秦尊文 聶夏清

(湖北省社會(huì)科學(xué)院 長江流域經(jīng)濟(jì)研究所，湖北 武漢 430077)

一、導(dǎo)言

近年來我國水資源利用效率顯著提高,但與發(fā)達(dá)國家相比,差距仍然明顯,節(jié)水潛力較大。長江經(jīng)濟(jì)帶作為我國典型的豐水地區(qū)，水資源承載能力相對較強(qiáng)，但目前水資源利用狀況與區(qū)域水資源高效利用和高質(zhì)量發(fā)展要求仍有差距。探討長江經(jīng)濟(jì)帶水資源利用效率，分析區(qū)域內(nèi)不同省(市)間差異性，如何在優(yōu)化水資源時(shí)空配置的同時(shí)提升水資源利用效率，處理好經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源環(huán)境保護(hù)日益嚴(yán)峻的沖突，是關(guān)系到長江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展的核心問題。

目前，水資源效率問題已經(jīng)引起國內(nèi)外學(xué)者廣泛關(guān)注，早期姜文來(2001)[1]、張利平等(2009)[2]等學(xué)者在分析我國水資源存在問題的基礎(chǔ)上提出開展以提高用水效率為核心的技術(shù)革命以緩解水資源安全問題，同時(shí)其他學(xué)者提出應(yīng)對水資源配置進(jìn)行優(yōu)化(吳澤寧等，2004)[3]，在流域水資源配置方面，應(yīng)建立以流域水循環(huán)為基礎(chǔ)的配置模式(王浩等，2004)[4]和區(qū)域性水資源可持續(xù)利用評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(劉恒等，2003)[5]。在農(nóng)業(yè)節(jié)水效率研究方面，提出農(nóng)業(yè)高效節(jié)水技術(shù)是提高農(nóng)業(yè)用水效率、促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵(康紹忠，1998；孫景生等，2000)[6][7]，并展望我國農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)和發(fā)展方向(康紹忠等，2004)[8]，后期學(xué)者采用非期望產(chǎn)出的SBM模型和DEA方法等對我國農(nóng)業(yè)生態(tài)效率進(jìn)行測算(潘丹等，2013；李明璗，2017)[9][10]。在工業(yè)用水效率方面，學(xué)者運(yùn)用隨機(jī)前沿函數(shù)法SFA和數(shù)據(jù)包絡(luò)模型DEA等方法對我國工業(yè)用水效率進(jìn)行測算(孫愛軍等，2007；買亞宗等，2014；張峰等，2017)[11～13]。針對我國全域水資源使用效率，我國學(xué)者由最初的直觀感受水資源使用效率低下到定量研究水資源利用效率及影響因素，陳素景等(2007)[14]、李世祥等(2008)[15]、孫才志等(2009，2017)[16][17]、朱達(dá)等(2020)[18]、任玉芬等(2020)[19]對我國東中西三大區(qū)域和大陸31個(gè)省份水資源利用效率差異進(jìn)行了探討，認(rèn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平是造成水資源利用效率區(qū)域差異的重要影響因素。此外，學(xué)者也對我國個(gè)別流域或特定區(qū)域進(jìn)行水資源效率分析，邢霞等(2020)[20]利用耦合協(xié)調(diào)度和障礙度模型探討了黃河流域用水效率和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的協(xié)調(diào)關(guān)系，認(rèn)為黃河流域子系統(tǒng)耦合度均有不同程度提高，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平滯后于水資源利用效率水平；陳浩等(2021)[21]基于投入產(chǎn)出表的影子價(jià)格法對京津冀地區(qū)水資源使用效率進(jìn)行評(píng)估，認(rèn)為用水效率的提高將進(jìn)一步促進(jìn)京津冀協(xié)調(diào)發(fā)展；張振龍等(2017)[22]對西北干旱地區(qū)水資源利用效率及影響因素進(jìn)行測度，認(rèn)為西北地區(qū)水資源使用效率差距不斷被擴(kuò)大，總體呈波段上升趨勢；部分學(xué)者對廣西、河南等省份進(jìn)行水資源利用效率測度與分析(鐘麗雯等，2020；焦士興等，2022)[23][24]。

總體來看，我國學(xué)者以水資源、資本和勞動(dòng)力等作為投入要素，GDP作為產(chǎn)出對水資源利用效率進(jìn)行測度，研究區(qū)域主要以全國、部分區(qū)域或個(gè)別省份為主，對長江經(jīng)濟(jì)帶水資源綜合利用效率測算分析相對不足。基于此，文章將以長江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)為研究對象，構(gòu)建包含農(nóng)業(yè)用水效率、工業(yè)用水效率、生活用水效率和生態(tài)環(huán)境效率的水資源綜合效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，較為全面地測度2015～2019年長江經(jīng)濟(jì)帶水資源綜合利用情況，并運(yùn)用地理探測器探究長江經(jīng)濟(jì)帶水資源利用效率的影響因素，以期為長江經(jīng)濟(jì)帶水資源高效利用和實(shí)現(xiàn)中國區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展提供參考借鑒。

二、指標(biāo)體系與數(shù)據(jù)來源

(一)指標(biāo)體系構(gòu)建

1.水資源綜合利用效率指標(biāo)體系

本文將水資源利用效率定義為在有限的水資源供給條件下，通過建立水資源消耗與農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活、生態(tài)產(chǎn)出的相關(guān)指標(biāo)，評(píng)價(jià)地區(qū)水資源生產(chǎn)要素投入所帶來的生產(chǎn)、生活、生態(tài)的產(chǎn)出效率，目的是平衡有限的水資源量與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)日益增長的水資源需求量之間的矛盾，促進(jìn)區(qū)域水資源的高效可持續(xù)利用。本文將水資源利用效率指標(biāo)體系分為3個(gè)層次，目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層(見表1)。目標(biāo)層為單一目標(biāo)，準(zhǔn)則層為農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活和生態(tài)4個(gè)準(zhǔn)則，具體指標(biāo)若干，目的是突出不同系統(tǒng)對水資源利用的分塊以及綜合描述，體現(xiàn)“經(jīng)濟(jì)—社會(huì)—生態(tài)環(huán)境”協(xié)調(diào)發(fā)展的本質(zhì)。

表1 水資源利用效率指標(biāo)體系

2.影響因素指標(biāo)體系

水資源綜合利用效率是對水資源所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)—社會(huì)—生態(tài)效益的綜合測度，因此長江經(jīng)濟(jì)帶水資源綜合效率的時(shí)空分異也受到自然、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等多重因素影響?；诖?，文章圍繞經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、城鎮(zhèn)化水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、水資源稟賦、環(huán)保支出、創(chuàng)新能力、教育服務(wù)水平、對外開放度和生態(tài)涵養(yǎng)9個(gè)方面22個(gè)影響因素指標(biāo)(見表2)，展開水資源利用效率差異背后的影響機(jī)制探析。

表2 水資源利用效率影響因素指標(biāo)體系

(二)數(shù)據(jù)來源

文章研究數(shù)據(jù)主要來源為：2015～2019年長江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)水資源公報(bào)、《中國水資源公報(bào)》、長江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)統(tǒng)計(jì)年鑒、長江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)、長江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒和《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》等。缺失數(shù)據(jù)由相鄰兩年份插值所得。

三、研究方法

(一)熵權(quán)法

本文運(yùn)用熵權(quán)法對水資源綜合利用效率指標(biāo)體系進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，使其結(jié)果更加客觀合理。數(shù)據(jù)處理步驟如下：

(1)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理。由于文章構(gòu)建的水資源綜合利用效率指標(biāo)體系既包括正向指標(biāo)也包括負(fù)向指標(biāo)，不同指標(biāo)之間的量綱不同，因此在進(jìn)行測度之前，首先需要對評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，以消除指標(biāo)量綱的影響。采用極差法對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，具體如下：

正向指標(biāo)：

(1)

負(fù)向指標(biāo)：

(2)

其中，Xij為原始指標(biāo)數(shù)據(jù)矩陣，Xij表示第i個(gè)評(píng)價(jià)單元第j項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)值，max(Xj)和min(Xj)分別表示第j項(xiàng)指標(biāo)的最大值和最小值。

(2)計(jì)算第i個(gè)個(gè)體對第j項(xiàng)指標(biāo)的貢獻(xiàn)度：

(3)

(3)計(jì)算第j項(xiàng)指標(biāo)的信息效用值：

(4)

(4)確定評(píng)價(jià)指標(biāo)熵權(quán)：

(5)

(二)熱點(diǎn)分析法

局部自相關(guān)作為探索性空間數(shù)據(jù)分析(ESDA)的一種方法，是通過對現(xiàn)象或事物空間分布格局的探索，來發(fā)現(xiàn)單元空間高值或低值的聚集情況以及聚類方式。局部Getis-Ord Gi*熱點(diǎn)探測是一種典型的局部空間自相關(guān)分析方法，可以發(fā)現(xiàn)不同年份水資源利用效率的冷熱點(diǎn)分布。Gi*值接近0時(shí)，說明觀測值在該區(qū)域呈隨機(jī)分布；Gi*的絕對值越大，說明觀測值在該區(qū)域形成熱點(diǎn)區(qū)域；正的Gi*值指示高值的空間聚集，負(fù)的Gi*值則指示低值的空間聚集。

(三)Geodetector 模型

地理探測器是探究自然和經(jīng)濟(jì)社會(huì)空間表現(xiàn)分異性背后驅(qū)動(dòng)因子的工具，其q統(tǒng)計(jì)量用以表現(xiàn)空間分異性、探測解釋因子及變量間的交互關(guān)系，具有明確的物理含義且沒有線性假設(shè)。當(dāng)因變量Y和自變量X均為數(shù)值量時(shí)，對X進(jìn)行離散化轉(zhuǎn)換為類型值后，運(yùn)用地理探測器建立的Y與X之間的關(guān)系比經(jīng)典回歸更加可靠，客觀地探測了自變量對因變量的解釋(王勁峰等，2017)[25]。因此文章運(yùn)用地理探測器探測長江經(jīng)濟(jì)帶水資源利用效率差異背后的影響因子和因子間的交互作用機(jī)理，用q值度量：

(6)

四、結(jié)果與分析

(一)總體特征分析

總體來看，在我國生態(tài)文明建設(shè)和長江經(jīng)濟(jì)帶“共抓大保護(hù)、不搞大開發(fā)”的背景下，長江經(jīng)濟(jì)帶實(shí)現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展程度不斷提高，區(qū)域水資源利用效率不斷上升。長江經(jīng)濟(jì)帶整體水資源利用效率平均值呈逐年上升趨勢，由2015年的0.393上升至2019年的0.503，年上升率分別為8.3%、4.6%、5.2%、7.4%(見表3)。

表3 2015～2019年長江經(jīng)濟(jì)帶水資源綜合利用效率測度結(jié)果

為進(jìn)一步分析長江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)水資源利用效率變化趨勢，對比11省(市)間水資源效率變化差異，文章運(yùn)用Origin2021對長江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)水資源效率值繪制箱線圖進(jìn)行對比分析(見圖1)。

箱線圖的高度在一定程度上反映數(shù)據(jù)的波動(dòng)范圍，上下邊緣分別代表最大值和最小值，箱體部分的上下限分別表示組數(shù)據(jù)的上四分位數(shù)與下四分位數(shù)，箱體越扁則表示數(shù)據(jù)越集中。如圖1所示，長江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)在不同年份水資源利用效率變化差異顯著，其中上海和江蘇波動(dòng)幅度較小，其余省(市)均呈現(xiàn)出較大的波動(dòng)趨勢。結(jié)合表3可知，箱線圖的波動(dòng)幅度大也代表水資源利用效率得到較大幅度提升，11省(市)水資源利用效率取得明顯改善。具體來看，2015～2019年重慶水資源綜合利用效率提升幅度最大，由2015年0.488上升至2019年0.651，同時(shí)在2019年成為長江經(jīng)濟(jì)帶水資源利用效率最高的地區(qū)。就均值而言，長江經(jīng)濟(jì)帶不同省(市)差距明顯，江西省均值明顯低于其他省(市)，其中上游地區(qū)省份間水資源利用效率差異最大，下游地區(qū)省份水資源利用效率差異最小，不同區(qū)域內(nèi)省(市)差異呈現(xiàn)出由上游地區(qū)到下游地區(qū)逐漸縮小的空間格局。

圖1 長江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)2015～2019年水資源效率

(二)時(shí)空格局與局部空間集聚性分析

1.時(shí)空格局

根據(jù)水資源綜合利用效率評(píng)價(jià)方法得到11省(市)水資源利用效率指數(shù)，并將其劃分為低值區(qū)、較低值區(qū)、中值區(qū)、較高值區(qū)和高值區(qū)5類，采用GIS進(jìn)行空間可視化分析(見圖2)。

從時(shí)間維度來看，2015～2019年11省(市)水資源利用效率指數(shù)呈不斷上升趨勢，其中，8個(gè)(72.7%)省(市)指數(shù)變化值超過0.1，主要集中在上游和中游區(qū)域，變化率由高到低依次為江西(61.02%)、四川(50.39%)、湖南(46.43%)、湖北(37.83%)、云南(35.69%)、重慶(33.45%)、安徽(27.35%)、貴州(24.67%)、浙江(18.61%)、上海(7.72%)、江蘇(7.42%)，從提升幅度來看，中游地區(qū)>上游地區(qū)>下游地區(qū)。

從空間維度來看，11省(市)水資源利用效率區(qū)域差異較為顯著，三大區(qū)域均有水資源效率相對較高和較低的省份，下游地區(qū)以浙江、上海、江蘇為首，安徽相對較低；上游地區(qū)重慶和貴州顯著高于云南和四川；中游地區(qū)湖北高于湖南和江西。水資源利用效率總體保持下游地區(qū)>上游地區(qū)>中游地區(qū)的空間格局。

2.熱點(diǎn)分析

利用局部Getis-Ord Gi*熱點(diǎn)探測來說明水資源利用效率的局部空間自相關(guān)特征，發(fā)現(xiàn)不同年份水資源利用效率的熱點(diǎn)區(qū)域不同，熱點(diǎn)區(qū)域呈現(xiàn)由下游地區(qū)向上游地區(qū)遷移的趨勢(見圖3)。2015年熱點(diǎn)區(qū)域?yàn)橄掠蔚貐^(qū)上海和江蘇，無顯著冷點(diǎn)區(qū)域；2016年無顯著熱點(diǎn)區(qū)域和冷點(diǎn)區(qū)域；2017年熱點(diǎn)區(qū)域?yàn)樯虾＃?018年和2019年熱點(diǎn)區(qū)域?yàn)樯嫌蔚貐^(qū)四川，無顯著冷點(diǎn)區(qū)域。

(三)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活、生態(tài)用水效率變化趨勢分析

1.農(nóng)業(yè)用水效率變化趨勢分析

2015～2019年農(nóng)業(yè)用水效率除上海、江蘇有輕微下降外，其余省(市)呈逐年上升趨勢。中國作為傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)仍是我國用水量最大的生產(chǎn)部門，長江經(jīng)濟(jì)帶是我國重要的農(nóng)業(yè)區(qū)，農(nóng)業(yè)科學(xué)用水關(guān)系到長江經(jīng)濟(jì)帶經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展。近年來，長江經(jīng)濟(jì)帶農(nóng)業(yè)節(jié)水措施取得成效，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值提升的同時(shí)農(nóng)業(yè)灌溉效率不斷提高。2015～2019年江西省農(nóng)業(yè)用水效率常年處于最低位，主要是由于農(nóng)田灌溉畝均用水量較高，單位用水量的農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值較低，江西省應(yīng)進(jìn)一步改進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水措施，增加農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉面積，降低農(nóng)業(yè)單位面積用水量以提高農(nóng)業(yè)用水效率。

2.工業(yè)用水效率變化趨勢分析

長江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)工業(yè)用水效率均呈上升趨勢。萬元GDP用水量與萬元工業(yè)增加值用水量作為節(jié)水型社會(huì)的核心指標(biāo)之一，反映了經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的耗水量高低，直觀反映著節(jié)水政策的執(zhí)行效果是否切實(shí)體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展之中。長江經(jīng)濟(jì)帶各省(市)近年來萬元GDP用水量和萬元工業(yè)增加值用水量不斷降低，用水結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，工業(yè)用水效率不斷提升。2015～2019年浙江、上海和江蘇工業(yè)用水效率位列前三，湖南和江西工業(yè)用水效率常年位于11省(市)的末位，主要是由于萬元工業(yè)增加值用水量較高，工業(yè)用水重復(fù)利用率較低。

3.生活用水效率變化趨勢分析

2015～2019年長江經(jīng)濟(jì)帶各省(市)城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民人均生活用水量基本保持不變或小幅增加，各省(市)生活用水效率總體保持穩(wěn)定不變或略微降低的趨勢。四川城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民人均生活用水量遠(yuǎn)高于其它省(市)，導(dǎo)致其生活用水效率在長江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)中處于最低位，應(yīng)向周邊生活用水效率較高的省份云南和貴州學(xué)習(xí)，有效控制人均生活用水量，提高生活用水效率，促進(jìn)城市水資源可持續(xù)發(fā)展。隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)取得歷史性成就，城鎮(zhèn)生活用水也隨之增加、污染和浪費(fèi)，個(gè)別省份出現(xiàn)城鎮(zhèn)居民和農(nóng)村居民生活用水量增加，生活用水效率降低的趨勢，應(yīng)進(jìn)一步關(guān)注城鎮(zhèn)、農(nóng)村居民生活用水狀況，增強(qiáng)節(jié)水意識(shí)，創(chuàng)造節(jié)約用水的社會(huì)氛圍。

圖2 長江經(jīng)濟(jì)帶水資源效率時(shí)空格局變化

4.生態(tài)用水效率變化趨勢分析

長江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)生態(tài)環(huán)境用水效率均呈上升趨勢。生態(tài)環(huán)境用水效率從高到低依次為貴州>湖南>湖北>重慶>安徽>浙江>云南>江蘇>江西>四川>上海。其中，上海2015～2019年生態(tài)環(huán)境水資源效率均顯著低于其他省份，主要由于其生態(tài)環(huán)境用水效率指標(biāo)中，地表水達(dá)到或好于Ⅲ類水體比例值在11省(市)中歷年處于最低值。經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展加劇了上海河流污染的嚴(yán)峻情勢，近年來上海市不斷加大截污治污力度，地表水環(huán)境質(zhì)量持續(xù)改善，但地表水環(huán)境氮磷污染問題仍然突出，已成為上海市水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)一步提升的關(guān)鍵因素之一。上海作為長三角地區(qū)核心都市，應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮自身在經(jīng)濟(jì)、科技和教育方面的優(yōu)勢，加大環(huán)保投入，不斷拓寬科研攻關(guān)和人才培養(yǎng)的渠道以提升水環(huán)境狀況。

圖3 長江經(jīng)濟(jì)帶水資源效率熱點(diǎn)分析

5.水資源綜合利用效率變化趨勢分析

從水資源綜合利用效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(見表1)和測度結(jié)果(見表3)可知，各省份水資源利用效率差異主要受農(nóng)業(yè)用水效率和工業(yè)用水效率影響，農(nóng)業(yè)用水效率和工業(yè)用水效率在水資源利用效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系中權(quán)重最大，且在各省(市)之間農(nóng)業(yè)用水效率和工業(yè)用水效率差異最大。

五、影響因素分析

(一)因子探測

根據(jù)長江經(jīng)濟(jì)帶水資源利用效率影響因素指標(biāo)體系(見表2)，使用Arcgis軟件將各影響因子原始數(shù)據(jù)根據(jù)自然斷點(diǎn)法劃分為5類進(jìn)行離散化處理后，運(yùn)用地理探測器對其進(jìn)行因子探測分析，識(shí)別長江經(jīng)濟(jì)帶水資源利用效率時(shí)空分異主要驅(qū)動(dòng)因子，測算結(jié)果(見表4)列出2015年、2017年、2019年3個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)及2015～2019年各影響因子多年平均q值。

由表4可知，不同影響因子對長江經(jīng)濟(jì)帶水資源綜合利用效率影響程度不同，且各影響因子在不同年份的影響程度變化較大。其中水資源總量(x8)、年末常住人口城鎮(zhèn)化率(x4)、濕地面積占轄區(qū)面積比重(x22)、每萬人口授權(quán)發(fā)明專利擁有量(x14)、每萬人擁有社會(huì)工作專業(yè)人才數(shù)(x16)、人均地區(qū)生產(chǎn)總值(x2)、萬人擁有規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)R&D人員全時(shí)當(dāng)量(x12)、第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占GDP比重(x5)、外商直接投資項(xiàng)目(x19)、就業(yè)人員中受過高中及以上教育的人員占比(x17)和外商投資企業(yè)占規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)數(shù)量比重(x18)等有均值大于0.5的較高q值，表明這些變量在決定長江經(jīng)濟(jì)帶水資源綜合利用效率格局中起著重要作用。

圖4 長江經(jīng)濟(jì)帶分部門水資源效率變化

表4 長江經(jīng)濟(jì)帶水資源利用效率影響因子探測

水資源總量(x8)多年q均值為0.762，成為決定水資源利用效率時(shí)空格局中最重要的影響因素，且影響程度由2015年第九位(0.671)上升到2019年第二位(0.777)，以q均值0.762在所有影響因素中排名第一。同時(shí)另一關(guān)于水資源可得性的指標(biāo)人均水資源量(x6)多年q均值為0.496，由2015年第十七位(0.399)上升至2019年第三位(0.749)，水資源稟賦對水資源利用效率時(shí)空差異的決定性作用逐年增強(qiáng)且不容忽視。水資源總量以及人均水資源量的多少負(fù)相關(guān)影響地區(qū)的用水效率，水資源量越多造成水資源利用效率越低下，因此水資源稟賦越強(qiáng)的省份更應(yīng)注重生產(chǎn)、生活、生態(tài)水資源的高效利用，加大節(jié)水力度，提高節(jié)水相關(guān)技術(shù)，使水資源量在省(市)間合理分配以使水資源使用效益最大化。

年末常住人口城鎮(zhèn)化率(x4)以多年平均q值0.733排在第二位，說明城市化發(fā)展水平對水資源利用效率有較強(qiáng)的解釋力，同時(shí)城鎮(zhèn)化水平差異對水資源利用效率差異的解釋力不斷增強(qiáng)，應(yīng)進(jìn)一步提高各省(市)的城鎮(zhèn)化水平。城市化在快速發(fā)展的同時(shí)，在一定程度上加大了水資源使用的緊缺性，在有限水資源約束下水資源利用效率得到進(jìn)一步提升。總體來看，長江經(jīng)濟(jì)帶下游地區(qū)城市化發(fā)展水平和質(zhì)量優(yōu)于中游和上游地區(qū)，在快速城市化進(jìn)程中更加注重水資源的優(yōu)化配置，使水資源使用效率不斷提高，因此城鎮(zhèn)化水平差異成為長江經(jīng)濟(jì)帶水資源利用效率時(shí)空分異的主要影響因素。

濕地面積占轄區(qū)面積比重(x22)保持多年連續(xù)q值大于0.7的上升趨勢，以多年平均q值0.720排在第三位，同時(shí)森林覆蓋率(x21)q值也有上升趨勢。濕地面積占轄區(qū)面積比重(x22)和森林覆蓋率(x21)從生態(tài)系統(tǒng)考察長江經(jīng)濟(jì)帶各省(市)生態(tài)保護(hù)情況，在嚴(yán)格保護(hù)生態(tài)環(huán)境的前提下全面提高水資源利用效率，同時(shí)山林湖水草的綠色和諧發(fā)展進(jìn)一步推動(dòng)水資源的高效利用。濕地面積占轄區(qū)面積比重(x22)和森林覆蓋率(x21)與水資源總量(x8)和人均水資源量(x6)等自然資源因素對長江經(jīng)濟(jì)帶水資源利用效率時(shí)空分異的影響逐漸增強(qiáng)。

每萬人口授權(quán)發(fā)明專利擁有量(x14)、萬人擁有規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)R&D人員全時(shí)當(dāng)量(x12)和科學(xué)技術(shù)支出占地方一般公共預(yù)算支出比重(x13)多年平均q值分別為0.681、0.650和0.433，反映出創(chuàng)新能力對長江經(jīng)濟(jì)帶水資源利用效率分異也具有顯著的影響作用。每萬人口授權(quán)發(fā)明專利擁有量(x14)體現(xiàn)了研發(fā)成果的市場價(jià)值和競爭力，反映出創(chuàng)新產(chǎn)出的專利質(zhì)量；萬人擁有規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)R&D人員全時(shí)當(dāng)量(x12)反映了自主創(chuàng)新人力投入的規(guī)模和強(qiáng)度；科學(xué)技術(shù)支出占地方一般公共預(yù)算支出比重(x13)作為政府對科技創(chuàng)新投入的重要體現(xiàn)之一，衡量政府對創(chuàng)新的直接投入力度，整體反映出創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)對提高水資源利用效率效果明顯。

每萬人擁有社會(huì)工作專業(yè)人才數(shù)(x16)和就業(yè)人員中受過高中及以上教育的人員占比(x17)以q均值0.667和0.572分別排在第五位和第十位，反映了社會(huì)服務(wù)能力水平的高低和就業(yè)人口受教育狀況，從社會(huì)層面反映出社會(huì)教育服務(wù)能力也是長江經(jīng)濟(jì)帶水資源利用效率時(shí)空分異的重要主導(dǎo)因子。

人均地區(qū)生產(chǎn)總值(x2)和第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占GDP比重(x5)q值為0.654和0.644，分別排在第六位和第八位，表示經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平是水資源利用效率分異的重要影響因素。較高的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平伴隨著較高的城鎮(zhèn)化率，耗水量較高的農(nóng)業(yè)比重小，非農(nóng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平高，同時(shí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越高，也擁有較高的投資管理和技術(shù)水平，使單位水資源的產(chǎn)出更高，水資源效率提高。而對于經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)的地區(qū)農(nóng)業(yè)比重高，第三產(chǎn)業(yè)比例較小，技術(shù)管理水平相對落后，導(dǎo)致水資源利用方式粗放，水資源利用效率低下。

外商直接投資項(xiàng)目(x19)和外商投資企業(yè)占規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)數(shù)量比重(x18)q均值分別為0.599和0.529，在影響因子中排名第九位和第十一位，表明區(qū)域?qū)ν忾_放水平對水資源利用效率時(shí)空分異有一定的解釋力。外商投資通過先進(jìn)管理和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)溢出效應(yīng)降低工業(yè)用水強(qiáng)度，提高工業(yè)用水效率，推動(dòng)了區(qū)域水資源合理配置和高效利用。

綜上，在影響長江經(jīng)濟(jì)帶水資源利用效率時(shí)空分異的驅(qū)動(dòng)因子中，除水資源稟賦對水資源利用效率是負(fù)向驅(qū)動(dòng)外，其他因素均為正向驅(qū)動(dòng)；自然資源因素的影響程度上升，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)因素的影響下降，但經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平對水資源利用效率的影響力仍然顯著，應(yīng)在快速城鎮(zhèn)化的同時(shí)不斷加大創(chuàng)新投入，提高節(jié)水技術(shù)，增強(qiáng)社會(huì)服務(wù)能力以提高水資源使用效率，同時(shí)應(yīng)增強(qiáng)水資源稟賦強(qiáng)的省(市)的節(jié)水意識(shí)，注重生態(tài)保護(hù)，促進(jìn)人與自然和諧共生。

(二)交互探測

通過計(jì)算和比較單因子與雙因子疊加后的q值，進(jìn)行兩因子作用于因變量的交互探測，發(fā)現(xiàn)任意兩個(gè)因子交互作用后的q值都要大于第一種因子的獨(dú)自作用(見表5)，說明任意兩個(gè)因子的交互作用都會(huì)增強(qiáng)對長江經(jīng)濟(jì)帶水資源利用效率空間分異的解釋力，各影響因子之間的交互作用均為增強(qiáng)關(guān)系，不存在獨(dú)立影響或減弱關(guān)系，即長江經(jīng)濟(jì)帶水資源利用效率空間差異是受多個(gè)因子共同作用的結(jié)果。

表5 長江經(jīng)濟(jì)帶水資源利用效率影響因子交互探測

六、結(jié)論與政策啟示

(一)結(jié)論

在構(gòu)建水資源綜合利用效率評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和影響因素指標(biāo)體系的基礎(chǔ)上，運(yùn)用熵權(quán)法對長江經(jīng)濟(jì)帶2015～2019年的水資源綜合利用效率進(jìn)行測度并進(jìn)行空間探索性分析，利用地理探測器模型識(shí)別了長江經(jīng)濟(jì)帶省(市)間水資源利用效率時(shí)空分異的影響因素。結(jié)果表明：

(1)2015～2019年長江經(jīng)濟(jì)帶水資源綜合利用效率由0.393上升至0.503，水資源利用效率總體提升了28%，長江經(jīng)濟(jì)帶水資源利用效率呈現(xiàn)逐步上升態(tài)勢；從長江經(jīng)濟(jì)帶上中下游地區(qū)來看，水資源綜合利用效率平均值表現(xiàn)為下游地區(qū)>上游地區(qū)>中游地區(qū)，上中下游不同區(qū)域內(nèi)省(市)差異呈現(xiàn)出由上游地區(qū)到下游地區(qū)逐漸縮小的空間格局；分省(市)來看，長江經(jīng)濟(jì)帶各省(市)水資源利用效率差距明顯，但均呈穩(wěn)定上升趨勢。

(2)從農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活和生態(tài)用水效率來看，2015～2019年長江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活和生態(tài)用水效率均呈上升趨勢，生產(chǎn)、生活、生態(tài)用水效率不斷提升；農(nóng)業(yè)用水效率和工業(yè)用水效率主導(dǎo)水資源綜合利用效率的高低。

(3)2015～2019年長江經(jīng)濟(jì)帶熱點(diǎn)區(qū)域呈現(xiàn)由下游地區(qū)向上游地區(qū)遷移的趨勢。2015年熱點(diǎn)區(qū)域?yàn)橄掠蔚貐^(qū)上海和江蘇，無顯著冷點(diǎn)區(qū)域；2016年無顯著熱點(diǎn)區(qū)域和冷點(diǎn)區(qū)域；2017年熱點(diǎn)區(qū)域?yàn)樯虾＃?018年和2019年熱點(diǎn)區(qū)域?yàn)樯嫌蔚貐^(qū)四川，無顯著冷點(diǎn)區(qū)域。

(4)影響長江經(jīng)濟(jì)帶水資源利用效率時(shí)空分異的因素，其解釋力從大到小依次為水資源總量、年末常住人口城鎮(zhèn)化率、濕地面積占轄區(qū)面積比重、每萬人口授權(quán)發(fā)明專利擁有量、每萬人擁有社會(huì)工作專業(yè)人才數(shù)、人均地區(qū)生產(chǎn)總值、萬人擁有規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)R&D人員全時(shí)當(dāng)量、第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占GDP比重、外商直接投資項(xiàng)目、就業(yè)人員中受過高中及以上教育的人員占比和外商投資企業(yè)占規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)數(shù)量比重。各項(xiàng)因子之間的交互作用均大于獨(dú)自影響的作用，自然資源因素對長江經(jīng)濟(jì)帶水資源利用效率時(shí)空分異的影響逐漸增強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)因素影響力逐漸減弱，但仍有顯著影響。

(二)政策啟示

目前，受自然地理環(huán)境及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差異等影響，長江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)水資源綜合利用效率還存在較大差異且有較大提升空間。因此，研究的政策啟示有：

(1)各省(市)應(yīng)結(jié)合實(shí)際用水情況，因地制宜，采取科學(xué)合理的農(nóng)業(yè)用水和工業(yè)用水政策。長江經(jīng)濟(jì)帶作為一個(gè)跨度較大的區(qū)域，上中下游地區(qū)自然經(jīng)濟(jì)社會(huì)條件都存在較大差異，因此各省(市)需要綜合考慮各方面因素，實(shí)施有利于本省(市)水資源高效利用的用水政策。同時(shí)長江經(jīng)濟(jì)帶各省(市)應(yīng)打破行政壁壘，加強(qiáng)省(市)間合作，學(xué)習(xí)借鑒有利于提高用水效率的先進(jìn)技術(shù)和管理方法。尤其是鄰近省(市)，自然社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件差異相對較小，在供水和用水方面具有一定的相似性，更應(yīng)加強(qiáng)交流合作，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)共享，提升區(qū)域整體水資源利用效率。

(2)在城鄉(xiāng)居民生活用水方面，應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)城鄉(xiāng)居民用水管理，建立健全用水管理法律法規(guī)，統(tǒng)籌規(guī)劃城市人口與水資源利用的關(guān)系，促進(jìn)城市健康發(fā)展。加強(qiáng)節(jié)水宣傳力度，多渠道廣泛深入開展節(jié)水宣傳教育，普及節(jié)水知識(shí)，同時(shí)推廣節(jié)水措施，推進(jìn)節(jié)水型家庭、節(jié)水型城市、節(jié)水型社會(huì)的建立，促進(jìn)城市人口與城市水資源、生態(tài)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展。

(3)加強(qiáng)城市污水處理的環(huán)境保護(hù)措施。在水資源生態(tài)環(huán)境效率方面，各省(市)應(yīng)健全區(qū)域環(huán)境執(zhí)法監(jiān)管制度，加大執(zhí)法力度，重視源頭防控和全程監(jiān)管，構(gòu)建區(qū)域水污染信息監(jiān)測共享網(wǎng)絡(luò)，定期發(fā)布水質(zhì)污染信息，提高水環(huán)境整體狀況；進(jìn)一步深化長三角區(qū)域水污染防治協(xié)作機(jī)制，強(qiáng)化聯(lián)防聯(lián)控，大力推進(jìn)重點(diǎn)流域和省(市)內(nèi)重點(diǎn)水域的水源地保護(hù)和黑臭水體整治工作，鼓勵(lì)公眾參與和監(jiān)督，加快推進(jìn)水環(huán)境治理。