中国城市经济与水资源利用压力的关系研究

路 宁周海光

(1.内蒙古鄂尔多斯市防汛指挥部办公室，新疆 鄂尔多斯 017000; 2.内蒙古鄂尔多斯市水利勘测设计院，新疆 鄂尔多斯 017000)

中国城市经济与水资源利用压力的关系研究

路 宁1周海光2

(1.内蒙古鄂尔多斯市防汛指挥部办公室，新疆 鄂尔多斯 017000; 2.内蒙古鄂尔多斯市水利勘测设计院，新疆 鄂尔多斯 017000)

选取2004年中国52个城市的截面数据，通过建立计量模型对其经济增长与水资源利用压力指标、水资源利用压力强度指标之间的关系进行了实证检验，并分析城市经济增长与水资源利用压力指标、水资源利用压力强度指标的发展阶段与趋势，为缓解城市水资源利用压力提供政策建议。

水资源利用压力;经济增长;环境库兹涅茨曲线(EKC)

水资源问题的实质是一个经济问题，是人们在发展经济过程中产生的。中国经济高速增长时对水资源需求产生的压力，主要来自于城市的用水和污水排放。当前很多城市存在水资源短缺、水污染严重等问题，据水利部统计，全国669座城市中有110座严重缺水，约30%的城市为水资源高度压力区，60%以上的城市人均废污水排放量超过全国平均水平，上海、北京、天津等大城市的水资源利用与经济增长之间的矛盾更加突出。如何缓解城市水资源利用与经济增长之间的矛盾，成为水资源管理与区域经济研究的主要内容。本文以环境库兹涅茨理论为基础，通过对中国城市经济增长与水资源利用压力之间的关系进行研究，为识别中国水资源经济发展态势，制订水资源经济发展政策，提供理论依据和科学指导。

1 中国城市经济与水资源利用压力的关系建立

1.1 指标选取与解释

1992年经济学家Grossman和Krueger首次提出环境与经济增长之间可能存在倒U型曲线，即环境库兹涅茨曲线(EKC)［1］。本文在实证分析中采用截面数据，主要因为EKC的形状具有截面维度的特征，即不同发展水平区域的环境——收入关系也存在倒U型差异。

在环境——收入关系的研究中，环境、经济变量的选取应满足:①能全面、准确反映整体水环境污染水平和经济增长水平的，具有一定代表性的环境、经济指标;②跨越不同发展阶段且具有一定跨度的数据序列［2］。③数据可得性［3］。按照上述要求，本文采用2004年中国52座城市的水资源利用压力指标截面数据，水资源利用压力指标采用各城市水资源压力、人均废污水排放量与相应中国平均值的比值之和。水资源利用压力从水量和水质两个方面来反映人类在利用水资源的过程中对环境的影响。收入变化用各城市人均GDP来度量，因为与GDP总量相比，人均GDP更加能够反映出真实收入水平变化对的水资源利用的影响。本文利用SPSS统计软件对2004年中国52个城市人均GDP与水资源利用压力指标进行相关性分析，相关系数r=0.648，α=0.01水平的双侧检验相关性显著，具有统计学意义。

1.2 模型构建与数据分析

利用统计软件SPSS对2004年中国52个城市人均GDP与水资源利用压力指标做出散点图，其散点图呈现出倒U型曲线特征，因此选择二次曲线模型、三次曲线模型和对数曲线模型对数据进行拟合。从拟合结果(见表1)看，三个模型均有统计学意义，但从拟合优度看，三次方曲线的拟合优度最高。然而三次方曲线较复杂，拟合优度与二次方曲线相差不大，且人均GDP大于5 738美元后，二次方曲线拟合优度较佳，故选择二次方曲线，计算可得其转折点为人均GDP13 333美元。

2 中国城市经济与水资源利用压力的关系分析

2.1 城市EKC分析

中国城市水资源利用压力指标与人均GDP之间存在EKC倒U型曲线的基本特征，其转折点位于人均GDP约为13 333美元的临界处。如图1所示，在所选取的52座城市中，仅香港和澳门越过转折点，处于EKC的下降区，其余50座城市的人均GDP均低于临界值，处于中国城市EKC的上升区，即水资源利用压力随着经济的增长而增加。除此之外，上海、北京、南京、石家庄、乌鲁木齐等5座未用于拟合曲线的城市也处于EKC的上升区，但其水资源压力指标远高于拟合值。由于各城市处于EKC的上升区，从而使得城市所属流域也处于EKC的上升区。

表1 中国城市EKC计量分析结果

图1 2004年中国城市水资源利用压力EKC

中国城市EKC反映了不同城市在相同人均GDP时，其水资源利用压力也相差较大。位于EKC曲线之上的城市水资源利用压力大，从而使得单位GDP水资源利用压力也高，反之亦然。例如，上海、苏州的人均GDP均约为6 800美元。位于EKC曲线之上的上海，其单位GDP水资源利用压力指标是位于EKC曲线之下的苏州的1.64倍。这说明，同一个经济发展阶段，位于EKC曲线之上的城市创造同样的经济财富所造成的对水资源的不利影响要大于位于EKC曲线之下的城市，水资源利用压力更大。图1所示，中国各城市间的经济发展不平衡，水资源利用压力也相差较大。位于流域上游区的城市多数处于城市EKC的起始部位，且位于EKC曲线之下，如重庆、贵阳、黄山。这些城市的经济发展相对滞后，水资源利用压力较小。位于流域中下游地区的城市多数处于城市EKC接近转折点的位置，且位于EKC曲线之上，如上海、南京、杭州、广州。这些城市的经济繁荣，但水资源利用压力过高，水资源短缺、水环境恶化等问题凸现，水资源已经成为限制该地区发展的重要因素之一。

2.2 中国城市强度EKC特征分析与比较

中国城市的强度EKC曲线簇表现为“双曲线”特征。本文将我国部分城市水资源利用压力强度EKC以幂函数拟合:y=axb。利用SPSS统计软件回归拟合表明，R2值均大于0.9，这表明城市强度EKC双曲线模型成立的条件充分。

图2 中国城市水资源利用压力强度EKC比较图

对比图2中各城市人均GDP与水资源利用压力强度拟合的EKC，各城市单位GDP产生的水资源利用压力指标均处于下降趋势，且通常在经历了急剧下降阶段后，在某个经济水平开始趋于平缓。由图中可知，在人均GDP未达到5 000美元时，单位GDP产生的水资源利用压力指标快速下降，但在人均GDP超过5 000美元以后下降速率逐渐减小。

单位GDP的水资源利用压力指标表征的是某一城市或地区的产业结构、技术水平、管理能力、政策法律实施等的综合体现，其值越低则表明上述因素越为先进。另一方面，人均GDP的大小可以表征不同的发展阶段。在单位GDP的水资源利用压力指标相同时，不同的城市处于不同的发展阶段。如在每万美元的水资源利用压力指标为a的时候，上海、北京比较发达，而西安、深圳仍处于工业化初期。而在这一阶段，其经济持续快速增长，而每万美元的水资源利用压力指标急剧下降。

同时，图2也反映了不同城市在相同经济水平下，即人均GDP相同时，其单位GDP的水资源利用压力也相差较大。例如，在人均GDP为b时，上海单位GDP的水资源利用压力最大，而西安的最低。这说明，在同一个经济发展阶段，上海创造同样的经济财富所带来的对水资源、水环境的影响要大于西安。而其他城市，如北京、深圳以低于上海的水资源利用压力强度实现了同样的GDP产出。这说明，发展中城市具有明显的“后发优势”，可以通过利用技术、采取措施管理等方式尽可能地降低水资源利用压力。由于这种现象的存在，发展中城市的强度EKC曲线有可能随人均GDP增长而日趋接近。香港与上海相比，也以低于上海的水资源利用压力强度实现了同样的GDP产出。这说明上海并没有发挥“后发优势”，其相对较晚的技术、管理水平要落后于香港几年前，甚至几十年前的水平。

可以说，图中每个点代表某一城市在特定阶段下水资源利用压力与经济发展的耦合状态。通常情况下，城市实现可持续发展的目标是:尽可能用较低的水资源利用压力实现较大的经济增长。因此，对于同一个设定的人均GDP发展目标，应使单位GDP的水资源利用压力强度尽可能地小。以上海为例，强度曲线上A点的横纵坐标的乘积ab代表该发展状态的水资源利用压力;强度曲线之下的面积代表该地区发展的整个过程中水资源利用压力的总量。显然，面积越小越符合可持续发展理念。因此，城市发展模式越理想，其强度EKC越在曲线簇的下方或越在坐标系的内侧。当前，香港的EKC强度最优，上海的EKC强度最劣。

3 结论和建议

(1)中国城市水资源利用压力指标与人均GDP之间存在EKC倒U型曲线的基本特征，其转折点位于人均GDP约为13 333美元的临界处，仅香港和澳门越过转折点，处于EKC的下降区，其余城市均处于上升区，且上海、北京、南京、杭州、广州等大城市在创造相同财富的情况下水资源利用压力过大。

(2)中国水资源利用压力的增加主要来自城市发展对水资源、水环境的需求。在同一个经济发展阶段，不同城市的单位GDP的水资源利用压力指标不同，即不同城市创造同样的经济财富所带来的对水资源、水环境的影响不同。

(3)发展中城市具有明显的“后发优势”，可以通过利用技术、采取措施管理等方式尽可能地降低水资源利用压力。建议各城市通过技术改造、管理制度创新等方式降低水资源利用压力，在经济增长的同时将对水资源、水环境的影响降到最低。

(4)城市发展模式越理想，其强度EKC越在曲线簇的下方或越在坐标系的内侧。当前，香港的EKC强度最优，上海的EKC强度最劣。建议各城市根据实际情况，加快城市发展规划和发展模式等重要专题研究，积极探索有利于水资源可持续发展的城市发展模式。

(编辑:于杰)

［1］Grossman G，Krueger A，Economic growth and environment［J］.Quarterly Journal Economics，1995，110(2):352－377.

［2］Dinda S.Environmental Kuznets Curve Hypothesis:A Survey［J］.Ecological Economics，2004，49(4):431－455.

［3］水军，包群.经济增长与环境污染——环境库兹涅茨曲线假说的中国检验［J］.财经问题研究，2006，(8):5

［4］Elisabetta Magnani.The Environmental Kuznets Curve:development path or policy result［J］Environmental Modeling＆Software，2001，16(2):157－165.

［5］路宁，刘玉龙.中国水环境污染与经济增长的关系研究［J］.环境与可持续发展，2008，(1).

AbstractEnvironmental Kuznets Curve(EKC)is the famous model of describing the relationship between environmental degradation and economic growth.Applying the econometric analysis model of the EKC，this study analyzes the relationship between per capita income and water-use-press indicator，and that between per capita income and water-use-press-Intensity indicator，and the trend of development with cross-sectional data on 52 cities in 2004.This paper presents that we can remise water use press and solve water problem by changing policies.

Key wordswater-use-press;economic growth;Environmental Kuznets Curve(EKC)

Study on the Relationship Between Water-use-press and Economic Growth of Cities in China

LU NingZHOU Hai-guang
(1.Office of Ordos City Flood Control Headquarters，Ordos Inner Mongolia 017000，China; 2.Ordos Water＆Power Consulting Engineering Institute，Ordos Inner Mongolia 017000，China)

F290;F323.213

A

1002－2104(2010)05专－0048－03

2010-06-20

路宁，主要研究方向为水文水资源，区域经济与水资源管理。

*《中国城市统计年鉴2005》，《World Development Indicators 2006》，《中国统计年鉴2006》，The World’water