河北、山东、河南三省农用水资源
配置效率及其可持续性分析
朱立志
华北是我国目前缺水最为严重的地区，本项研究将分析河北、山东、河南三省农用水资源的配置效率及其可持续性。
一、农用水资源配置效率
（一）农用水资源配置效率模型
式中：Wj为j地区农业用水量，ai为j地区各种灌溉地耗水系数，Ai为j地区各种灌溉地面积，bi为j地区各种水产养殖补水系数，Bi为j地区各种水产养殖面积，ci为j地区各种牲畜用水系数，Ci为j地区各种牲畜头数；Y表示产出， 表示农业用水量， 表示耕地面积， 表示劳动力， 表示物质投入， 分别为农业用水量投入产出弹性；S为水资源配置洛伦茨系数，yj为j地区的产出；Rj为j地区的水资源配置结构偏差。
模型运算的直接输出结果为：农业用水量、水资源投入产出弹性、水资源利用洛伦茨系数和水资源利用结构偏差。农业用水量不仅本身能反应水资源配置情况，而且是进一步分析的依据；水资源投入产出弹性能反应水资源利用边际性，水资源利用洛伦茨系数能反应水资源利用布局的合理性并决定是否需要进行水资源利用结构偏差分析，水资源利用结构偏差能反映提高水资源利用率的潜力并给出重新调整水资源配置的方向。
（二）农业用水量估算（亿立方米）
年份
河北省
山东省
河南省
2000
176.71
179.33
129.00
2001
175.71
178.84
129.06
2002
170.51
176.77
129.54
2003
167.58
174.40
128.63
上表是在各省份的地市用水量估算的基础上汇总整理出来的。可以看出，近年来的农业用水量变化不大。因此，需要通过各省的地市截面数据来分析农业用水量的变化效应。
（三）水资源投入产出弹性
采用处理截面数据的固定影响模型，结合广义最小二乘法回归，通过Eviews运算，得出华北三省的农用水资源投入产出弹性（括号内为t检验值）分别为：河北省，-0.676（-6.64）；山东省，0.069（5.72）；河南省，0.928（5.96）。
结合下表的数据，可得分析结论：河北省由于平均用水量过高和农业用水产值率过低，导致用水量的增加已不能带来农业总产值的增加，这也是河北省的农用水资源投入产出弹性为负值的主要原因；相反，河南省的平均用水量较低和农业用水产值率较高，是水资源投入产出弹性为较高正值的主要原因，增加用水量能够带来农业总产值的明显增加；山东省的情况与河南省类似，但平均用水量较河南省高、农业用水产值率较河南省低，用水量的提高带来农业总产值的增加幅度比河南省小。
2000～2003年间的农业用水产值率和平均用水量
河北省
山东省
河南省
农业用水产值率(元/立米)
10.60
16.84
17.49
平均用水量(立方米/公顷)
3881.8
3123.1
2707.1
（四）水资源利用的洛伦茨系数
下表是我们计算出的华北三省农用水资源利用的洛伦茨系数，该系数值越小，反映该省的水资源在地市之间的横向配置的合理性越强。可以看出，河北省水资源的地市间横向配置相对于其他两省较为合理些，但整体来看，三省的农用水资源配置都不理想。
农用水资源利用的洛伦茨系数
年份
河北省
山东省
河南省
2000
0.732
0.840
0.863
2001
0.756
0.839
0.808
2002
0.755
0.830
0.803
2003
0.758
0.830
0.815
（五）水资源利用结构偏差
河北省
1、唐山市，2、石家庄市，3、廊坊市，4、承德市，5、秦皇岛市，6、保定市，7、邯郸市，8、张家口市，9、沧州市，10、衡水市，11、邢台市
山东省
1、烟台市，2、威海市，3、青岛市，4、临沂市，5、日照市，6、潍坊市，7、济南市，8、淄博市，9、泰安市，10、枣庄市，11、莱芜市，12、东营市，13、济宁市，14、滨州市，15、德州市，16、荷泽市，17、聊城市
河南省
1、郑州市，2、南阳市，3、洛阳市，4、许昌市，5、三门峡市，6、焦作市，7、鹤壁市，8、济源市，9、漯河市，10、平顶山市，11、安阳市，12、濮阳市，13、开封市，14、新乡市，15、信阳市，16、驻马店市，17、周口市，18、商丘市
水资源利用结构偏差能反映各地市提高农用水资源利用效率的潜力并给出重新调整水资源配置的方向。在上面各省的地市农用水资源利用结构偏差排序中，排在前面的地市的水资源利用效率相对较高，表明排在后面的地市急需提高水资源利用效率；如果要设计水资源重新配置方案，调配方向应与排序相反。例如，山东省沿黄河的各地市，除济南、淄博、泰安市外，农用水资源利用效率都偏低，因此，可考虑出台相应措施，使这些地市让出一定的水资源量给其他地市，以提高山东省农用水资源总体利用效率。
由于调水存在着运输成本和水资源损耗，所以提高全省水资源利用效率应以地市内的部门布局调整为主，地市间的空间布局为辅，即以调整农业生产结构和加强节水技术的应用作为提高全省农用水资源总体利用效率的主要途径。
二、农用水资源配置的可持续性研究
（一）耦合效应分析模型
采用耦合效应分析法，对水资源—经济耦合指数进行计算，进而判断农用水资源配置的可持续性。耦合效应分析模型为：
上式中，RWE为水资源—经济耦合指数, RW为水资源利用综合指数变化率，RE为经济综合指数变化率；CWi为水资源利用综合指数，i选择0或1，0为基期，1为报告期，Pji和Wj分别为j指标的得分和权重；同样，CEi为经济综合指数，i选择0或1，0为基期，1为报告期，Tji和Mj分别为j指标的得分和权重。
模型中的综合指数是通过层次分析法对相关指标进行综合指数化得到，其中，水资源利用综合指数的对应指标是：有效灌溉率、节水灌溉比例、农业用水产值率、水资源利用洛伦茨系数；经济综合指数的对应指标是：农业GDP、农林牧渔总产值、农民人均纯收入、单位耕地农业产值。
（二）水资源—经济耦合效应分析
当水资源利用综合指数变化率和经济综合指数变化率大于零，水资源—经济耦合指数小于1时，表明水资源配置合理，利用效率高，具有可持续性，而当该指数大于1时则相反，指数值越大，经济发展越超前，水资源的利用越不可持续；当水资源利用综合指数变化率小于零时，无论经济综合指数变化率和耦合指数如何，水资源的利用都为不可持续。
2000～2003年间的农用水资源—经济耦合效应分析
河北省
山东省
河南省
水资源利用综合指数变化率
0.1214
0.0925
-0.0016
经济综合指数变化率
0.1389
0.1281
0.0512
水资源—经济耦合指数
1.1442
1.3848
32.0804
由上表可以看出，近几年来，河北省总体来看，水资源利用综合水平和经济综合水平都在提升，但水资源利用综合水平提升的速度较慢，耦合指数大于1，表明经济发展超前于水资源利用效率的提高，存在农用水资源利用的不可持续性。山东省的状况与河北省类似，但水资源增效的势头和经济发展的速度都比河北省弱。河南省农用水资源利用综合水平下降，经济综合水平上升的幅度也不大，表明水资源利用存在较为严重的不可持续性。
结合下表中节水灌溉比例数据，可以看出，节水灌溉比例越高，水资源利用模式越趋于合理（水资源利用综合指数变化率越高），即水资源节约措施的强弱，是形成理想的水资源增效型经济发展模式的关键。
节水灌溉比例（%）
年 份
河北省
山东省
河南省
2000
44
34
20
2001
46
35
22
2002
49
36
22
2003
52
38
24
三、简要结论
1、从水资源投入产出弹性分析来看，河北省农业用水量的提高已不能带来农业总产值的增加，今后应着重扭转其单位用水量过高和水资源产值率过低的局面。河南省农业用水量的提高虽然仍能带来农业总产值的增加，但是从耦合效应分析结果来看，又呈现出最不理想的水资源非增效型的弱经济发展模式，尽管河南省目前还处于用水效率比较高的状况，但从近几年的发展趋势来看，潜在危机很大。
2、洛伦茨系数分析表明三省的农业用水有效配置都不够理想，应适当调整地市间的农用水总量调配方案。可依据水资源利用结构偏差分析，把握水资源调整配置的方向。此外，依据水资源利用结构偏差分析，还可确定各地市提高水资源利用效率的潜力。
3、耦合效应分析结果表明，近几年来，河北、山东、河南三省在水资源增效方面的工作都很不理想，这与三省的严重缺水状况是很不相称的。由于水资源节约措施的强弱是形成理想的资源增效型经济发展模式的关键,今后这些省份要加大力度实施有效的节水措施。
（责任编辑：朱希刚）
