（杭州電子科技大學(xué) 管理學(xué)院，浙江 杭州 310018）

一、引言

我國正處于全面建成小康社會的關(guān)鍵時期，社會主義現(xiàn)代化建設(shè)正在穩(wěn)步進行中，與此同時人口與環(huán)境資源的矛盾也日益突出，尤其是現(xiàn)代化的高速發(fā)展增大了對水資源的需求，而水環(huán)境治理問題卻未得到及時有效的解決，使得水資源緊缺越來越成為制約經(jīng)濟社會發(fā)展的重要因素。我國水資源總體上顯現(xiàn)出緊缺性，北方地區(qū)缺水嚴(yán)重，南方地區(qū)雖雨水相對充沛，但受季節(jié)和區(qū)域分布制約，仍然呈現(xiàn)缺水狀態(tài)。此外，降水量和水資源總量，供水量和用水量等隨年份可能存著偶然性和不確定性，意味著水資源緊缺有著一定的風(fēng)險。本文在借鑒相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，構(gòu)建出區(qū)域水資源緊缺性風(fēng)險的評價體系，并以浙江省11 個地級市為研究區(qū)域，運用主成分分析法找出其主要影響因子，較為全面地分析浙江省各地市水資源緊缺的程度，進而對如何緩解水資源短缺提供了一定的意見與建議，為之后的城市發(fā)展應(yīng)對水資源危機提供了理論基礎(chǔ)。

二、文獻回顧

國內(nèi)學(xué)術(shù)界眾多學(xué)者對水資源緊缺風(fēng)險評價都曾做了許多的探討，為緩解水資源短缺提供了許多寶貴的建設(shè)性意見。趙自陽等（2017）[1]采用灰色關(guān)聯(lián)分析以及基于改進的蟻群算法，對我國各省市自治區(qū)十年間的水資源短缺風(fēng)險進行了聚類分析研究。胡彬等（2017）[2]基于水足跡理念對2022 年冬奧會雪上項目舉辦地崇禮區(qū)進行了水資源短缺的評價。張峰等（2018）[3]運用物元可拓理論與關(guān)聯(lián)函數(shù)建立水資源短缺指數(shù)測度模型，對廣東省水資源短缺指數(shù)分別進行了縱向時序、橫向界面和未來趨勢的多維度分析。王爽（2019）[4]利用模糊綜合評價法從水體環(huán)境、用水條件、供需程度以及經(jīng)濟社會這4 個方面，較為全面地評價了遼陽市水資源緊缺程度。世界各國學(xué)者也十分重視水資源緊缺風(fēng)險問題的研究。Kummu 等（2010）[5]從時間維度出發(fā)對全球過去兩千年的水資源緊缺情況做了評估。Gober和Kirkwood（2010）[6]利用模擬建模和不確定性決策原理，將氣候信息轉(zhuǎn)化為脆弱性評估，再根據(jù)水模擬模型評估了美國菲尼克斯城市的缺水狀況。Naimi等（2016）[7]選取阿爾及利亞地區(qū)為研究區(qū)域，運用因子分析法對其水資源緊缺風(fēng)險進行了研究。Lam等（2016）[8]通過比較澳大利亞昆士蘭和珀斯這兩個主要缺水城市的水資源運動軌跡探索應(yīng)對水資源緊缺風(fēng)險的方法與路徑。Hsieh 等（2016）[9]運用隨機時空模擬流的方法對水資源短缺進行評估，并提出了一定的緩解措施。

國內(nèi)外學(xué)術(shù)界都曾對水資源緊缺問題獻計獻策，但沒有把社會經(jīng)濟發(fā)展與水資源的可持續(xù)發(fā)展相聯(lián)系，缺乏對風(fēng)險的定量化描述。研究采用主成分分析法去探索水資源緊缺風(fēng)險的關(guān)鍵影響因素，并根據(jù)其所占比重對水資源緊缺性風(fēng)險進行等級劃分，形成一套較為完整的評價體系，選取了浙江省11 個地級市作為研究區(qū)域進行實證分析，為浙江省應(yīng)對水資源緊缺性風(fēng)險提供理論依據(jù)，并為其他區(qū)域的水資源緊缺性風(fēng)險評估提供借鑒。

三、評價指標(biāo)體系構(gòu)建

（一）評價指標(biāo)體系

評價指標(biāo)體系的構(gòu)建應(yīng)充分遵循科學(xué)性、可操作性、可行性、系統(tǒng)性、層次性和整體性等原則，結(jié)合部分學(xué)者研究成果[10-11]以及浙江省水資源緊缺狀況的實際調(diào)查，建立了區(qū)域水資源緊缺性風(fēng)險評價研究體系，如表1 所示。

表1 區(qū)域水資源緊缺風(fēng)險評價管理調(diào)查指標(biāo)體系

（二）研究方法

選擇合理合適的分析方法是進行科學(xué)研究的關(guān)鍵，尤其是在多指標(biāo)實際問題的研究中，恰當(dāng)?shù)亩嘣治龇椒ㄆ鹬匾淖饔?。主成分分析法是一種重要的多元統(tǒng)計方法，它可以通過降維技術(shù)把多個變量化為少數(shù)幾個主成分，以少數(shù)綜合變量取代原始變量，客觀準(zhǔn)確地確定各指標(biāo)所占權(quán)重，保證最大化樣本方差，最小化數(shù)據(jù)信息損失，保證了主成分間的相互獨立性[12-13]。

四、實證分析

（一）主成分指標(biāo)分析

對數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理后，運用主成分分析法，對水資源因子、社會生活因子、社會生產(chǎn)因子和水治理因子中包含的27 個調(diào)查指標(biāo)進行分析，得到其特征值與方差貢獻率，因篇幅有限，主要有效部分如表2 所示。

表2 區(qū)域水資源緊缺風(fēng)險評價有效指標(biāo)特征值及方差貢獻率

根據(jù)特征值大于1 且累計方差貢獻率大于85%的原則，前五個成分指標(biāo)已囊括91.627%的成分信息，具備一定的解釋能力，因此選取前五個為主成分。根據(jù)選取的主成分，計算各主成分與原指標(biāo)之間的成分矩陣。同時，再根據(jù)成分矩陣系數(shù)r 與主成，計算得到對應(yīng)主成分系數(shù)矩陣，如表3 所示。

成分矩陣顯示了各個指標(biāo)變量與主成分的相關(guān)系數(shù)，主成分系數(shù)值的大小則直接體現(xiàn)了該指標(biāo)對主成分的影響程度。

首先，針對第一個主成分F1，它主要與供水量、用水量、城鎮(zhèn)污水排放量、污水處理總量、污水治理總能力、工業(yè)總產(chǎn)值和企業(yè)數(shù)量等指標(biāo)呈顯著正相關(guān)，故稱其為工業(yè)廢污水治理成分。其次，第二個主分系數(shù)α 的關(guān)系式：成分F2 主要受農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)負向影響，地下水資源量、水資源達標(biāo)率、地表水資源量的正向影響，則稱其為水資源量成分。再次，第三個主成分F3 主要受到水資源總量，萬元GDP 用水量和人均綜合用水量的影響，稱為生活用水成分。然后，第四個主成分F4 與人均GDP、總?cè)丝跀?shù)等指標(biāo)的影響顯著，故稱為人口經(jīng)濟發(fā)展成分。最后，第五主成分F5 主要受到耕地實際灌溉畝均用水量，農(nóng)業(yè)有效灌溉面積的影響，則稱其為農(nóng)業(yè)用水成分。

表3 區(qū)域水資源緊缺性風(fēng)險評價主成分系數(shù)矩陣

主成分確定后，根據(jù)主成分得分系數(shù)，可以得到主成分得分函數(shù)。第一主成分F1表達式為：

F1=0.114Zx1+0.099Zx2+0.080Zx3+0.103Zx4+0.265Zx5+0.265Zx6+0.264Zx7-0.018Zx8+0.226Zx9+0.135Zx10+0.007Zx11+0.234Zx12+0.235Zx13+0.250Zx14+0.252Zx15-0.083Zx16-0.053Zx17+0.084Zx18-0.057Zx19+0.23Zx20+0.202Zx21+0.161Zx22+0.229Zx23+0.263Zx24+0.223Zx25+0.258Zx26+0.260Zx27

其中Zxi為標(biāo)準(zhǔn)化后的指標(biāo)數(shù)據(jù)。第二主成分F2，第三主成分F3，第四主成分F4，和第五主成分F5 同理可得。

（二）浙江省區(qū)域水資源緊缺性風(fēng)險綜合評價

應(yīng)用已得到的主成分表達式及浙江省11 個地級市的水資源緊缺性風(fēng)險評價指標(biāo)數(shù)據(jù)，得到各個主成分的風(fēng)險評價指數(shù)，最終得到浙江省區(qū)域水資源緊缺性綜合風(fēng)險評價指數(shù)，如表4 所示。

表4 浙江省區(qū)域水資源緊缺性風(fēng)險評價指數(shù)

從綜合風(fēng)險評價指數(shù)可以看出：第一，杭州缺水總風(fēng)險最高，寧波次之，符合杭州和寧波近年來工業(yè)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭強勁，人員凈流入量大，對水的需求量逐漸提高，據(jù)統(tǒng)計2016 年杭州市僅工業(yè)用水總量就占了全省的22.7%，造成了水資源短缺的現(xiàn)狀，更突出表現(xiàn)在工業(yè)廢污水治理方面存著短板。第二，麗水和舟山缺水總風(fēng)險較低，因為麗水和舟山兩市相比較于省內(nèi)其他地市經(jīng)濟發(fā)展水平低，農(nóng)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展較好，工業(yè)化程度低，環(huán)境保護程度和資源利用率高。第三，其他城市水資源緊缺性處介于高風(fēng)險與低風(fēng)險之間，主要是由于浙江各地市經(jīng)濟發(fā)展水平的差異，工業(yè)化水平不均衡，水資源時空分布不均勻等因素造成的。

（三）區(qū)域水資源緊缺性等級劃分

針對已得到的浙江省區(qū)域水資源緊缺性風(fēng)險評價指數(shù)，利用統(tǒng)計軟件SPSS 對綜合風(fēng)險評價指數(shù)進行正態(tài)分布性檢驗，結(jié)果如表5 所示。

表5 浙江省區(qū)域水資源緊缺性綜合風(fēng)險評價指數(shù)正態(tài)分布檢驗表

結(jié)果顯示Kolmogorov-Smirnov 統(tǒng)計量中顯著性概率為0.093＞0.05，且綜合風(fēng)險評價指數(shù)近似集中于對角線上，則認為在95%的置信區(qū)間里，該綜合風(fēng)險評價指數(shù)服從正態(tài)分布N（μ，σ2），其中μ 和σ2分別為均值與標(biāo)準(zhǔn)差，即N（0，1.942）。根據(jù)正態(tài)分布性質(zhì)原理并結(jié)合其百分位數(shù)，將浙江省區(qū)域水資源緊缺性風(fēng)險評價由低到高劃分為五個等級，分別定義為低風(fēng)險、較低風(fēng)險、中風(fēng)險、較高風(fēng)險和高風(fēng)險，各類約占整體分布的25%，如表6 所示。

由此可見，對比得出浙江省內(nèi)區(qū)域水資源緊缺性風(fēng)險處于高風(fēng)險的是杭州市，處于較高風(fēng)險的是寧波市和溫州市，而麗水市為較低風(fēng)險，舟山市位于低風(fēng)險，其余地市則為中風(fēng)險。

表6 區(qū)域水資源緊缺性風(fēng)險分級

五、結(jié)論與建議

水是生命之源，是人們生產(chǎn)生活不可或缺的必需品，水資源緊缺性問題一直以來都是社會熱點問題。本文通過構(gòu)建區(qū)域水資源緊缺性風(fēng)險評價體系，選取不同的影響指標(biāo)并以浙江省各地級市為研究區(qū)域進行分析研究，發(fā)現(xiàn)浙江省水資源緊缺風(fēng)險主要受到工業(yè)廢污水治理、水資源量、生活用水、人口經(jīng)濟發(fā)展和農(nóng)業(yè)用水等因子的制約影響。浙江省雖為江南水鄉(xiāng)，水資源理應(yīng)頗為豐富，但大部分地級市水資源緊缺程度卻均存在著一定的風(fēng)險，屬于典型的資源性缺水，再加上浙江省近年來經(jīng)濟突飛猛進，生產(chǎn)力水平顯著提高，外來人口大量涌入，廢污水大量排放且未及時得到治理而引起的水質(zhì)性缺水，導(dǎo)致形成了“江南水鄉(xiāng)沒水喝”的窘境，可見浙江省水資源狀況不容樂觀。針對上述問題，為應(yīng)對浙江省水資源緊缺性風(fēng)險，本文提出以下幾點建議：

1.繼續(xù)堅持和深化開展“五水共治”項目。以習(xí)近平總書記的“綠水青山就是金山銀山”為理論指導(dǎo)依據(jù)，切實做好治污水、防洪水、排澇水、保供水、抓節(jié)水工作，打贏“五水共治”攻堅戰(zhàn)。積極倡導(dǎo)節(jié)水型社會建設(shè)，提倡植樹造林，大力防治水土流失。

2.構(gòu)建水資源多主體協(xié)同治理機制。政府部門可以從行政法律的方面來提高工農(nóng)業(yè)廢污水治理，非政府部門包括企業(yè)可以積極響應(yīng)用水轉(zhuǎn)型號召，轉(zhuǎn)變以往粗放型水資源利用模式。各多主體之間要通力合作，為應(yīng)對水資源緊缺性風(fēng)險做出貢獻。

3.引入市場嵌入機制，利用市場手段來提高水資源利用率。通過水權(quán)交易，實現(xiàn)區(qū)域間、流域間和用戶間水資源使用權(quán)的正常流轉(zhuǎn)，來達到水價反映水資源緊缺程度的目的，再根據(jù)其緊缺程度進行定價，通過價格機制來調(diào)節(jié)水資源的利用和配置，從而實現(xiàn)水資源使用的合理優(yōu)化。