刘志武 郑阳 李子恒 张思琦 杨恒 桑学锋

刘志武，

男，正高级工程师，博士，现任中国长江三峡集团有限公司科学技术研究院水资源高效利用技术研究中心主任，主要从事水文预报、水库调度、水资源管理研究。

获得中国电力企业联合会2019年度电力创新奖一等奖、水力发电科学技术奖一等奖等行业和企业级科技奖励10余项。拥有授权发明专利21项、软件著作权30多项。主持、策划和参与国家自然科学基金长江水科学研究联合基金课题、中国长江三峡集团有限公司重点项目等国家和企业级科研项目40余项；主持和参与编写国家、行业和企业标准6项；发表国内外期刊学术论文50多篇。兼任水利部发展研究中心特约研究员、北京市水力发电学会副理事长等职务。

摘要：

为响应水资源空间均衡发展战略，提出以行业用水量为轴，社会经济、人口、水资源为抓手的“一轴三维”区域空间均衡研究思路。构建总体空间均衡性评价与要素空间匹配度评价相结合的量化分析模型，研究各要素的时间演变规律和空间分布特征，并对匹配度算法进行改进，提出基于数列的累计排序占比算法。将该模型应用于1980～2019年长江流域农业、工业、生活用水与行业产值、区域人口和水资源量的空间均衡性分析。结果表明：近40 a间，长江流域各要素空间均衡性呈现总体波动向好态势，但各维度的差异明显，其中“水资源量-行业用水”呈现高度不均衡的状态。各要素空间匹配性方面，2019年长江流域行业用水与行业产值的匹配性较好，与区域人口的匹配性居中，与水资源量的匹配性不佳。通过对比不同匹配度算法，研究提出的累计排序占比法可以有效解决原有算法的不足，同时在不同的场景下均具有较高的稳定性和较好的可辨识度。通过构建总体空间均衡性指标评价与微观各要素空间匹配度分析相结合的“一轴三维”空间均衡评价体系，可为长江流域水资源调配、管理和区域均衡发展提供理论参考和技术支撑。

关 键 词：

水资源； 社会经济；区域人口； 空间均衡； 基尼系数； 空间匹配度； 长江流域

中图法分类号： TV213.4

文献标志码： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.05.004

0 引 言

水资源是中国经济社会和生态环境发展不可或缺的基础性自然资源，而水资源时空分布不均、水土资源与经济社会发展布局不相匹配，是中国的基本水情［1-2］。习近平总书记提出“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的十六字治水思路，要求经济结构和社会发展实行“以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”的“四水四定”原则。在 “空间均衡”思路和“四水四定”原则的指导下，构建区域水资源空间均衡评价体系，是破解水利发展不平衡不充分、产业布局不合理不健全问题的基础和现实需要［3］。

在国家大战略的导向下，水资源空间均衡方面的研究受到了国内外学者的普遍关注。王浩等［4］指出水资源承载力的空间均衡包括两方面的工作：一方面是提高区域水资源的总体承载力，另一方面是优化经济社会系统布局。左其亭等［5-6］从理论、方法和应用3个方面对水资源空间均衡研究进行了梳理。同时，很多学者对空间均衡模型及评价体系的建设也进行了大量的探索［7-12］。夏帆等［13］通过计算水资源负载指数、水土资源匹配系数和用水效益的基尼系数，分析31个省级行政区的水资源空间均衡情况。贾仰文等［14］通过Mann-Kendall方法分析了中国山区水资源时空演变特点及要素匹配性规律。杨亚锋等［15］构建了水资源负载指数、水土资源匹配系数和用水效益3个水资源空间均衡指标，并通过基尼系数、可变集隶属度和偏联系数方法构建水资源空间均衡综合评估模型。张国兴等［16］利用基尼系数和不平衡指数分析了中国水资源分布与经济发展匹配度。金菊良等［17］建立了基于联系数和洛伦兹曲线的空间均衡评价方法。王煜等［18］构建了基于用水效率与用水公平均衡调控的函数，并应用于黄河流域9个省市的空间均衡水资源调配问题中。综上，水资源空间均衡方面的研究从概念内涵、理论技术、分析识别、模型方法、评价体系等方面均取得了积极的成果［19］。

然而，在空间均衡评价方法方面，现有研究多基于洛伦兹曲线和基尼系数构建评价体系，虽然可以很好地刻画总体均衡情况，但对于各要素的空间分布特征研究不足。研究对象方面，多以双要素对比为主，少见分行业、分区域的精细化分析；研究区域方面，多集中于中国中西部缺水地区，南方区域的考察相对较少；研究尺度上，多以省级、典型区域或流域为主，鲜见大尺度、多计算单元的综合性空间均衡分析研究。

针对上述不足，本文依据“一轴三维”的研究思路，以各行业用水量为轴，从人口、社会经济、资源3个维度，构建“水-经济-人口”的水资源空间均衡分析框架。研究1980～2019年长江流域农业、工业、生活三大行业用水与对应行业产值、区域人口、水资源量的空间均衡性时间演变规律和空间分布特征。然后，研究进一步提出基于数列的累计排序占比算法，定量刻画研究区域内各要素间匹配程度的空间分布规律，并以2019年为案例，分析展示研究区域内要素间的空间均衡特性。最后，为验证提出算法的有效性，本研究进一步对比分析了该算法与另外两种经典算法在2019年数据集下的分析结果。本研究以期通过构建总体空间均衡性指标评价与微观各要素空间匹配度分析相结合的“一轴三维”空间均衡评价体系，为长江流域水资源调配、管理和区域均衡发展提供理论参考和技术支撑。

1 研究区域

1.1 研究范围

长江流域是中国第一大河，世界第三大河，横跨中国东部、中部和西部三大经济区11个省、直辖市、自治区。干流全长约6 300 km，流域面積约180万km2，约占中国国土面积的18.8%，域内总人口约4.64亿（据2019年统计），域内经济总量约占中国GDP的40%，是中国经济重心所在，活力所在。

2016年9月，《长江经济带发展规划纲要》更是确立了长江经济带“一轴、两翼、三极、多点”的新发展格局。然而长江流域上、中、下游地区经济社会发展不平衡、水资源开发利用不均衡、区域负外部性效益显著等问题依然突出。因此，开展兼顾公平与效益的区域水资源开发利用评估，制定相应的调控策略，对于实现长江流域的空间均衡和可持续发展具有重要意义。

本次研究的时间范围为1980～2019年，研究区域涵盖长江流域大通站以上区域（占全流域面积的94.7%）。同时，为精细化考察长江流域长时间序列下空间均衡演变规律，将研究区按照水资源三级区套地级市划分为225个计算单元（其中，区域计算单元198个，干流水库单元27个），利用桑学锋等［20-21］开发的水资源动态模拟与配置GWAS软件系统，实现“自然-社会”二元水循环下的水资源综合动态模拟［22］。

研究区域如图1所示。

1.2 数据来源

本研究涉及1980～2019年长江流域水资源、社会经济、气象、土地利用等多种长系列数据。供用水数据主要来源于长江流域各地级市历年《水资源公报》，并以各省级水资源公报作为补充。水文气象、水利工程数据主要来源于水利部全国水雨情系统、全国河湖大典、水利普查等。社会经济、人口等统计数据主要来源于各省市第六、七次人口普查数据，以及各地市历年《统计年鉴》，并以省级统计年鉴作为补充。

2 研究方法

2.1 研究思路

空间均衡的核心要义是人口、社会经济与资源环境相均衡［23］。而水资源的空间均衡，体现在水资源的开发利用与区域人口、社会经济发展水平和资源禀赋在空间上相协调，实现区域的可持续协调发展。

人口、社会经济与水资源环境是一个有机整体，有着复杂的耦合关系，从单一或某几个维度无法有效评价区域空间均衡程度。基于此，本研究提出以行业用水量为轴，用以表征区域水资源开发利用的强度；以区域行业产值表征社会经济维度；以区域常住人口数量表征人口维度；以区域水资源总量表征水资源禀赋维度。构建“一轴三维”的区域空间均衡研究框架，如图2所示。

2.2 技术路线

根据“一轴三维”的区域空间均衡研究思路，分别考察区域内“行业产值-行业用水”“区域人口-行业用水”“水资源量-行业用水”的区域总体空间均衡指标，以及区域各要素匹配度分布特征，从而全面刻画区域的空间均衡情况。

本研究采用基尼系数作为衡量研究区域内两要素总体空间均衡性的定量化指标，进一步根据匹配度算法分析要素空间分布特征，形成一整套量化分析模型。同时，在要素空间分布特征的研究方面，为解决经典匹配度算法在面对大尺度、多单元、动态评价时存在的不足，本研究在左其亭等［24］提出的空间匹配度计算方法体系上进行改进，提出基于数列的累计排序占比法进行要素空间匹配度评价和空间分布特征分析。最后，通过对比分析两种经典算法与改进算法的计算结果，进一步验证算法的有效性。

将该模型应用于长江流域大通站以上的研究区域，通过GWAS一体化动态模拟与配置系统，首先评价1980～2019年研究区域不同要素间的空间均衡总体情况；然后，以2019年作为典型案例，进一步分析不同计算单元内各要素间的空间匹配程度；最后，通过综合分析和讨论研究区域的空间均衡时空演变规律，以期构建“一轴三维”的衡量体系，考察长江流域“空间均衡”的时空演变规律，为可持续发展提供战略决策参考，技术路线如图3所示。

依据一般的划分标准，匹配度在0～1之间取值，值越接近1表明要素間的匹配度越好。具体评价指标划分标准为：匹配度在（0，0.5］为高度不匹配，（0.5，0.6］为比较不匹配，（0.6，0.7］为相对匹配，（0.7，0.8］为比较匹配，（0.8，1.0）为高度匹配。

3 结果与讨论

将上述模型应用于长江流域大通站以上研究区域的198个三级区套地级市计算单元。依据“一轴三维”的研究思路，将“一轴”的行业用水进一步细分为农业、工业、生活三大用水部门。“社会经济”维采用第一、二产业增加值分别表征农业、工业用水的行业产值，由于第三产业统计口径与生活用水口径差距过大，不适宜将其作为产值表征量。因此，本研究采用城镇居民人均可支配收入乘以城镇常住人口做为生活用水对应行业产值的表征量。“区域人口”维度采用计算单元的常住人口数量进行表征。“水资源禀赋维”采用区域水资源总量进行表征。分别研究“行业产值-行业用水”“区域人口-行业用水”“水资源量-行业用水”的总体空间均衡指标的演变规律，以及区域内不同要素间的空间匹配程度。

3.1 总体空间均衡指标的演变

研究不同要素与不同行业用水量之间的基尼系数，可以客观刻画研究区域总体空间均衡在时间维度上的演变规律，计算结果如图4所示。

1980～2019年长江流域农业、工业、生活用水与社会经济、区域人口和水资源要素的空间均衡指标呈现波动下降态势，但不同维度间的均衡态势不同。其中“行业产值-行业用水”方面（见图4（a）），各行业用水与对应行业产值的空间均衡程度在比较不均衡与相对均衡之间波动，农业和生活部门相对稳定，生活部门的指标最佳，而工业的指标有明显改善。该趋势可以从侧面反映出各行业的水资源利用效益均同步提高，而工业用水效益随着中国的产业升级改善最为明显。从“区域人口-行业用水”的均衡指标来看，3个行业均呈现向好趋势，但行业间的分化明显：生活用水与人口的均衡性最好，结合前述行业产值情况，可知生活用水的空间均衡性已基本实现较理想的状态（见图4（b））；农业与人口要素在相对均衡等级波动，均衡性仍有提升空间；工业则处于比较不均衡的状态，说明工业的总体产业布局相对集中，地区差异明显。从“水资源量-行业用水”的均衡指标来看，各行业均呈现高度不均衡的态势（见图4（c））。这与长江流域不同区域的地理环境、经济发展、产业定位密切相关，相对经济发达的长江中下游地区是主要的水资源开发利用区域，而中上游地区水资源丰富、生态价值凸显。综合来看，结合“长江大保护”战略，一方面应在注重生态环境保护的同时适当加大中上游欠发达地区的经济建设，另一方面也应积极探索长江上中下游的生态补偿机制的建设，以带动中上游地区高质量发展。

3.2 要素空间匹配度分析

通过总体空间均衡指标考察“一轴三维”均衡性的演变趋势之后，需要进一步研究不同计算单元的各要素匹配性问题，从而获得长江流域空间尺度上的要素匹配性分布规律。

以2019年为例，根据本研究提出的累计排序占比算法进行各要素空间匹配度的计算，同样从“行业产值-行业用水”“区域人口-行业用水”和“水资源量-行业用水”3个维度考察要素空间匹配情况，分析结果如表1所列。

总体而言，2019年长江流域“行业产值-行业用水”和“区域人口-行业用水”维度的空间匹配度相对较好，而“水资源量-行业用水”的各项空间要素匹配程度均不佳，与总体空间均衡指标的研究结果形成呼应。从“行业产值-行业用水”的空间匹配度来看，农业的行业产值与用水的匹配度最佳且数值分布较为均衡（均值最高且标准差最小）；而工业的行业产值与用水的匹配度相对较差且数值分散，均值为0.796，标准差为0.235，印证了前述总体空间均衡性研究中关于工业产业分布不均的观点。“区域人口-行业用水”的匹配度研究中，3个产业对应的行业用水均呈现较好的匹配性，其中人口与生活用水的匹配度最佳，均值为0.863，高度匹配单元占比约75%。“水资源量-行业用水”的匹配度整体最差，相对匹配及以下的单元数量明显高于其余两个维度，显现出明显的水资源量与使用量的错配问题。

从匹配度空间分布情况来看（见图5），2019年长江流域“一轴三维”要素间匹配度呈现社会经济维匹配性较好，区域人口维匹配性居中，水资源维匹配性较差的总体情况。“行业产值-行业用水”可一定程度上从侧面反映不同用水部门生产效率的均衡情况，其中农业用水和生活用水的匹配度总体较好，说明长江流域总体农业生产效率和居民生活水平基本处于均衡态势；而工业用水的匹配度较差，结合《长江经济带发展规划纲要》中产业布局规划，不难发现以武汉、长沙市为中心的中游城市群和以成都、重庆市为中心的上游成渝经济区等工业发达区域也是“行业产值-行业用水”匹配度相对较差的区域，说明在优化产业布局、节能降耗方面仍有很大提升空间。

“区域人口-行业用水”的要素匹配性可体现人口分布与用水强度的空间分布情况，从分析来看，农业和工业与人口分布的匹配性呈现上下游相对较好，中游相对较差的分布特点，其中又以长江中游沿线人口密集地区的要素匹配性问题较为突出，而生活的空间匹配度总体均衡。“水资源量-行业用水”的匹配度可反映出区域水资源开发利用的分布均衡性情况，从分析结果来看，长江上游地区的不匹配程度较为严重，水资源丰沛而利用程度相对较轻。从全流域可持续发展的角度来看，上游区域的水资源要素维度的不匹配也从侧面反映出上游区域生态保护建设对中下游地区经济发展的支撑和贡献作用。

综上所述：1980～2019年长江流域“一轴三维”的总体空间均衡指标呈现波动向好态势，但不同维度间的均衡态势不同。要素空间匹配度方面，“行业产值-行业用水”和“区域人口-行业用水”的空间匹配度相对较好，而“水资源量-行业用水”的空间匹配程度总体不佳。分行业来看，农业用水与行业产值的匹配性较好，而与区域人口的匹配性较弱；工业用水与行业产值和区域人口要素均存在空间均衡性不佳的情况；而生活用水与上述要素总体呈现匹配度较好、空间分布相对均衡的态势。

3.3 匹配度计算方法比较

为进一步论证本研究提出的基于数列的累计排序占比法的有效性，以长江流域2019年水资源及社会经济数据为例，分别使用两种经典计算方法（序号差值法和数值占比法）与累计排序占比法进行对比分析，分析结果如图6和表2所示。

在3种不同计算方法下，2019年研究区域的匹配度数值的分布特征基本相同，证明3种方法可以相互印证，均能体现研究区域各要素之间的匹配程度情况，然而不同计算方法下计算单元的匹配度数值分布的统计指标却差异明显。

本研究主要考察5项匹配度计算数值的统计指标，即均值、标准差、第一四分位数（Q1）、中位数（Q2）和第三四分位数（Q3）。其中，均值体现了不同计算方法下匹配度评价的整体情况，数值越小说明匹配度整体情况越差；标准差体现了匹配度的可辨识程度，数值越大说明评分的分布越分散，辨识度越好；3个分位数指标用于统计不同评分段的占比，从而更好地描述数值的分布规律。

在“行业产值-行业用水”“区域人口-行业用水”和“水资源量-行业用水”的3组统计分析中，序号差值法的5项统计指标波动性较大，证明其分析结果的稳定性不佳。其主要原因在于该算法仅对不同要素的排序序号进行分析，而忽略了相邻序号间可能存在的数值上的差异对于匹配性的影响，导致波动性升高，这种情况在研究区基尼系数较高时尤其明显（如“水资源量-行业用水”匹配度）。对于目前应用最广泛的数值占比法，该算法关注于单元要素占该要素总量比例的匹配程度。虽然该方法解决了序号差值法中忽略具体数值的问题，但在研究区域计算单元数量较多的情况下，每个计算单元的要素占比将趋于0且相互接近，导致要素匹配度的可辨识性降低，并易给出更高评分（标准差均小于0.15，且3项分析中匹配度在0.8以上的占比分别为95.8%，96.5%，85.9%）。上述兩种经典的匹配度评价体系显然无法适应于大尺度、高精度、多计算单元的研究场景。

通过对相同研究场景下不同匹配度算法的结果统计分析可知：本研究提出的累计排序占比算法可以更好地反映出各要素间的匹配程度，解决经典算法的不足，同时均具有较高的稳定性（各项统计指标波动小）和较好的可辨识度（标准差较大），具有一定的适应性和可推广性。

4 结 论

本研究提出以行业用水量为轴，社会经济、人口、水资源为抓手的“一轴三维”区域空间均衡研究思路。构建基于基尼系数的总体空间均衡性评价与基于匹配度的要素空间分布评价相结合的量化分析模型。同时，为进一步研究区域内各要素间的空间均衡特性，本研究对经典匹配度算法进行改进，提出基于数列的累计排序占比算法，定量刻画不同计算单元的各要素间匹配程度。

将该模型应用于1980～2019年长江流域农业、工业、生活用水与行业产值、区域人口和水资源量的空间均衡性演变规律分析；以2019年为案例，分析要素的空间匹配度分布特性，并对新提出算法进行有效性验证。

研究结果表明：

（1）1980～2019年长江流域农业、工业、生活用水与对应行业增加值、人口和水资源要素的空间均衡基尼系数呈现波动向好态势，但不同要素间的均衡态势不同。

（2）各要素空间匹配性方面，2019年长江流域“行业产值-行业用水”和“区域人口-行业用水”的要素匹配度相对较好，生活用水与各要素的匹配度最佳，而“水资源量-行业用水”的匹配程度最差。

（3）通过对比基于数列的要素匹配度不同计算方法，本研究提出的累计排序占比法可以很好地反映长江流域各区域内各要素间的匹配程度，解决已有计算方法的不足，同时在不同的场景下均具有较高的稳定性和较好的可辨识度，具有一定的适应性和可推广性。

本研究以期通过构建总体空间均衡性指标评价与微观各要素空间匹配度分析相结合的“一轴三维”空间均衡评价体系，为长江流域水资源调配、管理和区域均衡发展提供理论参考和技术支撑。

参考文献：

［1］ XIA J，SU R，HE X，et al.Water resources problems in China and their countermeasures & suggestions［J］.Bulletin of Chinese Academy of Sciences，2008（2）：116-120.

［2］ LEI C，WU Y.Research on the current situation，problems and countermeasures of water resources in china［J］.Water Saving Irrigation，2007（4）：41-43.

［3］ 张细兵.十六字治水方针的科学内涵及其对长江治理的启示［J］.人民长江，2019，50（增1）：1-5.

［4］ 王浩，刘家宏.国家水资源与经济社会系统协同配置探讨［J］.中国水利，2016（17）：7-9.

［5］ 左其亭，韩春辉，马军霞.水资源空间均衡理论应用规则和量化方法［J］.水利水运工程学报，2019（6）：50-58.

［6］ 左其亭，韩春辉，马军霞，等.水资源空间均衡理论方法及应用研究框架［J］.人民黄河，2019，41（10）：113-118.

［7］ FENG J.Optimal allocation of regional water resources based on multi-objective dynamic equilibrium strategy［J］.Applied Mathematical Modelling，2021，90：1183-1203.

［8］ 杨开忠，董亚宁.黄河流域生态保护和高质量发展制约因素与对策：基于“要素-空间-时间”三维分析框架［J］.水利学报，2020，51（9）：1038-1047.

［9］ SUN S，FANG C L，LV J Y.Spatial inequality of water footprint in China：a detailed decomposition of inequality from water use types and drivers［J］.Journal of Hydrology，2017，553；398-407.

［10］ SHU H，XIONG P P.The Gini coefficient structure and its application for the evaluation of regional balance development in China［J］.Journal of Cleaner Production，2018，199：6680686.

［11］ MUTHEE K，DUGUMA L，NZYOKA J，et al.Ecosystem-Based Adaptation Practices as a nature-based solution to promote water-energy-food nexus balance［J］.Sustainability，2021，13（3）：1-17.

［12］ DAI C，QIN X S，CHEN Y，et al.Dealing with equality and benefit for water allocation in a lake watershed：a Gini-coefficient based stochastic optimization approach［J］.Journal of Hydrology，2018，561：322-334.

［13］ 夏帆，陳莹，窦明，等.水资源空间均衡系数计算方法及其应用［J］.水资源保护，2020，36（1）：52-57.

［14］ 贾仰文，郝春沣，牛存稳，等.典型山地降水径流时空演变及“水-热-人-地”匹配性分析［J］.地理学报，2019，74（11）：2288-2302.

［15］ 杨亚锋，巩书鑫，王红瑞，等.水资源空间均衡评估模型构建及应用［J］.水科学进展，2021，32（1）：33-44.

［16］ 张国兴，徐龙.基于时空维度的水资源与经济匹配分析［J］.水电能源科学，2020，38（3）：54-57.

［17］ 金菊良，徐新光，崔毅，等.基于联系数和洛伦兹曲线的水资源空间均衡评价方法［J］.水科学进展，2021，32（3）：387-395.

［18］ 王煜，彭少明，武見，等.黄河流域水资源均衡调控理论与模型研究［J］.水利学报，2020，51（1）：44-55.

［19］ 金菊良，郦建强，吴成国，等.水资源空间均衡研究进展［J］.华北水利水电大学学报（自然科学版），2019，40（6）：47-60.

［20］ 桑学锋，赵勇，翟正丽，等.水资源综合模拟与调配模型WAS（Ⅱ）：应用［J］.水利学报，2019，50（2）：201-208.

［21］ 桑学锋，王浩，王建华，等.水资源综合模拟与调配模型WAS（Ⅰ）：模型原理与构建［J］.水利学报，2018，49（12）：1451-1459.

［22］ YAN Z，ZHOU Z，LIU J，et al.Multiobjective optimal operation of reservoirs based on water supply，power generation，and river ecosystem with a new water resource allocation model［J］.Journal of Water Resources Planning and Management，2020，146（12）：5020024.

［23］ 郭旭宁，郦建强，李云玲，等.京津冀地区水资源空间均衡评价及调控措施［J］.水资源保护，2022，38（1）：62-66.

［24］ 左其亭，赵衡，马军霞，等.水资源利用与经济社会发展匹配度计算方法及应用［J］.水利水电科技进展，2014，34（6）：1-6.

［25］ 徐大伟，常亮，范志刚.水环境基尼系数模型构建与排放量优化研究［J］.统计研究，2012，29（3）：108-110.

［26］ 吴文俊，蒋洪强，段扬，等.基于环境基尼系数的控制单元水污染负荷分配优化研究［J］.中国人口·资源与环境，2017，27（5）：8-16.

［27］ 张建华.一种简便易用的基尼系数计算方法［J］.山西农业大学学报（社会科学版），2007，6（3）：275-278.

［28］ 金菊良，陈磊，陈梦璐，等.基于集对分析和风险矩阵的水资源承载力评价方法［J］.人民长江，2018，49（7）：35-41.

［29］ 金菊良，徐新光，周戎星，等.基于联系数和耦合协调度的水资源空间均衡评价方法［J］.水资源保护，2021，37（1）：1-6.

［30］ 左其亭，张志卓，姜龙，等.全面建设小康社会进程中黄河流域水资源利用效率时空演变分析［J］.水利水电技术，2020，51（12）：16-25.

［31］ 郝林钢，左其亭，刘建华，等.“一带一路”中亚区水资源利用与经济社会发展匹配度分析［J］.水资源保护，2018，34（4）：42-48.

［32］ 肖钊富，彭贤伟，李瑞，等.西南山区水资源与社会经济协调发展及其影响因素：以遵义市为例［J］.人民长江，2022，53（4）：98-105.

（编辑：谢玲娴）

Abstract：

This study proposes a One-Axis Three-Dimensions regional equilibrium research framework corresponding to the water spatial equilibrium strategy of China，in which water consumption is considered as an axis，and the social economy，population，and water resources are considered as three key elements.A quantitative analysis model combining the Global Spatial Equilibrium Index which is based on the Gini coefficient，and the Factor Spatial Matching Index which is based on the matching degree algorithm is constructed to study the temporal evolution and spatial distribution characteristics of each element.At the same time，this study improves the matching degree algorithm and proposes a new algorithm based on the Cumulative Ranking Ratio.The proposed model is applied to the spatial equilibrium analysis of agricultural，industrial，domestic water use and industry output value，regional population，water resources in the Yangtze River Basin from 1980 to 2019.The results show that in the past 40 years，the overall spatial equilibrium trend of the Yangtze River Basin has been continuously improved，but the volatility is large，and the differences in different dimensions are obvious，with a highly unbalanced state of water resources-industrial water use.On the factor matching parts，the industrial output value-to-industrial water is relatively good，the regional population-to-industrial water is in the middle，and the water resources-to-industrial water needs to be improved.In terms of matching algorithms，the Cumulative Ranking Ratio method can solve the shortcomings of the original algorithms，and has the advantages of high stability and identification.This study aims to provide decision-making reference and technical support for the allocation，management，and regional balanced development of water resources in the Yangtze River Basin by building a systematic spatial equilibrium evaluation system.

Key words：

water resources；social economy；regional population；spatial equilibrium；Gini coefficient；spatial matching degree；Yangtze River Basin