第30卷第2期 辽宁师范大学学报(自然科学版 Vol 30 No. 2 年6月 Journal of Liaoning Normal University( Natural Science Edition) 文章编号:1000-1735(2007)02-0226-03 水资源短缺对大连城市产业结构的影响 盖美,车齐2,葛华 1.辽宁师范大学海洋经济可持续发展中心,辽宁大连116029; 2.辽河油田曙光采油厂审计科,辽宁盘锦110346;3沈阳大学师范学院地理系,辽宁沈阳110016) 摘要:大连是水资源严重短缺的城市,水资源短缺已成为大连市可持续发展的制约因素采用相关分析理论分析大 连市产业结构与用水量的关系,结果显示大连市第二产业与用水量的相关度最高,而第三产业与用水量的相关性较 低,认为调整第二产业是解决大连水资源紧缺的重要途径 关键词:水资源;产业结构;相关系数 中图分类号:F062.1文献标识码:A 大连是一个水资源短缺的城市,人均水资源为全国的1/4特别是金州以南地区人均水资源量仅为206m3,接近全 国平均水平的1/121.大连市水资源短缺的原因主要有:(1)水污染是造成水资源短缺的重要原因,中国科学院地理科 学与资源研究所博士贾绍风曾对水安全问题进行过实地调查,指出水污染对水资源短缺的贡献已远大于水量不足的贡 献大连市现状水环境无论地表水、地下水、近岸海域海水都受到不同程度的污染,尤其地下水和近岸海域海水水环境污 染严重,每年由于水污染造成的经济损失达数千万元,水环境巳阻碍了经济的发展;(2)开发利用条件差大连市地表径 流短小、狭窄,呈辐射状,多为独流入海.暴涨暴落的季节性河流,调储能力低.另外,降水和径流的年内分配极不均,每年 6~9月汛期;本区降水和径流的空间分布呈现由东北向西南减少的趋势,而人口和经济的分布则呈现由东北向西南递 增的趋势,水资源分布与经济的分布极不协调这就决定大连市的供水必须依靠长距离调水来解决,极不利于有限淡水 资源的充分利用使大连地区淡水资源供需矛盾更加突出;(3)水资源浪费较严重.大连工业用水效率总体水平较低 2004年大连市万元人民币工业增加值取水量为36m3,约为发达国家的2倍.在农业上,部分地区在重复着古老的灌溉 方式,土渠疏水、大水漫灌,近50%的水资源损失于蒸发和渗漏之中,每公斤粮食的耗水量为发达国家的2~3倍;(4)城 市生活污水处理率低,需要进一步提高城市污水处理能力大连市污水处理厂规化共有7座,目前只有3座:春柳河污水 处理厂,马栏河污水处理厂和付家庄污水处理厂,远远满足不了城市发展的需求,加重了水环境的污染 国内关于产业结构和水资源的关系研究,更多的关注定性研究,定量研究不足,在水资源学科中,较多地研究了区域 经济与水资源系统的关系,建立了许多有价值的模型和理论,并且在实践领域得到了较好的应用,但是,关于水资源与产 业结构关系方面的系统研究却不够深入,没有全面细致的探讨相关文献资料也很少),主要文献有栾维新(1997)通过 对大连市一、二、三产业结构及其内部结构调整与耗用淡水关系的分析,得出调整产业结构是实现区域可持续发展的主 要途径();雷社平(2004)以北京市为实例研究了产业结构调整与水资源需求变化之间的关系;张文国(2003)从宏观经 济学角度,将流域水资源的污染、浪费问题与产业结构的合理性结合起来探讨了基于水资源可持续利用的流域产业结 构分析,等因此如何从理论层面上来把握它们之间的关系,如何探讨这种关系背后的规律就成为本论文的主题 相关分析理论 相关关系是一种统计关系,是事物在各自的发展变化和运动过程中所表现出来的一种相随变动的关系或趋势.设 两变量XY均为随机变量,对X,Y的一组观察值(x,y),=1,2,……n,可以有相应的样本协方差和样本相关系数: ∑ 称为x的离差平方和 Ly称为y的离差平方和 L,x与y的离差平方和 收稿日期:2007-04-10 基金项目:辽宁省教育厅人文社会科学重点研究基地资助项目(05074);国家高技术研究发展计划(863)课题(2003AA601050) 作者简介:盖美(1971-),女,辽宁大连人,辽宁师范大学副教授,博士
第 3O卷 第 2期 2007年 6月 辽宁师范大学学报(自然科 学版) JournalofLiaoningNormalUniversity(NaturalScienceEdition) VoI．3O No．2 Jun． 2007 文章编号 ：1000—1735(2007)02—0226—03 水资源短缺对大连城市产业结构的影响 盖 美 ， 车 齐 ， 葛 华。 (1．辽宁师范大学 海洋经济可持续发展中心，辽宁 大连 116029； 2．辽河油 田 曙光采 油厂审计科 ，辽宁 盘锦 110346；3．沈 阳大学师范学院 地理系 ，辽宁 沈阳 110016) 摘 要 ：大连是水资源严重短缺的城市 ，水资源短缺 已成为大连市可持续发展的制约因素．采用相关分析理论分 析大 连市产业结构与用水量的关系 ，结果显示大连市第二产业 与用水量 的相关 度最 高，而第三 产业 与用水 量的相关性较 低，认 为调整第二产业是解决大连水资源紧缺的重要途径． 关 键 词 ：水 资 源 ；产 业 结 构 ；相 关 系数 中 圈 分 类 号 ：F062．1 文 献 标 识 码 ：A 大连是一个水资源短缺 的城 市 ，人均水资源为全 国的 1／4，特别是金州 以南地 区人 均水资 源量仅 为 206m3，接近 全 国平均水 平的 1／12[3．大连市水资源短缺 的原 因主要有 ：(1)水污染是 造成水 资源短 缺的重要 原 因．中国科 学院地理科 学 与资源研究所博士贾绍 风曾对 水安全问题进行过实地调查 ，指 出水污染对 水资源短 缺的贡献 已远大于水量 不足的 贡 献．大连市现状水环境 无论地表水 、地 下水 、近岸海域海水都 受到不 同程度 的污染 ，尤其 地下水和近岸海域海水水环境 污 染严重 ，每年 由于水污染造成的经济损失达数千万元 ，水环境 已阻碍了经济 的发展 ；(2)开发利 用条件差 ．大连 市地表径 流短小 、狭窄 ，呈辐射状 ，多为独流人海．暴涨暴 落的季节性河流 ，调储能力低．另外 ，降水和径流的年 内分配极不 均，每年 6～9月汛期；本区降水和径流 的空 间分 布呈 现由东北 向西 南减少 的趋 势，而人 口和 经济的 分布则呈 现 由东北 向西南递 增 的趋势 ，水资源分布与经济的分布极不协调 ，这就决定大连市 的供水 必须依靠长距 离调水来 解决 ，极不利 于有限淡水 资源 的充分利用 ，使大连地区淡 水资 源供需 矛盾 更加突 出；(3)水资 源浪费 较严重．大 连工业 用水 效率 总体 水平较 低 ， 2004年大连市万元人 民币工业增 加值取水量为 36ma，约为发达国家的 2倍．在农业上 ，部分 地区在 重复着古 老的灌溉 方式 土渠疏水、大水漫灌 ，近 5O 的水资源损失于蒸发和渗漏之 中，每公斤 粮食 的耗 水量为发达 国家的 2～3倍 ；(4)城 市生活污水处理率低 ，需要进一步提高城市污水处理能力．大连市污水处理 厂规化共有 7座 ，目前只有 3座 ；春柳河污水 处理 厂，马栏河污水处理厂和付家庄 污水处理厂 ，远远满足不 了城市发展 的需求 ，加重 了水环境的污染． 国内关于产业结构 和水资源 的关系研 究，更多的关注定性研究 ，定量研究 不足．在水资源学科 中，较多地研究 了区域 经济与水资源 系统 的关 系，建立 了许多有价值 的模型和理论 ，并且在实践领域得 到了较好 的应用 ．但是 ，关 于水资源与产 业结 构关 系方 面的系统研究却 不够深入 ，没有全面细致的探讨 ，相关 文献资料也 很少[2]，主要文献 有栾维 新(1997)通过 对大连市一 、二 、三产业结构及其 内部结构调整 与耗用淡水关 系的分析 ，得 出调 整产业结构 是实现 区域可持续 发展的主 要途 径 3；雷社平(2004)以北京 市为实例 ，研究 了产业结构调整与水资源需 求变化之 间 的关 系 ；张文 国(2003)从宏观经 济学角度 ，将流域水资源的污染 、浪费问题与产业 结构 的合理性结合起来 ，探讨 了基于水资 源可持续 利用 的流域产业结 构分析 ，等．因此如何从理论层 面上来把握它们之间的关 系。如何探讨这种关系背后 的规律 ，就成 为本 论文的主题． 1 相关分析理论 相关关 系是一种统计关 系 ，是事物在各 自的发展 、变化和运动过程 中所 表现 出来 的一 种相 随变动 的关 系或趋势 ．设 两变量 X，Y均为随机变量 ，对 X，Y的一组观察值(-z，Y)，i一 1，2．…… ，可 以有相应 的样 本协 方差 和样本相关 系数 ： r一 一 ∑ 为… 差平加 L 一∑ z一 L 称为 的离差平方和 L =∑ 与 的离差平方和 收 稿 日期 ：2007-04-10 基金项 目：辽宁省教育厅人 文社会科 学重点研究基地资助项 目(JO5O74)；国家 高技术研究发展计划(863)课题(2003AA601050) 作者简介 ：盖美(1971-)，女 ，辽宁大连人 ，辽宁师范大学副教授，博士． 维普资讯 http://www.cqvip.com
第2期 盖美等:水资源短缺对大迹城市产业结构的影响 227 其中,称为相关系数,且r|≤1,当|r|=1时,可以准确预测y值,此时若X不是随机变量,则Y也不是随机变 量.当r=0时,回归一点作用也没有,即用X的线性函数完全不能预测Y的变化,但这时X与Y间还可能存在着非线性 的关系.当0<r{<1时,X的线性函数对预测Y的变化有一定作用,但不能准确预测,这说明Y还受其他一些因素,包 括随机误差的影响根据相关分析理论,当相关系数0.8<r<1时,统计上认为X和Y属于高度相关,此时有回归方程: y=a+h,其中b=L,几Lm=2 从这一理论出发,若以产业结构的调整 表1大连城市人口、产业结构现状 与发展为自变量,以用水量结构为因变量,通 产值构成/% 过相关系数的测定,可以发现各产业与用水 人口/万人GDP/亿元 第一产业第二产业第三产业 量的相关程度,以及对水资源的依赖程度,以 132.24 此寻求产业的发展方向,为实现水资源的优1991254.74147.788.0853.723 化配置提供理论依据 1992257.23 175.50 40.72 1993 210.71 2数据采集 1994262.40 394.04 47.86 254.74 467.52 45.55 48.95 自20世纪90年代以来,大连市经济发展196257.23 514.47 5.92 43.2950.79 步人了一个正常稳定的发展时期,这期间经1997259.71586.127.2942.0350.68 济尤其是城市的经济发展以及需用水的变化1998262.4 649.22 89.14 42.72 规律具有典型性,但由于数据有限,因此本文 采集了1990~1998年大连城市GDP、各产2001270.68 44.1 业结构比例、总用水量及各产业用水结构等 2002273.23 1068.93 44.65 51.19 数据,利用相关分析理论分析二者之间的关 2003274.78 1242.34 45,57 50.13 系.数据见表1、2 资料来源:辽宁城市统计年鉴(2004),辽宁人民出版社 丧2大连城市第一、二、三产业用水情况表 年份第一产业 第二产业 增加值/取水量/单位增加值取增加值/取水量/单位增加值取昼用水量 取水水量 万m3 亿元 万m3水量/(m3/万元)亿元 万m3水量/(m3/万元) 7920.4 68.210090.7 147.09 2814.9 58.77 1951090 5052.6 70.810808.3 152.64 3174.1 43.24 87.011350.5 130.45 98.1 3455.5 10142.5 11386.0 3887.5 199412529.5 179.110866.0 60.66 4089.5 22.8527485 199515207.5 213 7 49.87 44189.5 30354 9863.5 41.52 4921.3 18.6430910 16675.2 217.3 301.0 5487.9 18.2332784 9973.7 293.610555.2 35,95 351.8 18.6927105 3产业与用水结构 在上述的统计表中,我们将用水量记为X,各产业用水量百分比记为(i=1,2,,同样记Y为各产业在GDP中所 占比重,有Yi(i=1,2,3),根据上述的相关分析理论和采集数据计算产业结构与用水是的相关系数 3.1第一产业与用水结构的相关度 ∑(y)-(∑x(∑y ∑y 这表明第一产业在GDP结构中所占比例与其用水量结构的关系呈负相关关系,且相关度比较微弱,就是说农业用 水与农业产值所占GDP的比重关系较弱.我们知道,农业一直是用水大户,从表3可以看出大连城市农业用水近9年来 平均每年用水占总用水量的4234%农业用水构成呈减少趋势,而第一产业增加值对国民经济的平均贡献率仅为6.21% 从第一产业GDP所占比重呈上升趋势、而耗水量比重呈下降趋势来看,说明农业用水正向着节约用水方向发展,用水效 率不断提高,取消了一些高耗水的种植业(例如水稻),大力发展节水型农业、生态农业、林牧渔业,同时将部分水资源转 移到其它产业,实现水资源的高效配置
第 2期 盖 美等 ： 水资源短缺对大连城市产业结构的影响 227 其 中，r称 为相关系数 ，且 }r}≤ 1。当 lrl一 1时，可 以准确预测 Y值 ，此时若 X不是随机变量 ，则 Y也不是 随机 变 量．当 r= 0时 ，回归一点作用也没有 ，即用 X的线性 函数完全不能预测 y的变化 ，但这 时 X与 y间还可能存在着非线 性 的关系．当 0< }r}< 1时，X的线性函数对 预测 y的变化有 一定 作用 ，但不能准确预测 ，这说 明 y还受 其他一些因素 ，包 括随机误差的影响．根据相关分析理论 ，当相关系数 0．8< r< 1时，统 计上认 为 X和 Y属于高度相关 ，此时有回归方程 ： 一 卅 6 ／LⅡ一 了 S,y一 6 从这一理论 出发 ，若 以产业 结构 的调整 与发展 为 自变量 ，以用水量结构为 因变量 ，通 过相关 系数的测定 ，可 以发 现各产 业 与用 水 量的相关程 度，以及对水资源的依赖 程度 ，以 此寻求产业的发展方 向 ，为 实现水 资 源 的优 化配置提供 理论依据H]． 2 数据采集 自2O世纪 9O年代 以来 ，大连 市经济发展 步入了一个正 常稳定 的发展 时期 ，这期 间经 济尤其是城市 的经济发展 以及需用水 的变化 规律具有典 型性 ，但 由于数据有限 ，因此本文 采集 了1990～ 1998年 大连 城市 GDP、各产 业结构 比例 、总用水量 及各 产业 用水 结构 等 数据 ，利用相关分析 理论 分析 二者 之问 的关 系．数 据见表 1、2． 表 1 大 连城 市人 口 、产 业 结 构 现状 资料来源 ：辽宁城市统计年鉴(2004)，辽宁人 民出版 社 表 2 大连城市第一 、二 、三产业用水情况表 3 产 业与用水结构 在上述的统计表中，我们将用水量记为 X，各产业用水量 百分比记 为 ( = 1，2，Jj，同样 记y为各产业 在 GDP中所 占比重 ，有 (一 】，2，3)，根据上述 的相关 分析 理论 和采集数据计算产业结构与用水 篮的相关 系数． 3．1 第一产业与用水结构 的相关度 ∑( )一(∑ )(∑ ) [∑ 。一(∑ )。][∑Y。一(∑ )。] 9× 2342．01— 55．86× 381．03 一 一 O．35 ~／L9× 16677．6— 381．03× 381．oajL,9× 354．45— 55．86×55．86j 这表 明第一产业在 GDP结构 中所 占比例 与其 用水量结构 的关系呈 负相 关关 系．且相关 度 比较微 弱，就 是说农 业用 水与农业产值所 占 GDP的比重关 系较 弱．我们知道 ，农 业一直是用水大户 ，从表 3可以看出，大连城市农业用水近 9年来 平均每年用水 占总用水量的 42．34 ，农业用 水构成呈减少趋势 ，而第 一产业增加值对国民经济的平均贡献率仅为6．21 ． 从第一产业 GDP所 占比重呈上升趋势 、而耗 水量 比重呈下降趋势来看 ，悦明农业用水正 向着节约用水方 向发展 ，用水 效 率不断提高，取消 了一些高耗水的种植业(例 如水稻)．大力发展节水 型农业 、生态农业 、林牧渔业 ，同时将 部分水 资源转 移到其它产业 ，实觋水资源 的高效配置． 维普资讯 http://www.cqvip.com
辽宁师范大学学报(自然科学版) 第30卷 3.2第二产业与用水结构的相关度 表3第一产业与用水结构计算表 同理计算得:r=0.826 这说明第二产业构成比例与用水结构高度相年代产业构成/%用水构成/% x2 38.03 33.061446.38218.68 b={a30.75=1.09,a=-11 300.82 199 8.08 26.5465.29704.568214.47 1992 41.03 回归方程为:x=-1173+1.09y 38.321683.33253.97 39.9122.091592.489187.56 这表明,大连市第二产业比重每增加1个百1994 38.812078.147284.01 分点,第二产业用水增加1.09个百分点大连城19955.50 0.252510.06275.55 市第二产业结构调整对水资源影响较大,尤其是1996 35.052721.521308.84 工业方面,一方面工业增加值逐年增加,从19901997 53.142587.126370.80 ~1998年平均增长17.6%,在产业结构中的比重 36.8038.441353.982228.14 却逐渐下降年下降376%另外一方面工业6521123433818501202 354.4516677.602342 用水量比例呈逐年下降态势,年下降率2.39%,如 附图所示 与第一产业相比,第二产业在节水和高效用水方面成80.00 绩显著,主要是通过两个手段:其一是调整工业在产业结构60 中的比重;其二是调整工业内部结构,使其结构向合理化 一用水构成 高级化发展,主要表现在;高新技术产业迅速发展,高新技40.00 产/% 术产业耗水少,无污染,并逐渐向主导产业发展;重化工行 业和一般加工业等传统工业地位下降,特别是一些高耗水 工业逐渐退出历史舞台 1988199019921994199619982000年代 3.3第三产业与用水结构的相关度 同理得:r=0.56 附图大连城市用水结构与产业结构变化图 z=0.293,a=145.85-0.293404 回归方程为:x=5.45+0.293 由此表明,大连市第三产业比重每增加1%,相应的用水结构将增加0.239%这说明第三产业的发展与水资源的相 关度较第二产业要弱,就是说发展第三产业对日益紧张的水资源压力比较小,而且产值很高;同时,第三产业内部的旅 游、环境、公用事业等产业都是符合生态需求的,对水资源有保护作用,因此,推动第三产业的发展,保持其稳定高效的增 长,将是大连城市经济发展的基本方向 参考文献: [1]盖美,田成诗大连市水资源现状及成因分析[.辽宁师范大学学报:自然科学版,2006,29(3):359-362 2]戴伯勋沈宏达,黄继忠.现代产业经济学[M].北京:经济管理出版社,2001:1-10. [3]栾维新调整产业结构实现大连市水资源可持续利用[].地域研究与开发,1997(4):46 [4]何晓光水资源对经济社会发展的影响[J.山西财经大学学报,2002(5):39-44. The influence of water resource shortage on the industrial structure in Dalian GAI Mei, CHE Qi2, GE Hua (l Sea Economic Sustaining Development Research Center of Liaoning Normal University, Dalian 116029, China; 2. Deptartment of Audit, Liaohe Oil Field, Panjin 110346, China; 3. Geography Department, Teacher Institute of Shenyang University, Shenyang 110016, China) Abstract: As one of the cities with severe shortage of water resource, water resource has been a con straint factor of sustainable development in Dalian. The relationship between industrial structure and ater consumption quantity is studied by using correlation analysis. It is concluded that the correla tion degree between the secondary industry and water resource is the highest, while that between ter tiary industry and water consumption is relatively lower. Therefore, it is important to adjust the sec- ondary industry in solving the problem of the water resource shortage. Key words: water resource; industrial structure; correlation coefficient
228 辽 宁 师 范 大 学 学报 (自然 科 学版 ) 第 3O卷 3．2 第二产业与用水结构 的相 关度 同理计算得 ：r一 0．826 这说明第二产业构成 比例与用水结 构高度 相 关 ，有 ： b一 L 300 一 1．09，口一 一 11．73 ． 82 。 ’一 ‘ 回 归方 程 为 ：z一一 11．73+ 1．09y 这表 明，大连 市第二产业 比重每增 加 1个百 分点 ，第二产业用 水增加 1．09个百 分点．大 连城 市 第二产业结构调整 对水资 源影 响较大 ，尤 其是 工业方 面，一 方面 工业 增加值 逐年 增加 ，从 1990 ～ 1998年平均增长 17．6 ，在产业结构中的 比重 却逐渐 下降 ，年下降率 3．76 ；另外一方 面，工业 用水量 比例呈逐年下降态势 ，年下降率 2．39 ，如 附 图所示． 表 3 第一产业与用水结构计算表 年代 产业 构成 ／ 用水构成 ／ z Y2 ,272 xy 与第一 产业相 比，第二产业 在节水 和高 效用水 方 面成 绩显著 ，主要是通过两个手段 ：其一是调 整工业 在产业 结构 中的比重 ；其 二是调整 工业 内部结 构 ，使 其结 构 向合理化 、 高级化发展 ，主要 表现在 ：高 新技术 产业迅 速发 展 ，高新 技 术产业耗水少 ，无 污染 ，并逐 渐向 主导产业 发展 ；重 化工 行 业和一般加工业 等传统 工业 地位下 降 ，特别 是 一些 高耗 水 工业逐渐退 出历史舞 台． 3．3 第三产业与用水结构 的相 关度 同 理得 ：r= 0．56 8O．00 60．0O 40．00 20．00 0．00 1988199019921994199619982000 年代 附 图 大 连 城 市 用 水 结 构 与 产业 结 构 变化 图 6一 一 0．293，口 一 0．293404．94 — 5．45 L 9 9 回 归 方 程为 ：z 一 5．45+ 0．293y 由此表 明，大连市第 三产业 比重每增加 1 ，相应的用水结构将增加 0．239 ，这说明第三产业 的发展 与水资源 的相 关度较第二产业要 弱，就是说 发展第 三产业对 日益 紧张 的水资源压 力 比较小 ，而且产值很 高 ；同时 ，第 三产业 内部的旅 游 、环境 、公用事业等产业都是符合生态需求 的，对水资源有保护作用 ，因此 ，推动第三产业 的发展 ，保 持其稳 定高效 的增 长 ，将是大连城 市经 济发展的基本方向． 参 考文献 ： 1-13 盖美 ，田成诗．大连市水资源现状及成因分析r-j]．辽宁师范大学学报 ：自然科学版 ，2006，29(3)：359—362 [23 戴伯勋 ，沈宏达 ，黄继忠．现代产业经济学[M3．北京 ：经济管理出版社 ，2001：I-10． [33 栾维新．调 整产业结构实现大连市水资源可持续 利用[J-I．地域研究 与开发 ，1997(4)：46—50． [43 何晓光．水 资源对经济社会发展的影响[J-I．山西财经大学学报，2002(5)：39—44． Theinfluenceofwaterresourceshortageon theindustrialstructurein Dalian GAIMei， CHEQi， GEHua。 (1．SeaEconomicSustainingDevelopmentResearchCenterofLiaoningNormalUniversity，Dalian116029，China； 2．DeptartmentofAudit，LiaoheOilField，Paniin110346，China； 3．GeographyDepartment，TeacherInstituteofShenyangUniversity，Shenyang110016，China) Abstract：Asoneofthecitieswith severe shortageofwaterresource，waterresourcehas been aconstraintfactorofsustainabledevelopm entin Dalian．Therelationship between industria1structureand waterconsumptionquantityisstudiedby usingcorrelationanalysis．Itisconcludedthatthecorrela— tion degreebetweenthesecondaryindustry and waterresourceisthehighest，whilethatbetween ter— tiaryindustryandwaterconsumptionisrelativelylower．Therefore，itisimportanttoadjustthesec— ondary industry in solvingtheproblem ofthewaterresourceshortage． Keywords：waterresource；industrialstructure；correlation coefficient 维普资讯 http://www.cqvip.com