基于基尼系數的惠州市用水公平性分析

李 建 芳

(惠州市華禹水利水電工程勘測設計有限公司， 廣東 惠州 516003)

近年來，水資源短缺問題在國內外受到越來越廣泛的關注[1]，如何合理分配區域有限的水資源顯得尤為重要，而用水公平性是水量分配中的關鍵問題，也是水資源可持續利用的核心問題[2-5]。目前，我國關于用水公平性文獻大多是以全國范圍或省級區域為研究區，市級區域用水公平性的研究還較少。如馬海良等[6]采用對比柱形圖、加權變異系數、基尼系數、泰爾指數等多種方法，對中國各省份水資源利用的差異性進行分析，構建用水匹配指數，通過指數矩陣對各省水資源消耗的公平性進行評價。王小軍等[7]根據我國人口、用水定額、城鎮生活用水、農村生活用水數據，計算分析了1980年—2000年我國用水基尼系數變化過程。張志果等[8]利用基尼系數評價1998年—2007年我國城鎮居民用水公平程度的變化。董路等[9]利用基尼系數、水資源消費杠桿系數和灰水承載壓力系數對1997年—2011年我國用水公平性進行分析，結果表明，時間維度上我國用水處于“相對公平”階段，空間維度上我國大部分地區屬于中高度用水不公平區域，用水總量和污染水量配置低度不公平區域多位于我國西部及部分沿海省份。章恒全等[10]從水資源稟賦、生產用水、生活用水三方面分析湖北省的用水公平性，利用基尼系數分別測算湖北省時間維度和空間維度總用水量-水資源量、生產用水量-GDP、生活用水量-人口的基尼系數。馬艷紅等[11]根據2016年山西省水資源統計數據，運用洛倫茲曲線與基尼系數的方法，繪制水資源與人口、GDP和各種用水類型的洛倫茲曲線并計算基尼系數，分析山西省水資源的匹配性。李建芳等[12]通過計算人口、國內生產總值(GDP)、參考作物蒸發蒸騰量、降水量等指標與用水量的基尼系數，評價了石羊河流域用水公平性。

我國幅員遼闊，南北差異明顯，由于氣候、資源稟賦、經濟發展程度等的不同，南方地區與北方地區在水資源量、用水水平、用水結構等方面也存在較大差異。本文選取珠三角中心城市之一的惠州市作為研究區，選擇與用水量息息相關的人口、糧食播種面積、地區生產總值(GDP)、區域水資源總量4項指標，借鑒評價收入公平的基尼系數，分別計算不同年份各單項指標與用水量的基尼系數，并繪制洛倫茨曲線，對惠州市的用水公平性進行評價。

1 用水量的影響因素分析

影響區域用水量的主要因素包括自然因素和社會經濟因素。自然因素主要包括降水、蒸發、水資源總量等；社會經濟因素包括人口、經濟規模、產業結構、收入水平、節水水平等。

考慮指標的可獲取性和便于量化，本文選擇人口、糧食播種面積、地區生產總值(GDP)、區域水資源總量四個指標評估用水公平性。人口-用水量的基尼系數反映人均用水公平性；糧食播種面積-用水量的基尼系數從自然因素和社會經濟因素兩方面反映單位播種面積用水公平性；GDP-用水量的基尼系數從社會經濟方面反映單位增加值用水量的公平性；水資源總量-用水量的基尼系數反映本地區水資源對區域發展的支撐程度以及對其他地區水資源的依賴程度。

2 研究方法與資料來源

2.1 基尼系數的內涵與劃分標準

基尼系數是指國際上通用的、用以衡量一個國家或地區居民收入差距的常用指標?；嵯禂到橛?～1之間，基尼系數越大，表示不平等程度越高。

基尼系數是赫希曼根據洛倫茨曲線(見圖1)提出的判斷分配平等程度的指標。設實際收入分配曲線和收入分配絕對平等曲線(圖1中對角線)之間的面積為A，實際收入分配曲線右下方的面積為B。并以A除以(A+B)的商表示不平等程度。這個數值被稱為基尼系數或稱洛倫茨系數。如果A為零，基尼系數為零，表示收入分配完全平等；如果B為零則系數為1，收入分配絕對不平等。收入分配越是趨向平等，洛倫茨曲線的弧度越小，基尼系數也越小，反之，收入分配越是趨向不平等，洛倫茨曲線的弧度越大，那么基尼系數也越大。

圖1洛倫茨曲線

按照國際慣例，通常把0.4作為收入分配貧富差距的“警戒線”?；嵯禂翟?.2以下，表示社會收入分配“高度平均”或“絕對平均”；基尼系數為0.2～0.3表示收入分配“相對平均”；基尼系數為0.3～0.4表示收入分配“比較合理”；基尼系數為0.4～0.5表示收入分配“差距偏大”；基尼系數為0.5以表示收入分配“高度不平均”[13]。本研究按此標準評價惠州市區域用水公平性。

2.2 基尼系數的計算方法

基尼系數有多種求算方法，如不依賴于洛倫茨曲線的直接計算法、面積法、擬合曲線法等，面積法又包括上梯形面積法、下梯形面積法、矩形面積法等[14]。本研究采用下梯形面積法[4]，將洛倫茲曲線下方的面積近似為若干梯形進行計算，其公式如下：

(1)

式中：Xi為人口、糧食播種面積、GDP、水資源總量等評估指標的累計百分比，%；Yi為用水量的累計百分比，%；i為分配對象，且當i=1時，(Xi-1，Yi-1) 視為(0，0)。

2.3 資料來源

本文通過分析惠州市近年來人口、糧食播種面積、地區生產總值(GDP)、水資源總量等4項指標與用水量的基尼系數來評價惠州市的用水公平性。

惠州市位于廣東省東南部、珠江三角洲的東北端，南臨南海大亞灣，東接汕尾市，北與韶關、河源兩市為鄰，西與廣州、東莞、深圳三市交界。行政區域在北緯22°24′～23°57′ 和東經113°51′～115°28′之間，東西寬約152 km，南北長約128 km?；葜葺牷莩菂^、惠陽區、惠東縣、博羅縣、龍門縣2區3縣，并設有兩個國家級開發區：大亞灣經濟技術開發區、仲愷高新技術產業開發區。

研究區用水量、水資源總量資料來源于2013—2017年的《惠州市水資源公報》[15]，人口、糧食播種面積、地區生產總值(GDP)資料來源于2013年—2017年的《惠州市統計年鑒》[16]。

3 結果與分析

3.1 各單項指標與用水量基尼系數計算分析

求出用水量與各指標的比值，并由小到大排序，然后計算出各指標的累計值和累計百分比、用水量的累計值和累計百分比，繪制洛倫茨曲線，并按公式(1)計算2013年—2017年各年的人口、糧食播種面積、GDP以及水資源總量四項指標分別與用水量的基尼系數。其中2017年四項指標與用水量的基尼系數結果分別見表1—表4，四項指標和用水量的洛倫茲曲線分別見圖2—圖5，其他年份不一一列出。

3.2 各單項指標與用水量的基尼系數分析

惠州市2013年—2017年各單項指標與用水量的基尼系數見圖6。

表1 2017年惠州市人口-用水量基尼系數的計算

表2 2017年惠州市糧食播種面積-用水量基尼系數的計算

表3 2017年惠州市GDP-用水量基尼系數的計算

表4 2017年惠州市水資源總量-用水量基尼系數的計算

圖2 2017年惠州市人口-用水量的洛倫茨曲線

圖3 2017年惠州市糧食播種面積-用水量的洛倫茨曲線

圖4 2017年惠州市地區生產總值-用水量

的洛倫茨曲線

從圖6可以看出，不同年份人口-用水量的基尼系數均在0.2以下，平均值為0.16，基尼系數處于“高度平均”或“絕對平均”范圍，說明惠州市各區域人均用水量差異很小，基于人口的用水量平均程度較高；不同年份糧食播種面積-用水量基尼系數在0.25左右，基尼系數處于“相對平均”范圍，說明惠州市各區域用水量與糧食播種面積分布基本一致，基于糧食播種面積的用水量相對平均；不同年份的GDP-用水量基尼系數在0.3左右，基尼系數處于“比較合理”范圍，說明惠州市各區域用水量與經濟發展水平基本協調，基于GDP的用水量分配比較公平；不同年份水資源總量-用水量基尼系數在0.29左右，基尼系數處于“相對平均”范圍，說明惠州水各區域用水量與水資源總量分布基本一致，基于水資源總量的用水量相對平均。

圖5 2017年惠州市水資源總量-用水量

的洛倫茨曲線

圖6惠州市不同年份各指標與用水量基尼系數變化曲線

3.3 用水公平性評價

從近5年四個指標與用水量的基尼系數均值比較，可以看出惠州市基于人口的用水量分配是絕對公平的，其次是糧食播種面積、水資源總量和GDP三個指標的用水量分配是相對平均的。因此，總體上惠州市不同區域的用水量分配較公平。

4 結論與建議

(1) 利用經濟學中的基尼系數對惠州市不同區域的用水公平性進行評價。結果表明，基尼系數可以較好地反映區域用水的公平性，對區域的水資源合理配置具有理論和實際意義。

(2) 惠州市各單項指標與用水量的基尼系數均在警戒線0.4以下，表明惠州市區域用水量分配較公平，這與惠州市近年來實施最嚴格的水資源管理制度密不可分，但可以看出GDP-用水量基尼系數較其他指標與用水量的基尼系數大，說明不同區域工業企業節水水平還是有差異，節水水平落后的地區還需加大力度提高用水效率。