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吕连菊，李丹阳
(1.南昌工程学院 经济贸易学院，江西 南昌 330099；
2.南昌工程学院 工商管理学院，江西 南昌 330099)
长江经济带覆盖浙江、江苏、湖北、湖南、安徽、江西、四川、云南、贵州9省和重庆、上海2市，其人口和生产总值占全国的比重均超过40%，在国民经济和社会发展过程中发挥着重要作用。长江经济带虽具有丰富的水资源，但人均水资源占有量仅为世界人均占有量的1/4，并且目前部分省市采用粗放型经济发展模式的情况尚未得到根本转变，节水意识仍有待进一步提高，水资源浪费现象也尚未完全杜绝，导致长江流域水资源利用效率较低。此外，由于部分地区落实最严格水资源管理制度(1)2011年《中共中央 国务院关于加快水利改革发展的决定》(2011年“中央一号文件”)明确要求实行最严格的水资源管理制度，并划定水资源开发利用控制、用水效率控制、水功能区限制纳污“三条红线”。的力度不够，水资源节约与保护监管未得到切实加强，水污染系统治理体系不够完善，因此长江经济带依然存在水环境污染和可用水资源量下降等问题。2021年3月1日《中华人民共和国长江保护法》施行，强调长江流域要实施绿色发展，重视水资源保护，要实现生态环境保护与经济协同发展“双赢”。在此背景下，研究长江经济带绿色水资源利用效率对于解决目前存在的水环境污染和水资源短缺问题，以及实现经济生态协调发展具有重要意义。
随着经济的增长，城镇化、工业化进程的推进，对水资源的需求量与日俱增，加之受水资源所在地分布不均和季节变化等因素影响，导致部分地区存在水资源短缺问题。提高用水效率是缓解这一问题的有效措施，现有研究多集中在两个方面：一是对水资源利用效率的测度，如杨超等[1]、陈威等[2]、Huang等[3]；
二是对水资源利用效率影响因素的研究，如何伟等[4]、Song等[5]。
从理论上讲，水资源利用效率是指当水资源作为生产要素投入生产中时，能够以尽可能小的投入收获理想产出；
绿色水资源利用效率是指在考虑环境因素的基础上，能够以尽可能小的投入获得理想的期望产出和尽可能少的非期望产出(污染排放)[6]。人类活动与自然环境之间存在双向作用，一方面，水资源是基础性资源，为人类的生产和生活提供重要的资源支持；
另一方面，水资源也是环境系统的重要组成部分，水资源的有限性和人类活动对水资源的需求之间已呈现出显著矛盾，并且人类对水资源的破坏与水资源自身调节恢复能力之间的矛盾也开始凸显。因此，根据可持续发展理论，在利用水资源时不能仅片面考虑经济系统的需要，还应该关注水资源系统本身的承载能力和生态环境，加大在节水设施和环保等方面的技术研发投入，在满足人类生活和社会发展的同时提高水资源利用效率，以实现经济、社会与环境的高效发展和协调发展[7]，进而实现可持续发展。
从研究方法来看，学者们在测算水资源利用效率时采用了多种研究方法，其中数据包络分析法最为常见。近年来SBM模型因其独特优势受到学者们的青睐，如李明璗运用DEA法详细分析了各省市农业水资源利用效率变化趋势和变化特点[8]；
章恒全等、赵良仕等和Zhang等学者分别利用非径向非角度的DEA模型和SBM模型测算了不考虑环境污染和考虑环境污染情况下的我国各省市水资源利用效率[9-11]；
田贵良等、宋晓娜等、张峰等学者则分别运用三阶段DEA模型与非期望产出的SBM模型分析了中国八大综合经济区、淮河流域等地区的工业绿色水资源效率，研究了工业绿色水资源效率的时序变迁特点和空间收敛效应[12-14]。此外，也有学者采用其他方法进行评价，如操信春等、刘云江等学者从水足迹视角对水资源利用效率进行评价[15-16]；
任丽霞等基于区间层次分析法对山西省11个地级市水资源利用效率进行了评价[17]。
在影响因素方面，由于研究范围的差异，学者们对水资源利用效率影响因素的观点不尽相同，如Wei等、Jin等分别采用Tobit模型、STIRPAT模型研究农业、工业用水效率的影响因素，发现技术创新对效率值有正向影响[18-19]；
罗芳等、Yang、Bao等学者认为经济发展水平对水资源利用效率有正向作用[20-22]；
Ding等认为环境规制对用水效率有显著影响[23]；
郭炳南等则通过空间计量模型分析发现城镇化水平、对外开放程度等因素对不同地区水资源利用效率的影响有显著差异[24]。
综上发现，学者们在测度全国、区域、省市和产业层面的水资源利用效率时大多只考虑经济效益，较少考虑环境因素，对绿色水资源利用效率的研究也偏少，但水资源与其他生产要素的结合投入并非只有经济产出，现有测度难以反映水资源利用效率的真实水平，并且缺乏对长江经济带绿色水资源利用效率的研究。据此，本文在以下方面做出改进：(1)以长江经济带11个省市为研究对象，考虑环境因素的影响，将非期望产出纳入研究范畴，从时间和空间两个维度详细分析长江经济带各省市的绿色水资源利用效率；
(2)采用SBM模型和Malmquist指数对长江经济带各省市的绿色水资源利用效率进行静态和动态分析，更加直观地描述绿色水资源利用效率的变化特征和空间差异；
(3)根据分析结果，提出有针对性的对策建议，以期提高长江经济带绿色水资源利用效率，实现水资源的高效利用和生态价值。
(一)SBM模型
在效率测度方面，最常用的方法是数据包络分析(DEA)，其适用于分析多投入、多产出的效率问题。该方法不需要构建生产函数、进行参数估计和预先赋予权重值，可以有效避免人为主观因素的影响，对决策单元的评价相对客观和公平。但随着DEA模型的广泛应用，该方法在处理某些问题时表现出局限性，因此后续学者做出了一定改进，提出了非径向、非角度的SBM模型，能够更好地测度包含非期望产出的效率问题。模型如下：
(1)
(二)Malmquist指数
本文还将运用Malmquist指数对绿色水资源利用效率做动态分析。Malmquist指数可用于衡量全要素生产率变动、技术变动与技术效率变动，表达式如下：
(2)
若M(xt+1,yt+1,xt,yt)<1,表示自t至t+1期，生产率水平下降；
若M(xt+1,yt+1,xt,yt)>1，表示生产率水平提高；
若M(xt+1,yt+1,xt,yt)=1，表示全要素生产效率不变。Malmquist指数可分解为技术变化指数与技术效率变化指数，技术效率变化指数又可分解为纯技术效率变化指数与规模效率变化指数。故Malmquist指数表达式可做如下分解：
(3)
即M(xt+1,yt+1,xt,yt)=effch×techch=pech×sech×techch
对有机农业生产过程实施全面监控，是保证有机农业植物生长质量及有机农产品安全的前提，其主要包括：一是对有机农业生产过程的监控；
二是对有机农业管理制度的监控。只有认真贯彻落实监控措施才能保证有机农业得到健康长足的发展，对有机农业生产过程中的每个环节的安全、质量进行控制，是有机农业植物保护全面监控理念的具体体现。
技术效率变化指数(effch)指DMU对现有技术的利用情况：若effch<1，表示决策单元对现有技术的利用情况不是很好；
若effch>1，表示技术效率提高。技术变化指数(techch)指技术变化对于DMU的影响：若techch<1，表示技术倒退；
若techch>1，表示技术进步。pech>1表示效率随着管理改善而提高，反之降低。sech>1表示从长期来看DMU向最优规模接近，反之远离。
根据绿色水资源利用效率的内涵，且考虑到数据可得性，本文从资本、劳动力、水资源消耗三个方面，将长江经济带各省市全社会固定资产投资、就业人数、工业用水量、农业用水量、生活用水量、生态用水量作为投入指标；
从经济效益和污染排放两个方面选取地区生产总值作为期望产出指标，废水排放总量作为非期望产出指标(指标体系如表1所示)。样本选用2007—2020年长江经济带11个省市相关数据，各指标数据来源于国家统计局官网及各省市历年统计年鉴。
表1 绿色水资源利用效率评价指标体系
运用MaxDEA软件，利用非期望产出SBM模型计算2007—2020年长江经济带11个省市绿色水资源利用效率值，结果如表2所示。从表2可知，2007—2020年长江经济带11个省市绿色水资源利用效率均值均小于1，区域整体效率均值为0.664，整体上长江经济带绿色水资源利用效率水平较低。此外，11个省市中仅有上海市、浙江省的效率均值为1，在研究期内达到有效；
但排名靠后的江西省绿色水资源利用效率均值仅有0.301，各个省市的绿色水资源利用效率水平存在显著差异。效率水平的差异与各省市的经济发展水平和发展环境有关，绿色水资源利用效率的评价要兼顾经济效益和对环境造成的影响。
表2 2007—2020年长江经济带11个省市绿色水资源利用效率
从时间的角度来看，长江经济带整体的绿色水资源利用效率水平呈波动变化，并且在2007—2020年均未达到有效；
11个省市中除上海和浙江达到有效以外，其他9个省市的效率值在14年间均呈波动变化。在整个研究期内，除2020年个别地区经济受新冠肺炎疫情影响较大外，多数省市的地区生产总值不断提高，但同时也伴随着废水排放量的增加，这对各省市绿色水资源利用效率造成了严重影响。
从空间的角度来看，上游的四川、贵州、重庆及云南4个省市效率均值为0.638，中游的湖北、江西和湖南3个省份效率均值为0.514，下游的上海、浙江、江苏及安徽4个省市效率均值为0.803，绿色水资源利用效率的地区差异明显，整体呈现下游最高，上游次之，中游最低的格局(效率水平区域分布如表3所示)。其中，下游省市大多地理位置优越，经济发达，人才聚集，并且拥有先进技术，能够很好地实现水资源等要素的集约利用，其发展能够在一定程度上兼顾经济效益和水环境保护。中游的湖北、江西以及湖南在经济发展水平上与下游地区存在一定差距，生产技术不够先进，高消耗、高排放的生产模式导致水资源利用效率低。上游地区由于地理位置等客观条件限制，经济发展相对其他地区较为缓慢，这也是该区域整体效率水平较低的主要原因。
表3 效率水平区域分布
为了更清楚地测度长江经济带绿色水资源利用效率，本文对11个省市2007年和2020年数据进行分解分析，计算结果见表4。
从综合效率看，11个省市中仅有上海、浙江、四川3个省市在2007年和2020年均达到有效，水资源的投入和产出实现综合有效、技术有效和规模有效。江苏、安徽、湖南、江西以及贵州5个省份在这两年均未实现有效，且综合效率值较低，可见5个省份存在投入冗余和水资源浪费问题。与2007年相比，2020年湖北和云南2个省份综合效率由有效转变为无效，其中湖北的绿色水资源综合效率值下降68.6%，下降幅度最大，这可能与2020年在新冠肺炎疫情影响下湖北经济发展受阻有关。另外，重庆的效率值出现大幅上升，在2020年达到有效。整体来看，与2007年相比，2020年长江经济带整体的绿色水资源利用效率有所降低，下降幅度为3.65%。
从纯技术效率来看，上海、重庆、江苏、四川、浙江、贵州及云南7个省市在2007年和2020年均实现纯技术效率有效，说明对水资源的管理状况较好。安徽、湖南、江西在这两年均未达到有效，且效率值较低，湖北的纯技术效率值下降64.6%，下降幅度较大，说明这4个省份还需要加强对水资源的监管，合理配置水资源，减少浪费和低效利用。
从规模效率来看，综合效率无效时，规模效率也无效，二者密切相关。2007年和2020年长江经济带规模效率均值分别为0.761和0.824，规模效率有所提升。从规模报酬来看，2020年上海、重庆、浙江及四川的规模报酬不变，说明4个省市水资源的投入和产出已实现最优化配置，只需保持当前投入水平即可；
安徽、贵州、江西及云南规模报酬递增，可以继续加大水资源投入；
湖北、江苏及湖南规模报酬递减，还需调整产业结构，合理安排水资源投入。各省市也可以通过技术改进、合理安排投入等手段来提高规模效率，进而提高绿色水资源利用综合效率。
表4 长江经济带11个省市绿色水资源利用效率分解
为进一步了解长江经济带绿色水资源利用效率的变化趋势，本文基于长江经济带11个省市的面板数据，利用Malmquist指数测度各省市绿色水资源利用效率的TFP指数及分解指数，对绿色水资源利用效率进行动态分析，测算结果见表5和表6。
表5给出了长江经济带各年份绿色水资源TFP指数及其分解指数，图1给出2007—2020年TFP指数及分解指数变化趋势。从中可知，在2007—2020年绿色水资源TFP指数呈波动变化，绿色水资源利用效率增长不稳定，但在整个研究期内TFP指数均大于1，平均值为1.206，整体上绿色水资源利用效率有所提高。
从分解指数来看，2007—2020年绿色水资源技术效率变化指数整体呈上下波动趋势，其中，在2010—2011年下降幅度最大，技术效率增长率为-15.1%。从技术变化指数看，其平均值为1.207，在整个分析期内亦呈波动变化，对照TFP指数可发现，技术变化指数同TFP指数均值接近，且在整个分析期内二者变化趋势相似，由此可见，技术变化指数是TFP指数变动的主要因素，技术变化对绿色水资源利用效率增长率具有较大影响。纯技术效率变化指数和规模效率变化指数在样本期间上下波动，其中，纯技术效率变化指数下降0.9%，说明各省市还需加大对水资源的管理监督力度。
综上可知，2007—2020年长江经济带绿色水资源利用效率主要受技术变化和规模效率的影响，技术进步和规模生产有助于提高用水效率。因此，各省市需加大技术投入，合理安排生产规模，发挥规模经济效应，以提高绿色水资源利用效率。
表5 2007—2020年长江经济带绿色水资源TFP指数
图1 2007—2020年长江经济带绿色水资源TFP指数变化趋势
以上是从时间的角度分析长江经济带绿色水资源TFP指数及其分解指数，下面从空间的角度进行分析。表6给出了长江经济带11个省市绿色水资源TFP指数及其分解指数，从中可知，11个省市的TFP指数均大于1，整体上各省市在研究期内的绿色水资源利用效率呈上升趋势，其中重庆、贵州、四川和江苏的TFP增长率较高，分别为38.3%、33.8%、32.9%和31%。从各个分解指数看，各省市的技术变化指数均大于1，技术效率变化指数和规模效率变化指数仅湖北和云南小于1，说明这2个省份仍需通过规模生产，并充分利用现有技术来提高用水效率。另外，湖北、江西及安徽的纯技术效率变化指数小于1，说明这3个省份仍然需要加强对水资源的管理。总体来看，TFP指数的变化与技术变化指数密切相关，技术进步是促进绿色水资源利用效率提升的主要因素。
表6 长江经济带11个省市绿色水资源TFP指数
(一)结论
本文以长江经济带11个省市为研究对象，运用SBM模型和Malmquist指数对2007—2020年绿色水资源利用效率进行静态和动态分析，得出以下结论：一是长江经济带的绿色水资源利用效率呈波动变化，在2007—2020年间均未达到有效，各省市的绿色水资源利用效率水平存在显著差异，总体上表现为下游最高，上游次之，中游最低。二是研究期内长江经济带绿色水资源TFP指数均大于1，总体上绿色水资源利用效率呈上升趋势。三是长江经济带整体的纯技术效率和技术效率对绿色水资源利用效率的增长起到了制约作用，各省市仍需加大对水资源利用的监管力度，并充分利用现有技术来提高用水效率。四是长江经济带绿色水资源利用效率主要受技术水平和规模效率的影响，技术进步和规模生产有助于提高绿色水资源利用效率。
(二)建议
第一，长江经济带各省市需加快技术创新，加强技术交流合作，缩小绿色水资源利用效率空间差异。依据本研究分析结果，绿色水资源利用效率存在明显的地区差异，技术是影响绿色水资源利用效率的主要因素。因此，各省市应因地制宜制定合理的人才引育政策，加大科研投入，加快绿色技术创新，改进生产工艺，并且加强技术交流合作，提高技术进步贡献率；
鼓励经济发达或技术先进的地区帮扶技术相对落后的地区，齐心协力共同提升绿色水资源利用效率，实现长江经济带绿色发展。
第二，优化资源配置，实现规模生产。依据本文分析结果，绿色水资源利用效率在一定程度上受规模效率的影响，规模生产有助于提高效率水平。因此，规模报酬处于递增状态的省市可以加大水资源及其他资源投入，尽可能地实现规模生产；
规模报酬处于递减状态的省市应调整资源配置，减少投入冗余。各省市应支持绿色产业，淘汰高耗水高污染的产业或工艺，扶持低耗高效少污染的企业，推广绿色工艺，优化资本、水资源、劳动力等生产要素的投入比例，通过良好的资源配置、先进工艺和规模生产来提高绿色水资源利用效率。
第三，重视水资源的经济价值和生态功能，推广净水技术，实现科学用水和科学管水。长江经济带各省市应加强对河流湖泊的水质监管，加大环保技术研发力度，加快改进污水处理技术，建立水资源循环利用系统，对工业、农业及生活废水做到全面控制和及时净化处理，建立从源头到排放终端的一体化水治理保护体系。政府可以通过采取一些激励性措施鼓励企业加快技术创新，监督企业节水减排，实现绿色发展。在农业方面，长江经济带各省市应采用先进的灌溉技术，提高农业绿色用水效率。同时积极探索适合本地区的科学化用水管水政策，努力实现经济、生态、社会绿色协调发展。
第四，加大水资源保护和节水宣传力度。各级政府或群众团体需积极组织居民学习节水知识，可在公交、地铁等交通工具上投放节水广告，或者通过电视节目、短视频、游戏、广告、微博等线上渠道宣传保护水资源的相关知识。还应在各企事业单位开展水环境保护和水资源保护系列教育讲座，提高居民节水意识和水资源保护意识，引导居民共同为提高绿色水资源利用效率贡献力量。
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