倍差法分析供水工程對區(qū)域經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)

楊麗娜，馬傳波，王 鑫，何建航

（遼寧省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，110006，沈陽）

隨著水資源短缺對遼寧省葫蘆島市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的制約作用不斷凸顯，要求分析供水工程建設(shè)對區(qū)域經(jīng)濟(jì)的影響，為建設(shè)新水源提供決策依據(jù)。然而，單純比較供水工程建設(shè)前后經(jīng)濟(jì)總量的增長是不科學(xué)的，因?yàn)榻?jīng)濟(jì)總量的增長很難單純歸結(jié)于供水工程的建設(shè)，其他因素（如，資本和勞動(dòng)的增加、技術(shù)進(jìn)步等）也對經(jīng)濟(jì)總量的增長產(chǎn)生重要影響。倍差法是政策分析和工程評估中廣為使用的一種計(jì)量經(jīng)濟(jì)方法，用于估計(jì)一項(xiàng)政府政策或一個(gè)公共工程給政策或工程作用對象帶來的凈影響；倍差法能較科學(xué)地測量出供水工程建設(shè)對經(jīng)濟(jì)總量的影響。本文將利用DID分析方法，橫向縱向?qū)Ρ确治銎缴焦┧こ探ㄔO(shè)前后社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的差異，以量化水資源對區(qū)域經(jīng)濟(jì)主要指標(biāo)的影響度，為評價(jià)供水工程建設(shè)必要性提供數(shù)理依據(jù)。

一、倍差法（difference in differences）的基本思路

倍差法的基本分析思路，是將調(diào)查樣本分為兩組，一組是政策或工程作用對象，即所謂“作用組”，一組是非政策或工程作用對象，即“對照組”。根據(jù)作用組和對照組在政策或工程實(shí)施前后的相關(guān)信息，計(jì)算作用組和對照組在政策或工程實(shí)施前后同一指標(biāo)（如收入）的變化量（收入增長量），然后計(jì)算上述兩個(gè)組之間變化量的差值 （即所謂的 “倍差值”），來反映政策或工程對處理組的凈影響。

二、具體分析步驟

根據(jù)DID（倍差法）分析方法的基本原理，首先，將葫蘆島市的縣（區(qū)）按是否接受平山供水工程供水分為A組（作用組）和B組（對照組）。其中，變量P是衡量縣（區(qū)）是否受平山供水工程影響的虛擬變量，如受供水工程影響則P等于1，否則等于0；變量T代表樣本數(shù)據(jù)是否來自供水工程建成后那個(gè)時(shí)期的虛擬變量，如果是建成后的數(shù)據(jù)，T等于1，否則該變量等于0。ε為擾動(dòng)項(xiàng)，代表其他無法觀察到的沒有控制的影響收入的因素。δ為影響系數(shù)。從而建立以下縣（區(qū)）GDP的簡單DID模型：

其中，

從模型（1），我們可以得到供水工程受益縣（區(qū)）和非供水工程受益縣（區(qū)）各自的 ln（GDP）變動(dòng)模型，其中：

①對于非供水工程受益縣（區(qū)），P=0，故模型可以表示為：

非供水工程受益縣（區(qū)）在平山工程實(shí)施后的ln（GDP）分別為：

可見，工程實(shí)施前后，非供水工程受益縣（區(qū)）的 Ln（GDP）平均變動(dòng)為：

根據(jù)微分原理，ln（GDP）的變動(dòng)情況可以表示為：

dif 1=ln（GDPt）-ln（GDPt-1）≈，即經(jīng)濟(jì)增長率。

可見α1衡量的是工程建成前后非供水工程受益縣（區(qū)）的平均經(jīng)濟(jì)增長率。

②對于供水工程受益縣，P=1，故模型可以表示為：

故供水工程的受益縣（區(qū)）在工程實(shí)施前后的ln（GDP）分別為：

可見，工程建成前后，供水工程受益縣的ln（GDP）變動(dòng)為：

即：在平山工程實(shí)施前后，供水工程受益縣 （區(qū)）GDP的平均增長率為 α1+δ。

假設(shè)供水工程受益縣（區(qū)）沒有從供水工程中受益，其經(jīng)濟(jì)增長率應(yīng)該與非供水工程受益縣（區(qū)）經(jīng)濟(jì)增長率相當(dāng)，平均經(jīng)濟(jì)增長率為α1。但實(shí)際上供水工程受益縣（區(qū)）在工程實(shí)施前后的經(jīng)濟(jì)增長率平均為α1+δ，因此平山供水工程對供水工程受益縣 （區(qū)）GDP平均增長率的凈影響可表示為：

因此，模型（1）中 T·P 項(xiàng)的參數(shù) δ即代表了供水工程建設(shè)對供水工程受益縣（區(qū)）的凈影響。

三、用DID方法分析供水工程對經(jīng)濟(jì)增長的貢獻(xiàn)

（1）供水工程對GDP的貢獻(xiàn)

葫蘆島市的水資源分布極不均衡，城區(qū)部分的水資源量僅占全市水資源總量的3.78%，屬嚴(yán)重缺水地區(qū)。隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人口密集度的提高，葫蘆島城區(qū)的生活、工業(yè)用水需求不斷增長，雖然目前城區(qū)的工業(yè)用水重復(fù)利用率已達(dá)到85%，水短缺問題仍然不斷加劇。

而位于建昌縣的六股河流域、綏中縣的狗河流域，水資源供給量充裕，但由于未能建設(shè)供水工程調(diào)蓄余水，六股河流域地表水資源開發(fā)利用程度為19.26%，大量水資源流入大海。因此，有必要利用供水工程將水資源從低利用率地區(qū)調(diào)入高利用率地區(qū)，這種資源的重新配置不僅是緩解水短缺的有效方式，也是推動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的潛在動(dòng)力。

為了量化供水工程對地區(qū)經(jīng)濟(jì)總量（GDP）的推動(dòng)作用，以貢獻(xiàn)率為指標(biāo)，選用葫蘆島市平山水源供水工程（以下簡稱“平山工程”）作為實(shí)證分析對象。

根據(jù)DID模型的構(gòu)建原理，將龍港區(qū)和建昌縣這兩個(gè)平山工程的主要受益縣（區(qū)）作為處理組，將綏中縣、興城市、連山區(qū)、南票區(qū)歸為參照組。平山水源工程于2000年4月28日正式向葫蘆島市供水，因此選擇2000年作為工程建成元年。1999年的數(shù)據(jù)作為工程建成前的觀察值，視為基年。2001—2005年分別為工程建成后第一年、工程建成后第二年、工程建成后第三年、工程建成后第四年、工程建成后第五年。通過DID模型計(jì)算出工程建成后每年相對于工程建成前的GDP增長率，由此得出平山工程對地區(qū)GDP貢獻(xiàn)的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。

由于所取得的數(shù)據(jù)資料的局限性，選用 2000—2005年的分縣區(qū)GDP增長率數(shù)據(jù)（見表1），通過數(shù)據(jù)處理，得到平山工程建成后每年相對于基年的增長率（見表2）。利用處理所得結(jié)果，以平山工程持續(xù)供水年度為分析期，進(jìn)行有無供水工程的DID分析，得到供水工程對GDP的貢獻(xiàn)度（見表 3）。

表1 各縣區(qū)2000—2005年GDP增長率情況 單位：%

表2 工程建成后每年相對于基年的增長率表 單位：%

表3 受益地區(qū)與非受益地區(qū)的GDP增長率組內(nèi)均值差與DID值

供水工程對y（GDP）的影響可以表示為：

（2）計(jì)量結(jié)果分析

根據(jù)表3中GDP增長率的DID估計(jì)值，可以發(fā)現(xiàn)無論是非受益地區(qū)還是受益地區(qū)，其GDP增長率都呈上升趨勢，且組間均值都為正。但是非受益地區(qū)的上升幅度小于受益地區(qū)的上升幅度（DID值為正），而且該差異在平山工程建成后第一年到第五年在統(tǒng)計(jì)上為顯著的。

圖1 GDP增長率的DID估計(jì)值及P值

通過分析工程建設(shè)元年的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)非受益地區(qū)的GDP增長率高于受益地區(qū)的增長率1.6個(gè)百分點(diǎn)，該差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著性，可以認(rèn)為非受益地區(qū)與受益地區(qū)的GDP增長率初始差異較小。在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)不發(fā)生重大突變的假設(shè)下，非受益地區(qū)和受益地區(qū)的GDP增長率將各自維持原有的趨勢發(fā)展。因此，平山工程建成之后所形成的兩個(gè)組間均值產(chǎn)生的差異，可以合理解釋為平山工程建設(shè)對區(qū)域經(jīng)濟(jì)的貢獻(xiàn)度，并可保證形成的差異并非是由于統(tǒng)計(jì)誤差所造成。

以工程建成后第一年為例，非受益地區(qū)的GDP增長率組內(nèi)均值差為22.56，表示非受益地區(qū)在供水工程建成后第一年GDP的增長率的平均值比供水工程建成前一年上升了約22.56個(gè)百分點(diǎn)；而受益地區(qū)的組內(nèi)均值差為32.33，表示受益地區(qū)在供水工程建成后第一年GDP的增長率的平均值比供水工程建成前一年上升了約32.33個(gè)百分點(diǎn)，兩者差值約為9.77個(gè)百分點(diǎn)，即DID估計(jì)值，表明由于平山工程的建設(shè)，使得受益地區(qū)的GDP增長率大于非受益地區(qū)的GDP增長率9.77個(gè)百分點(diǎn)。

同理，平山工程建成后第二年到第五年，受益地區(qū)的GDP增長率的上升幅度分別增加了 17.22、26.31、36.39、55.26個(gè)百分點(diǎn)，且通過了t值的顯著性檢驗(yàn)。平山工程建成元年，DID值為-1.625個(gè)百分點(diǎn)，顯著水平（P值）為 0.47，大于 0.1的顯著水平，因此在統(tǒng)計(jì)上是不顯著的。平山工程建成后各年GDP增長率的DID估計(jì)值及P值的動(dòng)態(tài)變化趨勢如圖1所示。

通過上述分析，平山水源建設(shè)使供水受益縣（區(qū)）GDP增長率平均提高了29個(gè)百分點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)效益顯著，因此，平山水源工程的建設(shè)是必要的。

[1]韓義超，等.基于EWS復(fù)合系統(tǒng)的葫蘆島市水源優(yōu)化配置研究[R].遼寧省水利水電勘測設(shè)計(jì)院，2006.