技術(shù)進(jìn)步視角的漢江生態(tài)經(jīng)濟帶工業(yè)水資源利用效率研究

彭廣珍 余淑秀 陳佳怡 張 倩 鄒乾坤 劉 勛

湖北汽車工業(yè)學(xué)院經(jīng)濟管理學(xué)院 湖北十堰 442002

1 研究背景

近年來，隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，工業(yè)化進(jìn)程也不斷加快，工業(yè)發(fā)展過程中的工業(yè)用水需求也不斷增加，同時也伴隨著工業(yè)廢水的處理和排放。在對有限水資源需求持續(xù)擴大的同時也對水資源環(huán)境造成巨大壓力，利用不當(dāng)將會導(dǎo)致水資源枯竭以及水資源環(huán)境惡化等一系列問題，對整個生態(tài)系統(tǒng)形成沖擊。解決水資源危機的思路之一就是通過提高水資源的利用效率，對工業(yè)發(fā)展過程中的水資源進(jìn)行重復(fù)利用，降低不必要的工業(yè)用水量，從而減少對水資源的浪費。

漢江是長江的最大支流，漢江流域自然資源豐富、經(jīng)濟基礎(chǔ)雄厚、生態(tài)條件優(yōu)越，是我國重要糧食主產(chǎn)區(qū)和重要生態(tài)功能區(qū)，依此實施的《漢江生態(tài)經(jīng)濟帶發(fā)展規(guī)劃》也成為一項重大區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略。漢江生態(tài)經(jīng)濟帶工業(yè)基礎(chǔ)好，工業(yè)發(fā)展水平較高，在工業(yè)發(fā)展目標(biāo)下，工業(yè)水資源利用成為一個重要研究問題，利用效率的提高將大大減少工業(yè)用水量，同時對工業(yè)廢水排放的處理，也將減少對相關(guān)環(huán)境的影響，因此對漢江生態(tài)經(jīng)濟帶工業(yè)水資源利用效率研究具有重要意義。

漢江生態(tài)經(jīng)濟帶沿線17個城市，涉及湖北、河南、陜西三個省份。規(guī)劃區(qū)域包含了南水北調(diào)中線工程水源區(qū)。從丹江口水源保護(hù)區(qū)調(diào)水，為沿線的十幾座大中城市輸水，漢江生態(tài)經(jīng)濟帶沿線城市工業(yè)水資源利用效率將對水資源質(zhì)量產(chǎn)生巨大影響。提高工業(yè)水資源利用效率，減少工業(yè)廢水排放，加強對工業(yè)廢水處理達(dá)標(biāo)排放，直接決定著“一江清水持續(xù)北送”重要任務(wù)的完成。本文將漢江生態(tài)經(jīng)濟帶沿線各城市資本、勞動力、工業(yè)用水量作為投入變量，各市工業(yè)GDP、工業(yè)廢水排放量作為產(chǎn)出變量，結(jié)合DEA技術(shù)，運用Malmquist指數(shù)法，分析漢江生態(tài)經(jīng)濟帶沿線城市工業(yè)水資源利用效率。

2 研究設(shè)計

2.1 研究方法

假設(shè)某一地區(qū)在工業(yè)中以傳統(tǒng)的三個投入要素——資本、勞動力和工業(yè)用水量，形成兩種產(chǎn)出即工業(yè)GDP(期望產(chǎn)出)和工業(yè)廢水排放量(非期望產(chǎn)出)，與DEA技術(shù)結(jié)合，將期望產(chǎn)出和非期望產(chǎn)出結(jié)合在一起，形成工業(yè)水資源利用效率研究方法，用于漢江生態(tài)經(jīng)濟帶沿線城市工業(yè)水資源利用效率實證研究。本文選取2010—2018年漢江生態(tài)經(jīng)濟帶沿線17個城市經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù)，即資本、勞動力、水量作為投入變量，GDP為期望產(chǎn)出變量，廢水排放量為非期望產(chǎn)出變量。

Malmquist指數(shù)方法用于測算漢江生態(tài)經(jīng)濟帶工業(yè)水資源利用效率的動態(tài)變化。Malmquist全要素生產(chǎn)率指數(shù)(TFPCH)是指生產(chǎn)活動從t到t+1時期，總產(chǎn)量與全部要素投入量之比，一般含義為資源(包括人力、物力、財力)開發(fā)利用的效率，反映整體生產(chǎn)率指數(shù)變化情況。TFPCH可表示為：TFPCH=TECHCH*EFFCH=TECHCH*PECH*SECH。技術(shù)進(jìn)步變化指數(shù)(TECHCH)是指技術(shù)進(jìn)步對經(jīng)濟增長的貢獻(xiàn)份額，它是衡量區(qū)域科技競爭實力和科技轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力的綜合性指標(biāo)；技術(shù)效率指數(shù)(EFFCH)測算的是技術(shù)變動情況。同時，EFFCH可分解為純技術(shù)效率變化指數(shù)(PECH)與規(guī)模效率變化指數(shù)(SECH)，純技術(shù)效率變化指數(shù)(PECH)反映制度和管理水平因素對效率水平的影響變化，PECH>1時，表示制度和管理水平使得效率提高；規(guī)模效率變化指數(shù)(SECH)反映規(guī)模因素對效率水平的影響變化，SECH>1時，表示企業(yè)規(guī)模使得效率提高。

2.2 數(shù)據(jù)來源

基于數(shù)據(jù)科學(xué)性和研究需要，選取2010—2018年漢江生態(tài)經(jīng)濟帶沿線17個城市經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù)，來自《新中國六十年統(tǒng)計資料匯編》、歷年《中國統(tǒng)計年鑒》、各市《水資源公報》和《中國城市統(tǒng)計年鑒》。數(shù)據(jù)描述性統(tǒng)計如表1所示。

表1 2010—2018年漢江生態(tài)經(jīng)濟帶17個城市投入產(chǎn)出指標(biāo)描述性統(tǒng)計

3 實證分析

計算2010—2018年漢江生態(tài)經(jīng)濟帶各市工業(yè)水資源利用的全要素生產(chǎn)率指數(shù)(TFPCH)、技術(shù)進(jìn)步變化指數(shù)(TECHCH)、純技術(shù)效率變化指數(shù)(PECH)與規(guī)模效率變化指數(shù)(SECH)，反映漢江生態(tài)經(jīng)濟帶工業(yè)水資源利用效率，以及技術(shù)進(jìn)步對效率的貢獻(xiàn)。

3.1 各指數(shù)計算結(jié)果(限于篇幅，僅列出TFPCH指數(shù)計算結(jié)果，其他分解指數(shù)計算結(jié)果未在文中列出，讀者如有需要，可聯(lián)系作者)分析

表2 漢江生態(tài)經(jīng)濟帶2010—2018年各個城市的TFPCH

通過各指數(shù)城市間對比，可以發(fā)現(xiàn)，漢江生態(tài)經(jīng)濟帶沿線的十堰市、商洛市、孝感市、安康市、武漢市、潛江市、神農(nóng)架林區(qū)、荊門市等8個城市的全要素生產(chǎn)率指數(shù)總體呈現(xiàn)下降趨勢，說明這些城市2010—2018年的水資源總體利用率是逐漸降低的，而三門峽市和十堰市2010—2018年全要素生產(chǎn)率指數(shù)(TFPCH)均大于1，說明三門峽市和十堰市水資源利用綜合效率水平提高，盡管存在水平波動，但工業(yè)水資源利用效率一直是提高的。導(dǎo)致各市效率差異的原因也存在不同，其中，三門峽市是由于實施了三門峽市土地利用總體規(guī)劃(2010—2020)，規(guī)劃的實施對促進(jìn)三門峽市的經(jīng)濟社會發(fā)展和生態(tài)建設(shè)起到了十分重要的保障作用。十堰市是丹江口水庫大壩工程所在地，南水北調(diào)中線工程水源區(qū)，伴隨著一些工業(yè)企業(yè)的搬遷，導(dǎo)致工業(yè)用水減少，兩者在一定程度上共同促進(jìn)了工業(yè)水資源利用效率的提高。荊門市2010—2018年全要素生產(chǎn)率指數(shù)皆低于1，說明荊門市水資源利用效率還不夠理想，處于較低水平，仍存在較大提升空間，出現(xiàn)這種情況的原因可能是荊門市過度的漁業(yè)養(yǎng)殖和投肥造成水體污染，一般工業(yè)廢水綜合利用率、城市生活污水與農(nóng)業(yè)用水處置程度偏低，水資源利用處置能力偏小等。

從整體上看，漢江生態(tài)經(jīng)濟帶沿線17個城市的純技術(shù)效率變化指數(shù)(PECH)絕大多數(shù)都低于1，這是由目前的制度和管理水平所限制的。在這種情況下，天門市較為特殊，2010—2018年純技術(shù)效率變化指數(shù)均為1，說明天門市的制度和管理水平使得效率保持穩(wěn)定不變。三門峽市、仙桃市、商洛市、天門市、襄陽市、隨州市、駐馬店市等7個城市，在2016—2017年間技術(shù)進(jìn)步指數(shù)出現(xiàn)最大值，這說明在這一年技術(shù)進(jìn)步對城市工業(yè)水資源利用效率的貢獻(xiàn)達(dá)到最大值，其中，最為突出的是仙桃市，主要原因在于重大項目的順利實施為仙桃市企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)做強做大提供了有力的科技支撐。

3.2 各指數(shù)變化趨勢分析

2011—2018年漢江生態(tài)經(jīng)濟帶沿線城市各指數(shù)變化趨勢圖

從上圖可以看出，漢江生態(tài)經(jīng)濟帶2011—2018年全要素生產(chǎn)率指數(shù)(TFPCH)值，總體呈緩慢下降趨勢，說明漢江經(jīng)濟帶沿線城市2010—2018年整體水資源利用率是逐漸降低的，但在2010—2017年均在1上下，只有在2018年偏低，屬于正常水平，2011—2016年和2017—2018年出現(xiàn)逐年降低的現(xiàn)象，反映出技術(shù)進(jìn)步對工業(yè)水資源利用效率的貢獻(xiàn)呈現(xiàn)下降趨勢，而且2011—2015年純技術(shù)效率變化指數(shù)(PECH)與規(guī)模效率變化指數(shù)(SECH)小于1，說明這一時期的制度和管理水平及企業(yè)規(guī)模因素對效率水平并沒有產(chǎn)生正向影響。2016—2018年間，各指數(shù)出現(xiàn)較大幅度波動，具體地，2016年純技術(shù)效率變化指數(shù)(PECH)與規(guī)模效率變化指數(shù)(SECH)大幅上升，但由于技術(shù)進(jìn)步變化指數(shù)(TECHCH)下降，所以PECH和SECH在2017年出現(xiàn)回落，之后，隨著TECHCH大幅提升，PECH和SECH在2018年又大幅上升，上述變化反映出技術(shù)進(jìn)步變化指數(shù)(TECHCH)對制度和管理水平以及規(guī)模因素有著直接的重要影響，進(jìn)而影響水資源利用綜合效率。

漢江經(jīng)濟帶技術(shù)進(jìn)步指數(shù)(TECHCH)總體呈現(xiàn)波動式下降，但總體高于1，只有個別年份在1左右且在2011年和2017年達(dá)到較高值。表明漢江經(jīng)濟帶的技術(shù)進(jìn)步指數(shù)(TECHCH)整體水平較高，值得肯定，但是也存在下降、不穩(wěn)定的風(fēng)險。需要進(jìn)一步加大技術(shù)投入資金，推動技術(shù)水平穩(wěn)步提高。

4 結(jié)論及對策建議

本文從技術(shù)進(jìn)步視角出發(fā)，運用結(jié)合DEA技術(shù)的Malmquist指數(shù)方法，測算2010—2018年漢江生態(tài)經(jīng)濟帶沿線17市水資源利用的全要素生產(chǎn)率指數(shù)、技術(shù)進(jìn)步變化指數(shù)、純技術(shù)效率變化指數(shù)與規(guī)模效率變化指數(shù)，分析漢江生態(tài)經(jīng)濟帶工業(yè)水資源利用效率，得出以下主要結(jié)論：

(1)漢江生態(tài)經(jīng)濟帶沿線城市總體工業(yè)水資源利用效率較高，得益于產(chǎn)生規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)的技術(shù)投入以及制度和管理水平提高，但局部仍有較大提升空間；

(2)技術(shù)進(jìn)步變化對制度和管理水平以及規(guī)模因素有著直接的重要影響，從而影響漢江生態(tài)經(jīng)濟帶沿線城市工業(yè)水資源利用效率；

(3)漢江經(jīng)濟帶沿線城市技術(shù)進(jìn)步指數(shù)整體水平較高，但是也存在下降、不穩(wěn)定的風(fēng)險。

為進(jìn)一步提高漢江生態(tài)經(jīng)濟帶工業(yè)水資源利用效率，提出以下建議：(1)加快創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化速度，盡快將其轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實生產(chǎn)力，促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，同時采取激勵手段高效利用水資源，提升技術(shù)效率；(2)合理規(guī)劃工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模與發(fā)展結(jié)構(gòu)，漢江生態(tài)經(jīng)濟帶工業(yè)發(fā)展應(yīng)與當(dāng)?shù)厮Y源的分布格局相匹配，統(tǒng)籌規(guī)劃，集中發(fā)展，形成規(guī)模效應(yīng)，減少小規(guī)模分散經(jīng)營造成的水資源浪費；(3)漢江經(jīng)濟帶沿線城市需要加大對水資源利用和保護(hù)的長期投入和重視，以免出現(xiàn)潛力不足的問題。