长江流域水资源利用效率及影响因素研究--基于Shephard水资源距离函数

分析长江流域水资源利用效率、时空分布特征及影响因素,对于解决长江流域水资源问题和促进长江经济带发展至关重要。为科学评价长江流域水资源利用效率及空间分布差异,以2012—2020年长江流域11个省(市、自治区)为研究对象,构建Shephard水资源距离函数的随机前沿模型,对长江流域水资源利用效率及影响因素进行实证分析并探究长江流域水资源利用效率时空分异特征。研究表明:1)通过计算水足迹发现,长江流域各省水足迹消费总量趋于稳定,上游省份用水量较少,中下游省份水资源消费量较大,省际水足迹总量差异显著,农业生产是水足迹主要的来源,其次是工业用水;2)运用Shephard水资源距离函数的随机前沿模型计算长江流域水资源利用效率发现,省与省之间差异显著,空间上呈现“中游低,上下游高”的特征,并有逐年降低的趋势;2012—2020年上游省份水资源利用效率自西向东递减,中下游省份水资源利用效率在低水平上保持稳定并有降低趋势;3)选取的影响因素指标系数均通过了显著性检验,水资源禀赋的系数显著为负,表明人均水资源拥有量提高对长江流域水资源利用效率有正向促进作用;经济发展水平的系数显著为负,表明经济发展对水资源效率提升有推动作用;城镇化率的系数显著为负,表明城镇化水平越高,水资源的利用效率高,但影响程度较低;而第三产业占GDP的比重的系数显著为正,表明产业结构调整对水资源利用效率起抑制性作用。最后针对研究结果,提出以下对策建议:建立跨部门协调机制,加强水资源管理和监测;推动区域合作,加强信息共享;优化产业结构,促进可持续发展。

农业绿色水资源利用效率及其影响因素研究

农业绿色水资源利用效率的提升对于缓解水资源供需矛盾、改善区域水环境质量以及保障农业可持续发展具有重要意义。基于方向距离函数,构建了包含面源污染非期望产出的农业绿色水资源利用效率评价模型,并对2003-2018年我国大陆地区31个省份效率结果的时空特征和驱动贡献进行测算;在此基础上,使用固定效应模型实证检验了我国农业绿色水资源利用效率的影响因素。研究发现:(1)研究期内,我国农业绿色水资源利用效率经历了波动下降、快速上升和上升收敛3个阶段,且大部分省份效率水平有所上升,省际差异不断缩小。(2)技术进步是导致农业绿色水资源利用效率变化的主要贡献来源,而技术效率提升对效率变化的驱动贡献较小。(3)水资源供给压力、农田水利建设水平与农业绿色水资源利用效率具有显著正相关关系,而水资源需求水平、政府管控力度以及耗水作物在农业生产体系中比重的增加则会抑制效率水平提升。研究认为,应从同步扩大技术进步和技术效率贡献以及协调使用市场机制和政府调控手段两个方面实现农业绿色水资源高效利用。

中国区域全要素水资源利用效率及其影响

在深入践行“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治水思路下,科学有效地评估我国区域全要素水资源利用效率,对于完善当前治水水平具有重要的意义。基于全要素分析框架,将水足迹纳入投入产出指标体系,构建Shephard水资源距离函数,结合SFA模型测度了我国2003—2018年全要素水资源利用效率,结果表明:我国水足迹总量呈波动上升趋势,在2010年后增长趋势逐渐放缓,区域间水足迹平均值和年均增长率存在显著差异;我国全要素水资源利用效率不高,具有东高西低特征,全国及东、中、西部均呈下降—上升—下降—上升的W形变化趋势,呈现从西北向东南地区逐步提升趋势;环境规制与全要素水资源利用效率呈现U形关系,经济发展水平、技术水平、贸易结构、产业结构以及用水结构对我国全要素水资源利用效率具有正向促进作用,城镇化则具有负向促进作用。最后根据研究结果提出相关政策建议。

资源环境约束下农业用水效率及成本分析

以1998-2015年30个省份的农业生产投入、产出及面源污染数据为研究样本,在DEA方向性距离函数及其分解方法的分析框架内,评估了水资源成本效应以及农业生产效率的影响因素.研究发现:(1)在环境约束的情况下,农业用水效率损失严重;(2)技术效率水平低是造成农业用水持续增加的主要原因;(3)技术进步是缓解农业用水成本增加的主要途径.因此,提出了发展节水农业、推动硬性技术进步、加大软性技术的应用等应该是在环境约束下提高我国农业用水效率、降低农业用水成本的主要方向.

环洞庭湖农业种植区水资源环境效率空间差异研究

为评价环洞庭湖农业种植区水资源环境效率,通过种植业结构调整和农业节水灌溉确保湖区农业用水安全,以环洞庭湖区岳阳、常德、益阳3市16县(市、区)为研究区域,选取2019年农业水资源利用的经济效益和环境效益的相关指标,应用基于方向距离函数的Luenberger生产率模型,计算环洞庭湖典型生态区主要种植模式的环境效率,估算16个县(市、区)的整体环境效率的空间差异。结果表明:1)环洞庭湖16个县(市、区)4种典型种植模式环境效率(LEI)存在明显差异;2)四口河岸地区农业水资源相对环境效率较低。最后提出实施湖区种植业农药化肥减量增效、优化湖区水稻+种植模式、加强四口流域水利工程建设、推进高标准农田节水灌溉等对策建议。

基于聚类分析的水资源利用区划方法

针对水资源区划覆盖面积不全面、功能定位不准确、定性判断不客观等问题,提出了一种基于K-means聚类算法的水资源利用区划方法.通过分析水资源利用区划现状,构建指标体系反映水资源系统特征,采用主成分分析法降低系统复杂度,研究了主成分之间的相似性,利用欧式距离进行聚类优化水资源功能区布局.以大渡河流域为例进行水资源功能区划实验,结果表明,所提方法能够确定水资源功能一级区的类别,提高了区划方法的科学性、实用性和客观性.

污染排放约束下中国农业水资源效率的区域差异与影响因素

应用数据包络分析(DEA)构建了非径向方向性距离函数模型,采用全要素水资源效率的测度思路,对污染排放约束下中国分省份及区域的农业水资源效率进行了测度,并采用Bootstrap断尾回归模型对污染排放下农业水资源效率的影响因素进行了实证研究。2011年、2012年全国平均农业水资源效率分别为0.693、0.671,全国一半以上的省份未达到生产前沿。在八大区域中,北部沿海和黄河中游地区的农业水资源效率最高,西北地区和东北地区的农业水资源效率处于低水平。在诸多影响因素中,农田水利建设和环境规制对于提升我国农业水资源效率具有显著的促进作用,而水资源丰裕程度则具有显著的负面影响。

水资源与水环境双重约束下的中国工业效率——基于2000-2010年省际数据的经验研究

将工业用水、工业废水排放和工业产出纳入统一分析框架,运用SBM方向性距离函数对2000-2010年中国30个省份水资源与水环境双重约束下的工业效率进行了测度,并对效率的影响因素进行了回归分析。研究发现,如果将水资源和水环境因素考虑在内,上海等6个省份的工业效率始终处于最佳实践边界,黑龙江等省份的效率水平则相对较低。从地区角度看,东部地区水资源与水环境双重约束下的工业效率最高,西部次之,中部地区最低,且大部分地区效率提升进程自2004年之后出现停滞。回归结果显示,国有工业占比、资本—劳动比、FDI、对外贸易和人均水资源使用量五项指标对水资源与水环境双重约束下的工业效率存在一定负向影响。同时,经济发展程度和工业废水排放达标率对效率提升具有一定积极作用。

中国水资源利用效率及其影响因素研究——基于Shephard水资源距离函数

科学地评价我国水资源利用效率的地区差异,对推进社会可持续发展具有重要意义。将水足迹作为投入指标纳入水资源利用效率的分析框架之中,提出Shephard水资源距离函数,并依据2009—2018年我国大陆30个省份(西藏除外)的面板数据,运用基于Shephard水资源距离函数的随机前沿分析模型对我国区域的水资源利用效率及其影响因素进行了实证分析。结果表明(:1)在研究期间,我国水足迹总量及其年增长率均有较大的波动,我国各省份的水足迹总量之间的差异较为明显(;2)东部、中部、西部的水资源利用效率存在显著差异,呈现出自东向西依次递减的区域分布特点(;3)经济发展水平与水资源利用效率呈正相关,水资源禀赋、城镇化进程和产业结构(第三产业比重)均与水资源利用效率呈负相关。研究结果有利于探寻促进我国水资源可持续利用和统筹协调发展的有效途径。

不同情景模式下雄安新区的水资源利用效率和节水潜力分析

雄安新区是千年大计、国家大事,水资源短缺与水体污染成为制约其发展的主要问题。从水资源利用效率及节水潜力视角出发,以深圳发展历程为标杆,结合情景分析与方向性距离函数等模型,展示到2035年不同情景的雄安水资源利用效率及节水潜力发展图景和路径。研究表明:从利用效率看,在基准、起步、建成情景下雄安呈现出由低效率区到较高效率区再到高效率区的变化态势。从节水潜力看,效率改善空间减小、技术落差比增加等表明雄安节水潜力得到充分挖掘。杜绝污水直排、积极发展污水处理技术、优化新区产业结构等是促使水资源利用效率提高的有效手段,是雄安实现绿色生态发展的重要保障。