張 英

(浙江水利水電學(xué)院 建筑工程學(xué)院， 浙江 杭州 310018)

水不但是社會(huì)發(fā)展中的基礎(chǔ)性自然資源，也是戰(zhàn)略性的經(jīng)濟(jì)資源。水是生態(tài)環(huán)境中最活躍、影響面最廣泛的制約性要素之一。做好水資源管理,協(xié)調(diào)好“人口—水資源—環(huán)境”間的關(guān)系，科學(xué)配置水資源要素，實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有重要的意義[1]。浙江省“十三五”期間投資近千億推進(jìn)“百河綜治”工程，在水生態(tài)環(huán)境修復(fù)、重建、穩(wěn)定、保護(hù)等管理過(guò)程中，促進(jìn)并實(shí)現(xiàn)人水和諧，釋放并提升社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶給人民的生態(tài)紅利，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供水生態(tài)支撐，最終保障人民享受水生態(tài)文明建設(shè)的成果。

目前水生態(tài)所存在的問(wèn)題突出表現(xiàn)在：(1)水質(zhì)污染嚴(yán)重，水環(huán)境惡化，水體的許多正常功能喪失；(2)人類(lèi)生活、生產(chǎn)活動(dòng)干擾了水生生物賴(lài)以棲息的生活環(huán)境，導(dǎo)致生物多樣性下降；(3)水源匱乏，生活生產(chǎn)所需水的供需矛盾突出；(4)當(dāng)前整體的用水方式較為粗放，水資源浪費(fèi)現(xiàn)象較為嚴(yán)重；(5)多種原因影響導(dǎo)致的濕地萎縮，水生態(tài)環(huán)境退化等。

城市對(duì)水生態(tài)的需求不只是取水、用水、排水的簡(jiǎn)單循環(huán)，還有對(duì)水資源的其他多元化需求。社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要水資源的支撐，人民生活生產(chǎn)對(duì)水資源的需求也在不斷提升，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與水生態(tài)之間密切相關(guān)[2]。顯性化水生態(tài)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展間的協(xié)同程度將為水生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展提供新的評(píng)價(jià)途徑。

1 系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展研究思路

為有效評(píng)價(jià)系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展，首先構(gòu)建了本區(qū)域“水生態(tài)—社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展”系統(tǒng)，其下包括水生態(tài)指標(biāo)體系和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)體系兩個(gè)子系統(tǒng)，水生態(tài)子系統(tǒng)體系從水環(huán)境開(kāi)發(fā)利用、廢污水排放回收、水工程設(shè)施建設(shè)等3個(gè)層面設(shè)置了8個(gè)輸入指標(biāo)和1個(gè)輸出指標(biāo)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展子系統(tǒng)則涵蓋9個(gè)指標(biāo)。隨后選用DEA模型對(duì)“水生態(tài)—社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展”系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)同發(fā)展程度評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)了兩個(gè)子系統(tǒng)和總系統(tǒng)的技術(shù)協(xié)同有效度、規(guī)模發(fā)展有效度和綜合有效度等協(xié)同發(fā)展?fàn)顩r，量化整個(gè)系統(tǒng)的投入產(chǎn)出情況，為區(qū)域水生態(tài)管理政策制訂與調(diào)整提供依據(jù)和參考，研究思路(見(jiàn)圖1)。

圖1 “水生態(tài)—社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展”系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)思路

2 數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法(DEA)

系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展效應(yīng)評(píng)價(jià)不但能檢測(cè)系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展?fàn)顟B(tài)，也將對(duì)系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展目標(biāo)、結(jié)構(gòu)、功能等進(jìn)行深化和優(yōu)化?！八鷳B(tài)—社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展”系統(tǒng)評(píng)價(jià)對(duì)象包括：水生態(tài)系統(tǒng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)和整體系統(tǒng)。每個(gè)系統(tǒng)都是涵蓋多方面、多角度、不同層面的綜合性指標(biāo)體系，因此系統(tǒng)中的指標(biāo)體系權(quán)重設(shè)定和功效值函數(shù)計(jì)算都要盡可能客觀，才能保證評(píng)價(jià)結(jié)果的可信度和公信度。

DEA(data envelopment analysis)基于相對(duì)效率概念提出的一種效率評(píng)價(jià)方法[3]，該方法不需要預(yù)先估計(jì)權(quán)重參數(shù)和函數(shù)模型，從而大大提升了整個(gè)評(píng)價(jià)的客觀性[4]。DEA法是在保持決策單元DMU的輸入或輸入不變前提下，根據(jù)數(shù)學(xué)規(guī)劃方法和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算得到相對(duì)有效的生產(chǎn)前沿面，再分別將DMU投影到DEA的生產(chǎn)前沿面上，比較每個(gè)DMU與前沿面的偏離程度便可評(píng)價(jià)其相對(duì)有效性[5]。

DEA模型中，假設(shè)有n個(gè)決策單元DMUj(j=1,2,…,n)，任一DMUj單元均包括有多個(gè)輸入和多個(gè)輸出，輸入表示研究單元DMUj耗費(fèi)的資源，輸出則表示研究單元DMUj基于資源輸入所取得的成效，此處用m表示單元輸入類(lèi)型個(gè)數(shù)，s表示單元輸出指標(biāo)數(shù)目[6]。第j個(gè)決策單元DMUj用(Xj,Yj)表示，第j年的輸入和輸出分別為：xj=(x1j,x2j,…,xmj)T>0；yj=(y1j,x2j,…,ysj)T>0。輸入、輸出權(quán)向量為：υ=(υ1,υ2,…,υm)T；u=(u1,u2,…,us)T。每個(gè)決策單元的效率評(píng)價(jià)指數(shù)hj=uTYj/υTXj。總可以適當(dāng)?shù)剡x擇權(quán)系數(shù)υ和u，使其滿(mǎn)足hj<1。

系統(tǒng)目標(biāo)評(píng)價(jià)的DEA(C2R)模型如下：

uk≥0；k=1,2,…,s；υi≥0；i=1,2,…,m

其中：xij為DMUj中第i個(gè)輸入指標(biāo)量，xij>0；ykj為DMUj中第k個(gè)輸出指標(biāo)量，ykj>0；vi為DMUj中第i個(gè)輸入指標(biāo)權(quán)重；uk為DMUj中第k個(gè)輸出指標(biāo)權(quán)重。

采用charnes-coopor變換，根據(jù)對(duì)偶理論，構(gòu)造具有阿基米德無(wú)窮小量ε的對(duì)偶模型為：

其中：θ為綜合技術(shù)規(guī)模效率指數(shù)(綜合效率指數(shù))，0<θ≤1；λj為權(quán)重變量；s-為松弛變量；s+為剩余變量；ε為非阿基米德無(wú)窮小量(一般取10-6)。

若某一區(qū)域評(píng)價(jià)單元的綜合效率指數(shù)值趨近于1，則表示該DMU具有高投入產(chǎn)出比，該單元DMU的生產(chǎn)效率水平高[7]，反之表示該單元DMU的生產(chǎn)效率水平低，應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)和優(yōu)化。

3 耦合系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展研究

根據(jù)模型特性和研究目標(biāo)，將不同年份的“水生態(tài)—社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展”系統(tǒng)作為決策單元DMUj，進(jìn)行數(shù)據(jù)的輸入和輸出，以DEA模型考察總系統(tǒng)間及子系統(tǒng)的協(xié)同有效度、發(fā)展有效度和協(xié)同發(fā)展有效度，為后續(xù)科學(xué)決策提供相應(yīng)的依據(jù)。DEA方法在評(píng)價(jià)中的具體應(yīng)用步驟：確定系統(tǒng)評(píng)價(jià)目標(biāo)；建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和整理資料；進(jìn)行DEA模型的計(jì)算分析；對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，提出改進(jìn)和優(yōu)化的對(duì)策建議。

協(xié)同發(fā)展有效性是技術(shù)有效性與規(guī)模有效性的綜合，即“協(xié)同發(fā)展(綜合)有效性=技術(shù)有效性×規(guī)模有效性”。技術(shù)有效性表示DMU中各生產(chǎn)要素結(jié)構(gòu)比例和協(xié)同程度，規(guī)模有效性反映DMU的投入和產(chǎn)出比例關(guān)系和規(guī)模發(fā)展程度。協(xié)同發(fā)展(綜合)有效性表示DMU在有效前沿面上各生產(chǎn)要素組合比例、投入和產(chǎn)出規(guī)模狀態(tài)。

3.1 指標(biāo)選取與加工

研究遵循系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建原則，從能反映出評(píng)價(jià)目的和評(píng)價(jià)內(nèi)容的研究目標(biāo)出發(fā)，結(jié)合水生態(tài)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展代表性指標(biāo)，構(gòu)建出的“水生態(tài)—社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展”系統(tǒng)指標(biāo)體系(見(jiàn)表1)。輸出指標(biāo)選取“收益型”指標(biāo)，輸入指標(biāo)選取“成本型”指標(biāo)。最終確定的“水生態(tài)—社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展”系統(tǒng)分為兩個(gè)子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)均為9個(gè)指標(biāo)?！八鷳B(tài)系統(tǒng)”輸出指標(biāo)為“農(nóng)林牧副漁總產(chǎn)值”；從水環(huán)境開(kāi)發(fā)利用、廢污水排放回收、水工程設(shè)施建設(shè)3個(gè)層面考慮，選取了8個(gè)指標(biāo)作為輸入指標(biāo)[8-10]，“社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)”輸出指標(biāo)為“國(guó)民生產(chǎn)總值”，8個(gè)輸出指標(biāo)主要是基于考慮個(gè)體、社會(huì)組織等方面確定的。本研究范圍選取為1998—2016年，將研究范圍內(nèi)每年的“水生態(tài)子系統(tǒng)”與“社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展子系統(tǒng)”作為決策單元(DMU)，匯總歷年系統(tǒng)的輸入輸出指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)同發(fā)展?fàn)顩r計(jì)算。

表1 “水生態(tài)—社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展”系統(tǒng)指標(biāo)體系

備注：①居民總消費(fèi)水平指數(shù)以1978為基數(shù)；②表中數(shù)據(jù)來(lái)源于浙江省統(tǒng)計(jì)年鑒和浙江省水資源公報(bào)。

3.2 協(xié)同發(fā)展效度計(jì)算

以研究時(shí)間段內(nèi)每年的“水生態(tài)—社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)”作為DMUi進(jìn)行系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展有效性計(jì)算?；诩夹g(shù)協(xié)同有效性、規(guī)模發(fā)展有效性和綜合有效性的關(guān)系式，將其定量化后得到的關(guān)系式為：“綜合(協(xié)同發(fā)展)有效度VEi=技術(shù)協(xié)同有效度TCi×規(guī)模發(fā)展有效度SDi”。若VEi、TCi或SDi為1時(shí)，表明該DMU處于最優(yōu)狀態(tài)。VEi<1表示綜合有效度為非有效，即該DMU單元中各生產(chǎn)要素配比不當(dāng)，投入產(chǎn)出間未達(dá)到理想狀態(tài)；SDi<1表示DMU的投入和產(chǎn)出比例關(guān)系未達(dá)到最佳狀態(tài)，系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展有效性欠缺。TCi<1表示DMU的中各生產(chǎn)要素內(nèi)部結(jié)構(gòu)比例不佳，協(xié)同度差。此處的“有效”表明在所研究系統(tǒng)現(xiàn)有輸入量不變的前提下，現(xiàn)有的輸出量為最大；或在現(xiàn)有輸出量不變的情況下，系統(tǒng)的輸入量為最小?！胺怯行А北硎舅芯肯到y(tǒng)單元的輸入指標(biāo)或輸出指標(biāo)間需要進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，以促進(jìn)單元有效性的生成。

3.3 系統(tǒng)內(nèi)協(xié)同發(fā)展效度分析

水生態(tài)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展評(píng)價(jià)包括子系統(tǒng)內(nèi)、子系統(tǒng)間協(xié)同發(fā)展效度兩個(gè)層面，每個(gè)層面都包括了技術(shù)協(xié)同有效度、規(guī)模發(fā)展有效度和綜合有效度三方面指標(biāo)的確定。

3.3.1 水生態(tài)系統(tǒng)

水生態(tài)系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展評(píng)價(jià)結(jié)果(見(jiàn)表2)。1998年、2005年、2008年、2011—2014年、2016年份的水生態(tài)系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展綜合有效，總體投入與產(chǎn)出達(dá)到了生產(chǎn)前沿面，技術(shù)協(xié)同效應(yīng)和規(guī)模發(fā)展效應(yīng)均達(dá)到了有效狀態(tài)，資源配置合理，生態(tài)效益和可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)良好。1999—2001年、2004年、2007年、2010年的規(guī)模發(fā)展非有效、協(xié)同有效，這些年份的投入和產(chǎn)出比例關(guān)系不佳，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。2002—2003年、2006年、2009年、2015年份的規(guī)模發(fā)展非有效、協(xié)同非有效，這些年份研究單元中各生產(chǎn)要素配比之間失調(diào)，整體系統(tǒng)的投入產(chǎn)出狀態(tài)不佳。

表2 水生態(tài)系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展計(jì)算結(jié)果

備注：①drs表示該DMU需要縮小規(guī)模，irs標(biāo)示的DMU需要增大規(guī)模;

②選用產(chǎn)出主導(dǎo)型的規(guī)模收益變化VRS模型,采用多階段DEA法計(jì)算松弛變量。

2011年之前年份(除1998年、2005年、2008年外)綜合有效度均<1，說(shuō)明水生態(tài)投入要素出現(xiàn)了很大的偏差，即“萬(wàn)元工業(yè)產(chǎn)值用水量”“單位面積農(nóng)田灌溉用水量”“人均每日平均用水量”“萬(wàn)元GDP工業(yè)廢水排放量”“工業(yè)用水未重復(fù)利用率”“城市污水未處理率”等數(shù)據(jù)偏大，“農(nóng)林牧副漁總產(chǎn)值”輸出指標(biāo)的產(chǎn)出偏小，系統(tǒng)內(nèi)資源消耗與產(chǎn)出量之間的匹配程度不理想。應(yīng)該優(yōu)化這些年份水生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)輸入指標(biāo)的投入比例，適當(dāng)增大系統(tǒng)規(guī)模，提高水生態(tài)資源的利用率，實(shí)現(xiàn)水生態(tài)效益并保持水生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展[11-12]。隨著近年來(lái)政府加大水生態(tài)環(huán)境治理和修復(fù)的力度，整體水生態(tài)取得了顯著的提升和改善，本模型計(jì)算結(jié)果中2011—2014年、2016年的綜合有效度均達(dá)到了理想狀態(tài)。

2002年DMU單元計(jì)算數(shù)據(jù)表明：該年技術(shù)協(xié)同有效度為0.762，規(guī)模發(fā)展有效度為0.995，規(guī)模報(bào)酬收益需要增大。投入產(chǎn)出分析表明：該年“農(nóng)林牧副漁總產(chǎn)值”應(yīng)該比現(xiàn)在再增加343.229億元，投入要素的投入冗余分別為：“萬(wàn)元工業(yè)產(chǎn)值用水量”22.980 m3/萬(wàn)元、“人均每日平均用水量”33.704 L、“萬(wàn)元GDP工業(yè)廢水排放量”6.233 m3、“工業(yè)用水未重復(fù)利用率”14.106%和“城市污水未處理率”15.740%。投入要素之間、投入和和產(chǎn)出間結(jié)構(gòu)比例不佳導(dǎo)致該年的綜合效度<1。2015年技術(shù)協(xié)同有效度為0.953，規(guī)模發(fā)展有效度為0.994，該年規(guī)模發(fā)展非有效、技術(shù)協(xié)同非有效，該年“農(nóng)林牧副漁總產(chǎn)值”應(yīng)該比現(xiàn)在再增加143.859億元。該年度需要適度縮小投入規(guī)模，進(jìn)行投入生產(chǎn)要素內(nèi)部結(jié)構(gòu)比例調(diào)整和優(yōu)化，以增強(qiáng)水生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展。

3.3.2 社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)

對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)計(jì)算表明：1998—1999年、2002—2005年、2007—2016年系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展綜合有效，這些年份的規(guī)模發(fā)展有效度、技術(shù)協(xié)同有效度也為1.0。說(shuō)明社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)大部分年份中的技術(shù)協(xié)同效應(yīng)和規(guī)模發(fā)展效應(yīng)有效，整個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益與可持續(xù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)入良好狀態(tài)。2000—2001年、2006年協(xié)同發(fā)展綜合非有效，規(guī)模發(fā)展非有效、技術(shù)協(xié)同有效，這三年需要進(jìn)一步增大發(fā)展規(guī)模(見(jiàn)表3)?？傮w而言，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展?fàn)顩r整體好于水生態(tài)系統(tǒng)，研究區(qū)間內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)的規(guī)模發(fā)展有效度、技術(shù)協(xié)同有效度和綜合有效度平均值為：0.999、1.000和0.999。水生態(tài)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的三個(gè)有效度平均值分別為：0.981、0.962和0.943。

表3 社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展評(píng)價(jià)結(jié)果

備注：①drs表示該DMU需要縮小規(guī)模，irs標(biāo)示的DMU需要增大規(guī)模；

②選用產(chǎn)出主導(dǎo)型的規(guī)模收益變化VRS模型，采用多階段DEA法計(jì)算松弛變量。

3.3.3 系統(tǒng)間協(xié)同發(fā)展效應(yīng)分析

子系統(tǒng)間的協(xié)同發(fā)展效應(yīng)評(píng)價(jià)思路為：將水生態(tài)系統(tǒng)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)的輸入輸出指標(biāo)進(jìn)行互換，形成兩個(gè)新的交叉輸入輸出表，通過(guò)計(jì)算交叉輸入輸出系統(tǒng)歷年DMU的技術(shù)協(xié)同有效度、規(guī)模發(fā)展有效度和綜合有效度，來(lái)評(píng)價(jià)交叉系統(tǒng)的協(xié)同發(fā)展效應(yīng)。以W代表水生態(tài)系統(tǒng)，S表示社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)，將W的輸入指標(biāo)和S的輸出指標(biāo)構(gòu)建起新的W/S系統(tǒng)。根據(jù)協(xié)同發(fā)展關(guān)系，W/S系統(tǒng)的綜合有效度VEi(W/S)、技術(shù)協(xié)同有效度TCi(W/S)、規(guī)模發(fā)展有效度SDi(W/S)關(guān)系式為：VEi(W/S)=TCi(W/S)×SDi(W/S)。式中：VEi(W/S)∈[0，1]，TCi(W/S)∈[0，1]，SDi(W/S)∈[0，1]。若SDi(W/S)、VEi(W/S)、TCi(W/S)三個(gè)數(shù)值均等于1，表示W(wǎng)對(duì)S同時(shí)滿(mǎn)足技術(shù)協(xié)同有效、規(guī)模發(fā)展有效和綜合有效，則系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。TCi(W/S)值越接近于1，則W對(duì)S的技術(shù)協(xié)同效果越好；SDi(W/S)值接近于0，則W對(duì)S的規(guī)模發(fā)展效果差。同理可得S對(duì)W的TCi(S/W)、SDi(S/W)和VEi(S/W)間的關(guān)系式為“SDi(S/W)=VEi(S/W)/TCi(S/W)”?！八鷳B(tài)—社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展”系統(tǒng)間協(xié)同發(fā)展效應(yīng)(見(jiàn)表4)。

1998—2016年間，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水生態(tài)的綜合有效度均值、技術(shù)協(xié)同有效度均值和規(guī)模發(fā)展有效度均值分別是0.994、1.000和0.994，水生態(tài)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的綜合有效度均值、技術(shù)協(xié)同效度均值和規(guī)模發(fā)展有效度均值為0.790、0.945和0.838。社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水生態(tài)的協(xié)同發(fā)展效應(yīng)明顯優(yōu)于水生態(tài)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的協(xié)同發(fā)展效應(yīng)。在水生態(tài)相對(duì)穩(wěn)定前提下，研究系統(tǒng)內(nèi)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)產(chǎn)出量偏小；在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)投入一定的情況下，整體水生態(tài)有較為明顯的改善和提升。水生態(tài)支撐社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能力明顯有較大的提升空間，水生態(tài)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相互作用的整體表現(xiàn)為決策單元未達(dá)到理想的生產(chǎn)前沿面狀態(tài)。

S/W系統(tǒng)的技術(shù)協(xié)同有效度(除2002年外)均為1，綜合有效度處于理想狀態(tài)。多數(shù)年份的規(guī)模發(fā)展有效度為1(2001—2002年、2006—2008年、2010年除外)。2001—2002年、2006—2008年、2010年這6年的可適當(dāng)擴(kuò)大系統(tǒng)發(fā)展規(guī)模，以提升并優(yōu)化S/W系統(tǒng)投入和產(chǎn)出比例關(guān)系。2002年的S/W系統(tǒng)中，若“居民總消費(fèi)水平指數(shù)”減少13.544，“萬(wàn)元國(guó)民生產(chǎn)總值電力消費(fèi)量”減少0.266百kW/萬(wàn)元等，輸出指標(biāo)“農(nóng)林牧副漁總產(chǎn)值”增加3.647億元，則該年的DMU單元投入產(chǎn)出將達(dá)到良好狀態(tài)。

表4 “水生態(tài)—社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展”系統(tǒng)間協(xié)同發(fā)展效應(yīng)評(píng)價(jià)

W/S系統(tǒng)的1998—2005年、2009年的綜合有效度低于0.85，這些年份系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展?fàn)顩r很不理想。其中2002年、2003年、2009年的技術(shù)協(xié)同有效度和規(guī)模發(fā)展有效度兩項(xiàng)指標(biāo)都遠(yuǎn)小于1，使得整體綜合有效度與理想狀態(tài)間有很大偏差。需要調(diào)整水生態(tài)系統(tǒng)投入資源間的比例和協(xié)同關(guān)系，協(xié)調(diào)和優(yōu)化投入和產(chǎn)出關(guān)系以促使其進(jìn)入良性狀態(tài)。以2003年為例，該年綜合有效度0.593，技術(shù)協(xié)同有效度0.702，規(guī)模發(fā)展有效度0.845。若2003年的系統(tǒng)輸入輸出指標(biāo)體系能做適當(dāng)調(diào)整，輸出指標(biāo)“國(guó)民生產(chǎn)總值”增加4118.634億元，“萬(wàn)元工業(yè)產(chǎn)值用水量”減少55.437m3/萬(wàn)元、“人均每日平均用水量”減少29.697升、“萬(wàn)元GDP工業(yè)廢水排放量”減少2.223 m3、“工業(yè)用水未重復(fù)利用率”減少10.098%、“城市污水未處理率”減少9.003%，則該年的DMU單元的協(xié)同發(fā)展將處于最優(yōu)。而2015年的“國(guó)民生產(chǎn)總值”若能增加2 590.144億元，則該年W/S系統(tǒng)DMU單元的協(xié)同發(fā)展達(dá)到理想狀態(tài)。

2006—2016年(除2009年外)的綜合有效度高于0.85，其中2008年、2011年、2014年、2016這4年DMU在有效前沿面上各生產(chǎn)要素組合比例適當(dāng)、投入和產(chǎn)出規(guī)模最優(yōu)，其他年份中的規(guī)模發(fā)展有效度<1(平均值為0.965 2)，其指標(biāo)內(nèi)部結(jié)構(gòu)比例和協(xié)同關(guān)系有很大的提升空間，需要進(jìn)一步加大各因素的投入規(guī)模以促使其達(dá)到理想狀態(tài)。2006—2016年份(除2006年、2009年、2015年外)的技術(shù)協(xié)同有效度為1，這些年份DMU中各生產(chǎn)要素在經(jīng)濟(jì)學(xué)意義上達(dá)到了理想的組合狀況。

4 結(jié) 論

從橫向維度、縱向維度和時(shí)間維度三個(gè)視角，構(gòu)建起系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用DEA模型對(duì)水生態(tài)系統(tǒng)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)、兩系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展效應(yīng)開(kāi)展評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果主要為：(1)隨著水生態(tài)治理修復(fù)力度的加大，水生態(tài)取得了顯著的改善，2016年、2011—2014年、2008年、2005年、1998年共8年協(xié)同發(fā)展綜合有效，系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展達(dá)到了理想狀態(tài)，資源配置合理，可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)良好。其余11年份的規(guī)模發(fā)展非有效，應(yīng)減少水生態(tài)輸入指標(biāo)(萬(wàn)元工業(yè)產(chǎn)值用水量、單位面積農(nóng)田灌溉用水量等)的投入量，提高水生態(tài)資源的利用率。(2)1998—1999年、2002—2005年、2007—2016年的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展效應(yīng)總體有效，達(dá)到投入與產(chǎn)出的生產(chǎn)前沿面，其余年份的協(xié)同發(fā)展綜合非有效。(3)“水生態(tài)—社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展”總系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展計(jì)算數(shù)據(jù)表明：水生態(tài)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的協(xié)同發(fā)展效劣于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水生態(tài)的協(xié)同發(fā)展效應(yīng)。水生態(tài)支撐社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能力有較大提升空間，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水生態(tài)有明顯的改善和提升作用。水生態(tài)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展系統(tǒng)協(xié)同發(fā)展效應(yīng)總體非有效，兩者之間的決策單元尚未達(dá)到生產(chǎn)前沿面。在1998—2016年的研究期間內(nèi)，S/W系統(tǒng)在多數(shù)年份的DMU技術(shù)協(xié)同有效度達(dá)到理想狀態(tài)。W/S系統(tǒng)中有4個(gè)年份在有效前沿面上各生產(chǎn)要素組合比例適當(dāng)；14個(gè)年份的技術(shù)協(xié)同有效度等于1，15個(gè)年份規(guī)模發(fā)展非有效。規(guī)模發(fā)展滯后的14個(gè)年份均需要適當(dāng)擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，2015年需要縮減規(guī)模，減少投入指標(biāo)中的“萬(wàn)元工業(yè)產(chǎn)值用水量”“人均每日平均用水量”等輸入指標(biāo)，調(diào)整S/W系統(tǒng)中的投入資源間的比例，以協(xié)調(diào)和優(yōu)化投入產(chǎn)出關(guān)系。(5)若要提升和促進(jìn)總系統(tǒng)內(nèi)要素的協(xié)同發(fā)展程度，需要調(diào)整“水生態(tài)—社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展”系統(tǒng)內(nèi)的物質(zhì)流、信息流、能量流和價(jià)值流等，建議引入政府政策引導(dǎo)、市場(chǎng)運(yùn)行驅(qū)動(dòng)、企業(yè)行為規(guī)范、個(gè)體行動(dòng)踐行等相關(guān)的措施。

綜合以上分析，提出以水生態(tài)需求管理為目標(biāo)，深化以水功能區(qū)為載體的水生態(tài)建設(shè)區(qū)域性合作，推行人水和諧，尊重自然、生態(tài)富民的水生態(tài)治理理念，集成水生態(tài)修復(fù)技術(shù)，提高水生態(tài)環(huán)境管理和配置水平，建立水生態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以保護(hù)水生態(tài)環(huán)境。只有可持續(xù)水生態(tài)環(huán)境管理保證我們的人們享用有限的水生態(tài)資源，實(shí)現(xiàn)水生態(tài)效益并保持水生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。