任志安，張世娟

(安徽財(cái)經(jīng)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，安徽 蚌埠 233030)

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安徽省人口城鎮(zhèn)化與水資源利用效率關(guān)系

任志安，張世娟

(安徽財(cái)經(jīng)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)學(xué)院，安徽 蚌埠 233030)

針對安徽省人口城鎮(zhèn)化與水資源利用效率問題，以2008—2013年城鎮(zhèn)化率和水資源數(shù)據(jù)為依據(jù)，報(bào)告了安徽省人口城鎮(zhèn)化和水資源利用現(xiàn)狀，運(yùn)用計(jì)量回歸分析方法定量分析了二者之間的關(guān)系。實(shí)證結(jié)果顯示城鎮(zhèn)人口比重與水資源總量、化學(xué)需氨氮量呈正相關(guān)關(guān)系，與萬元GDP用水量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，表明安徽省人口城鎮(zhèn)化與水資源利用效率相互影響，水資源的有效利用能夠促進(jìn)城鎮(zhèn)化進(jìn)程，而城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快使得安徽省水資源質(zhì)量下降。最后提出轉(zhuǎn)變城鎮(zhèn)化發(fā)展模式、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型以及建設(shè)節(jié)水型城市的建議。

人口城鎮(zhèn)化；水資源；回歸分析

隨著中國城鎮(zhèn)化的全面展開，生態(tài)環(huán)境問題越來越受到國內(nèi)外學(xué)者重視，尤其是城鎮(zhèn)化過程中的水資源開發(fā)利用問題。。早在20世紀(jì)，許多學(xué)者就開始關(guān)注城鎮(zhèn)化過程中的水資源利用問題，并從各個(gè)角度描述了城鎮(zhèn)化進(jìn)程中的水資源利用情況。S.Merrett分析了發(fā)達(dá)國家城鎮(zhèn)化過程中的用水量變化，發(fā)現(xiàn)在城鎮(zhèn)化初中期由于經(jīng)濟(jì)總量的飛速增長導(dǎo)致用水量增速加快，到中后期產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化，技術(shù)和管理水平逐漸提高，用水量增速放緩，最終會實(shí)現(xiàn)零增長甚至負(fù)增長。[1]G.H.Enirich 根據(jù)水資源條件限制將城市需水分為自由零增長、約束零增長、脅迫零增長這三種類型。[2]高云福認(rèn)為城鎮(zhèn)化發(fā)展與水資源利用二者之間相互作用，水資源制約城鎮(zhèn)化發(fā)展，反過來城鎮(zhèn)化發(fā)展又會影響水系統(tǒng)的演變。[3]賈紹鳳等人揭示了城鎮(zhèn)化進(jìn)程中工業(yè)用水和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化之間的內(nèi)在關(guān)系，發(fā)現(xiàn)工業(yè)用水量與第二產(chǎn)業(yè)占GDP總量的比重呈正相關(guān)。[4]郝晉偉、馮金對西北干旱區(qū)城鎮(zhèn)化發(fā)展中的水資源問題進(jìn)行研究，認(rèn)為城鎮(zhèn)化發(fā)展一方面促進(jìn)了水資源開發(fā)利用，另一方面也對其可持續(xù)利用帶來了巨大挑戰(zhàn)。[5]此外，張勝武、等對區(qū)域城鎮(zhèn)化和水資源的耦合關(guān)系及空間特征進(jìn)行了研究。[6-8]在城鎮(zhèn)化與水資源利用效率關(guān)系的研究上，學(xué)者們主要從城鎮(zhèn)化供水效率、用水效率以及用水結(jié)構(gòu)三個(gè)角度展開。在城鎮(zhèn)化供水方面，一批學(xué)者指出，城鎮(zhèn)化規(guī)模經(jīng)濟(jì)、范圍經(jīng)濟(jì)會對城鎮(zhèn)化供水效率產(chǎn)生影響。Bhattacharyya、Torres和Morrison等人研究了美國水廠的成本效率，發(fā)現(xiàn)超過某個(gè)產(chǎn)出水平后成本效率與水廠規(guī)模呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。[9-10]Marques運(yùn)用FDH模型對葡萄牙水廠的規(guī)模經(jīng)濟(jì)、范圍經(jīng)濟(jì)進(jìn)行了分析，研究發(fā)現(xiàn)規(guī)模報(bào)酬呈遞增趨勢，但不存在范圍經(jīng)濟(jì)。[11]在城鎮(zhèn)化用水方面，馬海良、等以城鎮(zhèn)化進(jìn)程為視角，對中國城鎮(zhèn)化率和用水總量、水資源利用效率和用水結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系進(jìn)行了深入研究，并據(jù)此預(yù)測出2020年水資源利用情況，進(jìn)而提出增加水資源供應(yīng)和挖掘節(jié)水潛力的對策建議。[12]劉鴻明指出滿足城鎮(zhèn)化發(fā)展需要并實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用必須要對水資源進(jìn)行合理規(guī)劃，提高水資源利用效率。[13]除此之外，廖虎昌、等人還對區(qū)域城鎮(zhèn)化水資源利用效率評價(jià)指標(biāo)體系進(jìn)行了初步探討，但還未形成統(tǒng)一的普遍適用的指標(biāo)體系。[14-15]

目前城鎮(zhèn)化與水資源利用問題的研究尚未形成一個(gè)完整的理論體系，其實(shí)證研究也處于起步階段。而安徽省城鎮(zhèn)化的發(fā)展必然離不開生態(tài)環(huán)境的支持，同時(shí)又對生態(tài)環(huán)境造成了一系列影響，如何正確處理好這兩者協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)系對于安徽省經(jīng)濟(jì)發(fā)展來說具有十分重要的意義。在安徽省城鎮(zhèn)化進(jìn)程中，人口集聚效應(yīng)尤為明顯，而且水資源發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。根據(jù)這一背景和研究趨勢，筆者認(rèn)為很有必要就安徽省人口城鎮(zhèn)化與水資源的利用情況進(jìn)行細(xì)致地分析，以便于更好地把握城鎮(zhèn)化進(jìn)程，利用好水資源，在促進(jìn)安徽省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)關(guān)注生態(tài)環(huán)境的污染問題，切實(shí)處理好城鎮(zhèn)化與生態(tài)環(huán)境耦合發(fā)展關(guān)系問題，促進(jìn)安徽省經(jīng)濟(jì)又好又快協(xié)調(diào)發(fā)展。

1 安徽省人口城鎮(zhèn)化及水資源利用效率現(xiàn)狀評價(jià)

1.1 安徽省人口城鎮(zhèn)化現(xiàn)狀評價(jià)

安徽省人口城鎮(zhèn)化過程可以劃分為以下四個(gè)階段：第一個(gè)階段是1949—1957 年的起步階段；第二階段是1958—1965 年的大起大落階段；第三個(gè)階段是1966—1978年的停滯階段；第四個(gè)階段是1979 年至今的加速發(fā)展階段。學(xué)術(shù)界常用城鎮(zhèn)人口比重這一指標(biāo)來描述農(nóng)村人口向城鎮(zhèn)聚集的狀態(tài)，即人口城鎮(zhèn)化水平。2000年以來，安徽省城鎮(zhèn)化步伐加快，城鎮(zhèn)人口比重顯著提高，從2000年的28%提高到2014年的49.15%，年平均增長率為4.1%。根據(jù)2015年國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展公報(bào)，安徽省城鎮(zhèn)人口比重持續(xù)走高，高達(dá)50.5%，這意味著超過一半的安徽人口已經(jīng)告別農(nóng)村，聚集在城市或城鎮(zhèn)。圖1顯示了2000—2014年安徽省城鎮(zhèn)人口75比重發(fā)展趨勢情況，由圖可知安徽省人口城鎮(zhèn)化水平呈逐漸提高的態(tài)勢。

圖1 2000-2014年安徽省城鎮(zhèn)人口比重趨勢圖(單位：%)

1.2 安徽省水資源概況

安徽省位于中國東部，地跨長江、淮河，主要河流分屬長江、淮河、錢塘江三大水系，境內(nèi)擁有五大淡水湖之一的巢湖，北部宿縣地區(qū)還有一小部分屬于廢黃河、一小部分屬于復(fù)興河水系。其中長江水系6.6萬km2、淮河水系6.69萬km2(包括廢黃河0.047萬km2、復(fù)興河0.0163萬km2)、錢塘江水系0.65萬km2。受地理位置和氣候影響，安徽省降水量時(shí)空分布不均，平均降水量多數(shù)在800～1 800mm之間，皖南局部地區(qū)可達(dá)2 000mm，呈現(xiàn)夏多冬少、自北向南遞增的特點(diǎn)。全省河流平均徑流深442mm，地下水資源主要集中在淮北，平均水資源總量達(dá)72.1億m3。截至2014年末，安徽省水資源總量778.48億m3，人均水資源1 279.78 m3。

1.3 安徽省水資源利用情況

表1反映了2005—2014年安徽省水資源利用情況，從各項(xiàng)指標(biāo)來看：2005—2013年安徽省總用水量和人均用水量都呈波動上升的趨勢，分別從2005年的208.03億m3、328.5m3上升到2013年的296.02億m3、490.9m3，2014年這兩項(xiàng)指標(biāo)都有所下降，分別為272.09億m3、447m3；而萬元GDP用水量和萬元工業(yè)增加值用水量均呈波動減少的趨勢，分別從2005年的386.1m3、249m3下降到2014年的131m3、97m3?？傮w來看，2005—2014年安徽省總用水量和人均用水量呈遞增趨勢表明安徽省用水需求增加；2014年萬元GDP用水量和萬元工業(yè)增加值用水量約為2005年的三分之一，這表明安徽省用水效率尤其是工業(yè)用水效率提高。

表1 2005—2014年安徽省水資源利用情況

數(shù)據(jù)來源：安徽省歷年水資源公報(bào)相關(guān)數(shù)據(jù)整理而得。

1.4 安徽省水資源污染情況

根據(jù)2005—2013年安徽省水資源污染情況，入河污水量先由2005年的22.13億噸降低到2006年的20.74億噸，后于2007年上升至23.55億噸后又逐漸降至2010年的21.11億噸，在接下來的三年又增至32.3億噸，根據(jù)該指標(biāo)可看出水污染情況呈現(xiàn)時(shí)好時(shí)壞的特征，與2005年相比近幾年水污染情況較為嚴(yán)重。而從2005年到2013年化學(xué)需氧量由36.73萬噸降低到26.8萬噸，需氨氮量由3.32萬噸降低到2.55萬噸，可看出水質(zhì)呈現(xiàn)出轉(zhuǎn)好的跡象。總體看這三項(xiàng)指標(biāo)，與2005年相比，截至2013年各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)并沒有大幅度降低，表明安徽省水資源污染情況依然嚴(yán)峻，具體見表2。

表2 2005—2013年安徽省水資源污染情況

數(shù)據(jù)來源：根據(jù)安徽省歷年水資源公報(bào)相關(guān)數(shù)據(jù)整理而得。

2 安徽省人口城鎮(zhèn)化與水資源利用關(guān)系的實(shí)證分析

2.1 數(shù)據(jù)選取與處理

2.1.1 數(shù)據(jù)選取 在指標(biāo)選取上，本文用城鎮(zhèn)人口比重指標(biāo)來反映安徽省人口城鎮(zhèn)化情況，用Y表示；用總用水量、人均用水量、萬元GDP用水量、萬元工業(yè)增加值用水量、化學(xué)需氧量和化學(xué)需氨氮量反映安徽省水資源的利用情況，分別用X1、X2、X3、X4、X5、X6表示。根據(jù)水資源數(shù)據(jù)的可獲得性，本文搜集了2005—2013年的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。采用Eviews 6.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2.1.2 數(shù)據(jù)處理及平穩(wěn)性檢驗(yàn) 一般情況下時(shí)間序列具有非平穩(wěn)性，對數(shù)據(jù)進(jìn)行對數(shù)處理和單位根檢驗(yàn)后，結(jié)果如表3所示，二階差分后數(shù)據(jù)趨于平穩(wěn)。

表3 單位根檢驗(yàn)結(jié)果

注：*，**，***分別表示在10%、5%和1%的顯著性水平下通過檢驗(yàn)

2.1.3 模型的設(shè)定與建立 模型用城鎮(zhèn)人口比重(Y)為被解釋變量，總用水量(X1)、人均用水量(X2)、萬元GDP用水量(X3)、萬元工業(yè)增加值用水量(X4)、化學(xué)需氧量(X5)和化學(xué)需氨氮量(X6)為被解釋變量，建立模型

lnY=c+α1lnX1+α2lnX2+α3lnX3+α4lnX4+α5lnX5+α6lnX6+e,

其中e為隨即誤差項(xiàng)。

2.2 模型的回歸與檢驗(yàn)

2.2.1 模型回歸分析 按照設(shè)定的模型在Eviews 6.0軟件中進(jìn)行回歸，得出回歸方程：

lnY=3.0534+0.5752lnX1-0.2301lnX2-0.2420lnX3+0.0260lnX4+0.0169lnX5+0.0130lnX6

t= (2.157 7) (0.905 6) (6.534 8) (0.814 3) (0.547 2) (0.417 2)

2.2.2 多重共線性的檢驗(yàn)與修正

檢驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)多個(gè)解釋變量之間的相關(guān)系數(shù)較高，大于0.8，因此該模型中存在較為嚴(yán)重的多重共線性。下面采用逐步回歸法來檢驗(yàn)和修正模型的多重共線性問題。

通過逐步回歸的方法，逐步引入變量、剔除變量，最終選取一個(gè)較優(yōu)的模型，最終確定被解釋變量只保留lnX1、lnX3、lnX6，模型為：

lnY=2.9939+0.3360llnX1-0.2121lnX3+0.0368lnX6

t= (13.7630) (23.4666) (3.0453)

回歸結(jié)果中，判定系數(shù)為0.9986，接近于1，模型的擬合優(yōu)度較高；F統(tǒng)計(jì)量的值為1161.981，其對應(yīng)的伴隨概率也接近于零，表明該模型中解釋變量對被解釋變量的總影響較為顯著；且每個(gè)解釋變量均通過T檢驗(yàn)，說明模型中單個(gè)解釋變量對被解釋變量的影響也是顯著的，所以該回歸結(jié)果較為可靠。

2.2.3 協(xié)整分析 時(shí)間序列的不平穩(wěn)性往往導(dǎo)致存在單位根，建模型時(shí)要考慮變量的平穩(wěn)性，如果變量平穩(wěn)則模型中幾個(gè)變量的長期關(guān)系就具有經(jīng)濟(jì)意義，為了避免出現(xiàn)為回歸，要對序列做協(xié)整檢驗(yàn)。根據(jù)表4可知該模型的時(shí)間序列在10%的顯著性水平下是二階單整的，再對殘差進(jìn)行單位根檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果如下。

表4 殘差單位根檢驗(yàn)結(jié)果

由上述檢驗(yàn)結(jié)果顯示在10%的顯著性水平下，t統(tǒng)計(jì)量值小于ADF檢驗(yàn)的臨界值，說明殘差序列不存在單位根，是平穩(wěn)的時(shí)間序列，說明城鎮(zhèn)人口比重、總用水量、萬元GDP用水量和化學(xué)需氨氮量存在著長期的均衡關(guān)系。

經(jīng)過檢驗(yàn)，該模型不存在異方差性和自相關(guān)性，故該模型的最終形式為：

lnY=2.9939+0.3360lnX1-0.2121lnX3+0.0368lnX6

t= (13.763 0) (23.466 6) (3.045 3)

根據(jù)該回歸方程可知：城鎮(zhèn)人口比重與水資源總量、化學(xué)需氨氮量呈正相關(guān)關(guān)系，與萬元GDP用水量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。其中，水資源總量每增加1%，城鎮(zhèn)化人口比重增加2.9939%；萬元GDP用水量每增加1%，城鎮(zhèn)化人口比重減少0.2121%；化學(xué)需氨氮量每增加1%，城鎮(zhèn)化人口比重增加0.0368%。[16-21]

3 結(jié)論與建議

根據(jù)安徽省人口城鎮(zhèn)化與水資源利用效率關(guān)系的實(shí)證分析可知：第一，安徽省2000年以來人口城鎮(zhèn)化規(guī)模不斷增加；第二，2005—2013年安徽省用水需求增加，用水效率尤其是工業(yè)用水效率大幅度提高；第三，安徽省人口城鎮(zhèn)化與水資源利用之間存在較大的相關(guān)關(guān)系，水資源的有效利用促進(jìn)了安徽省城鎮(zhèn)化進(jìn)程，而城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快使得水質(zhì)變差。因此，有效控制城鎮(zhèn)人口規(guī)模、提高用水效率是安徽省實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展必須解決的實(shí)際問題。

城鎮(zhèn)化能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，但也會帶來交通擁擠、失業(yè)率高、環(huán)境污染等問題，許多發(fā)展中國家發(fā)展超前于工業(yè)化的城市化更是加重了這些問題。因此，水資源豐富的安徽省在發(fā)展過程中不能一味的追求城鎮(zhèn)化率，還要提高水資源利用效益。為此提出以下對策建議。

(1)轉(zhuǎn)變城鎮(zhèn)化發(fā)展模式，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。以節(jié)約土地資源、水資源為出發(fā)點(diǎn)，合理制定城鎮(zhèn)化率發(fā)展目標(biāo)，根據(jù)功能需要規(guī)劃利用土地。將經(jīng)濟(jì)效益與水資源承載力相結(jié)合，產(chǎn)業(yè)發(fā)展與人口吸納能力相結(jié)合，城鎮(zhèn)建設(shè)與農(nóng)村建設(shè)相結(jié)合，“開發(fā)”“保護(hù)”雙管齊下， 實(shí)現(xiàn)速度城鎮(zhèn)化向質(zhì)量城鎮(zhèn)化轉(zhuǎn)變。

(2)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，提高水資源利用效率。優(yōu)先發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，使城鎮(zhèn)用水由第一、二產(chǎn)業(yè)向第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，減少萬元GDP用水量。淘汰落后產(chǎn)能和高污染企業(yè)，合理規(guī)劃利用產(chǎn)業(yè)園區(qū)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集聚式發(fā)展。全面推進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化、耕地田園化，大力發(fā)展高效節(jié)水農(nóng)業(yè)。

(3)制造良好氛圍，建設(shè)節(jié)水型城市。加大宣傳教育力度，強(qiáng)化居民節(jié)水意識，調(diào)節(jié)用水價(jià)格，促進(jìn)水資源循環(huán)利用。嚴(yán)格控制企業(yè)污水排放，使得未達(dá)標(biāo)污水絕不入河。利用安徽省較為豐富的科研資源，提高污水處理技術(shù)。[22-26]

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[責(zé)任編輯：張永軍]

The Empirical Analysis Between Population Urbanization and The Utilization Efficiency of Water Resource in Anhui Province

REN Zhi-an, ZHANG Shi-juan

(School of Economics，Anhui University of Finance and Economics, Bengbu,Anhui 233030，China)

According to the problem of population urbanization and water use efficiency in Anhui province, reported the population urbanization and the present situation of water resources in Anhui province on the basis of the urbanization rate and water resources data in 2008—2013, using econometric regression analysis method, analyze quantitatively the relationship between the two things .The empirical results show that the proportion of urban population positively related with water resources and chemical to ammonia nitrogen, negatively related with the water consumption of ten thousand yuan GDP, it indicates that population urbanization in Anhui province and water use efficiency influence each other, the effective utilization of water resources can promote the urbanization process, while fast speed urbanization process decline the quality of water resources in Anhui province. Put forward the proposals to shift the urbanization development pattern, promote industrial structure transformation and construct the water-saving city.

population urbanization; water resources; regression analysis

2016-07-13

安徽省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“合肥經(jīng)濟(jì)圈城鎮(zhèn)化對巢湖水資源利用效率的影響機(jī)理及優(yōu)化路徑研究”(1608085MG159)、安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)創(chuàng)新基金項(xiàng)目“安徽省人口城鎮(zhèn)化與水資源利用的耦合發(fā)展研究”(CXJJ2014060)資助。

任志安(1965—)，男，安徽肥西人，安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院教授、博士，碩士生導(dǎo)師，研究方向：城市與區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)、西方經(jīng)濟(jì)學(xué)；張世娟(1991—)，女，安徽安慶人，安徽財(cái)經(jīng)大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院 2014級碩士研究生，研究方向：安徽省經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整研究。

F061.5

A

2096-2371(2016)04-0035-06