中国区域水资源两阶段DEA绿色效率测算及提升路径研究

Based on two-stage DEA method under environmental constraints, the water resource utilization system is divided into the first stage of water resources utilization and the second stage pollutant treatment. Distinguishing pollutants at different stages of processing features, from the perspective of resources and environment constraints, and cultural development, this project proposes a new kind of water green efficiency measurement framework. The project assesses 31 provincial level administrative region in China (not including Hong Kong, Macao and Taiwan), and adopts the integrated index calculation, model building, inductive and deductive methods to measure regional water green efficiency, and uses exploratory spatial data analysis model to study the period and spatial distribution characteristics of water green efficiency, and employs the limited dependent variable Tobit spatial econometric model with considering the spatial effect factors to study mechanism of influence of water green efficiency from urbanization, industrialization, informationization, agricultural modernization, water resource endowment, open level, environmental policy influence factors analysis of regional water resources. Considering the relationship between the internal subsystem in the water resources utilization system, and combining the water system efficiency influence, this study discusses the regional water green efficiency ascension path, and then puts forward the targeted regional policy suggestions. This project studies will enrich and develop the regional water green efficiency measure and improve mechanism theory, provides the basis for the regional policy design of water green efficiency improving in China.

基于环境约束下的两阶段DEA方法，把水资源利用系统划分为第一阶段水资源利用和第二阶段污染物处理，区别污染物在不同阶段的处理特性，从资源环境约束和人文发展视角提出了一种新的水资源绿色效率测算框架。以中国31个省级行政区（不包含港澳台）为研究区域，集成指标测算、模型构建、归纳演绎等方法测算区域的水资源绿色效率；利用探索性空间数据分析技术研究中国区域水资源绿色效率的时空分布特征；采取考虑空间效应因素的受限因变量的Tobit空间计量模型，从城镇化、工业化、信息化、农业现代化、水资源禀赋、开放水平、环境政策等因素方面分析区域水资源绿色效率的影响机制；考虑水资源利用内部子系统之间的关系，利用水资源各系统效率的组合划分，探讨各区域水资源绿色效率提升路径，从而提出有针对性的区域政策建议。项目研究将丰富和发展区域水资源绿色效率测算及提升机制理论，为中国区域水资源绿色效率提升的政策设计提供依据。

水资源是经济和社会发展不可缺少的自然资源，然而目前严重缺乏且空间分配不均，提高水资源利用效率是解决中国水资源当前问题和实现可持续利用的根本出路。本项目在梳理国内外关于水资源效率研究成果的基础上，扩展水资源利用系统效率测算方法，丰富水资源效率理论体系，探究各区域水资源绿色效率的提升机制。本项目的研究方向涉及地理学、经济学、环境科学与管理学等学科门类，具有典型的跨学科属性，本质上属于资源经济地理领域的研究。.根据研究目标和主要研究内容，本项目在理论方面系统的梳理了中国区域水资源利用效率的研究基础，总结不同类型水资源利用效率模型的差异性和优缺点。在实际操作方面，首先将中国区域水资源利用系统分为两个子阶段：水资源利用阶段和污染物处理阶段，由此测度环境约束下的两阶段水资源效率；其次，重新定义了全要素水资源绿色效率，即为综合考虑生产、生态与生活产出下水资源消耗的最优值与实际值的比值，分析各省市的节水潜力与减排潜力，为政府制定节水减排政策提供科学依据；最后，为探求提升水资源绿色利用效率的路径，从实现污染物的合理排放与促进水-能-粮纽带耦合系统效率两大路径出发。一方面，利用考虑多维产出的ZSG-DEA模型测算了2000-2017年中国31个省市在水资源污染排放总量固定下的污染综合分配效率及生产、生活与生态3个维度的产出效率，并基于效率最大化原则对2017年各省市污染排放额度进行重新调整；另一方面，由于水、能源和食物资源对人类生存和社会经济发展至关重要，并且水安全、能源安全和粮食安全之间存在一种相互依存的“纽带关系”，在推动水资源绿色效率提升的过程中，水-能-粮之间的耦合纽带关系不可忽视。采用超效率网络DEA模型，测度了2005-2015年中国省际水-能-粮纽带耦合效率，研究结果可为我国水-能-粮的可持续稳定发展提供参考。依托本项目发表的研究论文可为水资源绿色效率的理解、测度和优化提供帮助，为提高用水效率和效益，实现全社会的水资源可持续利用。