考慮非合意產(chǎn)出的省際水資源利用效率及驅(qū)動(dòng)因素研究

丁緒輝+賀菊花+王柳元

摘要 水資源短缺與水生態(tài)惡化成為制約我國水資源利用的主要問題，提高水資源利用效率是解決水資源可持續(xù)利用的根本途徑，也契合經(jīng)濟(jì)新常態(tài)與供給側(cè)改革，研究水資源利用效率問題具有必要性和現(xiàn)實(shí)意義。國家相繼實(shí)施最嚴(yán)格水管理制度，確立水資源利用三條紅線，從水資源消耗總量和強(qiáng)度采取水資源管理雙控行動(dòng)，將“河長制”提升為全國性治水方略。本文選取資本、勞動(dòng)力、用水總量為投入指標(biāo)，以實(shí)際GDP與廢水排放總量作為期望與非期望產(chǎn)出，利用非期望產(chǎn)出SE-SBM模型估算2003—2015年各省市水資源利用效率，并采用Tobit模型探究水資源利用效率的驅(qū)動(dòng)因素。結(jié)果顯示，水資源利用效率總體上呈現(xiàn)先下降后上升的U型發(fā)展趨勢(shì)，雖研究時(shí)限內(nèi)絕大多數(shù)省區(qū)水資源利用效率均有大幅度提升，東、中、西部水資源利用效率存在顯著差異，京津滬等省份水資源利用效率最高，西北省份效率最低，通過變異系數(shù)分析比較得出區(qū)域差異呈現(xiàn)不斷收斂的趨勢(shì)，水資源利用效率驅(qū)動(dòng)因素上，地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平、水資源的豐富程度、工農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)、政府干預(yù)強(qiáng)度與水資源利用效率呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，進(jìn)出口需求對(duì)其影響并不顯著。提高水資源利用效率，國家要充分考慮各區(qū)域的實(shí)際情況，因地制宜地制定水資源利用效率目標(biāo)及水資源管理政策，應(yīng)大力發(fā)展節(jié)水技術(shù)，發(fā)揮價(jià)格杠桿在水資源利用效率中的作用，利用正向空間溢出效應(yīng)，推動(dòng)跨區(qū)域合作，以弱代強(qiáng)，推動(dòng)省際水資源治理協(xié)同發(fā)展。

關(guān)鍵詞 水資源利用效率；非期望產(chǎn)出；SE-SBM模型；Tobit模型

中圖分類號(hào) F061.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1002-2104（2018）01-0157-08DOI：10.12062/cpre.20170920

水資源是重要的自然資源和戰(zhàn)略經(jīng)濟(jì)資源，是人類社會(huì)和一切生物賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。當(dāng)今世界，由于水資源缺乏和水質(zhì)的污染正面臨著嚴(yán)峻的水資源危機(jī)，水資源短缺也成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素之一。到2025年，全球?qū)⒓s有18億人口面臨絕對(duì)缺水的問題，約三分之二的人口可能要在用水緊張的條件下生活[1]，尤其是中國作為一個(gè)水資源嚴(yán)重短缺的國家，表現(xiàn)為總量多，人均少，空間分布不均衡，據(jù)統(tǒng)計(jì)中國水資源總量占全球水資源總量的6%，位列世界第4，但人均水資源量僅為世界平均水平的1/4，空間分布上長江以北地區(qū)的水資源僅占全國總量的19%，而長江以南地區(qū)占全國總量的81%。改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)保持著30多年的高速增長，同時(shí)也伴隨著資源的高投入與環(huán)境的高污染，隨著工業(yè)化與城鎮(zhèn)化的不斷加速，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水資源、水環(huán)境的矛盾必將進(jìn)一步凸顯，節(jié)水型社會(huì)建設(shè)也成為必然選擇，水資源利用與安全問題也是推進(jìn)“一帶一路”合作的戰(zhàn)略性與前瞻性問題。尤其是快速發(fā)展的城市群呈現(xiàn)出高密度集聚和高強(qiáng)度運(yùn)轉(zhuǎn)，釋放超負(fù)額能量和污染已導(dǎo)致城市群已日益演變?yōu)椤拔廴救骸盵2]。解決我國水資源供需失調(diào)關(guān)鍵是要提高水資源的利用效率與降低水資源利用的非合意產(chǎn)出，科學(xué)客觀地評(píng)價(jià)水資源利用效率，分析其地區(qū)差異以及影響水資源利用效率的驅(qū)動(dòng)因素，制定并執(zhí)行積極的水資源政策以實(shí)現(xiàn)用水量“零增長”和“負(fù)增長”，也對(duì)建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)有重要的指導(dǎo)意義。

1 綜 述

國內(nèi)外對(duì)水資源利用效率的相關(guān)研究主要集中在采用不同方法測(cè)度其使用效率，利用效率的收斂機(jī)制、影響因素及其空間溢出效應(yīng)。Hoekstra與Hung最早于2002年提出“水足跡”概念，并得到各國學(xué)者廣泛關(guān)注應(yīng)用，涉及單個(gè)產(chǎn)品水足跡含量、區(qū)域水足跡測(cè)算、水足跡結(jié)構(gòu)分析等，以緩解水資源短缺與水環(huán)境危機(jī)等。水資源利用效率測(cè)算主要采用指標(biāo)體系評(píng)估法、隨機(jī)前沿分析法（SFA）與數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法（DEA）等。趙良仕等[3]基于省際水足跡與灰色水足跡等數(shù)據(jù)，分別利用考慮與不考慮非期望產(chǎn)出的數(shù)據(jù)包絡(luò)法測(cè)算各省區(qū)水資源使用效率，發(fā)現(xiàn)中國水資源技術(shù)效率存在空間依賴性和異質(zhì)性。馬海良[4]等選取基于投入導(dǎo)向的DEA模型，測(cè)度各省水資源利用效率，結(jié)果表明，東部、中部、西部的水資源利用效率依次遞減，對(duì)于水資源利用效率的影響因素主要通過構(gòu)建回歸模型，探究作為因變量的影響因素與水資源利用效率之間的關(guān)系。李世祥[5]等利用因子分析實(shí)證研究，提出經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平是影響水資源利用效率最重要的因素，王瑩[6]從社會(huì)經(jīng)濟(jì)、自然因素、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、生態(tài)環(huán)境四個(gè)方面對(duì)水資源利用效率的影響因素進(jìn)行分析。錢文婧等[7]基于投入導(dǎo)向的數(shù)據(jù)包絡(luò)分析模型，以水資源、資本和勞動(dòng)力為投入，以GDP為產(chǎn)出計(jì)算省級(jí)1998—2008年水資源使用效率，并探討區(qū)域差異的影響因素，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、進(jìn)出口需求、水資源稟賦對(duì)水資源利用效率有顯著影響。水環(huán)境治理作為復(fù)雜系統(tǒng)工程，需要政府、企業(yè)、公眾和社會(huì)組織等多方協(xié)作及分工負(fù)責(zé)，以最低的環(huán)境治理成本實(shí)現(xiàn)最大的環(huán)境效益[8]。

現(xiàn)有文獻(xiàn)對(duì)水資源利用效率的研究為水資源管理與水污染防治提供參考，但仍存在諸多不足之處：目前絕大多數(shù)的研究都采用構(gòu)建指標(biāo)體系、SFA模型或DEA模型的方法，但很少考慮到非合意性產(chǎn)出，利用SBM模型同時(shí)考慮松弛變量問題的文章也極為少見，這可能導(dǎo)致現(xiàn)有研究結(jié)果不能反映我國真實(shí)的水資源利用水平，更不能體現(xiàn)出水污染對(duì)我國水資源利用效率的影響；現(xiàn)有研究也較多關(guān)注水資源效率的評(píng)價(jià)，對(duì)水資源利用效率的空間差異和溢出效應(yīng)的研究不夠深入，僅僅局限于描述各區(qū)域差異，缺少對(duì)影響機(jī)制以及驅(qū)動(dòng)因素的深入探討。鑒于此，本文采用非合意產(chǎn)出導(dǎo)向的SBM模型，基于2003—2015年的面板數(shù)據(jù)對(duì)我國31個(gè)省市（研究只涉及中國大陸地區(qū)，不包含中國港澳臺(tái)地區(qū)，下同）的水資源利用效率進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，在對(duì)區(qū)域水資源利用效率時(shí)空動(dòng)態(tài)差異規(guī)律分析的基礎(chǔ)上，選取水資源利用效率驅(qū)動(dòng)因素并利用Tobit模型實(shí)證檢驗(yàn)，以精心設(shè)計(jì)并制定執(zhí)行積極有針對(duì)性的水資源政策。

2 研究方法與理論模型

2.1 SE-SBM方法簡(jiǎn)介

研究選取非合意產(chǎn)出導(dǎo)向的SBM模型（slacks-based measure，至前沿最遠(yuǎn)距離函數(shù)）對(duì)各省區(qū)水資源利用效率測(cè)評(píng)，SBM模型由克服傳統(tǒng)的DEA數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的缺陷發(fā)展而來。SBM 模型最初由Tone[9]提出，非徑向非角度的DEA方法也遵循DEA基本思想，徑向DEA模型對(duì)無效率程度測(cè)度只包含投入或產(chǎn)出同比例變動(dòng)，未考慮松弛改進(jìn)部分，SBM模型解決了徑向模型對(duì)無效率測(cè)度沒有包含松弛變量的問題，但是，當(dāng)投入產(chǎn)出的指標(biāo)較多時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)多個(gè)DMU被評(píng)價(jià)為有效的情況，其效率值最大為1，有效DMU效率值相同，這些有效的DUM效率高低無法進(jìn)一步區(qū)分。為解決這一問題，Andersen和Petersen提出了對(duì)有效DUM進(jìn)一步區(qū)分其有效程度的方法，這一方法后來被稱為“超效率”模型（Super Effciency Model）。同時(shí)，低投入、高產(chǎn)出、低排放是節(jié)水社會(huì)或節(jié)水經(jīng)濟(jì)的最理想狀態(tài)，但在現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)生活中，除了定義為“好”的GDP等產(chǎn)出，還會(huì)伴隨著各種廢水、廢氣及固體廢物的增加，這些經(jīng)濟(jì)增長中的副產(chǎn)品稱之為“壞”或“非期望”產(chǎn)出，F(xiàn)are等則對(duì)環(huán)境技術(shù)進(jìn)行概念界定，研究包含“壞”產(chǎn)品的產(chǎn)出與要素資源投入的技術(shù)結(jié)構(gòu)[10]。Tone進(jìn)一步提出非期望產(chǎn)出的SBM模型，可以綜合考慮處理投入、產(chǎn)出、污染三者關(guān)系，能較好解決效率評(píng)價(jià)存在的松弛問題。endprint

公式（1）中，s為投入與產(chǎn)出的松弛量，λ是權(quán)重向量，目標(biāo)函數(shù)ρ關(guān)于s-、sb、sg，并且其值在0與1間，xij為第j個(gè)DMU的i項(xiàng)投入，yrj為第j個(gè)DMU的r項(xiàng)產(chǎn)出。就待決策單元，當(dāng)且僅當(dāng)其值為1時(shí)，即滿足s-、sb、sg相等時(shí)，該決策單位有效。否則，該決策（被評(píng)價(jià)）單位無效或存在效率損失，投入產(chǎn)出關(guān)系存在改進(jìn)的空間。

2.2 Tobit模型

Tobin提出用MLE估計(jì)模型，該方法被稱為“Tobit”。Tobit模型是一種標(biāo)準(zhǔn)的刪截模型，也被成為樣本選擇模型，受限因變量模型，審查模型，是因變量滿足某種約束條件的取值模型，Tobit不同于離散模型或者是連續(xù)變量模型，其特點(diǎn)是因變量是受限變量，由兩類方程組成，一類是表示約束條件的選擇方程，另一類是滿足約束條件的連續(xù)變量選擇方程，Tobit模型的一般形式為：

公式（2）中，Tobit模型中被解釋變量，即yi的負(fù)值都用0來代替，減少回歸帶來的偏差，由于DEA模型得到的效率除了受到投入與產(chǎn)出指標(biāo)影響，還受到其他環(huán)境因素的影響，佟金萍研究長江流域的農(nóng)業(yè)用水效率，基于其效率值為大于0的刪截?cái)?shù)據(jù)使用Tobit模型分析其影響因素，減少普通回歸帶來的偏差[11]。存在刪失情況下的線性回歸估計(jì)包括額外的計(jì)算復(fù)雜問題，由于刪失的樣本不能代表總體，所以普通最小二乘回歸會(huì)產(chǎn)生不一致的參數(shù)估計(jì)值。本文所測(cè)量的水資源利用效率的超效率模型的值是大于0的截?cái)鄶?shù)據(jù)，如果直接以超效率的值為因變量建立最小二乘法模型進(jìn)行回歸，參數(shù)的估計(jì)將有差別，因此，研究省際水資源利用效率適合應(yīng)用Tobit模型，來對(duì)其驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行實(shí)證檢驗(yàn)。

3 水資源利用效率實(shí)證分析

研究對(duì)2003—2015年的省際水資源利用效率進(jìn)行測(cè)度，在測(cè)度時(shí)充分考慮非合意產(chǎn)出即水污染排放指標(biāo)，并利用Tobit模型探究造成省際差異的驅(qū)動(dòng)因素，為制定并執(zhí)行積極水資源政策提供實(shí)證支撐。

3.1 數(shù)據(jù)選擇與來源

關(guān)于經(jīng)濟(jì)增長進(jìn)程中水資源利用的投入產(chǎn)出關(guān)系，Jorgenson提出KLEM模型，將投入分解成勞動(dòng)力、資本、能源與中間投入四種，產(chǎn)出則指經(jīng)濟(jì)意義的合意產(chǎn)出。本研究考慮到區(qū)域水資源利用的具體情況，選擇勞動(dòng)力、資本與水資源（用水總量）作為投入指標(biāo)，選擇實(shí)際GDP與廢水排放總量分別作為合意產(chǎn)出與非合意產(chǎn)出。

（1）資本投入。研究采用張軍、吳桂英等[11]提到的“永續(xù)盤存法”計(jì)算方法，此為Gold Smith于1951年首次提出，傳統(tǒng)的資本存量核算途徑是獲取歷年固定資本并從總額中扣減消耗，永續(xù)盤存法是在在新增投資（固定資產(chǎn)形成總額）的基礎(chǔ)上，考慮到往年資本存量的經(jīng)濟(jì)折舊，新途徑綜合考慮資本存量核算與資本服務(wù)核算，而傳統(tǒng)途徑只核算資本存量。此處經(jīng)濟(jì)折舊率設(shè)定為9.6%，其計(jì)算公式為Kit=K*i，t-1（1-δit）+Iit，其中Kit為本年資本存量，K*i，t-1為上一年資本存量，δit為當(dāng)年經(jīng)濟(jì)折舊率，由《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》歷年數(shù)據(jù)核算得出2003—2015年各省資本存量。

（2）勞動(dòng)力投入。本文采取各省年底從業(yè)人數(shù)總數(shù)（城鄉(xiāng)）來表示各地區(qū)勞動(dòng)力投入，相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來源于歷年《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》與《中國人口和就業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》（2004—2016），個(gè)別省份部分年份的缺失數(shù)據(jù)由其它年份按照平滑指數(shù)推算出，部分?jǐn)?shù)據(jù)也來源于各省統(tǒng)計(jì)公報(bào)。

（3）地區(qū)用水總量。地區(qū)經(jīng)濟(jì)增長研究中對(duì)水資源投入指標(biāo)一般選取用水總量，包括農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水、生活用水、生態(tài)用水等四部分，相關(guān)數(shù)據(jù)來源于歷年《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》和《中國水資源公報(bào)》。

（4）合意產(chǎn)出指標(biāo)——實(shí)際GDP。研究中去除價(jià)格變動(dòng)的影響，合意產(chǎn)出選擇用各省市的實(shí)際GDP來表示，計(jì)算方法為GDPRit=GDPNit×Iit，GDPNit為2003年該省市的名義GDP，Iit為相對(duì)于2003年基期的增長指數(shù)，GDPRit為以2003年基期計(jì)價(jià)的實(shí)際GDP，來源于歷年《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》。

（5）非合意產(chǎn)出指標(biāo)——廢水排放總量。對(duì)于廢水排放，《中國統(tǒng)計(jì)年鑒》中也有直接統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，也對(duì)廢水中包含的鉛、汞等做出統(tǒng)計(jì)，但研究未對(duì)其進(jìn)行細(xì)分，只選用廢水排放的總量。

3.2 效率測(cè)度實(shí)證分析

本文選取我國31省份2003—2015年的相關(guān)數(shù)據(jù)，文中對(duì)于各種投入與產(chǎn)出指標(biāo)不再一一列出，利用非期望產(chǎn)出的SBM模型，采用MAXDEA Pro 6.4對(duì)各省市水資源利用效率進(jìn)行估算，計(jì)算結(jié)果見表1，鑒于篇幅限制，此處只列出2003年、2007年、20011年、2015年的測(cè)算結(jié)果，其余年份測(cè)算結(jié)果可與作者聯(lián)系。在SBM模型測(cè)算水資源利用效率時(shí)，論文設(shè)定期望產(chǎn)出與非期望產(chǎn)出的權(quán)重比為1∶1，把水污染排放與治理放在關(guān)系國計(jì)民生的頭等大事，對(duì)包含非期望產(chǎn)出的效率情況進(jìn)行測(cè)算。

第一，從時(shí)間演進(jìn)來看，2003—2007年的五年間全國水資源的全要素利用效率呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，這種下降可能是產(chǎn)業(yè)重型化發(fā)展導(dǎo)致的高污染高排放，使得考慮非合意產(chǎn)出的水資源利用效率下降；2007年開始出現(xiàn)拐點(diǎn)，總體利用效率呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，水資源的利用效率提高，得益于國家對(duì)水資源使用嚴(yán)格管理，產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)以及節(jié)水技術(shù)的不斷發(fā)展。因此，研究認(rèn)為水資源的利用效率呈現(xiàn)U形（見圖1），即先下降再上升，2008年全國水資源利用平均效率出現(xiàn)一定程度的偏離，可能是在經(jīng)濟(jì)危機(jī)的背景下資源配置的一種短暫震蕩。從全國范圍來看，重慶、廣西、浙江、江蘇、黑龍江的水資源利用效率在2003—2007年間下降最為明顯，重慶下降幅度達(dá)到30%，北京、上海、天津等省份出現(xiàn)緩慢的上升，但都不超過10%。

第二，從全國各區(qū)域分異來看，我國東、中、西部水資源利用效率呈現(xiàn)出明顯的區(qū)域差異（見圖1）。2003—2015年間水資源的利用效率由東部、中部、西部依次遞減，東部省份的水資源效率在0.8左右波動(dòng)，中部的水資源利用效率在0.6左右波動(dòng)，西部的水資源利用效率最低，在0.5左右波動(dòng)。三大區(qū)域的變化趨勢(shì)大體相同，與地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平或所處階段密切相關(guān)，東部地區(qū)經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)，市場(chǎng)機(jī)制完善，較早進(jìn)行產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，資源投入向集約化投入，科技發(fā)展使得節(jié)水技術(shù)得到了較大的發(fā)展，水資源的利用效率提高；西部地區(qū)，以農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)為主，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低，水資源的利用效率較低。endprint

第三，從省際差別來看，總體上呈現(xiàn)東南地區(qū)水資源利用效率高，西北地區(qū)的水資源利用效率低的趨勢(shì)，其中北京、天津、上海、浙江、廣東、重慶等地的水資源利用效率較高，平均的水資源利用效率達(dá)到0.9左右，較多年份存在DEA有效。與馬海良、黃德春等同樣考慮了污染排放的水資源利用效率相比，2003—2015年，研究的生產(chǎn)前沿面依然是經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的省份、直轄市，少了西藏和青海，近年來，西藏和青海維持生態(tài)多樣性，保持水土，雖然經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)，但是污染排放量較少，使得2003—2009年在考慮污染物排放的情況下，水資源的利用效率也較高，但是，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)開始大規(guī)模轉(zhuǎn)型，從高污染高耗能的重工業(yè)開始發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，也應(yīng)用較為發(fā)達(dá)污水處理技術(shù)、節(jié)水技術(shù)，加之政府比較重視經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份的城市污染問題，但是西藏、青海開始出現(xiàn)耗水量大的工業(yè)帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，所以隨著時(shí)間的推移，發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的省份的水資源利用效率依舊較高。再者，從單個(gè)省來看水資源的利用效率差異依舊較大，新疆、內(nèi)蒙古的水資源利用效率在0.3左右，與水資源利用率高的省份差距依舊很大，但隨著時(shí)間的推移新疆、內(nèi)蒙古的水資源利用效率有有一定程度的提高。本文在考慮非合意產(chǎn)出的條件下進(jìn)行的，與以前學(xué)者的結(jié)論存在差異，但是更加符合實(shí)際情況，也符合建設(shè)資源節(jié)約、環(huán)境優(yōu)美的生態(tài)經(jīng)濟(jì)的要求。

第四，通過省際效率的變異系數(shù)指標(biāo)來看（見表2），東中西部水資源利用效率的動(dòng)態(tài)變化過程，總體上，區(qū)域差異呈現(xiàn)不不斷收斂的趨勢(shì)，區(qū)域差異不斷減小，且中西部的區(qū)域差異大于東部地區(qū)。東部地區(qū)的水資源利用效率差距總體表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢(shì)，即差距在2011年之前是擴(kuò)大的，2011年之后差距逐漸縮小。中部地區(qū)的水資源利用效率的區(qū)域差距表現(xiàn)為先擴(kuò)大，之后比較平穩(wěn)，差距有縮小的趨勢(shì)。西部地區(qū)的區(qū)域差距在2003—2007年之間是最大的，之后有收斂的趨勢(shì)，差距不斷縮小，但是依舊是東西部三大區(qū)域中差異最大的地區(qū)，西部地區(qū)國土面積廣闊，既有經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的城市重慶、四川等地，其水資源利用效率較高，也有新疆、內(nèi)蒙古、青海等水資源利用效率低省份，造成西部地區(qū)水資源利用效率差距大。

4 水資源利用效率差異的影響因素分析

4.1 變量說明與模型構(gòu)建

省際水資源利用效率的差異除了受到投入產(chǎn)出的指標(biāo)的影響之外，還受到其他因素的影響，因?yàn)槌手涤幸粋€(gè)最低界限值0，屬于截尾數(shù)據(jù)，直接以超效率值為因變量，用最小二乘法進(jìn)行回歸分析，可能會(huì)出現(xiàn)偏差，因此，為研究考慮非期望產(chǎn)出的全要素水資源利用效率的影響因素，本文決定采用Tobit模型：

其中，TWEit為考慮非合意產(chǎn)出的水資源利用效率，i，t分別表示不同時(shí)期不同地區(qū)的值，X1用人均GDP表示地區(qū)發(fā)展水平，具體采用其對(duì)數(shù)值；X2是人均水資源占有量；X3是農(nóng)業(yè)比重；X4是工業(yè)比重；X5、X6分別表示進(jìn)口和出口需求；X7是政府農(nóng)林水務(wù)支出/一般性支出預(yù)算，表示政府的影響力；β1、β2、β3、β4、β5、β6、β7分別表示相關(guān)變量的待估系數(shù)；ε表示隨機(jī)誤差，符合正態(tài)分布。本文綜合數(shù)據(jù)的可得性以及相關(guān)文獻(xiàn)，假設(shè)水資源利用效率差異的影響因素主要集中在以下四個(gè)方面：

（1）經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。本文以人均GDP來衡量一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，取對(duì)數(shù)ln（人均GDP）以平滑其差異性。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平影響一個(gè)地區(qū)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，技術(shù)水平，從而影響一個(gè)地區(qū)的水資源利用效率。雷玉桃等，馬遠(yuǎn)在研究工業(yè)用水效率的影響因素，干旱區(qū)水資源利用效率的影響因素時(shí)，均選擇經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平指標(biāo)[12-13]，區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與水資源利用效率一般呈現(xiàn)倒“U”型關(guān)系，整體上我國目前還未到達(dá)拐點(diǎn)處。

（2）自然資源稟賦。本文用地區(qū)的人均水資源占有量來表示地域的水資源差異，資源稟賦一般對(duì)區(qū)域資源利用效率存在逆向影響，水資源越是豐富的區(qū)域，水資源利用效率反而越是低下，“資源詛咒”的存在能夠在一定程度上影響生產(chǎn)生活方式與水資源管理觀念等。鮑超等[14]在研究河南省的用水效率時(shí)選擇水資源的豐富程度作為影響因素。

（3）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。本文以農(nóng)業(yè)比重與工業(yè)比重表示產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是用水大戶，農(nóng)業(yè)的灌溉方式和農(nóng)業(yè)面源污染均會(huì)影響水資源利用效率，區(qū)域工業(yè)發(fā)展階段及發(fā)展模式，是否是高耗水高污染工業(yè)類型都影響著一個(gè)地區(qū)的水資源利用效率。杜焱強(qiáng)在研究福建省的用水效率的影響因素時(shí)選用此指標(biāo)[15]，現(xiàn)有研究一致認(rèn)為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是影響資源利用率的重要因素。

（4）進(jìn)出口需求。本文用地區(qū)進(jìn)口與出口總額表示進(jìn)出需求，分別取對(duì)數(shù)以平滑其波動(dòng)性。高耗水高污染產(chǎn)品的進(jìn)出口需求對(duì)我國的高耗水高污染產(chǎn)業(yè)有替代和促進(jìn)的作用，影響著水資源的利用效率。錢文婧研究中國水資源利用率的區(qū)域差異時(shí)選用此指標(biāo)[7]。

（5）政府的影響力。本文用政府在農(nóng)林水務(wù)支出在一般支出預(yù)算中的比重來衡量政府的影響力，政府對(duì)水利基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)的投入、對(duì)污水治理的投入、對(duì)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的引導(dǎo)、相關(guān)的環(huán)境規(guī)制政策等都對(duì)水資源利用效率產(chǎn)生重要的作用。馬海良等研究水資源利用率的影響因素時(shí)也考慮政府對(duì)其的影響[4]。

4.2 回歸結(jié)果分析

本文使用stata12.0軟件對(duì)2003年至2015年全國31個(gè)省、直轄市、自治區(qū)的水資源利用效率與影響因素進(jìn)行Tobit回歸分析，結(jié)果見表3。

（1）人均生產(chǎn)總值和全要素水資源效率呈顯著的負(fù)相關(guān)，即人均GDP的增加會(huì)使水資源利用效率下降，當(dāng)人均GDP上升1個(gè)單位，則水資源的利用效率下降0.131 5個(gè)單位，這與理論上隨著經(jīng)濟(jì)水平提高會(huì)使得水資源利用效率提高相悖，理論上，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的地區(qū)，其城鎮(zhèn)化水平較高，農(nóng)業(yè)的用水比重較小，而且由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)、管理和技術(shù)水平較高，水資源保護(hù)政策較為完善，對(duì)污水治理的基礎(chǔ)設(shè)施投資較大，使得用水效率的較高；而經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低的地區(qū)，城市化水平低，服務(wù)業(yè)所占比重小，農(nóng)業(yè)用水比重高，且其人口環(huán)境壓力較大，對(duì)于污水治理的投入較少，人們的節(jié)水意識(shí)也不完善，使得水資源利用效率的低效。實(shí)證檢驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)水平與水資源利用效率呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，主要是因?yàn)橹袊鳛橹圃鞓I(yè)大國，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展主要依靠高耗水高耗能高排放的重工業(yè)帶動(dòng)，一方面重工業(yè)發(fā)展使得用水量增加，另一方面污水排放量的增加也使得用水效率的下降。endprint

（2）人均水資源量擁有量與水資源的利用效率之間存在顯著的負(fù)相關(guān)，人均水資源量每增加1，水資源利用效率降低1.53e-06，通過顯著性測(cè)驗(yàn)，水資源的豐富程度影響地區(qū)居民的節(jié)水意識(shí)，水資源比較豐富的地區(qū)，缺水的壓力較小，人們節(jié)水意識(shí)就會(huì)相對(duì)薄弱，對(duì)水資源的開發(fā)和利用不重視，水資源較為豐裕也導(dǎo)致相關(guān)技術(shù)需求與技術(shù)開發(fā)滯后，而水資源比較缺乏的地區(qū)，人們的節(jié)水意識(shí)比較強(qiáng)，對(duì)水資源的利用也會(huì)比較充分，水資源浪費(fèi)與掠奪性開采較少，所以人均水資源量和用水效率之間負(fù)相關(guān)。

（3）農(nóng)業(yè)比重和工業(yè)比重與全要素水資源利用效率呈顯著的負(fù)相關(guān)，說明產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是影響水資源用水效率的重要因素，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)首先影響地區(qū)的用水量結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響地區(qū)的水資源的利用效率，農(nóng)業(yè)是用水大戶，灌溉技術(shù)會(huì)影響水資源利用效率，工業(yè)的用水量僅低于農(nóng)業(yè)，高耗水高耗能的工業(yè)，一方面增加了用水量，另一方面也增加了污水的排放量，對(duì)水資源利用效率有重要影響。農(nóng)業(yè)比重和工業(yè)比重越高用水效率越低，農(nóng)業(yè)用水的效率低主要體現(xiàn)在灌溉方式的低效，農(nóng)業(yè)比重大的地區(qū)其灌溉方式一般比較落后，采取大水漫灌、串灌等粗放的灌溉方式，滴灌、噴灌使用較少，使得灌溉的用水量大，但真正被農(nóng)作物利用的較少，因此用水效率低。工業(yè)的用水結(jié)構(gòu)也對(duì)用水效率產(chǎn)生較大的影響，我國大多數(shù)的工業(yè)是高耗能高耗水的工業(yè)，水資源的用量大，污染物的排放量大，節(jié)水科技還未普遍的在工業(yè)企業(yè)使用，很多經(jīng)營者節(jié)水觀念和保護(hù)環(huán)境的觀念較差，使得工業(yè)用水效率較低。

（4）進(jìn)出口需求與水資源利用效率之間呈現(xiàn)正相關(guān)，這與理論設(shè)想存在一定偏差，理論上，進(jìn)出口需求對(duì)水資源利用效率的影響表現(xiàn)為，進(jìn)口產(chǎn)品對(duì)水資源利用具有有替代性，當(dāng)進(jìn)口產(chǎn)品增加時(shí)，尤其是高耗水產(chǎn)品的進(jìn)口增加時(shí)，國內(nèi)同類高耗水產(chǎn)品被替代，減少生產(chǎn)，提高的用水效率；而當(dāng)高耗水的產(chǎn)品出口增加時(shí)，國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品時(shí)的用水量增加，從而降低了用水效率。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)進(jìn)出口需求與水資源利用效率之間的關(guān)系并不顯著，說明進(jìn)出口的需求目前對(duì)我國的水資源的利用效率的影響較低，我國對(duì)高耗水的進(jìn)出口產(chǎn)品的需求并不高。

（5）政府影響力和水資源利用效率之間存在負(fù)相關(guān)性，理論上，一方面，政府在農(nóng)林水務(wù)方面的支出對(duì)社會(huì)的用水效率有引導(dǎo)作用，引導(dǎo)社會(huì)提高節(jié)水意識(shí)，使用節(jié)水技術(shù)，大力治理水污染；另一方面，政府在農(nóng)林水務(wù)方面的支出，增加農(nóng)業(yè)水利設(shè)施的建設(shè)，對(duì)于污水治理的投入，都可以提高水資源的利用效率。研究結(jié)果顯示，政府在農(nóng)林水務(wù)方面的財(cái)政支出越大水資源的利用效率越低，我國實(shí)行的社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，大部分地區(qū)的市場(chǎng)化水平較高，水權(quán)意識(shí)逐步增強(qiáng)，水資源利用效率的提高更多的是受價(jià)格杠桿的作用，但這僅僅是全國范圍內(nèi)綜合看來，西部地區(qū)的情況要具體分析，此外，對(duì)水資源管理制度也容易受到地方政府自利行為和惡性競(jìng)爭(zhēng)的影響。

5 結(jié)論及建議

本文采用考慮非期望產(chǎn)出的SBM模型與窗口DEA模型結(jié)合，以資本、勞動(dòng)力、用水量為投入指標(biāo)，以實(shí)際GDP與廢水排放總量為期望與非期望產(chǎn)出，測(cè)算中國各省市2003—2015年水資源利用效率，并利用Tobit模型分析影響水資源利用效率的因素。研究結(jié)果顯示，從時(shí)間序列上來看，2003—2015年全要素的水資源利用效率呈現(xiàn)出先下降后上升的U型曲線，我國東、中、西水資源利用效率存在顯著差異與梯度發(fā)展態(tài)勢(shì)，天津、上海、北京、浙江、廣東等地區(qū)水資源利用效率最高，西北地區(qū)水資源利用效率最低，但研究時(shí)限內(nèi)絕大多數(shù)省區(qū)均有所提升，東中西變化走勢(shì)基本保持一致，地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平、水資源稟賦、工農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)比重、政府干預(yù)強(qiáng)度都與水資源利用效率負(fù)相關(guān)，進(jìn)出口需求與水資源利用效率的相關(guān)性不明顯。上述研究蘊(yùn)含的政策含義應(yīng)包括：①綜合考慮各省市實(shí)際情況，經(jīng)濟(jì)水平、水資源稟賦等，制定合理的水資源利用效率的發(fā)展目標(biāo)，切實(shí)推進(jìn)“河長制”工作，切忌“一刀切”，制定水資源利用效率的發(fā)展目標(biāo)主要是在提高各個(gè)區(qū)域的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展水平的同時(shí)不忽視生態(tài)效應(yīng)，目標(biāo)制定過高，投入過高不利于地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，目標(biāo)制定過低，無法對(duì)污水、污染物的排放起到限制作用。②東中西部的水資源利用效率均值呈現(xiàn)出依次遞減的格局，與區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)存在較大差異有密切關(guān)系，應(yīng)積極利用區(qū)域優(yōu)勢(shì)調(diào)整產(chǎn)業(yè)布局，東部地區(qū)要盡快實(shí)現(xiàn)第二產(chǎn)業(yè)向第三產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，控制高耗水、高污染的產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目，淘汰落后產(chǎn)業(yè)鏈，壯大服務(wù)業(yè)。中西部地區(qū)，應(yīng)響應(yīng)國家政策，大力發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、新型農(nóng)業(yè)，并且中西部地區(qū)地域廣袤、資源豐富，要積極做好產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的承接和努力開拓新的發(fā)展道路，如新疆、寧夏應(yīng)加快引進(jìn)并發(fā)展生物醫(yī)藥、節(jié)能環(huán)保等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。③加快技術(shù)創(chuàng)新，政府做好扶持和引導(dǎo)工作，加大科技投入，培養(yǎng)科技人才，為水資源效率的提升提供技術(shù)支撐，工業(yè)企業(yè)應(yīng)發(fā)展水資源利用技術(shù)、污水處理技術(shù)，對(duì)于農(nóng)業(yè)要重視水利基礎(chǔ)設(shè)施的修建，大力推廣滴灌、噴灌等節(jié)水農(nóng)業(yè)，提高農(nóng)業(yè)的水資源利用率。④發(fā)揮價(jià)格的杠桿作用，提高居民的節(jié)水意識(shí)，實(shí)現(xiàn)水資源的管理體制改革。對(duì)于居民用水和工業(yè)用水進(jìn)行差別化定價(jià)，高耗水行業(yè)和其他行業(yè)的差別化定價(jià)，讓市場(chǎng)發(fā)揮價(jià)格的杠桿和基礎(chǔ)性作用。⑤完善水權(quán)制度建設(shè)，推進(jìn)水權(quán)交易，完善排污權(quán)交易市場(chǎng)，將環(huán)境容量資源轉(zhuǎn)化為商品交易，環(huán)境容量的消耗與生產(chǎn)成本產(chǎn)生直接關(guān)系，促使低技術(shù)、高污染的行業(yè)完成從粗放型向節(jié)約型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，提高水資源的利用效率。⑥充分發(fā)揮水資源利用效率空間溢出效應(yīng)，推動(dòng)跨區(qū)域合作交流，提高落后區(qū)域水資源利用效率水平。做好“一帶一路”水資源安全管理與合作，積極構(gòu)建“絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶”與“海上絲綢之路”水資源合作平臺(tái)，提升我國水資源的利用效率。

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