)境惡化等問題凸現(xiàn)，水資源已經(jīng)成為限制該地區(qū)發(fā)展的重要因素之一。

2.2 中國城市強度EKC特征分析與比較

中國城市的強度EKC曲線簇表現(xiàn)為“雙曲線”特征。本文將我國部分城市水資源利用壓力強度EKC以冪函數(shù)擬合:y=axb。利用SPSS統(tǒng)計軟件回歸擬合表明，R2值均大于0.9，這表明城市強度EKC雙曲線模型成立的條件充分。

圖2 中國城市水資源利用壓力強度EKC比較圖

對比圖2中各城市人均GDP與水資源利用壓力強度擬合的EKC，各城市單位GDP產(chǎn)生的水資源利用壓力指標均處于下降趨勢，且通常在經(jīng)歷了急劇下降階段后，在某個經(jīng)濟水平開始趨于平緩。由圖中可知，在人均GDP未達到5 000美元時，單位GDP產(chǎn)生的水資源利用壓力指標快速下降，但在人均GDP超過5 000美元以后下降速率逐漸減小。

單位GDP的水資源利用壓力指標表征的是某一城市或地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)水平、管理能力、政策法律實施等的綜合體現(xiàn)，其值越低則表明上述因素越為先進。另一方面，人均GDP的大小可以表征不同的發(fā)展階段。在單位GDP的水資源利用壓力指標相同時，不同的城市處于不同的發(fā)展階段。如在每萬美元的水資源利用壓力指標為a的時候，上海、北京比較發(fā)達，而西安、深圳仍處于工業(yè)化初期。而在這一階段，其經(jīng)濟持續(xù)快速增長，而每萬美元的水資源利用壓力指標急劇下降。

同時，圖2也反映了不同城市在相同經(jīng)濟水平下，即人均GDP相同時，其單位GDP的水資源利用壓力也相差較大。例如，在人均GDP為b時，上海單位GDP的水資源利用壓力最大，而西安的最低。這說明，在同一個經(jīng)濟發(fā)展階段，上海創(chuàng)造同樣的經(jīng)濟財富所帶來的對水資源、水環(huán)境的影響要大于西安。而其他城市，如北京、深圳以低于上海的水資源利用壓力強度實現(xiàn)了同樣的GDP產(chǎn)出。這說明，發(fā)展中城市具有明顯的“后發(fā)優(yōu)勢”，可以通過利用技術(shù)、采取措施管理等方式盡可能地降低水資源利用壓力。由于這種現(xiàn)象的存在，發(fā)展中城市的強度EKC曲線有可能隨人均GDP增長而日趨接近。香港與上海相比，也以低于上海的水資源利用壓力強度實現(xiàn)了同樣的GDP產(chǎn)出。這說明上海并沒有發(fā)揮“后發(fā)優(yōu)勢”，其相對較晚的技術(shù)、管理水平要落后于香港幾年前，甚至幾十年前的水平。

可以說，圖中每個點代表某一城市在特定階段下水資源利用壓力與經(jīng)濟發(fā)展的耦合狀態(tài)。通常情況下，城市實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標是:盡可能用較低的水資源利用壓力實現(xiàn)較大的經(jīng)濟增長。因此，對于同一個設(shè)定的人均GDP發(fā)展目標，應(yīng)使單位GDP的水資源利用壓力強度盡可能地小。以上海為例，強度曲線上A點的橫縱坐標的乘積ab代表該發(fā)展狀態(tài)的水資源利用壓力;強度曲線之下的面積代表該地區(qū)發(fā)展的整個過程中水資源利用壓力的總量。顯然，面積越小越符合可持續(xù)發(fā)展理念。因此，城市發(fā)展模式越理想，其強度EKC越在曲線簇的下方或越在坐標系的內(nèi)側(cè)。當前，香港的EKC強度最優(yōu)，上海的EKC強度最劣。

3 結(jié)論和建議

(1)中國城市水資源利用壓力指標與人均GDP之間存在EKC倒U型曲線的基本特征，其轉(zhuǎn)折點位于人均GDP約為13 333美元的臨界處，僅香港和澳門越過轉(zhuǎn)折點，處于EKC的下降區(qū)，其余城市均處于上升區(qū)，且上海、北京、南京、杭州、廣州等大城市在創(chuàng)造相同財富的情況下水資源利用壓力過大。

(2)中國水資源利用壓力的增加主要來自城市發(fā)展對水資源、水環(huán)境的需求。在同一個經(jīng)濟發(fā)展階段，不同城市的單位GDP的水資源利用壓力指標不同，即不同城市創(chuàng)造同樣的經(jīng)濟財富所帶來的對水資源、水環(huán)境的影響不同。

(3)發(fā)展中城市具有明顯的“后發(fā)優(yōu)勢”，可以通過利用技術(shù)、采取措施管理等方式盡可能地降低水資源利用壓力。建議各城市通過技術(shù)改造、管理制度創(chuàng)新等方式降低水資源利用壓力，在經(jīng)濟增長的同時將對水資源、水環(huán)境的影響降到最低。

(4)城市發(fā)展模式越理想，其強度EKC越在曲線簇的下方或越在坐標系的內(nèi)側(cè)。當前，香港的EKC強度最優(yōu)，上海的EKC強度最劣。建議各城市根據(jù)實際情況，加快城市發(fā)展規(guī)劃和發(fā)展模式等重要專題研究，積極探索有利于水資源可持續(xù)發(fā)展的城市發(fā)展模式。

(編輯:于杰)

［1］Grossman G，Krueger A，Economic growth and environment［J］.Quarterly Journal Economics，1995，110(2):352－377.

［2］Dinda S.Environmental Kuznets Curve Hypothesis:A Survey［J］.Ecological Economics，2004，49(4):431－455.

［3］水軍，包群.經(jīng)濟增長與環(huán)境污染——環(huán)境庫茲涅茨曲線假說的中國檢驗［J］.財經(jīng)問題研究，2006，(8):5

［4］Elisabetta Magnani.The Environmental Kuznets Curve:development path or policy result［J］Environmental Modeling＆Software，2001，16(2):157－165.

［5］路寧，劉玉龍.中國水環(huán)境污染與經(jīng)濟增長的關(guān)系研究［J］.環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2008，(1).

AbstractEnvironmental Kuznets Curve(EKC)is the famous model of describing the relationship between environmental degradation and economic growth.Applying the econometric analysis model of the EKC，this study analyzes the relationship between per capita income and water-use-press indicator，and that between per capita income and water-use-press-Intensity indicator，and the trend of development with cross-sectional data on 52 cities in 2004.This paper presents that we can remise water use press and solve water problem by changing policies.

Key wordswater-use-press;economic growth;Environmental Kuznets Curve(EKC)

Study on the Relationship Between Water-use-press and Economic Growth of Cities in China

LU NingZHOU Hai-guang
(1.Office of Ordos City Flood Control Headquarters，Ordos Inner Mongolia 017000，China; 2.Ordos Water＆Power Consulting Engineering Institute，Ordos Inner Mongolia 017000，China)

F290;F323.213

A

1002－2104(2010)05專－0048－03

2010-06-20

路寧，主要研究方向為水文水資源，區(qū)域經(jīng)濟與水資源管理。

*《中國城市統(tǒng)計年鑒2005》，《World Development Indicators 2006》，《中國統(tǒng)計年鑒2006》，The World’water