王子龍 周亮廣 汪德林

摘要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，安徽省水資源短缺問題日趨顯現(xiàn)，水資源消費內(nèi)部結(jié)構(gòu)也日漸變化。通過恩格爾定律及其統(tǒng)計方法，分析了安徽省水資源消費結(jié)構(gòu)的時空變化規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)：安徽省水資源消費結(jié)構(gòu)存在明顯的恩格爾效應(yīng)：時間上，2001-2016年全省水資源消費恩格爾系數(shù)總體呈下降趨勢，且始終低于全國同期水平;空間上，各地級市水資源消費恩格爾系數(shù)存在較大差異;該系數(shù)與人均GDP和農(nóng)業(yè)用水量關(guān)系密切，人均GDP較高的地市水資源消費恩格爾系數(shù)較低。可以利用水資源消費的恩格爾效應(yīng)，調(diào)整水資源利用結(jié)構(gòu)，提高用水效率。

關(guān)鍵詞：水資源消費：恩格爾效應(yīng)：安徽省

中圖分類號：TV213.4文獻標志碼：A 文章編號：2095-5383（2019）03-0075-07

水是重要的生命資源，近年來，由于開發(fā)利用不合理，加之時空分布差異，水資源日益緊張。隨著人口的不斷增長和社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，水資源短缺已成為制約許多國家和地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的重要因素之一。中國是一個干旱缺水的國家，淡水資源占全球水資源的6%，世界排名第4，人均僅有2200m²，為世界平均水平的1/4，和美國相比，僅為1/5，位于全球13個人均水資源最貧乏的國家之列，利用水資源量約為900m²，同時分布極不均衡。20世紀末，我國600多個城市中，400多個城市供水不足，其中110多個城市嚴重供水不足。

水資源經(jīng)濟學(xué)的研究是水資源開發(fā)利用的熱點之一。由計劃經(jīng)濟向市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)變過程中，我國迫切需要掌握水資源配置的法律根據(jù)和市場原則。趙宏中等從經(jīng)濟學(xué)角度闡明了水資源稀缺的原因，并提出政府應(yīng)當用經(jīng)濟學(xué)的方法解決當前的水荒問題，時丙剛等從經(jīng)濟學(xué)角度探討了水資源短缺的原因及加強其政策性管理。崔海燕等總結(jié)了經(jīng)濟學(xué)原理在水資源領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，分析了其存在的不足并對經(jīng)濟學(xué)原理在水資源方面的應(yīng)用前景進行了展望。水資源本身所具有的稀缺性、不可替代性、再生性和波動性等經(jīng)濟性特征使在研究水資源消費時引入恩格爾定律成為可能。陳棟為等通過恩格爾定律及其統(tǒng)計方法以時間序列和空間分布分析水資源消費結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀及變化規(guī)律，著重對農(nóng)業(yè)用水進行研究，得出水資源消費中存在的恩格爾效應(yīng)及其作用規(guī)律。沈品娟著重分析了水資源消費結(jié)構(gòu)對水資源承載能力的影響并提出了合理化的建議。李典友對當前安徽省水資源開發(fā)利用中存在的主要問題進行了研究并提出了相應(yīng)的開發(fā)利用對策，李益湘等概述了安徽省水資源條件，分析了水資源時空分布的不均勻性及水資源開發(fā)存在的問題，提出了水資源的開發(fā)、利用和保護要與經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展相適應(yīng)。

人口不斷增加、工農(nóng)業(yè)和國民經(jīng)濟發(fā)展以及城市化進程加快，安徽省水資源短缺的問題日趨顯現(xiàn)，同時，水資源的消費結(jié)構(gòu)內(nèi)部的用水比例也日漸變化。隨著社會的進步和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，人類對水資源的價值認識日益加深，為使有限的水資源能夠支持社會、經(jīng)濟和環(huán)境的健康可持續(xù)發(fā)展，本文將以恩格爾效應(yīng)作為一個參數(shù)來分析安徽省水資源消費結(jié)構(gòu)的時間和空間變化，為安徽省水資源配置提供參考依據(jù)。

1研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1理論基礎(chǔ)

居民消費結(jié)構(gòu)是指在特定的社會經(jīng)濟條件下，居民消費的各種消費物質(zhì)占總額的比例，它反映了人們消費支出占消費支出總額的比例，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，消費結(jié)構(gòu)將更加優(yōu)化，呈現(xiàn)出由生存需要向發(fā)展需要再向享受需要的轉(zhuǎn)變。德國統(tǒng)計學(xué)家恩格爾（Engel）對消費結(jié)構(gòu)的變化提出了一條規(guī)律：家庭收入越少，家庭用于購買食物的支出在總額所占比例越大。隨著家庭收入的增加，家庭用于購買食物的支出比例將減少;一個國家或地區(qū)越窮，其平均食品支出所占比例越大，隨著國家的富裕，這個比例會下降。這就是恩格爾定律，反映這一定律變化的系數(shù)被稱為恩格爾系數(shù)，其計算公式為：恩格爾系數(shù)=食物支出金額/總支出金額，將某種商品需求量的比重隨著經(jīng)濟增長而發(fā)生的變化稱為恩格爾效應(yīng)。

1.2數(shù)據(jù)來源

本文所采用的數(shù)據(jù)主要來源為2001-2016年的《中國水資源公報》《安徽省水資源公報》和《安徽省統(tǒng)計年鑒》。水資源公報部分主要采用了全國和安徽省及各地級市近16年的總用水量和農(nóng)業(yè)用水量的數(shù)據(jù)，而統(tǒng)計年鑒部分主要采用安徽省和各地級市的GDP以及人口數(shù)量的數(shù)據(jù)。

1.3研究方法

水資源消費恩格爾系數(shù)的計算。根據(jù)恩格爾定律的定義及安徽省農(nóng)業(yè)大省的實際，可以將農(nóng)業(yè)用水定為基本型水資源消費，則恩格爾系數(shù)

其中：E為水資源消費恩格爾系數(shù);N為農(nóng)業(yè)用水;M為總用水量，用以分析安徽省近16年水資源消費的恩格爾效應(yīng)的變化和各地級市的恩格爾效應(yīng)空間差異。

2安徽省水資源消費結(jié)構(gòu)中的恩格爾效應(yīng)

安徽位于我國中東部，長江和淮河自西向東橫貫全境，全省水系分屬淮河、長江及新安江流域。淮河以北屬于暖溫帶半濕潤季風氣候，淮河以南為亞熱帶濕潤季風氣候，年平均降水量800～1600mm，降水不均勻及年際變化大，水旱災(zāi)害頻繁。近年來，安徽省經(jīng)濟保持持續(xù)快速健康發(fā)展的良好勢頭，同時由于經(jīng)濟發(fā)展不均衡，地區(qū)差異較大。

2.1水資源消費結(jié)構(gòu)中恩格爾定律的引入

恩格爾定律可以用來描述隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，經(jīng)濟空間的資源收入與各個消費項消費支出的分配特征。人類開發(fā)利用水資源，進行水資源消費，水資源消費結(jié)構(gòu)反映的是各類水資源消費支出在水資源消費總支出中所占的比重。在水資源消費結(jié)構(gòu)中，某國家或地區(qū)的水資源供應(yīng)越緊張，該國家或地區(qū)用水項中的基本水資源消費項水資源消費比例就越大，隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，該用水項的消費比例會下降。在水資源消費結(jié)構(gòu)上，可以把農(nóng)業(yè)用水看作水資源消費的基本項，根據(jù)我國近16年來農(nóng)業(yè)用水量變化趨勢可以看出這一規(guī)律，見表1。

2001-2016年，我國農(nóng)業(yè)用水比例呈逐年下降的趨勢，其原因一方面是人們用水觀念的提高和農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)的提高，實現(xiàn)了水資源利用率的提高;另一方面是國家經(jīng)濟發(fā)展迅速，產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級結(jié)構(gòu)更加合理，從而導(dǎo)致了農(nóng)業(yè)用水比例的下降，這充分體現(xiàn)了水資源消費中恩格爾效應(yīng)的存在。

2.2安徽省水資源消費的恩格爾效應(yīng)的時間變化

安徽是我國重要的農(nóng)業(yè)大省之一，農(nóng)業(yè)在全省經(jīng)濟中處于基礎(chǔ)地位，所以在計算分析水資源時，可以將農(nóng)業(yè)用水當作水資源基本消費項來定義水資源消費中的恩格爾系數(shù)，并應(yīng)用該系數(shù)對水資源消費結(jié)構(gòu)進行評價。根據(jù)安徽省水資源公報的統(tǒng)計資料及式（1），可以計算出安徽省2001-2016年水資源消費恩格爾系數(shù)，見表2。

將表2中安徽省2001-2016年水資源消費恩格爾系數(shù)與同時期安徽省GDP做出趨勢圖，見圖1。

2001-2016年，安徽省經(jīng)濟迅速發(fā)展，GDP增長迅速，隨著經(jīng)濟發(fā)展，水資源消費恩格爾系數(shù)整體呈下降趨勢，水資源消費結(jié)構(gòu)中恩格爾效應(yīng)明顯。2004和2008兩年水資源消費恩格爾系數(shù)上升顯著，2004年全省降水偏少，屬偏枯年份，2008年為平水年，這主要是由于耕地面積增加，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)用水增加，引起安徽省水資源消費恩格爾系數(shù)上升。2001-2007年水資源消費恩格爾系數(shù)波動下降，2008-2016年總體上呈下降趨勢，這主要得益于近年來安徽省經(jīng)濟的快速發(fā)展，用水結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，見圖2。

2001-2016年，安徽省水資源消費恩格爾系數(shù)始終低于全國同期水平，其原因可以通過對比全國和安徽省近16年間的降水量及農(nóng)田灌溉畝均用水量得知，見圖3。

2001-2016年，安徽省降水量比全國同期要高，同時農(nóng)田灌溉畝均用水量要比全國水平低，這也就使安徽省水資源消費恩格爾系數(shù)比全國同期要低。

2.3安徽省水資源消費的恩格爾效應(yīng)的空間差異

為研究安徽省水資源消費的恩格爾效應(yīng)的空間差異，根據(jù)安徽省2006-2016年水資源公報（由于巢湖市在2011年8月22日被拆分，所以本文將2011年作為劃分點），選取2006-2016年中各地級市的用水情況及各地級市人均水資源量及人均GDP，根據(jù)式（1）計算出前、后5年各地級市農(nóng)業(yè)用水量和總用水量的平均數(shù)，繼而計算出各地級市水資源消費恩格爾系數(shù)，以方便進行比較，見表3和表4。

各地級市的經(jīng)濟發(fā)展并不均衡，水資源在各地市的分配也是不均衡的，但是人均水資源量的分布對水資源消費結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟發(fā)展狀況的影響卻不大，這一點可以通過在spss中對水資源消費恩格爾系數(shù)、人均GDP和人均水資源量進行相關(guān)分析得到證明，見表5和表6。

通過表5和表6可以看到，恩格爾系數(shù)與人均GDP和農(nóng)業(yè)用水量關(guān)系密切，水資源消費恩格爾系數(shù)與人均GDP之間的相關(guān)系數(shù)為-0.779和-0.673，與農(nóng)業(yè)用水量之間的相關(guān)系數(shù)為0.743和0.631，這也就說明水資源消費恩格爾系數(shù)與人均GDP存在明顯的負相關(guān)的關(guān)系，但是與農(nóng)業(yè)用水量存在明顯的正相關(guān)的關(guān)系。從表3和表4也可以看出，人均GDP較高的城市，其水資源消費恩格爾系數(shù)較低;人均GDP較低的城市，其水資源消費恩格爾系數(shù)較高。農(nóng)業(yè)用水量較多的城市，其水資源消費恩格爾系數(shù)較高;農(nóng)業(yè)用水量較少的城市，其水資源消費恩格爾系數(shù)較低。

隨著人均GDP的增加，農(nóng)業(yè)用水量在總用水量中所占比重呈逐漸下降的趨勢，工業(yè)用水量比例呈上升的趨勢。對于各地級市而言，其社會經(jīng)濟越發(fā)達，水資源消費結(jié)構(gòu)越合理，其基本型水資源消費所占的比例就越低，發(fā)展型和消費型水資源消費所占的比例就會越高，這在全省范圍內(nèi)體現(xiàn)了水資源消費的恩格爾效應(yīng)。

水資源消費會受到國家宏觀調(diào)控的影響和地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展定位的制約以及其他資源（如礦產(chǎn)資源）的限制，有些地級市的經(jīng)濟發(fā)展通常需要側(cè)重于某一行業(yè)，例如銅陵和馬鞍山是典型的工業(yè)城市，其水資源消費主要就是工業(yè)用水。對各地級市水資源消費恩格爾系數(shù)和GDP進行聚類分析，可以先按水資源消費結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟發(fā)展程度進行分類。陳棟為等人將全國31個省市自治區(qū)分別按水資源恩格爾系數(shù)以及經(jīng)濟發(fā)達程度分為4類，本文借鑒其做法，考慮到數(shù)據(jù)在各大類均勻分布的原則以及安徽省各地級市水資源恩格爾系數(shù)的分布情況，本文以各地級市水資源消費恩格爾系數(shù)分類時，以0.1～0.4為第1類，0.4-0.6為第2類，0.6-0.7為第3類，0.7以上為第4類。在對經(jīng)濟發(fā)達程度分類時，由于安徽省經(jīng)濟快速發(fā)展，因此根據(jù)不同的經(jīng)濟時段，采用了2種分類標準，其中2006-2010年以人均GDP為30000以上為第1大類，15000-30000為第2大類，10000～15000為第3大類，10000以下為第4大類;2011-2016年以人均GDP為50000以上為第1大類，32000-50000為第2大類，20000-32000為第3大類，20000以下為第4大類。具體分類情況見表7和表8。

為了更直觀地看出各地區(qū)的差異.在ArcGIS中選取水資源消費恩格爾系數(shù)作專題地圖，根據(jù)表7和表8的分類，對各地級市水資源消費恩格爾系數(shù)分為4個級別，如圖4和圖5所示。

結(jié)合表3和圖4可以看出，按照水資源消費恩格爾系數(shù)對2006-2010年安徽省各地級市的分類結(jié)果劃分為4類：第1類包括銅陵市、淮南市、蕪湖市和馬鞍山市，城市水資源消費恩格爾系數(shù)在0.1～0.4，其中銅陵市水資源消費恩格爾系數(shù)全省最低，為0.129。這幾個城市礦產(chǎn)資源豐富，經(jīng)濟以發(fā)展工業(yè)為主，工業(yè)用水在水資源消費中所占比重大，相應(yīng)的農(nóng)業(yè)用水占總用水量的比例較小;第2類包括合肥市、淮北市和宿州市，其水資源消費恩格爾系數(shù)較低，在0.4-0.6，這些城市工業(yè)水平較高，工業(yè)用水高于農(nóng)業(yè)用水，水資源消費恩格爾系數(shù)相對較低;第3類包含黃山市、宣城市、蚌埠市、池州市、滁州市、安慶市、亳州市和阜陽市，其水資源消費恩格爾系數(shù)在0.6-0.7，這些地級市耕地面積大，農(nóng)業(yè)發(fā)展空間大，農(nóng)業(yè)用水多，水資源消費恩格爾系數(shù)較高;第4類城市水資源消費恩格爾系數(shù)高，分別是巢湖市、滁州市和六安市，其水資源消費恩格爾系數(shù)在0.7以上，其中巢湖市為全省最高，達到0.824，這主要是由于巢湖經(jīng)濟支柱以農(nóng)業(yè)為主，水資源消耗以農(nóng)業(yè)用水為主。

同時，按照人均GDP對各地級市的分類也是四類：第1類經(jīng)濟水平高，包括馬鞍山市、銅陵市、合肥市和蕪湖市，其中馬鞍山市的人均GDP水平全省最高，為47713元/人;第2類有淮南市、黃山市、淮北市和宣城市，人均GDP水平較高;第3類包括巢湖市、蚌埠市、池州市、滁州市和安慶市，人均GDP水平較低;第4類有亳州市、阜陽市、宿州市和六安市，這些城市人均GDP水平低，其中阜陽市人均GDP最低，為6658元/人。由此可見，按照水資源消費恩格爾系數(shù)和GDP對各地級市分類結(jié)果總體一致，所劃分的4個等級中的地級市也基本相符，這也說明一個地區(qū)的經(jīng)濟狀況與水資源消費結(jié)構(gòu)情況具有很大的相關(guān)性，也充分說明了恩格爾效應(yīng)在安徽省范圍內(nèi)的存在。

結(jié)合表4和圖5可以看出，按照水資源消費恩格爾系數(shù)對2011-2016年安徽省各地級市的分類結(jié)果劃分為四類：第1類包括銅陵市、馬鞍山市和蕪湖市，城市水資源消費恩格爾系數(shù)在0.1～0.4，其中銅陵市水資源消費恩格爾系數(shù)依舊全省最低，為0.154。這3個城市工業(yè)基礎(chǔ)好，工業(yè)發(fā)達，工業(yè)用水在水資源消費中所占比重大，水資源利用率處于全省較高水平;第2類包括池州市、宿州市、淮北市和淮南市，其水資源消費恩格爾系數(shù)較低，在0.4～O.6，這些城市工業(yè)水平較高，工業(yè)用水高農(nóng)業(yè)用水，水資源消費恩格爾系數(shù)相對較低;第3類包含黃山市、安慶市、合肥市、宿州市、蚌埠市、亳州市和阜陽市，其水資源消費恩格爾系數(shù)在0.6～0.7，這些地級市耕地面積大，農(nóng)業(yè)用水多，水資源結(jié)構(gòu)需要進一步提高，水資源消費恩格爾系數(shù)較高;第4類城市水資源消費恩格爾系數(shù)高，分別是滁州市、宣城市和六安市，其水資源消費恩格爾系數(shù)在0.7以上，其中六安市為全省最高，達到0.804，這主要是由于六安市在各地級市中以發(fā)展農(nóng)業(yè)為主，耕地面積較大，農(nóng)業(yè)耗水量大，故水資源消費恩格爾系數(shù)一直居高不下。

對比這11年的人均GDP可知，各地級市中經(jīng)濟發(fā)展程度越高，農(nóng)業(yè)在經(jīng)濟發(fā)展中的地位也就越次要，工業(yè)越占主要地位，水資源利用結(jié)構(gòu)也越完善，水資源消費恩格爾系數(shù)也就越低;相反，經(jīng)濟發(fā)展程度越低，農(nóng)業(yè)越占主要地位，水資源利用也主要偏向農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，消耗大量水資源，水資源消費恩格爾系數(shù)也就越高。

3結(jié)論

研究水資源消費結(jié)構(gòu)時引入了恩格爾定律，分析了安徽省及其各地級市的水資源消費結(jié)構(gòu)，得出時間和空間上安徽省水資源消費結(jié)構(gòu)中存在明顯的恩格爾效應(yīng)。

1）從時間上看，從2001年到2016年，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，安徽省水資源消費恩格爾系數(shù)呈總體下降的趨勢，同時恩格爾系數(shù)比全國同時期水平低。

2）在空間上，由于各級城市經(jīng)濟發(fā)展水平的不同，安徽省水資源消費恩格爾系數(shù)也存在較大差別：銅陵和馬鞍山等城市水資源消費恩格爾系數(shù)較低，其中銅陵市全省最低，保持在0.15左右;而如池州等城市無論是經(jīng)濟水平還是水資源消費恩格爾系數(shù)，在全省都處在中等水平;六安、滁州等水資源消費恩格爾系數(shù)高而經(jīng)濟水平相對較低，其中以六安市為代表，水資源消費恩格爾系數(shù)全省最高，維持在0.80左右。

3）安徽省內(nèi)經(jīng)濟水平較高的地區(qū)，水資源消費恩格爾系數(shù)較低，經(jīng)濟水平較低的地區(qū)，水資源消費恩格爾系數(shù)較高。農(nóng)業(yè)用水較多的地區(qū)，經(jīng)濟發(fā)展相對落后，經(jīng)濟結(jié)構(gòu)以第一產(chǎn)業(yè)為主，水資源消費恩格爾系數(shù)較高;農(nóng)業(yè)用水少的地區(qū)，經(jīng)濟水平較高，用水結(jié)構(gòu)改善，水資源的恩格爾系數(shù)較低。