安徽省淮河流域水资源利用效率评价

姚蕾

摘 要：鉴于淮河流域严峻的水资源利用现状，通过建立DEA模型，选取生产用水、生活用水、从业人员、固定资产投资作为输入变量，GDP作为输出变量，测算评价该地区2008-2012年水资源利用效率，指出发展中存在的问题，并给出相关建议。

关键词：DEA模型；水资源利用效率；淮河流域

随着中国经济不断进步，生产、人口规模的不断扩大，建设节约型社会，切实保护和合理利用各种资源，提高资源利用效率，成为国家以及各地区的重要发展课题。安徽省位于东经114.9度至119.8度与北纬29.4度至34.6度之间，主要河流分属淮河、长江、钱塘江三大水系，总面积13.94万平方公里，其中淮河水系6.69万平方公里。淮河流域位于黄河、长江两大流域之间，经过河南东部、安徽省北部、江苏省北部，全长1000公里，流域总面积18.7万平方公里，其中安徽省6.69万平方公里，占35.8%。目前淮河流域水资源总量177.27亿立方米，占全省30.27%，水资源贫乏。评价水资源利用效率的方法很多，如传统的方法包括层次分析法、模糊评价法、灰色评价法等，但上述方法在确定指标权重时都会遇到了一些问题，例如主观性强以及相关性约束不容易检验等。本文采取数据包络分析（ Data Envelopment Analysis，简称 DEA） 方法对安徽省淮河流域2008-2012年水资源利用效率进行分析和评价并提出建议和对策。

一、研究方法

（一）数据包络分析（DEA）

数据包络分析法（DEA）是由美国管理科学专家Charnes，Cooper，Rhodes在1978年提出的可以进行组织效率评价的线性规划法。DEA模型在一定的投入与产出指标输入条件下，计算出效率前沿面，即由在既定投入下实现产出最大化或既定产出条件下成本最小化的决策单位（DEU）所组成的前沿生产面，待考察决策单位与效率前沿决策单位之间的距离即为决策单位的相对效率。本文利用DEA模型用于分析各地区绿色经济效率，通常我们将据测单元j记为DMUj，用xij表示第j个决策单元对第i种投入总量，用yrj表示第j个决策单元第r种产出的产出量，vi为第i种输入的一种度量（称为权），ur为第r种输出的一种度量（称为权），记：

其中，λj为权重系数；θ为目标值，根据线性规划技术可得到最优解θ*，若某地区的最优解为θ*=1，则表明该地区生产有效率，能以有效率的方式组织生产与成本控制；否则，该地区生产相对无效率。

（二）Malmquist 指数

Malmquist指数是由瑞典统计学家Malmquist在1953年首次提出的，广泛用于应用与投入产出分析中，该指数能够分解为几个指数的乘积，从而能够从不同的方面进行效率变化分析。Malmquist生产率指数表达形式为：

二、实证分析

（一） 指标选取和数据来源

应用DEA模型对安徽省淮河流域各城市2008年-2012年的水资源利用效率进行评价。人口、用水类型、资金及能源是研究水资源效率必须考虑的因素，考虑数据的可获得性以及参考相关文献中评价水资源利用效率的评价指标，本文采用生产用水（亿立方米）、生活用水（亿立方米）、从业人员（万人）、固定资产投资（万元）4个指标为DEA模型输入变量，GDP为输出变量。数据来源于2009-2013年《安徽统计年鉴》，《安徽省水资源公报》。

（二）2012年安徽省淮河流域用水效率分析

本文收集了蚌埠、淮南、阜阳、亳州、合肥、安庆、滁州、六安、淮北、宿州等10个城市输入、产出指标。通过DEAP软件测算出2012年安徽省淮河流域主要城市水资源利用效率，如表1所示：

根据表1可以看出：10个城市中，淮南、阜阳、亳州、合肥、安庆、宿州效率值达到1，为DEA有效，即这些地区的资源得以有效的配置，充分发挥了管理水平，所投入的资源得到了最优的产出；淮北市技术效率值达到1，为弱DEA有效，其余地区都为非DEA有效。蚌埠市、淮北市处于规模收益递增的状态表明这些地区需要扩大生产规模，从而带动产出的增加，使投入的水资源可以得到合理有效地利用配置。

综合效率是测量投入水资源过程中获得最大产出的前提下，投入要素是否存在资源浪费的情况。从表1可以看出2012年安徽省淮河流域用水技术效率平均值为0.954，说明投入生产过程存在着4.6%的资源浪费，即投入并没有形成有效产出。说明该地区仍存在水资源消耗量大，资源利用效率低的问题。技术效率是指在不考虑规模变化的情况下，获得最大产出时由于管理水平引起的资源浪费状况。从表1中10个城市的技术效率平均值为0.964，说明在不考虑规模因素的前提下，安徽省淮河流域因管理水平低下而造成了3.6%的资源浪费，所以安徽省淮河流域各城市在生产过程中需要提高管理水平。

（三）基于Malmquist 生产力指数的安徽省淮河流域用水效率分析

根据安徽省淮河流域主要城市2008-2012年各项输入、投入指标，运用Malmquist指数进行效率分析，利用DEAP软件可以测算出2008-2012年该地区水资源利用的全要素生产率变化（TFP）、技术效率变化（TEC）、技术进步（TC）、纯技术效率变化（PE）以及规模效率变化如表2所示：

表2描绘了2008-2012年间10个城市水资源利用效率变动的总体趋势，表中各指数以2008年为基期，当期所有效率指数均为1。

1.纯技术效率（PE）变化指的是决策单元在技术不变的情况下，通过改善管理水平而达到的生产状况的改善。2000-2012年的纯技术效率变化值为0.998，平均增长率为-0.2%，说明2000-2012年江苏省绿色经济行业管理水平有所下降。

2.规模效率（SE）变化指的是决策单元的实际规模与最佳规模之间的差异。2008-2012年的规模效率变化值为1.007，平均增长率为0.7%，说明2008年-2012年该地区实际规模与最佳规模的偏差增大。该地区需要优化产出比例，达到规模最优状态。

3.技术进步（TC）变化指的是决策单元技术变动的情况。2008-2012年的技术进步变化值0.968，平均增长率-3.2%，说明2008-2012年该地区用水效率的提高需要依靠技术进步，技术水平较低成为制约该地区用水效率的主导因素。

4.由表2可以看出2008-2012年该地区水资源全要素生产率（TFP）的平均增长率为-2.7%。其中2009年明显下降，TFP平均增长率为-11.2%，2012年出现下降，TFP平均增长率为-6.8%，其余年份均在不同程度的增长。技术效率2008-2012年平均增长率为5%，成为全要素生产率增长的主要因素，其中2009年、2010年出现不同程度的下降。

三、结论和建议

（一） 结论

1.通过DEA模型对2012年安徽省淮河流域主要城市水资源利用效率的测算分析。蚌埠、滁州、六安、淮北四个城市水资源利用效率较低，其他的城市均达到了DEA有效。其中淮北市经济发展较落后，生产效率不高，所以提高水资源利用效率非常重要。

2.根据Malmquist指数测算得出2008-2012年安徽省淮河流域水资源利用效率出现了下降，其中技术进步指数下降幅度最大，制约了该地区水资源利用效率的提高。说明技术水平的落后，造成该地区水资源不能有效利用，资源利用效率低，导致资源浪费。

（二） 建议

1.提高安徽省淮河流域水资源利用效率需要完善水资源管理体制，建立节水管理机制，转变用水方式，合理配置水资源，建立监督机制，加强水资源的综合管理，提高水资源管理水平。

2.大力发展科技，提高科技水平，推进资源循环再利用的研究，加强对废弃物资源化，加强对环境污染治理方法的研究，提高资源利用效率，通过科技创新减少环境污染，高效利用水资源，引进相关科技人才，提高劳动力素质。以技术为主导，优化产业配置，整合人力资源、自然资源，调整投入与发展模式。以可持续发展为该地区发展的基本目标，改变传统生产模式，通过发展科技建立可持续的循环经济体系和生产模式。（作者单位：安徽理工大学）

参考文献：

[1] 董毅明，廖虎昌. 基于DEA的西部省会城市水资源利用效率研究[J].水土保持通报， 2013

[2] 付小雪，陈宜金.北京市水资源利用相对效率的时空差异分析[J].长江科学院院报， 2012

[3] 吉亚辉，张浩文，姜玲.基于数据包络分析的兰州市水资源效率评价[J].资源与产业，2012

[4] 吴华清，黄志斌，张根文.省域城市水资源综合利用效率评价及其差异分析[J].前沿论文， 2012