乌鲁木齐市七区一县的水资源利用效率分析评价

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乌鲁木齐市七区一县的水资源利用效率分析评

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水资源不仅制约着西北干旱半干旱区的经济社会发展，同时由于人类活动对水资源的不合理开

发利用使得环境也在不断恶化，水的问题已经成为制约西北地区人类生存、生态环境及经济社

会发展的首要问题。同时，在跨越式发展战略的背景下，农业、工业不断发展，新兴城镇数量

和规模日益增长，资源需求将持续大幅度增加，新疆面临着严峻的自然资源瓶颈和生态环境承

载力的双重约束，也将阻碍社会经济的持续健康发展。新疆首府乌鲁木齐市是典型的绿洲特大

城市，同时也是内陆干旱缺水城市。淡水人均占有量只有全国的 1/5 ，世界的 1/21，已被列入

全国 30 个严重缺水的城市之一。同时，乌鲁木齐市又是一个面临着重大发展机遇的城市，乌

鲁木齐市将在未来 10 年实现跨越式发展，随着城市的快速发展，乌鲁木齐市资源性缺水矛盾

将更加突出，对水资源的管理也将带来严峻的考验。要想解决这一矛盾，提高水资源利用效率

是解决水资源供需矛盾的关键，只有不断提高水资源效率才能从根本上解决水资源危机，实现

经济社会的可持续发展。

对水资源约束与经济发展的相关研究主要从耕地用水增加、人口增长导致水资源压力增大等方

面展开，也有不少学者对水资源利用效率进行评价。针对新疆干旱区半干旱区水资源脆弱性以

及新疆跨越式发展中水资源规划管理方面存在的问题，文中选取乌鲁木齐市作为研究区，通过

数据包络分析方法，选取相应的投入产出指标，对乌鲁木齐市七区一县的水资源利用效率进行

分析和评价，以期确切把握乌鲁木齐市当前的水资源利用状况和水资源利用效率偏低的原因，

对合理利用水资源、提高用水效率有极大的帮助，也是解决水资源危机有效的方法之一，有助

于决策者和水资源管理者们作出相应决策。

1 材料与研究方法

乌鲁木齐市位于亚欧大陆腹地，地处北天山北麓、准噶尔盆地南缘，东经86°37'33″ －

88°58'24″，北纬42°45'32″ －44°08'00″。乌鲁木齐市区东、南、西三面环山，地势东南高、西

北低，北为准噶尔盆地南缘。市区平均海拔 800m。乌鲁木齐地区的水源基流主要是冰川融

水、融雪水、降雨和地下水。主要河流有乌鲁木齐河、头屯河、白杨河、柴窝堡湖等水系。乌

鲁木齐市属于重度缺水城市，水资源利用已达到极限，水资源匮乏，已导致乌鲁木齐市地下水

水位不断下降。乌鲁木齐市用水效率不高，据 2010 年乌鲁木齐市水资源公告，乌鲁木齐市农

业灌溉用水 7 ．0111 亿m3 ，占总用水量的 64 ．4% 。农业灌溉用水利用系数为 0 ．62 左右，

发达国家灌溉水的利用系数达到 0 ．7 ～0 ．8 。乌鲁木齐市工业取水量为 1 ．4823 亿m3，水

的重复利用率为 70% ，而发达国家的为 75 ～85%。乌鲁木齐市水资源还面临着浪费问题，每

年相当于供水总量20 ～30% 的水量由于水管网" 跑冒滴漏" 被损耗。

乌鲁木齐市辖天山区、沙依巴克区、新市区、水磨沟区、头屯河区、达坂城区、米东区及乌鲁

木齐县。

2010 年乌鲁木齐完成地区生产总值 1338 ．50 亿元( 当年价) ，按可比价格计算，比上年增长

12 ．2% 。2010 年常住人口已超300 万人，预计到 2020 年，全市常住人口将达到 500 万。

乌鲁木齐市七区一县定位不同，经济发展水平不一。天山区、沙依巴克区、新市区和水磨沟区

是乌鲁木齐市的四个中心城区，是政治、经济、文化和金融中心。头屯河区、达坂城区和米东

区交通便利，经济以工业为主导，是主要的制造业核心区和物流区。乌鲁木齐县以农业为主，

旅游资源丰富。

数据包络分析( data envelopment analysis，DEA) 是由美国著名运筹学家Charnes，Cooper 和

Rhodes 于1978 年提出的，采用线性规划的方法，利用观察到的有效样本数据，以相对效率为

基础对同一类型的部门或单位( 评价单元，DMU) 的绩效进行比较或评价。利用 DEA 方法可以

对经济发展生产前沿面上的规模有效性和技术有效性进行评价。DEA 方法巧妙的构造了目标

函数，并通过 Charnes －Cooper 变换( 称为C2 －R 变换) 将分式规划问题转化为线性规划问

题，无需统一指标的量纲，也无需给定或者计算投入产出的权值，而是通过最优化过程来确定

权重，从而使对决策单元的评价更为客观。

DEA 有效性代表的是" 效率" 的概念，DEA 有效包括技术效率( 也称综合效率) 分解为纯技术效

率和规模效率两部分。在 DEA 模型中把最佳生产状态的比值定为1 ，即DEA 有效，根据 DEA

有效的定义和生产活动技术有效的定义可知，DEA 有效，就代表了其技术有效和规模有效。

利用 DEA 模型还可分析规模收益状况，在生产规模发生变化时，所带来的规模收益递增、规

模收益不变和规模收益递减等三种情况。

对于非有效单元，利用"投影原理"不仅能指出指标的调整方向，还能给出调整量，并可进行纵

向的时间比较和横向的区域比较。因此，对于乌鲁木齐市各城区水资源利用效率的评价问题，

很适于运用DEA 评价模型进行评价。文中选取乌鲁木齐市七区一县作为决策单元，使用 DEA

模型进行效率评价时，需要首先确定输入输出指标，参考其他文献中有关水资源评价指标的选

取，以及结合DEA 模型的使用要求( 决策单元的数量应该是评价指标个数的两倍以上) ，选取

经济效益作为产出指标 O，以资本投入和劳动力投入作为投入指标( 表1) 。【表 1】

2 结果与分析

对乌鲁木齐市七区一县的统计数据，分别编号为:1 天山区; 2 沙依巴克区; 3 新市区; 4 水磨沟区;

5 头屯河区; 6 米东区; 7 达坂城区; 8 乌鲁木齐县。运用DEAP2 ．1 软件，以投入为导向，以

2008 年、2009 年和 2010 年的截面数据为代表进行分析( 表2) 。【表 2】

2 ．1 乌鲁木齐市各城区水资源利用效率分析

首先对乌鲁木齐市七区一县水资源综合利用效率进行分析，通过计算得到2008 年、2009 年和

2010 年的效率值( 表3 ，图1) 。【表 3.图1】

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摘要：

乌鲁木齐市七区一县的水资源利用效率分析评价水资源不仅制约着西北干旱半干旱区的经济社会发展，同时由于人类活动对水资源的不合理开发利用使得环境也在不断恶化，水的问题已经成为制约西北地区人类生存、生态环境及经济社会发展的首要问题。同时，在跨越式发展战略的背景下，农业、工业不断发展，新兴城镇数量和规模日益增长，资源需求将持续大幅度增加，新疆面临着严峻的自然资源瓶颈和生态环境承载力的双重约束，也将阻碍社会经济的持续健康发展。新疆首府乌鲁木齐市是典型的绿洲特大城市，同时也是内陆干旱缺水城市。淡水人均占有量只有全国的1/5，世界的1/21，已被列入全国30个严重缺水的城市之一。同时，乌鲁木齐市又是一个面临着...

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