基于水資源的四川生態安全基尼系數分析

摘要 良好的水資源狀況是保障區域生態安全的基本條件，水資源是生態環境建設中的控制因素，如何采用量化的方法來衡量水資源與耕地資源、GDP和人口布局等的匹配程度，進而對未來區域經濟發展中如何確保生態安全提出對策是本文的目的。參照洛倫茲曲線原理及基尼系數計算方法，采用基尼系數來衡量水資源分布與耕地資源、GDP和人口分布的相關關系，得出了四川水資源與耕地資源、GDP和人口分布極不平衡的結果。在分析結果的基礎上，結合四川的實際情況以及其生態安全在全國、長江流域的特殊地位，提出了優化水資源匹配度和下游發達省份以及國家對其進行生態補償的必要性的結論，也指出了分析有待提高的方面。

關鍵詞 水資源；四川省；生態安全；基尼系數

中圖分類號 D4；F325 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104(2008)04-0035-03

水資源空間分布與區域經濟、人類生活布局不一致，即水資源供給地與水資源消費地在空間上不匹配，已成為困擾區域社會經濟生態可持續發展的重要制約因素。水資源在空間上的優化配置成為人類追求的長期目標。而對水資源供需地在空間上的匹配情況進行較準確的評價與把握，是區域水資源空間優化配置的前提與基礎［1］。四川地處長江、黃河上游，是長江流域水安全的調控區，是長江流域工農業用水、生活用水、南水北調的重要水源，是我國西北干旱區、荒漠區向東向南擴展的重要屏障，是長江流域生態安全的核心區和主要調控區，其生態環境變化直接影響到中下游，對長江流域生態安全起著不可替代的作用。因此，對四川水資源空間匹配的系統分析與定量研究十分必要。

1 理論基礎

美國統計學家M.O.洛倫茲提出的洛倫茲曲線：將一國總人口按收入由低到高排列，考慮收入最低任意百分比人口所得到的收入百分比，這樣得到的人口累計百分比（橫軸）和收入累計百分比（縱軸）的對應關系圖形即洛倫茲曲線(見圖1)。顯而易見，洛倫茲曲線的彎曲程度具有重要意義。一般來說，它反映了收入分配的不平等程度。彎曲程度越大，收入分配程度越不平等；反之，亦然。特別是，如果所有收入都集中在某一個人手中，而其余人口均一無所獲時，收入分配達到完全不平等，洛倫茲曲線成為折線DFE；另一方面，如果任一人口百分比均等于其收入百分比，從而人口累積百分比等于收入累積百分比，則收入分配就是完全平等的，洛倫茲曲線成為通過原點的45°線DE。意大利經濟學家基尼（Gini）根據洛倫茲曲線提出基尼系數，作為一種衡量貧富差距大小的指標，其公式如下：

基尼系數=A/(A+B)（1）

式中，A為圖1中DLE部分面積；A+B為對角線以下部分的總面積；A等于零 ，基尼系數為零，收入絕對平均；如果B等于0，基尼系數為1 ，收入絕對不平均。基尼系數一般在0與1之間。基尼系數越小，收入越平均，基尼系數越大，收入分配越不平均［2］。聯合國有關組織認為：基尼系數在0.2以下，表示社會收入分配“高度平均”或“絕對平均”；0.2～0.3之間表示“相對平均”；0.3～0.4之間為“比較合理”；0.4～0.5表示“差距過大”；0.5以上為“高度不平均”。國際公認的警戒線是0.4，其警示意義不容忽視［3］。洛倫茲曲線和基尼系數是用來描述收入分配均衡程度的一種客觀指標。在自然界，水資源在地域空間上的分布具有非均衡性，直接關系到區域經濟發展和生態安全，其內涵的數學規律十分類似于收入分配的均衡性問題。因此，水資源在地域空間上的分配的非均衡程度，用洛倫茲曲線和基尼系數描述，具有很好的一致性，這就為分析區域生態安全提供了一種新的量化指標。

2 基于水資源的四川生態安全基尼系數的構建與計算

2.1 構建

依據四川水資源的地域空間分布特征，對于研究區域水資源匹配問題時，其生態安全基尼系數可以如下構建：

（1）以四川省的水資源行政分區為基本單位，選取水資源總量作為基本匹配原象，選取耕地面積、GDP、人口作為匹配對象。

（2）根據人均水資源量從低到高對全省21個市、州排序，分別計算出各項指標的累積百分比。

（3）選取基尼系數計算公式，分別計算出水資源與耕地面積、GDP、人口的3項基尼系數。

2.2 計算

根據表1中四川21市、州的水資源、耕地資源、國內生產總值和人均水資源量，按人均水資源量從低到高對全省21個市州排序，分別計算出各項指標的累積百分比，從而得到表2。

本文采用梯形面積法［4］求取基尼系數，其公式如下：

Gini系數=1-∑[DD(]i[]n=1(Xi-Xi-1)(Yi+Yi-1)(2)

式中：Xi為耕地等指標的累積百分比；Yi為水資源的累積百分比；當i=1，（Xi-1，Yi-1）視為（0，0）。

根據公式（2），以及表2水資源、耕地資源、GDP和人口數據，可以計算出水資源與耕地匹配基尼系數G1=0616 0；水資源與GDP匹配基尼系數G2=0.681 2；水資源與人口匹配基尼系數G3=0.668 3。

3 結論與建議

（1）水資源與人口分布產業配置極不平衡。通過以上對四川生態安全基尼系數的計算可以看出，四川水資源與耕地匹配基尼系數、水資源與GDP匹配基尼系數以及水資源與人口匹配基尼系數均超出0.6，這3個基尼系數也都遠超出了國際公認的0.4的警戒線。如2005年成都市僅擁有全省3.15%的水資源量，卻負擔著全省9.02%的耕地、31.57%的GDP產出和12.52%的人口。以用水量來審視成都市在全省的比重，則比水資源量更為嚴峻，成都市人均用水量443m3，約為全省人均用水量246m3的1.8倍；成都市用水量47.14億m3，約 為全省總用水量212.30億m3的22.2%，其中生態環境用水量0.83億m3，約為全省生態環境用水量1 .97億m3的42.1%。可見，四川生態安全基尼系數是能夠反映水資源與人口分布產業配置極不平衡的，把用水量和生態環境用水量作為輔助指標則更能反映出四川生態安全面臨的嚴峻挑戰。因此，需要適當地加以調整，優化水資源的空間分布。

（2）生態脆弱、水資源豐富的川西高原區，經濟增長乏力。以阿壩、甘孜和涼山3州為例，水資源總量超過50%，地區GDP占四川GDP比重卻由2000年的7.79% 下降到5.77%。四川作為“天保林”、“退耕還林”重點區，為全國生態安全作出了重大貢獻；四川同時也是水電開發實施“西電東送”的重要基地，對中東部社會經濟發展和全國能源戰略發揮重要作用。因此，下游發達省份對上游進行補償，國家加大對長江上游生態建設的投入和生態補償是十分必要的。

（3）基于水資源的四川生態安全基尼系數為區域生態安全提供了一個量化的指標，為合理利用水資源提供一定的依據，能夠反映水資源與耕地分布、產業分布和人口分布匹配的合理性。以生態安全的角度看四川，其意義超越區域，川西高原是中華“水塔”的重要組成部分，須從全國和全流域的戰略高度審視其重要性，以實現經濟、資源和生態環境的協調發展。

（編輯：王興杰）

參考文獻（References）

［1］劉洋，金鳳軍，甘紅.區域水資源空間匹配分析［J］.遼寧工程技術大學學報，2005，24（5）：657～650.［Liu Yang，Jin Fengjun，Gan Hong. Analysis of Spatial

Match of Regional Water Resources［J］.Journal of Liaoning Technical University，2005，24（5）：657～650.］

［2］高鴻業.西方經濟學（第二版）［M］.北京：中國人民大學出版社，2000.346～347.［Gao Hongye.Western Economics（Second Edition） ［M］.Beijing: China Renmin University Press， 2000：346～347.］

［3］肖金明.法治行政基本原則［EB/OL］. http://www.dajun.com.cn/fazhixingzheng2.h tm，2003-2-15.［Xiao Jinming. The Basic Principles of Administration by Law［EB/ OL］. http://www.dajun.com.cn/fazhixingzheng2.htm，2003-2-15.］

［4］吳悅穎，李云生，劉偉江.基于公平性的水污染物總量分配評估方法研究［J］.環境科學研究，2006，19（2）：66～70.［Wu Yueying，Li Yunsheng，Liu Weijiang. Study o n Gini Coefficient Method of Total Pollutant Load Allocation for Water Bodies［J］.Research of Environmental Sciences，2006，19（2）：66～70.］