石天戈 ，時(shí)卉

（1.新疆財(cái)經(jīng)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830012；2.中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所，新疆 烏魯木齊 830011；3.新疆財(cái)經(jīng)大學(xué) 旅游學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830012）

水資源作為生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)要素之一，是經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和社會(huì)發(fā)展的重要資源，也是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)保障。隨著我國(guó)加快構(gòu)建國(guó)內(nèi)國(guó)際雙循環(huán)的發(fā)展格局，踐行新發(fā)展理念，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求與水資源、水環(huán)境承載力不足的矛盾日益突出。一方面，在人均水資源不足全世界四分之一的國(guó)情下，用水總量仍在增加，由2004 年的5 547.8 億立方米增加到2019 年的6 021.2億立方米；另一方面，水資源污染與水環(huán)境情況依舊嚴(yán)峻。2019 年，全國(guó)地表水監(jiān)測(cè)的1 931 個(gè)水質(zhì)斷面（點(diǎn)位）中，仍有25.1%的斷面為Ⅳ～劣Ⅴ類(lèi)水質(zhì)，全國(guó)10 168 個(gè)國(guó)家級(jí)地下水水質(zhì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)中，Ⅰ～Ⅲ類(lèi)水質(zhì)僅占14.4%，地表水中化學(xué)需氧量、總磷、高錳酸鹽，地下水中錳、總硬度、碘化物、氨氮和氯化物仍是主要超標(biāo)污染物。水環(huán)境不達(dá)標(biāo)加劇清潔水資源供應(yīng)短缺，水資源高效可持續(xù)利用和居民生活水平提高均受到限制。我國(guó)水資源時(shí)空分布不均，各省份由于資源稟賦、經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度不同，水資源開(kāi)發(fā)和利用存在區(qū)域差異，提升全國(guó)整體效率并縮小各地區(qū)水資源利用效率差異，成為我國(guó)水資源研究的重要問(wèn)題之一。這對(duì)在水資源雙控管理和污染治理格局下更加合理分配水資源意義重大。

DEA 模型因其“黑箱”原理，有無(wú)須事先確定函數(shù)關(guān)系、非主觀賦權(quán)等諸多優(yōu)點(diǎn)，是評(píng)價(jià)多投入多產(chǎn)出決策單元效率的有效方法，成為評(píng)價(jià)水資源利用系統(tǒng)相對(duì)效率的重要技術(shù)工具[1]。DEA 的基本模型為C2R 和BC2模型，孫才志和劉玉玉[2]、馬海良等[3]學(xué)者用其分析了我國(guó)省域水資源的效率，發(fā)現(xiàn)21 世紀(jì)初我國(guó)水資源效率總體增長(zhǎng)，東西部差異明顯，有空間自相關(guān)特征。在規(guī)模報(bào)酬可變情況下將綜合效率分解為純技術(shù)效率和規(guī)模效率，技術(shù)效率更能提升水資源效率水平。為解決測(cè)算評(píng)價(jià)單元時(shí)間序列效率，Malmquist 指數(shù)被用于改進(jìn)DEA模型[4]，學(xué)者發(fā)現(xiàn)西部省份在水資源效率拉升的同時(shí)生產(chǎn)效率有所下降。為解決測(cè)度環(huán)境污染的非期望產(chǎn)出，Tone[5]提出基于SBM 的非期望產(chǎn)出DEA 模型，對(duì)我國(guó)省域尺度[6]和地級(jí)市尺度[7]的水資源效率和時(shí)空相關(guān)性測(cè)算結(jié)果顯示，考慮非期望產(chǎn)出后我國(guó)水資源效率相對(duì)下降，仍呈現(xiàn)東西部差異。影響因素方面，趙良仕等[8]從空間角度認(rèn)為人均水資源量、對(duì)外開(kāi)放、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平等對(duì)中國(guó)水資源空間差異產(chǎn)生影響，但影響機(jī)制還需要深入研究。俞雅乖和劉玲燕[9]采用Tobit 回歸模型認(rèn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)技術(shù)水平以及環(huán)境規(guī)制對(duì)水資源效率具有正向影響，田貴良等[10]研究水權(quán)交易市場(chǎng)改革也有利于水資源效率提升。對(duì)DEA 模型測(cè)算精度改進(jìn)有兩種思路，一種是針對(duì)投入產(chǎn)出冗余的糾偏技術(shù)被用于DEA 模型，其中Tobit 三階段法[10]和Bootstrap 法[11]被廣泛應(yīng)用于降低外部環(huán)境和隨機(jī)誤差的影響；另一種思路是構(gòu)建新的模型體系，解決效率測(cè)度精度問(wèn)題，如優(yōu)中選優(yōu)的超效率DEA[9,12]、相近比較的分類(lèi)DEA[13]、固定產(chǎn)出優(yōu)化分配排放配額的零和收益DEA[14]、同時(shí)包含徑向和非徑向距離的EBM-DEA[15]、分子系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)DEA[8]等新模型被用于資源環(huán)境效率的測(cè)度。

網(wǎng)絡(luò)DEA 因其能將黑箱系統(tǒng)按照生產(chǎn)流程細(xì)分階段，更加準(zhǔn)確描述系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與相互關(guān)系，在區(qū)域創(chuàng)新[16]、區(qū)域生態(tài)效率[17]、資源環(huán)境投入產(chǎn)出效率[18]等方面取得大量成果應(yīng)用。模型可以將水資源利用系統(tǒng)分解成生產(chǎn)階段和治理階段，深入刻畫(huà)水資源效率的變化特征，反映政府治理水污染效能，是解決中國(guó)水資源效率的關(guān)鍵。該模型已被用于研究工業(yè)水系統(tǒng)效率的測(cè)度[17,19]，在全國(guó)水資源效率研究中也有初步應(yīng)用。綜上所述，理論界對(duì)水資源效率測(cè)度和影響因素的研究正向縱深發(fā)展，研究成果對(duì)制定水資源政策和科學(xué)合理使用具有重要參考價(jià)值，雖然學(xué)者們對(duì)水資源研究越來(lái)越關(guān)注，但相關(guān)因素的影響并非以線性單調(diào)呈現(xiàn)，始終處在變化之中。2012 年以后，國(guó)家提出扭轉(zhuǎn)環(huán)境惡化趨勢(shì)的目標(biāo)要求，水資源效率變化是否產(chǎn)生新特征？水資源影響要素作用是否出現(xiàn)新機(jī)制？不同區(qū)域是否出現(xiàn)分化？本文在前人研究基礎(chǔ)之上，采用網(wǎng)絡(luò)DEA 模型，深入測(cè)度我國(guó)省域水資源的效率特征，并對(duì)比不同階段影響機(jī)制說(shuō)明黨的十八大以來(lái)水資源效率新特征。

1 研究方法與設(shè)計(jì)

1.1 網(wǎng)絡(luò)DEA模型

本文采用含有非期望產(chǎn)出的兩階段網(wǎng)絡(luò)DEA 模型，對(duì)全國(guó)各省份水資源效率進(jìn)行測(cè)算，具體模型結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 水資源效率網(wǎng)絡(luò)DEA模型結(jié)構(gòu)圖

其中，生產(chǎn)階段的非期望產(chǎn)出變量，也是治理階段的投入變量。具體數(shù)學(xué)模型如下。設(shè)第k個(gè)節(jié)點(diǎn)第i個(gè)決策單元，節(jié)點(diǎn)k與其后向聯(lián)系節(jié)點(diǎn)f之間的連接項(xiàng)為z(k,f)，z(k,f)既是節(jié)點(diǎn)k的產(chǎn)出指標(biāo)，也是節(jié)點(diǎn)f的投入指標(biāo)，除連接項(xiàng)之外，xk為節(jié)點(diǎn)k的投入指標(biāo)，yk為節(jié)點(diǎn)k的期望產(chǎn)出，bk為節(jié)點(diǎn)k的非期望產(chǎn)出，其中Mk、Nk、Hk為第k個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中除連接項(xiàng)之中投入產(chǎn)出的數(shù)量，根據(jù)Tone[5]的SBM 模型基本原理，評(píng)價(jià)單元的整體生產(chǎn)效率由線性規(guī)劃式（1）求解：

式中：Wk為節(jié)點(diǎn)的權(quán)重向量，，由于本文的分析包括水資源的生產(chǎn)階段和治理階段兩個(gè)階段，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量k=2，設(shè)兩個(gè)階段的權(quán)重相等，則w1=w2=0.5。評(píng)價(jià)單元DMU0在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的效率值 如式（2）所示：

同時(shí)，使用僅含有非期望產(chǎn)出的單階段SBM-DEA模型單獨(dú)計(jì)算第一階段效率，與網(wǎng)絡(luò)DEA 模型進(jìn)行比較。

1.2 指標(biāo)體系構(gòu)建

水資源使用中面臨嚴(yán)重的資源環(huán)境問(wèn)題，從可持續(xù)發(fā)展角度，投入產(chǎn)出效率越來(lái)越重視如何促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。生產(chǎn)階段，基于經(jīng)典CD 函數(shù)原理，水資源使用、資本、勞動(dòng)等作為投入要素，經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出作為期望產(chǎn)出，污水排放作為非期望產(chǎn)出。治理階段，選擇污水治理相關(guān)指標(biāo)作為投入，污水處理量和達(dá)標(biāo)量作為產(chǎn)出變量。DEA 方法指標(biāo)選取的一般性規(guī)則為總指標(biāo)數(shù)≤1/3 決策單元個(gè)數(shù)。全國(guó)除港澳臺(tái)外，有31 個(gè)省級(jí)行政單元，因此總指標(biāo)不超過(guò)10 個(gè)（表1）。

表1 中國(guó)水資源效率投入產(chǎn)出指標(biāo)表

水資源利用效率受眾多因素影響，參考已有研究[8-9,17,20]，并基于數(shù)據(jù)的可得性，最終選擇空間集聚、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)進(jìn)步、對(duì)外開(kāi)放、用水結(jié)構(gòu)和資源稟賦七個(gè)方面的影響因素（表2）：

表2 中國(guó)水資源效率影響因素

（1）空間集聚。水資源效率的規(guī)模因素在模型指標(biāo)選取時(shí)已經(jīng)考慮，這里說(shuō)明空間集聚對(duì)效率的影響?？臻g集聚產(chǎn)生集聚經(jīng)濟(jì)，降低成本提高效率。本文選用人口密度反映區(qū)域的空間集聚水平。（2）經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線（EKC）指出環(huán)境質(zhì)量隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展呈現(xiàn)先降后升的“U”型曲線關(guān)系。國(guó)內(nèi)多數(shù)學(xué)者均驗(yàn)證生態(tài)環(huán)境、資源效率與經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平之間的關(guān)系[21]，省際間的經(jīng)濟(jì)水平差異是導(dǎo)致水資源投入產(chǎn)出效率的根本原因之一，因此采用人均GDP 反映經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平進(jìn)入模型。（3）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。不同的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)決定了水資源利用效率的高低，三次產(chǎn)業(yè)間經(jīng)濟(jì)收益差異是影響水資源效率差異的主要原因。為區(qū)分不同產(chǎn)業(yè)的影響，分別選取二產(chǎn)比例和三產(chǎn)比例作為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變量。（4）技術(shù)進(jìn)步?？萍妓绞撬Y源績(jī)效的重要影響因素之一，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)水資源利用效率有積極作用，工業(yè)節(jié)水技術(shù)和污水處理技術(shù)的提升也能促進(jìn)水資源效率提升。本文使用單位GDP 耗水量表征區(qū)域技術(shù)進(jìn)步水平。（5）對(duì)外開(kāi)放。依托外部資源與經(jīng)濟(jì)要素，可以彌補(bǔ)本地區(qū)水資源稟賦的不足，本文假設(shè)對(duì)外開(kāi)放程度越高，水資源效率越高。使用國(guó)際貿(mào)易進(jìn)出口總額占GDP 的比重表征對(duì)外開(kāi)放水平。（6）用水結(jié)構(gòu)。與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)類(lèi)似，用水結(jié)構(gòu)差異可能也影響水資源整體效率，過(guò)多的水資源用于低效率產(chǎn)業(yè)導(dǎo)致水資源效率降低。本文采用農(nóng)業(yè)用水比例反映用水結(jié)構(gòu)。（7）資源稟賦。水資源豐富地區(qū)可能存在浪費(fèi)傾向，致使效率降低；水資源匱乏地區(qū)存在節(jié)水傾向，致使效率提升[22]。因此選用人均水資源量作為資源稟賦的變量?；谧兞繕?gòu)建面板數(shù)據(jù)回歸模型，解釋影響因素的作用機(jī)制。

1.3 數(shù)據(jù)來(lái)源

研究范圍不包括港澳臺(tái)地區(qū)，西藏?cái)?shù)據(jù)缺失較多，在樣本中剔除，計(jì)算30 個(gè)省份2004—2018 年水資源效率。所有投入產(chǎn)出指標(biāo)和影響因素?cái)?shù)據(jù)來(lái)源于2005—2019 年《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》，其中廢水排放量、COD 排放量、污水治理投資額、工業(yè)污水治理設(shè)施數(shù)、工業(yè)廢水達(dá)標(biāo)排放量來(lái)自2005—2019 年《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》，城市生活污水處理量來(lái)自2004—2018 年《中國(guó)城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》。指標(biāo)中GDP 按2000 年不變價(jià)折算，資本存量按永續(xù)盤(pán)存法估算，折舊率σ=9.6%，基期資本存量按式（3）計(jì)算，其中Ki,2004為i省份2004 年資本存量，g2004為2004 年固定資產(chǎn)投資增速。

2 研究結(jié)果

2.1 基本特征

全國(guó)水資源效率整體較好，生產(chǎn)效率高于治理效率。2004—2018 年，全國(guó)平均水資源效率為0.71，北京、上海、江蘇、浙江、廣東和青海6 省市始終保持在最優(yōu)前沿面（效率值為1），貴州、新疆、山西和云南平均效率較低，小于0.4。高于平均值的有16 個(gè)省份，低于的有14 個(gè)省份。生產(chǎn)效率平均值為0.83，高于治理效率平均值0.75，處于最優(yōu)前沿面的省份更多（9 個(gè)）。30 個(gè)省份中，生產(chǎn)效率高于治理效率的有20 個(gè)省份，治理效率高于生產(chǎn)效率的僅有安徽、江西、廣西和重慶4 省市。進(jìn)入21 世紀(jì)以來(lái)，生產(chǎn)階段技術(shù)水平已經(jīng)充分提升，讓水資源生產(chǎn)效率處于較高水平，治理效率有待加強(qiáng)，如表3 所示。

表3 2004—2018年中國(guó)各省份水資源利用效率平均值

兩階段網(wǎng)絡(luò)模型效率顯著高于單階段模型水資源效率。單階段模型效率全國(guó)平均僅為0.56，低于網(wǎng)絡(luò)模型整體效率，也低于網(wǎng)絡(luò)模型的生產(chǎn)階段效率，平均提升0.15。單階段效率仍然保持在最優(yōu)前沿面的有4 省市，綜合效率高于單階段模型效率的省份有23 個(gè)，低于單階段模型效率的為天津、山西和山東3 省市。天津和山東在單階段模型中達(dá)到最優(yōu)前沿面，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)模型后，治理效率下降。江蘇和浙江運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)模型后，總體效率上升至最優(yōu)前沿面。引入網(wǎng)絡(luò)模型減小了非期望產(chǎn)出對(duì)單階段模型測(cè)度的影響，效率水平更加真實(shí)地反映水資源利用全過(guò)程。基本特征表明我國(guó)省域水資源效率仍有上升空間，各地應(yīng)該結(jié)合自身特點(diǎn)，推動(dòng)節(jié)水減排工作。

綜合效率均值較低省份相對(duì)穩(wěn)定，波動(dòng)較小；均值較高省份波動(dòng)較大。安徽、甘肅、貴州、陜西、四川、新疆等省區(qū)均值較低，2004—2018 年效率值變化幅度小于0.1。福建、廣西、海南、黑龍江、吉林、內(nèi)蒙古等省區(qū)效率值在0.5～1.0 之間波動(dòng)，不能長(zhǎng)期保持在較高水平。環(huán)境治理效率波動(dòng)幅度大于生產(chǎn)效率波動(dòng)幅度。生產(chǎn)效率的最低值為2016 年新疆的0.449，多數(shù)省份在0.6～1 之間波動(dòng)。環(huán)境治理效率最低值為2004 年貴州的0.159，多數(shù)省份效率在0.4～0.9 之間波動(dòng)。單階段模型效率整體波動(dòng)范圍較小，均值較低。從兩個(gè)模型的比較來(lái)看，網(wǎng)絡(luò)模型減小了異常值的發(fā)生，綜合效率的波動(dòng)主要受治理效率影響。反映水資源環(huán)境治理的復(fù)雜性，不僅受經(jīng)濟(jì)波動(dòng)影響，也受到政策和投入力度的影響。

2.2 時(shí)間演變特征

綜合效率變化符合EKC 規(guī)律，生產(chǎn)效率逐年降低，治理效率與綜合效率變化一致，是決定綜合效率的主要因素（圖2）。綜合效率2004—2012 年由初期0.713 波動(dòng)至高點(diǎn)0.769 再降至最低點(diǎn)0.658，2012 年以后逐漸回升，2018 年達(dá)到0.714。生產(chǎn)效率由2004 年的0.883 逐漸降低到2016 年的0.770，2017—2018 年略有回升。治理階段效率同樣先波動(dòng)降低至2012 年最低點(diǎn)0.679，后緩慢回升，與綜合效率變化趨勢(shì)基本一致，且明顯低于生產(chǎn)效率，是影響綜合效率的主要因素。單階段模型時(shí)間演變特征與生產(chǎn)階段一致。

圖2 2004—2018年中國(guó)水資源效率年度變化

15 年間，中國(guó)水資源要素投入變化穩(wěn)定，全國(guó)資本存量由28.16 萬(wàn)億元增長(zhǎng)到354 萬(wàn)億元，人口規(guī)模由12.9億穩(wěn)步提高到14.03 億，水資源使用量由5 547 億立方米增長(zhǎng)到6 021 億立方米，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)發(fā)展平穩(wěn)，GDP 由16.7萬(wàn)億元增長(zhǎng)到91.4 萬(wàn)億元。由此反映出我國(guó)水資源生產(chǎn)階段要素投入產(chǎn)出比較穩(wěn)定，各要素投入產(chǎn)出穩(wěn)步擴(kuò)大，隨著規(guī)模增加邊際效率遞減。治理要素投入方面，雖然期望產(chǎn)出污水達(dá)標(biāo)排放量和城市污水處理量有所增長(zhǎng)，但整體治理效率提升緩慢。受經(jīng)濟(jì)波動(dòng)和政策影響，水污染治理設(shè)施套數(shù)等部分投入產(chǎn)出存在波動(dòng)，污水治理設(shè)施套數(shù)在13.2萬(wàn)～18.3萬(wàn)套之間波動(dòng)，造成治理效率波動(dòng)變化。因此，持續(xù)穩(wěn)定的治理投入是治理效率保持提升的關(guān)鍵。

2.3 區(qū)域差異與時(shí)空演變

（1）水資源效率仍以東西差異為主，南北差異特征不明顯。15 年間東中西部平均綜合效率分別為0.906、0.621、0.551，由東向西逐漸降低，產(chǎn)生梯度差異。生產(chǎn)效率和治理效率具有同樣特點(diǎn)。南北平均效率差異均在0.02 以?xún)?nèi)，綜合效率和生產(chǎn)效率北方略高于南方，環(huán)境治理效率南方略高于北方。時(shí)間變化上，南北方差異也未有明顯變化，表明水資源效率區(qū)域差異以橫向東西部差異為主，未向南北差異轉(zhuǎn)變。比較不同模型測(cè)度結(jié)果，單階段模型效率也呈現(xiàn)由東至西階梯差異。相比單階段模型，網(wǎng)絡(luò)模型東中西部分別提高0.121、0.221 和0.114，中部地區(qū)提升較多，反映中部地區(qū)多以資源型省份為主，污染排放量相對(duì)較多（表4）。

表4 分區(qū)域水資源效率比較

（2）水資源效率存在較明顯的高值空間集聚。截取2005 年、2009 年、2013 年、2018 年4 年截面考察水資源效率的時(shí)空演變。綜合效率高值區(qū)主要集中在北方邊境帶（內(nèi)蒙古、黑龍江）和東部沿海省份，隨時(shí)間推移，高值區(qū)向東部沿海省份集中，如浙江、江蘇、上海等省份。生產(chǎn)效率空間演變與綜合效率類(lèi)似，高值最終向東部沿海集中，如山東、江蘇、浙江等省份。治理效率的高值區(qū)集中在東部地區(qū)，如山東、浙江、上海、江蘇、廣東等省份，隨時(shí)間推移，有進(jìn)一步向南方轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)，江西、廣西、福建等省份治理效率不斷提升。東南地區(qū)因水資源豐富，生態(tài)本地條件優(yōu)越，投入低而結(jié)果好。例如，江西提出生態(tài)優(yōu)先戰(zhàn)略，推進(jìn)國(guó)家生態(tài)文明區(qū)建設(shè)，浙江安吉是“兩山”理論發(fā)源地，福建率先開(kāi)展生態(tài)省建設(shè)，保護(hù)八閔山水（圖3）。

圖3 水資源效率時(shí)空演變

（3）利用ArcGIS 軟件計(jì)算全國(guó)水資源效率的重心分布（圖4）。全國(guó)水資源三大效率重心位于河南平頂山范圍，綜合效率、生產(chǎn)效率和治理效率重心逐漸南移，2013 年前后向北方波動(dòng)。具體來(lái)說(shuō)2004—2018年水資源利用效率的重心在112.5°E～113.5°E、33°N～34.5°N 移動(dòng)，且始終位于地理重心的東側(cè)。這說(shuō)明研究時(shí)段內(nèi)中國(guó)水資源利用效率在空間上較為穩(wěn)定，呈東強(qiáng)西弱的空間分布態(tài)勢(shì)。分時(shí)段來(lái)看，2005—2009 年水資源利用效率重心向西南移動(dòng)，2009—2018年水資源利用效率重心向東南移動(dòng)。其中2013 年前后，重心向東北反方向波動(dòng)，綜合效率和治理效率波動(dòng)幅度較大。分析其原因，研究時(shí)段內(nèi)位于東北部的內(nèi)蒙古、黑龍江等省份水資源效率呈現(xiàn)“下降—上升—下降”的波動(dòng)式變化；東南部未達(dá)到最優(yōu)效率的福建、江西、湖南、廣西等省區(qū)水資源效率總體持續(xù)上升，因而形成了效率重心先向西南后向東南、中間波動(dòng)的移動(dòng)軌跡。未來(lái)治理效率可能出現(xiàn)南高北低趨勢(shì)。

圖4 水資源效率的重心分布（★：地理重心）

3 影響因素分析

首先對(duì)各影響因素進(jìn)行ADF 單位根檢驗(yàn)，對(duì)外貿(mào)易占比（Rtrade）、農(nóng)業(yè)用水比例（WRa）、技術(shù)水平（Wgdp）未能通過(guò)單位根檢驗(yàn)，對(duì)其進(jìn)行一階差分后滿(mǎn)足單位根要求。對(duì)所有變量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)入回歸模型。根據(jù)上文研究成果，水資源效率并非完全線性變化，選擇2012 年作為拐點(diǎn)，分效率惡化階段（2005—2012 年）和效率改善階段（2013—2018 年）兩個(gè)時(shí)期進(jìn)行計(jì)量回歸分析，如表5 所示。理由如下：黨的十八大報(bào)告在推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)論述中首次提出“從源頭上扭轉(zhuǎn)生態(tài)環(huán)境惡化趨勢(shì)，為人民創(chuàng)造良好生產(chǎn)生活環(huán)境”的要求，國(guó)務(wù)院也制定了水資源消耗總量和強(qiáng)度雙控方案，各省份積極開(kāi)展水污染防治工作。

表5 中國(guó)水資源效率影響因素面板數(shù)據(jù)回歸分析

（1）經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和用水結(jié)構(gòu)是影響水資源效率的主要因素。

①人均GDP 與水資源效率相關(guān)性由負(fù)轉(zhuǎn)正，符合EKC 曲線規(guī)律。從全國(guó)整體來(lái)看，效率惡化階段人均GDP 對(duì)綜合效率、生產(chǎn)效率、治理效率影響系數(shù)顯著為負(fù)，效率改善階段綜合效率、治理效率系數(shù)顯著為正，隨著人均GDP 增加，水資源效率先降低后提升。人均GDP 影響系數(shù)在通過(guò)檢驗(yàn)的變量中最高，表明經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平仍是影響水資源效率的最重要因素。②不同時(shí)期，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)作用機(jī)制有所差異。效率惡化階段，二產(chǎn)比例回歸系數(shù)為正，第二產(chǎn)業(yè)在水資源效率中起主導(dǎo)作用，工業(yè)生產(chǎn)率是提升水資源效率的關(guān)鍵變量。效率改善階段，第三產(chǎn)業(yè)系數(shù)為正，第二產(chǎn)業(yè)系數(shù)為負(fù)，表明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)是促進(jìn)水資源效率提升的關(guān)鍵。③用水結(jié)構(gòu)在效率惡化階段產(chǎn)生影響，在改善階段影響不顯著。2005—2013 年，農(nóng)業(yè)用水比例對(duì)水資源效率影響顯著為負(fù)，過(guò)高的農(nóng)業(yè)用水比例不利于水資源效率的提升。

（2）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)作用機(jī)制具有空間差異性。

①東部地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)因子中第三產(chǎn)業(yè)起主導(dǎo)作用。東部第二產(chǎn)業(yè)比重回歸系數(shù)顯著為負(fù)，第三產(chǎn)業(yè)比重顯著為正，與全國(guó)整體并不一致。表明在效率惡化階段和改善階段，第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展均有利于東部地區(qū)水資源效率的提升。東部多數(shù)省份已經(jīng)進(jìn)入創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展階段，主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)信息技術(shù)、金融業(yè)、生活性服務(wù)業(yè)等耗水少而產(chǎn)出大，促進(jìn)水資源效率提升。②中部地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)因子中第二產(chǎn)業(yè)起主導(dǎo)作用。2005—2012 年，第二產(chǎn)業(yè)比重與三個(gè)效率顯著正相關(guān)，表明傳統(tǒng)工業(yè)型省份水資源效率較高。中部地區(qū)多為資源型省份，內(nèi)蒙古、山西、湖北等省份二產(chǎn)效率決定水資源整體效率。2013—2018 年，農(nóng)業(yè)用水比例與治理效率顯著負(fù)相關(guān)，較高的農(nóng)業(yè)用水比例不利于中部省份水資源效率的提升。河南、黑龍江、吉林等農(nóng)業(yè)大省農(nóng)業(yè)用水比例長(zhǎng)期在70%以上，制約水資源效率的提升。③空間集聚是西部地區(qū)水資源效率的主要影響因素。效率惡化階段，西部地區(qū)人口密度三大效率系數(shù)顯著為負(fù)；效率改善階段，人口密度治理效率系數(shù)顯著為正，表明空間集聚較高的地區(qū)，如陜西、重慶、四川等省份的水資源效率決定西部地區(qū)的整體效率。

（3）集聚和技術(shù)水平影響生產(chǎn)效率，資源稟賦影響東部治理效率。

①除相同因素外，空間集聚有利于惡化階段生產(chǎn)效率的提升，對(duì)外開(kāi)放水平有利于改善階段治理效率的提升。雖然國(guó)際貿(mào)易占比下降，但我國(guó)對(duì)外開(kāi)放水平全方位提升，有利于區(qū)域通過(guò)灰水轉(zhuǎn)移方式提升效率，或引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)治理污染。②東部地區(qū)技術(shù)水平在兩個(gè)階段均有利于生產(chǎn)效率提升，資源稟賦僅對(duì)治理效率產(chǎn)生影響。東部地區(qū)單位GDP 耗水量與綜合效率和生產(chǎn)效率負(fù)相關(guān)，表明技術(shù)水平提升能夠促進(jìn)水資源效率提升；人均水資源擁有量與綜合效率和環(huán)境治理效率負(fù)相關(guān)，表明資源稟賦對(duì)東部地區(qū)水資源效率產(chǎn)生影響，水資源豐富的地區(qū)治理效率較低，產(chǎn)生“資源詛咒”現(xiàn)象。

4 結(jié)論與討論

本文運(yùn)用含有生產(chǎn)和治理兩階段的網(wǎng)絡(luò)DEA 模型，分析中國(guó)省域水資源效率的時(shí)空演變特征與影響因素，闡明黨的十八大以來(lái)效率變化的新特征與新機(jī)制。主要結(jié)論有：

（1）我國(guó)水資源生產(chǎn)效率高于治理效率，治理效率是影響綜合效率的主要因素。時(shí)間上效率變化以2012年為拐點(diǎn)呈“U”型變化趨勢(shì)，空間特征東西差異顯著，南北差異不顯著。

（2）經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、用水結(jié)構(gòu)是效率變化的主要影響因素，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)因子作用具有空間差異性，三產(chǎn)是東部地區(qū)關(guān)鍵因子，二產(chǎn)是中部地區(qū)關(guān)鍵因子。

（3）生產(chǎn)階段主要受二產(chǎn)結(jié)構(gòu)影響，治理階段用水結(jié)構(gòu)、水資源稟賦、空間集聚對(duì)治理階段產(chǎn)生影響。

受總評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)量限制，未將生產(chǎn)和治理階段進(jìn)一步細(xì)分為農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活系統(tǒng)是不足之處。2004—2008 年綜合效率波動(dòng)上升的因素還需進(jìn)一步深入考察。水資源效率區(qū)域差異性有利于政策制定者制定更加精準(zhǔn)的用水政策，不同區(qū)域從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、空間布局、技術(shù)水平等多種途徑提升水資源效率。對(duì)水資源生產(chǎn)階段和治理階段的效率考察，明確了水資源管理的重點(diǎn)是治理階段。黨的十八大以來(lái)的新階段，第三產(chǎn)業(yè)、對(duì)外開(kāi)放水平和空間集聚成為促進(jìn)水資源效率提升的關(guān)鍵因子。但也發(fā)現(xiàn)很多影響因子的作用機(jī)制不顯著或僅對(duì)局部區(qū)域產(chǎn)生作用，未來(lái)還需進(jìn)一步優(yōu)化水資源利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)，發(fā)揮技術(shù)水平、跨區(qū)域合作在水污染防治和效率提升中的作用。