中国八大综合经济区视角下的工业水资源绿色效率再审视

宋晓娜，张 峰，薛惠锋

(1.中国航天系统科学与工程研究院，北京 100048；2.山东理工大学 管理学院，山东 淄博 255012)

一、问题提出

中国作为全球“贫水国”之一，虽然水资源总量丰富，但人均淡水资源量仅为世界平均水平的1/4，保障国家水安全是涉及国计民生的重大事件，关系到广大人民群众的根本利益，而且就目前各行业用水的总体状况来看，缓解水资源约束依然是“十四五”期间亟待破解的命题。其中，工业用水规模虽然不及农业用水，但同样面临着需水规模大、废水排放量高、地区和行业间重复利用率参差不齐等多重治理难题，再加上资源、劳动、资本等生产要素时空分布不均衡，以及用水粗放等影响，持续加剧水资源的供需矛盾[1]。就国家水安全保障问题，习近平总书记提出“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”十六字方针为新时期治水开辟了新思路，促进“空间均衡性”也成为全国各地区统筹社会经济发展的基本原则。在加快破解区域发展不平衡不充分难题的目标导向下，国务院发展研究中心提出关于建设八大综合经济区(1)按照国务院发展研究中心发布的《区域协调发展的战略与政策》报告，八大综合经济区包括：东北(辽、吉、黑)、北部沿海(京、津、冀、鲁)、东部沿海(沪、苏、浙)、南部沿海(粤、闽、琼)、黄河中游(晋、陕、豫、蒙)、长江中游(鄂、湘、赣、皖)、西南(滇、黔、川、渝、桂)、西北(甘、青、宁、新、藏)8个综合经济区。的构想为重新审视区域均衡发展提供了重要探索视角，但八大综合经济区在工业基础、技术创新和水资源禀赋等方面存在明显差异，若持续扩大，势必影响推进全国工业高质量发展与水资源管理的总体布局。均衡提升八大综合经济区工业水资源效率已然成为当前推进区域协调发展战略的重要举措，也是落实《国家节水行动方案》“到2022年节水型生产和生活方式初步建成”具体要求的关键途径。深入探究八大综合经济区工业水资源效率的变化特征，明确其工业水资源效率的地区差异、来源和演变趋势尤为迫切。

二、文献回顾

随着社会各界对节水产业呼吁程度的提升，关于工业水资源效率的研究逐年增加，主要包括：其一，工业水资源效率评价体系设计。学者们基于评价体系设计对不同尺度下的工业水资源效率进行测度时，效率内涵的界定往往成为评价体系设计的关键依据，但投入产出框架体系始终是应用的主流思路[2-3]。该框架体系下，以经典的柯布-道格拉斯生产函数为基础，部分研究聚焦于水资源投入对工业经济增长的产出驱动，这种理念下的产出指标主要属于期望产出类别，如工业生产总值等[4]；另一部分研究则是在上述基础上，由单一的期望产出进一步拓展为涵盖期望与非期望产出两大类，其中，非期望产出是以水环境污染指标为主，如工业废水排放量、化学需氧量、氨氮排放量等，因而也被称为绿色水资源效率[5-6]。特别是由于近年来国内加快工业绿色转型，这种效率评价体系设计思路愈发受到学术界的青睐，但在不同的文献中关于投入产出指标的选择尚未形成统一的共识[7-8]；此外，还有研究尝试采用综合评价指标体系的方式，不同于投入产出框架，虽然这种综合性的评价指标体系具备涵盖多种准则的优势，但难以规避指标间的多重共线性等问题[9]。其二，工业水资源效率的测度工具。评价方法的合理性会影响到效率测度结果的准确性，目前常用的评价方法包括数据包络模型和随机前沿函数。其中，数据包络模型是以帕累托有效概念为基础的线性规划方法，建立在多指标投入与产出基础上进行决策单元的相对有效性分析，但忽视了随机因素对效率的影响[10]。而尽管随机前沿函数在一定程度上弥补数据包络模型的应用局限性，不过其对投入产出松弛的强制性调整也容易使得测度结果产生偏差[11]。这类相关问题已在工业水资源效率测度的相关研究中得以印证[12-13]。其三，工业水资源效率的地区差异研究。受地理空间因素的影响，地区之间的水资源禀赋与工业节水减排能力会存在一定差异性，为给出较为清晰的描述，相关研究中通过引入指标直观比较法、泰尔(Theil)指数等[14-15]，但探索中发现，指标直观比较法虽然简单易操作，难以客观追踪地区差异性的来源，这就给进一步探索消除或减小差异的具体路径带来了困扰，而泰尔指数由于忽略了不同群组样本的实际分布趋势，同时基于均值计算的指数结果难免对测度结果的准确性产生影响[16]。相比之下，达格姆(Dagum)基尼系数分解法不仅能够追溯地区差异的程度与来源，而且可以避免群组样本之间的交叉重叠，但目前鲜有文献将其应用于工业水资源效率的研究中[17]。其四，工业水资源效率的空间效应分析。常见的空间效应问题有空间自相关性和空间收敛性等，其中，空间时自相关性问题的解析工具多是基于截面数据的探索性空间数据分析模型，而空间收敛性则是依托于经典的σ收敛与β收敛[18-19]。

本文在已有研究的基础上，尝试从以下方面做出边际贡献：一是研究视角的转变，本文突破以往工业水资源效率研究的区域或省际样本的局限，确定以八大综合经济区为视角进行重新审视，以丰富现有研究体系；二是研究内容的拓展，以往文献主要聚焦于工业水资源效率的评估，虽然少数文献将环境污染因素纳入非期望产出统计范畴，但在绿色发展理念倡导统筹生态环境容量与资源承载要求下，其具体衡量指标选择上仍待商榷，本文在引入灰水足迹并对工业绿色水资源效率测度的基础上，重点探究八大综合经济区工业绿色水资源效率的区域差异程度、来源和动态演变趋势；三是研究工具的选择，采用达格姆基尼系数分解法分析各经济区工业绿色水资源效率区域差异及来源，并综合空间收敛模型分析其空间动态演化特征，以克服传统空间自相关论证的不足，为推动区域协调发展与践行新时期治水理念提供借鉴。

三、模型构建、变量选择与数据说明

(一)基于非期望产出的SBM模型

P={(x，y，b)|x≥Xλ，y≤Yλ，b=Bλ；λ≥0}

(1)

其中，λ指权重调整向量。根据权重调整向量λ的和是否为1，以及此约束条件的存在性，则可分别界定规模报酬可变与不变的情况。具体到某一DMU0(x0，y0，b0)，工业绿色水资源效率的SBM模型表达式可表示为：

(2)

其中，目标函数取值范围0<ρ*≤1，其中，当ρ*=1时，说明该DMU有效率，反之，当ρ*<1时，说明DMU存在效率损失，具有进一步提升的空间；s-、sg、sb指投入产出松弛，分别刻画的是投入冗余、期望产出不足、非期望产出冗余。本文借鉴贝泰斯等(Battese et al.，2004)[21]和李静等(2014)[22]做法，采用群组前沿下的SBM模型计算工业绿色水资源效率。

(二)基于达格姆基尼系数的区域差异分解模型

基尼系数分解法克服了传统基尼系数难以满足子群分解的需求，将总体基尼系数G分解成区域内差异贡献Gw、区域间净值差距贡献Gnb、超变密度Gt，且G=Gw+Gnb+Gt[23]。其中，总体基尼系数G的计算表达式为：

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

其中，djh可被描述为经济区之间工业绿色水资源效率的差值，即符合yji-yhr>0的样本值之和的数学期望；pjh为超变一阶矩。

(三)空间收敛性检验

空间收敛性主要遵循σ收敛与β收敛检验范式[24]。其中，σ收敛是分析各经济区工业绿色水资源效率的离散性是否存在下降趋势。模型表达式为：

(13)

β收敛包含了绝对β收敛与条件β收敛，其中，绝对β收敛描述的是经济区之间工业绿色水资源效率是否能够收敛于同一状态，而条件β收敛则是进一步考虑多因素的干扰作用，不同经济区工业绿色水资源效率是否能趋于各自的稳态。鉴于面板数据对信息集成优势和经济区之间效率的交互影响，本文采用考虑空间权重的空间杜宾模型进行检验[25]。模型表达式为：

yt+1=lnFi，t+1-lnFit=α+β1lnFit+β2Control+κWijyt+1+δ1WijlnFit+δ2WijControl+εit

(14)

其中，yt+1为在t+1时期省市工业绿色水资源效率增长率；Fit、Fi，t+1分别为在t和t+1时期工业绿色水资源效率水平；Control为控制变量；Wij表示邻接空间矩阵；β为收敛系数；α为常数项；εit为误差项；κ和δ表示空间效应系数。若δ=0，上述模型属于空间滞后型(SLM)；若κ=δ=0，则属于空间误差型(SEM)。

(四)变量选择与数据来源

限于数据可得性，选取2001—2018年中国30个省份(由于数据缺失，不含西藏和港澳台地区)工业水资源投入产出数据作为研究样本。工业绿色水资源效率测度中，遵循柯布-道格拉斯生产函数，投入要素包含资本、劳动、能源和水资源。其中，资本投入沿用永续盘存法计算的工业资本存量表示：Cit=(1-λit)Ci，t-1+Iit/Rit，λit指折旧率，Iit/Rit指通过价格指数转换的固定资产投资新增额(以2001年为基期调整，消除价格变化的影响)；劳动投入选取规模以上工业企业从业人员年均数衡量；能源作为工业发展的基础性要素，也应与资本和劳动一样，被纳入投入要素框架体系内[26]，对此其投入使用工业行业能源消费总量表示；水资源投入选用工业用水量表示。产出要素体系包含期望与非期望产出，按照陈关聚等(2013)的观点，考虑区域资源投入的有限性，企业生产活动通常会受原材料供给、销售成本等因素的影响，容易导致实际产出有别于工业生产总值的变化，甚至还可能发生相互悖反的现象，而采用主营业务收入则更能客观反映产品或服务的产出价值[27]。因此，本文采用以2001年为基期经出厂价格指数转化的主营业务收入衡量期望产出。非期望产出要求能够反映资源环境的约束性，不同于以往研究中采用废水排放类指标，本文引入灰水足迹表示。灰水足迹是指建立在自然本底浓度与当前有关环境水质标准的基础上，吸收同化一定的污染负荷需要的淡水资源量。可以看出，灰水足迹在一定程度上能够综合揭示水资源利用过程中资源承载与生态环境容量的变化，有助于克服单一排污指标存在的信息损失局限性。计算方法为Grey=δ/(σmax-σnat)，δ指化学需氧量排放负荷，σnat为原始浓度，σmax指污染浓度上限，本文取值σmax=0.002kg/m3(Ⅲ类水质标准)[28]。指标数据源于《中国统计年鉴》《中国工业经济统计年鉴》《中国环境统计年鉴》《中国水资源公报》《中国劳动统计年鉴》及各省份统计年鉴及公报资料，对存在的局部缺失数据采用插值法进行补充处理。

四、八大综合经济区工业绿色水资源效率的区域差异及来源

(一)工业绿色水资源效率的总体特征

利用SBM模型计算2001—2018年中国30个省份工业绿色水资源效率，并在此基础上求解八大综合经济区及全国工业绿色水资源效率，见图1。

图1 中国八大综合经济区工业绿色水资源效率的时序演进

根据图1，考察期内中国工业绿色水资源效率总体上存在以下特征：

其一，时间维度下全国层面的工业绿色水资源效率具有相对稳定的上涨走势，效率值从2001年的0.579提高至2018年的0.752，年均增长率为1.55%，表明中国工业绿色水资源效率提升发展成效较为显著，但各年份平均效率值都处于0.8以下水平，这意味着效率损失问题较为明显，需进一步挖掘非期望产出约束下的工业水资源利用水平提升潜力。而从阶段性发展变化来看，虽然2001—2009年期间工业绿色水资源效率的波动性不强，但要显著高于2010—2018年。其中，2010年以来，随着工业经济发展与水环境和水环境保护矛盾的愈发突出，工业与信息化部和水利部等先后颁布了多项关于加强工业节水工作的指导意见，对高耗水工业调整、节水技术改造、取水定额管理等管理制度不断细化，持续提升倒逼企业工业节水减排的力度，避免了工业绿色水资源效率的下滑。

其二，区域层面的工业绿色水资源效率变化总体上与全国层面保持一致，即考察期内八大综合经济区工业绿色水资源效率的整体趋势是以上升为主，但区域之间效率非均衡性现象较为显著。东部沿海和北部沿海经济区工业绿色水资源效率平均水平较相近，分别为0.785、0.770，而且要明显领先于其他经济区，其次为南部沿海经济区(0.707)，该经济区前期效率波动性显著，尤其在2008年时出现了较为明显的下滑期，可能是受地理区位及贸易结构的影响，广东、福建等地所受国际金融市场动荡冲击较大，造成工业投入要素不足和经济增长效益下降严重，抑制了工业水资源产出效率。此外，最低效率值出现在东北经济区(0.538)，说明促进东北地区转型发展不仅面临经济复苏的需求，也迫切需要进一步强化用水调控管理，尤其是随着振兴东北老工业基地进程的加快，应设置严格的资源环境保护准入条件，控制高耗水工业的规模，避免出现水资源“争夺”和水污染恶化等问题。

第三，八大综合经济区中工业绿色水资源效率增速差异显著。其中，增速较快的经济区为西北和北部沿海经济区，年均增长率分别达到2.30%和2.23%，增速最低的仍是东北经济区。北部沿海经济区本身具有相对良好的产业基础和劳动、技术及资本密集优势，特别是近年来以《京津冀工业节水行动计划》为核心的制度导向促使其工业用水管理政策体系更加丰富化和合理化。西北地区之所以拥有较为领先的效率均值优势，可能是由于青海、宁夏等地虽然工业基础相对薄弱，但主体产业结构是以种植业、畜牧业、旅游业等为主，同比之下工业水资源消耗量和水环境污染量偏低。

(二)八大综合经济区工业绿色水资源效率的区域差异与分解

为进一步明确八大综合经济区的实际差异状况，通过达格姆基尼系数分解法对2001—2018年工业绿色水资源效率进行分解测度，包括全国及各经济区的区域内差异、区域间差异及其差异来源，结果见表1和图2、图3。

图2 中国八大综合经济区工业绿色水资源效率的区域间差异

1.全国工业绿色水资源效率的总体差异

如表1所示，总体基尼系数G由2001年的0.104上涨到2018年的0.135，考察期内总体基尼系数均值达到0.127，说明该期间中国工业绿色水资源效率的总体差异表现为上涨态势。具体从发展阶段来看，2001—2004年总体基尼系数是呈“下降→上升”的变化，而且增幅要显著高于其后年份，说明这一阶段内中国工业绿色水资源效率的总体差异变化最为明显；2005—2018年总体基尼系数波动性更加明显，但均处于0.119～0.142区间之内，说明随着地区资源禀赋、技术创新水平和环境规制政策等转变，工业企业的绿色水资源效率也在动态调整之中。而且可以注意的是，2005—2010年总体基尼系数的整体趋势呈下降状态，而2010—2018年是以上升为主，结合工业绿色水资源效率的测度结果，可发现这种变化趋势反映出在当前全国推进生态文明建设和节水型社会发展的背景下，各区域工业绿色水资源效率虽然表现出了稳定的上涨态势，但就近年来基尼系数的回涨趋势来看，区域之间效率的差异性存在被进一步扩大的可能性。

表1 中国八大综合经济区工业绿色水资源效率的总体差异和区域内差异

2.八大综合经济区工业绿色水资源效率的区域内差异

按照表1报告的各经济区工业绿色水资源效率的区域内差异变化情况，从考察期内的年平均水平来看，工业绿色水资源效率区域内差异最高的是南部沿海经济区，其区域内基尼系数均值为0.151，这可能是由于广东与福建、海南的工业基础、产业结构和技术水平存在较大差异所致。其次西北和西南经济区工业绿色水资源效率的区域内基尼系数也较高，其均值分别达到0.146、0.098，仅次于南部沿海经济区，主要原因是甘肃、新疆相对偏低的效率值拉大了西北经济区的区域内差距，而在西南经济区则是呈现重庆“一枝独秀”的现象，即与区域内其他地区的效率差异较大。北部沿海、黄河中游、东部沿海、长江中游经济区的区域内基尼系数均值相对较小，分别为0.061、0.055、0.049和0.043。而区域内基尼系数均值最小的为东北经济区，该结果在佐证前文关于其工业绿色水资源效率偏低事实的同时，也进一步揭示出东北经济区内各省市之间效率差异较小的现象，即存在“效率低、差异小”的双重发展趋势。另外，从时序维度的变化来看，东北、东部沿海、南部沿海、长江中游、西南和西北经济区的区域内基尼系数总体上呈波动性增长趋势，其中，西南经济区年均增速最高，而近年来东部沿海、南部沿海经济区的区域内基尼系数则以下降为主，这意味着这类区域工业绿色水资源效率的空间分布正在趋于均衡。北部沿海和黄河中游经济区的区域内基尼系数年均增长率为负值，表明其区域内差异正在缩小。

3.八大综合经济区工业绿色水资源效率的区域间差异

依据图2给出的结果，可发现东北-北部沿海、东北-长江中游、东北-西南、北部沿海-长江中游、北部沿海-黄河中游、东部沿海-南部沿海、南部沿海-黄河中游经济区的工业绿色水资源效率区域间差异总体上呈显著扩张趋势，其增速超过6%，尤其是北部沿海-长江中游、东北-长江中游和东北-西南经济区，其增长率分别达到9.13%、8.15%和6.80%。与此同时，北部沿海-东部沿海、黄河中游-长江中游经济区之间的工业绿色水资源效率区域间差异呈下降趋势，其降幅分别为-0.70%和-2.15%。此外，对比分析各经济区之间工业绿色水资源效率区域间差异的大小，可看出东北-南部沿海、南部沿海-西南和东北-东部沿海经济区之间的差距最大，样本期内的区域间差异均值分别达到0.196、0.186和0.184，说明工业绿色水资源高效率经济区与工业绿色水资源低效率经济区之间的差距较为显著。主要原因可能在于区域之间工业经济发展水平、水资源禀赋和节水减排技术等存在较大差距，如东北经济区的黑龙江、吉林、辽宁与东部沿海经济区的上海、江苏、浙江在工业产业结构和劳动、资本和技术等基础生产要素集聚水平上都存在一定的发展差距。而这也印证了强化工业节水减排和推动工业绿色转型升级是东北、西南等具有偏低工业绿色水资源效率经济区发展的关键方向。

4.八大综合经济区工业绿色水资源效率区域差异来源

据图3可知，工业绿色水资源效率区域内差异介于6.93%～8.68%，总体上表现为下降趋势，年均降低0.05%；区域间差异与其呈相反变化态势，贡献率处于42.58%～69.10%，年均增长0.54%；超变密度的贡献率在23.24%～48.90%，总体趋势与区域内差异相似，但波动趋势更为明显，年均下降0.48%。总体来看，八大综合经济区工业绿色水资源效率的区域内差异、区域间差异和超变密度的年平均贡献率分别为8.18%，59.00%和32.82%，说明区域间差异是总体差异的主要来源，进一步佐证了加快缩小区域间差异对于解决中国工业绿色水资源效率空间不均衡问题具有重要现实意义，尤其是应着重减小东北与南部沿海经济区、南部沿海与西南经济区，以及东北与东部沿海经济区的区域工业绿色水资源效率发展差异。

图3 中国八大综合经济区工业绿色水资源效率的区域差异来源分解

五、八大综合经济区工业绿色水资源效率的空间收敛效应

(一)工业绿色水资源效率的σ收敛

根据对八大综合经济区工业绿色水资源效率σ收敛趋势的检验(见图4)，可知全国层面下的收敛系数从2001年的0.216增加到2018年的0.247，年均增长率为0.06%，说明工业绿色水资源效率的总体差距变化是以扩大趋势为主，而不具备显著的σ收敛特点，这进一步印证了前文对全国工业绿色水资源效率的总体差异检验结果。对比八大综合经济区的σ收敛情况，可发现东北、东部沿海、南部沿海、西南和西北经济区工业绿色水资源效率收敛系数的总体趋势也表现为上升趋势，年均增长率分别达到0.20%、0.10%、0.04%、0.17%和0.38%，说明上述区域工业绿色水资源效率同样不存在显著的σ收敛趋势，这与达格姆基尼系数的内部差异检验相一致。与之相比，北部沿海、黄河中游和长江中游经济区工业绿色水资源效率的收敛系数则呈现出相反的变化趋势，且年均增长率分别为-0.29%、-0.24%和-0.55%，说明以上区域工业绿色水资源效率具有σ收敛趋势，即效率差距正在减小。

图4 中国八大综合经济区工业绿色水资源效率的σ收敛趋势

(二)工业绿色水资源效率的β收敛

建立在各经济区相互独立基础上的σ收敛检验，忽略了经济区之间的交互效应，对此采用β收敛对八大综合经济区的工业绿色水资源效率做出进一步解释性分析。其中，豪斯曼(Hausman)检验结果不符合随机效应假设的条件，因而采用固定效应分析，并根据沃尔德(Wald)检验和LR检验结果(P<0.01)，确定使用考虑空间权重的空间杜宾模型进行检验，结果见表2和表3。

1.绝对β收敛

通过表2可知，全国整体层面和东北、北部沿海、东部沿海、黄河中游、西北经济区工业绿色水资源效率的收敛系数为显著性负值，表明其工业绿色水资源效率具有绝对β收敛特征，揭示了全国及上述经济区工业绿色水资源效率的区域差距正在逐渐缩小。同时，对比收敛系数的大小还可发现，不同经济区的工业绿色水资源效率收敛速率尚存一定差异性，其中，收敛速率最快的是西北经济区，主要原因可能在于其经济和产业结构的相似性，而收敛性最慢的为北部沿海地区。与上述不同，南部沿海、长江中游和西南经济区工业绿色水资源效率的收敛系数为正，说明上述区域不具有绝对β收敛性，而是呈现发散性特点。

表2 中国八大综合经济区工业绿色水资源效率的绝对β收敛检验

2.条件β收敛

条件β收敛模型的构建需要引入必要的控制变量，本文从影响工业绿色水资源效率的区域基础要素角度，选取地区经济水平(eco)、产业结构(ind)、对外开放水平(ope)、环境规制(eri)和技术创新(tec)作为控制变量。其中，基于地区经济与环境污染之间的库兹涅茨曲线相关研究认为，区域的异质性有可能会导致曲线形态存在差异性变化，本文采用人均GDP衡量地区经济水平，并做出进一步检验；产业结构作为节水型社会建设的重要途径之一，随着工业化程度的加深，调整产业结构趋于合理化也是驱动工业绿色水资源效率的关键途径，对此采用第二产业GDP比重衡量；对外开放水平主要是反映外资使用对区域工业绿色水资源效率的影响，按照外商投资的“双边效应”，即给外资流入地可能带来污染的集聚，也有可能诱发技术进步和先进的管理经验，从而对工业绿色水资源效率产生不确定性作用，采用外商直接投资占GDP比重表示；对于环境规制是否能够有效支持“波特假说”一直是资源环境领域争议的焦点，即提高环境规制究竟是引发投资挤出效应还是创新补偿效应，相关研究认为这与区域的异质性也具有关联性，本文采用排污费收入占GDP比重衡量；技术创新作为促进工业节水减排的主要路径，选取研究与试验发展(R&D)经费比重衡量。基于以上控制变量的选择，可取得条件β收敛的检验结果，见表3。

表3 中国八大综合经济区工业绿色水资源效率的条件β收敛检验

根据表3可知，全国层面下的工业绿色水资源效率收敛系数为显著性负值，说明其工业绿色水资源效率具有条件β收敛特征，而与全国层面检验结果相似的经济区有东北、北部沿海、东部沿海、黄河中游和西北经济区。这其中，西北经济区依然表现为最大的收敛系数绝对值，而北部沿海经济区的收敛系数绝对值最小，说明即使在考虑了地区经济水平、产业结构和对外开放水平等外部环境因素后，具有最大和最小效率收敛速率的经济区并未发生实质性改变，但是较为明显的是，相比于绝对β收敛速率，上述经济区工业绿色水资源效率的条件β收敛速率绝对值普遍产生了增值现象，说明外部环境因素的干扰是分析八大综合经济区β收敛速率的不可忽视性问题。此外，南部沿海、长江中游以及西南经济区工业绿色水资源效率的收敛系数都未通过显著性检验，说明以上经济区不具有显著的条件β收敛特征。

具体比较控制变量的检验结果，可发现八大综合经济区工业绿色水资源效率条件β收敛的影响因素存在较大差异性。其中，全国层面下环境规制与技术创新分别对工业绿色水资源效率发挥了显著性负向和正向影响，这意味着愈发趋于严格的环境治理要求会对工业绿色水资源效率收敛于更高稳态水平产生抑制性作用，但技术创新的作用与之恰好相反，即提高技术创新水平有助于工业绿色水资源效率的更高水平收敛。主要原因可能在于环境规制的投资挤出效应更加明显，即提高环境规制强度使得工业企业承受较大的节水减排压力，造成其正向激励效应难以在短期内充分发挥，而这种情形下进一步加强技术创新的投入可在一定程度上弥补环境规制带来的负向效应。对比观察各经济区的实况，还可发现：

其一，东北经济区的地区经济水平、产业结构对工业绿色水资源效率条件β收敛未产生显著性影响，但环境规制的作用为显著性负向效应，说明环境规制强度的提升不利于工业绿色水资源效率趋于更高水平的稳态收敛。这可能与东北经济区的现实发展困境相关，作为国内典型的老工业基地，尽管政府为振兴东北经济区提供了多项激励性和保障性政策，但过去较长时间的高投入、高浪费和高污染发展模式给现阶段资源开发与工业绿色转型遗留了沉重压力，而在经济增速有限的情况下高强度增加环境治理成本容易造成企业发展滞后。另外，对外开放水平和技术创新的收敛系数均为显著性正值，说明外资的注入有助于东北经济区缓解工业用水压力，尤其是随着东北亚合作深度的不断加强，不仅将为东北经济区提升对外开放水平营造有利的市场环境，也可进一步释放技术创新对工业节水减排的关键激励潜力。

其二，北部沿海经济区的产业结构与对外开放水平对工业绿色水资源效率影响呈非显著性，而地区经济水平则是表现为显著性负向作用，表明推动经济快速增长会对工业绿色水资源效率的稳态收敛产生抑制性作用，从环境的倒“U”型库兹涅茨曲线角度来看，这种作用效果主要体现在库兹涅茨曲线的拐点右侧，说明北部沿海地区虽然通过大量的生产性活动提高了经济产出，但同时也加剧了水资源消耗与水环境压力。相比之下，环境规制与技术创新对工业绿色水资源效率的作用均为显著性正向，表明提高环境规制强度和强化技术创新可有助于促进该经济区工业绿色水资源效率向更高稳态水平收敛。导致上述结果的主要诱因可能在于，北部沿海经济区相对较早的工业化进程和资本、劳动和技术等生产要素的集聚，使其在长期发展过程中环境规制与工业用水调控的相互适应不断提升，对于工业节水减排的技术支持成效也更为明显。

其三，东部沿海经济区的环境规制对工业绿色水资源效率尚不具备显著的驱动影响，这可能与其所辖地区的工业结构差异性有关，尤其是作为全国金融中心的上海与传统制造业大省江苏形成了较为鲜明的对比。值得注意的是，东部沿海虽然经济水平相对较高，但反映在对工业绿色水资源效率条件β收敛上则是抑制效应，说明其经济增长引发的水资源消耗与水环境问题与北部沿海经济区相类似。但不同的是，产业结构与对外开放水平对工业绿色水资源效率的正向促进作用均具有显著性，说明加快产业结构调整和积极利用区位优势扩大对外开放程度给东部沿海经济区工业绿色水资源效率稳态收敛提供了便利条件。此外，技术创新的检验系数也表现为正向促进作用，而且系数绝对值要高于东北和北部沿海经济区，说明东部沿海经济区近年来加强工业节水技术攻关的用水调控政策取得了较为显著的成效。

其四，南部沿海经济区的产业结构、对外开放水平与环境规制对工业绿色水资源效率的收敛影响均呈非显著性特点，但地区经济水平和技术创新对工业绿色水资源效率的收敛驱动都表现为显著性正向作用，说明提高地区经济水平提升和技术创新投入可有效促进南部沿海经济区工业绿色水资源效率的收敛。这可能是由于南部沿海经济区改革开放时期相对较早，经济的快速发展有利于发挥对工业绿色增长的反哺效应，同时通过近年来加速推进工业绿色转型升级并持续加大对绿色技术的创新与引入，技术创新的环境偏向性也对工业绿色水资源效率产生了积极影响。

其五，黄河中游经济区的地区经济水平、环境规制的检验系数均为显著性正值，这表明促进经济发展和强化环境规制有助于工业绿色水资源效率的稳态收敛。相比而言，黄河中游所辖地区存在典型的生态环境脆弱性特征，这对其工业水资源高效配置及合理利用提出了更高的要求，地区经济发展和环境规制虽然在一定程度上能够驱动工业绿色水资源效率的提升，然而产业结构的非显著性检验结果也印证了当前经济在“稳增长”前提下提升清洁工业产业比例的任务紧迫性。对外开放水平和技术创新的检验系数均为负值，但其中仅有对外开放水平的系数具有显著性特征，说明提高对外开放程度不利于黄河中游经济区的工业绿色水资源效率向稳态收敛，这可能是因为在前期扩大对外开放的过程中，高耗水工业和高污染的承接转移加剧了水资源的消耗，而工业节水减排的技术创新匹配程度不足，从而对工业绿色水资源效率的稳态收敛产生了阻滞效应。

其六，长江中游经济区的地区经济水平对工业绿色水资源效率收敛影响呈现出显著促进作用，但相比于其他经济区，检验系数值偏小，说明尽管经济增长产生了一定程度的反哺效应，但是作用成效相对有限。产业结构与环境规制的检验系数均为显著性负值，表明其调整都不利于工业绿色水资源效率的稳态收敛。这可能主要是受长江中游经济区长期发展过程中形成的“重工业化”发展模式影响较大，尤其是钢铁、石化、电力和化学等高耗水工业部门比重相对较高，导致水资源消耗规模较大，而环境规制虽然在不断趋紧，但由于未能与工业节水减排形成有效的匹配性，容易造成隐性经济发展下的水环境破坏现象时有发生。对外开放水平和技术创新对工业绿色水资源效率收敛影响效果不具备显著性。

其七，西南经济区的地区经济水平、产业结构和环境规制对工业绿色水资源效率收敛影响系数均未通过显著性检验，而对外开放水平和技术创新的系数虽然具备显著性特征，但均为负值，说明其对工业绿色水资源效率更高稳态的收敛呈负向抑制效应。这可能是由于扩大对外开放程度的过程中，外商投资在带来资本与技术的同时，也促进了高耗水与重污染工业的发展，尤其是在环境规制对工业绿色水资源效率尚不具备有效引导与倒逼效应情况下，其承接国外以及国内北部和东部沿海等产业转移过程中，易导致工业水资源供需矛盾和水环境污染的加剧。而技术创新未能呈现显著正向作用，可能的原因是西南经济区本身的技术创新要素及其密集度与沿海地区差距较大，再加上近年来逐步趋紧的环境规制影响，工业企业的环境治理投资负担加重，短期内对工业节水减排的技术创新投入强度相对有限，致使工业绿色水资源效率的稳态收敛趋势受阻。

其八，除了对外开放水平因素外，其他要素对西北经济区工业绿色水资源效率收敛影响均呈显著性。其中，地区经济增长和技术创新的检验系数都是负值，说明经济增长与技术创新是阻碍西北地区工业绿色水资源效率向更高稳态收敛的重要因素，这可能源于西北地区相对落后的经济水平，以及在承接产业转移中过度关注经济效益的产出而忽视了水资源及水环境的保护；同时，相对薄弱的生产要素累积水平也严重制约了技术创新能力的提升。相比之下，产业结构与环境规制的检验系数为显著性正值，说明其有利于西北经济区工业绿色水资源效率的稳态收敛。造成该结果的主要诱因可能在于西北经济区部分省市产业结构并非是以工业为主，尤其是高耗水与重污染工业比重相对偏低，而且随着新型工业化理念的全面贯彻实施与工业绿色转型升级的驱动影响，其对工业绿色水资源效率的正向激励效应逐渐显现。

综合上述情况，八大综合经济区拥有差异化的经济水平和产业基础等，反映在不同要素对工业绿色水资源效率收敛影响上则存在较为明显的区域异质性特点，因此各经济区在制定促进工业绿色水资源效率提升政策时，应严格遵循“因地制宜”的原则，基于各经济区实际状况采取具有针对性的规划设计，以提升政策引导的成效。

3.稳健性检验

为确保检验结果的准确性，本文采用地理距离空间权重矩阵法替换原空间权重矩阵，并对工业绿色水资源效率的β收敛结果进行稳健性检验。结果显示，除变量系数大小发生变化外，八大综合经济区的绝对β收敛与条件β收敛系数正负关系及显著性未发生改变，说明工业绿色水资源效率的β收敛结果具有稳健性。

六、结论与政策启示

选取中国八大综合经济区作为样本范畴，并基于绿色发展理念重新设计工业绿色水资源效率测度体系，利用SBM模型和达格姆基尼系数对2001—2018年八大综合经济区工业绿色水资源效率进行测度及区域差异分析，进而检验其空间收敛趋势。研究发现：

第一，时间尺度下全国及八大综合经济区工业绿色水资源效率的主体趋势是以上升为主，但仍具有较大的提升潜力，区域之间的效率非均衡性显著。其中，东部沿海经济区和北部沿海经济区平均水平相近，且效率领先水平较为明显，西北和北部沿海经济区则表现出较快的效率增速，而东北经济区兼具平均效率低和效率增速低的双重困境。

第二，区域尺度下全国工业绿色水资源效率的总体基尼系数呈上涨态势，揭示了区域之间效率的差异存在被进一步扩大的可能性。就区域内差异而言，南部沿海经济区最高，其次是西北和西南经济区，东北经济区最小；就区域间差异而言，多数经济区之间差异呈显著扩张趋势，北部沿海-东部沿海与黄河中游-长江中游经济区之间差异在降低。八大综合经济区的区域间差异平均贡献率达到59.00%，是总体差异的主要来源，因此加快缩小区域间差异是缓解中国工业绿色水资源效率空间不均衡问题的关键。

第三，从空间收敛状况来看，全国及东北、东部沿海、南部沿海、西南和西北经济区工业绿色水资源效率不具备σ收敛趋势，而北部沿海、黄河中游和长江中游经济区的总体趋势与之相反。此外，全国和东北、北部沿海、东部沿海、黄河中游、西北经济区存在显著性的绝对β收敛特征，尤其是西北经济区收敛速率最快。在引入地区经济水平、产业结构和对外开放水平等外部环境因素后，八大综合经济区具有最大和最小效率β收敛速率的经济区并未发生实质性改变，但总体收敛速率普遍提升，同时不同经济区收敛特性对各外部环境因素的敏感程度存在差异。

据此，本文的主要政策启示有：

第一，坚持“以水定产”底线原则，采取整体推进、重点突破的协同治理思路综合提升全国工业绿色水资源效率。一是在既有水资源禀赋和工业基础状况下，“以水定产”应被作为各区域发展工业经济的底线原则，基于工业增长过程中的水资源消耗演变历程，分析其工业增长与水资源承载力变迁的内在关联性，由此进一步探究和制定未来时期工业产业的发展方向、发展规模和发展速率。二是聚焦工业绿色水资源效率弱势区域，充分利用国家关于节水型社会及工业绿色转型驱动战略资源，以及地方政府的政策红利，通过“自上而下”与“自下而上”的双轮驱动方式，合理引导生产要素的集聚水平与配置效率，特别是借助产业转移、技术引进、资本注入等渠道进一步发挥工业绿色水资源效率较高区域对邻近区域的辐射带动效应，促进全国工业绿色水资源效率的均衡提升。

第二，加快缩小工业绿色水资源效率的区域差异。一是重点缩减南部沿海经济区、西北经济区和西南经济区等区域的省际内部效率差异，其中南部沿海经济区工业经济状况相对较好，这种条件下应坚持“有所为、有所不为”的发展理念，利用粤港澳合作平台，在现有产业结构基础上重点培育高新技术产业和环保装备制造业发展，而西北与西南经济区应结合本地区实际，强化环境规制类别与强度的设计。二是重点缩减东北与南部沿海、南部沿海与西南，以及东北与东部沿海经济区之间的区域间差距，重点控制北部沿海与长江中游、东北与长江中游，以及东北和西南经济区之间的差距增速，这其中东北经济区要设立强制性节水减排的技术标准淘汰落后产能，同时政府也要积极利用所得税优惠政策等为清洁型产业的承接提供便利条件，以在刺激经济增长的同时达到节水减排成效。

第三，各经济区应采取差异化的补短板策略。八大综合经济区工业绿色水资源效率空间失衡性特征显著，不同经济区之间的效率收敛趋势各具特点，因此，在采取整体推进、重点突破的协同治理思路下，还应注重工业绿色水资源效率提升路径的因地制宜性。北部、东部、南部沿海经济区应依托其经济领先优势，发挥资本、劳动与技术等生产要素集聚对工业节水减排的驱动作用，并扩大对邻近地区的辐射效应，致力于做全国工业绿色发展和节水减排先行区。黄河中游、长江中游经济区拥有相对突出的产业规模基础，但工业产业布局及高耗水工业比重偏高等问题需要引起重视，要制定明确的高耗水工艺、技术和装备淘汰目录，推动高耗水工业去产能，同时拓展环境规制参与类别及强度，特别是要加快以往由政府为主导的单一规制方式逐步向政府、市场与公众参与的多类别联合环境规制转变。东北、西南和西北经济区应在促进经济有序提升的基础上，一方面借助国家提供的政策红利，加强基础配套设施以提高对外资的吸引能力，合理评估自身的产业承载水平并设置相应的环境准入门槛；另一方面完善工业节水标准体系建设，加强生态治理与修复补偿机制，促进工业水资源集约化利用。