長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶新型城鎮(zhèn)化對(duì)水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的影響

田 澤，徐志鵬，任陽軍

(河海大學(xué)商學(xué)院，江蘇 南京 211100)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展，人民群眾在生產(chǎn)、生活中的用水需求不斷擴(kuò)大，對(duì)水質(zhì)的要求不斷提升。與此同時(shí)，現(xiàn)階段我國(guó)水資源仍存在著分布不均、總體短缺、過度開發(fā)、污染嚴(yán)重等問題，在我國(guó)生態(tài)文明建設(shè)乃至社會(huì)主義現(xiàn)代化進(jìn)程中，水資源逐漸成為剛性約束。水資源壓力在長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展過程中尤為明顯，生態(tài)環(huán)境部2017年發(fā)布的《長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》顯示，長(zhǎng)江每年接納廢水量占全國(guó)的三分之一，各種水資源污染物排放強(qiáng)度是全國(guó)平均的1.5倍以上。水生態(tài)問題嚴(yán)重阻礙區(qū)域發(fā)展，如何協(xié)調(diào)好長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶水資源與經(jīng)濟(jì)的關(guān)系，做到既保證經(jīng)濟(jì)發(fā)展又改善水資源環(huán)境成為重要話題。

城鎮(zhèn)化是指人口、資源從分散向城市集中的過程，是社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)，是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、實(shí)現(xiàn)共同富裕的重要途徑。黨和政府高度重視我國(guó)城鎮(zhèn)化發(fā)展，2005年十六屆五中全會(huì)首次將新型城鎮(zhèn)化建設(shè)提高到國(guó)家戰(zhàn)略層面，隨后我國(guó)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)不斷得到擴(kuò)展和深化。根據(jù)《國(guó)家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014—2020年)》的要求，我國(guó)新型城鎮(zhèn)化應(yīng)是綠色的、智慧的、人文的，要求在城鎮(zhèn)化過程中摒棄粗放式的發(fā)展模式，實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約集約、生態(tài)宜居、和諧發(fā)展。落實(shí)到水資源與經(jīng)濟(jì)當(dāng)中就是要求一方面對(duì)水資源的集中采排、節(jié)約用水、污染治理，另一方面推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)優(yōu)化、結(jié)構(gòu)升級(jí)、保障農(nóng)村發(fā)展，這與我國(guó)現(xiàn)階段水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的要求一致。隨著長(zhǎng)江大保護(hù)戰(zhàn)略的推進(jìn)，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶城鎮(zhèn)化發(fā)展進(jìn)入新的階段，研究長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶新型城鎮(zhèn)化對(duì)水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的促進(jìn)作用為緩解區(qū)域水資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展緊張關(guān)系提供重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

1 文獻(xiàn)綜述

現(xiàn)有研究對(duì)城鎮(zhèn)化、水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展展開多方面討論，主要集中于分析城鎮(zhèn)化與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系、城鎮(zhèn)化與水資源的關(guān)系以及水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展方面。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者認(rèn)識(shí)到城鎮(zhèn)化與經(jīng)濟(jì)發(fā)展可能存在的相關(guān)性，Bakirtas等[1]指出新興市場(chǎng)國(guó)家城市化和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間存在正向的因果關(guān)系；朱孔來等[2]建立反映我國(guó)城鎮(zhèn)化水平和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)動(dòng)態(tài)關(guān)系VAR模型，結(jié)果顯示我國(guó)的城鎮(zhèn)化發(fā)展有助于維持經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)；Liddle等[3]的異質(zhì)性因果關(guān)系檢驗(yàn)結(jié)果顯示城市化導(dǎo)致高收入國(guó)家的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，而在以非洲國(guó)家為主的低收入國(guó)家城市化對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)具有負(fù)面的因果效應(yīng)。在作用機(jī)理方面，孫葉飛等[4]提出我國(guó)的新型城鎮(zhèn)化通過“選擇效應(yīng)”優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提升企業(yè)生產(chǎn)率，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)；姜安印等[5]基于雙重差分分析，提出我國(guó)新型城鎮(zhèn)化主要通過提高城市全要素生產(chǎn)率促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

城鎮(zhèn)化與水資源環(huán)境的關(guān)系更為復(fù)雜，張勝武等[6]指出在我國(guó)干旱地區(qū)，城鎮(zhèn)人口快速增加、社會(huì)化服務(wù)水平較低、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理的城鎮(zhèn)化導(dǎo)致水資源壓力增大；馬海良等[7]研究發(fā)現(xiàn)我國(guó)城鎮(zhèn)化率是全國(guó)用水總量和水資源利用效率的格蘭杰因，且城鎮(zhèn)化發(fā)展既提升水資源綜合利用效率又增大總用水量；章恒全等[8]提出在我國(guó)城鎮(zhèn)化過程中人口數(shù)量增加、人口集中分布、經(jīng)濟(jì)發(fā)展擴(kuò)大水資源消耗，而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和技術(shù)進(jìn)步抑制水資源消耗；闞大學(xué)等[9]通過對(duì)我國(guó)城鎮(zhèn)化與水足跡研究提出城鎮(zhèn)化帶來的要素集聚效應(yīng)、技術(shù)進(jìn)步效應(yīng)和人力資本積累效應(yīng)提高用水效率，從而減少水資源利用。隨著水資源對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的剛性約束性加強(qiáng)，學(xué)者逐漸將水資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展共同納入分析，馬駿等[10]將水資源利用效率引入城鎮(zhèn)化與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)關(guān)系中，發(fā)現(xiàn)新型城鎮(zhèn)化與水資源利用效率的交互作用能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。

梳理文獻(xiàn)可以看出，大多數(shù)研究?jī)H考慮城鎮(zhèn)化對(duì)單一系統(tǒng)的影響，隨著我國(guó)水資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系日益緊張，僅從單一視角探究城鎮(zhèn)化的作用已經(jīng)不能滿足現(xiàn)實(shí)所需，需要從水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的視角探究新型城鎮(zhèn)化的作用。為此，需要明確水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的機(jī)理和研究方法。談飛等[11]指出水資源環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相互影響的機(jī)理，水資源的數(shù)量和質(zhì)量對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到制約或支持作用，經(jīng)濟(jì)發(fā)展反過來對(duì)水資源環(huán)境改善產(chǎn)生威脅和促進(jìn)作用；杜湘紅等[12]利用灰色關(guān)聯(lián)度算法測(cè)度洞庭湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)水資源環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展耦合狀況，并預(yù)測(cè)2014—2023年經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水資源環(huán)境呈現(xiàn)越來越顯著的脅迫效應(yīng)，為緩解水資源經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)矛盾，應(yīng)著力提高水資源利用效率；邢霞等[13]利用耦合協(xié)調(diào)度模型探究黃河流域水資源利用效率和經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系；袁汝華等[14]利用耦合協(xié)調(diào)度模型評(píng)價(jià)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶水資源環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展水平，得出2004—2018年耦合協(xié)調(diào)度呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，且下游大于中游大于上游的結(jié)論。

基于以上分析，本文建立水資源與經(jīng)濟(jì)的耦合協(xié)調(diào)度模型評(píng)價(jià)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展水平，利用長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)的省級(jí)面板數(shù)據(jù)研究新型城鎮(zhèn)化對(duì)水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的影響，并借鑒馬駿等[10]的做法，引入用水效率作為中介變量，進(jìn)一步探究新型城鎮(zhèn)化對(duì)水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的作用機(jī)理。本文研究2005年10月我國(guó)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)成為到國(guó)家戰(zhàn)略后的發(fā)展?fàn)顩r，考慮數(shù)據(jù)的可得性，以2007—2020年作為研究期。

2 理論分析與研究假設(shè)

新型城鎮(zhèn)化和水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展之間既存在著直接作用，也存在著用水效率帶來的中介作用。首先，我國(guó)新型城鎮(zhèn)化建設(shè)要求在城鎮(zhèn)化過程中注重環(huán)境保護(hù)、資源節(jié)約，落實(shí)到水資源上，表現(xiàn)為加強(qiáng)城市水資源的統(tǒng)一規(guī)劃和集中處理，嚴(yán)格控制水資源開采和污染排放。新型城鎮(zhèn)化通過建立集中式的城市供水系統(tǒng)、運(yùn)輸系統(tǒng)和排污系統(tǒng)，避免分散式開采和排放模式，既能減少水資源在開采和運(yùn)輸環(huán)節(jié)的蒸發(fā)和流失，也能減少私自排放污水的規(guī)模[15]。其次，新型城鎮(zhèn)化將分散的勞動(dòng)力、資本和技術(shù)集中到城市，促進(jìn)要素深度融合，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供動(dòng)力[4]。另外新型城鎮(zhèn)化建設(shè)還能為水資源重復(fù)利用提供條件，既創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值，又改善水生態(tài)環(huán)境。另一方面，新型城鎮(zhèn)化能促進(jìn)用水效率提升[7，16-18]，而用水效率提升能夠促進(jìn)水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展[10，19]。新型城鎮(zhèn)化通過產(chǎn)業(yè)升級(jí)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，促進(jìn)第三產(chǎn)業(yè)份額擴(kuò)大，促使第二產(chǎn)業(yè)集約發(fā)展，推動(dòng)技術(shù)成為主要的生產(chǎn)要素，提高用水效率[20]。另外，新型城鎮(zhèn)化有助于教育質(zhì)量提升和科研環(huán)境改善，促進(jìn)人力資本的形成和積累，有助于技術(shù)進(jìn)步的發(fā)生，促進(jìn)新技術(shù)的推廣，提高居民節(jié)水意識(shí)，提升用水效率[21]。隨著用水效率的提高，地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水資源的需求減少，有助于緩解水資源供需矛盾，提高經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)效率[10]，促進(jìn)區(qū)域水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展水平。據(jù)此判斷用水效率在新型城鎮(zhèn)化促進(jìn)水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展中起中介作用，形成“新型城鎮(zhèn)化—用水效率提升—水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展”的作用路徑，其機(jī)理如圖1所示。基于以上分析，本文提出兩個(gè)假設(shè)：①新型城鎮(zhèn)化能夠促進(jìn)水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展；②新型城鎮(zhèn)化通過提高用水效率促進(jìn)水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展。

圖1 新型城鎮(zhèn)化影響水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的作用機(jī)理

3 研究方法

3.1 變量選擇與處理

3.1.1水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展水平

現(xiàn)有研究常用耦合協(xié)調(diào)度模型來測(cè)度幾個(gè)系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)發(fā)展水平[22]。耦合協(xié)調(diào)度模型既能揭露地區(qū)水資源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的耦合關(guān)系，又能反映兩者綜合發(fā)展水平，適用于度量長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展水平。根據(jù)《中共中央 國(guó)務(wù)院關(guān)于深入打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)的意見》關(guān)于長(zhǎng)江水生態(tài)保護(hù)、水環(huán)境治理、水資源保障“三水統(tǒng)籌”的工作指示，本文建立水資源稟賦、水資源開發(fā)利用、水污染、水資源保護(hù)等4個(gè)二級(jí)指標(biāo)用以綜合衡量長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶水資源系統(tǒng)。同時(shí)，參照袁汝華等[14]的觀點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展既要反映現(xiàn)有規(guī)模，也要反映增長(zhǎng)潛力，還要體現(xiàn)人民生活質(zhì)量的提升，據(jù)此建立包含經(jīng)濟(jì)規(guī)模、增速、發(fā)展?jié)摿σ约敖?jīng)濟(jì)質(zhì)量4個(gè)二級(jí)指標(biāo)的經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)。本文參考袁汝華等[14]、鄭德鳳等[23]的做法，建立長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如表1所示。分別對(duì)正向指標(biāo)和逆向指標(biāo)采用正向化或逆向化方式標(biāo)準(zhǔn)化處理，以消除量綱和數(shù)量級(jí)差異，運(yùn)用熵權(quán)法確定各指標(biāo)權(quán)重。耦合協(xié)調(diào)度計(jì)算公式如下：

(1)

T=a1U1+a2U2

(2)

(3)

式中：C為耦合度，表示地區(qū)水資源和經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)是否和諧一致；U1、U2分別為水資源、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)綜合發(fā)展水平，通過熵權(quán)法計(jì)算而來；T為綜合發(fā)展指數(shù)，表示地區(qū)水資源和經(jīng)濟(jì)綜合發(fā)展水平；a1、a2分別為水資源、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)權(quán)重，兩者之和為1，本文認(rèn)為在長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展過程中水資源和經(jīng)濟(jì)同等重要，故設(shè)置為a1=a2=0.5；D為耦合協(xié)調(diào)度，綜合反映地區(qū)水資源和經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展水平。T、C、D的取值范圍為[0,1]，越接近于1，說明水平越高。

表1 長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展水平評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

表2呈現(xiàn)了長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶各省市歷年水資源與經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)度，可以看出，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶各省市水資源與經(jīng)濟(jì)的耦合協(xié)調(diào)度總體上呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，耦合協(xié)調(diào)度均值從0.428逐步上升至0.635。地理分布方面，位于長(zhǎng)江下游的上海、江蘇和浙江在研究期間內(nèi)的耦合協(xié)調(diào)度處于領(lǐng)先地位，相對(duì)地，位于上游的貴州在研究期間內(nèi)耦合協(xié)調(diào)度處于相對(duì)落后狀態(tài)。圖2展示長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶歷年各區(qū)域子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)與耦合協(xié)調(diào)度的變化情況，據(jù)此進(jìn)一步分析耦合協(xié)調(diào)度發(fā)生變化的原因。結(jié)果顯示，經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)系數(shù)在2019年以前均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，且下游地區(qū)表現(xiàn)最好，中游地區(qū)在2014年以后逐漸擴(kuò)大與上游地區(qū)的優(yōu)勢(shì)。2020年各區(qū)域經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)均出現(xiàn)下滑，出現(xiàn)這種情況可能由2019年底爆發(fā)的新冠肺炎疫情對(duì)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)負(fù)面沖擊造成的[24]，經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)受到的沖擊最終拉低區(qū)域水資源與經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)度。水資源子系統(tǒng)得分總體上呈現(xiàn)出波動(dòng)上升趨勢(shì)，下游地區(qū)常年表現(xiàn)最好，中游地區(qū)除2010、2016、2019、2020年外表現(xiàn)均落后于上游地區(qū)。2011年各區(qū)域水資源子系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)指數(shù)出現(xiàn)較大規(guī)模的下滑，且中游的下滑幅度最大，可能是由當(dāng)年長(zhǎng)江流域嚴(yán)重的春夏連旱災(zāi)情所致。水利部發(fā)布的《2011中國(guó)水旱災(zāi)害公報(bào)》顯示，中下游地區(qū)受旱情影響最為嚴(yán)重，湖南、湖北、江西、安徽和江蘇5省累計(jì)降水量比同期平均偏少5成以上，受水資源子系統(tǒng)影響導(dǎo)致中游地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度在2011年落后于上游地區(qū)。

表2 長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶各省市歷年水資源與經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)度

3.1.2新型城鎮(zhèn)化

現(xiàn)有研究通常從人口城鎮(zhèn)化、經(jīng)濟(jì)城鎮(zhèn)化以及土地城鎮(zhèn)化等視角出發(fā)衡量區(qū)域城鎮(zhèn)化發(fā)展水平[25-26]。新型城鎮(zhèn)化在此基礎(chǔ)上加入生態(tài)文明的新要求，因此需要引入反映生態(tài)城鎮(zhèn)化的指標(biāo)[23]。為了綜合評(píng)價(jià)地區(qū)新型城鎮(zhèn)化水平，又不與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)重復(fù)，本文采用城鎮(zhèn)人口占比[27]、二三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比[28]、建成區(qū)土地面積占比[26]以及建成區(qū)綠化覆蓋率[29]分別來衡量地區(qū)人口、經(jīng)濟(jì)、土地以及生態(tài)城鎮(zhèn)化發(fā)展水平，對(duì)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后，用熵權(quán)法計(jì)算得到地區(qū)新型城鎮(zhèn)化綜合發(fā)展水平，記為u。

3.1.3用水效率

現(xiàn)有研究關(guān)于用水效率衡量通常采用統(tǒng)計(jì)指標(biāo)或水資源投入產(chǎn)出效率分析兩種方式。前者如農(nóng)田灌溉水利用系數(shù)[30]、農(nóng)田灌溉畝均用水量[31]等指標(biāo)衡量農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的用水效率，工業(yè)用水重復(fù)利用率[30]、工業(yè)萬元產(chǎn)值用水量[30]等指標(biāo)衡量工業(yè)生產(chǎn)用水效率，人均生活用水量[31]衡量生活用水效率，萬元國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值用水量[31]衡量生產(chǎn)過程中的綜合用水。后者常用隨機(jī)前沿分析法(SFA)[32]、數(shù)據(jù)包絡(luò)分析(DEA)以及超效率SBM-DEA模型[10]等方法計(jì)算水資源作為生產(chǎn)要素投入時(shí)的利用效率。為了簡(jiǎn)化變量，減少計(jì)算過程中的信息丟失，本文按照《中國(guó)水資源公報(bào)》和相關(guān)文獻(xiàn)[30-31]的做法，采用萬元國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值用水量(w)指標(biāo)用來綜合代表地區(qū)用水效率，其數(shù)值越大，說明地區(qū)用水效率越低。

3.1.4控制變量

為了使研究結(jié)果符合實(shí)際，本文在參考已有文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上引入一系列可能影響地區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的影響因素作為控制變量，分別為：化肥施用強(qiáng)度(c)一方面維持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，另一方面會(huì)增大地區(qū)農(nóng)業(yè)水污染，破壞水環(huán)境，用單位有效灌溉耕地折純化肥施用量衡量[33]；人口密度(p)一方面增加用水壓力，另一方面擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，用單位面積人口數(shù)衡量[10]；對(duì)外開放水平(o)不僅影響地區(qū)的生產(chǎn)，還存在技術(shù)溢出效應(yīng)，用地區(qū)人均進(jìn)出口總額來衡量[10]；政府財(cái)政在環(huán)保上的支出(f)有助于地區(qū)環(huán)境的治理，具有促進(jìn)水環(huán)境改善的動(dòng)力，用人均環(huán)保財(cái)政支出衡量[34]；綠色能源(g)的使用一方面減少煤炭等高污染能源使用，有助于水環(huán)境改善，另一方面增加生產(chǎn)成本，用能源總量中天然氣占比衡量[35]，不同能源換算成標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算；能源使用效率(e)一方面降低生產(chǎn)成本，減少污染排放的來源，另一方面促進(jìn)生產(chǎn)擴(kuò)大從而增加用水量，用單位地區(qū)生產(chǎn)總值能耗衡量[36]；數(shù)字化建設(shè)(d)不僅加強(qiáng)地區(qū)間聯(lián)系，活躍地區(qū)經(jīng)濟(jì)，同時(shí)有助于減少本地區(qū)重污染生產(chǎn)行為，促進(jìn)水環(huán)境改善，用人均互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入端口衡量[37]。

3.1.5變量描述性統(tǒng)計(jì)

本文所用指標(biāo)數(shù)據(jù)來自研究期間《中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國(guó)水資源公報(bào)》《長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶統(tǒng)計(jì)年鑒》、長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11省(市)統(tǒng)計(jì)年鑒以及CSMAR數(shù)據(jù)庫等，對(duì)于缺失部分采用插補(bǔ)法補(bǔ)全。為了消除量綱和降低數(shù)據(jù)異方差性所產(chǎn)生的結(jié)果偏差風(fēng)險(xiǎn)，將所有變量取自然對(duì)數(shù)處理[10]，對(duì)處理后變量的描述性統(tǒng)計(jì)如表3所示。

表3 變量描述性統(tǒng)計(jì)

3.2 模型構(gòu)建

為了驗(yàn)證新型城鎮(zhèn)化、水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)系，建立基礎(chǔ)回歸模型如下：

lnDit=α0+α1lnuit+αVVit+μi+σt+εit

(4)

式中：Dit為i地區(qū)第t年水資源與經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)度；uit為i地區(qū)第t年新型城鎮(zhèn)化率；Vit為一系列控制變量；α1為新型城鎮(zhèn)化對(duì)地區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的總效應(yīng)；μi、σt分別為個(gè)體效應(yīng)與時(shí)間效應(yīng)；εit為隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)。

為了進(jìn)一步探究用水效率在新型城鎮(zhèn)化、水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展中的中介作用，參考溫忠麟等[38]的做法，采用分布回歸法建立中介效應(yīng)模型：

lnwit=β0+β1lnuit+βVVit+μi+σt+εit

(5)

lnDit=γ0+γ1lnuit+γ2lnwit+γVVit+μi+σt+εit

(6)

式中：wit為i地區(qū)第t年用水效率；β0、γ0為常數(shù)項(xiàng)；β1、γ1、γ2為各解釋變量系數(shù)；βV、γV為控制變量系數(shù)。

此外，由于水流的強(qiáng)流動(dòng)性，長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶某地區(qū)的用水或水污染易傳導(dǎo)到周邊地區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與城鎮(zhèn)化同樣具有空間上外溢性[10]。為了考察空間作用，建立長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶新型城鎮(zhèn)化、水環(huán)境與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的空間計(jì)量模型：

lnDit=ρ(WD′)it+θ0+θ1lnuit+θVVit+
δ1(Wu′)it+δV(WV′)it+εit

(7)

其中

εit=λ(Wε′)it+ωit

式中：W為反映長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶11省市地理距離的權(quán)重矩陣，D′、u′和V′為由lnDit、lnuit及Vit組成的矩陣；ρ、δ1分別為周邊地區(qū)的水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展和新型城鎮(zhèn)化對(duì)本地區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的影響水平；λ為空間誤差系數(shù)。如果δ1、δV、λ為0，則轉(zhuǎn)化為空間自回歸(SAR)模型;如果δ1、δV為0，則轉(zhuǎn)化為空間誤差(SEM)模型；如果λ為0時(shí)，則轉(zhuǎn)化為空間杜賓(SDM)模型。

4 研究結(jié)果與分析

4.1 基礎(chǔ)回歸與中介模型

為防止出現(xiàn)偽回歸與多重共線性問題，在進(jìn)行回歸分析前須對(duì)變量進(jìn)行單位根檢驗(yàn)、協(xié)整檢驗(yàn)以及多重共線性檢驗(yàn)，結(jié)果如表4和表5所示。不同方法的單位根檢驗(yàn)結(jié)果證明本文所用數(shù)據(jù)是平穩(wěn)的，協(xié)整檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步顯示變量間存在長(zhǎng)期協(xié)整關(guān)系，所有VIF值均小于10證明變量不存在嚴(yán)重的多重共線性問題，適合展開進(jìn)一步分析。利用Stata軟件估計(jì)公式(4)(5)(6)，對(duì)中介模型展開Sobel檢驗(yàn)和Bootstrap檢驗(yàn)，結(jié)果如表6所示。模型(4)中新型城鎮(zhèn)化回歸系數(shù)在1%顯著性水平下表現(xiàn)為正，說明新型城鎮(zhèn)化對(duì)地區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展水平提升具有正向促進(jìn)作用，證明假設(shè)1。另一方面，模型(5)(6)以及Sobel、Bootstrap檢驗(yàn)研究用水效率的中介作用。模型(5)新型城鎮(zhèn)化的回歸系數(shù)在1%顯著性水平下為負(fù)，說明隨著新型城鎮(zhèn)化建設(shè)推進(jìn)，每萬元GDP用水量下降，用水效率提升。模型(6)顯示用水效率系數(shù)在1%顯著性水平下為負(fù)，說明用水效率的提升會(huì)促進(jìn)地區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展，此外，模型(6)中新型城鎮(zhèn)化的回歸系數(shù)相比于模型(5)有所下降，說明用水效率在新型城鎮(zhèn)化促進(jìn)地區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展過程中起到部分中介作用。進(jìn)一步地，Sobel、Bootstrap檢驗(yàn)結(jié)果證明中介效應(yīng)的顯著性，且中介效應(yīng)在總效應(yīng)中的比重為15.193 9%，證明“新型城鎮(zhèn)化—用水效率—水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展”這一傳導(dǎo)機(jī)制。新型城鎮(zhèn)化通過產(chǎn)業(yè)優(yōu)化、結(jié)構(gòu)升級(jí)以及人力資本積累、技術(shù)進(jìn)步等提高用水效率，而用水效率提高促進(jìn)用水量下降、降低生產(chǎn)成本，緩解區(qū)域水資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的緊張關(guān)系，從而促進(jìn)水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展。

表4 單位根檢驗(yàn)和多重共線性檢驗(yàn)結(jié)果

表5 協(xié)整檢驗(yàn)結(jié)果

表6 基礎(chǔ)回歸與中介模型結(jié)果

控制變量方面，化肥施用強(qiáng)度在模型(4)(6)通過顯著性檢驗(yàn)，系數(shù)為負(fù)，表明農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥施用一定程度上帶來水資源污染問題，破壞地區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展水平。財(cái)政的環(huán)保支出在模型(4)(6)通過顯著性檢驗(yàn)，系數(shù)為正，在模型(5)系數(shù)顯著為負(fù)，表明環(huán)保力度加強(qiáng)對(duì)水資源起到保護(hù)作用，促進(jìn)用水效率提升，同時(shí)財(cái)政擴(kuò)張又能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。數(shù)字化建設(shè)在3個(gè)模型中均通過顯著性檢驗(yàn)，且系數(shù)在模型(4)(6)中為正，在模型(5)中為負(fù)，說明其不僅能直接促進(jìn)地區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展，還可以改善用水效率進(jìn)而提高水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展水平。綠色能源的系數(shù)在模型(4)(5)(6)中均通過顯著性檢驗(yàn)，表現(xiàn)為負(fù)，說明其帶來的水污染減少不能彌補(bǔ)生產(chǎn)成本上升給經(jīng)濟(jì)帶來的負(fù)面影響。能源使用效率系數(shù)只在模型(5)中通過顯著性檢驗(yàn)，系數(shù)為負(fù)，說明能源使用效率提升促使生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大，在此過程中對(duì)水資源需求擴(kuò)大，降低用水效率。其余變量未通過顯著性檢驗(yàn)。

4.2 空間計(jì)量

長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶各省市通過密布的水網(wǎng)、公路、鐵路等緊密聯(lián)系，各省市的新型城鎮(zhèn)化發(fā)展能夠通過地理渠道影響周邊地區(qū)的水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展。為了驗(yàn)證新型城鎮(zhèn)化空間上的作用，需要對(duì)公式(7)展開分析。

在空間計(jì)量之前，采用莫蘭指數(shù)驗(yàn)證各地區(qū)新型城鎮(zhèn)化和水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展是否具有空間相關(guān)性[22]，結(jié)果如表7所示。表7顯示研究期間內(nèi)新型城鎮(zhèn)化和水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的莫蘭指數(shù)均為正，且均通過顯著性檢驗(yàn)，表明長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶新型城鎮(zhèn)化和水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展存在正向的空間相關(guān)性，適合展開空間計(jì)量分析。

表7 2007—2020年水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展和新型城鎮(zhèn)化的全局莫蘭指數(shù)

本文在經(jīng)過LM、LR檢驗(yàn)以及比較Log-likelihood值后確定選用空間杜賓(SDM)模型，空間計(jì)量回歸結(jié)果如表8所示。表8同時(shí)呈現(xiàn)SAR、SEM模型結(jié)果用以檢驗(yàn)系數(shù)的穩(wěn)健性。SDM模型結(jié)果顯示空間自相關(guān)系數(shù)(rho)在1%顯著性水平下為正，說明水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展具有正向的空間溢出效應(yīng)，本地水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展水平提高有助于促進(jìn)周邊地區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系改善。空間杜賓模型結(jié)果顯示新型城鎮(zhèn)化的系數(shù)在5%顯著性水平下為正，表明某地區(qū)的新型城鎮(zhèn)化會(huì)促進(jìn)當(dāng)?shù)厮Y源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展，與模型(4)得到的結(jié)果一致，同時(shí)用水效率的系數(shù)在5%顯著性水平下為負(fù)，與模型(6)結(jié)果一致。SAR與SEM模型的結(jié)果為上述研究提供穩(wěn)健性證明。空間杜賓模型輸出的Wx系數(shù)反映某地區(qū)自變量對(duì)周邊地區(qū)因變量的影響程度。一方面，Wxlnu的系數(shù)在1%顯著性水平下為正，說明某地區(qū)新型城鎮(zhèn)化發(fā)展會(huì)提高周邊地區(qū)的水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展水平；另一方面，Wxlnw的系數(shù)在1%顯著性水平下為負(fù)，說明某地區(qū)用水效率提升改善周邊地區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展水平。可能的原因是新型城鎮(zhèn)化建設(shè)和用水效率提升對(duì)水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的促進(jìn)作用可以隨著水、人、生產(chǎn)要素和技術(shù)的流動(dòng)進(jìn)入周邊地區(qū)，此過程中清潔的水資源進(jìn)入周邊地區(qū)，帶動(dòng)周邊地區(qū)水資源環(huán)境改善，而人力資本、高質(zhì)量生產(chǎn)要素和新技術(shù)會(huì)改善流入地的經(jīng)濟(jì)環(huán)境。

表8 空間計(jì)量回歸結(jié)果

空間杜賓模型可以將變量的空間效應(yīng)進(jìn)一步分解，結(jié)果如表9所示。其中新型城鎮(zhèn)化在空間上的直接效應(yīng)、間接效應(yīng)和總效應(yīng)均通過顯著性檢驗(yàn)，系數(shù)為正，分別說明本地區(qū)新型城鎮(zhèn)化水平提升會(huì)促進(jìn)本地水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展、本地區(qū)新型城鎮(zhèn)化水平提升會(huì)促進(jìn)周邊地區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展以及長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶所有地區(qū)新型城鎮(zhèn)化水平提升會(huì)促進(jìn)某地區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展，且空間上的直接效應(yīng)與間接效應(yīng)占總效應(yīng)的比重分別為30.640 4%和69.359 6%，其中間接效應(yīng)占主要部分。可見，由于長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶各省市交通網(wǎng)密布，省際水資源、經(jīng)濟(jì)要素流通便利，新型城鎮(zhèn)化促進(jìn)水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的空間外溢性較強(qiáng)。

表9 空間杜賓模型效應(yīng)分解

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

a.長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶水資源與經(jīng)濟(jì)耦合協(xié)調(diào)度在研究期間內(nèi)呈現(xiàn)總體上升的趨勢(shì)，其均值在14年里從0.428的低水平發(fā)展到0.635的中上水平。耦合協(xié)調(diào)度多數(shù)年份里在地理上呈現(xiàn)“下游—中游—上游”依次遞減的分布特點(diǎn)，長(zhǎng)江下游的上海市、江蘇省和浙江省在研究期間內(nèi)處于領(lǐng)先發(fā)展地位，上游的貴州省處于相對(duì)落后地位。

b.長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶新型城鎮(zhèn)化發(fā)展能夠促進(jìn)地區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展水平提升，用水效率在其中起到部分中介作用，呈現(xiàn)出“新型城鎮(zhèn)化提升—用水效率提高—水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展”的影響路徑，Sobel檢驗(yàn)結(jié)果顯示中介效應(yīng)占總效應(yīng)的比重為15.193 9%。

c.莫蘭指數(shù)顯示長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展和新型城鎮(zhèn)化具有正向的空間相關(guān)性，空間計(jì)量結(jié)果顯示新型城鎮(zhèn)化對(duì)水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的促進(jìn)作用具有空間溢出性，且對(duì)新型城鎮(zhèn)化的空間效應(yīng)分解后可知空間上的間接效應(yīng)占主要地位。

5.1 建議

a.扎實(shí)推進(jìn)生態(tài)文明的新型城鎮(zhèn)化建設(shè)，提高地區(qū)城鎮(zhèn)化質(zhì)量。新型城鎮(zhèn)化建設(shè)過程中應(yīng)注重水資源保護(hù)的新要求，在新型城鎮(zhèn)化建設(shè)的同時(shí)做到擴(kuò)大綠化種植面積、擴(kuò)大集中供水覆蓋范圍、建設(shè)城市水網(wǎng)、推進(jìn)污水集中處理、建立污水排放標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范采水用水排水行為、強(qiáng)化水資源監(jiān)督管理、推進(jìn)水資源重復(fù)利用、增加水治理水保護(hù)財(cái)政投入，改善水資源環(huán)境，促進(jìn)地區(qū)水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展。

b.穩(wěn)步推動(dòng)用水效率提升，強(qiáng)化用水效率的中介作用。堅(jiān)持新型城鎮(zhèn)化建設(shè)中以技術(shù)創(chuàng)新為核心、以人力資本積累為基礎(chǔ)多種手段并舉促進(jìn)用水效率提升，發(fā)揮新型城鎮(zhèn)化建設(shè)中產(chǎn)業(yè)升級(jí)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化對(duì)用水效率提升的輔助作用，促進(jìn)工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水和生活用水效率全面提高。

c.強(qiáng)化地區(qū)聯(lián)系，推動(dòng)區(qū)域協(xié)同發(fā)展。要打通各省之間的溝通聯(lián)系渠道，加強(qiáng)長(zhǎng)江黃金水道的保護(hù)和利用，繼續(xù)建設(shè)省際公路、鐵路網(wǎng)，推動(dòng)區(qū)域一體化建設(shè)，堅(jiān)持長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶整體視角看問題，堅(jiān)持“長(zhǎng)江大保護(hù)”，鼓勵(lì)高水平發(fā)展地區(qū)輸出人才、要素和技術(shù)，推動(dòng)地區(qū)間新型城鎮(zhèn)化協(xié)同發(fā)展，推動(dòng)水資源環(huán)境整體治理，促進(jìn)水資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展全面改善。