基于基尼系數的山東省農業用水配置效率分析

鹿 翠,徐麗蕓

(河海大學 商學院，江蘇 南京 211100)

?

基于基尼系數的山東省農業用水配置效率分析

鹿 翠,徐麗蕓

(河海大學 商學院，江蘇 南京 211100)

選取了2008～2015年《山東省統計年鑒》的農業用水和農業產值數據，通過構建洛倫茲曲線三次多項式趨勢線計算出山東省農業用水配置的基尼系數。結果表明：山東省農業用水配置比較公平，農業用水配置的基尼系數總體處于0.2～0.3之間，且呈平穩降低趨勢；各地區農業用水效率差距較大，山東省東部地區農業用水效率明顯高于西部地區?；诖颂岢隽颂嵘r業種植技術、推廣節水灌溉技術和加強政策支持的建議。

基尼系數；農業用水；配置效率；山東省

0 引言

水資源緊缺是我國的基本國情，農業作為我國第一用水大戶，提高其用水配置效率對緩解水資源短缺問題具有深遠意義。山東是我國農業第一大省，但人均水資源占有量卻不足全國水資源人均占有量的1/6，水資源緊缺問題已經成為制約當地國民經濟和社會發展的重要因素，所以促進農業水資源合理配置和高效利用是協調山東省水資源供需矛盾、促進經濟社會協調發展的重要課題。

本文收集了2008～2015年《山東省統計年鑒》，選取該省17個市的農業用水量和農業產值數據，構建洛倫茲曲線，通過擬合洛倫茲曲線三項式計算出山東省農業用水配置的基尼系數，并對山東省各市農業用水效率進行分析評價，最后提出了相關對策建議。

1 山東省農業用水現狀

根據山東省統計年鑒，對該省2007～2014年農業用水量變動情況進行了統計(表1)。從表1可知，2007～2014年山東省水資源總量呈現波動減少趨勢，2007年該省水資源總量達到387.11億m3，到2014年已經減少到207.44億m3；而總用水量也呈波動下降狀態，但減少幅度低于水資源總量減少幅度；山東省農業用水量逐年降低，但在水資源總量持續減少的狀態下，農業用水占水資源總量的比重呈上升趨勢，農業用水占水資源總量比重過高將擠壓其他領域的用水資源，影響社會經濟持續發展，所以提高山東省農業用水配置效率是當在亟需解決的問題。

按照國際標準，水資源開發利用程度應控制在40%以內，生產用水總量占水資源總量比重應控制在50%以內[1]，山東省水資源開發和用水量均已經超過標準水平。水資源總量不足、農業用水比重過高是山東省農業用水現狀。

表1 2007～2014年山東農業用水量變動情況

2 研究方法

2.1 基于基尼系數的用水配置效率評價法

基尼系數最早由20世紀初意大利經濟學家基尼根據洛倫茲曲線提出，是用來分析國民收入分配效率的經濟學概念，可以較為直觀地反映不同收入層次的居民在收入分配中的位置以及收入分配的效率和公平性，在國際上已得到廣泛應用[2]。

基于基尼系數的用水配置效率評價模型就是計算山東省各市農業產值占農業總產值比重并進行升序排序，再計算各市農業產值的累計比重，將此作為縱坐標；其次計算各市農業用水量占農業總用水量比重并進行升序排序，再計算各市農業用水量占農業總用水量的累計比重，作為橫坐標。

圖1為農業用水配置效率的洛倫茲曲線。X為農業用水量累計比重，Y為農業產值累計比重，直線OQ即“絕對平均線”，用水配置效率處于該條直線上時說明農業用水絕對公平；而一般來說是達不到絕對平均的，當農業用水量與農業產值所構成的洛倫茲曲線在OQ下方時，即曲線OMQ，說明農業產值與農業用水量不匹配，較少的農業產值消耗了較多的水資源；當洛倫茲曲線位于直線OQ上方時，說明較高的農業產值消耗了較少的水資源，農業用水配置效率較高。

圖1 洛倫茲曲線圖

采用基尼系數法分析水資源配置的研究成果有：李建芳等(2010)[3]借助基尼系數構建了內陸河流用水公平性評價方法，他們認為通過計算人口、國內生產總值、降水量、蒸發蒸騰量與用水量的基尼系數可以對地區用水公平性進行評價；池營營等(2011)[4]選取了我國東中西部農業和工業用水數據，采用基尼系數法分析了我國水資源分配效率，研究結果表明，西部地區較東部農業用水效率較低；王小軍等(2011)[5]根據我國城鎮生活用水和農村生活用水構建了二元結構模型計算用水基尼系數，來判斷生活用水分配的公平性，研究顯示，我國居民生活用水基尼系數和用水量總體趨于穩定，但有增高趨勢；楊淑菊(2013)[6]將云南省劃分為16個行政區，通過構建洛倫茲曲線和基尼系數分析了云南省水資源空間匹配情況，認為云南省農業用水配置較為合理，而工業和生活用水基尼系數超過0.5，并對此提出了相關建議；何慧爽(2015)[7]用區位熵和基尼系數法對2003～2012年我國各地區用水結構和生產率變化情況進行分析發現，我國用水結構和生產率存在明顯地區差異，經濟發達地區用水結構和效率都優于欠發達地區。

2.2 研究方法

根據洛倫茲曲線來確定基尼系數，先計算洛倫茲曲線與45度線圍成的面積SOMQ，由于SOMQ難以用數學表達式來表示，所以本文采用洛倫茲曲線的擬合曲線函數來進行估算，擬合程度越好，計算精度越高。

(1)計算山東省各市農業用水量占該省農業總用水量比重ri：

(1)

式(1)中，Ci為第i市農業用水量；AC為山東省農業總用水量。

(2)計算山東省各市農業產值占省農業總產值的比重Ri：

(2)

式(2)中，Vi為第i個市農業產值；AVi為山東省農業總產值。

(3)對各市農業用水量比重升序排序，并計算各市農業用水量累計比重，即：

ari=r1+r2+…+ri

(3)

式(3)中，ari為按升序排序的第i個市農業用水量累計比重，且r1

(4)對各市農業產值比重升序排序，并計算各市農業產值累計比重，即：

ARi=R1+R2+…+Ri

(4)

式(4)中，ARi為升序排序的第i個市農業產值累計比重，且R1

(5)用EXCEL軟件繪制洛倫茲曲線，并用趨勢線擬合洛倫茲曲線函數多項表達式F(x)。

(6)計算不平等面積SOMQ：

(5)

(7)計算基尼系數：

(6)

3 山東省農業用水配置效率分析

3.1 農業用水配置效率基尼系數分析

根據山東省統計年鑒，選取2014年山東省17個市農業用水量和農業產值數據，計算2014年山東省各市農業用水量累計比重和農業產值累計比重，并進行排序(表2)。

表2 2014年山東農業用水量和農業產值累計比重排序

根據表2數據繪制2014年山東省農業產值和農業用水量的洛倫茲曲線，并擬合洛倫茲曲線趨勢線的三次多項式為：

F(X)=0.000004X3+0.002X2+0.747X(R2=0.999)

(7)

將公式(7)代入公式(5)，計算得出山東省2014年農業用水配置基尼系數為0.252。

3.2 農業用水配置效率評價

目前，用基尼系數來衡量用水配置效率在國際上還沒有統一的標準，有學者認為可以借鑒收入分配效率標準來劃分?；嵯禂到橛?～1之間，數值越小說明收入分配越公平；基尼系數低于0.2表示收入分配絕對平均；基尼系數在0.2～0.3說明收入分配比較平均，基尼系數在0.3～0.4說明收入分配相對合理；基尼系數在0.4～0.5說明收入分配差距較大；基尼系數大于0.5時表示收入分配高度不平均[8]。一般以0.4作為公平性的警戒線。

參照以上標準，山東省2014年農業用水配置效率的基尼系數為0.252，介于0.2～0.3之間，說明山東省農業用水分配比較公平，各市農業產值和農業用水量比較匹配。

3.3 農業用水配置效率動態分析

擬合2007～2014年山東省農業用水配置效率洛倫茲曲線趨勢線函數，并計算基尼系數。從表3可知，R2值均大于0.999，說明洛倫茲曲線與擬合趨勢線擬合度很高。山東省2007～2014年農業用水配置效率基本穩定在0.3左右，并呈波動下降趨勢，說明山東省農業用水配置效率比較高，實現了區域間的相對公平。

表3 2007～2014年山東省農業用水配置基尼系數

4 山東省農業用水效率評價

以單位體積用水量的農業產值作為衡量農業用水效率指標，計算得出2007～2014年山東省17個市農業用水效率(表4)。

從表4可知，2007～2014年山東省農業用水效率逐年提高，2014年達到39.77元/m3，是2007年的2.21倍，由此可見，隨著農業技術和社會經濟、農戶觀念的發展，山東省農業用水效率得到了顯著提升。山東省東部地區農業用水效率比西部地區高，東西部地區用水效率差距較大，各市中農業用水效率最高的為青島、棗莊、濰坊和威海，農業用水效率最低的是菏澤、東營、濱州和德州，山東省西部內陸地區農業用水效率還有很大提升空間。

5 結論及建議

通過收集2008～2015年山東省統計年鑒數據，采用繪制洛倫茲曲線計算基尼系數法對山東省農業用水配置效率進行分析，結果顯示，山東省農業用水配置的基尼系數總體處于0.2～0.3之間，并且呈波動降低趨勢，說明山東省農業用水配置比較平均；同時，山東省農業用水效率逐年提升，但各市之間農業用水效率差距較大，山東省東部沿海地區農業用水效率明顯高于西部地區。所以山東省農業用水雖然達到了配置上的相對公平，但是沒有實現水資源的高效利用，針對這一問題，提出以下建議。

表4 2007～2014年山東省各市農業用水效率 元/m3

(1)提升農業種植技術。山東省是嚴重缺水省份，水資源短缺問題勢必會影響到農業種植，通過改善農業種植技術，比如耕作制度和推廣土壤改良技術[9]，因地制宜地發展農業經濟作物，提高單位農業用水的產值。

(2)推廣節水灌溉技術。當地政府可以逐步推廣滴灌技術等節水效率較高的灌溉技術，用交替灌溉方式優化土壤水分配置，采用微灌方式減少農業灌溉用水，提高農作物質量[10]。

(3)加強政策支持。當地政府要在政策上引導支持農民提高用水效率，引進先進節水設備和技術、建設水利設施，對節水設備、設施企業給予優惠條件；制定支持提高農業用水效率的政策、加強對農戶提高農業用水效率的教育和獎勵。

[1] 關全力,劉維忠,余國新.新疆農業用水配置及用水效率動態評析[J].人民黃河,2016(3):136-139.

[2] 楊芳.基于基尼系數法的九龍江流域水污染物排放總量分配研究[J].環境科學與管理，2012(5):30-35.

[3] 李建芳,粟曉玲,王素芬.基于基尼系數的內陸河流域用水公平性評價：以石羊河流域為例[J].西北農林科技大學學報：自然科學版，2010(8):217-222.

[4] 池營營,楊偉.中國水資源分配的基尼系數分析[J].陜西水利，2011(2):39-40.

[5] 王小軍,張建云,劉九夫,等.我國生活用水公平問題研究[J].自然資源學報，2011(2)：328-224.

[6] 楊淑菊.基于基尼系數的云南省水資源空間匹配分析[J].安徽農業科學，2013(10):4584-4586.

[7] 何慧爽.基于區位熵和基尼系數的中國用水結構與效率研究[J].資源與環境，2015(7):816-819，828.

[8] 孫志才,張蕾.基于分形的中國地均農畜產品虛擬水規模分布的時空演變研究[J].地理科學,2009(3):402-407.

[9] 劉方平,梁舉,熊曉光.江西水稻需水規律和灌溉用水變化規律分析[J].江西農業學報，2011，23(6):16-18，22.

[10] 董?；?廖禺,潘松，等.贛南臍橙機械化節水灌溉技術現狀與對策分析[J].江西農業學報,2014，26(4):36-38.

(責任編輯：管珊紅)

Analysis of Agricultural Water Allocation Efficiency in Shandong Province Based on Gini Coefficient

LU Cui, XU Li-yun

(School of Business, Hohai University, Nanjing 211100, China)

Using the data of agricultural water and agricultural output value of Shandong province during 2008～2015, the author calculated the Gini coefficient of the allocation of agricultural water in Shandong province by constructing the cubic polynomial trend line of Lorenz curve. The results showed that the agricultural water allocation in Shandong province was relatively fair, the Gini coefficient of agricultural water allocation was generally between 0.2 and 0.3, and it presented a slow decreasing trend. There was a large difference in agricultural water use efficiency among different regions of Shandong province, and the agricultural water use efficiency in the eastern regions was significantly higher than that in the western regions. Therefore, the article put forward the following proposals: enhancing agricultural planting technology, popularizing the water-saving irrigation technology, and strengthening the policy support.

Gini coefficient; Agricultural water; Allocation efficiency; Shandong province

2016-06-10

國家社會科學基金項目“效率導向下地區水市場交易機制設計與政府責任研究”(15BJY053)。

鹿翠(1963—)，女，陜西西安人，副教授，碩士生導師，研究方向：財務理論與實踐。

S273

A

1001-8581(2016)12-0131-04