基于数据包络分析方法的城市水资源利用效率研究

发布时间：2022-02-13 09:50

　　为了对我国城市水资源利用效率问题进行分析和评价,本文基于数据包络分析方法,从农业、工业、生活、社会等几个方面共选取了5个输入指标及6个输出指标,利用AIC信息准则（Akaike information criterion）进行了变量选择,构建了较为科学合理的用水效率评价指标体系.在此基础上,采用香农熵指数提升了传统CCR（由Charnes A,Cooper W W,Rhodes E提出）模型的识别能力,选取我国31个省会城市为研究对象,给出了省会城市水资源效率的完整排名。结果表明:①绝大部分城市综合效率得分（CES,Comprehensive efficiency score）普遍不高,投入产出比仍有较大的进步空间;②拉萨、北京、天津、银川、海口、上海等城市CES得分相对较高,这说明一个城市水资源利用效率的高低与经济发展水平可能没有必然的联系,其他城市应结合自身情况向CES得分靠前的城市进行学习;③重庆、南宁、南昌、长沙等水资源较丰富的城市CES得分反而较低,表明这些城市可能存在大量水资源被浪费,应建立起节水机制,同时优化产业结构。 

【文章来源】：生态学报. 2020,40(06)北大核心CSCD

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

省会城市水资源效率分析框架

图3与图4分别代表用水指标与社会指标投入产生的经济效益,其中,从农、林、牧、渔业总产值来看,重庆、成都的产值较高,而哈尔滨与乌鲁木齐的农业产值却与其农业用水投入量不相匹配,这说明落后的经济市场与技术水平可能导致水资源的大量浪费;从工业总产值与地方财政一般预算内收入来看,依次为北京、天津、上海、重庆四地遥遥领先于其他城市,且东南地区的财政收入与工业总产值普遍比西北地区与西南部分地区城市要高出很多,这与城市实际经济水平是相吻合的;从生活污水集中处理率来看,南京、南宁、西宁这三个城市显著低于其他城市,说明当地政府对于居民生活用水保障以及城市污水处理不够重视,这可能会造成当地生活用水污染与水资源的极大浪费;从居民的平均工资来看,除北京、上海、拉萨外,其他城市差距并不明显,这里应注意西北地区及拉萨、昆明、贵阳等西南地区城市,虽然这些城市GDP普遍不高,但其人均居民工资却一直处于全国中游以上的水平。图4 社会指标输出效益

表2 AIC变量选择结果Table 2 AIC variable selection result Mk 变量组合Variable combination ln[MLE(P,Q)] AIC值AIC value 排名Rank X1 X2 X3 X4 X5 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 34.7481 -49.4962 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 35.2424 -48.4848 2 3 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 32.8088 -47.6175 3 4 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 33.3696 -46.7392 4 5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 33.3602 -46.7203 5 6 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 31.5361 -45.0723 6 7 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 31.3428 -44.6856 7 8 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 29.5919 -43.1837 8 9 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 31.4004 -42.9802 9 10 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 30.3380 -42.6759 10 X1:农业用水量(100 million cu.m);X2:工业用水量(100 million cu.m);X3:生活用水量(100 million cu.m);X4:劳动力(Ten thousand people);X5:固定资产(100 million yuan);Y1:农、林、牧、渔业总产值(100 million yuan);Y2:工业总产值(100 million yuan);Y3:生活污水集中处理率(%);Y4:人均GDP(100 million yuan);Y5:地方财政一般预算内收入(100 million yuan);Y6:居民平均工资(yuan);AIC:赤池信息准则(Akaike information criterion),用于衡量统计模型拟合优良性图3与图4分别代表用水指标与社会指标投入产生的经济效益,其中,从农、林、牧、渔业总产值来看,重庆、成都的产值较高,而哈尔滨与乌鲁木齐的农业产值却与其农业用水投入量不相匹配,这说明落后的经济市场与技术水平可能导致水资源的大量浪费;从工业总产值与地方财政一般预算内收入来看,依次为北京、天津、上海、重庆四地遥遥领先于其他城市,且东南地区的财政收入与工业总产值普遍比西北地区与西南部分地区城市要高出很多,这与城市实际经济水平是相吻合的;从生活污水集中处理率来看,南京、南宁、西宁这三个城市显著低于其他城市,说明当地政府对于居民生活用水保障以及城市污水处理不够重视,这可能会造成当地生活用水污染与水资源的极大浪费;从居民的平均工资来看,除北京、上海、拉萨外,其他城市差距并不明显,这里应注意西北地区及拉萨、昆明、贵阳等西南地区城市,虽然这些城市GDP普遍不高,但其人均居民工资却一直处于全国中游以上的水平。

【参考文献】：
期刊论文
[1]京津冀城市群用水效率及其与城市化水平的关系[J]. 海霞,李伟峰,王朝,周伟奇,韩立建,钱雨果.  生态学报. 2018(12)
[2]基于模糊综合与可变模糊集耦合的地下水质量评价[J]. 方运海,郑西来,彭辉,王欢.  环境科学学报. 2018(02)
[3]金华市水资源利用效率评价研究[J]. 朱燕飞,陈智和,金远征.  人民长江. 2016(21)
[4]中国生态系统水源涵养空间特征及其影响因素[J]. 龚诗涵,肖洋,郑华,肖燚,欧阳志云.  生态学报. 2017(07)
[5]两阶段DEA分析框架下的环境效率测度与分解[J]. 陈磊,王应明,王亮.  系统工程理论与实践. 2016(03)
[6]滇池流域水污染防治财政投资政策绩效评估[J]. 张家瑞,杨逢乐,曾维华,蒋洪强,王金南.  环境科学学报. 2015(02)
[7]农业灌溉用水效率及其影响因素实证分析——基于随机前沿生产函数和新疆棉农调研数据[J]. 耿献辉,张晓恒,宋玉兰.  自然资源学报. 2014(06)
[8]基于莫氏指数的中国动态工业用水绩效分析[J]. 石广明,王金南,毕军.  系统工程理论与实践. 2013(12)
[9]基于空间效应的中国省际经济增长与水足迹强度收敛关系分析[J]. 赵良仕,孙才志,邹玮.  资源科学. 2013(11)
[10]改进的模糊综合评价法及在给水厂原水水质评价中的应用[J]. 韩晓刚,黄廷林,陈秀珍.  环境科学学报. 2013(05)



本文编号：3622974