区域农业用水效率评价指标体系研究

李莹莹，赵向豪

(新疆农业大学经济与贸易学院，乌鲁木齐 830052)

0 引 言

我国对区域农业用水逐步重视，区域农业用水效率的提高也迫在眉睫。2016年中央一号文件提出农业基础设施建设的重点应落实到农田水利上，到2020年农田有效灌溉面积达到6 667 万hm2以上，农田灌溉水有效利用系数需提高到0.55以上，使农业用水效率得到大幅提高。区域农业用水效率是指某地区农业水资源利用的效率及效益。实现农业高效用水就是如何实现使用最少的农业用水量服务尽可能多的农作物耕作面积以达到区域农业用水的最高效率。区域农业用水指标涵盖农业灌溉用水、生产生活用水等，而且应逐步细化到区域农业用水的具体管理层面，作为衡量农业用水效率的主要依据。

水利是农业的命脉，农业用水的效率直接关系到农业的发展。我国水资源空间分布呈现出由东南沿海向西北内陆逐渐减少的趋势。以新疆为例，其特殊的地理区位决定了水资源分布不均匀且气候干燥，同样面积的农业用水量要远远大于其他地区。因此，提高区域农业用水效率是解决水资源短缺的关键，而区域农业用水效率的评价对提高用水效率起到至关重要的作用。

1 研究基础

农业水资源包括农田、林业、牧业的灌溉用水及水产养殖业、农村工副业用水等。农业用水主要是农田灌溉用水，占农业用水总量的90%以上。因此，农业水资源效率研究的对象主要是灌溉用水[1]。

区域农业用水效率成为学者和社会各界关注的焦点。叶澜涛，孙书洪等运用模糊综合评价法对灌区用水效率与效益进行评价，选取灌溉水利用系数、渠系水利用系数、田间水利用系数、灌溉水生产效率、耕地有效灌溉率、节水灌溉工程面积率6个指标，并对影响灌区用水综合效益的因素进行了分析[2]。董战峰，喻恩源等建立了水资源效率DEA模型，利用DEA投影下的有效目标值对相应的用水资源投入参数进行调整，从而实现水资源最优配置[3]。刘军，朱美玲针对农业用水效率构建了农业用水水平、节水技术普及程度、效果评估3方面的评价指标体系[4]。以上学者的研究成果为本研究的开展提供了重要的理论支撑与借鉴。

2 指标体系构建

2.1 构建原则

区域农业用水效率指标应本着科学、合理、客观、全面的宗旨选取，指标设计应遵循以下原则。

2.1.1 科学性和可比性相结合原则

指标的选取必须以科学性为首要原则，理论结合实际，建立在全面考察、充分理解的基础上，使选取的指标具备区域可比性，进而具备较好的应用性。

2.1.2 系统性和层次性相结合原则

系统性原则能使构建的指标体系达到一种目标明确，相互衔接的状态。层次性原则能使复杂的问题明朗化。两者之间的有机结合能将问题反映得更加清晰，使指标更具有合理性。

2.1.3 定量和定性相结合的原则

区域农业用水效率指标体系尽可能地选取定量化的指标，但是针对那些难以用定量方法解决的指标并不能忽略，而是采用定性的方法补充说明，使整个指标体系更加实际可行，并且具有操作性，便于应用。

2.2 指标体系构建

以农业用水效率为中心，基于用水状况、节水技术、人力资本、用水效益的4个评价准则，构建出关于区域农业用水效率评价指标体系(表1)。

表1 农业用水效率评价指标体系

3 指标解释及计算方法

3.1 用水状况

用水状况是衡量农业用水效率的首要指标。其中包括灌溉用水比率、灌溉水有效利用效率、每公顷灌溉用水量、灌溉用水量与耕地面积的匹配度。

3.1.1 灌溉用水比率

灌溉用水分为毛灌溉用水和净灌溉用水。毛灌溉用水以净灌溉用水为基础，不仅要考虑农作物正常灌溉所需要的用水量，还需要考虑期间输水和田间灌溉的损失，以及在输送、分配过程中发生的损失。灌溉用水比率A1主要是指毛灌溉用水占农业用水的比值。计算公式为：

(1)

3.1.2 灌溉水有效利用系数

该指标A2指在一定时期内农业灌溉用水被农作物有效利用的水量和水源地灌溉过程中所用水总量的比值，反映总灌溉区域的灌溉水利用情况，是能够有效衡量区域农业用水效率的重要指标。计算公式为：

(2)

3.1.3 每公顷灌溉用水量

该指标是指除去输水和田间灌溉损失，以及输送、分配过程中损失外，引入每公顷灌溉用水量A3，即净灌溉用水量与灌溉总面积的比值。计算公式为：

(3)

3.1.4 农业灌溉用水量与耕地面积的匹配度

借鉴赵向豪的区域水资源基尼系数来计算区域内农业灌溉用水量与耕地面积的匹配度A4[5]。计算过程如下:

(1)以研究区域各细分区域为基本元，选取农业灌溉用水量作为匹配原象，以该区域耕地面积作为匹配对象。

(2)计算单位水资源所服务的耕地面积，按从小到大的升序次序对研究区域各个地区进行排序，并测算出各指标的累计百分比。公式如下：

(4)

(3)构建农业灌溉用水量-耕地面积的洛伦兹曲线。

(4)根据洛伦兹曲线和基尼系数，采用梯形面积法求取农业灌溉用水量与耕地面积的区域基尼系数，即农业灌溉用水量与耕地面积的匹配度A4。计算公式为：

(5)

式中：A4为农业灌溉用水量与耕地面积的匹配度；Xi为区域内灌溉用水累计百分比；Yi为耕地面积的累计百分比，当i=1，(Xi-1,Yi-1)视为(0,0)。A4取值范围为[0,1]，其值越小则表明灌溉用水量与耕地面积的匹配度越好，其值越大，表明其匹配度越差。

3.2 节水技术

节水技术中需要重视的指标是节水灌溉面积比率、节水技术人员占农业劳动力的比率和节水技术投入占农业投入比率。

3.2.1 节水灌溉面积比率

该指标B1是指在灌溉的设施齐全，设备正常运转的情况下，节水技术的应用在区域农业用水中节水灌溉面积占总灌溉面积的比值。计算公式为：

(6)

3.2.2 节水技术人员占农业劳动力比率

该指标B2是指灌溉用水能自主应用节水技术的人员占农业劳动力的比值。计算公式为：

(7)

3.2.3 节水技术投入占农业投入比率

该指标B3是指灌溉技术中采用节水技术所投入的人力物力等占农业总投入的比值。计算公式为：

(8)

3.3 人力资本

3.3.1 中高等受教育水平人口比率

把受教育程度分为高中低3个层次：初中及以下水平为低，高中以及中专为中，大专及以上学历为高。中高等受教育水平人口比率定义为高中及以上水平农业人口占农业总人口的比重C1。

(9)

3.3.2 适龄农业劳动人口比率

将15～64岁参与农业人数定义为适龄农业劳动人口，它占农业总人数的比值定义为适龄农业劳动人口比率C2。计算公式为：

(10)

3.4 用水效益

3.4.1 单位水主要农作物产量

该指标D1是指一单位水所生产出来的农作物产量。计算公式为：

(11)

3.4.2 单位面积节水灌溉净产值收益率

该指标D2是指单位节水灌溉面积所生产农产品的净产值与该单位面积所生产农产品的总产值的比率。计算公式为：

(12)

4 结果与讨论

目前，研究农业用水效率的文献较多，相关的评价指标体系也较多。本研究基于前人研究成果，深入挖掘农业用水效率的内涵，构建对应的评价指标系统。该指标体系从用水状况、节水技术、人力资本和用水效益4个维度系统全面地反应区域农业用水效率，对建立科学高效的区域农业用水效率评价模型提供理论参考，并为农业用水效率的提高提供一定的现实依据。

[1] 范群芳,董增川,杜芙蓉. 农业用水和生活用水效率研究与探讨[J]. 水利学报,2007,(S1):465-469.

[2] 叶澜涛,孙书洪,王仰仁,等. 灌区用水效率与效益评价----以天津市里自沽灌区为例[J]. 中国农村水利水电,2011,(2):105-108.

[3] 董战峰,喻恩源,裘 浪,等. 基于DEA模型的中国省级地区水资源效率评价[J]. 生态经济,2012,(10):43-47.

[4] 刘 军,朱美玲. 农业用水效率评价指标体系研究[J]. 节水灌溉,2013,(5):61-63.

[5] 赵向豪,姚 娟,马 静. 基于GINI系数的新疆水资源承载力演化的灰色分析----以天山北坡经济带为例[J]. 节水灌溉,2016,(5):85-88.