基于基尼系数法的全国十大水资源一级区水资源(2)

趋势分析法

Mann-Kendall趋势检验法是一种典型的非参数检验方法。该方法构造一个标准正态分布统计量Z，对给定的检验水平a，如果满足式(4)，则认为此水平下，系列存在增大(Z>0)或减小(Z<0)的趋势，反之则认为系列无明显变化趋势。方法原理见文献[11]。

|Z|≥Z1-a/2

2.3.3 基尼曲线的正交最小二乘拟合

已有研究在研究水资源与相关资源的匹配问题时多使用最小二乘法进行基尼曲线的拟合。最小二乘曲线拟合法的使用前提是自变量本身不存在误差[12]，鲁铁定等[13]运用间接平差原理证明了在自变量误差较大时，正交最小二乘法的拟合精度显著高于普通最小二乘法。

而无论是模型计算或统计生成的水资源量成果均存在不同程度的误差。为提高计算精度，本研究选用正交多项式最小二乘法进行基尼曲线的拟合，正交多项式拟合原理介绍如下：

m次正交多项式最小二乘法拟合方程见式(5)：

p(x)=b0B0(x)+b1B1(x)+…+bmBm(x)

其中，bj(j=0,1,2,…,m)为m次正交多项式的拟合系数，构造给定的n个点上正交的m次多项式函数系Bi(x)(i=0,1,2,…,m)为基函数，见式(6)：

基函数Bj(x)(j=0,1,2,…,m)计算见式(7)：

基函数Bj(x)由系数αj和βj决定，αj和βj确定方法见式(8)：

3 实例分析

本研究的基础数据来自于《中国水资源公报》(2004-2013)。水资源公报统计报表的上报单元为水资源二级区嵌套地市，统计要素包括社会经济数据、水资源量数据和水资源开发利用数据等，为保障准确性，各报表均经过省级和全国的两重复核，相关介绍见《水资源公报编制规程》(GB/T -2009)。

本研究以全国10个水资源一级区为研究对象，以79个(不含台澎金马诸河)水资源二级区为基本计算单元(图3)，采用正交二项式最小二乘拟合方法计算水资源与各社会经济要素的基尼系数。在其基础上，本文采用线性回归和M-K趋势检验方法分析不同要素之间基尼系数的变化趋势，并对分析结果进行显著性检验。

图3 全国水资源二级分区示意图

3.1 水资源与土地/人口/产值的基尼系数

全国十大水资源一级区2004～2013各对要素的基尼系数分析结果见表1、图4。

表1全国十大水资源一级区基尼系数(2004～2013)水资源一级区分类年度基尼系数值2013年际平均水资源-土地资源松花江区水资源-人口水资源-产值水资源-土地资源辽河区水资源-人口水资源-产值水资源-土地资源海河区水资源-人口水资源-产值水资源-土地资源黄河区水资源-人口水资源-产值

续表1水资源一级区分类年度基尼系数值2013年际平均水资源-土地资源淮河区水资源-人口水资源-产值水资源-土地资源长江区水资源-人口水资源-产值水资源-土地资源东南诸河区水资源-人口水资源-产值水资源-土地资源珠江区水资源-人口水资源-产值水资源-土地资源西南诸河区水资源-人口水资源-产值水资源-土地资源西北诸河区水资源-人口水资源-产值

图4 全国十大水资源一级区各要素组基尼系数时空分布(2004～2013)

在空间分布上，西北诸河区、西南诸河区和黄河区各对要素的基尼系数普遍高于其他流域，反映出这些区域水资源与经济社会要素间的匹配度较差；海河区各要素组的基尼系数最低，水资源与经济社会要素的匹配度较好。

从要素类型看，水资源-产值的基尼系数普遍高于水资源-土地和水资源-人口；其中以辽河区水资源与土地资源的基尼系数最高，西南诸河区水资源与人口的基尼系数最高，其余8个一级区水资源与产值的基尼系数最高。

3.2 基尼系数变化趋势

根据本文前述趋势分析方法，全国十大水资源一级区水资源与各经济社会要素的基尼系数趋势分析分结果见表2。总体而言，两种趋势检验的结果具有较好的一致性；全国十大一级区30对要素的基尼系数的变化趋势中，呈下降趋势的有16个，呈上升趋势的有14个，下降趋势略高于上升趋势。

在空间分布上，松花江区、黄河区的水资源-土地资源的基尼系数呈下降趋势，其余2个要素组呈上升趋势；辽河区、淮河区和西北诸河区3个要素组均呈下降趋势；海河区3个要素组均呈上升趋势； 长江区、珠江区的水资源-产值的变化呈下降趋势，其余2个要素组呈上升趋势；东南诸河区水资源-人口呈上升趋势，其余2个要素组的变化呈下降趋势；西南诸河区水资源-人口的变化呈下降趋势，其余2个要素组呈上升趋势。

文章来源：《人口与经济》 网址: http://www.rkyjj.cn/qikandaodu/2020/1013/556.html