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用水结构产业结构论文 篇1：
京津冀地区产业结构和用水结构变动关系
摘要：水资源对社会经济发展至关重要。研究产业结构和用水结构变动关系，揭示经济发展与水资源利用的内在联系，对缺水地区水资源进行合理配置，特别是对处于特殊战略地位的京津冀地区具有重要意义。利用2002-2016年北京市、天津市、河北省产业结构及用水结构数据，采用产业结构与用水结构协调度等指标对京津冀地区产业结构与用水结构的演变趋势进行了评价，并基于成分数据的线性回归方法建立了京津冀地区产业结构与用水结构的线性回归模型，进一步研究产业结构与用水结构的相关关系，结果表明：北京市第三产业增加值比重与第三产业用水比重高度相关，河北省第二产业增加值比重与第二产业用水比重之间也表现出较强的相关性。
关键词：产业结构;用水结构;指标评价;成分数据线性回归模型
Key words：industrial structure;water consumed structure;evaluation of indicators;PLS Regression
水资源与能源、环境已经成为影响我国经济社会可持續发展的三大制约性因子[1]。由于京津冀地区长期承载着巨大的经济社会功能，水资源合理利用显得尤为重要，而水资源过度开发利用已经引发一系列的生态环境问题。经济发展格局和生活方式的变化会对水资源需求产生巨大影响，不同产业部门的用水规律存在明显差异，因此研究区域产业结构和用水结构之间的变动关系，揭示经济发展与水资源利用的内在联系，对区域水资源合理配置及经济可持续发展具有重要意义。已有学者对产业结构和用水结构的关系进行了研究，研究内容主要集中在：（1）产业结构和用水结构的相关性[2-5]，如雷社平等[2]运用相关分析的理论和方法系统地研究了北京市产业结构调整与水资源需求变化之间的相关关系，刘晓霞等[4]运用协整理论和Granger因果关系法研究了山西省用水结构与产业结构变动关系;（2）产业结构和用水结构的协调性[6-9]，如袁绍军等[7]建立了评价城市产业结构偏向高耗水产业程度的方法;（3）产业用水结构变化的驱动力[10-12]，如孙才志等[12]基于拓展的Kaya恒等式建立因素分解模型，应用LMDI分解方法分析中国产业用水变化的驱动效应;（4）用水结构的模型预测[13-14]，如章平等[14]建立了产业结构演进中的用水需求对数模型，实现用水需求的短期预测。
当前对产业结构和用水结构的研究涉及全国、省、市层面，但对京津冀地区产业结构和用水结构关系的研究较少，对北京市、天津市及河北省用水规律的对比研究也有待完善。本文拟结合前人的研究经验，选择产业结构与用水结构协调度等指标反映对2002-2016年京津冀地区产业结构和用水结构的协调性，并基于成分数据的线性回归方法建立京津冀地区用水结构与产业结构之间的线性回归模型，据此研究产业结构和用水结构的相关性，对比京津冀三地产业用水差异，为京津冀地区水资源合理配置及产业结构调整提供理论支持。
1 研究方法与数据来源
1.1 产业结构与用水结构协调度
在衡量用水效率时，常用单位产出用水量等指标，但是这类指标没有考虑区域产业结构及用水结构等信息，无法对区域间用水特征进行全面的比较。为了定量描述产业结构和用水结构的用水效率特征以及两者之间的协调程度，引入产业结构偏水度、用水结构粗放度及产业结构与用水结构协调度的概念。产业结构偏水度是指一个城市或地区，其产业结构偏向单位产出耗水量多的产业的程度[7]，用水结构粗放度则是指用水结构偏向用水效率较低产业的程度[8]，计算公式如下：
1.3 研究区域与数据来源
研究区域涉及北京市、天津市及河北省，旨在对三地产业结构和用水结构的变动关系进行比较，故将三地作为三个单元分别进行研究。研究时段为2002-2016年，共计15年。2002-2016年京津冀地区产业经济数据来源于《北京市统计年鉴》《天津市统计年鉴》《河北省经济年鉴》。京津冀地区用水数据来源于《中国水资源公报》及《中国城市建设统计年鉴》。由于《中国水资源公报》中的用水数据是按照农业、工业、生活及生态四个用水部门进行统计，没有与三次产业相对应的产业用水数据。因此，已有对产业用水的研究中，多直接研究三次产业结构与农业、工业、生活部门用水结构之间的关系，或将农业用水作为第一产业用水，工业用水作为第二产业用水，将生活用水与居民生活用水量估计值之差作为第三产业用水[17]，这两种方式一定程度上低估了第三产业的用水效率。本文将农业用水作为第一产业用水，工业用水作为第二产业用水，根据统计指标解释，将《中国城市建设统计年鉴》城市供水中的“公共服务用水”与“其他用水”之和作为第三产业用水进行研究。在进行产业结构和用水结构关系的分析时，利用年度三次产业增加值占地区生产总值的比重衡量产业结构，相应的，利用三次产业用水量占产业用水总量的比重衡量用水结构。
2 产业结构与用水结构演变情况
2.1 产业结构与用水结构演变总体趋势
将北京市、天津市及河北省2002-2016年产业结构数据及用水结构数据绘制于同一图中（图1），分别用实线表示产业用水比重，用虚线表示产业增加值比重，比较三地产业结构与用水结构之间总体的发展趋势。
在产业演进过程中，京津冀三地产业结构不断优化，向着高级化的方向发展，具体表现为一二产业增加值比重的降低，第三产业增加值比重的提高，三地发展速度与发展过程存在明显不同[18]。将产业增加值比重与用水比重比较可以反映区域该产业相对于其他产业的用水效率情况，产业增加值比重高于用水比重表明与该产业以较低的用水量创造了较高的产值，即产业用水效率较高，有更强的发展潜力，并且差距越大表明用水效率越高;反之，产业增加值比重低于用水比重则表明该产业用水效率较其他产业低。产业结构与用水结构随时间的变化，可以反映区域产业用水效率的变化。北京市产业结构与用水结构演变趋势较为一致。2002-2016年北京市产业结构呈现“三二一”模式，第三产业增加值比重呈上升趋势，相应的用水比重呈上升趋势，于2010年超过第二产业用水比重，2016年超过第一产业用水比重年;第二产业增加值比重呈缓慢下降趋势，用水比重也缓慢下降;第一产业增加值比重呈缓慢下降趋势，用水比重下降。第一产业用水比重高于增加值比重，第三产业增加值比重高于用水比重，2006年以来，第二产业用水比重高于增加值比重。天津市产业结构2002-2013年呈“二三一”模式，2014-2016年呈“三二一”模式，用水结构呈现“一二三”模式，第一产业用水比重呈先上升后下降趋势，第二产业则相反。第一产业用水比重远高于增加值比重，二三产业增加值比重高于用水比重。河北省用水结构较为平稳，2002-2016年产业结构呈“二三一”模式，用水结构呈现“一二三”模式，第一产业用水比重远高于增加值比重，二三产业增加值比重高于用水比重。
2.2 产业结构与用水结构协调性分析
分别计算2002-2016年北京市、天津市、河北省的产业结构偏水度、用水结构粗放度及产业结构与用水结构协调度三个指标，计算结果见图2。2002-2006年产业结构偏水度计算结果为：0<北京市<天津市<河北省<0.5，表明区域产业结构对用水效率较低产业的偏向程度：河北省>天津市>北京市，即从产业结构角度考虑，河北省用水效率最低，天津市次之，北京市最高。同时产业结构偏水度呈降低趋势，表明三地用水效率呈不断提高的趋势，这与产业结构的不断优化有关。用水结构粗放度计算结果与产业结构偏水度一致：0.4<北京市<天津市<河北省<1，表明区域用水结构对用水效率较低产业的偏向程度：河北省>天津市>北京市，即从用水结构角度考虑，河北省用水效率最低，天津市次[CM（22]之，北京市最高。北京市用水结构粗放度呈明显降
低趋势，河北省与天津市没有明显变化趋势，表明北京的用水结构不断优化。用水结构粗放度高于产业结构偏水度，这与三次产业之间巨大的用水效率差异有关。结合产业结构偏水度和用水结构粗放度两个指标计算得到产业结构与用水结构协调度，结果表明，北京市协调程度最高，天津市次之，河北省最低，且三地协调度均呈上升趋势，表明产业结构与用水结构越来越协调。
2.3 产业用水效率变化
用水效率方面，2002-2016年北京市、天津市、河北省三次产业万元增加值用水量及万元GDP用水量见图2，其数值越小，表明用水效率越高。总体来看，2002-2016年京津冀三地三次产业及GDP的用水效率均大幅提高。第一产业方面，2004-2016年京津冀三地中河北省的用水效率最高，2016年北京市、天津市、河[HJ2.05mm]北省第一产业用水效率分别为462.2 m3/万元、544.9 m3/万元、366.5 m3/万元。第二产业方面，2002-2016年天津市用水效率最高，北京市次之，河北省最低，2016年北京市、天津市、河北省第二产业用水效率分别为7.7 m3/万元、7.3 m3/万元、14.4 m3/万元。第三产业方面，2002-2016年天津市用水效率提高速度最快，河北省次之，北京市用水效率提高较慢，2010年后天津市第三产业用水效率高于北京市和河北省，2016年北京市、天津市、河北省的用水效率分别为3.2 m3/万元、1.6 m3/万元、2.4 m3/万元。从数值上可以看出，三次产业的用水效率差距很大。GDP方面，北京市用水效率最高，天津市次之，河北省最低，2016年北京市、天津市、河北省的用水效率分別为6.4 m3/万元、10.7 m3/万元、47.7 /万元。
3 产业结构与用水结构回归分析
以2002-2016年三次产业增加值比重的成分数据作为自变量X，三次产业用水比重的成分数据作为因变量Y，经过对称Logratio变换后的自变量为V，因变量为U，利用前文介绍的方法，建立成分数据的线性回归模型。模型如下：
将经过对称Logratio变换后的自变量V（0）带入线性方程，得到因变量预测值U（0），再经对称Logratio变换的反变换得到成分数据预测值。模型对北京市、天津市、河北省用水结构的预测值与实际值之差结果见表1，2002-2016年北京市用水结构预测值误差小于5%，天津市用水结构预测值误差小于4%，河北省用水结构预测值误差小于2%，总体来看，模型的模拟效果较为合理。
偏最小二乘回归因子载荷图可以表示自变量与因变量之间的相关关系，在因子载荷图中，兩要素之间距离越近，相关性越强，反之相关性越弱[19]。标准回归系数可以将不同自变量对因变量的贡献大小进行比较，同时反映正负效应。结合偏最小二乘回归因子载荷图与标准回归系数[JP]直方图（图4），可以对产业结构和用水结构进行相关性分析，确定相关程度。
在偏最小二乘回归因子载荷图中，北京市第三产业增加值比重与第三产业用水比重距离最近，两者高度相关;其次为第一产业增加值比重和第一产业用水比重;第二产业增加值比重和第二产业用水比重相关性不明显。从标准回归系数直方图来看，北京市第一产业增加值比重对第一产业用水比重、第二产业增加值比重对二产业用水比重、第三产业增加值比重对第三产业用水比重均起到促进作用，即随着第三产业增加值比重的上升，第三产业用水比重随之增加，而随着第一产业和第二产业增加值比重的下降，其用水比重随之降低。其中第三产业的促进作用最为显著，这与产业结构中第三产业占据主导地位相关。天津市三次产业增加值比重及其用水比重距离均较远，相关性不明显。从标准回归系数直方图来看，三次产业增加值比重对用水比重的促进和抑制作用也不明显，说明除产业结构外，天津市用水结构还受其他因素影响。河北省第二产业增加值比重与第二产业用水比重距离最近，两者相关性较高;第一产业增加值比重与第一产业用水比重、第三产业增加值比重及第三产业用水比重距离较远，相关性不明显。一产业增加值比重对第一产业用水比重、第二产业增加值比重对二产业用水比重、第三产业增加值比重对第三产业用水比重均起到促进作用，其中第二产业的促进作用最为显著。
4 结论及建议
本文利用2002-2016年北京市、天津市及河北省产业结构和用水结构数据，选择产业结构与用水结构协调性等指标对京津冀地区产业结构和用水结构演变趋势进行了分析，并建立了两者的线性回归模型。
京津冀地区产业结构高级化发展的同时，用水结构也随之发生变化。从整体上看京津冀地区产业结构与用水结构的发展趋势，2002-2016年北京市第一产业用水比重高于增加值比重，第三产业增加值比重高于用水比重，2006-2016年，第二产业用水比重高于增加值比重，表明2006年以来作为北京经济重心的第三产业用水效率最高。2002-2016年天津市及河北省第一产业用水比重远高于增加值比重，二三产业增加值比重高于用水比重，表明天津市及河北省二三产业的用水效率较第一产业高。
京津冀地区2002-2016年三次产业及GDP的用水效率均大幅提高，未来产业用水的节水方向仍是通过技术升级、淘汰落后行业，不断提高各产业用水效率。三次产业中，2004-2016年第一产业用水效率河北省最高，这与河北省农业发展的规模效应有关;天津市发展呈现二三产业并重的格局，使得2002-2016年第二产业用水效率天津市最高，2010-2016年第三产业用水效率天津市最高，天津市第三产业显现出强劲的发展活力;GDP总用水效率北京市最高，反映出北京市产业结构的合理化及高级化程度最高。京津冀三地产业发展具有明显的区域特点，应利用区域优势规划设计产业集聚发展，以实现用水效率最大化。三次产业的用水效率差距很大，第一产业最低，第二产业次之，第三产业最高，逐步进行产业结构调整，使产业重心向用水效率高的第三产业过渡，是节水的根本举措。
京津冀地区产业结构和用水结构对用水效率较低产业的偏向程度均为：河北省>天津市>北京市。北京市产业结构与用水结构协调程度最高，天津市次之，河北省最低，京津冀地区的产业结构与用水结构协调程度不断提高，调整区域产业结构和用水结构是京津冀地区当前发展的重要任务，尤以河北省为重。河北省是农业大省，使得第一产业用水比重较高，但农业生产存在技术落后等问题，用水效率仍有较大的提升空间，同时河北省第三产业发展活力不足，无法以更低的耗水创造更高的产值。河北省产业结构及用水结构调整应从两方面入手，一方面大力发展节水农业，调整农作物种植结构，逐步淘汰落后工业企业，提高一二产业用水效率，另一方面与北京市、天津市进行产业合作发展第三产业，使产业结构更为合理。
通过对比模型预测值与实际值，表明成分数据的线性回归模型模拟结果较为合理。结果表明，北京市第三产业增加值比重与第三产业用水比重高度相关，随着第三产业增加值比重的提高，第三产业用水比重也相应提高，北京市第三产业占据主导地位，第三产业用水比重也于2016年跃居第一，第三产业的节水潜力值得关注;天津市三次产业增加值比重与其用水比重间的相关性均不显著，表明天津市用水结构除受产业结构影响外，还与其他因素有关;河北省第二产业增加值比重与第二产业用水比重之间表现出较强的相关性，随着第二产业增加值比重的降低，第二产业用水比重相应降低，第二产业是河北省的主导产业，但其用水效率却低于北京市及天津市，可通过逐步提高第二产业用水效率，调整产业结构，发展第三产业优化河北省用水结构。
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《南水北調与水利科技》编辑部
作者：刘洋 李丽娟
用水结构产业结构论文 篇2：
南京市产业结构与用水结构互动耦合机制及关联分析
摘 要 基于2005—2014年南京市产业结构和用水结构的相关统计数据，运用灰色关联分析方法，构建产业结构与用水结构的关联度和耦合度模型，研究南京市产业结构与用水结构的互动耦合机制及其关联性，结果表明：南京市产业结构与用水结构关联度在0.5以上，属于中等关联；产业结构对用水结构的关联序为第三产业（0.566）、第一产业（0.563）、第二产业（0.557），用水结构对产业结构的关联序为生活用水（0.696）、农业用水（0.601）、工业用水（0.582）；南京市产业结构与用水结构耦合的空间差异明显，主城区属于协调型，江宁区与六合区属于磨合型，浦口区、高淳区与溧水区属于拮抗型；南京市产业结构与用水结构的耦合度在时间上显示出阶段性波动的特点，第一阶段（2005—2007年）属于磨合时期，第二阶段（2008—2010年）从磨合转向拮抗时期，第三阶段（2011～2014年）逐渐向协调方向发展.
关键词 产业结构；用水结构；灰色关联分析；耦合度；南京市
Key words industrial structure； water utilization structure； gray relational analysis； coupling-degree； Nanjing city
南京市位于江苏省的西南部，是长三角地区的重要门户城市，属于亚热带季风气候，降水量丰富，境内河湖密布，水资源总量丰富，2014年全市水资源总量达到30.76 亿m3，但人均占有量只有374.39 m3，远远低于国际公认的人均水资源1 700 m3的警戒线[1].随着南京市城市化及产业的快速发展，南京市对水资源的需求日益增长，对当地水资源的開发利用程度也越来越高，用水结构的合理与否成为影响经济发展的重要方面.与此同时，产业结构合理与否对区域经济发展具有举足轻重的地位，产业结构的优化布局能促进资源能源等要素向各个产业合理流动，由此可见，探讨产业结构与用水结构之间的互动耦合机制及其关联程度显得尤为重要.
目前国内学者已采用多种不同的方法对多个地区产业结构与用水结构之间的关系进行研究，如云逸[2]等以北京市为例建立成分数据回归模型，证明用水结构变动与产业结构变动具有一致性；蒋桂芹[3]等以安徽省为例通过比较水资源生产率指标初步分析产业结构与用水结构之间的协调发展程度；吴丽[4]等以宁夏为例利用多目标优化模型，对产业结构与用水之间的协调进行研究，从而评价产业结构调整的合理性.相比而言，近年来对南京市水资源的研究则主要集中于水资源可持续利用和承载力等方面[5-6]，较少将其与产业结构联系起来，因此本文拟采用灰色关联度分析方法，在寻求产业结构与用水结构互动影响因素的基础上，从时空尺度上定量分析南京市产业结构与用水结构的关联程度及其变化，为合理配制水资源和优化调整产业结构提供理论依据.
1 数据来源与研究方法
1.1 数据来源及处理
鉴于统计数据的可获取性，产业结构指标的原始数据来源于《南京市统计年鉴》（2006—2015），部分市辖区的数据来自于各市辖区的统计公报，用水结构指标的原始数据均来自于《南京市水资源公报》（2005—2014），依据数据的可得性和科学性以及南京市各市辖区空间分布范围，将南京市11个市辖区分为6个区域，分别是主城区、江宁区、浦口区、六合区、高淳区以及溧水区.
1.2 指标体系构建
研究产业结构与用水结构两大系统耦合關系的一个重要方面在于构建科学合理的指标体系，本文在遵循科学性、可操作性、可比性、独立性等原则的基础上，结合文献研究成果[7-8]，同时依据南京市的实际情况，分别构建产业结构指标与用水结构指标体系（图1）.
1.3 研究方法
由于产业结构与用水结构耦合作用的交错性与复杂性，本文采用能较为全面分析两系统多因素交互作用的灰色关联度模型[9]：
在关联度矩阵的基础上分别按行或列求其平均值[11]（式（2）、（3）），再根据所求得值的大小及其对应的值域范围选取出产业结构对水资源利用最主要的影响因素，以及用水结构对产业结构调整最重要的制约因素：
2 结果分析
2.1 产业结构与用水结构互动影响机制
水资源是影响一个区域生态环境、经济发展水平和产业结构变化的重要内在资源驱动力和制约因素，同时，产业结构的优化调整有利于提高用水效率，促进水资源持续利用.产业结构系统与用水结构系统之间存在着相互促进、相互制约的关系，两者互动耦合作用主要表现在：一方面，产业结构的调整对用水结构产生巨大影响.由于各产业部门对水资源的消耗不尽相同，不同的产业发展模式会在很大程度上改变对水的需求，不合理的产业发展模式，其在发展过程中排放大量的废水、废气等污染物不可避免地会污染水体，导致水资源质量下降，用水效益降低，既不利于产业结构的进一步调整，也不利于水资源的合理开发与利用；另一方面，用水结构的变化对调整产业结构有较大影响.随着经济规模的不断扩大，用水需求随之增大，继而引起各产业部门用水结构发生变化，进一步影响产业结构的发展（图2）.
为进一步揭示两个系统之间交互耦合作用主要驱动力，将计算的关联度结果（式2和式3）进行简单的平均并排序，分别得到产业结构对用水结构产生影响的主要因素、用水结构对产业结构产生制约作用的主要因素，以及两个系统之间的耦合关系.
2.1.1 产业结构影响用水结构的主要因素 利用南京市2005～2014年的数据，计算产业结构与用水结构的关联系数，得到两系统间的关联度矩阵（表2），从表中可以看出关联度系数都在0.5以上，表明这10年间南京市产业结构与用水结构的关联性较强，产业结构对用水结构关联度最大的两个指标分别是：二、三产业结构比例X7（0.739）和万元生产总值能耗X8（0.741）.二、三产业结构比例主要反映南京市产业结构高度化的发展程度，一般来说产业结构发展程度越高，各产业部门的用水效率就越高，从而使得南京市用水结构更趋合理.万元生产总值能耗主要体现各产业部门的资源能源利用效率，万元生产总值能耗低表明资源利用效率较高，即水资源的利用效率也较高，一定程度上能够改善该城市的用水效益.第一产业增加值、第二产业增加值、第三产业增加值对用水结构的关联序为：第三产业（0.566）、第一产业（0.563）、第二产业（0.557），第三产业与用水结构关联度最高.这是因为南京市近几年来经济发展迅速，第三产业尤其是服务业等发展迅猛，其增加值已占到56%以上，第三产业用水日益增多，水资源逐渐从高耗水行业向节水行业转移，使用水结构更加合理，用水效率不断提高.同时，第一产业与用水结构关联度也较高，第一产业（主要指农业）一直是用水大户.近些年来南京市农业用水效率逐年提高，但到2014年为止，农业万元增加值用水量是工业万元增加值用水量的37.97倍，农业用水量占南京市总用水量的38%以上，第一产业仍是水资源消耗大户，其对用水结构的影响超过第二产业.
2.1.2 用水结构对产业结构发展的约束因素 由表2可知，用水结构对产业结构的关联度都在0.5以上，用水结构对产业结构关联度最大的指标是单位人口生活用水量Y4（0.696）.在农业用水、工业用水和生活用水中，生活用水与产业结构关联度最高，生活用水相对于工业用水来说，对水资源的污染程度较小，耗水量也较少，表明南京市用水结构渐趋合理，有利于促进产业结构进一步转型升级.用水结构对产业结构关联度较大的指标是：农业万元增加值用水量Y1（0.601）和单位面积农田灌溉用水量Y2（0.622），这两个指标的关联度都在0.6以上，表现出较强的关联性，农业一直是用水大户，农业的发展离不开水资源的供给，但是相对于工业和服务业来说，农业的生产效率比较低下，用水效率不高.
2.2 南京市产业结构与用水结构耦合度的空间差异
为分析南京市产业结构与用水结构耦合度的空间分布特点，以2014年为参考年，根据耦合度大小并结合南京市各区经济及产业结构发展状况，大致将南京市6大区域划分为协调、磨合和拮抗3种类型（图3）.值得说明的是，利用灰色关联方法计算出的系统关联耦合度只是相对的，并没有绝对的分类标准，一般来说，系统关联耦合度越小，表明两系统之间的关联性与制约性越弱，两系统间越协调，实际上各区域之间的耦合关系并不稳定，可能会出现反复或是受到相邻区域发展的影响，但这恰好说明了产业结构与用水结构之间的复杂性与动态性.具体分类步骤如下：首先对各区域的经济发展状况进行大致的划分，同时依据南京市本身的特点和所选指标的情况，选取人均GDP、第二产业增加值占GDP的比重、第三产业增加值占GDP的比重三项指标来反映各区域的经济发展状况；其次利用SPSS 22.0中的Hierarchical Cluster方法对上述3项指标数据进行组间聚类，得到南京市各区域经济发展分类结果，然后与耦合度划分的结果进行叠加；最后进行合并与调整，得出最终的组合类型.
（1）协调型.主要是主城区，2014年产业结构与用水结构的耦合度为0.66，属于协调型耦合区.主城区是南京市的经济与金融中心，经济总量巨大，2014年这一地区人均GDP超过13万元，第三产业比重超过70%，合理的产业发展模式使得各产业用水也趋于协调和稳定.主城区农业用水量较低，水资源主要用于居民生活服务业以及环境保护，水资源利用效益和效率高.总体上主城区产业结构与用水结构在较高水平上趋于协调，其相互间的关系很弱，因此耦合度较小.
（2）磨合型.包括江宁区和六合区，2014年这2个地区产业结构与用水结构耦合度均为0.61，属于磨合型耦合区.2014年江宁区二、三产业增加值占GDP的比重已超过95%，对外贸易和固定资产投资额较大，经济发展效益较高，同时江宁区农业用水比重低，工业用水和生活用水比重大，水资源利用效益较高，但与主城区相比，万元GDP排污量大，水资源保护投入方面也较小，用水结构不尽合理.六合区二、三产业增加值占GDP比重超过90%，与主城区相比，人均GDP、固定资产投资额以及出口贸易额较低，在整个南京市地区，六合区水资源总量最为丰富，工业用水和单位人口生活用水量大，但六合区作为南京市规划的工业园区，万元GDP排污量最大，水环境污染严重.总体上看这两个区域的产业结构与用水结构还处于适应和磨合阶段，耦合度也较小.
（3）拮抗型.包括浦口区、高淳区和溧水区，2014年这些区域的产业结构与用水结构的耦合度分别为0.74，0.72和0.70，属于拮抗型耦合区.这3个区中，浦口区经济发展速度最快，2014年浦口区二、三产业增加值占GDP的比重超过90%，但与主城区和江宁区相比，区域内人均GDP、固定资产投资额以及出口贸易额不高，万元生产总值能耗较大，用水结构中工业用水比重大，单位人口生活用水和生态环境用水比重小，用水效益较低，区内污水处理设施较落后，水质污染严重.高淳区和溧水區是南京市重要的农业基地，第一产业占有一定比例，农业万元增加值用水量和农田灌溉用水量较大，相比其他区域来说，工业用水比重不大，生活用水和生态用水比重较小，一般而言，农业较第二产业和第三产业发展缓慢，农业生产产值低，用水效率不高.因此这三个区域用水结构急需调整，而用水结构调整在很大程度上依赖于各产业部门用水量的调整与变化，尤其取决于产业结构的调整，产业结构的优化与升级会对用水结构产生直接的影响，二者之间的关联性较高，使这些区域处于产业结构与用水结构相互作用的拮抗、限制阶段，因此耦合度最大.
2.3 南京市产业结构与用水结构耦合的阶段性分析
图4是2005—2014年南京市产业结构与用水结构耦合度变化曲线图，近10年间，除2013年耦合度值略低外，其他年份都保持在0.5以上的耦合度，个别年份如2009年和2010年耦合度都达到0.7以上，表现出明显的波动性，一方面表明产业结构与用水结构耦合作用关系密切，另一方面也说明在这10年间，随着南京市经济的不断发展，产业结构与用水结构耦合的强度、协调程度等存在较明显的差别，大致可将其划分为三个阶段：第一阶段为2005—2007年，南京市产业结构与用水结构耦合度在0.52～0.61之间，两系统耦合关系处于磨合阶段.这一时期南京市经济发展速度平稳，人均GDP增长率保持在10%左右，产业结构呈现出二、三、一的模式，万元GDP排污量较大，水环境污染严重，生活用水及生态用水比重较小，用水结构不尽合理，总体上表现为产业结构与用水结构相互适应与磨合阶段.第二阶段为2008—2010年，产业结构与用水结构耦合度在0.65～0.77之间，总体趋势表现为产业结构与用水结构耦合强度逐渐提高，产业结构与用水结构耦合由磨合转向拮抗.受到2008年金融危机的影响，这一时期南京市人均GDP增长速度有所下降，固定资产投资额以及出口贸易额明显降低，经济发展显现出较大的不稳定性，进而导致产业发展陷入低谷，工业用水与生活用水比重相对减小，用水结构处于低效用水阶段，因而此阶段产业结构与用水结构表现出较高的耦合度，两系统处于拮抗阶段.第三阶段为2011—2014年，产业结构与用水结构逐渐转向协调发展.经济危机过后，南京市迎来了新的发展契机—成为2014年夏季青年奥运会的举办地，为了顺利举办青奥会，南京市积极调整产业结构，改善用水结构，取得了明显的成效：万元生产总值能耗逐渐降低，产业结构呈现出三、二、一的模式，产业结构趋于合理；2014年工业用水重复利用率达到80%以上，工业万元增加值用水、农业万元增加值用水以及万元GDP排污量逐年减少，水资源利用效率大大提高，这些变化反应出南京市产业结构与用水结构的关系逐渐从磨合向协调方向发展，由图4的耦合度曲线也可看出其耦合度值逐渐变小.根据图中曲线的走向，今后几年耦合度值也有逐渐上升的可能，其耦合关系也有可能从协调再次转向拮抗，因此今后也需要继续关注两者之间的耦合关系.
3 讨论
为促进南京市产业结构与用水结构协调发展，需要在已有“三、二、一”产业结构布局的基础上进一步调整用水结构：农业上采用喷灌、滴灌的方式，发展节水型农业；工业上不断引进新技术与新方法，提高电力、化工等高耗水产业的用水效率；同时，进一步扩大第三产业用水比重，减少第一产业用水量，提高水资源的利用效益，最终实现产业结构与用水结构协调发展.
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作者：陈晓 李景保 王飞 徐志
用水结构产业结构论文 篇3：
区域产业结构与用水协调的优化模型及评价
摘要：区域产业结构与水资源利用相互影响，相互制约，通过合理调整产业结构可有效缓解区域缺水现状。为此，提出了以经济效益、产业结构贴近度、用水量等为目标的产业结构与用水协调的多目标优化模型；针对模型构建、资源配置，决策者偏好等方面存在的模糊性，文中应用交互式模糊多目标优化算法将模型转化为模糊多目标决策模型，通过逐步缩小决策空间，最终得到决策者的满意方案；并应用灰色关联理论和耗散结构理论，分析产业结构与用水结构的灰色关联关系，计算其灰关联熵对方案集进行评价。经实例研究验证了该模型及方法的可行性，可以为区域产业结构与水资源利用的优化协调提供理论依据。
关键词：水资源；产业结构；模糊多目标优化；灰关联熵
作者：吴丽 田俊峰