引用本文
孙才志, 姜坤, 赵良仕. 中国水资源绿色效率测度及空间格局研究[J].自然资源学报, 2017,32(12): 1999-2011
SUN Cai-zhi, JIANG Kun, ZHAO Liang-shi. Measurement of Green Efficiency of Water Utilization and Its Spatial Pattern in China[J]. Journal of Natural Resources, 2017,32(12): 1999-2011  
DOI:10.11849/zrzyxb.20161076
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中国水资源绿色效率测度及空间格局研究
孙才志a,b, 姜坤a, 赵良仕b
a. 辽宁师范大学 城市与环境学院,辽宁 大连 116029
b. 辽宁师范大学 海洋经济与可持续发展研究中心,辽宁 大连 116029

第一作者简介：孙才志（1970- ）,男,山东烟台人,教授,主要从事水资源经济与海洋经济地理研究。E-mail:suncaizhi@lnnu.edu.cn

收稿日期:2016-10-08 网络出版日期:2017-12-20
基金:国家社会科学重点基金项目（16AJY009）
摘要

绿色发展是当今时代的主题,在对传统水资源效率研究的基础上,论文界定了水资源绿色效率的概念与内涵。基于数据包络技术,进行水资源绿色效率测度,将其与传统的水资源经济效率、环境效率测度结果进行比较分析,并运用ESDA方法进行空间格局研究。研究结果发现：社会维度效应对水资源整体利用效率改进有积极作用;3种水资源利用效率均呈现出下降的趋势,并且存在不同程度的波动,水资源环境效率波动最大,水资源绿色效率次之,水资源经济效率稳定性最好;水资源绿色效率与经济发展水平没有密切的关系,经济发达地区的水资源绿色效率高,但是经济欠发达地区的水资源绿色效率也高,水资源经济效率和水资源环境效率高值地区多数分布在东部沿海地区;水资源绿色效率的空间相关性不明显,并且集聚程度逐渐减弱;2000—2014年水资源绿色效率在研究区内部存在着明显的地区差异,并且这种差异逐渐扩大;不考虑社会维度效应的水资源利用效率对水资源真实利用情况产生偏差估计,误导政策制定。

关键词: 水资源绿色效率; 水资源环境效率; 水资源经济效率; DEA模型
中图分类号:TV213.4 文献标志码:A 文章编号:1000-3037(2017)12-1999-13
Measurement of Green Efficiency of Water Utilization and Its Spatial Pattern in China
SUN Cai-zhia,b, JIANG Kuna, ZHAO Liang-shib
a. College of Urban and Environmental Science, Liaoning Normal University, Dalian 116029, China
b. Center for Studies of Marine Economy and Sustainable Development, Liaoning Normal University, Dalian 116029, China
Fund:National Social Science Foundation of China, No.16AJY009
Abstract

China is a country with serious water shortage problem. Water pollution is also serious in China, which exacerbates the water shortage situation. Improving water resource utilization efficiency is a key to solve these problems, so the research on it has become the center issue of water sciences. Now the government of China is advocating green development, which has become the theme of the times. The core of green development is the coordinated development of economy, environment and society. The studies of water use efficiency should extend to the social dimension from the traditional water use efficiency. This paper is a trial of this study. The paper scientifically defined the concept and connotations of Green Efficiency of Water Utilization (GEWU) from the perspectives of economy, environment and society. The model of SBM-DEA was applied to measure the GEWU in China from 2000 to 2014. To compare the traditional water use efficiency and GEWU, the Economic Efficiency of Water Utilization (EEWU1) and Environment Efficiency of Water Utilization (EEWU2) were also measured in this paper, and the ESDA method was used to study the spatial pattern. The results show that the social factor has a positive effect on water use efficiency, which means that the value of GEWU is larger than those of EEWU1 and EEWU2. On the whole, the values of the three kinds of efficiency have declining tendency with fluctuations. The fluctuation of EEWU2 is the largest, which means that the water environment regulation is not stable. The fluctuation of GEWU is the second largest one, and the fluctuation of EEWU1 is the least. The GEWU has no direct relation with the economy development level, and some regions with lower economy development level, such as Qinghai, Ningxia, have high GEWU. EEWU1 and EEWU2 have strong spatial autocorrelation, with gradually strengthened degree of agglomeration degree, but GEWU has no obvious spatial autocorrelation and has gradually decreased degree of agglomeration. The green water resources efficiency showed obvious regional difference in the study area during the 15 years, and the regional difference was gradually increasing. In this paper, it is a useful attempt to use the social dimension to provide people with more and better services, and to improve the water resource utilization efficiency. In the measurement of water resource utilization efficiency, the social dimension can reflect the role of social effects, otherwise, it may lead to an error estimation, which will probably mislead policy formulation.

Keyword: green efficiency of water utilization; environment efficiency of water utilization; economy efficiency of water utilization; DEA model

我国是一个严重缺水的国家, 人均水资源占有量仅为世界人均水平的四分之一[1], 加之时空分布不均, 浪费严重, 且日趋严重的水污染问题使得水资源短缺状况雪上加霜。2014年全国污废水排放量已达到7.16× 1010 m3 [2], 严重影响了水资源的使用价值, 加剧了水资源供需矛盾。随着这种供需矛盾的日益突出, 提高水资源效率是应对资源和环境问题的重要途径, 水资源效率的研究越来越受到人们关注, 业已成为水科学研究的热点问题。

目前, 国内外水资源效率评价的主要方法有比值分析法[3]、指标体系法[4, 5]、随机前沿法[6, 7]、数据包络分析法[8, 9, 10]。其中, 数据包络分析法有无需事先确定函数关系、非主观赋权以及可分析决策单元的无效因素等诸多优点, 是评价多投入多产出决策单元效率的有效方法, 成为评价相对效率的主流技术工具之一[11], 在水资源效率研究中应用最为广泛。现有研究在水资源效率测算指标的选取上有共性：水资源、劳动力和资本等生产要素的投入得到的产出是单一的, 一般表现为GDP的增长。孙才志等[12]运用DEA模型测算了省际水资源利用效率的时空分异及影响因素; 廖虎昌等[13]运用Malmquist-DEA模型测算了西部12省的水资源效率; 董战峰等[14]运用DEA模型测算了省际水资源效率。由于实际生产过程中不仅有期望产出还有非期望产出, 如污染, 因此有必要在水资源效率研究中考虑非期望产出[15]。然而, 国内外应用DEA方法主要集中在CCR、BCC等传统模型, 这些模型对于生态环境所产生的负面影响却不适用。基于此, 孙才志、赵良仕等[16, 17, 18]运用SBM-DEA及相关扩展模型以工业灰水足迹为非期望产出测算了省际水资源效率; 陈磊等[19]利用SBM-DEA模型以COD排放总量为非期望产出测算了水资源经济与环境效率; 马海良等[20]利用SBM-DEA以工业和生活废水排放量的总和为非合意产出测算了水资源利用效率; 买亚宗等[21]利用BCC-DEA模型以当期工业增加值为期望产出, 以当期工业COD排放量为非期望产出测度了中国工业水资源利用效率。上述研究将经济与生态环境维度相结合测度水资源利用效率, 有些学者将水足迹[18, 19, 20]代替水资源进行水资源效率研究。绿色发展是以效率、和谐、持续为目标的经济增长和社会发展方式, 是“ 十三五” 规划新的发展理念之一。绿色发展是在传统发展基础上的一种模式创新, 实现资源节约型和环境友好型社会的同时, 要把实现经济、社会和环境的可持续发展作为绿色发展的目标, 其实质是“ 以人为本” 的社会发展, 因此, 水资源绿色效率测度应该遵循这一规律, 并将人与自然和谐共处、永续发展的绿色发展理念贯穿其中, 并在水资源效率研究中考虑社会维度的内容, 修正以往研究中水资源效率的偏差估计。

鉴于此, 本文对现有研究进行改进：将社会维度纳入期望产出评价指标体系中, 综合考虑水资源效率, 在前人研究的基础上, 结合水资源效率相关理念, 沿用SBM-DEA模型, 将改进的指标体系运用到水资源效率研究中, 测算出2000— 2014年中国大陆31个省份水资源效率, 运用自然断点法将水资源绿色效率、水资源环境效率、水资源经济效率分级, 进行对比分析, 并运用ESDA模型对中国水资源效率的动态演变趋势及空间格局进行分析, 旨在为解决水资源问题提供合理依据, 促进水资源的合理利用, 进而实现区域的可持续发展。

1 水资源绿色效率的概念与内涵
1.1 水资源绿色效率的概念和内涵

水资源作为一种自然资源, 必须和其他生产要素相结合才能带来真正的产出, 故其效率就是水资源等相关生产要素投入和带来的产出的比例[22]。绿色发展的本质是降低资源消耗, 减少环境污染, 加强生态治理和环境保护, 实现经济、社会、生态环境全面协调可持续发展[23]。依照沈满洪等对水资源效率的界定[22], 根据实际情况, 结合绿色发展理念, 水资源绿色效率是指水资源等生产要素投入和带来的经济、社会和生态环境的产出的比率。水资源绿色效率侧重于水资源服务或者水资源的社会效益, 在此基础上实现经济-社会-生态环境的三赢。

水资源绿色效率内涵主要包括以下三方面：一是经济内涵, 即在一定时期内, 一定的生产力水平下, 以最小的经济投入实现最大的经济产出或者是用相同或者更少的水资源获得更多经济产出; 二是社会内涵, 即以人为本, 对水资源的利用是以不断地满足人类发展对物质和精神消费需求为目的实现共享、公平分配, 提高社会福利水平, 增强人类福祉和幸福感, 实现社会的包容性发展, 这也是人类社会发展的内涵; 三是生态环境内涵, 即要求水资源的利用要建立在保护与改善自然环境、维护生态平衡的基础上, 逐步降低实际生产过程中非期望产出带来的污染物对生态环境的破坏程度。

1.2 水资源绿色效率与水资源经济效率和水资源环境效率的联系与区别

区别：在投入以水足迹、劳动力以及资本不变的前提下, 水资源经济效率以经济产出GDP为主, 以实现经济产出最大化; 水资源环境效率以GDP为期望产出, 以环境污染（灰水足迹）为非期望产出, 以实现经济产出的最大化、环境污染的最小化; 水资源绿色效率则是以经济产出GDP和社会发展指数（Society Development Index, SDI）为期望产出, 以环境污染（灰水足迹）为非期望产出, 以实现经济产出的最大化和社会服务的优质化, 以及环境污染的最小化。三者所代表的内涵不同。

联系：一方面水资源环境效率是水资源经济效率在环境方面的进一步发展, 水资源绿色效率是水资源环境效率在社会发展方面的进一步发展, 研究内容从经济领域逐步扩展到环境领域以及社会发展领域, 三者之间存在着继承与发展的关系; 另一方面, 三者都是社会进步的产物, 都符合社会发展的要求。

2 研究方法与数据来源
2.1 非期望产出的SBM模型

传统的处理存在非期望产出情况下的效率评价方法忽视了投入和产出的松弛性问题, 因而其测度值有误差。考虑非期望产出的SBM模型剔除一般径向DEA模型中松弛性问题所造成的无效率因素, 解决了非期望产出存在下的水资源利用效率评价问题, 使得不同时期下各决策单元都具有可比性。Tone[24]所构建的SBM-DEA模型解决了松弛性影响测度值的难题。因此本文借鉴Tone提出的基于松弛变量的非径向、非角度、考虑非期望产出的SBM模型, 构建固定规模报酬, 更加准确地测算水资源绿色效率。

ρ=min1-1N∑n=1Nsnxxk'nt'1+1M+I∑m=1Msmyyk'mt'+∑i=1Isibbk'it'

s.t.∑t=1T∑k=1Kzktxknt+snx=xk'nt'(n=1, ⋯, N)（1）

∑t=1T∑k=1Kzktykmt-smy=yk'mt'(m=1, ⋯, M)

∑t=1T∑k=1Kzktbkit+sib=bk'it'(i=1, ⋯, I)

zkt≥0, snx≥0, smy≥0, sib≥0(k=1, ⋯, K)

式中：ρ 为要计算的水资源效率值; N、M、I分别为投入、期望产出、非期望产出个数; snx, smy, sib表示投入产出的松弛向量; xk'nt', yk'mt', bk'it'是第k′ 个生产单元t′ 时期的投入产出值; zkt表示决策单元的权重。目标函数ρ 关于 snx、 smy、 sib严格单调递减, 且0< ρ ≤ 1; 当ρ =1时, 生产单元有效; 当ρ < 1时, 生产单元存在效率损失, 可以通过优化投入量、期望产出及非期望产出量来改善水资源利用效率。

2.2 空间自相关分析方法

空间自相关分析是ESDA模型的中心内容之一, 指研究范围内的同一观测值在不同空间位置上的相关性, 是研究特定空间范围聚集程度的一种度量[25, 26, 27]。其主要包括空间权重矩阵、空间自相关系数等内容。空间自相关系数包含全局空间自相关系数和局部空间自相关系数。

2.2.1 全局Moran’ s I指数

在研究全局空间自相关的系数中, 本文选取全局Moran's I指数做进一步研究。全局Moran's I指数可以辨别研究范围内观测值的聚集或分散特征。定义如下：

I=∑i=1n∑j=1mWijxi-x̅xj-x̅S2∑i=1n∑j=1mWij（2）

式中： S2=1n∑i=1nxi-x̅，x̅=1n∑i=1nxi, xi表示第i省份的水资源效率观察值; n为省份个数; Wij为二进制的邻接空间权重矩阵, 表示空间对象的邻接关系, 当区域i与区域j相邻时, Wij=1, 反之, Wij=0。根据标准化统计量 z=I-EIVarI进行假设检验。计算全局Moran's I指数, I∈ (-1, 1), 当I值大于0时, 中国水资源效率存在空间正相关; I值小于0时, 中国水资源效率存在空间负相关; I值等于0时, 不相关, 服从随机分布。

2.2.2 局部Moran’ s I指数

全局Moran's I指数只能判断观测值在整个研究范围的关联与差异程度, 但不能判断研究范围内部的具体空间集聚特征及其显著性。局部Moran's I指数的提出解决了这一问题。每个区域单元的LISA是描述该区域单元周围显著相似值区域单元之间空间集聚程度的指标, 所有区域单元LISA总和与全域的空间自相关指标成比例。对某个空间单元i的局部Moran's I指数定义[28]如下：

Ii=xi-x̅m∑j=inWij(xi-x̅)（3）

式中： m=∑j=1, j≠inxj2(n-1-x̅2, Ii值为正时表示同类型省份观测值存在空间集聚, Ii值为负时表示不同类型省份观测值存在空间集聚。

2.3 指标选取及其数据处理

本文使用了2000— 2014年中国大陆31个省份的水资源投入与产出数据, 所有数据来源于《中国统计年鉴》（2001— 2015年）以及各省份统计年鉴、《中国水资源公报》（2000— 2014年）、《中国环境年鉴》（2001— 2015年）。缺失的数据由相邻两年份插值所得。本文运用MaxDEA 6.0、ArcGIS 10.2、Geoda软件进行操作。具体指标说明如下：

1）水足迹[16, 17, 18]：

WF=WFcs+WFip+WFwp+WFde（4）

式中：WF为总水足迹; WFcs为城乡居民消费的农畜产品水足迹; WFip为消费的工业产品水足迹; WFup为污染水足迹; WFde为生活和生态水足迹。其中, 水足迹投入去掉了污染水足迹。

2）劳动力：用从业人员衡量生产过程中实际投入的劳动量。

3）固定资产投资：以1990年为基期的固定资产投资作为资本投入[12, 13, 16, 17, 18, 19, 29]。

4）GDP：以1990年为基期的国内生产总值作为期望产出。

5）SDI：为了客观、全面、科学地反映地区经济社会发展和民生改善情况, 在遵循社会发展规律的基础上, 本文选取能够对社会发展情况进行评价和分析的指标体系（2000— 2014年）[30], 本文把它作为衡量社会维度的标准, 其指标体系如表1所示, 本文把它作为期望产出, 其计算公式如下：

表1 社会维度的指标体系 Table 1 Index system for social development dimension

G=1n∑Xij（5）

式中：Xij为某年区域系统评价指标原始数据的归一化值; n为指标的数量; G为某年区域系统社会发展状态的指数值。G值越大, 社会发展能力就越强, 反之越弱。

上述所构建的社会维度评价指标中, x2、x3、x4、x5这些指标的合理增加有利于社会的进步和发展, 本文将其列为高优指标; x1情况越合理, 社会发展能力越强, 本文将其列为低优指标。高优指标和低优指标的归一化公式如下：

① 高优指标归一化方法：

Xij=Xij'maxXi×100%（6）

② 低优指标归一化方法：

Xij=minXiXij'×100%（7）

式中： Xij'是第i项指标的第j年原始数值; Xi代表第i项指标在研究期间的所有原始数据; max(Xi)是第i项指标在研究期间的所有原始数据最大值; min(Xi)是第i项指标在研究期间的所有原始数据最小值。

6）灰水足迹[31]：借鉴现有文献的研究成果, 本文拟用农业、工业和生活灰水足迹总和作为非期望产出, 其计算公式为

TGWF=GWFagr+GWFind+GWFdom（8）

式中：TGWF为总灰水足迹; GWFagr为农业灰水足迹; GWFind为工业灰水足迹; GWFdom为生活灰水足迹。灰水足迹是指为了稀释社会经济系统排放的污染物以达到相关水质标准的水资源需求量, 本文取其灰水足迹总量作为非期望产出。

为了对水资源绿色效率进行更全面的分析, 本文同时测度了两种传统的水资源效率, 并将其测度结果进行比较分析, 这3种效率的界定见表2。

表2 水资源利用效率情形界定 Table 2 Definition of water resources utilization efficiency
3 结果与分析
3.1 水资源效率计算结果与总体分析

基于中国大陆31个省份2000— 2014年的面板数据, 本文将水资源绿色效率与水资源经济效率、水资源环境效率进行对比（表3）。从计算结果可以看出, 3种情形下的全国各地区水资源利用效率都有所下降。从基尼系数和变异系数来看, 3种情形下的水资源效率呈现出不同的波动趋势, 情形(1)变化平稳, 情形(3)次之, 情形(2)波动较大。为了更直观地分析水资源效率的空间分布情况, 本文选用研究时段内的逐年算术平均值, 运用自然断点法将水资源效率分为4类, 即低级、中低级、中高级、高级（表4）。

表3 2000— 2014年各省市水资源利用效率 Table 3 The water resource utilization efficiency in each province from 2000 to 2014
表4 水资源利用效率自然断点法分级 Table 4 Natural break-point classification of water resource utilization efficiency

水资源效率自然断点法空间分级如图1所示。水资源绿色效率位于中高级的地区是北京、天津、浙江、福建、海南、广西等。其中5个来自东部沿海地区, 说明东部沿海地区水资源综合效率高于中西部地区; 广西、青海、西藏以及内蒙古位于经济欠发达地区, 但是水资源绿色效率高, 这说明一个地区的水资源绿色效率水平的高低与经济发展水平没有必然的联系[8], 水资源绿色效率有效只说明其投入产出实现了最优。由于DEA测算的效率值是投入与产出的相对效率, 并不等同于水资源的利用率, 这解释了上述经济欠发达地区的水资源利用效率有效的原因。此外, 青海、西藏、内蒙古等地区常年缺水, 但是DEA有效, 这说明这些地区重视水资源的高效利用, 真正做到用好每一滴水。这与清华大学国情研究中心课题组的研究结论类似[32]。中高和中低级别的地区数量较少; 低级别的地区数量较多, 多数位于中西部地区, 说明其总体的水资源利用水平有待于加强。水资源环境效率位于高级和中高级的有10个, 其中9个地区分布在东部沿海地区; 水资源经济效率高级和中高级的有13个, 其中9个地区分布在东部沿海地区。这些地区经济实力雄厚, 科技发展水平高, 政策支持度较高, 社会综合发展能力较强, 其效率的高低与经济发展水平密切相关。

图1 基于自然断点法分级的中国各省市水资源利用效率空间分布Fig. 1 Spatial distribution of water resource utilization efficiency in provinces of China classified by the natural break-point method

综合来看, 上海、天津以及浙江等地在3种情形下的各个时期水资源利用效率都有效, 均为1, 说明这些地区水资源利用效率处在前沿面上, 投入产出处于有效状态, 投入与产出达到了最优匹配; 而陕西、甘肃以及云南等地都较低, 投入产出处于非有效状态, 投入与地方的产出不匹配。从这些水资源利用效率的区域分布情况来看, 高值区与低值区可能存在一定的空间关联性, 可应用ESDA方法探索中国水资源利用效率的空间分布模式。

3.2 水资源绿色效率空间相关性分析

3.2.1 水资源绿色效率全局空间自相关分析

图2给出3种情形下2000和2014年中国各省份水资源利用效率的全局Moran's I指数散点图。Moran's I指数值均不为零说明水资源绿色效率并非是空间无关的, 而是呈现出不明显空间关联。从动态分析可知, 15 a间全局Moran's I指数虽然出现波动, 但整体呈下降趋势, 表明中国省际水资源绿色效率呈现分散态势, 全局空间相关性减弱。与水资源绿色效率相比, 水资源经济效率明显具有正的空间集聚现象; 水资源环境效率在10%水平下显著（2012和2014年除外）, 说明中国大陆31个省份的水资源利用效率在空间分布上具有明显的正自相关关系, 中国省际水资源效率高值和低值分别呈现一定程度的空间集聚。

I 指数散点图
Fig. 2 The Moran’ s I scatter plot of water resource utilization efficiency in China'>		图2 中国各省份水资源利用效率全局自相关指数Moran's I 指数散点图Fig. 2 The Moran’ s I scatter plot of water resource utilization efficiency in China

3.2.2 中国大陆31个省份水资源绿色效率的局部空间自相关分析

在全局自相关分析的基础上, 利用Matlab软件计算出中国大陆31个省份水资源效率的局部Moran's I指数, 并做出2000与2014年31个省份水资源利用效率的LISA集聚图（图3）。可以看出, 3种情况下31个省份的水资源效率空间关联特征变化较大, 水资源绿色效率在2000年的高低集聚（H-L）、低高集聚（L-H）和低低集聚（L-L）的省份较多, 高高集聚（H-H）的省份较少。2014年的低低集聚（L-L）、低高集聚（L-H）和高低集聚（H-L）的省份较多, 高高集聚（H-H）的省份较少, 通过对比可知高低集聚（H-L）和低高集聚（L-H）的省份数量增加, 低低集聚（L-L）和高高集聚（H-H）的省份数量减少, 这说明中国水资源绿色效率局部空间集聚现象存在减弱的趋势。

图3 中国各省份水资源利用效率空间分布Fig. 3 LISA of water resource utilization efficiency in China

1）H-H集聚地区

水资源绿色效率稳定存在H-H集聚的地区是北京、天津, 集中分布在华北地区。水资源环境效率稳定存在H-H集聚的地区是北京、天津、上海、江苏、浙江、广东、福建, 集中分布在东部沿海地区。水资源经济效率稳定存在H-H集聚的地区是北京、天津、河北、上海、江苏、浙江、福建、山东、广东, 集中分布在东部沿海地区。经济、政治地理位置优越, 吸收外资能力强, 商业运行速度快, 产业结构合理, 科技创新能力较强, 此外, 社会综合发展能力强劲, 一直处于较高水平, 水资源量较为丰富, 整体上提升了水资源效率。

3种情形下的水资源利用效率, 北京和天津均存在H-H集聚, 上海、江苏、浙江也都处于H-H集聚区域, 发达的经济水平、先进的技术水平、政策驱动等因素下研究期间内综合水资源绿色效率一直处在较高水平。江浙沪地区经济发达, 并且社会发展指数较高, 在教育、医疗、高素质人才方面的优势也较为突出, 达到了水资源利用效率的较高水平。福建地区依托其港口优势和丰富的海产品、高品质的生活质量, 达到了水资源利用效率的DEA有效。

2）H-L集聚地区

水资源绿色效率稳定分布在H-L集聚地区的是江苏、浙江、宁夏、福建、广西、海南, 这些地区大部分位于东部地区, 依托优越的地理位置达到了DEA有效, 此外随着国家“ 中部崛起” 战略的实施, 对中部地区经济投入的不断增加, 社会进一步发展使得经济、社会产出与投入相匹配, 从而实现了DEA有效。水资源环境效率稳定分布在H-L集聚地区的是湖北、广西、内蒙古, 这些地区各方面投入较少, 但是产出与投入相匹配, 从而实现了DEA有效。水资源经济效率稳定分布在H-L集聚地区的是内蒙古、湖北、四川、广西。湖北、内蒙古和广西都处于H-L集聚地区, 内蒙古和广西的绿色水资源相对效率较高, 投入与产出达到了较佳状态, 例如, 内蒙古是我国重要的畜牧业生产基地, 自然资源禀赋丰裕, 依靠丰富的资源实现了DEA有效。湖北、广西属于南方地区, 水资源禀赋优越, 因此水资源利用效率较高。四川地区属于经济发展水平比较落后的地区, 社会发展能力也较为低下, 但是产业结构较为合理, 投入与产出相匹配, 进而实现了DEA有效, 总体的水资源利用效率较高。

3）L-L集聚地区

水资源绿色效率稳定分布在L-L集聚地区的是吉林、陕西、山西、河南、湖北、湖南、重庆、贵州。这些地区大部分位于中部地区。河南、湖北、湖南属于农业大省, 第一产业发达, 其他产业相对落后。“ 中部崛起” 战略实施后, 凭借资源优势、区位优势、人力资源优势, 一些重化工业及其他高耗能、高污染制造业在中部地区落户, 由于缺少资本和技术, 管制政策宽松, 环境污染治理被“ 选择性忽略” 致使环境污染程度加剧。政策优势在这些地区发挥不明显, 导致水资源绿色效率较低。水资源环境效率稳定分布在L-L集聚地区的是海南、云南、西藏、青海、陕西、河南、四川、甘肃、新疆, 经济发展水平比较落后。水资源经济效率稳定分布在L-L集聚地区的是海南、河南、陕西、重庆、甘肃、青海、新疆、西藏, 这些地区经济发展滞后, 技术创新能力较弱, 政策支持水平低, 水资源利用能力较弱。

4）L-H集聚地区

水资源绿色效率稳定分布在L-H集聚地区的是云南、新疆, 新疆、云南位于我国西部地区, 经济发展水平较为低下。水资源环境效率和水资源经济效率稳定分布在L-H集聚地区的是贵州、湖南、江西、安徽, 这些地区经济发展滞后, 技术创新能力较弱。

4 结论与建议

在研究期间, 中国大陆31个省份水资源绿色效率值比水资源环境效率值高, 这说明社会效应对水资源利用效率的提高有积极作用; 3种情形下的水资源效率均存在不同程度的波动下降趋势, 水资源绿色效率多年间起伏平稳, 总体水平较高, 水资源环境效率则起伏较大, 整体水平较低, 水资源经济效率整体水平居中, 稳定性最强; 由自然断点法分级可知, 水资源绿色效率高值地区与经济发展水平密切性较弱, 一些经济欠发达地区也实现了DEA有效, 而水资源环境效率和水资源经济效率高值地区多数分布在东部沿海经济发达地区; 借助ESDA对31个省份的水资源效率进行空间关联格局分析可知, 水资源绿色效率空间性不显著, 并且空间关联性呈现出逐年减弱的趋势, 水资源环境效率和水资源经济效率空间性显著, 而且地区内部差异显著, 空间关联性呈现出逐年增强的趋势。依据以上结论, 在保证水资源利用效率逐步提高的前提下, 实现经济-社会-环境的三赢, 本文提出以下建议：1）水资源效率内涵的扩展研究会对水资源效率的评估产生深远影响, 这种思维范式的转变使人们在达到经济增长目的的同时兼顾社会发展的可持续性, 因此应加强对水资源绿色效率内涵的研究; 2）社会综合服务能力和水平的提升、基础设施的完善导致特定水资源的减少, 这些改变要求我们进一步控制人口增长, 发展经济, 促进城市化发展, 重视科教, 培养高素质人才, 进一步推进医疗卫生事业的发展, 并促进社会服务在水资源绿色效率方面的积极作用; 3）在保障经济产出最大化和环境污染最小化的前提下, 对于水资源绿色效率高值区应该进一步保持较平稳的社会发展状态, 巩固已取得的成绩, 维持较高的水资源利用效率水平; 4）对于水资源绿色效率中高值区和中低值区, 应该在已取得水平的基础上, 进一步控制人口增长, 以及相应地落实提升社会发展水平的措施; 5）对于水资源绿色效率低值区, 应该大力发展经济, 在经济繁荣发展的基础上, 注重社会的同步发展, 提高水资源绿色效率的利用水平。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
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