章恒全，陳詩情，張陳俊，李海燕，陳彬彬

(1.河海大學(xué)商學(xué)院，江蘇 南京 211100； 2.江蘇科技大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212100； 3.湖南理工學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院，湖南 岳陽 414000)

水是生命之源、生產(chǎn)之要和生態(tài)之基[1]，水資源的開發(fā)、利用、配置會深刻影響區(qū)域經(jīng)濟總量、區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)演化及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的空間布局。為保障水資源利用，國家不斷出臺有關(guān)水資源規(guī)劃，從2012年的最嚴(yán)格水資源管理制度、控制紅線，到水資源剛性約束制度，再到《“十四五”水安全保障規(guī)劃》中明確提出“提升水資源集約、節(jié)約利用能力”的目標(biāo)，都彰顯出國家對水資源利用的重視?？梢哉J為，水資源會對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的發(fā)展產(chǎn)生約束性作用，而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的變動也會帶動水資源需求、使用方式的改變，二者存在相互交織、彼此耦合的關(guān)聯(lián)關(guān)系，而長江經(jīng)濟帶是新時代我國經(jīng)濟發(fā)展、社會進步的重要戰(zhàn)略支撐帶并因新興產(chǎn)業(yè)集群的帶動作用經(jīng)濟飛速增長、產(chǎn)業(yè)逐漸集聚。以此為背景，長江經(jīng)濟帶的水資源愈發(fā)緊張，目前該區(qū)域的用水效率與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)如何？兩者存在何種耦合關(guān)系？何種因素能影響兩系統(tǒng)的耦合關(guān)系？如何提高兩系統(tǒng)的耦合水平使水資源利用系統(tǒng)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)能穩(wěn)態(tài)、良性發(fā)展？這些問題對推動經(jīng)濟社會的良性運轉(zhuǎn)、實現(xiàn)用水與產(chǎn)業(yè)升級有重要的現(xiàn)實意義。

1 文獻綜述

1.1 水資源利用效率與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)評價方法

近年來，有關(guān)水資源、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的研究呈現(xiàn)上升趨勢，研究的側(cè)重點也不盡相同。在水資源利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的評價方面，學(xué)界常將水資源作為重要的資源環(huán)境要素進行利用效率測算，將產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)通過結(jié)構(gòu)解構(gòu)與分解進行指標(biāo)評價。水資源利用效率方面，利用非參數(shù)估計的數(shù)據(jù)包絡(luò)分析及其衍生算法有許多，如盧曦等[2]采用三階段DEA方法測度用水效率。然而亦有諸多學(xué)者考慮到數(shù)據(jù)包絡(luò)分析的不足，從綜合性的角度出發(fā)，聚焦多領(lǐng)域、多行業(yè)進行用水效率的指標(biāo)評價，較為典型的有邢霞等[3]、姚亭亭等[4]從綜合、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生活、生態(tài)用水效率維度構(gòu)建水資源利用效率系統(tǒng)的指標(biāo)。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級與優(yōu)化測度的發(fā)展則較為完備，除了基于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)研究而引申出的霍夫曼比例[5]、錢納里產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏離度[6-7]等指標(biāo)外，多數(shù)學(xué)者為能更全面地描繪區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的升級與優(yōu)化情況，一般將產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分解為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)合理化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)高級化等內(nèi)容進行多角度的綜合探究，如江洪等[8]將產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分解為產(chǎn)業(yè)合理度、產(chǎn)業(yè)高級度與產(chǎn)業(yè)集中度3個指標(biāo)，黃海立[9]從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏離度、三產(chǎn)占GDP比重等角度衡量產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)情況。可見，在指標(biāo)評價上兩系統(tǒng)研究成果豐富且日趨完善。

1.2 水資源利用效率與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)關(guān)系

有關(guān)水資源利用效率與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)關(guān)系的研究較少，但再進一步分析可發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有研究存在由水資源與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單向影響向雙向互進轉(zhuǎn)變的研究趨勢。水資源約束下產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的演變已有許多學(xué)者進行研討，如崔志清等[10]以數(shù)學(xué)規(guī)劃模型的方式構(gòu)建水資源約束下的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整模型。同樣的單向影響還包括產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對用水的影響，如張黎鳴等[11]以資源型省市為研究樣本，探究產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整對樣本地區(qū)用水效率的影響。然而，隨著單向影響研究的深入，更多學(xué)者意識到，水資源系統(tǒng)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)之間的影響是雙向互進、密不可分的，因此在整合單向影響的基礎(chǔ)上，又有學(xué)者從兩系統(tǒng)匹配度[12]、關(guān)聯(lián)性[13]、演進關(guān)系[14]等雙向關(guān)系與優(yōu)化的角度展開研討。此外，焦士興等[15]則構(gòu)建耦合協(xié)調(diào)模型分析經(jīng)濟新常態(tài)下產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與水資源的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系。

綜合各方觀點可以看出，提高水資源利用效率是解決水資源供需矛盾的根本途徑，而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與調(diào)整又能進一步推動水資源由低用水效率部門向高用水效率部門轉(zhuǎn)移，從而在水資源與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)之間形成共同演進、互相關(guān)聯(lián)的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系。一方面，受水資源稟賦和水資源開發(fā)的約束，只有科技進步促進水資源利用效率提升才會逐步帶動用水格局和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)改變。另一方面，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型會不斷帶動產(chǎn)業(yè)對水資源需求和使用方式，以及生態(tài)環(huán)境的變化。在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平較低時，各產(chǎn)業(yè)的水資源利用為粗放型，生態(tài)環(huán)境較為良好；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)演進，水利化程度不斷提高，用水量逐步增加，環(huán)境問題漸漸凸顯；進一步升級與優(yōu)化后，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)體現(xiàn)為合理化、高級化與集中化，為實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展生態(tài)環(huán)境用水的比重逐步增大，但以社會整體而言水資源消耗量減少、水資源利用效率提高。水資源利用與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系如圖1所示(圖中↑表示用水量增加，↓表示用水量減少)。

可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有研究多是將水資源作為經(jīng)濟資源進行探討而未考慮水資源作為生態(tài)環(huán)境資源所發(fā)揮的作用；或是對水資源利用效率與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合關(guān)系的影響因素研究較少。本文基于上述不足，利用綜合評價法測算用水效率與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，利用耦合協(xié)調(diào)度模型分析兩系統(tǒng)之間的耦合協(xié)調(diào)關(guān)系，并利用時空地理加權(quán)回歸(GTWR)模型進行時空地理加權(quán)回歸來探究兩系統(tǒng)關(guān)系的影響因素，從地理的角度分析如何能使兩系統(tǒng)更加協(xié)調(diào)。

2 指標(biāo)體系構(gòu)建

本文以長江經(jīng)濟帶的11省市為研究單元，所需數(shù)據(jù)均來源于《中國統(tǒng)計年鑒》《中國城市統(tǒng)計年鑒》《城市建設(shè)統(tǒng)計年鑒》《中國農(nóng)村統(tǒng)計年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計年鑒》《長江經(jīng)濟帶發(fā)展統(tǒng)計年鑒》、各省市統(tǒng)計年鑒、各省市歷年水資源公報以及國家統(tǒng)計局網(wǎng)站?？紤]到物價變動和通貨膨脹的因素，將國內(nèi)生產(chǎn)總值GDP使用國家統(tǒng)計局公布的GDP平減指數(shù)折算為2010年的不變價。

已有多位學(xué)者應(yīng)用綜合評價指標(biāo)體系評價效率，本文借鑒已有研究[3,8]并結(jié)合圖1的分析結(jié)果，基于科學(xué)性、系統(tǒng)性、層次性的指標(biāo)選取原則，考慮數(shù)據(jù)的可獲得性，建立水資源利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的評價指標(biāo)體系，最終構(gòu)建指標(biāo)體系如表1所示。

圖1 水資源利用與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)關(guān)系作用機制

表1 水資源利用效率系統(tǒng)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)綜合評價指標(biāo)體系

3 研究方法

3.1 數(shù)據(jù)處理與權(quán)重計算

由于不同指標(biāo)之間存在單位上差異，因此需對原始數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理以消除量綱的影響。因選取的指標(biāo)有正向與負向，還需對指標(biāo)進行正向化處理。使用極差法對指標(biāo)進行無量綱正向化處理，正向指標(biāo)利用式(1)處理，負向指標(biāo)利用式(2)處理。

(1)

(2)

式中：Sλij為第λ年第i個省份的第j個指標(biāo)經(jīng)無量綱正向化后的數(shù)值；Xλij為第λ年第i個子系統(tǒng)的第j個指標(biāo)的原始值；Xminj和Xmaxj分別表示第j個指標(biāo)的最小值和最大值。在指標(biāo)權(quán)重方面，為避免主觀賦權(quán)的打分法造成的非客觀性影響，本文采用熵值法[18]和變異系數(shù)法[19]進行賦權(quán)，兩者取平均值后為綜合權(quán)重。經(jīng)計算，各指標(biāo)權(quán)重如表1所示。

3.2 耦合協(xié)調(diào)度模型

耦合本身是指兩個或兩個以上的系統(tǒng)的相互作用關(guān)系，耦合度則能良好地反映系統(tǒng)間的影響程度，因此常用耦合度來度量系統(tǒng)間協(xié)同作用。長江經(jīng)濟帶水資源利用效率與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合度C的計算公式為

(3)

式中：S1為經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后的長江經(jīng)濟帶水資源利用效率值；S2為經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后的長江經(jīng)濟帶產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)綜合評價值。由式(3)可以看出，耦合度C的取值范圍為[0,1]，當(dāng)C=0時，兩系統(tǒng)不存在相互作用且耦合度最?。划?dāng)C=1時，兩系統(tǒng)的耦合度達到最大值并處于良性耦合狀態(tài)。

然而，耦合度僅能反映兩系統(tǒng)間相互影響的程度而不能展現(xiàn)各系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r，在一定條件下甚至?xí)霈F(xiàn)兩系統(tǒng)的綜合評價值較低但耦合度較高的情況。因此，計算兩系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度D來判斷兩系統(tǒng)的耦合是否是良性耦合。水資源利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的耦合協(xié)調(diào)度D計算公式為

(4)

式中：α、β為系數(shù)，因為水資源利用效率系統(tǒng)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)同等重要，取α=β=0.5。本文依據(jù)均勻分布函數(shù)法對耦合度和耦合協(xié)調(diào)度進行劃分，劃分標(biāo)準(zhǔn)如下：耦合度在[0,0.2]為磨合耦合，(0.2,0.4]為初級耦合，(0.4,0.6]為中度耦合，(0.6,0.8]為良好耦合，(0.8,1]為高度耦合；耦合協(xié)調(diào)度在[0,0.1]為極度失調(diào)，(0.1,0.2]為嚴(yán)重失調(diào)，(0.2,0.3]為中度失調(diào)，(0.3,0.4]為輕度失調(diào)，(0.4,0.5]為瀕臨失調(diào)，(0.5,0.6]為基本協(xié)調(diào)，(0.6,0.7]為初級協(xié)調(diào)，(0.7,0.8]為中級協(xié)調(diào)，(0.8,0.9]為高級協(xié)調(diào)，(0.9,1]為完美協(xié)調(diào)。

3.3 GTWR模型

為更有效地揭示何種因素能對水資源利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的耦合協(xié)調(diào)度產(chǎn)生影響，考慮到空間與時間的不平穩(wěn)性，本文采用Huang等[20]提出的GTWR模型進行分析。在自變量的選取上參考前人研究[21-22]，選擇對水資源利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)都有影響的因素，分別從資金投入、人口教育、政府行為、資源稟賦等角度進行檢驗：①資金投入。選擇外資依存度h，以每年各省市的外商直接投資額與該地區(qū)當(dāng)年GDP的比值來表示；選擇技術(shù)創(chuàng)新t，以當(dāng)年該地區(qū)R&D支出占GDP比例表示。②人口教育。選擇區(qū)域人口p，以年末區(qū)域常住人口來表示；選擇居民受教育程度e，采用Barro等[23]的方法進行計算。③政府行為。選取政策支持n，參考韓永輝等[24]的做法，在中國法律法規(guī)數(shù)據(jù)庫中檢索各省市當(dāng)年與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、水資源、用水等詞匯有關(guān)的地方性法規(guī)、地方政府規(guī)章、地方工作文件和省級地方性法規(guī)，以相關(guān)法規(guī)、規(guī)章的累計數(shù)來表示；選取環(huán)境規(guī)制k，用各省市當(dāng)年的工業(yè)污染治理完成投資額占GDP的比值表示。④資源稟賦。選取水資源擁有量s，以各省市當(dāng)年公布的人均水資源擁有量來表示?；谏鲜鲋笜?biāo)構(gòu)建如下GTWR模型：

此外，當(dāng)前高職院校大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)多以二級學(xué)院專業(yè)畢業(yè)學(xué)生為主，主要是以家庭支持或者校友合作進行。創(chuàng)新團隊主要還是基于親朋好友組建，沒有良好的互補專業(yè)背景的成員共同創(chuàng)建。因而，這樣的團隊在進行創(chuàng)業(yè)進行中，難以開展以專業(yè)為核心優(yōu)勢的創(chuàng)業(yè)方向。

Di=β0(ui,vi,ti)+β1(ui,vi,ti)pi+
β2(ui,vi,ti)hi+β3(ui,vi,ti)ti+β4(ui,vi,ti)ei+
β5(ui,vi,ti)ni+β6(ui,vi,ti)si+β7(ui,vi,ti)ki

(5)

式中：Di為第i個省市在時空坐標(biāo)(ui,vi,ti)的用水效率與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)度；β0(ui,vi,ti)為第i個省、直轄市的時空截距項；βi(ui,vi,ti)為時空坐標(biāo)的函數(shù)，即回歸系數(shù)，i=1,2,…,7。

4 模型模擬結(jié)果與分析

4.1 耦合協(xié)調(diào)關(guān)系時空分析

4.1.1耦合協(xié)調(diào)度時序變化

計算而得水資源利用效率與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的綜合評價值后，根據(jù)式(3)和式(4)計算出各地區(qū)的耦合度和耦合協(xié)調(diào)度，并依照前文將各年份、各地區(qū)的結(jié)果劃分至不同區(qū)間。2010—2020年，長江經(jīng)濟帶的耦合度集中于0.985左右且?guī)缀鯖]有大幅波動和變化，均處于高水平耦合狀態(tài)，因此本文不予展示。然而高水平的耦合并不意味著高度的協(xié)調(diào)，基于高水平耦合階段對水資源利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)兩系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度進行重點分析，將耦合協(xié)調(diào)度結(jié)果繪制成圖，如圖2所示。從時間維度看，2010—2020年長江經(jīng)濟帶整體的耦合協(xié)調(diào)度均為穩(wěn)步上升態(tài)勢，整體波動幅度較小，但不同流域狀態(tài)有所不同。上游地區(qū)的耦合協(xié)調(diào)度由2010年的0.58提升至2020年的0.77，增長率為33.95%，為所有流域中增長幅度最顯著的；中游地區(qū)有“先降后升再降”的趨勢，尤其表現(xiàn)為2011年降幅最大；下游地區(qū)則整體保持在較高水平處于0.75之上，且變化趨于平穩(wěn)?？梢钥闯?，所有省份在樣本期間內(nèi)耦合協(xié)調(diào)度都有或多或少的提升，這表明在高水平耦合的基礎(chǔ)上，各地區(qū)的水資源利用效率與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的耦合更加協(xié)調(diào)，呈現(xiàn)良好的發(fā)展態(tài)勢，而這與我國對長江經(jīng)濟帶高度重視、對用水和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不斷出臺有關(guān)政策進行指導(dǎo)有直接關(guān)系。

圖2 2010—2020年長江經(jīng)濟帶耦合協(xié)調(diào)度變化

4.1.2耦合協(xié)調(diào)度空間特征與演變

為分析耦合協(xié)調(diào)度的空間特征與演變，利用ArcGIS10.2軟件進行可視化處理，2010年、2015年、2020年長江經(jīng)濟帶耦合協(xié)調(diào)度如圖3所示。結(jié)果顯示，耦合協(xié)調(diào)度分布在0.414～0.874、0.582～0.900和0.672～0.914，總體在“瀕臨失調(diào)”和“完美協(xié)調(diào)”間變動。

(a) 2010年

從空間的分布角度看，長江經(jīng)濟帶水資源利用效率與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)關(guān)系的區(qū)域分化較為明顯，表現(xiàn)為兩直轄市和沿海城市耦合協(xié)調(diào)度較高，其余地區(qū)以兩直轄市為核心向外多級空間等級擴散、耦合協(xié)調(diào)度不斷降低，最終在整體上呈現(xiàn)較為顯著的東高西低、以上海市和重慶市為核心的空間分布特征。在所選取的典型年份中，高耦合協(xié)調(diào)度區(qū)位主要集中于長江下游地區(qū)、中耦合協(xié)調(diào)度區(qū)位集中于長江中游地區(qū)、低耦合協(xié)調(diào)度區(qū)位集中在長江上游地區(qū)的狀態(tài)，這大致與長江經(jīng)濟帶各地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顟B(tài)趨同。但2020年的空間分布中，上、中游所展示的情況卻不是很匹配，究其原因，湖北省、湖南省是典型的資源型城市，第二產(chǎn)業(yè)占三產(chǎn)中較大的比例，工業(yè)占比過高會導(dǎo)致工業(yè)用水加大、產(chǎn)業(yè)競爭力降低，由此造成兩系統(tǒng)的綜合評價值低下，進而呈現(xiàn)較低的耦合協(xié)調(diào)狀態(tài)。總而言之，在不同年份間，各地區(qū)的耦合協(xié)調(diào)類型呈現(xiàn)相似的空間分布特征且基本同比例進步，最終皆達到了“初級協(xié)調(diào)”及以上的水準(zhǔn)。

再分析耦合協(xié)調(diào)類型的空間演變過程，為了更好地揭示空間格局的演變形態(tài)，利用ArcGIS10.2軟件的有關(guān)模塊，繪制2010—2020年長江經(jīng)濟帶水資源利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)耦合協(xié)調(diào)度的標(biāo)準(zhǔn)差橢圓、重心及其遷移方向，重心與標(biāo)準(zhǔn)差橢圓的變動趨勢如圖4所示。

圖4 2010—2020年長江經(jīng)濟帶上、中、下游標(biāo)準(zhǔn)差橢圓及重心遷移

由圖4可以看出，上中下游的標(biāo)準(zhǔn)差橢圓皆呈現(xiàn)不同的狀態(tài)，可以發(fā)現(xiàn)：①上游地區(qū)耦合協(xié)調(diào)度重心先向東南方后又向西南方遷移，標(biāo)準(zhǔn)差橢圓呈東北-西南分布，其長軸標(biāo)準(zhǔn)差逐步縮短、短軸標(biāo)準(zhǔn)差逐步擴張，說明上游地區(qū)的耦合協(xié)調(diào)度呈現(xiàn)向南遷移的分散態(tài)勢，該地區(qū)間的區(qū)域異質(zhì)性相對減弱。②中游地區(qū)重心在樣本期間向北遷移，標(biāo)準(zhǔn)差橢圓呈西北-東南方向分布，長軸先擴后縮而短軸先縮后擴，表明在中游地區(qū)空間集聚程度先上升后下降。③下游地區(qū)整體呈現(xiàn)向西北方向遷移的顯著態(tài)勢，標(biāo)準(zhǔn)差橢圓呈西北-東南分布，長軸擴張、短軸則基本不變，同時轉(zhuǎn)角逐步縮小，這表明耦合協(xié)調(diào)度在南北方向上有擴張趨勢，且橢圓軸線西北方向的省份耦合協(xié)調(diào)度增長速度快于軸線東南方向的省份。

4.2 影響因素擬合系數(shù)分析

4.2.1GTWR模型結(jié)果

GTWR模型適用于時間和空間都有顯著非平穩(wěn)性的數(shù)據(jù)，因此應(yīng)先分析測試數(shù)據(jù)的時空非平穩(wěn)性。本文采用Ma等[25]的方法，通過比較最小二乘(OLS)回歸的兩倍標(biāo)準(zhǔn)誤差與GTWR模型的四分位間距的大小來判斷非平穩(wěn)性，四分位間距較大則表明數(shù)據(jù)的時空非平穩(wěn)性顯著。時空非平穩(wěn)性的檢驗情況的結(jié)果表明，所有變量都表現(xiàn)出了額外的局部變化，因此可利用GTWR模型進行回歸。

使用ArcGIS10.2軟件與GTWR插件工具包估計GTWR模型，選擇自動優(yōu)化設(shè)置帶寬，并設(shè)置時空距離參數(shù)比為1。同時為觀察GTWR模型的適用性，利用Stata15.1軟件對數(shù)據(jù)進行OLS回歸，利用ArcGIS10.2軟件對2010年、2015年、2020年的截面數(shù)據(jù)進行地理加權(quán)(GWR)回歸，從而與GTWR模型對比。各模型的最終估計結(jié)果見表2。

表2 OLS模型、GWR模型與GTWR模型的估計結(jié)果

4.2.2GTWR模型數(shù)據(jù)分析

從OLS模型的回歸結(jié)果看，區(qū)域人口、外資依存度、技術(shù)創(chuàng)新、水資源擁有量、環(huán)境規(guī)制等變量在1%的顯著性水平上顯著，政策支持在10%的顯著性水平上顯著，其中外資依存度、技術(shù)創(chuàng)新、政策支持、水資源擁有量對耦合協(xié)調(diào)度起正向作用，區(qū)域人口、環(huán)境規(guī)制起負向作用，而居民教育程度呈負相關(guān)且不顯著。再分析AIC和擬合優(yōu)度R2可以發(fā)現(xiàn)，GTWR模型的擬合效果則明顯優(yōu)于OLS模型和GWR模型，這表明應(yīng)以GTWR模型的結(jié)果進行分析，且從AIC角度看GWR模型的回歸結(jié)果并不理想，正能從側(cè)面證明了單從空間而不從時空角度考慮影響因素的影響作用是不可靠的。統(tǒng)計歷年各省市的主導(dǎo)影響因素得，技術(shù)創(chuàng)新作為主導(dǎo)影響因素的頻次最高，其次是居民教育程度、外資依存度和水資源擁有量。

限于篇幅，各省市的GWR模型和GTWR模型回歸系數(shù)、GTWR模型回歸系數(shù)空間分布圖不再列出，綜合估計結(jié)果得出以下結(jié)論：①區(qū)域人口。區(qū)域人口對耦合協(xié)調(diào)度的影響在上游和中下游區(qū)域間逐漸呈現(xiàn)兩極化態(tài)勢，且趨勢愈發(fā)明顯，上游地區(qū)呈正向作用而中下游地區(qū)呈負向作用。②外資依存度?！笆濉逼陂g除上海、浙江外的其他省市，其回歸系數(shù)皆為正值，而至“十三五”期間，上述省市外資依存度的正向影響逐步減弱，甚至逐漸展現(xiàn)出抑制作用。③技術(shù)創(chuàng)新。技術(shù)創(chuàng)新存在顯著的正向作用，這一點也較符合預(yù)期。然而隨著時間演進，技術(shù)創(chuàng)新的正向作用逐步削弱。④居民教育程度。隨時間推移，居民教育程度對上游地區(qū)的正向影響加深且下游的負向影響更甚，以中游為界，上下游地區(qū)呈現(xiàn)顯著的空間差異。⑤政策支持。政策支持對耦合協(xié)調(diào)度在上中游地區(qū)起顯著的正向作用而下游呈負向，但后續(xù)政策支持對長江經(jīng)濟帶的影響逐步向0靠近，這表明在研究前期政策支持對耦合協(xié)調(diào)度起到了極強的影響而至后期效果減弱。⑥水資源擁有量。水資源擁有量對耦合協(xié)調(diào)度為顯著正向影響，并呈現(xiàn)上、下游促進效果更強而中游較弱的空間分布格局。⑦環(huán)境規(guī)制。GTWR回歸結(jié)果表明環(huán)境規(guī)制對兩系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)存在負向效應(yīng)，但在“十二五”期間四川、重慶則表現(xiàn)為正向促進效應(yīng)。至“十三五”期間，環(huán)境規(guī)制的回歸系數(shù)呈現(xiàn)空間分異態(tài)勢，表現(xiàn)為上游負向效應(yīng)加強而中下游負向效應(yīng)減弱甚至展現(xiàn)出轉(zhuǎn)為正向效應(yīng)的趨勢。

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

a.在時序變化方面，2010—2020年長江經(jīng)濟帶11省市的水資源利用效率和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的耦合協(xié)調(diào)度不斷提高，且多數(shù)省份都實現(xiàn)了耦合協(xié)調(diào)度的狀態(tài)升級；在空間分布特征方面，形成了以上海市、重慶市為核心，整體上東高西低的空間分布特征；在空間演變方面，上中下游重心遷移的方向略有不同，上游主要向南遷移、中游主要向北方遷移、下游主要向西北方遷移，且上中下游空間集聚性分別呈擴散、先集聚后擴散、集聚的態(tài)勢。

b.相比于傳統(tǒng)OLS模型和GWR模型，GTWR模型的擬合效果更優(yōu)，各因素對兩系統(tǒng)耦合協(xié)調(diào)關(guān)系的影響表現(xiàn)為：外資依存度、技術(shù)創(chuàng)新、水資源擁有量正向作用，環(huán)境規(guī)制負向作用，區(qū)域人口、居民教育程度、政策支持為上游正向作用而下游負向作用，且隨時間推移，除區(qū)域人口外的影響因素皆有影響變?nèi)醯内厔荨?/p>

5.2 建議

a.注重生態(tài)環(huán)境方面的用水效率改善。對水資源進行合理配置，依照我國現(xiàn)行法律法規(guī)保障生態(tài)與環(huán)境用水。堅持預(yù)防為主、防治結(jié)合、綜合治理的水污染防治原則，積極推動再生水的利用，嚴(yán)格對城市污水、廢水進行二次處理，保證排放水對生態(tài)環(huán)境污染最小化，并借鑒國內(nèi)外水污染防治的有效經(jīng)驗，強化生態(tài)用水的管理機制和保障機制。

b.堅持創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略，合理設(shè)置外資準(zhǔn)入門檻。創(chuàng)新驅(qū)動意味著從技術(shù)的角度在根本上提高用水效率，于宏觀上逐漸淘汰耗水高、產(chǎn)能少的產(chǎn)業(yè)，于微觀上讓企業(yè)采用更先進的節(jié)水工藝向環(huán)保、綠色的方向發(fā)展。同時，發(fā)展離不開開放與創(chuàng)新，長江經(jīng)濟帶應(yīng)立足于短期區(qū)域發(fā)展實際、配合于長期戰(zhàn)略方向，擺脫對國外技術(shù)的依賴性，對外資的使用進行多環(huán)節(jié)審核，持續(xù)有針對性地提高區(qū)域的競爭能力，并不斷加強區(qū)域間的溝通互聯(lián)，鞏固現(xiàn)有成果，通過吸取外界經(jīng)驗不斷提高區(qū)域內(nèi)的用水效率、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

c.發(fā)揮人才帶動作用。人才是創(chuàng)新的基石，居民教育程度越高則居民素質(zhì)越好，國家應(yīng)出臺相應(yīng)政策繼續(xù)提高教育普及水平，為高精尖產(chǎn)業(yè)注入適配人員。同時，應(yīng)積極促進知識成果轉(zhuǎn)化，充分發(fā)揮人才在創(chuàng)新發(fā)展中的引領(lǐng)作用，不斷提高水資源利用效率。

d.合理開發(fā)水資源。各省市應(yīng)結(jié)合自身資源稟賦情況對水資源進行合理統(tǒng)籌，根據(jù)資源情況有規(guī)劃、有目的地進行開發(fā)利用，保證水資源利用與產(chǎn)業(yè)布局相匹配。