西北干旱区作物灌溉技术效率及影响因素

水资源短缺是制约西北干旱区可持续发展的硬约束,提高作物灌溉技术效率、压缩农业灌溉用水是缓解水资源供需矛盾的可能途径之一。基于2014年张掖市农户调研数据,采用DEA-Tobit模型,分析了黑河流域中段不同类型灌区作物灌溉技术效率及其影响因素。结果表明：（1）典型灌区主要作物灌溉技术效率均存在改进空间,节水潜力较大。在其他投入保持不变的情况下,如果典型灌区主要作物灌溉技术效率达到目前的最高水平,平原灌区生产同样产量的制种玉米和大田玉米,灌溉用水可分别减少34.47%和38.15%;北部荒漠灌区生产同样产量的棉花、制种西瓜和玉米套小麦,灌溉用水可分别减少48.42%、34.82%和22.99%;沿山灌区生产同样产量的小麦、马铃薯、大麦和大田玉米,灌溉用水可分别减少14.48%、30.75%、25.50%和35.96%。（2）不同灌区之间作物灌溉技术效率的变异系数与作物种植面积占比呈负向关系,同一灌区内部种植相同作物的农户生产管理水平存在明显差异。（3）农地细碎化程度和农户耕地面积扩大会降低作物灌溉技术效率,改善耕地质量能提高北部荒漠灌区作物灌溉技术效率,增加井水灌溉会提高平原灌区大田玉米和沿山灌区作物灌溉技术效率,灌溉次数与多数作物灌溉技术效率呈“倒U型”关系,而农户耕作需求及其对风险态度的影响需结合具体情况进行判断。合理确定种植规模、加快农地空间优化,因地制宜地改善耕地质量,完善水利设施、合理使用井灌、增强河水灌溉放水的灵活性,是提升黑河流域作物灌溉技术效率的主要途径。     

中国农田水利管理效率及其农户参与性机制研究——基于随机前沿面的实证分析

为提高中国农业水资源管理效率, 实现灌溉水资源的合理配置, 农田水利管理是实现农业节水用水的必要手段。论文基于随机前沿生产函数对农田水利管理技术效率进行了评估, 运用线性非效率模型和Logistic模型分析了农户参与性机制对农田水利技术效率的影响。结果显示, 中国农田水利管理技术效率还有待于进一步提高, 在经济发展水平和自然地理特征不同地区, 实行不同的农户参与性机制, 农田水利技术效率会有较大差异。扩大农田水利非集体产权结构、 建立用水收费制度和提高农户参与式管理将有助于提高中国农业水资源利用效率。研究结果对建立不同地区符合实际情况的农户参与式管理模式, 促进中国农业水资源的可持续利用, 具有重要的实践意义和参考价值。     

山东禹城灌溉配水与调度的计算机辅助系统设计

山东禹城市水资源严重短缺，特别是黄河断流对工农业生产构成直接威胁。为缓解农业用水的供需矛盾，必须改进原有的灌溉用水管理模式，提高灌区管理水平。论文采用渠道概化模型和两级配水模型，讨论了充分来水条件下多种作物的灌溉用水管理模式，并提出灌溉配水与调度的计算机辅助系统的实现方案。这将会大大提高灌区的灌溉管理工作效率，并促进灌区的自动化管理水平。     

基于空间计量模型的河南省用水效率影响因素分析

在水资源总量约束下,提高水资源利用效率是保障缺水地区城镇化、工业化与经济社会发展的必然途径。论文以河南省地级市2000—2013年面板数据为基础,运用空间计量模型,从水资源禀赋、水资源开发利用程度、经济发展水平、城镇化水平、产业结构、用水结构、农业现代化水平、信息化水平等方面入手,对河南省用水效率的影响因素进行分析。结果表明：1）河南省地级市用水效率存在不可忽视的空间自相关特征,时空固定形式下的空间杜宾模型可以实现其最优模拟;2）河南省各地级市用水效率明显受邻近地级市用水效率的影响,其空间溢出弹性系数达到0.31;3）水资源禀赋、水资源开发利用程度对河南省各地级市用水效率产生显著的负向影响,但其空间溢出效应不明显;4）经济发展水平、城镇化发展水平、产业结构优化水平对河南省各地级市用水效率产生显著的正向影响,而且除工业化水平外,空间溢出效应十分明显;5）用水结构变化、农业现代化、信息化水平与河南省用水效率的相关关系总体不明显,河南省水资源可持续利用与全国“四化”协调发展示范区建设的关系有待进一步协调。     

中国省际水资源全局环境技术效率测度及其空间效应研究

基于省际水足迹和灰色水足迹等的面板数据,论文利用带有“非期望”产出的数据包络分析方法测度了1997-2010 年中国31 个省市区的水资源全局环境技术效率,并与未考虑“非期望”产出的数据包络分析方法测度水资源技术效率进行了对比;运用空间计量模型研究了考虑“非期望”产出的中国省际水资源全局环境技术效率和未考虑“非期望”产出的技术效率的空间效应。研究发现这两种情况下的中国省际水资源技术效率都具有显著的空间自相关性;通过LM检验和稳健LM检验,中国省际水资源技术效率存在空间依赖性和异质性,借助于空间滞后模型和空间误差模型进一步研究,发现中国省际水资源全局环境技术效率和技术效率的主要影响因素及其影响方向存在很大差异,考虑“非期望”产出的全局环境技术效率是对中国水资源利用效率一种科学合理的测度,而未考虑“非期望”产出的技术效率测度存在误导和偏差。在此基础上对中国水资源利用效率健康发展提出了相应的政策建议。     

华北地下水超采区农户节水灌溉技术认知分析——以河北省张家口市沽源县为例

目前我国华北地区面临严重的地下水超采问题,在地下水超采综合治理行动方案中明确提出要加强农业节水,调整农业种植结构。农户节水灌溉技术认知与农业节水效果密不可分,本文以河北省张家口市沽源县269份农户调查为样本,采用结构方程模型探索农户节水灌溉技术认知的内在机理。结果显示：农户个人特征、家庭生产特征、政策宣传特征和农户水资源稀缺性认知的路径系数分别为0.186、0.157、0.469和0.200。表明节水灌溉技术补助、培训和参观高效节水示范区对提升农户节水灌溉技术认知的效果显著。因此,在依靠政府技术资金支持的基础上,发现农户节水灌溉技术认知差异,制定完善的节水灌溉技术宣传推广体系,有利于提高华北地区农户采用节水灌溉技术的积极性。     

农业生产效率对农业用水量的影响

2016年中国农业用水量占用水总量的60%以上,水资源成为国家农业安全的重要保障,而影响农业用水量的因素较多。论文首先采用非期望产出的Super-SBM模型测度1998—2015年中国30个省份（西藏、香港、澳门、台湾缺少资料,未计算）的农业生产效率,再利用非参数核密度估计演示主要年份农业生产效率和农业用水量的动态变化,然后借鉴Hansen的门槛模型检验农业生产效率对农业用水量的“门槛效应”。结果表明：1）我国农业生产效率呈倒“U”型走势,省际间差异性减弱;农业用水量先下降后上升,省际间差距存在扩大的趋势。2）提高农业生产效率是降低农业用水量的有效途径,农业生产效率对农业用水量存在显著的“门槛抑制效应”,抑制强度呈“N”型走势。3）扩大粮食作物种植比例、增加农村劳动力和提高农村居民收入均能有效抑制农业用水量增加,而水资源禀赋、水利投资和耕地灌溉面积与农业用水量呈正相关性,农民受教育水平回归结果不显著。     

水分配市场化和我国的政策取向

水资源市场化配置的适宜领域 水资源配置在控制水资源过度开发、规范用水秩序、提高用水效率方面具有重要作用。较早出现的水资源配置是由于水设施或水工程提供的可利用水资源即工程水稀缺带来的用水矛盾所催生的,明晰了用水户利用工程水的权利义务和秩序,解决了工程水配置问题。在我国古代灌区出现的灌溉制度,就属此类。     

近20年淮河生态经济带粮食生产效率时空变化与影响因素

提升主产区粮食生产效率是提高粮食产量、保障粮食安全和生态安全的重要途径,也是学者、政府及农户关注的焦点。选择中国典型的粮食主产区淮河生态经济带为研究区域,构建了包括农户直接投入和政府间接投入的指标体系,借助非径向超效率模型测算了2000—2020年研究区28个地级市的粮食生产效率,并利用地理探测器分析了粮食生产效率空间差异的影响因素。结果显示:研究区域平均生产效率值在1.0附近波动,具有较大提升空间;各地之间的生产效率差距较大,但近20年呈现收敛态势;生产效率变化具有多样性,可分成7大类和11个小类;同级生产效率的地区集聚连片分布,且总体空间格局保持相对稳定;生产效率空间差异是多种因素共同作用的结果。年日照时间、人口密度和农业现代化程度是驱动空间差异的基础影响因子,其他因素解释力大小不等且存在年际变化。     

区域用水环境经济综合效率及其影响因素——基于DEA和Malmquist指数模型

仅考虑经济效益而忽略环境损害的水资源利用效率指标不能全面反映区域用水的真实效果.本文基于DEA和Malmquist指数模型,提出区域用水环境经济综合效率(WEEE)概念及其评价方法,分析了2001~2012年河南省主要地市的WEEE及其影响因素.结果表明,研究时段内水资源利用保持了较高经济效率,但环境效率相对较差并由此拉低全省WEEE平均约2%;2012年WEEE未达到DEA有效的地市水资源投入平均冗余率约为18%,COD和NH₃-N平均超排率分别约为49%和49.2%,说明这些地市存在水资源利用低效和水污染物排放较高的问题.通过分析水资源利用的全要素生产率(TFP)发现,技术变化指数在研究时段内下降了2%,是抑制WEEE增长的最主要因素.为了在水资源利用过程中取得更好的环境和经济综合效益,河南省应加大对工农业节水和水污染防治的科技投入,并在严格控制用水总量的同时进一步加强水污染物的减排工作.     

干旱缺水地区缓解水危机的途径: 水资源需求管理的政策效应

水资源短缺是制约干旱区经济发展的瓶颈因素,缓解水资源供需矛盾必须引入水资源需求管理政策。基于市场机制的价格调整和基于行政管理的数量控制是水资源需求管理的两种重要手段。论文基于分布式水资源-经济模型,在用水需求零增长、用水结构升级调整的情景下,研究了水价调整和水量控制在抑制农业用水需求中的政策效应。结果表明,因现行灌溉水价过低,农户对水价上涨不敏感,水量控制比水价调整更加有效。如果要达到相同的节水效果,水价调整政策下农户收入损失比水量控制要更大。水价调整政策下农户收入损失由于成本上涨和作物结构转换导致,水量控制政策下农户收入损失主要是作物种植规模压缩所致,两种政策均需考虑一定的利益补偿。水价调整和水量控制都会导致种植结构转换,但对区域粮食安全影响不大,对经济作物的影响较大,水价上涨会减少用水量多的作物种植,水量控制会使作物种植结构由单方水效益低的作物转向单方水效益高的作物。     

不同模式下农地整治前后土地利用效率的比较研究

论文在农户问卷调查数据的基础上,运用超效率DEA模型测算不同模式的农地整治项目区整治前后的土地利用效率以及同期未整治区土地利用效率,并采用双重差分计量模型研究了传统政府主导模式下农地整治项目区与未整治区土地利用效率的差异、农户主导模式与传统政府主导模式下农地整治项目区土地利用效率差异。研究结果表明:农地整治后,农户主导模式的农地整治项目区户均土地利用效率提高0.121 2,传统政府主导模式的农地整治项目区户均土地利用效率提高0.080 6,而同期未整治区户均土地利用效率提高0.040 1,反映出传统政府主导模式的农地整治可促进土地利用效率的提高,而农户主导模式的农地整治项目对土地利用效率的提升作用更大;农地整治对土地利用效率、农业总产值、灌溉资本投入影响显著,农户有效参与对土地利用效率、农业总产值影响显著;户主受教育程度、农业收入比例、旱涝保收耕地比例及承包地面积等对土地利用效率影响显著。据此,论文提出了相应的政策建议,为政府开展农地整治项目实施模式的创新提供决策参考。     

资源与环境双重约束下的工业用水效率——基于SBM-Undesirable和Meta-frontier模型的实证研究

我国工业用水效率低下已成为制约工业发展的资源瓶颈。论文基于中国30 个省区1999-2011 年的面板数据,利用SBM-Undesirable 和Meta-frontier 模型对共同前沿与群组前沿下各省区工业用水效率及其影响因素进行实证研究。研究结果表明,由于各省区工业用水技术水平的异质性,不同前沿下工业用水效率存在较大差异;考虑工业水污染的工业用水效率普遍较低,存在较大的效率改善空间。进一步研究发现,现行水价存在很大程度的扭曲,没有起到应有的提高水资源有效配置的作用。政策含义表明,工业用水效率不仅与地区工业发展的技术异质性有关,也和工业水污染及治理效果有关;应逐步提高现行工业水价,可仿照居民用水实行阶梯水价。     

养殖户气候适应性行为对提高养殖业生产效率的影响

气候变化给当前中国农业生产转型带来严峻挑战,从效率视角分析农户适应气候变化行为具有重要意义。本文探讨养殖户气候适应性行为与养殖业生产效率之间的逻辑关系,并基于中国五省的微观调查数据,采用倾向得分匹配方法与选择纠偏随机前沿生产函数模型（Selectivity-corrected Stochastic Production Frontier model）相结合的实证思路,分析养殖户气候适应性行为对养殖业生产效率的影响。研究表明：（1）养殖户气候适应性行为能够提高养殖业生产效率,纠正可观测因素与不可观测因素造成的选择性偏差后,适应组养殖户平均养殖业生产效率为0.618,未适应组养殖户的平均养殖业生产效率为0.551。（2）若未考虑选择性偏差,养殖户适应性行为对养殖业生产效率的影响将会错估。研究成果可为推进政府制定农户适应气候变化政策与推动农业生产转型提供有力支持。     

科尔沁沙地水资源投入对粮食生产的影响定量研究 ——以奈曼旗为例

借鉴Cobb-Douglas全要素生产函数,以粮食总产量为因变量,以包括年降水量等气候要素、 耕地面积等经济要素和化肥施用量等技术要素在内的10项投入为自变量,构建1987年至2008年期间奈曼旗农业生产投入产出模型。结果表明:①影响奈曼旗粮食总产量的关键因素为农业劳动力(t=9.44,P/=0.00)、 年降水量(t=8.33,P=0.00)和灌溉用水量(t=6.89,P=0.00)。 除农业劳动力外,其他两项因子均与水资源有关;年降水量和灌溉用水量的弹性系数均大于1,说明粮食总产量的增长倍数高于水资源投入的增长倍数,水资源的继续投入将导致粮食产出快速增长。②根据模型,农业劳动力、 灌溉用水量、 年降水量的回归系数分别为5.13、 1.55和1.46,显示当地劳动力投入及水资源投入均存在不足,单独增加某个投入要素即会导致粮食产出以更快速度增长;随着奈曼旗农业劳动力不断减少,且年降水量波动性增强且呈下降趋势,粗放式的灌溉明显加强。根据模型,其他投入要素不变、农业劳动力减少1%时,灌溉用水量增加3.31%;其他投入要素不变、 年降水量减少1%时,灌溉用水量增加0.94%。③降水的波动会导致粮食单产量的波动,而灌溉用水量在很大程度上影响了粮食单产量水平(R²=0.543);降水量的减少导致农民通过扩大播种面积来获得增产,因此降水量的年际变化和播种面积的年际变化之间呈现明显的反向变动关系。总体来讲,奈曼旗农业生产对灌溉用水的依赖程度不断加大。随着灌溉用水的持续投入,其增产作用将逐渐降低,并且对当地脆弱生态系统带来进一步的压力。     

黄河流域城市水资源利用效率测算及影响因素分析

基于数据包络法的超效率SBM模型、DEA-Malmquist指数、泰尔指数、变异系数和Tobit回归模型,对黄河流域54个地级以上城市的市辖区水资源利用效率、区域差异和影响因素展开测算和分析.结果表明：①2007-2017年,黄河流域城市水资源利用效率远未达到有效水平,82.6%的城市水资源利用效率普遍处于生产前沿面之下,存在水资源配置效率低下和资源浪费、冗余问题;城市水资源利用效率平均值由0.469缓慢波动上升为0.540,区域差异逐渐缩小,总体上呈现黄河上游 > 黄河下游 > 黄河中游的态势.②黄河上游、中游城市水资源利用全要素生产率整体处于上升阶段,下游地区城市水资源利用全要素生产率却处于下降阶段,影响黄河流域城市水资源利用全要素生产率的主要因素在于纯技术效率.③经济发展水平、产业结构等与水资源利用效率呈正相关;市场化程度、水资源禀赋与水资源利用效率的相关性不显著;水效管理政策、水污染物排放与水资源利用效率呈现较为显著的负相关关系.     

中国水资源利用效率评估及区域差异研究

水资源危机、水环境恶化已成为我国所面临的严峻挑战,对我国的水资源利用效率进行科学合理的评价,并且讨论造成区域差异的影响因素显得尤为迫切。在全要素生产框架下,将环境要素纳入到效率分析中,利用数据包络分析模型,采用省级层面统计数据,以资本、劳动力和水资源使用量为投入,以国内生产总值与废水排放量为产出,计算我国2000~2011年区域水资源利用效率。研究发现,在时间序列上,我国各省份之间的用水效率差距逐年增大;在空间上,我国的水资源利用效率存在明显的东、中、西部区域差异。进一步研究发现,产业结构、经济发展水平、水资源禀赋、水的基础设施投入对区域水资源利用效率均有显著影响,而水价并没有对水资源利用效率产生显著影响。     

农业灌溉用水经济价值及其影响因素——基于剩余价值法和陕西关中地区农户调研数据

灌溉水经济价值是农业用水定价的重要基础。根据陕西关中地区农户调研数据,采用剩余价值法计算得到小麦、玉米和苹果灌溉水经济价值均值分别为0.66 元/m³、0.84 元/m³、3.17 元/m³。以该结果作为水价调整上限与现状水价比较,小麦和玉米的水价上调空间介于0.24~0.71元/m³,苹果的水价调整空间介于2.72~3.04 元/m³之间。使用分位数模型对影响因素的研究发现：（1）仅在灌溉水经济价值较低时,农户和家庭特征以及土地分散程度有显著影响;（2）在灌溉水经济价值较高时,增强农户节水意识以及加入用水者协会将能有效提升灌溉用水经济价值;（3）粮食转为经济作物、进行农业水价综合改革在所有分位点上均呈显著正向影响。本文可为研究区域农业用水分类定价及改善用水效率提供参考。     

华北平原节水技术、灌溉用水量反弹效应与地区异质性——基于Malmquist和LMDI指数分析

很多地区节水技术的应用并未带来农业灌溉用水总量的下降。通过应用中国华北平原地级（直辖）市2000—2018年的面板数据,采用Malmquist指数和LMDI指数进行分解,测算出节水技术带来的农业灌溉用水反弹量和预期农业节水量。结果表明：中国华北平原节水技术引起的农业灌溉用水反弹效应均值为15.02%,这表明华北平原整体并未完全达到节水技术应用带来的预期农业节水量。节水技术应用放松了水资源约束,农户会扩大灌溉面积或高耗水高收益作物的种植,从而削弱节水技术的节水效果。黄河区的农业节水反弹效应程度最大,部分地区甚至会造成农业灌溉用水的增加。节水灌溉面积的增加是农业节水反弹效应的直接原因,农田灌溉水利建设投资的增加和水权市场建设的不完善则是根本原因。     

基于SWAT-WEAP联合模型的西辽河支流水资源脆弱性研究

气候变化与人类活动对水循环及水资源安全的影响是近代水科学面临的主要科学问题。以西辽河支流老哈河流域为研究区,探索了一种水文模型耦合方法(SWAT-WEAP),以水短缺量为指标,同等考虑水资源供给端与需求端,对气候变化与不同人类利用情景下水资源系统脆弱性进行定量分析,结果表明:①暖干化气候情景比暖湿化气候情景明显加剧了老哈河流域水资源系统的脆弱性,降水减少10%导致的水短缺量比降水导致10%所缓解的短缺量要多31.17%;②气候变化对流域农业灌溉用水影响最大,对城乡生活用水和工业用水影响相对很小;③老哈河流域水资源系统脆弱性的主要驱动力之一源自农业不合理灌溉,发展畜牧业、 改变种植结构与高效节水灌溉是缓解水短缺、 降低水资源系统脆弱性最为有效的措施,也是应对气候变化最为有效的方式;④基于供水端的措施(如水库)在暖干化气候时由于水资源供给来源受限,其缓解作用有所减弱。