彭杜云 詹芳芳

摘要 選取“一带一路”中国区域17个省（区、市）2010—2020年的面板数据，通过引入超效率SBM模型评估水资源利用效率，并运用Tapio脱钩模型分析水资源利用效率与经济社会发展间的协同状态。结果表明：17个省（区、市）水资源利用效率均值大体呈东南>西南>西北>东北的格局，且大致可划分为3个梯队，其中青海、重庆、广东和宁夏的水资源利用效率均值在11年间均超过1.000 0，均值最低的是新疆，仅为0.093 5。从核密度分布结果来看，整体区域内水资源利用效率总体差距有一定程度的缩小。分别以3年和整个研究时段为窗宽分析水资源利用效率与经济社会发展适配状态，结果显示适配状态具有阶段性变化特征，呈现较强空间差异；其中，吉林协同性最好，海南、青海、陕西、广西和重庆5个地区表现为强脱钩状态，其余省（区、市）大多为弱脱钩状态，需在确保经济增长和推进城镇化的同时，推动水资源利用效率的提升。

关键词 “一带一路”；水资源利用效率；超效率SBM模型；Tapio脱钩模型；经济社会发展

中图分类号 S-9  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2024）03-0223-07

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.03.052

Assessment of the Relationship Between Water Resource Utilization Efficiency and Economic and Social Development in “Belt and Road” Initiative in China

Abstract This paper selected panel data from 17 provinces（regions，cities） in China’s “Belt and Road” China region from 2010 to 2020，evaluated the water resources utilization efficiency by introducing the super efficiency SBM model， and used the Tapio decoupling model to analyze the synergy between the water resources utilization efficiency and economic and social development.The results showed that the average water resource utilization efficiency of the 17 provinces（regions，cities） generally followed the pattern of Southeast > Southwest > Northwest > Northeast. They could be roughly divided into three tiers. Among them， the average water resource utilization efficiency of Qinghai， Chongqing， Guangdong and Ningxia had all exceeded 1.000 0 in the 11 years， while Xinjiang had the lowest average value of only 0.093 5. From the kernel density distribution results， the overall gap in water resource utilization efficiency in the region had been reduced to some extent.The relationship between water resource utilization efficiency and economic and social development was analyzed with a window width of 3 years and the entire research period，the results showed that the adaptability status had a phased change characteristic and strong spatial differences. Among them， Jilin showed the best synergy， while Hainan， Qinghai， Shaanxi， Guangxi and Chongqing showed a strong decoupling status. Most other provinces（regions，cities） were in the weak decoupling status and needed to improve the water resource utilization efficiency while ensuring economic growth and urbanization process.

Key words “Belt and Road”;Water resource utilization efficiency;Super efficiency SBM model;Tapio decoupling model;Economic and social development

党的十八大以来，在习近平生态文明思想的指引下，生态文明战略地位显著提升，绿水青山就是金山银山、人与自然和谐共生等理念逐渐被广泛认知与接受，节约资源的意识不断增强［1-2］。但现阶段我国自然资源利用和生态保护还存在一些突出问题，如当前我国的基本水情可以归纳为水资源不足和分布不均2种普遍存在的情况，再加上用水节水意识薄弱，造成浪费现象严重以及用水效率不高等一系列问题。水资源能否继续为区域发展提供必要保障已成为人们普遍关注的问题［3］。因此水资源利用效率解决方案在实现绿色高质量发展、推进生态文明建设等方面具有可观前景。

实现可持续水资源利用和实现 2030 年联合国与水相关的可持续发展目标（SDG）已成为全球愿景［4］。目前，许多国内外学者在评估测度水资源利用效率时基于不同视角拓展了多种模型与方法，其中数据包络分析方法（DEA）和随机前沿分析（SFA）应用最为广泛。总的来看，关于水资源利用效率的研究已经取得大量成果，已有研究一方面从国家或省级层面测算整体水资源利用效率，另一方面大多是从空间相关性的角度研究水资源利用效率。纵观已有研究，仍存在需要继续补充的地方，如水权试点是否能有助于提高该地区的水资源利用效率，不同区域的水资源利用效率与经济社会发展是否具有协同性，如何结合模型量化分析这一协同性。

基于此，笔者采用基于投入产出视角的超效率SBM（Slack-based measure）模型对“一带一路”中国区域17个省（区、市）的水资源利用效率进行测算，结合时间和空间2个角度对水资源利用效率的变动进行分析，并进一步运用Tapio模型对水资源利用效率与经济社会发展进行脱钩分析，系统分析“一带一路”水资源利用效率时空分布特征，系统理清水资源利用效率与经济社会发展之间的脱钩关系，以期为“一带一路”中国区域的水资源管理提供数据与理论支撑。

1 资料与方法

1.1 研究区概况

“一带一路”中，“一带”指的是“丝绸之路经济带”，“一路”指的是“21世纪海上丝绸之路”，这一缩称包含着合作互惠、共同发展的思想。 “一带一路”于2013年11月被正式写入十八届三中全会的《中共中央關于全面深化改革若干重大问题的决定》。为促进中国国内市场同“一带一路”沿线国家更好对接，国家发改委、外交部、商务部联合发布了《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》 ［5］，这一文件的发布标志着“一带一路”路线图的正式确立以及重点区域的最终敲定。在全力推进经济高质量发展、实现绿色转型的大背景下，“一带一路”将为中国经济发展开辟新渠道并带来新动力。如何将理论服务于“一带一路”倡议建设成为急需解决的问题。经资料整理，“一带一路”倡议主要涉及18个省（区、市），研究区地理位置横跨东北（内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江）、西北（新疆、陕西、甘肃、宁夏、青海）、东南（上海、福建、广东、浙江、海南）和西南（广西、云南、西藏、重庆）（图1）。纵观该区域的水资源情况，大体上呈现从东南到西北递减以及人均水资源量匮乏等基本现象，其中部分省（区、市），如宁夏等地人均水资源量已不到500 m3，种种情况给“一带一路”区域的协调发展带来了挑战［6］。综上，探究水资源-经济社会发展的耦合协调发展态势，通过科学理论指导水安全和经济社会高质量发展已成为研究焦点。

1.2 数据来源

该研究采用2010—2020 年“一带一路”除西藏外（西藏地区由于部分指标数据难以获取完全故剔除）的17个省（区、市）的省级面板数据进行实证分析。数据来自历年的《中国统计年鉴》《中国城市建设统计年鉴》《中国水资源公报》、各地区统计局公布的各省份历年统计年鉴和EPS 统计数据库。

1.3 研究方法

1.3.1 水资源利用效率测度指标体系。

基于超效率 SBM 模型的特征，分别从投入和产出2个角度选取合适指标用以评估各省（区、市）的水资源利用效率。参考马海良等［7-8］的研究成果，具体投入与产出指标如表1所示。

（1）投入。投入指标包括水资源投入、劳动力投入和资本投入，其中水资源投入采用各省（区、市）的用水量来表示，劳动力投入以各省（区、市）年末城乡从业人员总数表示，资本投入借鉴张军等［9］的研究，采用永续盘存法计算而得。

（2）产出。产出指标包括期望产出和非期望产出。期望产出用实际地区生产总值（GDP）来表示，运用 GDP 平减指数法将历年的GDP 转化为以2010 年不变价格得到的实际GDP，以减少价格变动造成的影响。非期望产出采用废水排放总量指标，并进一步以废水中最主要的2种污染物（化学需氧量排放量和氨氮排放量）来表示废水排放总量［10-11］。

1.3.2 超效率SBM模型。

数据包络分析法（data envelope analysis，DEA）除能够满足分析多输入和多输出的需要，且能通过效率值大小直观反映决策单元是否有效，因此在水资源利用效率的测算中运用广泛。Tone［12-13］在传统DEA的CCR模型和BCC模型的基础上，为解决松弛变量问题而考虑非径向角度得到SBM模型以及为进一步比较有效决策单元而得到超效率SBM模型。由于水资源利用效率测算中考虑了非期望产出，且部分省（区、市）数据在历年的SBM模型的测算中结果出现多个效率值同时为1，均实现决策单元有效，难以进一步比较相同用水主体时间变动或同时间不同用水主体之间的差异。相较于传统的DEA模型和一般的SBM模型，超效率SBM模型可有效解决上述问题，用来评价各用水主体间水资源利用效率的相对有效性。因此，为了更客观科学地反映水资源利用效率的估计结果，该研究最终选取超效率SBM模型进行水资源利用效率的测算。

该研究采用基于非期望产出的超效率SBM模型对“一带一路”17个省（区、市）进行水资源利用效率的测度，模型可表示为

式中：假定每个决策单元有m种投入（x）、s项期望产出（y）；λ是权重向量；ρ表示效率值，值越大表明效率越高。若ρ≥1，则代表该决策单元有效，若ρ＜1，则代表该决策单元可能在投入层面存在剩余或在产出层面存在不足，未能实现决策单元有效。

1.3.3 Tapio 脱钩模型。

脱钩的概念最早由Von Weizscker于1989年提出。在环境经济学的背景下，脱钩意味着经济增长和环境压力之间的联系不再存在，或者它们的变化是异步的，指的是经济增长的同时带来的环境压力更小或消耗的资源。这一概念已被一些学者陆续提炼和完善。 Tapio 脱钩模型成为实证研究中应用最广泛的解耦模型［14-15］。

建成全面小康社会的根本标志是人均GDP超过3 000美元，衡量全面建成小康社会的重要标准之一为城镇化率达到50%。该研究根据这一特征，分别选取了人均 GDP和城镇化率2个指标作为经济发展程度和社会发展程度的表征指标。在此基础上，该研究基于Tapio脱钩模型，构建“一带一路”17个省（区、市）水资源利用效率与经济发展水平和社会发展水平间的弹性适配模型。模型构建如下：

式中：DIt1、DIt2分别表示t期水资源利用效率、人均GDP和城镇化率之间的脱钩指数，用于衡量水资源利用效率与经济社会发展之间的脱钩程度；WUEt-1、RGDPt-1、URt-1分别表示t-1期间的水资源利用效率、人均GDP和城市化率，WUEt、RGDPt、URt分别表示t期间的水资源利用效率、人均GDP、城市化率；%ΔWUE、%ΔRGDP、%ΔUR分别代表一定时期内水资源利用效率、人均GDP和城市化率的变化率。

参考现有的研究结果［15-16］，根据变量ΔWUE、ΔRGDP、ΔUR的符号和DIt的大小，关系可分为3种主要状态（连接、脱钩和负脱钩），3种主要适配状态可进一步分为8种类型，具体分类标准如表2所示，其中扩张性负脱钩是水资源利用效率与经济社会发展之间的最佳状态。

2 结果与分析

2.1 水资源利用效率

从2010—2020年研究区域水资源利用效率（图2和表3）可以看出，整体上，研究区域水资源利用效率平均值为0.860 9，未达到DEA有效，说明2010—2020年“一带一路”17个省（区、市）的整体水资源利用效率情况仍有待提高。各省（区、市）水资源利用效率均值存在明显差异，大体遵循东南>西南>西北>东北的现状。其中，水资源利用效率均值排名最高的是青海，高达1.622 3；最低的是新疆，仅为0.093 5。此外，观察研究区域内各省（区、市）的水资源利用效率均值发现，17个省（区、市）以水资源利用效率均值1.000 0和0.700 0为界限，大体划分为3个梯队。第一梯队表现为均达到DEA有效，即水资源利用效率均超过1.000 0，具体有青海、重庆、广东、宁夏、上海5个省（区、市）。其余未达到DEA有效的地区还可分成第二梯队和第三梯队。第二梯队表现为水资源利用效率为0.700 0～1.000 0，处于这个梯队的有海南、黑龙江、辽宁、浙江、福建和内蒙古6个省（区、市）；第3梯队则包含了所有水资源利用效率均低于0.700 0的省份，具体有甘肃、广西、陕西、吉林、云南和新疆6个省（区、市）。

第一梯队中，青海水资源利用效率为研究区域最高，均实现DEA有效，青海省已连续8年完成“三条红线”年度目标，水资源利用效率和效益不断提升。上海和广东由于经济较为发达、水资源管理及用水技术都相对完善与先进，因此，这2个省（市）的水资源利用效率较高，均值分别为1.047 4和1.345 9。尽管重庆的水资源利用效率一直保持在1.200 0以上，重庆以重工业城市著称，但近年来随着渝新欧国际通道的打通，以及接收了先进发达地区的高新技术产业转移，社会经济发展的不断增长，水资源利用效率得以明显提升，改变了内陆城市地理位置的劣势。宁夏在研究期间也均实现了DEA有效。从地理位置和资源禀赋来看，宁夏位于中国西北地区，水资源相对匮乏，但结合水权交易试点地区（表4）来看，宁夏是水权改革和水权交易试点的早期试点地区，说明通过水权交易试点，能一定程度地提升水资源利用效率。

第二梯队中，作为北方地区严重缺水省（区、市），黑龙江和辽宁水资源总量近年来有所减少，再加上水环境恶化等问题，水资源利用效率表现一般，但近年来水资源利用效率有所改善。海南是全国水资源丰富的省份之一，但受限于海岛地形导致调蓄能力较弱，水资源利用效率变动较大。内蒙古虽有较好的经济与技术基础，但由于水资源时空分布不均，制约了内蒙古水资源利用效率的提升。福建和浙江的水資源整体利用效率呈递增趋势，得益于水权交易政策推广与节水管理有效落实，水资源利用效率明显提升。

第三梯队中，云南和广西的水资源总量相对较高，但受限于经济技术基础薄弱，水资源利用效率增长并不明显。此外，研究期间内吉林水资源利用效率呈现先增后减趋势。值得关注的是，尽管甘肃、陕西和新疆均为水权改革试点省（区、市），但目前水资源利用效率仍在较低水平，可能的原因一方面是政策时滞效应；另一方面是这些省（区、市）都集中在西部地区，水资源匮乏，山川地形和气候条件也抑制了经济技术的发展。

为进一步分析水资源利用效率在时间上的演变，选取 2011、2014、2017、2020 年4个时间节点，运用Stata17绘制水资源利用效率的核密度分布图（图3）。从图3可以看出，2011、2014、2020年3个时间点的核密度曲线都是不规则的双峰分布，其中水资源利用效率较高的地区主要处于右边的主峰区域内，而部分水资源利用效率较低的地区主要处于左边低峰区域内，表明研究区域内的大多数省（区、市）水资源利用效率较高；2020年的高峰集中区域主要呈现负偏态分布。从位置上来看，2011、2014、2017、2020年，核密度曲线上的左侧起始位置均向右小幅移动，表明水资源利用效率最低值在研究时段内均有提升，发展趋势良好。再观察4年的右侧末端位置，可以看到2011、2014、2017年均小幅左移，最后2020年大致回到初始区域，说明整体上水资源利用效率总体差距在一定程度上有所减少。从峰度上来看，2011年的核密度曲线主峰表现为窄峰，但2014和2020年表现为宽峰，且相对来说峰值点明显下移，说明存在协调稳定发展趋势。

2.2 水资源利用效率与经济发展和社会发展关系

2.2.1 水资源利用效率与经济发展关系。

为了尽可能得到

真实科学的分析结果，分别以 3年和整个研究期间为窗宽，运用Tapio模型探讨了研究区域内各省（区、市）水资源利用效率与经济发展水平之间的关系。从3年为窗宽的适配状态（表5）

可以看出，2010—2012 年，仅宁夏呈现扩张性负脱钩状态，说明该自治区水资源利用效率提升明显，远超人均GDP提升速率。2012—2014年，内蒙古和甘肃呈现扩张性连接状态；而海南、重庆则由前一段时间的弱脱钩转变为强脱钩，在经济发展的同时还应该注重水资源利用效率的提升。2014—2016 年，除内蒙古、甘肃和广西呈现扩张性负脱钩状态以及新疆呈强负脱钩状态之外，其余省（区、市）均呈现出强脱钩或弱脱钩状态。2016—2018年，辽宁仍然保持弱脱钩适配状态，但适配指数出现明显提升，内蒙古保持扩张性负脱钩状态，水资源利用效率提升与经济发展的动态协同性持续向好。2018—2020年，吉林、辽宁等省（区、市）仍维持在弱脱钩状态，意味着这些省（区、市）时间尺度上水资源利用效率提升速率和经济发展水平提升速率的变化协同性提高，但水资源利用效率的提升速率略低，仍有待进一步提高；黑龙江则由弱脱钩状态转变为扩张性负脱钩，水资源利用效率提升明显。

以整个研究期间为窗宽，得到水资源利用效率与经济发展水平适配状态的空间分布图（图4）。从图4可以看出，11 年间17个省（区、市）的水资源利用效率与经济发展水平适配状态呈现出明显的空间差异。仅吉林表现为扩张性负脱钩状态，水资源利用效率与经济发展水平协同性最好；海南、青海、陕西、广西和重庆5个省（区、市）表现为强脱钩状态，推动节水管理势在必行；9个省（区、市）表现为弱脱钩状态，水资源利用效率和经济发展水平仍保持有正向的关联。

2.2.2 水资源利用效率与社会发展关系。

同样以 3 年为窗宽，基于 Tapio 模型的研究区域各省（区、市）水资源利用效率与社会发展水平适配状态见表6。2010—2012年，适配状态整体良好，辽宁、海南、云南和重庆4个省（市）均达到扩张性负脱钩的适配状态，其余省（区、市）除广东省外均为脱钩状态，水资源利用效率的提升速率整体高于城镇化速率。2012—2014年，达到扩张性负脱钩状态的省（区、市）仍为4个，并且除黑龙江、辽宁和云南为弱脱钩外，其余10个省（区、市）适配状态均为强脱钩或强负脱钩，反映了随着城镇化进程的推进，水资源利用效率提升速率跟不上，使得这些省（区、市）水资源利用效率与社会发展整体上呈现脱钩状态。2014—2016年，黑龙江和辽宁由弱脱钩转变为扩张性负脱钩，其余表现为脱钩状态的省份仍处于强脱钩或强负脱钩的适配状态，但适配指数均表现为降低。2016—2018年，表现为扩张性负脱钩的适配状态的省（区、市）增长到9个，尤其是上海和云南，适配指数分别为11.241 9和11.433 9；广东和宁夏由强脱钩转变为弱脱钩状态，相较于前一阶段，水资源利用效率有所提升，与社会发展的协同性更好。2018—2020年，云南、海南、内蒙古和黑龙江保持扩张性负脱钩状态，辽宁呈现扩张性连接状态；其余省（区、市）表现为脱钩状态，其中吉林、宁夏和青海表现为弱脱钩状态。

同理，将范围扩大到整个研究期间，得到图5。从图5可以看出，17个省（区、市）水资源利用效率与社会发展水平适配状态呈现出6种适配状态。其中，黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、福建和广东呈现扩张性负脱钩状态，水资源利用效率与社会发展水平的协同性最好；吉林、内蒙古和浙江呈现为强负脱钩状态，且海南、青海、陕西、广西和重庆5个省（区、市）呈现强脱钩状态，水资源利用效率提升未能与社会发展程度保持较好动态协同性。

3 结论

该研究以“一带一路”中国区域17个省（区、市）为研究区域，梳理国内外关于水资源利用效率和经济社会发展关系研究相关文献，结合水权交易试点，利用全新投入视角的超效率SBM模型对“一带一路”17个省（区、市）的水资源利用效率进行了测算，并结合Tapio模型探究水资源利用效率与经济发展和社会发展间的协同状态。具体结果如下：

（1）2010—2020年，“一带一路”17个省（区、市）的水资源利用效率呈现波动趋势，17个省（区、市）的水资源利用效率平均值为0.860 9，整体水资源利用效率有待提高，且大致可划分为3个梯队。其中，主要省（区、市）水资源利用效率均值大于1.000 0的占29.4%，在0.700 0～1.000 0水平以及低于0.700 0的城市各占35.3%。在空间格局上整体呈现东南>西南>西北>东北的分布。首先，从具体省（区、市）看，水资源利用效率均值排名前5位的是青海、重庆、廣东、宁夏、上海，其中，除上海外其余4个省（区、市）的水资源利用效率在11年间均实现决策单元有效；水资源利用效率均值排名最低的为新疆，受制于资源、气候等条件，新疆水资源利用效率仅为0.093 5。值得注意的是，较早开展水权改革和水权交易试点的城市，例如宁夏，区域内水资源相对不足，但水资源利用效率位于前列，一定程度上说明通过水权交易试点可以促进水资源利用效率提升。其次，从空间分布看，经济发达地区水资源利用效率平均值均高于0.700 0水平，相对其他地区水资源利用效率较高，这种分布规律反映出当前水资源利用的不均衡问题。另外，从核密度分布结果看，2010—2020年17个省（区、市）水资源利用效率总体差距有一定程度的缩小，逐渐向协调趋势发展。

（2）通过3年为窗宽的适配状态可知，“一带一路”17个省（区、市）的水资源利用效率与经济社会发展水平适配状态具有阶段性变化特征，呈现明显的空间差异。整个研究时段为窗宽的适配状态显示，吉林的水资源利用效率与经济社会的适配状态都表现为扩张性负脱钩状态，说明其发展协调度较好，可持续发展能力较强；海南、青海、陕西、广西和重庆5个省（区、市）则表现为强脱钩状态，其余省（区、市）大多为弱脱钩状态，需在确保经济增长和推进城镇化的同时，推动水资源利用效率的提升。另外，高经济社会发展水平区域，以上海、浙江、重庆为例，2010—2020年，水资源利用效率与经济发展水平基本维持强脱钩状态，可见资源优势、经济技术优势等所带来的水资源优势并未很好体现，未能实现水资源利用效率与经济社会的协调发展。总体而言，“一带一路”17个省（区、市）水资源利用效率与经济社会发展协调度较弱，今后“一带一路”区域水资源发展需要聚焦于水资源利用效率的提升，实现水资源与经济社会的协同可持续发展。

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