杜俊平,陳年來(lái),葉得明

(1.河套學(xué)院經(jīng)濟(jì)管理系，內(nèi)蒙古巴彥淖爾 015000； 2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，蘭州 730070；3.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，蘭州 730070)

·持續(xù)農(nóng)業(yè)·

干旱區(qū)水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展時(shí)空特征研究*
——以河西走廊為例

杜俊平1,陳年來(lái)2,葉得明3

(1.河套學(xué)院經(jīng)濟(jì)管理系，內(nèi)蒙古巴彥淖爾 015000； 2.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，蘭州 730070；3.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，蘭州 730070)

[目的]對(duì)水資源和區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展進(jìn)行深入研究，能為制定區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和水資源合理利用的決策提供科學(xué)的參考依據(jù)。[方法]基于協(xié)同理論對(duì)水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的內(nèi)在相互作用分析的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了水資源、區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。利用模糊評(píng)價(jià)法測(cè)算了兩者綜合水平，對(duì)河西走廊地區(qū)2003～2013年兩者的協(xié)調(diào)發(fā)展進(jìn)行考察和測(cè)評(píng)。[結(jié)果]河西走廊地區(qū)水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展經(jīng)歷了低度失調(diào)、勉強(qiáng)協(xié)調(diào)、初級(jí)協(xié)調(diào)、中級(jí)協(xié)調(diào)等4個(gè)階段，呈上升態(tài)勢(shì)； 該區(qū)域的區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)綜合水平從2003年的0.051增加到2013年的0.943，呈現(xiàn)穩(wěn)定的上升態(tài)勢(shì)，對(duì)兩者協(xié)調(diào)發(fā)展的促進(jìn)作用明顯，然而水資源綜合水平僅在0.403～0.650之間波動(dòng)，總體水平較低，水資源對(duì)兩者協(xié)調(diào)發(fā)展的支撐作用十分有限； 水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)綜合水平?jīng)]有明顯的線性關(guān)系，表現(xiàn)出非同步性； 從空間特征來(lái)看，該區(qū)域內(nèi)各市之間水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展地區(qū)差異十分明顯。[結(jié)論]河西走廊地區(qū)總體上水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)度高于協(xié)調(diào)發(fā)展度，協(xié)調(diào)發(fā)展度呈現(xiàn)出從低度失調(diào)到中級(jí)協(xié)調(diào)的上升態(tài)勢(shì)，但協(xié)調(diào)發(fā)展度總體水平偏低。

干旱區(qū) 河西走廊 水資源 區(qū)域經(jīng)濟(jì) 協(xié)調(diào)發(fā)展

0 引言

水是人類賴以生產(chǎn)生活的自然資源，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步的基礎(chǔ)資源，也是維系生態(tài)系統(tǒng)的重要因素[1-2]。隨著人類社會(huì)的不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)水資源的消耗不斷增加，水資源短缺趨勢(shì)日益明顯，故水資源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間關(guān)系的研究成為學(xué)界熱點(diǎn)。在我國(guó)西北的干旱區(qū)，水資源瓶頸尤其突出，經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展受到極大脅迫。因此，對(duì)水資源和區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展進(jìn)行深入研究，能為制定區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和水資源合理利用的決策提供科學(xué)的參考依據(jù)。

1 文獻(xiàn)回顧

對(duì)于水資源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間關(guān)系的研究主要集中在2個(gè)方面，一是水資源消耗與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系的探討，二是水資源系統(tǒng)與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的耦合關(guān)系。水資源消耗與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系的研究文獻(xiàn)主要可以歸納為以下四類：第一，采用VAR模型對(duì)兩者的長(zhǎng)期均衡與短期互動(dòng)關(guān)系進(jìn)行研究[3-6]。 第二，對(duì)庫(kù)茲涅茨曲線的驗(yàn)證。ROCK分析認(rèn)為美國(guó)人均用水量、人均耗水量和人均收入之間存在倒“U”型關(guān)系[7]。 李強(qiáng),劉渝,張兵兵等驗(yàn)證了中國(guó)人均用水量，工業(yè)用水量，農(nóng)業(yè)用水量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的倒U型曲線的存在性。第三，水資源對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)約束效應(yīng)研究[8-10]。 鄧峰等認(rèn)為新疆的水資源尾效呈逐年增加趨勢(shì)，均值為1.26%[11]。 謝書(shū)玲分析了中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中資源耗費(fèi)“尾效”，發(fā)現(xiàn)水資源對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)影響的“尾效”為0.001397。水資源與土地資源引起的“增長(zhǎng)尾效”為0.014548。換言之，由于水土資源的耗損，中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的速度每年要降低1.45%，是美國(guó)水土資源“增長(zhǎng)尾效”的6倍[12]。 第四，是關(guān)于經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與水資源消耗的脫鉤分析。汪奎等首次將脫鉤分析引入到水資源利用與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)研究中[13]。 潘安娥構(gòu)建脫鉤模型分析了湖北省水資源利用與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展關(guān)系[14]，姬卿偉等分析認(rèn)為烏魯木齊2006～2012年經(jīng)歷了強(qiáng)脫鉤—擴(kuò)張性負(fù)脫鉤—弱脫鉤—強(qiáng)脫鉤等發(fā)展階段[15]。

關(guān)于水資源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合關(guān)系分析，采取定性分析兩者耦合關(guān)系的文獻(xiàn)有李長(zhǎng)健等分析水資源可持續(xù)發(fā)展與區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的互促關(guān)系以及其發(fā)展過(guò)程中的阻礙因素，進(jìn)一步提出法制層面、管理層面及社會(huì)層面的具體對(duì)策[16]。 定量評(píng)價(jià)的文獻(xiàn)較多，杜湘紅基于灰色理論建立模型分析洞庭湖生態(tài)區(qū)水資源系統(tǒng)和經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合發(fā)展情況。并對(duì)2014～2023年兩者耦合狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)證實(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水資源環(huán)境呈現(xiàn)越來(lái)越顯著的脅迫效應(yīng)[17]。 杜湘紅構(gòu)建灰色關(guān)聯(lián)度模型對(duì)洞庭湖流域24縣市水資源、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)耦合度及動(dòng)態(tài)耦合過(guò)程進(jìn)行仿真測(cè)度[18]。 王莉芳等計(jì)算了陜西省農(nóng)業(yè)水資源可持續(xù)利用與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展度，表明兩者經(jīng)歷了瀕臨失調(diào)—勉強(qiáng)協(xié)調(diào)—初級(jí)協(xié)調(diào)—中級(jí)協(xié)調(diào)—良好協(xié)調(diào)等發(fā)展階段[19]。關(guān)偉采用模糊隸屬度描述遼寧區(qū)域水資源可持續(xù)利用與經(jīng)濟(jì)社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)系，結(jié)果表明：目前遼寧水資源系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展水平相對(duì)較低，尚有較大的開(kāi)發(fā)潛力和提升空間[20]。張鳳太等認(rèn)為貴州省從2000～2011年水資源—經(jīng)濟(jì)—生態(tài)環(huán)境—社會(huì)系統(tǒng)的耦合度處于較低水平耦合階段和頡頏階段[21]。

總之，目前對(duì)水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)關(guān)系的研究已有一定成果，學(xué)者主要致力于研究水資源利用與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約和依賴關(guān)系，多采用定量分析和定性評(píng)價(jià)方法，但仍缺少水資源、區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)相互影響的內(nèi)在作用的探討，從時(shí)間和空間2個(gè)視角，利用模糊評(píng)價(jià)和協(xié)調(diào)發(fā)展度相結(jié)合研究?jī)烧邊f(xié)調(diào)發(fā)展的文獻(xiàn)。另外，河西走廊是我國(guó)典型干旱區(qū)之一，又是新絲綢之路的重要組成部分，進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，荒漠化速度加快，地下水位下降，生態(tài)退化嚴(yán)重，受到黨中央的高度關(guān)注，區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源矛盾突出，因此，我們選擇以河西走廊這一特殊區(qū)域?yàn)檠芯繉?duì)象，基于協(xié)同理論，分析區(qū)域經(jīng)濟(jì)和水資源協(xié)調(diào)發(fā)展的內(nèi)在作用，并構(gòu)建其系統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用模糊評(píng)價(jià)法測(cè)算區(qū)域經(jīng)濟(jì)、水資源2個(gè)系統(tǒng)的綜合水平，然后計(jì)算兩者的協(xié)調(diào)度和協(xié)調(diào)發(fā)展度。對(duì)這一問(wèn)題研究不僅有利于該區(qū)域經(jīng)濟(jì)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展，而且對(duì)整個(gè)絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶戰(zhàn)略實(shí)施也有正向促進(jìn)作用。

2 研究區(qū)域概況

河西走廊，位于甘肅省境內(nèi)黃河以西的一條狹長(zhǎng)地帶，故稱河西走廊，它東南起自烏鞘嶺，西北止于祁連山以北，合黎山以南，疏勒河下游的帶形區(qū)域。南北寬在40～100km之間，東西長(zhǎng)約1120km。是古絲綢之路的重要交通要道和貿(mào)易重鎮(zhèn)。土地總面積 27.6萬(wàn)km2，占甘肅省國(guó)土面積的60.4%。該區(qū)域包括武威、金昌、張掖、嘉峪關(guān)、酒泉五市，總?cè)丝?83.31萬(wàn)人，占甘肅總?cè)丝?8.72%。該地區(qū)有3條內(nèi)陸河：疏勒河，黑河、石羊河，多年平均徑流量56.616m3。該區(qū)域日照強(qiáng)、風(fēng)沙大、降雨量少，氣候干燥，是生態(tài)環(huán)境相當(dāng)敏感和脆弱的地區(qū)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，河西走廊多年平均水資源量為93.99億m3，其中地下水資源量為26.91億m3，地表水資源量為87.57億m3，可利用水資源量為80.31億m3[22]。該地區(qū)是甘肅經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的地區(qū)，張掖是甘肅商品糧生產(chǎn)基地，有“桑麻之地”“魚(yú)米之鄉(xiāng)”之美稱。盛產(chǎn)小麥、玉米、水稻、豆類、油料、瓜果、蔬菜等農(nóng)作物，還有元蔥、蘋果梨、烏江米、紅棗、發(fā)菜等土特產(chǎn)。武威素有“中國(guó)人參果之鄉(xiāng)”“中國(guó)葡萄酒的故鄉(xiāng)”等美譽(yù)。金昌是有色金屬生產(chǎn)基地，鎳產(chǎn)量亞洲第一，鈷產(chǎn)量世界第二。酒鋼集團(tuán)就位于該區(qū)域的嘉峪關(guān)市。酒泉是甘肅省面積最大的城市，敦煌是其重要的旅游景點(diǎn)。自2003～2013年，該區(qū)域的地區(qū)GDP從366.11億元增加到1835.85億元，年均增長(zhǎng)17.50%，然而水資源總量從72.77億m3下降到65.28億m3，年均下降1.08%，水資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾日益突出。

3 基于協(xié)同理論的水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的相互作用

協(xié)同論是20世紀(jì)70年由聯(lián)邦德國(guó)斯圖加特大學(xué)教授哈肯提出并作系統(tǒng)闡述的。協(xié)同論以系統(tǒng)論、信息論、控制論、突變論等最新理論為基礎(chǔ)，建立數(shù)學(xué)模型研究遠(yuǎn)離平衡狀態(tài)的開(kāi)放系統(tǒng)在與外界有物質(zhì)、能量、信息交換的情況下，如何通過(guò)自己內(nèi)部協(xié)同作用，自發(fā)地實(shí)現(xiàn)從無(wú)序到有序，從紊亂到井然的演變的，協(xié)同論認(rèn)為系統(tǒng)是通過(guò)伺服原理，自組織原理出現(xiàn)時(shí)間、空間和功能上的有序結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)的這種時(shí)間、空間、功能的演變具有不穩(wěn)定性、耗散性和起伏性。

就水資源和區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)而言，水資源系統(tǒng)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)都是開(kāi)放的社會(huì)經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)，具有整體性特征，其自身又存在著更多次級(jí)的子系統(tǒng)，這些次級(jí)子系統(tǒng)相互作用，相互影響，相互制約，同時(shí)又不斷與外界發(fā)生著物質(zhì)流、能量流和信息流的交換，促使自身系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)從混沌到有序的時(shí)間和空間演變。水資源是區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，區(qū)域經(jīng)濟(jì)是水資源價(jià)值實(shí)現(xiàn)的載體。水是一種資源，作為經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)過(guò)程的原料，支撐著區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，但經(jīng)濟(jì)社會(huì)的迅速發(fā)展，不斷地消耗著水資源，使得水資源存量逐漸減少，反過(guò)來(lái)水資源的減少也進(jìn)一步制約了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。區(qū)域經(jīng)濟(jì)在其發(fā)展過(guò)程中排放的工業(yè)廢水、有毒臟水、生活污水等的增加削弱了水資源系統(tǒng)的自我恢復(fù)能力，使得水資源系統(tǒng)偏離了原來(lái)的時(shí)間、空間和功能結(jié)構(gòu)。另一方面，隨著技術(shù)水平不斷提升，污水處理能力在得到加強(qiáng)，水資源重復(fù)利用率逐漸提高，隨著保護(hù)資源意識(shí)的增強(qiáng)，保護(hù)水資源的政策措施如植樹(shù)造林、引水灌溉、水價(jià)調(diào)整等逐步出臺(tái)和實(shí)施，給水資源系統(tǒng)注入了外部的物質(zhì)流和能量流，促使水資源系統(tǒng)在數(shù)量、質(zhì)量、時(shí)間和空間結(jié)構(gòu)上向更有序演變，減少了水資源對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展尾效約束。此演變過(guò)程可能具有波動(dòng)性特征。

4 水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

表1 水資源、區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

主體指標(biāo)分類指標(biāo)因素指標(biāo)單位區(qū)域經(jīng)濟(jì)綜合水平區(qū)域經(jīng)濟(jì)投入及產(chǎn)出人均GDP(y1)元/人固定資產(chǎn)投資額(y2)萬(wàn)元人均農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值(y3)元/人城鎮(zhèn)化率(y4)%區(qū)域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)第一產(chǎn)業(yè)比重(y5)%第二產(chǎn)業(yè)比重(y6)%收入分配財(cái)政收入(y7)萬(wàn)元全社會(huì)消費(fèi)品零售總額(y8)億元城鎮(zhèn)居民人均可支配收入(y9)元農(nóng)民人均純收入(y10)元水資源綜合水平水資源基本狀況地表水資源量(x1)億m3地下水資源量(x2)億m3水資源總量(x3)億m3水資源利用第一產(chǎn)業(yè)萬(wàn)元產(chǎn)值耗水量(x4)m3/萬(wàn)元第二產(chǎn)業(yè)萬(wàn)元產(chǎn)值耗水量(x5)m3/萬(wàn)元萬(wàn)元GDP用水量(x6)m3/萬(wàn)元總耗水率(x7)%總用水量(x8)億m3生態(tài)用水生態(tài)耗水量(x9)億m3生態(tài)耗水率(x10)%

水資源、區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展指的是兩個(gè)系統(tǒng)之間的序參量相互影響、相互作用的發(fā)展過(guò)程。研究水資源、區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展需要評(píng)價(jià)兩者的綜合發(fā)展水平，因此，該文首先用模糊評(píng)價(jià)法對(duì)其綜合水平進(jìn)行測(cè)算，然后再利用協(xié)調(diào)度和協(xié)調(diào)發(fā)展度對(duì)兩者的協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行考察。

4.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

基于協(xié)同思想，參考已有的研究文獻(xiàn)，并依據(jù)指標(biāo)值的可獲性，代表性、可量性原則，選取能夠承載2個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展信息的指標(biāo)。構(gòu)建的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系總共分為3層：第一層為主體指標(biāo)，包括水資源綜合水平和區(qū)域經(jīng)濟(jì)綜合水平兩項(xiàng)。第二層為分類指標(biāo)，將水資源系統(tǒng)綜合水平分為3類，包括水資源基本狀況、水資源利用、生態(tài)用水。區(qū)域經(jīng)濟(jì)綜合水平也分為3類：區(qū)域經(jīng)濟(jì)投入與產(chǎn)出，區(qū)域經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、收入分配。第三層為群體指標(biāo)層，總共有20個(gè)具體的指標(biāo)構(gòu)成。其中水資源系統(tǒng)指標(biāo)用x1，x2,…,x10表示，區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)指標(biāo)用y1，y2，…,y10表示。

4.2 模糊隸屬度矩陣構(gòu)建

水資源、區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)群體指標(biāo)都是時(shí)序變量，可分為兩類，一類是正指標(biāo)，是指指標(biāo)值越大越好的指標(biāo)，另一類是逆指標(biāo)，是指指標(biāo)值越小越好的指標(biāo)。隸屬度函數(shù)用指標(biāo)某一年份變量值相對(duì)于其他年份的重要程度來(lái)表示，函數(shù)值越接近于1表明其水平越高，函數(shù)值越接近于0，表明其水平越低。

(1)計(jì)算水資源綜合水平正指標(biāo)模糊隸屬度公式:

(1)

(2)計(jì)算水資源綜合水平逆指標(biāo)模糊隸屬度公式:

(2)

把上面2個(gè)式子中的x替換為y就是計(jì)算區(qū)域經(jīng)濟(jì)的模糊隸屬度公式，模糊隸屬度矩陣可以描述為

(3)

d=1， 2分別表示水資源、區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。

4.3 指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算

4.4 水資源和區(qū)域經(jīng)濟(jì)綜合水平測(cè)算

水資源和區(qū)域經(jīng)濟(jì)綜合水平通過(guò)模糊隸屬度評(píng)價(jià)模型測(cè)算，其結(jié)果等于模糊隸屬矩陣與各群體指標(biāo)的權(quán)重向量的積。我們把水資源群體指標(biāo)的權(quán)重向量和模糊隸屬矩陣記為W1，R1，將區(qū)域經(jīng)濟(jì)群體指標(biāo)的權(quán)重向量和模糊隸屬矩陣記為W2，R2。則水資源綜合水平L(x)=R1×W1，區(qū)域經(jīng)濟(jì)綜合水平M(y)=R2×W2。

4.5 水資源和區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)度的測(cè)算方法及協(xié)調(diào)等級(jí)劃分

表2 水資源和區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)度劃分

協(xié)調(diào)等級(jí)協(xié)調(diào)評(píng)價(jià)協(xié)調(diào)度區(qū)間協(xié)調(diào)等級(jí)協(xié)調(diào)評(píng)價(jià)協(xié)調(diào)度區(qū)間1優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)[0.9,1)6瀕臨失調(diào)[0.4,0.5)2良好協(xié)調(diào)[0.8,0.9)7低度失調(diào)[0.3,0.4)3中級(jí)協(xié)調(diào)[0.7,0.8)8中度失調(diào)[0.2,0.3)4初級(jí)協(xié)調(diào)[0.6,0.7)9嚴(yán)重失調(diào)[0.1,0.2)5勉強(qiáng)協(xié)調(diào)[0.5,0.6)10極度失調(diào)[0,0.1)

表3 水資源和區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展度綜合評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)劃分

等級(jí)協(xié)調(diào)等級(jí)L(x)和M(y)比較協(xié)調(diào)類別[0.9,1)優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)L(x)>M(y)優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型L(x)=M(y)優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展水資源區(qū)域經(jīng)濟(jì)同步型L(x)M(y)良好協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型L(x)=M(y)良好協(xié)調(diào)發(fā)展水資源區(qū)域經(jīng)濟(jì)同步型L(x)M(y)中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型L(x)=M(y)中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展水資源區(qū)域經(jīng)濟(jì)同步型L(x)M(y)初級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型L(x)=M(y)初級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展水資源區(qū)域經(jīng)濟(jì)同步型L(x)M(y)勉強(qiáng)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型L(x)=M(y)勉強(qiáng)協(xié)調(diào)發(fā)展水資源區(qū)域經(jīng)濟(jì)同步型L(x)M(y)瀕臨失調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型L(x)=M(y)瀕臨失調(diào)發(fā)展水資源區(qū)域經(jīng)濟(jì)同步型L(x)M(y)低度失調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型L(x)=M(y)低度失調(diào)發(fā)展水資源區(qū)域經(jīng)濟(jì)同步型L(x)M(y)中度失調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型L(x)=M(y)中度失調(diào)發(fā)展水資源區(qū)域經(jīng)濟(jì)同步型L(x)M(y)嚴(yán)重失調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型L(x)=M(y)嚴(yán)重失調(diào)發(fā)展水資源區(qū)域經(jīng)濟(jì)同步型L(x)M(y)極度失調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型L(x)=M(y)極度失調(diào)發(fā)展水資源區(qū)域經(jīng)濟(jì)同步型L(x)

4.6 水資源和區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展度的測(cè)算方法及其評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)劃分

協(xié)調(diào)度是評(píng)價(jià)水資源和區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的易操作且可靠的方法，但是，協(xié)調(diào)度在某些情況下不能反映水資源和區(qū)域經(jīng)濟(jì)綜合發(fā)展水平，這里我們?nèi)匀唤梃b廖重斌等學(xué)者的研究方法，引入?yún)f(xié)調(diào)發(fā)展度，它是度量水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展水平高低的定量指標(biāo)。用如下公式計(jì)算：

(4)

上式中，D代表協(xié)調(diào)發(fā)展度，T為水資源和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的綜合水平，C為協(xié)調(diào)度，α，β為待定系數(shù)。不難證明，只要α+β=1，則T∈[0， 1]，D∈[0， 1]。在該研究中我們認(rèn)為水資源和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)乎長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和子孫后代福利，兩者同等重要，取α=β=0.5。水資源和區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展度綜合評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)劃分見(jiàn)表3。

5 河西走廊水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展評(píng)價(jià)

利用前面構(gòu)建的指標(biāo)體系和測(cè)算權(quán)重、水資源和區(qū)域經(jīng)濟(jì)綜合水平、協(xié)調(diào)度、協(xié)調(diào)發(fā)展度的方法，對(duì)河西走廊地區(qū)水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展進(jìn)行測(cè)評(píng)。

5.1 數(shù)據(jù)選取

該研究所采用的群體指標(biāo)原始數(shù)據(jù)均來(lái)源于2003～2013年河西走廊五市歷年的國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)以及《甘肅統(tǒng)計(jì)年鑒》、《甘肅農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》、《甘肅水資源公報(bào)》。部分指標(biāo)數(shù)值是通過(guò)原始數(shù)據(jù)計(jì)算整理得到的。

5.2 河西走廊水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)度及協(xié)調(diào)發(fā)展度測(cè)算結(jié)果

利用前面的研究方法對(duì)河西走廊地區(qū)水資源系統(tǒng)綜合水平、區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)綜合水平、兩者的協(xié)調(diào)度和協(xié)調(diào)發(fā)展度的測(cè)算結(jié)果見(jiàn)表4～9。

表4 武威水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展測(cè)算結(jié)果

年份L(x)M(y)TCD類型20030.5300.0600.2950.3650.328低度失調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20040.4900.0800.2850.4830.371低度失調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20050.5100.1900.3500.7910.526勉強(qiáng)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20060.5600.2500.4050.8540.588勉強(qiáng)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20070.6200.2900.4550.8680.629初級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20080.4200.3600.3900.9940.623初級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20090.4100.3300.3700.9880.605初級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20100.6200.4400.5300.9710.717中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20110.4700.5900.5300.9870.723中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展水資源赤字型20120.5300.7800.6550.9640.794中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展水資源赤字型20130.5600.9300.7450.9380.836良好協(xié)調(diào)發(fā)展水資源赤字型

表5 金昌水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展測(cè)算結(jié)果

年份L(x)M(y)TCD類型20030.7070.0610.3840.2920.335低度失調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20040.7240.1090.4170.4560.436瀕臨失調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20050.4440.2010.3220.8570.526勉強(qiáng)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20060.4790.2700.3740.9220.588勉強(qiáng)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20070.5800.3620.4710.9460.667初級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20080.4460.4150.4300.9990.656初級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20090.4980.4620.4800.9990.693初級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20100.5160.5450.5300.9990.728中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展水資源赤字型20110.3850.6460.5150.9360.694初級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展水資源赤字型20120.3160.8070.5620.8090.674初級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展水資源赤字型20130.2490.9250.5870.6680.626初級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展水資源赤字型

表6 張掖水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展測(cè)算結(jié)果

年份L(x)M(y)TCD類型20030.4600.0150.2380.1220.492瀕臨失調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20040.5250.0730.2990.4310.664初級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20050.4200.1110.2650.6630.706中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20060.3960.1850.2900.8680.759中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20070.5190.2420.3800.8670.801良好協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20080.4280.3200.3740.9790.818良好協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20090.5120.3970.4540.9840.851良好協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20100.5690.4790.5240.9930.877良好協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20110.4210.6360.5280.9590.873良好協(xié)調(diào)發(fā)展水資源赤字型20120.4650.7920.6290.9320.899良好協(xié)調(diào)發(fā)展水資源赤字型20130.4860.9560.7210.8940.916優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展水資源赤字型

表7 酒泉水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展測(cè)算結(jié)果

年份L(x)M(y)TCD類型20030.2940.0610.1770.5720.318低度失調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20040.4240.0510.2380.3850.303低度失調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20050.5860.1280.3570.5900.459瀕臨失調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20060.4970.1720.3350.7650.506勉強(qiáng)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20070.5930.2240.4080.7970.570勉強(qiáng)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20080.4240.3030.3640.9720.595勉強(qiáng)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20090.5690.4380.5040.9830.704中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20100.7570.5340.6450.9700.791中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20110.5240.6830.6030.9830.770中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展水資源赤字型20120.4210.8530.6370.8850.751中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展水資源赤字型20130.3490.9860.6670.7720.718中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展水資源赤字型

表8 嘉峪關(guān)水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展測(cè)算結(jié)果

年份L(x)M(y)TCD類型20030.3490.0590.2040.4960.318低度失調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20040.3520.1160.2340.7450.417瀕臨失調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20050.4600.2160.3380.8700.542勉強(qiáng)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20060.4560.2550.3550.9200.572勉強(qiáng)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20070.5250.3110.4180.9350.625初級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20080.6230.3720.4980.9360.683初級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20090.7950.4350.6150.9150.750中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20100.7900.4970.6430.9480.781中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20110.3880.6680.5280.9300.701中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展水資源赤字型20120.3800.8240.6020.8640.721中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展水資源赤字型20130.3730.9210.6470.8210.729中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展水資源赤字型

表9 河西走廊水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展測(cè)算結(jié)果

年份L(x)M(y)TCD類型20030.4680.0510.2600.3560.304低度失調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20040.5030.0860.2950.4990.383低度失調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20050.4840.1690.3270.7680.501勉強(qiáng)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20060.4780.2260.3520.8730.554勉強(qiáng)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20070.5670.2860.4270.8910.617初級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20080.4680.3540.4110.9810.635初級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20090.5570.4130.4850.9780.688初級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20100.6500.4990.5750.9830.751中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后型20110.4380.6440.5410.9640.722中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展水資源赤字型20120.4220.8110.6170.9010.745中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展水資源赤字型20130.4030.9430.6730.8390.752中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展水資源赤字型

5.3 河西走廊水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展時(shí)空特征分析及延伸分析

5.3.1 河西走廊水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)發(fā)展時(shí)空特征分析

從表9的結(jié)果看，從2003～2013年河西走廊地區(qū)水資源和區(qū)域經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展經(jīng)歷了低度失調(diào)，勉強(qiáng)協(xié)調(diào)，初級(jí)協(xié)調(diào)、中級(jí)協(xié)調(diào)4個(gè)階段，實(shí)現(xiàn)了從失調(diào)到協(xié)調(diào)的演變，呈上升態(tài)勢(shì)，但兩者協(xié)調(diào)發(fā)展總體水平不高。這11年中有8年處于區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后發(fā)展階段， 3年處于水資源赤字發(fā)展階段。

從表4～8的結(jié)果看，武威市水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展從2003年的低度失調(diào)，經(jīng)歷了勉強(qiáng)協(xié)調(diào)、初級(jí)協(xié)調(diào)、中級(jí)協(xié)調(diào)在2013年達(dá)到良好協(xié)調(diào)狀態(tài)。張掖市兩者的協(xié)調(diào)發(fā)展度從2003～2013年依次經(jīng)歷了瀕臨失調(diào)、初級(jí)協(xié)調(diào)、中級(jí)協(xié)調(diào)、良好協(xié)調(diào)、優(yōu)質(zhì)協(xié)調(diào)等發(fā)展階段。酒泉市兩者協(xié)調(diào)發(fā)展2003和2004年為低度失調(diào)發(fā)展， 2005年為瀕臨失調(diào)發(fā)展， 2006～2008年為勉強(qiáng)協(xié)調(diào)發(fā)展， 2009～2013年為中級(jí)協(xié)調(diào)發(fā)展。嘉峪關(guān)市兩者的協(xié)調(diào)發(fā)展度從2003年0.318上升到了2013年的0.729。這4個(gè)市水資源和區(qū)域經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)了從失調(diào)到協(xié)調(diào)逐步提升融合協(xié)調(diào)發(fā)展。從2003～2010年都是經(jīng)濟(jì)滯后發(fā)展類型， 2011～2013年已經(jīng)演變水源赤字型發(fā)展類型，這說(shuō)明2011年以后，隨著區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，已經(jīng)過(guò)度開(kāi)發(fā)利用了水資源，水資源短缺現(xiàn)象已經(jīng)日益嚴(yán)峻，對(duì)兩者協(xié)調(diào)發(fā)展的阻礙更加明顯。金昌市水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展從2003～2013年逐步經(jīng)歷了低度失調(diào)、瀕臨失調(diào)、勉強(qiáng)協(xié)調(diào)、初級(jí)協(xié)調(diào)、中級(jí)協(xié)調(diào)、初級(jí)協(xié)調(diào)等6個(gè)發(fā)展階段，即經(jīng)歷了由低級(jí)失調(diào)到中級(jí)協(xié)調(diào)再到低級(jí)協(xié)調(diào)的倒“L”演變形態(tài)。2009年以前為區(qū)域經(jīng)濟(jì)滯后發(fā)展， 2010年之后為水資源赤字發(fā)展，比其他4市提前1年進(jìn)入水資源赤字發(fā)展。

為了使研究結(jié)果更接近于現(xiàn)階段的水資源和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展特征，選擇2011～2013年進(jìn)入水資源赤字發(fā)展階段的實(shí)證數(shù)據(jù)，來(lái)分析水資源和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的空間差異。從2011～2013年，該區(qū)域5市水資源和區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展度的平均值武威、金昌、張掖、酒泉、嘉峪關(guān)分別為0.785、0.665、0.895、0.746、0.716，其中張掖的兩者協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r最好，其余依次武威、酒泉、嘉峪關(guān)、金昌。在這3年里，水資源系統(tǒng)綜合水平的均值武威>張掖>酒泉>嘉峪關(guān)>金昌，區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展綜合水平酒泉>嘉峪關(guān)>張掖>金昌>武威，表明該區(qū)域內(nèi)酒泉經(jīng)濟(jì)狀況最好，武威最差，武威水資源狀況較好，金昌最差。

5.3.2 水資源、區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的綜合水平對(duì)兩者的協(xié)調(diào)發(fā)展的支撐作用

6 研究結(jié)論

河西走廊地區(qū)總體上水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)度高于協(xié)調(diào)發(fā)展度，協(xié)調(diào)發(fā)展度呈現(xiàn)出從低度失調(diào)到中級(jí)協(xié)調(diào)的上升態(tài)勢(shì)，但協(xié)調(diào)發(fā)展度總體水平偏低。從2011年起進(jìn)入水資源赤字發(fā)展階段，水資源對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約作用已凸顯。該區(qū)域內(nèi)5市的水資源與區(qū)域經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展地區(qū)差異明顯，其中金昌市的情況最差，發(fā)展前景令人擔(dān)憂。水資源、區(qū)域經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)綜合水平呈現(xiàn)非同步性。河西走廊區(qū)域內(nèi)水資源分配嚴(yán)重不均，經(jīng)濟(jì)水平也存在較大差距。

由于研究選取的指標(biāo)及樣本選擇時(shí)間周期的原因，可能會(huì)對(duì)研究結(jié)果的精度產(chǎn)生一定影響，但該研究結(jié)論基本符合該區(qū)域水資源利用及區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)狀，能夠比較客觀反映其時(shí)空變化特征。針對(duì)河西走廊地區(qū)5市不同的產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和資源稟賦，提出具體的適合5市各自發(fā)展的有針對(duì)性的政策建議以及對(duì)該區(qū)域未來(lái)水資源和區(qū)域經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行仿真預(yù)測(cè)有待進(jìn)一步深入研究。

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THE SPATIAL-TEMPORAL CHARACTERISTICS OF COORDINATED DEVELOPMENTOF WATER RESOURCE AND REGIONAL ECONOMY IN ARID AREA*——TAKING HEXI CORRIDOR AS AN EXAMPLE

Du Junping1，Chen Nianlai2，Ye Deming3

(1.Department of Economic Management, Hetao College, Bayannur, Inner Mongolia 015000, China；2.School of Resources and Environment, Gansu Agricultural University, Lanzhou730070, China；3.School of Economics and Management, Gansu Agricultural University, Lanzhou730070, China)

Based on the analysis of the inherent interaction of coordinated development of water resource and regional economy, this paper constructed the comprehensive evaluation index of water resource and regional economy. And then, it usedthe fuzzy evaluation to calculate the level of aggregation of water resource and regional economy, and evaluated the harmonious development in Hexi Corridor from 2003 to 2013. The results showed that the coordinated development of water resource and regional economy in Hexi Corridor experienced four stages: low maladjustment, narrow coordination, low-level coordination, and intermediate coordination. Since 2011, the lagging development of regional economy has turned into the stage of deficient development of water resource. The comprehensive level of water resource and regional economy increased from0.051 in 2003 to 0.943 in 2013, which can evidently promote the coordinated development of water resource and regional economy. However, the level of aggregation of water resource only fluctuated between 0.403-0.650, which indicated thatwater resource played a limited role in supporting the coordinated development of water resource and regional economy. The comprehensive level of water resource and regional economy showed anonlinear relation. From the perspective of spatial characteristics, there was an evident regional difference in the coordinated development of water resource and regional economy.

arid area; Hexi corridor; water resource； regional economy; coordinated development

10.7621/cjarrp.1005-9121.20170424

2016-07-21

杜俊平(1976—)，男，山西運(yùn)城人，碩士、講師。研究方向：農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、區(qū)域經(jīng)濟(jì)。Email： 827245796@qq.com

*資助項(xiàng)目：教育部人文社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目“西部干旱區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉水價(jià)改革、農(nóng)民承受能力及間接補(bǔ)償機(jī)制研究”(15XJC790001)

F323.213; F327

A

1005-9121[2017]04161-09