漢江流域糧食生產(chǎn)用水效率及其提升路徑研究

全美霞 何美娟

(1.西藏大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，西藏 拉薩 850000；2.河海大學(xué)公共管理學(xué)院，江蘇 南京 211100)

引言

糧食是關(guān)乎我國(guó)國(guó)民生計(jì)的戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備重要資源和特殊商品[1]。水資源與糧食安全生產(chǎn)問(wèn)題一直以來(lái)受到廣泛關(guān)注。漢江上游黃金峽和丹江口水庫(kù)等是我國(guó)重要的戰(zhàn)略水源地,2018年10月由國(guó)務(wù)院辦公廳批復(fù)的《漢江生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展規(guī)劃》,使?jié)h江流域及其周邊省市迎來(lái)了實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的重大機(jī)遇[2]。

現(xiàn)有關(guān)于水資源利用效率測(cè)度的探索,國(guó)內(nèi)外學(xué)者普遍從行業(yè)(農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水和生活用水)的角度進(jìn)行研究,且研究方法多采用DEA模型和隨機(jī)前沿生產(chǎn)函數(shù)法。農(nóng)業(yè)用水效率的測(cè)算主要從2個(gè)方面進(jìn)行:基于住戶(hù)調(diào)查數(shù)據(jù)的微觀用水效率[3-5]和基于國(guó)家或省級(jí)農(nóng)業(yè)用水?dāng)?shù)據(jù)的宏觀用水效率[6-8]。其中,工業(yè)用水效率研究側(cè)重于影響因素分析[9]；對(duì)于生活用水方面的已有研究大都是針對(duì)單一具體城市生活用水的收入、水價(jià)影響進(jìn)行的定量研究[10,11]。但是,現(xiàn)有研究成果主要聚焦于對(duì)微觀層面?zhèn)€別區(qū)域的農(nóng)業(yè)水資源效率靜態(tài)評(píng)估,且對(duì)于研究區(qū)域的時(shí)間跨度較小,較少有關(guān)于宏觀層面地區(qū)的長(zhǎng)期糧食用水效率的分析,考慮到空間效應(yīng)和地域差異的研究則更甚。基于此,本文結(jié)合了Malmquist指數(shù)模型和空間計(jì)量分析,應(yīng)用DEA法對(duì)漢江流域各縣市(區(qū))糧食生產(chǎn)用水效率進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和分析,進(jìn)一步實(shí)證探討和分析糧食生產(chǎn)用水效率長(zhǎng)期變動(dòng)的空間分布與變化規(guī)律,以期對(duì)調(diào)整漢江流域湖北省內(nèi)的糧食生產(chǎn)布局、改善農(nóng)村水資源利用條件等方面提供重要數(shù)據(jù)借鑒和科學(xué)依據(jù)。

1 研究設(shè)計(jì)

1.1 指標(biāo)選取與數(shù)據(jù)來(lái)源

準(zhǔn)確衡量糧食產(chǎn)出與要素投入是本文研究的前提和關(guān)鍵。借鑒現(xiàn)有研究成果,本文選取的主要變量包括糧食產(chǎn)出,選取糧食總產(chǎn)量(t)作為糧食產(chǎn)出變量；勞動(dòng)投入,以農(nóng)業(yè)從業(yè)人員(萬(wàn)人)表示；土地投入,以糧食作物播種面積(千hm2)表示；機(jī)械投入,用農(nóng)業(yè)機(jī)械總動(dòng)力(kW)表示；化肥投入,采用化肥施用折純量(t)表示；灌溉投入,用有效灌溉面積(千hm2)表示。

本文以相關(guān)年份的《湖北省統(tǒng)計(jì)年鑒》《湖北省農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》為數(shù)據(jù)來(lái)源,均為縣市級(jí)市平衡面板數(shù)據(jù),共計(jì)500條觀測(cè)值。基于數(shù)據(jù)信息的可獲取性以及政策效應(yīng)的滯后性,將研究區(qū)間設(shè)定為2000—2019年,跨度年限共20a。各變量的描述性統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 各變量的描述性統(tǒng)計(jì)

1.2 模型構(gòu)建與空間自相關(guān)分析

本文主要是對(duì)生產(chǎn)前沿面的規(guī)模效益與技術(shù)效率進(jìn)行評(píng)估。因此,采用DEA模型十分適合用于評(píng)價(jià)漢江流域糧食生產(chǎn)用水效率問(wèn)題。

本研究主要采用全局空間自相關(guān)和局部空間自相關(guān)。全局空間自相關(guān)的主要統(tǒng)計(jì)量是莫蘭指數(shù)Ⅰ(Moran’sⅠ),計(jì)算公式:

2 實(shí)證結(jié)果分析

2.1 漢江流域糧食生產(chǎn)用水效率分析

借助MAXDEA軟件,本文測(cè)算出漢江流域湖北境內(nèi)各縣市(區(qū))的糧食生用水效率,結(jié)果如表2所示。當(dāng)效率值為1說(shuō)明該縣市(區(qū))的糧食生產(chǎn)用水效率達(dá)到有效,效率值小于1說(shuō)明該區(qū)糧食生產(chǎn)用水效率仍有可上升的空間。從測(cè)算總體結(jié)果來(lái)看,2000—2019年湖北漢江流域糧食生產(chǎn)用水效率值平均在0.6以上。從縣市視角來(lái)看,各縣市(區(qū))平均糧食生產(chǎn)用水效率為0.729,處于較有效水平；糧食生產(chǎn)用水效率一直處于有效水平的縣市(區(qū))只有竹溪縣,除竹溪縣之外用水效率處于較高水平的縣市(區(qū))有宜城市、沙洋縣、棗陽(yáng)市、應(yīng)城市、襄陽(yáng)市、京山縣、鐘祥市、竹山縣、神農(nóng)架林區(qū),生產(chǎn)率值均在0.8以上；而其余縣市(區(qū))的生產(chǎn)率值均在0.6以下,糧食生產(chǎn)用水效率處于較低水平。

表2 漢江流域湖北境內(nèi)各縣市區(qū)的糧食生產(chǎn)用水效率

2.2 糧食水資源利用效率空間差異分析

2.2.1 全局空間相關(guān)分析

本文給出了空間權(quán)值矩陣W的定義:在地理位置上相鄰的地區(qū)定義為1,反之為0。運(yùn)用該空間權(quán)重矩陣對(duì)漢江流域湖北境內(nèi)的糧食生產(chǎn)用水效率是否存在空間相關(guān)性進(jìn)行考察。將25個(gè)縣市(區(qū))的全要素生產(chǎn)率數(shù)值代入式(2),計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表3。結(jié)果顯示,Moran’sⅠ的值均在-1～1之間,且P值均小于0.05,故認(rèn)為糧食生產(chǎn)用水效率存在較為顯著的空間相關(guān)性。

表3 2000—2019年全局Moran’sⅠ指數(shù)

運(yùn)用GeoDa軟件對(duì)2000—2019年的全局相關(guān)系數(shù)Moran’sⅠ進(jìn)行了計(jì)算,結(jié)果如圖1所示。

圖1 全局莫蘭指數(shù)圖

全局莫蘭指數(shù)波動(dòng)較大,部分年份莫蘭指數(shù)為負(fù),總體上呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì)。2000—2005年,Moran’sⅠ數(shù)值從0.132下降至-0.018,且2003年Moran’sⅠ開(kāi)始降為負(fù)值；2006年Moran’sⅠ開(kāi)始回正,2006—2016年Moran’sⅠ值整體上升,從0.134升至0.202；2017年Moran’sⅠ值轉(zhuǎn)負(fù),2017—2019年Moran’sⅠ值,從-0.187升至-0.137。這表明漢江流域湖北境內(nèi)糧食生產(chǎn)的水資源利用效率的差異是具有一定的空間關(guān)聯(lián)性,并表現(xiàn)了空間依賴(lài)性和空間積聚性的差異特征。從時(shí)間序列來(lái)看,漢江流域湖北境內(nèi)的各縣市(區(qū))既存在空間正相關(guān),又存在空間負(fù)相關(guān),在總體上呈現(xiàn)逐漸增強(qiáng)的趨勢(shì)。

2.2.2 局部空間自相關(guān)分析

利用GeoDa軟件進(jìn)行局部空間自相關(guān)分析,由2000年、2006年、2012年和2019年的局部Moran散點(diǎn)圖圖2可知,第1象限(高—高)集聚的有南漳縣、應(yīng)城市、棗陽(yáng)市、鐘祥市、竹山縣,這些縣市區(qū)大部分集中在漢江流域湖北境內(nèi)的東南部；第2象限(低—高)集聚的有丹江口市、鄖西縣,這些縣市區(qū)的糧食生產(chǎn)用水效率水平低于其周邊區(qū)域；第3象限(低—低)集聚的有潛江市、神農(nóng)架林區(qū)、十堰市市轄區(qū)、天門(mén)市、仙桃市；第4象限(高—低)集聚的有沙洋縣、神農(nóng)架林區(qū)、宜城市。

圖2 局部Moran散點(diǎn)圖

2000年、2006年、2012年和2019年的LISA集聚圖如圖3所示,竹山縣一直屬于“高—高”類(lèi)型,是生產(chǎn)率較高的積聚中心；丹江口市和鄖縣屬于“低—高”類(lèi)型,這些縣市區(qū)自身用水效率水平不高,但相鄰區(qū)域的水資源利用效率較高；荊門(mén)縣和天門(mén)市基本一直為“低—低”類(lèi)型,其糧食生產(chǎn)用水效率水平較低,同時(shí)周邊區(qū)域也較低；“高—低”類(lèi)型的縣市(區(qū))有沙洋縣,該地區(qū)本身水資源利用效率水平較高,但相鄰縣市(區(qū))的水資源利用效率水平較低。

圖3 LISA集聚圖

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

糧食生產(chǎn)用水效率測(cè)算結(jié)果表明,2000—2019年湖北漢江流域糧食生產(chǎn)用水效率值平均在0.6以上,生產(chǎn)要素未得到充分有效利用,糧食生產(chǎn)用水效率有較大提高空間,且各縣市糧食生產(chǎn)用水效率水平存在區(qū)域差異。主要原因可能是湖北漢江存在著一定的要素?fù)頂D現(xiàn)象,技術(shù)創(chuàng)新存在效率投入冗余和產(chǎn)出不足的現(xiàn)象。

全局分析結(jié)果表明,2000—2019年,湖北漢江流域25個(gè)縣市(區(qū))糧食生產(chǎn)用水效率差異存在空間依賴(lài)性和空間關(guān)聯(lián)性,且其空間相關(guān)性和依賴(lài)性呈現(xiàn)波動(dòng)增強(qiáng)的趨勢(shì)。漢江流域湖北境內(nèi)糧食生產(chǎn)水平在提高,差異在擴(kuò)大,區(qū)域內(nèi)差異是總體差異的主要原因。

局部分析結(jié)果表明,各縣市(區(qū))的糧食生產(chǎn)用水效率水平在具有較為明顯空間相關(guān)性的同時(shí),存在著用水效率水平積聚分布的特征?！案摺摺眳^(qū)域主要集中在以竹山縣為主的東南地區(qū),“低—高”和“低—低”區(qū)域主要是丹江口市、鄖縣和荊門(mén)縣、天門(mén)市,荊門(mén)縣和沙洋縣為“高—低”聚集縣市區(qū)。

3.2 建議

合理配置糧食生產(chǎn)中的各資源要素,以提高要素配置效率。地方政府要通過(guò)宏觀調(diào)控等措施,保證傳統(tǒng)落后地區(qū)在新一輪資源配置中的優(yōu)先地位,實(shí)現(xiàn)資源的合理分配,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的跨越和健康發(fā)展。

加大科學(xué)技術(shù)在糧食生產(chǎn)中的投資力度。從政策入手,當(dāng)?shù)卣酱龑?duì)癥下藥地制定促進(jìn)農(nóng)業(yè)科技發(fā)展的政策,包括優(yōu)待農(nóng)民科技人才,對(duì)創(chuàng)新農(nóng)業(yè)科技的工作者給予物質(zhì)激勵(lì)；組織實(shí)施創(chuàng)新科技專(zhuān)項(xiàng),以支撐后續(xù)發(fā)展。

加強(qiáng)政府統(tǒng)籌管理,推動(dòng)各縣市區(qū)聯(lián)動(dòng),實(shí)現(xiàn)整體協(xié)調(diào)發(fā)展。按照增長(zhǎng)極理論,充分發(fā)揮糧食生產(chǎn)高效率地區(qū)對(duì)低效率地區(qū)的帶動(dòng)、輻射作用；利用現(xiàn)有的高效生態(tài)農(nóng)業(yè)新模式,打造新的區(qū)域發(fā)展增長(zhǎng)極進(jìn)而帶動(dòng)各糧食生產(chǎn)效率較低的區(qū)域,從而實(shí)現(xiàn)漢江協(xié)調(diào)發(fā)展。