农业用水效率

农业用水效率（精选十篇）

农业用水效率 篇1

以农业用水效率的高低与水资源产出效益的好坏为着手点, 立足于田间微观层面基于田间投入产出的效果关系从农业用水生产效率和灌溉用水效率两方面测算农业用水效率。这样可以从根本上提高农业用水效率, 为建设节水型社会提供现实参考。

1 农业用水效率内涵界定

效率是投入的资源和获得的结果之间的关系。农业用水效率是农业水资源利用和管理的核心和关键, 是综合反映一个区域农业种植结构是否合理、用水和节水水平的高低。

从广义上讲, 农业用水效率是指农业水资源利用的效率和效益, 即农业用水效率与水资源产出效益, 前者是其内部效果, 反映了农业水资源利用的相对水平, 后者是其外延效果, 反映了农业用水效率的绝对水平。从狭义上讲, 农业水资源被作物利用经过“水源 (自然降水和灌溉水) -输配水 (水利工程、渠道) -田间 (作物蒸发蒸腾) -作物产出”这样的过程, 在输配水渠 (管) 道、田间以及作物体内等每个环节都存在效率损失的问题。农业用水效率可以理解为输配水效率、田间用水效率 (农田尺度的灌水效率和土壤储水保水效率) 和农作物水分利用效率。因此, 农业用水效率可以概括为生产效率和灌溉技术效率。

总之, 农业水资源利用追求的目标:以最少的水量投入获取尽可能多的农作物产量和收入, 达到农业高效用水。

2 农业用水效率测算模型构建

2.1 用水效率模型设计

根据Battese和Coelli的研究成果提出SFA模型测算农业用水效率。具体计算步骤如下:

首先, 建立超越对数函数模型为:

其次, 随机生产函数中关于的测算模型。依据影响农业用水效率因素, 界定技术效率损失ui模型为:

2.2 用水效率模型指标设计与解释

2.2.1 指标设计原则。基于科学、客观、合理的宗旨来反映农业水资源利用的优劣, 在指标筛选和设计过程中遵循以下原则:

(1) 科学性原则。农业用水效率内涵的界定是筛选指标的理论依据, 所选取的各个指标必须以建立在能够反映农业用水效率特征的基础之上。

(2) 系统性原则。正确反映农业水资源在农田生产系统整体及内部各投入构成部分间相互关系的数量特征。指标必须考虑在“水资源利用-作物产出”这个水资源被利用的农业生产整体过程和涉及到影响农业用水效率因素的内在联系。

(3) 代表性原则。在筛选和设计指标时不需要面面俱到, 只需考虑具有代表性、典型性、独立性的指标, 即选择具有能够充分反映评价对象本质性特征的指标。

(4) 获取性原则。要考虑到指标值是为综合评价模型计算服务的, 而指标值的确定依托于被调查指标的基础数据, 因此要求评价指标所需要的基础数据具有易获得性, 易计量性。

2.2.2 模型指标解释。

农业用水效率可通过一些反映农田作物产量或产值、投入的成本等投入与产出效果的意义表达明确、层次结构清晰, 数据获得容易的指标来表述。指标是对待评价对象系统特征和数量的集中体现, 而系统的每个单项评价指标衡量的是整个评价对象系统不同方面的特征。指标体系又是由若干个相互联系的单项指标构成的有机系统。

随机前沿生产函数模型中涉及到的节水技术集成模式应用下的微观层面的投入产出性指标解释如下, 见表1:

根据技术效率损失模型的界定, 对农业用水效率损失的影响因素模型变量解释如下, 见表2:

2.3 灌溉技术效率测算方法

灌溉技术效率指实际亩灌水量和估计的最小亩灌水量之间的比值。灌溉技术效率采用随机前沿生产函数模型测算, 根据Reinhard et al.的研究成果以及相关研究成果, 测算灌溉用水技术效率的模型设定如下:即:

2.4 生产效率测算方法

指节水技术应用后农业生产过程中的水量投入与产出之间的关系, 经济定义为实际产量和在该节水技术下的最大可能产量之间的比值。

根据模型 (3) 和模型 (4) 设定生产效率的计算公式为:生产效率=exp (-ui)

3 结论

第一, 农业用水效率的提高是实现农业高效用水的重要环节, 为了给区域实现农业高效用水和提高农业用水水平提供现实依据, 需要对农业用水效率进行监测和测算。因此, 建立合理、科学的农业用水效率测算模型是非常必要的。

第二, 指标包括农田投入产出类、影响因素类两大类指标。该研究在分析农业用水效率的内涵及应用节水技术后投入产出之间的效果的基础上, 通过文献总结和随机前沿生产函数的研究成果, 并对各指标进行分析和筛选, 最终确定农业用水效率测算模型的指标。

摘要：提高农业用水效率已成为内陆干旱与半干旱地区农业生产、经济社会可持续发展亟待解决的问题。农业用水效率主要包含生产效率和灌溉技术效率两方面, 从经济学角度定义生产效率和灌溉技术效率。为此, 基于节水示范技术集成模式应用后, 利用随机前沿生产函数的研究成果, 构建包括亩投入、亩灌水量、亩均施肥量等8个指标的超级对数模型以及构建包含农户年龄、农户受教育程度、农户种植业收入占家庭总收入的比重等6个指标的技术效率损失模型来计算生产效率和灌溉用水技术效率。

关键词：生产效率,灌溉技术效率,农业用水效率,指标

参考文献

[1]李绍飞, 改进的模糊物元模型在灌区农业用水效率评价中的应用[J].干旱区资源与环境, 2011, (25) :175-176

[2]王晓娟、李周, 灌溉用水效率及影响因素分析[J].中国农村经济, 2005, (7) :11-12.

[3]Battese G E, Coelli T J.A Model for Technical Inefficiency Effects in a Stochastic Frontier Production Function for Panel Data[J].Empirical Economics, 1995, 20:325-332.

[4]Battese G E, Corra G S.Estimation of a Production Frontier Model With Application to the Pastoral Zone of Eastern Australia[J].Australian Journal of Agricultural Economics, 1977, 21:169-179.

[5]刘涛, 干旱半干旱地区农田灌溉节水治理模式及其绩效研究[D].南京:南京农业大学, 2009.

浅谈农业用水提升效率的策略的论文 篇2

1提高农业用水效率的必要性

1.1农业用水效率过低

我国是世界上13个贫水国之一,人均水资源占有量仅为2160m3,农业用水量约占总用水量的72%左右。可是在许多地区,可用的淡水资源越来越有限。我国灌溉用水有效率只有25%～40%左右,比发达国家低25～30个百分点;传统漫灌使每亩用水高达1000m3,比发达国家高300～400m3;我国的节水灌溉处于低水平发展阶段,先进的节水灌溉技术覆盖率不足10%。我国的水资源浪费严重,全国每年损失水资源亿m3,农业用水效率过低,尚有潜力可挖。

1.2解决人口粮食安全的需要

据预测,在2030年左右,我国人口将达到16亿,届时,需要粮食增长到6.2～6.9亿吨。为了满足这种粮食需求,灌溉面积需要发展到9.5亿亩,此时,用水量将从现状的4000亿m3增长到6650亿m3。从目前我国水资源供需状况来看,如此大量的农业水资源供给是不可能的,必须通过节水来实现。据估算,如果科学地发展节水农业,到2030年我国灌溉水的利用率达到60%～70%,水分利用率达到1.5kg/m3,即在30年内灌溉水利用效率提高30%左右。按现状4000亿m3计算,则可提高用水潜力1200亿m3,按1.5kg/m3计,可增长1.6亿吨粮食,这对于保证未来粮食安全是非常重要的。

1.3保障工业用水、城市生活用水的需要

由于工农业用水效益的差异,农业用水被大量转移为工业用水。1949年我国农业用水量约为1000亿m3,占全国总用水量的97.1%。到,该比例下降到74.5%,与此同时,工业和城市生活用水比例由2.9%上升到25.5%。如果仍以1949年的比例为基准进行估算,那么约有1206亿m3水资源被转移到工业和城市生活,其中工业用水接受了993亿m3,城市生活用水接纳了223亿m3。因此,发展节水农业,提高农业用水效率,对保障工业用水、城市生活用水是十分必要的。

1.4保护生态环境的需要

水资源短缺带来一系列的生态环境问题。一方面,由于干旱,草原、森林、湿地退化,沙漠面积不断扩展,河流、湖泊、水库等水体面积日益缩小;另一方面,由于在经济发展过程中,城市生活用水和工业用水挤占农业用水,农业用水又挤占生态用水,导致生态环境的进一步恶化。水资源的高效利用是解决生态环境问题的重要途径,其中最主要的根本性战略措施是农业节水,提高农业用水效率。

2提高农业用水效率的途径

2.1转变水资源供需观念,由供水管理演变为需水管理

传统的水资源管理可以统称为供水管理,其主要的特征是根据工农业用水需求,建立大中型水利工程来实现水资源供需平衡。供水管理的最大缺陷是忽略了用水者节水的可能性,它将水资源供需矛盾的解决寄托在水源供给上,其结果是水资源浪费和低效。必须改供水管理为需水管理。所谓需水管理就是综合运用行政的、法律的和经济的手段来规范水资源开发利用中的人类行为,从而实现对有限水资源优化配置和合理利用。它强调把水资源作为一种稀缺的商品,通过制定合理的水价,实现对现存水资源的优化利用。

2.2合理拟定农业种植结构

合理拟定农业种植结构,除要考虑包括水资源在内的各项自然条件外,还涉及某区域范围内对粮食、经济作物的市场要求。两方面因素相互影响、相互制约,情况比较复杂。显然,不同的农业种植结构直接影响到农业需水量,合理的农业种植结构应该是在基本满足某一区域范围内对粮食、经济作物的市场需求前提下的“适水型”农业种植结构。“适水型”农业种植结构,即与当地水资源条件相适应的农业种植结构。

2.3实施经济灌溉定额

所谓经济灌溉定额,即在保证农业总产量增产效益且用水效率高的前提下的灌水定额。它完全不同于目前习惯采用的丰产充分灌溉定额,后者显然并不顾及灌溉用水效率,因而是浪费水的。采用经济灌溉定额是实现农业节水的中心环节。制定经济灌溉定额,除须充分考虑不同作物生长期的需水规律外,还须考虑作物生长期间的有效降雨及前期降雨等因素的影响。同时,灌溉定额值还同灌溉保证率有关。

2.4节水产业化

用水效率的提高,仅靠单个用户的行为是难以实现的,必须通过农业节水产业化形式来实现。节水产业化包括两方面:其一是节水设备产业化,其二是服务产业化。目前,我国生产节水灌溉设备企业已初具规模,但从巨大的需求和产品质量来看,尚处于起步期。企业小而分散,产品品种单一,质量得不到保证,由于一些节水灌溉设备不过关,造成不少已建节水灌溉工程不能发挥效益,甚至报废。生产国产优质的节水灌溉设备,是提高水资源利用效率的重要环节,我们必须将其当作一件大事来抓。节水灌溉服务产业化是节水效率提高的另一重要途径,也是节水农业发展的必然趋势。目前,节水灌溉服务产业化具有市场、技术队伍和企业等有利条件,应充分利用灌区改革的机会,促进节水灌溉服务产业化。服务产业化应向综合性的技术转化,包括发展以科、工、贸相结合,产、学、研一体化的股份公司,使之具有咨询、规划、设计、营销与培训相结合为一体的经济实体,通过多种形式的综合性的服务,使节水灌溉服务产业化走上健康之路。

2.5加强多部门联合,建立水资源统一管理体制

节水农业是一个系统工程,涉及到众多方面,如农业、水利、科技、气象、城建、环保、宣传、计划等部门。所以,提高用水效率单靠某一部门难以实现,必须通过有关部门的大力协作来完成。农业部门在节水农业发展过程中具有不可替代的重要作用。水利部门的主要作用是将工程建好、管好,同时将工程经济型水利逐步转向生态经济型环境水利。目前,有关部门缺乏有效的合作机制,各自为战,致使效率低下,难以发挥最大效益。所以,我们应该做到:(1)设立综合协调机构,从组织上为部门的联合创造条件;(2)按项目管理的办法联合有关部门组织实施,有关部门的联合采用项目管理办法进行;(3)制订多部门参与的可行的节水农业规划,节水农业发展必须有一个切实可行的规划,并且将此规划作为有关部门工作的重要组成部分;(4)充分重视发挥地方部门的联合效益。地方是节水的真正主力,只有充分发挥地方各部门的积极性,才能事半功倍。

2.6充分发挥农民的节水积极性

提高农业用水效率,离不开用户的参与,一切技术和措施最终通过用户的实践来实现,用户是提高节水效率的主体,其行为和素质在某种程度上决定节水效率的.提高。因此,建立用户参与管理决策的民主管理机制是节水环节不可缺少的重要因素之一。同时,也必须对农业灌溉水价进行改革,充分发挥价格的杠杆作用,用经济手段来促进节水。否则,广大农民节水积极性就无法调动起来。

2.7大力发展节水农业,采用先进的输水、节水技术

推行合理的灌溉制度,积极培育耐旱新品种,充分利用天然降水,尽量减少作物对灌溉用水的需要。要因地制宜地选择节水灌溉技术,经济实力强、灌溉水源稀缺的地区宜发展喷灌或微灌,经济实力弱的地区则考虑采取简易的田间节水灌溉技术;灌溉经济作物、果树、蔬菜等产值高的作物,可采用喷灌或微灌;灌大田作物宜选择渠道防渗或低压管道输水;连片种植又实行规模经济管理的,可考虑喷灌;而高扬程灌区节水即节能,宜选择喷灌或微灌。如实行喷灌和微灌,每亩可分别节水300m3和700m3;如果渠系利用率提高25%,全国每年可节水1000亿m3。

2.8开发既节水又高产的施肥、培肥技术

“以肥调水”技术是提高水资源利用效率的重要手段。研究结果表明,作物的产量与温度、光照、水分、肥料等因素有密切关系。在其他因素不变的条件下,作物的需水量与肥力相互耦合,呈现出规律性变化关系。在一些地区,特别是干旱或半干旱地区,水分是影响作物生长的主要因素,因此,可以通过以肥调水,提高农业用水利用效率。各地区应该根据实际情况,寻求“以肥调水”的最佳方案,大力提高水资源的利用效率。

3结语

浅析提高农业用水效率的途径和措施 篇3

[关键词] 节水农业；用水效率；途径和措施

一、提高农业用水效率必要性

1.用水效率过低，有潜力可挖

我国农业用水量占总用水量的73.4%，农业灌溉用水的利用系数只有0.3～0.4，与发达国家O.7～0.9相差0.4～0.5：农作物水分生产率平均1kg/m3，与以色列2.32kg/m3相差一倍以上。从GDP用水效益看，美国1990年GDP用水效益为10.3美元/m3，1989年日本为32.4美元/m3，我国1995年用水效益为10.7元/m3，只有美国的1990年1/8，日本1989年的1/25，农业节水潜力很大。

2.解决和实现“粮食安全”的需要

据有关粮食安全评价，目前我国粮食安全低于美国、加拿大、澳大利亚和法国，高于世界平均水平。如考虑我国庞大的人口群和水土资源供给状况，未来我国粮食安全水平同现在相比有可能下降。据预测，在2030年左右，我国人口将达到16亿高峰，届时，需要粮食增长到6.4～7.2亿t。为了满足这种粮食需求，灌溉面积需要发展到9.0亿亩，此时，用水量将从现状的4000亿m3增长到6650亿m3。从目前我国水资源供需状况来看，如此大量的农业水资源供给是不可能的，必须通过节水来实现。

3.逐步改善生态环境的需要

目前，我们的生态环境从整体上来看，还处于不断恶化阶段，因水资源短缺、水污染等现象而带来的生态环境问题不容忽视。改善生态环境问题是一个社会综合问题，需从行政、法律、技术、工程等多方面入手，其中实现农业节水，提高农业用水效率是一项的根本性战略措施。目前农业用水占全国总用水量的73.4%，并且80%以上为大水漫灌。提高农业用水效率能有效地改善生态环境。

二、提高农业用水效率的途径

1.转变水资源管理观念，由供水管理为需水管理

传统的水资源管理可以统称为供水管理，其主要的特征是根据工农业用水需求，建立大中型水利工程来实现水资源供需平衡。供水管理的最大缺陷是忽略了用水者节水的可能性，它将水资源供需矛盾的解决寄托在水源供给上，其结果是水资源浪费的增加和低效。必须改变供水管理为需水管理。所谓的水资源需水管理就是综合运用行政的、法律的和经济的手段来规范水资源开发利用中的人类行为，从而实现对有限水资源优化配置和合理利用，它强调把水资源作为一种稀缺的经济资源，对水资源的优化利用应着眼于现存的水资源供给，而不是自发的向新的供水能力投资以满足未来的水的需求。

2.调整技术服务形式，由单项技术为综合技术

提高农业用水效率决非一项或几项工程措施所能实现，而要形成一套节水农业技术体系。首先是充分利用当地水资源，包括降水、地表水、地下水、土壤水和劣質水资源化。在工程措施方面，大中型区灌区改造应以骨干渠道防渗、井渠结合，渠系配套和平整土地为节水灌溉的基础，再加上灌溉技术的改进，提高水的利用率。在农艺措施方面，首先是结合当地自然、资源和经济条件，进行农业生产结构的调整，推行节水灌溉制度和节水栽培措施，减少农作物蒸发蒸腾，增加产量，提高水的利用效率。在节水管理方面，按流域统一管理地表水和地下水，改革管理体制和机制，建立科学的水价政策促进节水。

3.加强部门协作，由各自为政变多部门联合

节水农业是系统工程，涉及到农业、水利、科技、气象众多部门，提高用水效率必须通过有关部门的大力协作来完成。一是设立综合协调机构，从组织上为部门的联合创造条件；二是按项目管理的办法联合有关部门组织实施；三是制订多部门参与的节水农业规划。如辽宁调兵山市5年发展喷管3.5万亩，实现了增产增收，促进了农业现代化。但对小麦后期喷灌易倒伏和灌浆不饱满，需要农业部门联合，采用矮杆抗倒伏和灌浆效率高的品种及栽培技术，才能达到节水增产的目的。

4.提高农业用水效率，需要发挥农民的积极性

提高农业用水效率，离不开农民的参与实践，因此建立农民参与管理决策的民主管理机制是节水不可缺少的环节。目前，一种新型的经济自立灌排区的水管理机制值得借鉴。它是在水利界限清晰、相对独立的灌排区上建立旨在逐步减少并最终消除对政府财政依赖、按照市场经济体制自主经营、独立核算、经济上自负盈亏、管理与服务相结合的、强调民众参与的、非赢利的经济实体，主要模式是供水公司+用水者协会。江苏、安徽试点基本实现了自我管理、自动维修、自主供水、自发交费、按方结算的有效管理机制，调动了农户参与管理的积极性，效果很好。

5.减少无效蒸发

降低无效蒸发是提高农业用水效率的重要技术途径，具体是减少土壤蒸发和作物奢侈蒸腾。为减少土壤蒸发，目前比较成熟技术是采用地膜覆盖和秸秆覆盖。地膜覆盖不仅具有增温保湿、保墒提墒、改善土壤理化性质的作用，而且可以促进种子萌发，促进作物早出苗、出壮苗且早熟高产。秸秆覆盖是一种资源丰富、发展前景广阔的技术，具有改土培肥、保持水土和增产效果明显的特点，据有关实验，砂壤质和中壤质连续覆盖后，土壤有机质由0.88%、0.94%增至1.06%和1.17%，农田冬闲期秸秆覆盖减少土壤蒸发48%。

6.调整种植结构，开发培育节水高产品种

由于品种差异，作物水分利用效率（WUEkg/mm．亩）存在较大的差别，有关资料表明，通过调整作物布局，建立适应抗逆型种植制度，一般可使农田整体WUE提高0.15～0.26kg/m3，增产15%～30%。根据区域和种植区的实际情况，调整和优化种植结构，对提高农田整体水分利用效率非常有利。节水抗旱高产品种的培育是提高作物产量的重要途径，也是提高农业用水效率的不可缺的举措。目前已经初步完成了小麦、水稻、玉米等作物品种染色体基因图的绘制，实现作物基因重组成为可能，这可将一些品种抗旱和增产有效结合，避免抗旱不增产或增产不抗旱的情况。

7.节水高产施肥、培肥技术

研究结果表明，作物的产量与温度、光照、水分、肥料等因素有密切关系，在其他因素不变的条件下，作物的需水量与肥力相互耦合，呈现出规律性变化关系。在一定的范围内，作物的产量与肥料水平呈现正相关关系，水分利用效率却表现出倒U型，最大的水分利用效率WUE值并非出现在超高肥阶段，而是出现在高肥区。这一规律给我们的启示是，通过调节土壤肥力可以获得较大的水分利用效率WUE值。由于在一些地区，特别是干旱或半干旱地区，水分是影响作物生长主导限制因子，因此，可以通过以肥调水，提高农业用水利用效率。

8.大力推进节水灌溉制度

节水灌溉制度是农业高效用水的基础，它针对农作物的生理特点，通过灌溉和农艺措施，调节土壤水分，对农作物的生长发育实施促、控结合，以获得最佳经济产量的灌溉方式。各种农作物不同发育阶段对水分的需求有很大差异，并非全生长期都要求土壤湿润才能稳产高产。以冬麦为例，如冬前生长旺盛，分蘖已达到产量要求的成穗数，则在春季返青的拔节前期不应灌水，以抑止无效分蘖，减少水分和养分的无效消耗。中国农业科学院农田灌溉所在山西夏县的试验结果表明，冬小麦浇3水（127m3／亩）处理，亩产256.41kg，浇5水（220m3/亩）处理，亩处理272.4kg，仅低5.9%，但节水93m3/亩，水分利用效率提高0.24～0.28kg/m3。

9.积极探索农业节水高新技术

节水农业的发展和效益的提高最终依靠科学进步来实现。它包括分子生物学技术、信息技术、精准农业技术、化学节水技术、新材料技术、自动化管理技术、灌溉新技术以及低水耗高产农业的综合技术等。以化学节水中黄腐酸（FA）为例，它是一种理想的抗旱剂，它以黄腐酸为主要原料，并配以植物所需的30多种元素生产出的旱地龙，已经在全国推广1000多万亩，使用此产品可使作物增产10～15%，节水20%～30%，投入产出比为1：15，经济作物则达1：20以上。

四、结语

提高农业用水效率是关系到21世纪中国人能否解决16亿人口的重大问题，为实现粮食安全和加快现代化农业，提高农业用水效率势在必行。

参考文献

[1]农业用水危机与粮食安全对策．农业技术经济，1999（2）

[2]节水农业是缓解我国21世纪水危机途径，见：陈万金等主编，21世纪中国农业，江西科技出版社，1998

[3]节水农业是提高用水有效性的农业，农田水利与小水电，1995（1）

[4]水资源价值论．北京：科学出版社，1998

华北地区农业用水效率分析 篇4

1 指标体系和研究方法

1.1 资料数据来源

通过整理, 获取华北地区及省、市总用水量、农业用水量、有效灌溉面积、粮食灌溉用水量等相关数据, 及地级行政区的农业产值和产量等社会经济指标见表1。

2000年以来, 全国相继实施了灌区续建配套与节水改造项目、农业综合开发水利骨干工程建设、牧区节水灌溉示范项目等, 灌溉条件明显改善, 节灌意识不断增强, 水的利用效率逐年提高。在保障粮食稳产增产的同时, 农业用水增加态势得到控制并呈现逐年下降趋势, 农业节水取得了一定成效。

注:以上数据来自:《2012年中国统计年鉴》

2012年华北地区耕地1 565.56万hm2, 其中有效灌溉面积953.62万hm2。农田灌溉用水量338.1亿m3, 为全区域各行业用水大户, 占到华北地区总用水量的74.1%;粮食产量稳中有升, 达到了7 036.7万t。

1.2 指标体系

农业用水的评估指标较多, 遵循合理性、动态性、可比性、定量化和可获得性等原则, 从中选取5个具有代表性的指标, 形成此次农业用水效率评估指标的基本集。

667 m2平均灌溉用水量:粮食作物用水量/有效灌溉面积, m3/667 m2;水分生产率:粮食总产量/粮食作物用水量, kg/m3;灌溉水有效利用系数, %;农业用水比例:农业用水量/总用水总量, %;万元农业产值用水量:粮食作物用水量/粮食产值, m3/万元。

其中水分生产率有多种含义, 广义的水分生产率指单位水资源量在一定的作物品种和耕作栽培条件下所获得的产量或产值, 是衡量农业生产水平和农业用水科学性与合理性的综合指标[2], 是区域自然条件利用状况充分与否的重要指标。农业万元产值用水量对应粮食产值, 是反映农业用水在产出方面经济与否的重要参考, 灌溉水利用系数是指在一次灌水期间被农作物利用的净水量与水源渠首处总引进水量的比值。它是衡量灌区从水源引水到田间, 吸收利用水的过程中利用程度的一个重要指标, 是评价农业水资源利用, 指导节水灌溉以及节水改造健康发展的重要参考。

1.3 研究方法

对比分析法:通过对农业万元产值用水量与农业总产值、农业用水量区域变化、亩均灌溉用水量区域差异分析, 为确定各地区整改措施提供技术依据。

灌溉水有效利用系数计算方法:鉴于各省市灌区数量较多, 拟选择具有代表性的样点灌区进行测算对比, 以样点灌区的平均值代表不同区域的平均灌溉用水有效利用系数, 并以其测算成果为基础, 由点到面分析估算不同规模、不同类型、不同工程状况与管理水平灌区的灌溉用水有效利用系数, 用来推算全区域的有效利用系数。目前, 华北地区内, 大多数灌区仅仅有渠系水利用系数资料, 因此, 文中所提及分析的灌溉水利用系数, 仅指技术灌溉利用系数。

将根据部分省市灌区对比其他省份灌区试验测算的结果, 结合各灌区所在地的作物种植结构、气候地理条件、土壤组成以及工程设施、灌溉方式和技术等具体条件, 分析选用田间水利用系数。在已知区域的田间水利用系数、渠系水利用系数的前提下, 区域灌溉水有效利用系数平均值参照下述中公式计算。

其中, ηw省指全省市区灌溉用水有效利用系数平均值;指全省市年净灌溉用水总量, 万m3;WQ省指全省市区年毛灌溉用水总量, 万m3。

2 分析与结果

2.1 农业用水效率现状分析

以2011年华北5省及地级行政区耕地面积、有效灌溉面积、粮食产量、灌溉用水量、降水量基础数据为依据, 参照农业用水有效率评价指标体系对农业用水效率评估指标计算结果列于表2。

2.1.1 农业及用水量基本情况

2011年全区域平均农业用水比例为57.45%, 为各行业用水大户。从各地区来看河北、内蒙古农田灌溉用水量占当地的总用水量的比例超过70%, 而其中河北省最高, 达到了74.23%, 比华北区域平均水平高出17个百分点, 用水量巨大, 是地地道道的农业用水大省;天津、山西两个地区都在40%~60%之间;北京地区的农业用水所占比例最少, 仅为30.77%。由此可以看出, 测算区域内的大部分地区农业用水比例偏高。

注:灌溉水利用系数数据来自:《全国灌溉用水有效利用系数测算分析》

2.1.2 农田亩均灌溉用水量

2 0 1 1年华北区域平均农田亩均灌溉用水量185.22 m3, 高出全国平均水平128 m3。从各个区域来看, 因地形地势、气候条件、种植结构、水资源条件和作物组成等影响, 各区域间差异较大。总体上来说, 均亩灌溉水量的普遍偏高是农业用水效率不高的突出表现。华北地区是我国的重点缺水区域, 区域粮食种植结构以小麦、玉米为主, 根据农作物需水量, 亩均灌水量还有很大的改进空间。

2.1.3 水分生产率

水分生产率有多种含义, 广义上来说降水利用率越高, 水分生产率越高;同时, 区域内水的重复利用率越高, 水分生产率越高[3]。基于以上概念, 计算得出华北地区各地级行政区农业总水分生产率。

计算结果表明, 2011年华北各地区水分生产率为1.62~3.63 kg/m3, 华北地区各省市均值为2.56 kg/m3, 用水效率总体水平较高, 但地区间存在的差异较大。全国平均粮食产量大约为3 kg/m3, 而世界上先进水平的国家 (如以色列) 平均单方灌溉水粮食产量达到3.5~5.0 kg/m3, 由此可见, 全区域内的平均水分生产率达不到全国的平均水平, 也更远远低于发达国家的水平, 华北地区的农业用水效率仍有较大的提升空间。各省市按水分生产率的大小可划分为三种类型:第一类型水分生产率低于2.00kg/m3, 以北京最为典型;第二类型介于2.00~3.00kg/m3, 主要以天津、内蒙古为代表;第三种类型高于3.00 kg/m3, 河北、山西均高于全国平均水平。

2.1.4 万元农业产值用水量

2011年华北地区万元农业产值用水量2 901.91 m3, 从表2中可见各地区间相差悬殊其区域分布与亩均用水量的分布空间上基本一致, 总体表现出从东南到西北增大的地域分布特征。反映出万元农业产值用水量与区域内的自然资源条件密切相关, 灌溉用水量较多而降水较少的地区万元农业产值用水量较大, 进一步说明了想要降低万元农业产值的用水量, 必须加大区域内农业种植结构的优化调整。

2.1.5 灌溉水有效利用系数

整个华北地区2011年, 根据资料《全国灌溉用水有效利用系数测算分析》, 从中获取了华北五省的灌溉水有效利用系数。2011年中央一号文件《中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定》提出, “十二五”期间, 我国农田灌溉水有效利用系数提高到0.55以上。从测算结果来看, 华北区域内2011年的平均灌溉水有效利用系数为0.58, 高于全国的平均水平。从各地区来看, 津京冀灌区工程设施相对完好, 渠系水量损失小, 灌溉水有效利用系数均高于0.60;山西省地区, 经过近些年的灌区配套续建和节水改造, 灌溉效率提高, 灌溉水有效利用系数也达到0.58, 高于全国平均水平;内蒙古地区由于受灌溉条件及技术、水资源条件等因素的影响, 灌溉水利用效率相对较低, 有效利用系数仅为0.43[4], 是全区域中灌溉用水有效利用系数最低的地区。

2.2 农业用水效率改革分析

近年来, 从各地区667 m2平均灌溉用水量变化来看, 呈现出地区间差异较大, 总体的趋势。节水试点的制定、农业用水效率红线控制指标、现状结合预测、灌区农田节水技能的推广, 使得667 m2平均用水量下降明显, 基本接近甚至低于全国平均的水平[5]。

考虑到地区间的差异, 针对各地具体情况, 对相应指标做出修正, 如内蒙古、山西等地对于灌溉水利用系数不高的现状可以通过节水型社会建设的不断深入, 农田水利基础设施改造力度的加大, 种植结构的优化调整来解决。针对以上数据分析, 提出对策如下。

第一, 要建立与各省市水资源状况相适应的节水型农业结构, 倡导规模化农业生产。分析万元产值用水量这一指标可以看出, 在地域较广, 农地规模较大较为规整的地区, 由于生产条件高, 资源规模利用率高, 农业用水所带来的经济效益更明显。

随着现代化农业发展模式的不断推行与改进, 小农经济已不适应现代农业的可持续发展要求, 倡导农业的规模化生产是未来我国区域农业发展的必然选择。农业的规模化将有利于农业水资源的整合和农业用水效率的提高;此外, 规模化的农业生产便于对农户进行集中的培训, 提高农民的农业生产技术, 在根本上保障粮食的高产稳产。

第二, 推广某些地区相对落后的农业节水技术, 改变传统大水漫灌的灌溉方式, 尤其是在华北这样水资源紧缺的地区, 推行滴管、喷灌等新型节水技术。分析发现, 各地区虽然综合灌溉水利用系数均处在较高效水平。但调查显示区域内万亩以上灌溉区域固定渠道防渗长度的所占比例为24.7%, 这其中还包括干支渠防渗长度, 所占比例为35.2%。由此可见, 我国的节水灌溉工程的建设主要还是以渠道防渗为主, 其次才是低压管道, 对于喷、微灌的节水工程作为高效的节水技术, 在我国各农区的灌溉面积中所占的比例还是很小的。

2011年中央一号文件《中共中央国务院关于加快水利改革发展的决定》提出, “十二五”期间, 我国农田灌溉水有效利用系数提高到0.55以上, 由此可见, 我国的灌溉水利用效率还比较低, 与发达国家相比还存在很大的差距[6]。

第三, 要严格落实总量控制、定额管理制度, 从制度上保障节水理念的贯彻实施。

从分析中看出, 除河北、山西水分生产率较高外, 北京、天津、内蒙古单方农地水分生产率过低, 然而这些区域为区域政治经济文化中心, 人口集中, 承载着较大的区域功能, 水分生产率低, 很大程度上影响着地区水资源的合理分配与利用, 甚至影响粮食蔬菜供应保障。而华北农区农业生产灌溉方式以引水灌溉为主, 水分利用率较低, 很大程度是由农户用水观念, 用水方式造成的。

从组织形式、运行模式、绩效评估等多方面来完善相关的制度变革, 制定有效的激励机制, 使农民真正参与到灌溉管理中来, 让农户能够对水价的制定、水利设施的管护、剩余水权的转让拥有真实有效的话语权和决定权, 让农民在节约用水、科学用水的生产过程中得到真正的实惠, 从实处, 从根本上提升用水效率, 提高区域灌溉用水效率。

3 结语

基于水资源管理现状并参照全国平均发展水平提对华北地区各省、市农业用水状况进行对比分析, 认识到必须以节水型社会建设为契机, 全面推进全省农业节水工作, 降低农业灌溉用水所占比重, 实现水资源的可持续利用, 保证粮食安全, 推动区域各产业稳健发展。

摘要：根据华北五省2012年农业各类用水量及相应产值、产量数据为基础, 选取反映农业用水效率的5项指标, 分析了农业用水效率现状。运用农业用水效率评估的方法, 对农田亩均灌溉用水量、灌溉水有效利用系数、水分生产率农业用水比例、万元农业产值用水量进行计算、对比分析, 结果表明:整个华北地区的水分生产率为2.56, 农田亩均灌溉用水量为185 m3, 灌溉水有效利用系数为0.58;总体表现为用水效率较低, 且地区间差异较大, 基于此, 并考虑综合因素, 提出了华北五个省级行政区农业用水效率提高的相应改革措施。

关键词：农业用水,用水效率,改革方向,华北地区

参考文献

[1]许新宜, 刘海军, 王红瑞等.去区域气候变异的农业水资源利用效率研究[J].中国水利, 2010, 663 (21) :12-15.

[2]许新宜, 王红瑞, 刘海军等.中国水资源利用效率评估报告[M].北京:北京师范大学出版社, 2010.

[3]李远华, 赵金河, 张思菊等.水分生产率计算方法及其应用[J].中国水利, 2001, (8) :65-66.

[4]吴建民, 高焕文.甘肃河西走廊水资源供需分析及耕作节水研究[J].农业工程学报, 2006, (3) :36-39.

农业用水效率 篇5

二0一四年三月编制

一、水权

（一）水权的概念

一种观点认为，水权是指水资源的所有权和使用权； 另一种观点认为，水权仅指水资源使用权； 还有一种观点认为，水权是包括水资源的所有权、使用权在内的多项权利组成的一组权利；

关于水权的概念，很难达成统一。但是，为了更好的研究水权制度，完善我国水权制度体系，有必要对水权概念作一统一界定。我国学者黄锡生认为，水权是指国家、单位和个人对水的物权和取水权。水物权就是国家、单位或个人基于对资源水(水资源)和产品水的占有、使用、收益和处分的权利，水物权可分为资源水(水资源)物权和产品水物权两类。取水权是指取水主体依法直接从地下、江河、湖泊等水资源中取水的权利，是一种准物权。取水权可分为法定取水权和特许取水权。

水权是一种长期独占水资源使用权的权利，是水资源所有权与使用权分离的结果，是一项建立在水资源国家或公众所有的基础上的他物权，是在法律约束下形成的、受一定条件限制的用益权。

（二）水权的属性

1.可分解性

水权是一组权利集合体，可分解为不同的权利，如汲水权、引水权、蓄水权、排水权、航运权等一系列权利。

2.有限性

水权的有限性包括两个方面含义：一是水权的客体是水资源，受到水资源有限性的制约；二是水权受到社会经济发展、技术水平等多因素的制约。

3.排他性

水权作为产权的一种，在理论上具有排他性，但是由于水权排他性的成本非常高，在现实社会中，常常被弱化。

4.可转让性

从水权的概念和内涵来看，水权是可以进行转让和交易的。但是目前，水权是否可转让在很大程度上取决于不同国家的管理体制和政策法规。

（三）水权制度

1.概念

水权制度（water rights system），是界定、划分、配置、实施、保护、管理和监督水权，确认和处理各个水权主体责、权、利关系的规则，是从法制、体制、机制等方面对水权进行规范和保障的一系列制度的总称。

通常，水权制度应该包含以下内容：

（1）水权的所有制度，包括明确水权的主体以及主体的权益、义务和责任；

（2）水权的使用制度，包括对水权的取得方式、程序等一般原则做出规定，同时在水权使用时进行严格的管理；

（3）水权的转让制度，包括建立水权转让方式、转让程序规范水权转让的内容，对水权的转让进行一定的管理等；

2.我国现行水权制度（1）水资源所有权制度 我国《水法》第三条规定：“水资源属于国家所有，水资源的所有权由国务院代表国家行使。农村集体经济组织修建管理的水库中的水，归该农村集体经济使用。”国务院是水资源所有权的代表，代表国家对水资源行使占有、使用、收益和处分的权利。

我国推行水资源宏观布局、省际水量分配、跨流域调水等多方面工作，地方各级人民政府水行政主管部门依法负责本行政区域内水资源的统一管理和监督，并服从国家对水资源的统一规划、统一管理和统一调配的宏观管理。国家对水资源进行区域分配，在国家宏观管理的前提下依法赋予地方各级人民政府水行政主管部门对特定额度水资源和水域进行配置、管理和保护的行政权力和行政责任。

（2）水资源使用权制度 由国务院颁布的《取水许可和水资源费征收管理条例》中规定了申请取水许可证的程序和条件，同时《水法》中还对水资源的开发利用、水域和水工程的保护、用水管理、防汛与抗洪以及法律责任等作出相关规定。

（3）水权流转制度

水权流转即水资源使用权的流转，目前主要为取水权的流转。水权流转不是目的，而是利用市场机制对水资源优化配置的经济手段，由于与市场行为有关，它的实施必须有配套的政策法规予以保障。

国务院1993年原《取水许可制度实施办法》第二十六条规定，“取水许可证不得转让”。第30条规定，“转让取水许可证的，由水行政主管部门或者其授权发放取水许可证的部门吊销取水许可证、没收非法所得。”

2006年4月15日，国务院颁布实施的《取水许可和水资源费征收管理条例》第二十七条规定：“依法获得取水权的单位或者个人，通过调整产品和产业结构、改革工艺、节水等措施节约水资源的，在取水许可的有效期和取水限额内，经原审批机关批准，可以依法有偿转让其节约的水资源，并到原审批机关办理取水权变更手续。具体办法由国务院水行政主管部门制定。” 第一次以行政法规的形式对水权变更进行了史无前例的认可。

3.我国水权制度存在的问题

（1）水权主体不明，权能界定不清 我国《水法》第三条规定：“水资源属于国家和集体所有。”从法律上看，我国水资源的权属界定是明确而清晰的，但这主要是从经济制度和政治制度角度出发，强调水资源的公有制。然而在水资源的利用和保护上，作为抽象主体的国家和集体是无法直接管理水资源的，即使由中央政府来集中管理必定要付出高昂的成本。

（2）水权的分配不合理

我国水利体制受传统计划经济的制约，一直延续着部门分割、地区分割的“多头管水”体制。我国目前对水资源实行流域管理和行政管理相结合的管理体制，分中央、流域、省、市、县五级管理。再加上水资源产权的不清晰，常常出现流域管理机构、地方政府、地方水行政主管部门、工程管理单位之间的职责交叉和矛盾;中突。同时，由于管理体制不顺，也使得防洪减灾、城乡供水、防治污染、保护生态环境等工作存在着许多矛盾，致使在水资源开发、利用和保护方面存在着竞争性开发、掠夺性利用、管理粗放、用水效率低下等问题，造成许多不应有的浪费和损失。

（3）水权转让、交易制度欠缺

水资源产权不明晰和水资源管理体制的不顺，导致了我国水权转让、交易难以操作。水利作为基础设施和基础产业具有公益性的特点，进入市场难度相对较大，在全国，水市场发育比较缓慢，而在市场经济迅速发展的条件下水权转让鲜为人知，这是客观因素制约的表现。另外，由于我国对水权制度研究起步较晚，目前关于水权交易方面的规定凤毛麟角。没有水权交易制度，就意味着水权交易无法可依、无据可循，使水市场的建立成为一个空中楼阁。

（4）缺乏完善的水资源收益补偿机制

水资源收益补偿政策的不完善使得水资源保护和治理的资金既得不到保证，也无法适应水资源优化配置的要求。

4.完善我国水权制度体系的几点建议（1）明晰水资源产权

产权经济学从产权结构或产权制度的角度研究资源的配置效率，研究如何通过界定、变更产权安排，创造或维持一个交易费用低、而效率较高的产权制度。既然水权是一种产权，就可以进行交易。国外的一些情况也证明，可交易水权的确是一种行之有效、可促进水资源优化配置的方式，水资源产权明晰是市场机制正常发挥作用的必要条件。

（2）建立统一的水资源管理体制 目前，我国水资源的分散管理体制不利于水权交易制度的建立和发展。建立水权交易意味着地表水资源和地下水资源、农村地区的水资源和城市地区的水资源部要由统一的部门进行管理，并且要充分获取各种有用信息，采用科学的方法，对目前的水资源状况进行合理评价。我国的水资源必须实行城乡水务一体化管理，适应我国工业化、城市化日益加快的进程。城乡水务一体化管理体制有利于促进城乡经济社会一体化的发展，符合社会主义市场经济体制的要求，与国际上先进的水资源管理方式相衔接，是水资源管理的重要制度创新。

（3）建立、健全水权转让、交易制度

交易水权制度的运行取决于三个重要环节，即水权的界定、水价和水权交易市场及其管理。从水权的界定来看，其关键是清晰、明确。没有清晰的水权界定，水权交易是不可能的。目前中国水权制度改革的理论也取得了令人瞩目的成果，特别是《水法》修订(2002)的出台，安排出有偿付费的取水权制度，为调动用户投资带来了机会，有可能改变中国水权单一的公共水权结构，从而为私水和私人产权的出笼打开了一扇窗户。2006年4月15日，国务院颁布实施的《取水许可和水资源费征收管理条例》中明确提出允许水权转让。这一规定的出台.对推动水权交易制度建设健康有序地发展将起到巨大的作用。但是，我国还没有相关水权转让资格审定、水权转让的程序及审批、水权转让的公告制度，水权转让的利益补偿机制以及水市场的监管制度等，可见我国的水权转让、交易制度还有待进一步健全。同时对于影响范围和程度较小的商品水交易应更多地由市场主体自主安排，政府负责进行市场秩序的监管。

二、水价

（一）水价定义

水价即水的价格，是指水资源使用者或使用单位水资源所付出的价格。

水权的价值通常与所讲的水价是两个不同的概念：水价是指水资源使用者或使用单位水资源所付出的价格，合理的水价与单位水权价值的关系：

水价=水权价值+成本+利润+排污费

（二）目前我国的水价机制 1.相关法律法规及现状

我国《水法》规定：直接从江河、湖泊或者地下取用水资源的单位和个人，应当按照国家取水许可制度和水资源有偿使用制度的规定，向水行政主管部门或者流域管理机构申请领取取水许可证，并缴纳水资源费，取得取水权。但是，家庭生活和零星散养、圈养畜禽饮用等少量取水的除外。

国务院颁布的《取水许可和水资源费征收管理条例》规定：取水单位或者个人应当缴纳水资源费。取水单位或者个人应当按照经批准的取水计划取水。超计划或者超定额取水的，对超计划或者超定额部分累进收取水资源费。

国家发展和改革委员会与水利部联合制定的《水利工程供水价格管理办法》规定了水利工程供水价格的内容、适用范围、核定原则及办法、水价制度、管理权限以及权利义务及法律责任。1998年出台的《城市供水价格管理办法》规定了城市供水水价的分类及水价的制定等。国家发展改革委、财政部、水利部联合颁布的《关于水资源费征收标准有关问题的通知》中提出了“十二五”末各地区水资源费最低征收标准。

总结这些法规政策，我国目前实行①取水单位或者个人按照经批准的取水计划取水，超计划或者超定额取水的，对超计划或者超定额部分累进收取水资源费；②鼓励针对城市供水实行不同行业分类水价和居民用户实行阶梯水价，针对不同城市的特点，实行季节性水价；③鼓励水资源回收利用，合理确定回用水价格与自来水价格的比价关系，建立使用回用水替代自然水源和自来水的价格机制。通过改革，建立以节约用水为核心的合理水价机制。

2.水价现状存在的问题

（1）水价确定原则不明确，水价结构不尽合理，水价总体水平偏低。目前的水资源费标准不能完全体现水资源的稀缺性价值。全国地下水水资源费平均仅为0.3元/t。水价制定中不包括污水治理成本或者污水处理费收得过低，难以满足污水处理设施的正常运转，大量未经过处理的或不达标的污废水直接或间接排入江河湖泊，引起水质恶化，加剧了水资源的紧缺，严重地破坏了水环境，城市供水价格还不能促使用水户转变树立节水意识和观念。另外，各种行业用水价格的差价较小，不同用水行业、不同用水量的消费群体的用水差价还不明显，不同城市用水价格差距拉得还不够大，尤其以限制高耗水行业及用水大户为主的水价并不高。

（2）水费计收、使用管理不规范。目前，全国还有很多地区没有实行抄表到户，致使阶梯式水价难以迅速推广。污水处理费征收方面，各城市征收标准不一，从东部城市的大约1元/t到西部城市的0.3元/t不等，缺少独立公平的污水费评估机制。征收水费的管理体制也比较混乱，水利工程水费、污水处理费长期以来作为行政事业性收费管理，管理不严格、不规范，被挪用的现象常常发生。

3.完善我国水价机制的几点建议

（1）合理制定水资源费。根据水资源量和质差异、地区差异、水源结构差别性以及社会经济发展需求矛盾等情况，完善水资源有偿使用制度，逐步提高水资源费征收标准，合理制定水资源费差别化征收政策。

（一）建立差别征收体系。进一步拉大地表水资源费和地下水资源费的价差。区别征收深层地下水、浅层地下水、超采区开采地下水的水资源费，限制过度开采地下水。提高不可再生的优质地下水（如地热水、矿泉水等）水资源费标准，切实保护地下水资源。对高耗水、高污染等易于造成环境污染或水资源浪费的行业，执行高于一般工业取水的水资源费标准，以经济手段控制其用水。

（二）试行容量水价制度。对取用深层地下水的，开展容量水资源费征收试点，促进水权交易，限制深层地下水开采。

（2）提高增收污水处理费。健全成本约束机制，对污水处理企业定期实行成本监审，结合处理后的水量和水质情况，建立污水处理运营经费拨付与对污水处理企业考核相关联的制度。加强市场化运营，引入竞争机制，促进污水处理企业加强管理，降低成本，提高处理效率和水平。提高重污染行业的污水处理费标准，拉开与一般工业征收标准的差价。同时，加强污水处理费特别是自备水源用户污水处理费的征收使用管理，确保足额征收、专款专用。鼓励污水零排放，经有权部门批准，对零排放企业和单位免征污水处理费或实行先征后返的优惠政策。

（3）完善城市供水和区域供水价格。在完善计量收费，加强成本约束，提高供水效率、保证供水安全的基础上，建立供水企业成本公开和定价成本监审公开制度，合理调整城市供水价格。简化用水价格分类，逐步将现行城市供水价格分类简化为居民生活用水、非居民生活用水和特种用水三类。全面推行居民生活用水阶梯式水价制度，完善非居民用水超额累进加价制度，拉开高耗水行业与其他行业的价差。研究居民小区高层二次加压供水价格政策，二次供水设施建设或改造后交由供水企业管理，运行维护费用计入供水企业成本，在供水价格中予以平衡，对小区居民用户执行同一价格。完善区域供水价格政策，区域供水实行同网同价，按规定征收水资源费和污水处理费，合理确定乡镇转供水购水及输配水成本费用，转供水价与到户水价的差额空间，用于乡镇污水处理厂的运行维护及乡镇供水和污水管网建设。

（4）合理控制再生水价格。实施鼓励再生水生产和使用的价格政策，可参照水资源费标准确定再生水价格，促进再生水合理利用。加大再生水生产设施和管网建设，统筹配置再生水、地表水和地下水资源，促进水资源循环利用。对利用再生水达一定规模的节水项目实施补助或按一定比例给予节水奖励。具备条件的地区，要强制部分行业使用再生水，扩大再生水使用范围。

（5）加强配套改革①积极推进供排水管理体制改革。城市供水和污水处理单位要按照建立现代企业制度的要求，实行政企分开，引入特许经营制度，降低经营成本，提高运营效益。进一步优化供水基础设施配置，根据合理流向、就近供水的原则，加快推行区域联网供水，推进农村饮水安全工程建设。②不断深化水利工程管理体制改革。区分水利工程性质，分类推进改革，健全良性运行机制。各级财政要按照“分级管理、分级负责”的要求，落实好公益性、准公益性水管单位基本支出和维修养护经费。加大水利工程维修养护市场培育力度，积极推进“管养分离”，建立健全水利工程维修养护体系。强化用水管理体制改革，大力发展农民用水合作组织，深化小型水利工程产权制度改革。加强水利工程基础设施建设，确保工程良性运行。③着力完善水污染防治和饮用水源地保护综合规划。掌握水资源现状和变化趋势，研究分析水资源、水环境的承载能力，根据水资源可利用潜力和经济社会发展要求，制定水资源优化配置方案。统筹考虑城市水资源的开发、利用和保护，协调供水、节水与污水再生利用工程设施建设。统筹安排污水、污泥集中处理、处置设施及污水收集管网建设，建立完善市场化运行机制。严格饮用水源地保护制度，确保饮用水安全。④切实加强供排水设施建设。城市供水是重要的基础设施，关系到人民群众的生命健康和城市的正常运转。各地人民政府在推进水价改革工作的同时，要根据实际情况增加对供水企业补贴和支持力度，加快供水设施更新改造步伐，促进供水行业的可持续发展。要将城市供排水管网建设纳入城市规划，加大公共财政对供水、排水、再生水管网建设的投入，逐步建成供水、排水、再生水管网相匹配的城市供排水管网体系。

三、节约用水

我国是一个水资源紧缺的国家，但目前全国年用水量约5500亿m³，已经占到了世界全部用水量的12%，是用水最多的国家之一。作为经济高速发展中的人口大国，面临的水资源压力更为紧迫。

目前，我国正常年份需水量约为6000亿m3，而各类水利设施年供水能力约5600亿m3。由于污染加剧使可用水量减少，全国正常年份缺水量约400亿m3。水危机严重制约我国经济社会的发展。

（一）目前我国节约用水的现状

1.用水量得到了控制、用水效益有所提高。我国从1949年以来用水增长经历了几个阶段。1957年以前是年均增长8.9%的快速增长期，1957年至1990年年为增速缓慢下降区，1957年至1965年为3.7%，1965年至1980年为3.3%，至1990年为2.0%。1990年至2013年为缓慢波动期。由于加大了节约用水工作的力度，在国民经济持续、高速发展的情况下，全国年用水总量得到了有效控制。

2.农业节水初见成效。我国十分重视节水农业，大力普及节水灌溉技术，扩大旱涝保收、稳产高产农田，大力发展节水农业，把推广节水灌溉作为一项革命性措施来抓，大幅度提高水的利用率，努力扩大农田有效灌溉面积。“九五”以来，组织实施了多个节水增产（增效）重点县、在全国255个大型灌区开展了以节水为中心的续建配套和技术改造、建设了近1000个节水灌溉示范项目、12个节水灌溉示范市建设。与工程措施配合，在2.5亿亩农田中推广了各种形式的非工程节水技术措施。实现了在灌溉用水总量零增长的情况下，农业生产条件进一步改善，抗旱能力有所提高，促进了农业和农村经济的发展。

在技术体系方面，探索出了许多符合我国国情的农业节水技术综合模式、旱地农业高效利用降水模式或技术体系。在用水管理方面，积极推进用水户参与管理、支持建立农民用水者协会。在产业方面，全国生产节水灌溉设备的厂家已发展到几百家，年销售额也逐步增长。

3.工业用水实现“增产不增水”。我国工业取水量（不含工业的重复用水量，工业取水量等于工业用水量，以下同）由逐年快速增长过度到近年的缓慢增长。1949年为24亿m3，仅占总用水量的2.3%。随着国民经济的发展，需水量迅速增加，工业取水量也迅速增加，由于加大了节水力度，工业用水量从1993年至1999年均增长4.2%转变为1999年至2012年的年均零增长。

4.生活节水力度加大。目前全国所有城市和绝大部分市镇都实行了计量收取水费办法，取消了居民生活用水包费制，一些重要城市，如北京、天津等还实施了一些严格的取水定额管理措施，实行阶梯水价、计划取水超计划加价的办法，减少浪费，提高用水效率。

（二）节水取得显著成绩但仍存在很多问题

1.规划不够系统。目前没有全国节水的总体规划，造成了一些节水目标不配套的混乱现象。由于城市和农村水资源管理的分割，工农业、城市生活用水的矛盾，对于节水问题还没有系统分析。

2.法律监督机制不够健全。国家有关节水管理的法规，只有国务院转发的建设部“城市节水管理规定”，全面节水管理还没有法律依据，监督力度更无从谈起。

3.市场激励机制不够完善。目前提高水价已成为大势所趋，但合理水价机制远未形成，水价的提高必须适时、适度、适地，才能真正形成激励机制，才能使节水形成产业，形成市场。国家和各级政府对农业节水有些投入，对工业和城镇生活节水几乎没有投资渠道，奖优汰劣的政策尚未制定。

4.节水的科技进步不够及时。节水的高新技术、节水的监测、管理和实施手段都很落后，与当前高新技术蓬勃发展，有益于水资源的高技术产业迅速形成的局面形成反差。

5.用水效率较低。长期以来，我国经济社会发展一直走的是粗放性利用资源的模式，表现在用水方面，即为普遍存在用水浪费和利用效率不高。农业用水绝大部分为农田灌溉用水，主要由各类水利工程供水，形成分布于全国的大、中、小型灌区。据分析，全国灌区农业用水利用率只有40%左右，部分地区灌溉单位用水量偏高，仍存在大水漫灌现象，而发达国家农业用水利用率可达70%～80%。全国工业用水重复利用率不到55%（含乡镇工业），而发达国家则为75%～85%。城镇生活用水一是供水跑、冒、滴、漏现象相当严重；二是节水器具、设施少，用水效率较低。

6.管理体制不够集中有力。节水应该是地域、流域和行业提高用水总效率的统一体，应该有权威机构在统一的法规和政策指导下，互相配合、相互衔接、互为补充、优化配置，才能实现用水总效率的科学提高。而目前全国节水管理仍处于分割状态，管理力度不够。

（三）建立水资源节约集约使用的合理化建议

1.控制总量，加强节水规划的组织指导协调，明确部门规划分工

统筹生产、生活和生态用水，协调经济发达地区和相对落后地区、城市和农村、工业和农业之间的用水关系。确定行政区域取用水总量，合理配置水资源，确定各区域的取水指标。建立和完善区域水资源分配、用水总量控制和定额管理指标体系，实现地表水和地下水用水总量控制。

全国节约用水办公室要依据规定，加强节水规划组织指导协调，会商有关部委，落实节水规划的部门分工；同时在宏观上对规划目标提出要求，平衡协调，以保证能尽快启动和编制出全国节水规划。地方负责全面节水工作的部门，也应抓紧启动和编制地方节水规划。

2．健全节水法规体系，加强法制管理

依据《中华人民共和国水法》尽快制定《全国节约用水管理条例》等法规。在法规中应明确提出有利于节水事业和节水产业发展的制度和政策。同时节水主管部门也应与有关部门会商，制定一些有利于促进节水发展的优惠规定，地方也应根据实际制定有关的节约用水管理规定。

3.加强节水工作领导，严格监督管理 节水规划、计划规定的目标是硬任务，应列入各级政府任期目标，实行行政首长负责制。应调动全社会的力量，实行全民节水。各级各部门都要健全节水管理机构，理顺关系，明确职责分工，强化职能，明确措施和责任人，定期部署、协调、监督和检查推动各部门、各行业的节水工作。应重点对高耗水、高污染行业进行监督和考核，将节水措施落在实处。

4.防蓄并举。充分发挥现有大中型水库等水利设施的作用，大力支持有条件的上游地区兴建大型拦蓄控制工程，科学合理地留蓄调度雨季汛期的洪水资源，做到防洪、蓄水、抗旱综合利用，实现常年全流域用水平衡

5.水权转让。在水资源综合规划的基础上，确定各区域和主要供水河道、湖泊、水库控制节点的初始水权（或总量）。充分发挥市场作用，优化水资源配置。选择部分区域或小流域开展水权转让试点，制定冲突调节规则、水权交易规则，实行用水权有偿转让。逐步完善管理、公告、协商、第三方利益补偿等水权转让制度。

6.依靠科技进步，推进节水

要不断依靠科技进步研制、开发节水的新技术、新途径、新产品，大力推广现有节水新工艺新产品（含引进消化国外节水新技术新工艺和新产品）。重点节水技术研究开发项目，应纳入国家重点科学研究计划。鼓励成立节水高新技术研究中心。组织节水技术交流。国家要制定节水技术政策，对落后的耗水过高的项目、产品、设备实施淘汰制度。加强节水有关的重大科学问题与宏观战略的前期综合研究，建立节水技术跟踪、分类、评价信息系统。努力提高节水管理、技术人员的技术水平，要积极建设节水信息管理系统，建立和完善节水技术推广和服务网络。

7.推行城镇居民用水阶梯式水价，非居民用水超计划超定额累进加价 由于过低的单一水价是造成城镇居民节约用水意识淡薄，浪费现象严重的重要原因，同时我国缺水状况日益严峻，使得采用价格杠杆来节制和调配用水需求的设想得到越来越多的支持。可是如果对现有的单一水价进行全面提价,可能会对我国的经济运行和人民生活造成很大的冲击。提高单一水价时需要考虑到低收入者的承受能力,而且提价的目的是为了抑制滥用,而不是要加大生活和生产的成本压力。因此阶梯式水价就成为最受关注和普遍赞同的改革方案。

2000年10月，国家计委会同水利部、建设部印发了《关于改革水价促进节约用水的指导意见》，明确提出了“强化水资源的分配和管理，实行有利于节约用水的科学水价制度”，“提高城市供水价格和污水处理费标准，适时推进阶梯式水价和两部制水价制度，促进节约用水”。

2002年4月，国家计委、财政部、建设部、水利部、国家环保总局等五个部门联合发布了《关于进一步推进城市供水价格政策工作的通知》，要求“全国各省辖市以上城市应当创造条件在2003年底以前对城市居民生活用水实行阶梯式计量水价，其他城市也要争取在2005年底之前实行；取消部分地区实行的用户用水最低消费（月用水流量底数）的规定；各地要对非居民用水实行计划用水和定额用水管理，实行用水超计划、超定额累进加价办法，拓展水价上调空间，增强企业、居民的节水意识。” 通过以上材料可以发现，我国对城镇居民实行阶梯水价是非常提倡和十分重视的，不过在推行阶梯水价时也遇到了很过困难，（1）硬件方面：硬件是实施阶梯水价的最基本物质条件，阶梯水价实施的最基本要求是用户具有准确便捷的计量设施，即一户一表。可是目前，我国绝大多数城市用水户水表普及率并不高，缺乏用水计量设施普遍存在。我们以基础设施比较完善的北京市为例，2008年北京共有水表252万只，其中居民有245万只，非居民占7万只。根据《北京市统计年鉴》，2008年北京市共有481.2万户（户籍统计），其中非农业户369.3万户，农业户117.3万户，涉及户籍统计人口为1229.9万人，按此数据进行推算，2008年北京市没有水表的家庭为236.2万户，占总统计户籍的56.5%，也就是说北京市家庭只有44.5%拥有水表。值得说明的是，这里还没有考虑近600万非户籍统计人口，如果将其考虑进去，则北京市家庭水表拥有率更低。用户缺乏水表是阶梯水价难以实施的重要原因。（2）软件方面：软件是阶梯水价顺利实施的基础性工作，涉及到经济、管理、政治、人权等各个领域，问题更加复杂。首先，基本定额的核定是最基础的工作，基本定额过大，用户不需要努力也不会用到高一阶梯的水量，根本无法起到阶梯水价调整作用，阶梯水价成为摆设；基本定额过小，即便用水户采取各种措施也不够，尽管阶梯水价节水的效果很快能够实现，但又难以体现水作为生活基本品的特殊属性，也不符合方便、节约、保障生存的基本原则。其次，核定单位的确定有一定的难度，无论是以人还是以户为单位都存在一定的问题。第三，水费核定周期也是矛盾比较突出的地方。究竟以月、季还是以年为单位进行核算需要进行研究。第四，阶梯水价实施对供水方管理提出了新的挑战。比如，查表要及时，如果在查表日没有及时查表，如用水户在查表时候家中无人，出现阶梯水量的计量不准确，引发水费计算出现差错，可能导致居民与供水单位的矛盾；再如，要对供水计量设施进行改造，缺乏水表的要进行安装，一些老旧水表改造成智能化的水表，将室内水表移到室外（减少居民外出无法查表），水表改造需要大笔资金，这笔钱应该由政府、企业和用户谁来承担？这是普遍存在的问题，目前没有相关的政策和法规进行规范。

针对存在的问题要想推行城镇居民用户阶梯水价，应该做到下面几点：（1）对于所有新建居民住宅楼供水管道均按“一户一表”设计，避免以后重复投资。对原有一表多户住宅小区的管网改造工程由于需要改造的工程量较大，管网改造费用较高，应由政府、供水企业、用户共同协商解决。（2）制定合理的基本定额，这不是给多少基本定额的简单问题，涉及到人权等大问题，获得足够的生活用水是公民基本人权，保障居民足够的生存用水是政府的责任与义务，世界各国都高度重视。我们可以看考国外阶梯水价制定的方案，采用科学的计算模型和定价方法，并结合自身实际制定出合适的阶梯水价方案。（3）“一户一表”的实施使抄表员的工作量增加了十几倍，人员工资成为供水企业各项成本中急速扩大的一部分，提高了售水成本。对于这一问题的对策有两种：一是安装集表箱，对整体申请要求改造的用户采取集表箱的方法，使用集表箱不仅规范管道安装，改变过去水表安装杂乱的局面，同时也能够降低用户的安装费用，便于维修，便于抄表管理，减轻抄表员的工作强度；二是水表的更新换代，加快从普通螺翼式水表向IC卡智能型水表转变(由于lC卡智能型水表本身设计上的原因，不适合室外地下安装使用)，推广使用无线远传型水表直至全部替代普通螺翼式水表。同时，应开发相应的收费软件系统，实行用户先交费后用水的管理办法。为给居民用户提供便捷、高效的服务，应增设多个缴费网点，便于用户就近缴费，以免因拖欠水费造成生活上的不便。

对于非居民用水超计划超定额累进加价，应当按照节水办公室下达的用水计划用水，并接受节水办公室的监督和管理。非生活用水户超计划用水，超计划部分的用水量，除按照计划内收费标准计收水费或者征收水资源费外，还应当收取加价水费或者水资源费。

四、经营性设施农业用水和地源热泵系统用水

（一）制定经营性设施农业用水定额

设施农业用水不同于一般的灌溉模式，应根据各种作物现有的基础资料情况，采用不同方法分析核定其用水定额值。

（1）有若干年灌溉试验资料的作物，如早稻、晚稻、单季稻等，直接利用其多年实测灌溉定额值排频或利用降雨与灌溉定额的相关关系进行分析核定。

（2）有若干年作物需水量试验资料的作物，如大麦、小麦、油菜等，利用实测需水量资料，根据农田水量平衡模型推算其灌溉定额值。

（3）无灌溉试验资料（或仅有短系列定额观测资料）作物，如各种蔬菜、花卉等，采用“实际观测＋理论分析”相结合方法进行分析核定。“实际观测”就是要尽量利用实测资料，如观测点的水文气象、土壤质地、计划湿润层、实际灌水量等；“理论分析”就是要借助理论计算模型（作物需水量计算模型、灌溉定额计算模型）来推求不同保证率的灌溉定额值。具体步骤如下：

①典型代表年选择：根据作物生育期，从观测点附近的雨量站摘录长系列生育期降雨资料，采用水文适线法找出相应的代表年。

②作物需水量（蒸发蒸腾量）计算：采用作物需水量计算模型计算作物实际需水量，即通过参考作物蒸发蒸腾量来估算实际作物蒸发蒸腾量。参考作物腾发量采用FAO推荐的彭曼－蒙特斯方法。作物系数KC值参照FAO给定的标准系数并根据当地情况进行修正。

③灌溉定额计算模型率定：采用农田水量平衡模型来计算作物生长期的灌溉定额，但需利用近几年实际观测资料（作物生长、土壤、灌水时间、灌水定额等）对模型的参数进行率定，直至模型计算值与实测值比较接近。

④不同保证率作物灌溉定额的推求：利用率定后灌溉定额计算模型、代表年水文气象资料、观测点土壤特性资料、作物生长期实际观测资料，推算不同保证率作物灌溉用水定额值。不同分区同种作物的灌溉定额，主要参考双季水稻的趋势进行比拟。

（二）制定经营性设施农业用水收费标准 《取水许可和水资源费征收管理条例》规定：“农业生产取水的水资源费征收标准应当根据当地水资源条件、农村经济发展状况和促进农业节约用水需要制定。农业生产取水的水资源费征收标准应当低于其他用水的水资源费征收标准，粮食作物的水资源费征收标准应当低于经济作物的水资源费征收标准。农业生产取水的水资源费征收的步骤和范围由省、自治区、直辖市人民政府规定。

直接从江河、湖泊或者地下取用水资源从事农业生产的，对超过省、自治区、直辖市规定的农业生产用水限额部分的水资源，由取水单位或者个人根据取水口所在地水资源费征收标准和实际取水量缴纳水资源费；符合规定的农业生产用水限额的取水，不缴纳水资源费。取用供水工程的水从事农业生产的，由用水单位或者个人按照实际用水量向供水工程单位缴纳水费，由供水工程单位统一缴纳水资源费；水资源费计入供水成本。”

因此（1）对于采用供水工程的水从事设施农业生产的，应按照实际用水量向供水工程单位缴纳水费。（2）对于直接从江河、湖泊或者地下取用水资源从事设施农业生产的，在符合规定用水限额内的，不缴纳水资源费，对超过省、自治区、直辖市规定的农业生产用水限额部分的水资源，由取水单位或者个人根据取水口所在地水资源费征收标准和实际取水量缴纳水资源费。

（三）地源热泵系统用水用水收费标准

农业用水效率 篇6

关键词：座便器；用水效率；分级；现状

1　座便器用水效率分级标准简介

1.1　制定用水效率分级标准的背景

随着我国社会经济的快速发展，我国的水资源需求急剧增加，水资源的供需矛盾日益突出。面对日益严峻的用水形势，国家提出了建设资源节约型社会，要求大力提升水资源的利用效率，保证我国社会经济的可持续发展。国外发达国家对用水产品实施了用水效率管理和标识制度，获得了良好的社会经济效益。为了提升我国的用水效率，实施类似能效标识的管理制度体系，政府已出台了一系列的座便器用水效率分级强制性标准。

1.2　座便器用水效率分级标准内容

国家标准GB 25502-2010《座便器用水效率限定值及用水效率等级》规定了座便器的用水效率限定值、节水评价指标、用水效率等级、技术要求和试验方法，标准自2011年7月1日起开始实施。

依据用水量的大小，标准将座便器划分为1、2、3、4、5五个等级(见表1)，1级表示用水效率最高值单档用水量在4.0L以下，双档平均用水量在3.5L以下。5级表示用水效率的限定值，即用水量不可以超过9.0L。与GB6952—2005《卫生陶瓷》标准的要求一致。依据表1判定该座便器的用水效率等级。此等级不应低于该座便器的额定用水效率等级。标准还规定了座便器节水评价值为用水效率等级的2级以上，即单档用水量要小于5.0L。双档用水量评价值要小于4.0L，与GB 6952—2005中节水型座便器的限定值6L相比要求更高。这就意味着符合GB6952—2005中节水型座便器要求的产品并不一定能满足GB 25502-2010中节水评价值的要求，这一点要引起生产企业的高度重视。

2　广东省座便器用水效率分级情况

笔者对2010-2011年间广东省卫生陶瓷企业生产的座便器产品的检测数据进行了统计，对用水效率的分级情况进行了分析。本次统计共涉及到75家广东企业生产的152个产品，其中单档座便器共13个，双档座便器共139个，这些企业主要分布在佛山、潮州、江门、清远、广州等地区，包括外资企业、合资企业以及中小私营企业等.基本代表了广东省卫生陶瓷产业的整体状况。

2.1　用水效率分级情况统计

按照国家标准C-B 25502-2010的分级原则，对152个产品进行了分级，具体分级情况见表2和图1。由表2可知，3级共有95个，是各级中数量最多的，占总数的62％：1级只有4个，是各级中数量最少的，只占总数的3％(见图2)。由图1可知，各级别产品的数量基本近似正态分布，只是在5级处出现一个峰值，表明5级的数量超过正常的数量。

2.2　用水效率分级存在的问题

由图2可知，用水效率5级的产品占14％，表明用水量在7.5-9.0L之间的普通型产品超过座便器总量的10％.所占比列较大，不符合节水的总体要求。另外，不合格的座便器有5个，占3％，其中最大用水量为12.1L，超过座便器用水量限制的34％，是最低用水量2.7L的4.48倍。说明广东省部分卫生陶瓷生产企业对产品用水量的要求不够重视，特别是用水效率分级制度实行后。这类不适应产业发展方向的企业将逐步被市场淘汰。同时，符合节水评价值的产品只占13％，如果用水效率标识实施办法推出后，政府工程或大型基建必然会选择满足节水评价值的产品，广东企业必将失去很多机会。总之，广东省卫生陶瓷企业存在的问题表现在用水量大的产品所占比重较大，而满足节水评价值的产品所占比重偏小。

2.3　应对用水效率分级的措施

用水效率分级是国际上推行比较成熟的产品节水管理模式，座便器用水效率分级标准出台后，国家还将推出用水效率分级评价管理制度，为了应对这项管理规定，提高产品的用水效率，减少产品用水量。卫生陶瓷生产企业应从以下几方面进行改进：

(1)提高产品设计和生产工艺水平。企业应通过改进产品设计，特别是冲洗管道的结构，减少用水量。通过生产工艺水平的提高，减少冲洗过程的阻力，提高冲洗能力：

(2)选择匹配的产品配件。有的企业产品本身没有问题，但是选择的水箱配件不合适，造成用水量偏高，甚至不合格。有的企业选择的水箱配件很好，但不能与自己的产品配套或者没有调整到与自己的座便器相匹配.也会造成产品用水量大或冲洗功能不好：

(3)加强企业自身的产品质量控制。必要时应送到有资质的检测机构进行检测，特别是在进行新产品开发时.应主动将企业的产品送检，只有加强企业内部质量控制和外部检测，才能从根本上解决产品质量问题，防止生产出不合格的产品。

3

结语

农业用水效率 篇7

4.1 包络分析法

包络分析法是Charns1978年研究开发的用于评价事业活动的评价方法。一般情况下评价事业活动时是根据投入和产出的比值即投入产出率来计算经营效率, 产出与支出越大事业活动效率越高。在各个事业活动中, 投入因素很多, 各自对于产出的影响不同, 不能单纯地计算产出与投入的和来确定效率, 为了适应事业活动的复杂情况, 提出了包络分析法这一有效的方法。

如前所述, 包络分析法为了得到事业体活动的产出物, 必须使用投入要素, 并通过投入产出效率的变换过程来评价效率, 具体地讲有以下两方面特征: (1) 可以公平地对投入要素和产出要素为复数的事业体进行比较。 (2) 可以将最好的生产活动作为基础进行比较。本次研究中使用最简单的CCR (ChamasCooper-Rhodes) 模型进行分析, 该模型假设与生产有关的规模收获为一定。

这里存在几个事业体 (DMU:Decision Ma King Unit) (DMU1…, DMUK…, DMUn) 分别有m个投入 (X1K, X2k, …, Xmk) 和S个产出 (y1k, y2k, …, ySN) 等事业活动特征, 设投入Vi (i=1, 2, …, m) , 产出ur (r=1, 2, …, m) 则K个事业体的效率值可以用下面的公式 (1) 表示的数学模型计算解决。

由约束公式 (1) 的多种系数vi, ur可以得假设的总投入和总产出的比列≤1, 在这一约束条件下, 事业体K的活动θk最大程度地决定于重复系数vi, ur。包络分析法就是把这些多重系数作为评价对象, 通过他们的变化值评价事业体的多样性, 从而可以公平地评价事业体具有的特征。

公式 (1) 的分数计算问题和下面公式 (2) 的线形计算问题相等, 2004年南和高获用这一线形计算问题对公式 (1) 进行了变换, 结果如下:

上式 (2) 的线型计算问题实用的解法如下式 (3)

当上式 (3) 为二元问题时, 最小值minθk的约束公式见公式 (4)

由公式 (3) 和公式 (4) 求得的目标函数值与双对数定理得到的结果一致, 只要解得上述公式中的任何一式就可以求得效率值。一般情况下, 在0<θk≤1的范围情况下, θk接近于1, 此时DMU效率性最高, θk接近于0时DMU效率性最低。

本研究为了分析农业生产效率性及农业用水效率性, 产出要素使用主要农作物生产量, 投入要素使用主要农作物种植面积、农村人口、农业机械总动力、化学肥料、农业用水量。

在此, 我们使用资料中得到的基本农业生产效率性 (θk) 推算农业用水量效率性 (θkw) , 若产生松弛的投入多余量时按下面的方法处理。图8所示为2个投入要素和1个产出要素的概况。首先, 按照包络分析法的要求, 将某个省K的效率值θk按产出量一定时的投入要素缩小到θk倍, 从而得到该省K值单位效率 (θk=1) 值, 即该省θk为θk=op/ok, 该省K值按投入要素分别减少到θk, 当点p向上移动时就是效率 (θk=1) 。另外, 发生松弛量的省K'按照θk'=op'/ok'计算, 向上移动到p, 时, 投入要素θk缩小。和p, 相比, 该省u值具有2个效率的投入要素, 因此, 某省K, 要得到真正的效率, 必需进一步消减p, u等2个投入要素, 这个消减量p, u就是松弛量。该省K, 值如果象该省u值一样缩小投入要素就是最好效率的生产形态。将该省K值按原来的状态移动到直线上的p点就可以得到效率值。这些效率值用公式 (5) 表示。

效率农业用水量=θk×现状农业用水量-松驰量

4.2 数理分析法

本研究推断农业用水效率性的影响因素时使用数理分析法。为了从前面包络分析法得到的农业用水效率性从0到1的值, 所以使用最小二乘法, 推算的投入没有偏离, 基本符合实际情况。到此为止, 采用一般的回归模型按照最优的方法推算投入值。

式中, Skj:影响农业用水量效率的变量;λj:推算的投入值;εk:误差;εk~ (0, σε2)

5 结果与研究

5.1 农业生产效率性和农业用水效率性的结果

图9所示为1997~2005年间不同流域的农业生产效率和农业用水效率的结果。表4所示为同期不同省份效率的平均值、最小值和最大值。从结果中我们可以看出从1997~2005年间的平均农业生产效率南部地区、北部地区、内陆河流流域依顺序降低。相对于黑龙江流域、珠江流域农业生产效率高的流域, 海河流域和东南诸河流流域效率降低。农业生产效率从时间上看, 北部地区和内陆诸河流流域等2000年以后趋于下降, 而整体趋势上看是增加的。相对而言, 长江流域、东南诸河流流域、西南诸河流流域下降。从上述理由看, 从1997~2002年间, 南部地区农业生产效率高, 2005年的效率最低。北方地区农业生产效率提高, 2005年效率达到最大。内陆河流地区1998年效率最高, 总体的效率低。

从1997~2005年间平均农业用水效率北部地区、南部地区、内陆河流流域依次降低, 而黑龙江流域、西南诸河流流域农业用水效率高, 海河流域和东南诸河流流域效率低。从农业用水效率时间系列变化看, 和农业生产效率一样, 北部地区和内陆河流流域趋于增长, 相应的南部地区趋于一定程度的下降, 长江流域、东南诸河流流域、西南诸河流流域低。2003年以后, 西南诸河流流域的效率大幅度下降, 而北部地区的黄河流域增高。从1997~2002年南部地区的农业用水效率比较高。之后, 北部地区的效率提高, 并达到了最高的效率性。内陆河流地区整体表示为低效率, 2000年以后开始增长, 2005年效率达到了南部地区的第二。

5.2 农业用水效率要因推算结果

前节分析结果表明影响要因不同, 农业用水效率不同。使用表1中第8~22项变量作为被说明的变量来说明农业用水效率。采取多变量回归方法, 从变量间发生多重近似线性关系来选择相应变量。

表5所示结果整体上是良好的, 推算得到系数除水资源量外多为1%或5%, 只有水资源量系数为10%。结果显示对农业用水效率产生正影响的因素是玉米种植面积比例、种植次数、水资源和时间趋势。对农业用水效率产生负影响的因素是水稻种植面积比例、小麦种植面积比例、经济作物种植面积比例、旱灾面积比例、农民人均纯收入、日照时间。一般情况下, 玉米是水消耗量少的主要作物, 相对而言, 水稻、小麦、经济作物消耗的水量比较多, 特别是水稻种植面积比例的变化量高时, 其面积比例每增加1%则农业用水效率下降0.2个百分点。种植次数高的流域农业用水效率也高, 这是由于在一年内进行多次种植减少水等要素的投入。反映气象条件和灾害状况的旱灾面积比例、水资源量、日照时间的变化等与农业用水效率的关系较大, 旱灾面积比例高的流域 (地区) 和年份农业用水效率也低。水资源量多的流域 (地区) 和年份增加了天然降雨等使用量, 减少了用水投入成本。另外, 日照时间增加促进作物蒸发, 作物成长必要的水分以外消耗的水增加。位于干旱、半干旱地区的北部地区和内陆河流流域, 日照时间增加加速干旱, 农业用水效率下降。在农民人均纯

注:不同流域的数字表示如下:1.黑龙江流域;2.辽河流域;3.海河流域;4.黄河流域;5.淮海流流域;6.长江流域;7.东南诸河流流域;8.珠江流域;9.西南诸河流流域;10.内陆河流流域。不同地区的数字表示如下:1.北部地区;2.南部地区;3.内陆河流流域。

收入高的地区, 本研究得到的结果是农业用水效率低。这一结论有待于在今后的研究中进一步验证。时间因素是表示技术进步和政策先进的代理变量, 研究中发现包含在各要因中的任何技术进步和政策先进的变化对农业用水效率带来的是正面影响。注:括号内的值表示t值。*, **, ***分别为10%, 5%和1%有意值。

6 结束语

本研究以1997~2005年时间为对象, 使用包络分析法评价中国各省的农业用水效率。以省为基础划出主要河流流域界线, 比较研究每个流域效率的差异, 从不同的影响要因分析得到的不同效率, 具体地讲有以下几方面。

(1) 从1997~2005年间的平均农业用水效率北部地区、南部地区和内陆河流流域依次降低。其中黑龙江流域和西南诸河流流域农业用水效率高, 海河流域和东南诸河流流域效率较低。

(2) 对农业用水效率带来正面影响的要因是玉米种植面积比例、种植次数、水资源量、时间因素。对农业用水效率产生负面影响的要因是水稻种植面积比例、小麦种植面积比例、经济作物种植面积比例、旱灾面积比例、农民人均纯收入、日照时间等。

(3) 玉米是消耗水比较少的作物, 因此在玉米种植面积比例高的流域 (地区) 农业用水效率增加。水稻、小麦、经济作物等是消耗水量多的作物, 因此在这些作物种植面积比例高的流域 (地区) 农业用水效率也低。

(4) 气象条件及灾害对农业用水效率的影响较大, 旱灾扩大导致减产, 因此, 水资源量多的流域 (地区) 和年份增加了天然降雨等水资源的使用量, 降低了用水成本。日照时间增加促进了作物蒸发, 因而消耗更多的水量, 所以效率低。

农业用水效率 篇8

关键词：中国,主要河流流域,农业用水效率,包络分析法

1 问题的提出

中国的水资源量大约不到世界的6%, 人均水资源量 (大约2200m3) 不到世界平均水平的1/4, 而国内水资源量也分布不均匀, 一般情况下是南方地区水多、北方地区水少。在这样的水量分布状况下, 近年来, 伴随着社会经济的高速发展, 水的利用增加, 黄河流域出现断流现象, 由此可以看到水资源不足的严重性, 一时间以北方地区维持水资源持续利用的项目成为国家的主要政策课题项目。特别是占总用水量70%的农业用水是农村产业的重要资源, 支持着当地农民的生活。进一步看, 随着人口增加和食品多样化, 食物自给率下降, “三农”问题, 城市与农村的收入差别等积累为各种各样的社会问题, 要解决好上述这些矛盾重要的方法就是确保农业生产用水。一方面, 伴随着过去工业化和城市化的推进, 增加了大量的用水量, 这些增加的用水量占用了农业用水。据有关方面统计, 1980年农业用水量为3699亿m3, 占总用水量的78%, 但是, 2005年农业用水量下降到3580亿m3, 占总用水量的65%, 根据2001年刘、陈二人的预测, 到2050年全国农业用量将达到4200亿m3, 约占总用水量的50%。在这么激烈的变化中要振兴农业、发展农村社会、提高农民收入, 必须认真考虑如何在减少用水的同时提高水利用效率, 重点放在提高农业用水的效率, 达到农业增产的目的;综合考虑中国农业灌溉面积比例大和灌溉地区生产性高低问题, 综合考虑区域自然条件和社会经济条件与效率差异, 从而提出合理利用水资源的措施。

研究和评价中国农业生产水利用效率的方法概括地讲二种。方法一是以邓、康、张、黄等为代表的使用土壤相对含水量与叶片水分利用效率 (WUE) 法, 这种方法是根据实验场观测得到的作物蒸发量和作物生产量, 用他们的比率来表示。该方法限定了对象地区, 使用该地区详细的实测数据可以保证观测结果精度高。该方法是推算田间灌溉, 塑料膜覆盖、滴灌等节水灌溉技术的技术效率最好的方法。另外, 该方法限定了观测对象地区的范围, 是研究更广阔地区的结果的稳妥课题。根据农业用水及降水量推算作物的蒸发量一类的含水量不能评价农业用水的效率, 特别是灌溉设施维护管理和经营产生成本, 他们以价格的形式转嫁到农业用水上就更难了, 因此, 在充分考虑农业生产经济效率的基础上, 使用经济的方法来评价农业用水的效率。

方法二是采用经济学的方法评价农业生产水利用效率。学者们从经济的角度进行研究, 此法最基本的概念就是把水作为生产要素, 投入一定量的水可以得到最大的生产量。即用最小的水得到最多的生产量的效率评价方法。该法研究结果依赖于对象地区的第一手资料, 因此, 本研究以整个中国大陆为对象, 以省 (自治区、直辖市) 为单位, 比较和研究各地区间的效率。为了使用省一类的大的空间单位, 不考虑各地区内部的状况, 因此将前述WUE方法观测得到的实际结果和经济方法进行相互比较和研究。

本研究是采用研究中较少使用的经济方法来评价农业用水效率, 即使用从经济领域派生的包络分析法。2004年Kaneko以生产函数为基础的概率边缘分析法, 评价中国各省农业用水效率。但是, Kaneko的研究考虑了以下几方面的问题。

(1) 研究时间从1999~2002年。

(2) 得到的效率评价值没有以流域为对象。

(3) 概率边缘分析是参量分析方法, 各变量之间有多重关系, 很难得到稳定的结果。

(4) 事前确定了特殊的生产函数关系, 对于不同的函数结果可能不同。

另外, 包络分析法是比较概率边缘分析和观测误差之间的差异, 在可能接受的影响范围内进行效率评价。在此笔者采用同样的方法进行分析, 研究评价中国各省农业生产效率, 不分析农业用水效率。但是, Lilienfeld和Asmild2007年以灌区为对象, 使用包络分析法评价了美国堪萨斯州奥卡拉带水层引水灌溉的农业用水量的效率。

所以, 本研究在参考上述研究的基础上, 用包络分析法分析评中国1997~2005年的农业用水效率。将各省按主要河流流域进行划分, 研究他们在各流域、各地区之间效率的不同, 最后根据影响这些效率不同的主要因子进行分析, 并根据分析结果提出围绕中国可持续发展农业生产目标去考察农业用水的利用效率。

2 以主要河流流域为基础分行政区制作使用数据

2.1 使用数据来源

本研究使用各省公开的统计数据分析农业用水效率。本研究使用的中国各省的水资源量及农业用水量数据来源于中国水利部1997~2002年中国水资源公报、中国国家统计局2004~2005年中国统计年鉴, 农业生产及有关的各种因素数据使用了中国国家统计局1998~2005年中国统计年鉴和中国国家统计局的资料, 有关的气象资料来源于中国国家统计局1998~2005年中国统计年鉴和中国国家统计局记载的主要城市观测的降雨量、平均气温、日照时间。

2.2 以流域为单位分行政区制作的使用数据

现在以主要河流流域为基础划分属于各流域的省界。通常为了保证行政区划界与河流流域界在空间上吻合, 最好使用我们得到的统计资料中最小行政单位县市的资料。研究中一般得到县市的资料, 是因为中国的水资源量及农业用水量的数据没有以省公布 (大多是以主要河流流域为单位公开发表水资源公报, 其公布的年限和项目完全不一致) , 所以本次研究把主要河流域按照省行政界制成表格, 从而特别区分代表各流域的省, 用代表省的数据来比较和研究各流域农业用水效率的差异。

本研究是以省为单位制成的流域界限, 因此, 和实际的流域界相比, 其面积及地域状况和特征有一些不同。首先, 有关河流流域界, 我们是使用国家基础地理情报中心的数字高程模型计算承雨区域。其次, 这些主要河流的流域界由其所流经的省而决定。如果某一个省有两条以上的河流流域时, 原则上按其面积比例决定相应的流域。图1所示为制作的主要河流流域界和各省行政区划界。这里参考了刘、陈和中国水利部资料, 澜沧江、怒江、雅鲁藏布江等河流位于西南, 那些位于中国内陆部的各内陆河流流域称为内陆河流域, 长江以北为北部地区、长江以南为南部地区, 内陆部分为内陆河流域。北部地区包括黑龙江流域、辽河流域、海河流域、黄河流域、淮河流域, 南部地区包括长江流域、东南诸河流域, 珠江流域和西南诸河流域。另外, 把他们按流域界划分为3个区, 并称之为地域, 表1所示为省界、流域界和地区界。

3 农业的现状

3.1 农业生产的现状

在这里, 我们引用前面所述的资料和各省的流域界, 说明从1997~2005年间中国农业生产的现状。

图2所示为1997~2005年之间中国主要农作物产量的变化。从图2中我们可以看出中国全部主要农业生产量的变化情况, 1997年为67120万t, 1998年为69642万t, 增长2522万t。但是, 和1998年相比, 2000年下降到63906万t, 减少5736万t。2000~2005年间增长14267万t, 达到78173万t。从总体趋势上看, 中国主要农作物生产量为增长趋势, 从地区和流域上看, 北部地区1997~1998年间是增长的, 1998~

2000年间是减少, 2000年以后则大幅度增长。1998~2000年间减少最多的黑龙江流域, 减产1338万t。2000~2005年之间增加的淮河流域和黄河流域, 分别为2868万t和2366万t。南部地区从1997~2001年为下降趋势, 之后缓慢增长。从1997~2001年长江流域减少1298万t, 2001年增产1956万t。内陆河流流域从1997~1998年间为增长, 1998~2000年间为下降, 2000年以后增长。

图3所示为中国1997~2005年间主要农作物种植面积的变化情况。从图3中, 我们可以看出中国主要农作物种植面积大约为15400×105ha左右, 1997~1999年间少量增加, 1993~2003年间转向下降, 之后到2005年呈现出缓慢增长趋势。北部地区1997年为7571×105ha, 2005年增加到7900.6×105ha, 特别是淮河流域和黑龙江流域增加显著, 分别增加了200.4×105ha和193.9×105ha。但是, 同样位于北部地区的黄河流域和海河流域呈下降趋势, 分别从1997年的2029×105ha和996.2×105ha减少到2005年的1983.3×105ha和960.3×105ha。内陆河流流域和北部地区一样, 从1997年的1335.6×105ha增加到2005年的1415×105ha。而南部地区则呈减少的趋势, 从1997年的6490.4×105ha减少到2003年的6108.3×105ha, 之后又呈上升趋势, 增加到2005年的6233.2×105ha, 在这些流域当中, 减少显著的是东南诸河流域、长江流域、珠江流域, 其种植面积分别从1997年的688.8×105ha、3993.3×105ha、1262.9×105ha减少到2005年的531.9×105、3864.1×105、1208.3×105ha。

图4所示为中国1997~2005年间农业用水量的变化情况。从图4中我们可以看到从1997~1998年间是下降的, 从1998~1999年间增加, 而2003年后又呈下降趋势。农业用水量从1997年的3920亿m3下降到2003年的3433亿m3, 特别显著的是2002~2003年之间, 减少303亿m3, 之后的2004年, 农业用水量增长到3586亿m3, 2005年几乎和2004年农业用水量完全持平。这种现象从不同地区和不同流域中也可以看到, 北部地区农业用水量从1997年的1618亿m3减少到2003年的1226亿m3, 2004年以后保持在1300亿m3水平。1997年到2003年间农业用水量减少最多的是淮河流域, 从1997年的659亿m3减少到2003年的430亿m3, 同期的黄河流域从1997年的368亿m3减少到2003年的299亿m3。南部地区从1997~1998年间为减少, 1998~2000年间转向增加, 之后一直到2003年为减少。农业用水量从1997年的1644亿m3减少到2003年的1488亿m3, 2003年后略有增加, 2005年农业用水量增加到1528亿m3。从1997~2003年之间减少最多的长江流域, 农业用水量从1997年的775亿m3减少到2003年的661亿m3。另外, 内陆河流流域农业用水量从1997年的658亿m3增加到1999年的732亿m3, 之后略有减少, 2002年以后维持在720亿m3的水平不变。

图5所示为不同地区单位农业用水量主要农业作物产量变化。北部地区从1997~1998年间呈增加趋势, 1998~2001年为减少, 之后又呈增加趋势。从整体上看为上升趋势。单位农业用水量主要农作物产量由2007年的20t/万m3增加到2005年的30t/万m3。和其他地区相比, 北部地区是最高的。从整个中国的耕地看, 北部地区农业用水利用率比较高, 处于领先地位。南部地区从1997~1998年间略有增加, 从1998~2001年下降, 之后的2004年达到最大值, 2005年又下降。但是, 从整体上看是增加的, 单位农业用水量主要农作物产量由1997年的22t/万m3增加到2005年的23t/万m3, 2002年以后, 北部地区高于南部地区。内陆河流流域, 1997~1998年间呈增长趋势, 从1998~2001年下降, 之后又呈增加趋势。但从整体上是持平的, 即1997年和2005年均为9t/万m3。和其他流域相比, 内陆河流流域单位农业用水量主要农作物生产量很小, 2005年只有北部地区的1/3左右。

图6所示为不同流域单位农业用水量主要农作物生产量变化。在这些流域中, 从1997~2005年间一直增长的是淮河流域, 其次是黄河流域。图6中可以看到淮河流域由1997年的19t/万m3增长到2005年的36t/万m3, 特别是在2005年成为所有流域中的最高值。黄河流域从1997年的22t/万m3增长到2005年的32t/万m3, 2005年位于所有流域的第二位。另外, 东南诸河流域、西南诸河流域、内陆河流流域、长江流域、海河流域、珠江流域等流域, 在同期也有年际间的变化, 总体上讲处于增长提高的趋势。

表2所示为农业生产现状。为了分流域进行分析比较我们制作了表2中农业生产投入要素。图7所示为主要农作物单位种植面积各投入要素及各单位投入要素的主要农作物生产量。主要农作物单位种植面积作物生产量 (t/ha) 南部地区高、北部地区和内陆河流流域低, 东南诸河流流域最高。主要农作物单

注:横坐标数字表示以下几个方面: (1) 主要农作物产量/主要农作物种植面积; (2) 农村人口/主要农作物种植面积; (3) 农业机械总动力/主要农作物种植面积; (4) 化学肥料/主要农作物种植面积; (5) 主要农作物产量/农村人口; (6) 主要农作物产量/农村机械总动力; (7) 主要农作物生产量/化学肥料。

纵坐数值为中国整个耕地的平均值。各个图中数值使用各流域1997年到2005年的平均, 中国土地的平均值分别为: (1) 4.52t/ha, (2) 6.42人/ha, (3) 3.99kw/ha, (4) 0.27t/ha, (5) 0.80t/人, (6) 1.52t/kw, (7) 17.59t/t。位种植面积农村人口南部地区高、北方地区和内陆河流流域低, 东南诸河流流域最高, 黑龙江流域最低。农村人口人均主要农作物生产量黑龙江流域、珠江流域、内陆河流流域高, 劳动生产性高。而在东南诸河流域, 单位面积的农村人口多, 劳动生产性低, 生产效率不高。主要农作物单位种植面积的农业机械总动力海河流域最高, 黑龙江流域、长江流域、珠江流域最低。单位农业机械总动力主要农作物生产量黑龙江流域、长江流域、珠江流域高, 海河流域低, 相应地黑龙江流域、长江流域、珠江流域生产效率高, 而海河流域低。主要农作物单位种植面积的化学肥料使用量黑龙江流域、西南诸河流流域、内陆河流流域比较低。单位化学肥料主要农作物生产量黑龙江流域、珠江流域、西南诸河流流域高, 生产效率黑龙江流域和西南诸河流流域高。

同时, 从表2中我们可以看出不同地区的种植状况, 西南地区主要栽培水稻, 北部地区和内陆河流流域主要种植小麦、玉米。经济作物比例比较高, 海河流域、东南诸河流流域、珠江流域等经济富裕流域, 经济作物种植比例高, 南部地区种植一般一年都在1次以上。

3.2 气象、水利等的现状

用水效率标识制度的建设研究 篇9

2011年中央1号文件提出, “确立用水效率控制红线, 坚决遏制用水浪费, 把节水工作贯穿于经济社会发展和群众生产生活全过程。加快制定区域、行业和用水产品的用水效率指标体系, 加强用水定额的计划管理。”落实用水效率控制红线, 离不开高效的节水产品作为硬件支撑与基础保障。因此, 参照国外实施用水效率标识制度的先进经验, 在我国逐步建立用水效率标识制度, 从而引导和推动节水产品的推广和普及, 促进节水技术升级与产业进步, 在当前具有重要的现实意义。

2 实施用水效率标识的工作难点与具体内容

用水效率标识管理的重要环节, 大致分为以下五个部分:

2.1 建立法律保障, 使有法可依

建立有效的法律保障是用水效率标识管理推行的关键, 即要在法律层面确立用水效率标识管理的合法性, 确保用水效率标识得到法律支撑, 进而使政府部门组建管理机构、实施运行监管成为可能。可以以发布《用水效率标识管理办法》的形式, 为用水效率标识管理提供法律基础。

2.2 完善技术标准体系, 使有准可照

用水效率标识的管理需要建立完善的技术标准体系来支撑, 主要内容具体包括:产品效率等级标准的制订、效率标识样式规格的设计、相关产品目录的编制、产品检验机构的设立及相关技术人员的培训等。

在这些具体内容中, 技术标准的制订是其中的关键环节及难点。一是, 标准的制订要基于当前生产企业整体技术水平, 效率等级的划分要清晰而有明显的梯度;二是, 标准的制修订需要有一个周期性的评估与修订过程, 从而确保标准发挥持续引导技术进步的作用, 三是, 技术标准的修订要保证公正、公平、公开, 不会偏袒任何一方。

2.3 建立工作体系, 使管理有序

工作体系即效率标识管理的操作实施层面, 包括企业依据效率标准进行检验、依据检测结果进行印制和加贴效率标识、效率标识的备案、效率标识的公告等内容。为保障效率标识工作体系高效运转, 需要对各工作环节内容加以明确界定, 对各环节间的接口及时间限定加以清晰规定。对效率标识工作体系的具体内容通常以实施规则的形式加以规定。

2.4 建立监督管理体系, 使监管公平

目前, 各类效率标识均采用“企业自我声明”的方式, 效率标识制度中样品检验过程、标识加工过程、产品效率一致性的保证过程均由企业单独完成。由于即没有行政许可制度在企业生产前期的严格审批, 也没有产品认证制度全过程的质量体系评审与抽样检验。使得效率标识制度对于社会诚信体系尚未建立、行业自律监督仍不成熟的经济体系形成较大的管理挑战。部分企业“以次充好”的恶性行为不仅会严重干扰市场的市场秩序, 而且会严重挫伤最终消费者的购买信心, 危及效率标识制度得以存在的信任基础。因此, 针对效率标识制度实施专项监管尤为必要。

2.5 加大宣传推广力度, 使影响扩大

有关效率标识的宣传教育和推动活动有助于提高标识的有效性, 因此, 在国家层面及各省市层面上均应依靠主流媒体下大力度宣传普及用水效率标识的相关信息和意义, 从而进一步提高公众的关注度。

市场推广也是提高用水效率标识产生影响力的有效措施。国家和各省市可设立资金或鼓励资金, 在用水效率标识推进初期, 将推广应用贴有用水效率标识的节水型产品与重点工程、民心工程等相结合。从而营造出让消费者转身置身于大量一致的有关效率的信息中, 将有助于在消费者和行业中产生一种效率氛围, 进而有助于建立效率观念。

3 用水效率标识管理的关键技术

3.1 用水效率标识的申请注册

生产企业申请注册用水效率需提交的材料包括:企业生产经营的资历证明文件、企业的基本信息、按照国家发布的用水效率标识样本, 每个规格型号的产品提供一个标识样本、用水效率标识备案产品的相关信息、产品检测和用水等级检测报告书等。

通过核审的用水效率标识企业, 国家水效机构应在备案工作完成后, 应及时在水行政主管部门内部的发布平台进行发布。

3.2 用水效率标识的产品检测

国家质监总局负责针对每类节水产品制订《用水效率限定值及水效等级》, 用水产品生产企业依据这些标准组织生产并进行检验测试。

为确保检验过程的准确性、规范性与公正性, 国家用水效率管理部门应规范对检验过程的管理, 具体的管理方式可采取授权方式:一方面对国家认可实验室进行直接授权, 另一方面对具备能力的企业实验室进行评审, 对符合要求的实验室进行授权。

3.3 用水效率标识的使用

3.3.1 标识的印制和粘贴

生产企业可自行印制水效标识, 并对印制的质量负责。标识应粘贴在节水产品或其外包装的正面明显部位, 便于购买人识别比较。

3.3.2 标识的备案

用水效率标识管理部门, 需对各生产企业的相关产品进行备案管理, 并对水效标识的标注情况进行跟踪检查和监督, 有效杜绝非法标识, 统一掌握、管理和发布相关信息, 便于市场监督。

3.4 用水效率标识的监督

目前, 我国仍处于社会主义市场经济体制的转型时期, 考虑到市场诚信体系尚处在不断的完善阶段, 加之企业的自律、自组织能力较弱以及社会公众节水的意识总体偏低的现实, 因此, 建立完善而强有力的监督体系是确保用水效率标识顺利实施的关键环节。一是政府监督, 二是企业监督, 三是社会监督。

3.5 用水效率标识的责任划分

用水效率标识制度的组织管理可参照我国能效标识的管理形式, 分为两个管理层级:第一层次是水利部、全国节约用水管理办公室、国家质检总局和国家发改委, 四个部门按照国务院的职责分工, 负责水效标识制度的建立并组织实施。具体包括制定和公布《加贴水效标识产品的目录》、制定和发布实施规则和标识样式规格, 指定授权机构, 组织能效标识的监督检查等等。其中, 水利部与全国节约用水管理办公室作为节水主管部门, 牵头管理水效标识制度。第二层次是地方层面, 即省、市、县各级人民政府节水管理部门、地方质量技术监督部门和各地出入境检验检疫机构, 主要负责生产和市场环水效标识制度的监督执法, 对相关违法行为进行查处。

为更好推动用水效率标识实施与管理, 由国家专门的水效率标识管理机构, 具体承担起用水效率标识信息备案发布、接受申诉投诉、水效标识的宣传与推广等工作。水利部、全国节约用水管理办公室、国家质检总局、国家发改委应组建水效标识管理中心, 并授权其负责水效标识的备案、核验、公告以及宣传推广等工作。

3.6 用水效率标识的奖惩

为引导和推动水校标识工作的实施, 应将水效标识与产品退税政策进行挂钩。可参照节能灯国家政策补贴的做法, 通过这种方式提高广大消费者对水效标识的关注度与认知度, 创造新的用户需求从而吸引上游的制造商主动投入更大的力量研发更为节水的产品, 最终推动用水器具用水效率的整体提升。

对于销售应当标注而未标注能源效率标识的产品、伪造、冒用能源效率标识或者利用能源效率标识进行虚假宣传、应当标注水效标识而未标注的、未办理水效率标识备案, 或者使用的水效率标识不符合规定的等情况, 产品质量监督部门应视情节严重给予相应的惩罚。

4 实施用水效率标识制度的工作建议

4.1 制定并发布《用水效率标识管理办法》提供法律基础

实施用水效率标识管理是国家管理水资源、提高用水效率、促进可待续发展的重要管理手段。目前, 我国《水法》与各地行政法规, 尚缺乏对于用水效率标识的相应政策法规规定, 这从根本上制约了我国用水效率标识管理工作的开展。全国节水办作为节水工作的主管部门, 应牵头并联合国家监总局、国家发改委等管理部门, 依据法律程序制定并发布《用水效率标识管理办法》。为启动实施用水效率标识制度奠定法律基础。

4.2 用水效率标识技术标准体系扩大标识覆盖范围

目前, 我国只出台了《水嘴用水效率限定值及用水效率等级GB 25501-2010》与《座便器用水效率限定值及用水效率等级GB25502-2010》两类产品的水效标识产品, 而用水产品涵盖的范围比较广, 涉及产品众多。应尽快制定并完善用水效率标识技术标准体系, 扩大用水效率标识覆盖的产品范围。

4.3 组建用水效率标识管理机构筹备前期工作

全国节水办、国家质监总局、国家发改委作为用水效率标识的政府管理部门, 应尽快组建国建层面上的用水效率标识管理机构, 并指导各省市建立相应的用水效率标识管理机构。以推进水效标识各项工作深入开展。

4.4 尽快出台相关的限制和激励政策

用水效率标识管理在我国目前仍属于探索阶段, 要得到社会各界的广泛认可, 除了在国家层面和各省市应加大宣传力度外, 还需要政府在政府采购、产品补贴、企业税收减免等政策中加大对用水效率标识支持力度, 以引导社会各界对用水效率标识的关注。

5 结语

2012年国务院文件首次提出“逐步实行用水产品用水效率标识管理”。2012年9月由国家质检总局、水利部和全国节水办联合发布的《关于加强节水产品质量提升与推广普及工作的指导意见》中更明确要“联合制定用水产品水效标识管理办法, 推动建立用水产品水效标识管理制度”, 由此可见, 实行用水效率标识制度已势在必行。在目前各项法律保障及管理机构尚未建立, 技术标准尚待完善等前提下, 可以选择典型城市, 给予政策和资金上的支持, 进行先试先行, 结合各地方用水产品市场的实际情况对符合条件的用水产品, 选择知名的品牌厂家作为试点先行。

参考文献

[1]能源效率标识概论[M], 国家经贸委资源节约与综合利用司, 中国标准研究中心.北京:中国标准出版社, 2002.

[2]朱双四.节水产品用水效率标准研究[J].世界标准化与质量管理, 2007 (8) .

[3]王丹.澳大利亚用水效率标识制度框架分析[J].国外水利, 2011.

基于数据包络分析的用水效率评价 篇10

国内外用水效率评价研究方法主要有生产函数法[2]、数据包络分析法[3]、遗传算法[4]、能值分析法[5]、模糊评价法等[6]。本文采用主成分分析法对评价指标体系进行降维处理, 在此基础上, 通过数据包络分析法对太湖流域10年来用水效率情况进行评估分析。

1 用水效率评价模型

1.1 数据包络分析的C2 R模型

数据包络分析 (Data Envelopment Analysis) 简称DEA, 是由著名运筹学家A.Charnes, W.W.Cooper和E.Rhodes于1978年创建的系统分析方法[7]。它使用数学规划模型评价具有多个输入及输出的“部门”或“单位”[称为决策单元 (Decision Making U-nit) , 简记DMU]间的相对有效性 (称为DEA有效) [8,9]。

C2 R模型是第一个DEA模型, 也当今最具代表性的经典DEA模型之一, 具有建模思路清晰、模型形式简单、理论完善的特点[10]。设有n个具有可比性的DMU, 每个DMU都有m种类型的“输入”和s种类型的“输出”。xij为DMUj对第i种输入的投入量 (xij>0) ;yij为DMUj对第r种输出的产出量 (yij>0) ;vi为第i种输入的权值;ur为第r种输出的权值。用Xj和Yj分别表示DMUj的输入向量和输出向量, v和u分别表示与m种投入和s种输出对应的权向量, 即Xj= (x1j, x2j, …, xmj) T, Yj= (y1j, y2j, …, ysj) T, v= (v1, v2, …, vm) T, u= (u1, u2, …, us) T, 其中, i=1, 2, …, m;j=1, 2, …, n;r=1, 2, …, s, 则DMUj的效率评价指数, j=1, …n。总可适当选取权数v和u, 使得hj≤1, j=1, …, n。则评价DMUj0效率的数学模型为:

式 (1) 等价于如下线性规划问题:

线性规划 (2) 式的对偶规划为:

式中:λj (j=1, 2, …, n) 为DMU的全变量;θ为DMU的效率评价指数。

引入松弛变量S-和S+, 将不等式约束转化为等式约束:

C2 R模型的有效性判定定理为:若θ0<1, 则决策单元DMU0DEA无效, 即原投入X0可按θ0倍减小而保持产出Y0不变;若θ0=1且S0-≠0或S0+≠0, 则决策单元DMU0弱DEA有效, 即DMU0可在保持产出Y0不变的情况下将投入X0减少S0-, 或在保持投入X0不变的情况下将产出Y0增加S0+;若θ0=1且S0-=S0+=0, 则决策单元DMU0DEA有效, 即在原投入X0的基础上得到的产出Y0已达到最优。

1.2 用水效率评价指标

DEA模型将评价指标分为投入指标和产出指标。投入指标除了考虑水资源的消耗外, 还需兼顾在土地及劳动力方面的投入, 产出指标则主要从水资源带来的社会效益方面考虑。参考相关论文[11,12,13]并结合水利部制定的《节水型社会建设评价指标体系》, 本文从农业、工业、生活、生态及综合性指标等5个方面建立了12个投入指标及6个产出指标。具体指标见表1。

1.3 指标降维处理

DEA方法的输入/输出指标应具有很强的代表性[14]。若某指标和其他输入 (出) 指标呈现较强的相关关系时, 则认为该指标的信息已在很大程度上被其他指标所包含, 因此可不再把它列为输入 (出) 指标。另外, DEA方法还对评价指标的数量有所限制, 输入、输出指标的总数应不多于决策单元个数的一半[15]。为此, 本文采用主成分分析法对评价指标进行降维处理。

主成分分析法是将多个具有相关性的指标转化为少数相互无关的综合性指标的多元统计方法[16,17]。其降维过程如下:

(1) 设有n个样本, 每个样本观测p个指标, 原始数据可写成矩阵形式:

(2) 将原始数据标准化:

式中,

(3) 求标准化后相关系数矩阵:

式中:rjk为指标j和指标k的相关系数, j=1, 2, …, p;k=1, 2, …, p。

(4) 求相关系数矩阵R的特征值和特征向量。将特征值按大小排列, 即λ1≥λ2≥…≥λp, 则相应的特征向量为:

(5) 计算方差贡献率和累计方差贡献率:方差贡献率, 累计方差贡献率

方差贡献率ei代表示第i个因子提取原始p个指标的信息量, 累计方差贡献率E表示前k个因子累计保留原始指标的信息量。

(6) 确定主成分个数。一般特征值及特征向量的个数等于原始指标个数, 因此主成分个数也和原始指标数相等。但主成分分析法的基本思想就是要用尽可能少的指标获取足够多的原始信息。主成分个数k由累计方差贡献率E≥80%决定。

2 实例分析

太湖流域位于我国沿海中部, 长江三角洲南缘, 东经119°11′~121°53′, 北纬30°28′~32°15′之间。流域略呈三角形, 北抵长江, 东临东海, 南滨钱塘江, 西以天目山、界岭和茅山等山丘为界, 行政区划分属江苏、浙江、上海和安徽三省一市。流域面积3.69万km2, 仅占全国0.3%;总人口5 724万人, 占全国总人口的3.9%;国内生产总值42 904亿元, 占全国国内生产总值的10.8%;人均国内生产总值7.5万元, 是全国人均国内生产总值的2.6倍, 是我国经济最发达、城市化程度最高的地区之一。

根据2000-2010年《太湖流域水资源公报》及所辖各地市《统计年鉴》, 计算上述投入指标及产出指标。计算结果列于表2、表3。

运用SPSS软件对投入指标和产出指标进行主成分分析, 最终得到X1 (人均农业用水情况) 、X2 (污水排放情况) 两个投入因子, Y1 (经济效益) 、Y2 (废水排放达标情况) 两个产出因子。具体结果如表4所示。

根据降维后的指标, 应用数据包络分析的C2 R模型, 通过DEAP软件求得各个决策单元的θ、投入指标的松弛变量S-以及产出指标的松弛变量S+。结果列于表5。

注:本表中的经济指标均为2000年不变价。

3 结语

(1) 从计算的结果来看, 太湖流域用水效率呈徘徊上升趋势, 其中2004和2010年的用水效率达到最佳水平。2000-2002年的用水效率较低, 其θ值仅为0.5左右, 分析其原因, 主要是这三年的废污水排放量较大, 同时经济效益也得不到明显提升。2003-2010年的用水效率保持在较高水平, θ值均达到0.96以上;保持同样的投入水平, 若其经济效益能进一步提高, 用水效率则更接近于最佳水平。人均农业用水情况和废水排放达标情况的松弛标量均为0, 说明太湖流域在这两个方面的节水工作已达到较优水平, 今后应进一步保持。

(2) 将主成分分析法和DEA模型引入用水效率的评价问题中, 给出了定量的分析方法。采用主成分分析法对评价指标降维, 有效避免了指标间的线性相关性。同时不足也是明显的, 降维的过程将会不可避免的对原有指标体系的信息造成丢失。

(3) 文中没有限定各个投入、产出指标的权重, 今后应根据不同地区的实际情况确定指标权重, 从而使评价结果更有针对性。

摘要：在简要分析我国水资源现状的基础上, 阐述了用水效率评价的重要性, 介绍了数据包络分析 (Data Envelopment Analysis, 简称DEA) 中C2 R模型的基本概念。从投入/产出角度出发构建用水效率评价指标体系, 采用主成分分析法对指标进行降维处理, 以满足DEA模型对投入/产出指标的要求。以太湖流域为实例, 建立用水效率的C2 R模型, 并对其进行求解分析。计算结果反映了太湖流域近11年来的用水效率水平, 主成分分析和数据包络分析相结合的方法可用于用水效率评价。