刘文新，王 瑞，徐瑞璠，孙才志
（1.西北农林科技大学 经济管理学院，陕西 杨凌 712100；
2.辽宁师范大学 海洋可持续发展研究院，大连 116029）
水贫困理论将水资源利用评价从传统、单一的水量、水质发展到水资源禀赋、供水建设、用水能力、用水结构以及环境影响的多维度评价指标体系[1]。学者们对水贫困理论进行扩展，将地理信息系统和遥感等空间计量软件应用到区域评价中，提升了水资源管理政策制定的精确性与可靠性[2—4]。以上研究成果均是通过数量模型叠加使用的分析方式来揭示水贫困形成机理与时空特征，拓展了水贫困理论评价方法，为本文提供了参考。尽管如此，关于水贫困的研究仍有诸多问题亟待解决。首先，关于水贫困的研究大多只是运用WPI指数对水资源短缺进行单一评价，主要集中在水效率、水环境承载力以及水风险评价等方面；
其次，水贫困测度模型的指标选取存在一定的不合理性；
最后，城市和农村水资源短缺情况的相关研究大多局限于水贫困与经济贫困的交互耦合问题，忽略了当前我国城市用水与农村用水之间的特殊关系。
本文着重分析国内水贫困研究的相对薄弱点，从分析当前我国城市和农村水贫困之间的协调发展关系出发，对1997—2020年我国31个省份的城市和农村水贫困进行测度。在此基础上，探究城乡水贫困协调发展的时空特征并解析其影响因子，为水资源管理政策的制定提供详实可靠的实证基础，也为缓解“城乡二元结构”模式下的城乡用水矛盾提供理论依据和建议。
1.1 城市与农村水贫困评价指标体系的构建
参考已有研究成果，本文对城市和农村水贫困评价指标的选取在参照WPI 的指标体系[5—8]的同时，还融入WPI+指标选取的优势[9]，着重考虑水资源的分配权利和使用能力，遵循科学性、特殊性、获得性、对比性等原则，删去部分没有比较价值的指标，充实能通过对比体现城市、农村用水情况的指标，使现有WPI指标体系更符合我国城市、农村水资源的实际情况。
首先，资源方面考虑了城市、农村水资源权利分配问题；
其次，用水设施方面，从供水与排水两个方面综合考虑水资源设施水平；
再次，综合评价水资源的使用情况，将其细化为生活用水、生产用水以及体现用水效率的指标；
最后，采用能反映利用能力的政府支持力度，居民用水、取水能力，居民节水意识以及环境保护等方面的指标，评价指标体系见下页表1。
表1 城市和农村水贫困评价指标体系及权重
1.2 测度方法
1.2.1 WPI指数
WPI 即水贫困指数，从资源、设施、能力、使用和环境这5 个维度来评价水资源短缺程度[8]。其中，资源维度指在物理意义上的水资源量及其可获得性或可利用性；
设施维度指充足而完整的供水、灌溉以及卫生设施的情况，反映区域居民对清洁水源的利用程度以及对水资源利用的安全程度；
能力维度指在经济、教育以及卫生情况的基础上评价居民综合利用、管理水资源的能力；
使用维度指通过分析社会各部门的用水量，从而衡量水资源对社会经济发展所做的贡献；
环境维度指反映与水资源相关的环境因素，包括水质状况、生态环境可能受到的潜在压力等[10]，数学表达式为：
其中，λij为主成分权重；
wtij为资源（R）、设施（A）、能力（C）、使用（U）和环境（E）维度经过加权后的得分；
i为各个区域；
j为各个指标；
t为时间；
vti为水贫困得分，其数值越低，水贫困现象越严重。
1.2.2 城乡水贫困协调性测算
本文借鉴覃雄合等（2014）[11]的研究运用的信息熵流下的协调发展系数来测算城乡水贫困协调发展程度。城乡水贫困协调发展不仅应该考虑到城市与农村的协调水平，还应考虑到城市与农村的互动发展水平。协调水平，即城乡水贫困协调发展的广度，然而，在取值相近且水平较低的情况下，协调程度有可能呈现高值的伪结果，使得城乡水贫困的广度受到质疑。因此，为准确反映城乡水贫困协调发展水平，本文还将两个系统的互动发展水平也纳入考虑范围之内，进一步考察城乡水贫困协调发展的深度。具体公式如下：
1.3 数据来源
本文采用我国31个省份（不含港澳台）的数据进行研究，数据来源于历年《中国水资源公报》《中国统计年鉴》《中国环境统计年鉴》《中国区域经济统计年鉴》《中国农村统计年鉴》以及《中国农业年鉴》，其中，化肥、地膜、农药使用强度等数据主要基于各自施用量除以农作物播种面积所得。
2.1 城市水贫困格局演变
由表2可知，1997—2020年我国城市水贫困得分稳步提升，从0.311 增至0.445，增长了43.1%，年均增长率为1.95%，增长速度较快，表明城市水资源系统持续改善，但总体水平不高；
1997 年和2020 年标准差分别为0.020 和0.033，绝对差距扩大了65%，变异系数分别为0.063 和0.075，相对差距方面扩大了近20%。表明各省份间城市水资源系统发展差距日益扩大，空间极化现象有所加剧，城市水资源系统整体朝失衡方向发展。分省份而言，天津、上海、江苏、浙江、天津、广东、西藏等省份的城市水贫困得分一直处于领先水平。东部地区城市水资源系统的发展势头较好，排名靠后的有贵州、宁夏、甘肃等省份，说明西部地区省份的城市水资源系统发展较为薄弱、竞争力较差。
表2 1997—2020年城市水贫困测度得分
从下页表3 可知，1997 年，仅有山东、北京、西藏为低度水贫困地区；
辽宁、河北、天津等9个省份为中度水贫困地区，主要分布于东部地区；
黑龙江、陕西、山西等13个省份为高度水贫困地区，主要分布于中西部地区；
吉林、内蒙古、甘肃等6 个省份为重度水贫困地区，主要分布于西部地区，共有16 个省份城市水贫困低于全国平均水平。2020 年，低度水贫困区在天津、江苏、江西等形成了高值族群，数量和空间分布上均变化巨大。中度水贫困区呈现明显萎缩态势，高度和重度水贫困区在空间上呈现向西部地区集聚扩散特征，形成西部地区高度水贫困集聚区，“东—中—西”阶梯化分布格局明显。
表3 城市水贫困时空分布
2.2 农村水贫困格局演变
由表4 可知，1997—2020 年农村水贫困得分稳步提升，从0.323 增至0.477，增长了47.7%，年均增长率为2.1%，增长速度较快，表明农村水资源系统持续改善，但总体水平不高；
1997 年和2020 年标准差分别为0.032 和0.039，绝对差距扩大了21.9%，变异系数分别为0.099 和0.090，相对差距方面缩小了9.1%。农村水资源系统发展水平明显提升的同时，绝对差距日益扩大，相对差异呈现缩小态势，空间极化现象有所减缓，农村水资源系统整体朝均衡方向发展。
表4 1997—2020年农村水贫困测度得分
分省份而言，浙江、西藏、青海、黑龙江等省份的农村水贫困得分一直处于领先水平，排名始终靠后的有天津、山东、河南等省份，说明东部地区的农村水资源系统发展较为薄弱。由表5可知，1997年北部和南部地区大部分省份属于中度水贫困区，同一纬度下的中部地区形成了从东到西贯穿全国的高度和重度水贫困连片带。2020 年，整体空间格局发生了较大改变，低度水贫困区数量增加至10个。全国各省份农村水贫困之间的差异缩小，但固有的两极分化现象依然存在。中度水贫困在空间上呈现南部集中的整体趋势，中部和西北地区依旧为高度水贫困集中地区，空间整体上形成了“南北高值、中间低值”的塌陷型格局，“南—北—中”阶梯化格局明显，尚未摆脱自然因素的影响。
表5 农村水贫困时空分布
2.3 城乡水贫困协调发展度分析
1997 年以来，我国城乡水贫困协调发展度变化呈现以下特征：一方面，城乡水贫困协调发展度呈现稳定上升态势，从1997 年的0.655 上升到2020 年的0.733，增幅为11.91%。城市水资源系统与农村水资源系统实现了相互影响、相互促进，协调发展程度也不断加深。另一方面，城乡水贫困协调发展度变化较为缓慢，大部分处于0.600～0.800，有23个省份的协调发展度低于全国水平，这说明大部分省份城乡水贫困的协调关系处理不得当，潜力挖掘不充分，这些都导致了城乡水资源系统协调发展质量堪忧。本文根据协调模型计算得出1997—2020年城市水贫困与农村水贫困的协调发展程度。采用自然断点法将城乡水贫困的协调发展程度划分为4 个等级，即低度协调发展、较低协调发展、中度协调发展和高度协调发展，通过特征化得到不同时间段协调发展程度的空间分布。
从表6 可知，1997 年城乡水贫困协调发展程度较低，吉林、内蒙古等10个省份属于低度和较低协调发展类型，中高度协调发展类型省份主要分布于沿海和中部地区，其与经济增长空间分布有较好的一致性，说明城乡水贫困协调发展与经济基础可能有较大关联。在各种协调发展类型省份中，“农村发展滞后型”占绝大多数。21世纪初期，我国处于城镇化高速增长过程中，农村水资源建设迟缓，城乡水资源系统协调发展程度较低。这也印证了我国城乡水资源系统发展的阶段性特征，城乡发展速度不匹配严重制约了当期城乡水资源系统的协调发展。2020 年城乡水贫困协调发展类型的省份数量变化较为稳定，较低和低度协调发展类型省份在空间分布上发生较大变化。其中，浙江、江西等省份城乡水贫困的协调发展度大于0.750，属于高度协调地区。这些省份在城乡水资源建设过程中有较大进步，大多数省份依然属于“农村发展滞后型”。城乡水贫困协调发展呈现明显的空间分布不均衡特征，差距在逐渐增大，且城乡水贫困协调发展水平存在较大的提升空间。
表6 城乡水贫困协调发展时空分布
协调发展对于促进区域平衡、协同发展具有现实指导意义。城乡水贫困协调发展，受到多种因素影响，参考已有研究并结合实际情况，本文从经济发展、城镇化水平、技术进步、工业化程度、政府财政支持、环境规制、农村市场化等方面构建指标体系[12]，见表7。
表7 城乡水贫困协调发展水平影响因素
城乡水贫困协调发展指数在0～1变化，被解释变量存在着被切割的特点，符合受限因变量Tobit 回归模型设定条件。本文采用随机效应面板Tobit 模型进行计量估计，一方面，相对于固定效应面板Tobit 模型，随机效应面板Tobit模型可得到一致估计；
另一方面，可以有效避免最小二乘回归带来的结果有偏[13]。模型设定如下：
其中，Ae为综合效率值；
i表示地区；
t表示时间；
cons是常数项；
gdp是经济发展；
urb是城镇化水平；
tec是技术进步；
ind是工业化程度；
gov是政府财政支持；
env是环境规制；
mar是农村市场化；
εit是随机扰动项。运用Stata 15.1 计量分析软件，进行随机效应面板Tobit 回归，结果如表8所示。
表8 城乡水贫困协调发展水平影响因素回归结果
由于模型的LR 检验结果强烈拒绝H0：σu=0，意味着模型存在个体随机效应，不应进行混合回归；
同时，模型的ρ值为0.59666，大于0.5，因此选用随机效应面板Tobit 模型较为合理。
城镇化水平的回归系数为正且在1%的水平上显著，说明城镇化是城乡水贫困协调发展的重要推动力。其原因可能是，近年来城镇化进程加速推进，有效提高水资源使用效率和管理效率，进一步提升环境污染治理能力。同时，近年来随着农村剩余劳动力转移，农民增收明显，较好地提升了农村用水能力。
政府财政支持的回归系数为正且在5%的水平上显著，说明政府财政支持会正向促进城乡水贫困协调发展。其原因可能是，不断增长的科技投入和地方财政补助促使政府从自身实际资源条件出发采取措施调整生产结构、推动工农业用水效率提高和推广灌溉节水技术；
同时，南水北调工程弥补了水资源短缺状况。
工业化程度的回归系数为负且在5%的水平上显著，说明较高的工业化水平会抑制城乡水贫困协调发展度的提高。其原因可能是，我国当前处于工业化发展中后期阶段，工业结构重化工特征明显，资源利用较为粗放，资源、能源消耗量大，部分地区高污染、高能耗、高排放对水资源环境造成较大破坏。与此同时，农村地区节水灌溉设施和排污设施薄弱，化肥农药施用强度较高，农业收入增长缓慢，难以补偿农业用水污染所导致的损失。
经济发展、技术进步、农村市场化的回归系数为正，但均未通过显著性检验。经济实力的提升，一方面意味着更多水资源的消耗，可能会对用水效率产生一定的负向影响；
另一方面还意味着节水技术创新速度加快，从而提高生产和生活用水效率。其回归系数为正，说明经济发展促进了水资源能力的提升，弥补了水资源消耗增加带来的负面效应。技术进步，一方面有利于单位GDP用水量减少，促进粮食生产由粗放型向集约型、规模化转变；
另一方面，有助于固土保水，促进水土流失治理效率提升，间接促进城乡水贫困协调发展。农村市场化，说明在实现城乡水贫困协调发展进程中，不仅要依靠政府“有形的手”的宏观调控作用，还要进一步发挥市场“无形的手”在水资源配置中的决定性作用。环境规制的回归系数为负但未通过显著性检验，说明其可能抑制城乡水贫困协调发展。环境规制的影响，一方面会导致地区废污水排放的减少，从而有利于城乡水贫困协调发展；
另一方面，可能会增加企业的生产成本，对水资源管理产生一定的负向影响，进而不利于城乡水贫困协调发展。
WPI模型作为评价水资源短缺程度的重要理论模型，能相对全面地、系统地、科学地评价一个地区的水资源状况。本文结合WPI+模型的相关特点对WPI 模型加以改进，分别构建了我国城市、农村水贫困评价指标体系。为能更加科学地反映城市、农村水贫困的实际情况，在指标选取上遵循相对应的原则，对1997—2020 年我国31 个省份城市、农村水贫困进行测度，与国内外学者对当前我国城市、农村水贫困的实际情况的研究成果基本符合[10]。目前采用的水贫困评价指标体系，由于指标过多，系统之间存在非线性的关系，并且在各省份水资源量既定的情况下，不仅没有把水资源的设施状况、权利分配以及用水能力放到一个重要的位置，而且现有的评价理论也着重于农村水贫困的测度，忽略了城市水贫困的改善与农村水贫困改善的内在联系。因此，从协调发展的角度构建水贫困评价指标体系，不仅能够有效地反映出城乡水贫困改善状况，还能在一定程度上弥补现有水贫困评价体系的不足。城乡水贫困协调发展水平的分析结果表明，两者的发展应该是协调持续的发展，在确保城市水贫困状况持续发展的基础上，改善农村水贫困应作为今后的重点任务。城镇化水平、政府财政支持对城乡水贫困协调发展的提高具有显著的正向促进作用，经济发展、技术进步、农村市场化对城乡水贫困协调发展的提高具有促进作用但不显著；
工业化程度对城乡水贫困协调发展的提高具有显著的抑制作用，环境规制对城乡水贫困协调发展的提高具有抑制作用但不显著。
本文分析了我国城市水贫困和农村水贫困在时空上的协调发展关系，基于分析结果提出如下建议：当考虑我国城市、农村地区用水权利、用水能力以及经济发展等因素时，对城市、农村地区实施有针对性和可操作的相关政策，可以改善城乡水贫困的协调发展程度。当城乡水贫困处于低度协调发展阶段时，国家应加大对地方的扶持力度，高度重视水资源的开发与保护，因地制宜发展比较优势产业，减少耗水产业，大力发展非农经济。当城乡水贫困处于较低协调发展阶段时，可以通过增加地方政府财政自给率、加大水利基础设施的投资、提高农业种植效率和节水灌溉等科技投入，以及提升居民的可支配收入以增强居民的用水能力来促进城乡水贫困协调发展程度的改善。当城乡水贫困处于中度协调发展阶段时，应重视地方政策的稳定性和连贯性，降低城市用水对农村用水的挤压，同时提升用水效率，保护生态环境。当城乡水贫困处于高度协调发展阶段时，用水政策应该更加倾向于农村生产生活污水处理的技术与设备投入，在水资源保护、节水灌溉、农业污水处理、饮水安全等环节加大投入，通过发展农村水资源治理项目和水权交易来带动农村经济发展。
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