收稿日期：2022-12-26

基金項(xiàng)目：湖北省教育廳哲學(xué)社會科學(xué)研究項(xiàng)目（19Q045）

作者簡介：彭曉丹（1999-），女，河南洛陽人，在讀碩士研究生，研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)，（電話）18317511547（電子信箱）2126485639@qq.com；通信作者，孔令成（1987-），男，湖北仙桃人，講師，碩士，主要從事農(nóng)業(yè)家庭經(jīng)營與管理研究，（電話）18986661639（電子信箱）konglingcheng110@sina.com。

彭曉丹，孔令成. 黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶玉米用水效率地區(qū)差異及空間收斂性分析——基于環(huán)境規(guī)制視角［J］. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2024，63（7）：192-199．

摘要：基于環(huán)境規(guī)制視角，將碳排放、面源污染、灰水足跡等納入超效率SBM模型對2011—2020年黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶地級市玉米用水效率進(jìn)行測度，并運(yùn)用Dagum基尼系數(shù)和空間杜賓模型對其地區(qū)差異及空間收斂性進(jìn)行分析。結(jié)果表明，樣本期內(nèi)總體玉米用水效率提升明顯，技術(shù)進(jìn)步是主要驅(qū)動(dòng)力；區(qū)域總體及內(nèi)部差距逐漸擴(kuò)大，區(qū)域間差異變動(dòng)具有一致性；具有顯著的空間溢出效應(yīng)和β收斂趨勢，但相關(guān)變量收斂顯著性影響存在異質(zhì)性?；诖?，為了從整體上進(jìn)一步提高環(huán)境規(guī)制下黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶玉米用水效率及優(yōu)化其空間布局，提出了加強(qiáng)動(dòng)態(tài)檢測，落實(shí)節(jié)水細(xì)則，推動(dòng)區(qū)域協(xié)同，開展綜合整治，加大技術(shù)投入，引導(dǎo)多方協(xié)同的建議。

關(guān)鍵詞：玉米用水效率；地區(qū)差異；空間收斂性；黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶；環(huán)境規(guī)制

中圖分類號：F323.213 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2024）07-0192-08

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2024.07.031 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Analysis of regional difference and spatial convergence of corn water efficiency in Yellow River ecological economic belt：Based on the perspective of environmental regulation

PENG Xiao-dan1， KONG Ling-cheng1，2

（1.School of Economics and Management， Yangtze University， Jingzhou 434023， Hubei， China；

2.Hubei Rural Development Research Center， Jingzhou 434023， Hubei， China）

Abstract： Based on the perspective of environmental regulation， the carbon emission， non-point source pollution， and grey water footprint were included in the ultra-efficiency SBM model to measure the water efficiency of corn in prefecture-level cities in the Yellow River ecological economic belt from 2011 to 2020， and the regional differences and spatial convergence were analyzed by using Dagum Gini coefficient and spatial Durbin model. The results showed the overall corn water efficiency improved significantly during the sample period， and technological progress was the main driving force； the overall and internal regional gap was gradually expanding， and the changes between regional differences were consistent； there was a significant spatial spillover effect and β convergence trend， but the significant effect of related variables convergence had heterogeneity. Based on this， in order to further improve the corn water efficiency and optimize the spatial layout in the Yellow River ecological economic belt under environmental regulation on the whole， some suggestions of strengthening dynamic testing， implementing water-saving rules， promoting regional coordination， carrying out comprehensive remediation， increasing technical investment and guiding multi-party coordination were put forward.

Key words： corn water efficiency； regional differences； spatial convergence；Yellow River ecological economic belt；environmental regulation

2022年中央一號文件提出“推進(jìn)黃河流域農(nóng)業(yè)深度節(jié)水控水”，明確提升用水效率。黃河流域作為中國玉米主產(chǎn)區(qū)之一，提升玉米用水效率水平對于保障國家糧食安全，端好端牢“中國飯碗”意義重大。黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶是黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的戰(zhàn)略產(chǎn)物，其覆蓋范圍為黃河流域，區(qū)域跨度大、經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異大、自然資源稟賦迥異，探究黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶玉米用水效率及其地區(qū)差異對推動(dòng)黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶農(nóng)業(yè)發(fā)展、區(qū)域水資源高效利用以及農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要的理論和實(shí)踐意義。

學(xué)者對農(nóng)業(yè)用水效率的研究主要集中于以下三個(gè)方面：第一，對農(nóng)業(yè)用水效率的測度。當(dāng)前研究主要采用全要素生產(chǎn)分析框架進(jìn)行，因?yàn)槠淇紤]了所有投入要素在生產(chǎn)中的貢獻(xiàn)，所以能比較全面地反映評價(jià)對象的生產(chǎn)效益。測度方法有隨機(jī)前沿函數(shù)法（SFA）［1］和數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法（DEA）［2，3］兩種。第二，關(guān)于農(nóng)業(yè)用水效率的動(dòng)態(tài)分布和區(qū)域差異。楊騫等［4］、馬劍鋒等［5］分析農(nóng)業(yè)用水效率的區(qū)域差異及時(shí)序演變規(guī)律，但忽視了空間演變的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。因此，有學(xué)者嘗試將空間計(jì)量模型引入農(nóng)業(yè)用水效率的相關(guān)研究中［6，7］。第三，對農(nóng)業(yè)用水效率的收斂性研究。周迪等［8］采用經(jīng)典收斂模型和Markov鏈模型分析，發(fā)現(xiàn)各省份農(nóng)業(yè)用水效率呈β收斂和俱樂部收斂趨勢。

通過梳理發(fā)現(xiàn)，學(xué)者對農(nóng)業(yè)用水效率展開了頗具廣度和深度的研究，對優(yōu)化農(nóng)業(yè)用水布局、提高農(nóng)業(yè)用水效率具有重要的借鑒意義，但仍存在以下不足：第一，已有成果對農(nóng)業(yè)用水效率進(jìn)行測算時(shí)，并未深入考慮非期望產(chǎn)出的影響，使得各要素對農(nóng)業(yè)用水效率的實(shí)際影響無法得到準(zhǔn)確反映；第二，從研究對象和研究范圍來看，現(xiàn)有研究集中于對農(nóng)業(yè)、工業(yè)以及國家、省級等層面，針對具體農(nóng)作物以及戰(zhàn)略生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶的研究鮮有涉獵，且目前對黃河流域農(nóng)業(yè)用水效率的研究主要集中于省級宏觀層面以及農(nóng)村生活用水方面，鮮見運(yùn)用空間計(jì)量模型從地級市層面對某一具體農(nóng)作物用水效率的研究；第三，對農(nóng)業(yè)用水效率收斂性的研究較為少見且大都建立在空間無關(guān)聯(lián)的假設(shè)上，但隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)市場的開放，各要素的區(qū)域流動(dòng)更加活躍，忽視空間效應(yīng)的收斂分析結(jié)果是有偏誤的。鑒于此，在已有研究成果的基礎(chǔ)上，本研究利用黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶80個(gè)地級市的數(shù)據(jù)，對黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶的玉米用水效率展開測算，并進(jìn)一步分析地區(qū)差異和空間收斂性，可能的邊際貢獻(xiàn)在于拓展了農(nóng)業(yè)用水效率研究的微觀視角、細(xì)化了區(qū)域差異分析，一定程度上彌補(bǔ)了收斂性研究的不足。

1 研究方法與變量選擇

1.1 研究方法

1.1.1 超效率SBM模型 超效率SBM（Slack based measure）模型兼顧DEA模型和SBM模型的優(yōu)勢，彌補(bǔ)了徑向模型測量效率時(shí)沒有包含松弛變量的缺點(diǎn)［9］，能夠比較客觀地反映各要素的真實(shí)情況。其表達(dá)式如下。

[ρ?=minρ=1mi=1mxixi01nr=1nyryr0s.t. X≥s=1，≠0kλsxsY≤s=1，≠0kλsxsX ≥0，Y≤y0 Y ≥0，λ≥0且s=1，≠0kλi=1 ] （1）

式中，[ρ]為目標(biāo)效率即玉米用水效率，[ρ?]為被決策單元的效率值，當(dāng)[ρ?=1]時(shí)，模型有最優(yōu)解，[ρ≥1]時(shí)，被決策單元相對有效；[x]和[y]分別代表DMU的投入量和產(chǎn)出量；[λ]代表決策單元的權(quán)重；[X]和[Y]分別代表排除[x0，y0]之外新生產(chǎn)子集中的投入和產(chǎn)出。[m]、[n]分別為投入、產(chǎn)出指標(biāo)；[k]為決策單元個(gè)數(shù)；[s]為投入要素個(gè)數(shù)。

1.1.2 GML指數(shù) Oh［10］在全局范圍內(nèi)對生產(chǎn)決策單元進(jìn)行參考，構(gòu)建了GML（Global malmquist luenberger）指數(shù)，并將其分解為技術(shù)效率的變化（EC）和技術(shù)進(jìn)步的變化（TC），用公式表示為：

[GMLxt+1，yt+1，xt，yt，bt=Ext+1，yt+1，bt+1Ext，yt，bt=Et+1xt+1，yt+1，bt+1Etxt，yt，bt×Ext+1，yt+1，bt+1Et+1xt+1，yt+1，bt+1Etxt，yt，btExt，yt，bt=EC×TC] （2）

式中，GML、EC、TC分別表示決策單元的投入產(chǎn)出效率、技術(shù)效率變化和技術(shù)進(jìn)步，其值大于或小于1分別代表決策單元的全要素生產(chǎn)率水平提高或降低、技術(shù)效率提升或下降、技術(shù)進(jìn)步或倒退。

1.1.3 Dagum基尼系數(shù) 本研究運(yùn)用Dagum基尼系數(shù)法來動(dòng)態(tài)詮釋黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶三大區(qū)域玉米用水效率的空間差異，并探究其背后深層次的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。依據(jù)Dagum提出的分解方法，總體基尼系數(shù)G可以分解為地區(qū)內(nèi)部差異貢獻(xiàn)[GW]、地區(qū)間凈值差異貢獻(xiàn)[Gnb]和超變密度貢獻(xiàn)[Gt]，三者滿足：

[G=Gw+Gnb+Gt] （3）

[G=j=1kh=1ki=1njr=1nhyji-yhr2n2μ] （4）

式中， [yji]、[yhr]分別為[j]、[h]分區(qū)內(nèi)各地級市的玉米用水效率；[μ]為經(jīng)濟(jì)帶內(nèi)玉米用水效率的平均值；[n]為地級市個(gè)數(shù)；[k]為經(jīng)濟(jì)帶區(qū)域劃分個(gè)數(shù)，本研究將黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶區(qū)域劃分為上游、中游和下游；[njnh]是經(jīng)濟(jì)帶[jh]某個(gè)分區(qū)內(nèi)地級市個(gè)數(shù)；[h]為[k]個(gè)經(jīng)濟(jì)帶分區(qū)的不同分區(qū)，且[j=1，2，…，k]；i、[r]均為分區(qū)內(nèi)不同的地級市。

1.1.4 空間收斂模型 在運(yùn)用Dagum基尼系數(shù)對黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶玉米用水效率區(qū)域差異分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步使用全局莫蘭指數(shù)來衡量不同區(qū)域整體上的空間關(guān)聯(lián)，借鑒新古典經(jīng)濟(jì)增長理論中的β收斂預(yù)判黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶玉米用水效率的演化狀況，不同區(qū)域間存在各自的經(jīng)濟(jì)特征和穩(wěn)態(tài)值，結(jié)合經(jīng)濟(jì)現(xiàn)實(shí)，本研究重點(diǎn)研究β條件收斂，模型設(shè)定為：

[lnWGTFPi，t+1WGTFPi，t=λj=1nWijlnWGTFPi，t+1WGTFPi，t+βlnWGTFPi，t+φnXi，t+ηj=1nWijlnWGTFPi，t+μj=1nWijXi，t+μi+νi+εit] （5）

式中，[WGTFPi，t]為第[i]個(gè)地級市在第[t]年測得的玉米用水效率；[lnWGTFPi，t+1WGTFPi，t]表示第[i]個(gè)地級市第[t]年增長量的對數(shù)；[λ、η、μ]為空間滯后回歸系數(shù)；[n]為影響因素個(gè)數(shù)；[Wij]為標(biāo)準(zhǔn)化的空間權(quán)重矩陣第i行j列的元素；[Xi，t]為控制變量集合；[μi]和[νi]分別表示時(shí)間和空間效應(yīng)；[εit]為誤差項(xiàng)；[β]為收斂系數(shù)；[φn]為估計(jì)參數(shù)。

1.2 變量選取

因?yàn)楝F(xiàn)有統(tǒng)計(jì)年鑒缺乏對玉米生產(chǎn)過程中投入產(chǎn)出要素的直接測算，此處借鑒陳紅等［11］的研究成果，在指標(biāo)選取過程中構(gòu)建玉米播種系數(shù)=玉米播種面積/農(nóng)作物播種面積，進(jìn)而在下文的指標(biāo)構(gòu)建中直接使用相關(guān)系數(shù)進(jìn)行折算。

1）核心變量。玉米用水效率。從環(huán)境規(guī)制來看，玉米用水效率是農(nóng)業(yè)用水效率的細(xì)化，本質(zhì)上是在一定生產(chǎn)力條件下，在水資源等生產(chǎn)要素投入固定時(shí)盡可能實(shí)現(xiàn)最大產(chǎn)出，并逐漸降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中對生態(tài)環(huán)境的破壞，是“經(jīng)濟(jì)-資源-環(huán)境”協(xié)調(diào)關(guān)系在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的綜合表現(xiàn)［12］。參考相關(guān)研究構(gòu)建玉米用水效率評價(jià)指標(biāo)體系（表1），由于篇幅有限，有關(guān)玉米面源污染、玉米碳排放、玉米灰水足跡的具體計(jì)算方法參考相關(guān)文獻(xiàn)［13-16］。

2）影響因素。綜合農(nóng)業(yè)用水受自然環(huán)境影響較大的特性，本研究在兼顧科學(xué)性與數(shù)據(jù)可得性的基礎(chǔ)上，結(jié)合社會經(jīng)濟(jì)和自然兩方面選取玉米用水效率影響因素（表2），并利用空間計(jì)量模型進(jìn)行分析。

1.3 區(qū)域選擇及數(shù)據(jù)來源

參考宋洋等［17］、李小建等［18］研究，綜合數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)口徑的同質(zhì)性和可獲取性、玉米種植范圍以及行政區(qū)域的變化，最終選取黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶80個(gè)地級市作為研究區(qū)域，同時(shí)依據(jù)《黃河年鑒》，將研究區(qū)域劃分為上、中、下游三大區(qū)域。時(shí)間跨度為2011—2020年，所涉數(shù)據(jù)主要來源于《中國農(nóng)村統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國城市統(tǒng)計(jì)年鑒》《中國環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒》、各省市統(tǒng)計(jì)年鑒、各省市水資源公報(bào)以及各地級市政府工作報(bào)告等，個(gè)別年份數(shù)據(jù)缺失，采用相鄰年份插值法進(jìn)行平滑處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶玉米用水效率測度

運(yùn)用MaxDEA7.16軟件，對2011—2020年黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶玉米用水效率進(jìn)行測度。由圖1可知，從演變趨勢來看，樣本期內(nèi)生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶各區(qū)域玉米用水效率演變趨勢與區(qū)域總體演變態(tài)勢具有高度相似性，均呈波動(dòng)上升趨勢，但上游地區(qū)的波動(dòng)幅度要大于區(qū)域總體及中、下游地區(qū)，黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶玉米用水效率變化呈側(cè)“L”形趨勢，峰值出現(xiàn)在2020年，這一現(xiàn)象出現(xiàn)的原因主要?dú)w功于國家有關(guān)黃河流域農(nóng)業(yè)及生態(tài)保護(hù)政策的積極作用。2016年，原農(nóng)業(yè)部印發(fā)《全國種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃（2016—2020年）》，提倡“堅(jiān)持生態(tài)保護(hù)，促進(jìn)持續(xù)發(fā)展，推進(jìn)化肥農(nóng)藥減量增效”，2020年恰逢規(guī)劃結(jié)束之際，經(jīng)濟(jì)帶各地區(qū)玉米產(chǎn)量得到綜合提升，化肥農(nóng)藥使用量減少，農(nóng)業(yè)灰水?dāng)?shù)量得到了控制，促使2020年玉米用水效率實(shí)現(xiàn)了大幅度提升；2017年，中共十九大將生態(tài)文明建設(shè)上升到國家戰(zhàn)略高度，并指出到2020年鄉(xiāng)村振興要作為全面脫貧攻堅(jiān)后的接續(xù)力量，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的改變，使得農(nóng)業(yè)面源污染下降，伴隨著農(nóng)業(yè)技術(shù)的不斷推行，玉米用水效率實(shí)現(xiàn)了綠色發(fā)展；2019年習(xí)近平總書記召開黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會，指出“要堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展，以水而定、量水而行”的生態(tài)保護(hù)宗旨，為經(jīng)濟(jì)帶各地區(qū)制定農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展政策提供了指引，同時(shí)由于政策制定與實(shí)施之間存在的滯后性，使得各地區(qū)玉米用水效率在2020年實(shí)現(xiàn)了快速增長。

從分解指標(biāo)來看，樣本期內(nèi)黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶玉米用水效率及其分解指數(shù)均值均大于1，整體變化呈側(cè)“L”形趨勢，峰值出現(xiàn)在2020年（圖2）。這與水利部印發(fā)的《關(guān)于實(shí)施黃河流域深度節(jié)水控水行動(dòng)的意見》以及各地區(qū)長期以來進(jìn)行的農(nóng)業(yè)水資源管理改革以及農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)推廣關(guān)系密切相關(guān)，使得各地區(qū)采取了更高程度的農(nóng)業(yè)節(jié)水用水措施，進(jìn)而促進(jìn)了玉米用水效率的快速提升，技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)對玉米用水效率的貢獻(xiàn)程度要遠(yuǎn)高于效率變動(dòng)的貢獻(xiàn)。

在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶玉米用水效率地市間差異做可視化分析，如圖3所示。對比上、中、下游地區(qū)來看，2011年玉米用水效率較高地區(qū)集中于上游干旱半干旱區(qū)域，下游河南、山東等地的玉米用水效率較低，呈“上高下低”的非均衡特征。伴隨西部大開發(fā)、“一帶一路”等國家政策的實(shí)施，以陜西、山西為代表的中游地區(qū)因享受國家政策福利，玉米用水效率實(shí)現(xiàn)了大幅提升，超過了上、下游地區(qū)，實(shí)現(xiàn)“中游崛起”；上、下游地區(qū)相比，雖然2020年下游地區(qū)玉米用水效率均值略低于上游地區(qū)，但區(qū)間增長幅度遠(yuǎn)高于上游地區(qū)，主要得益于下游地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步顯著，在農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中更加注重農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化與規(guī)?；l(fā)展，更加注意資源與環(huán)境的協(xié)調(diào)；相對而言，上游寧夏、甘肅等地經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較低、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型速度較慢、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式相對粗放、農(nóng)業(yè)資源節(jié)約集約利用程度低，玉米用水效率提升較為緩慢。

2.2 黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶玉米用水效率區(qū)域差異及其根源

由圖4可知，2011—2020年黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶玉米用水效率總體基尼系數(shù)均值為0.174，呈先下降后上升的波動(dòng)趨勢，波動(dòng)頻繁且幅度較大，年均波動(dòng)幅度超過10%。2014年之后，總體基尼系數(shù)呈“U”形增長，整體區(qū)域差異呈快速增長趨勢，區(qū)域總體協(xié)同效益較弱。從分解項(xiàng)來看，技術(shù)進(jìn)步對區(qū)域差異的貢獻(xiàn)度最大，波動(dòng)頻繁，分解項(xiàng)總體上呈下降趨勢，但差異仍然存在。2020年新冠疫情背景下，大量農(nóng)民工返鄉(xiāng)回田導(dǎo)致農(nóng)業(yè)規(guī)?；较陆担M(jìn)一步擴(kuò)大了玉米用水效率的區(qū)域差異。

從區(qū)域內(nèi)（圖5）來看，經(jīng)濟(jì)帶玉米用水效率區(qū)域內(nèi)基尼系數(shù)在樣本期內(nèi)波動(dòng)幅度較大，玉米用水效率總體上呈波動(dòng)上漲趨勢，地區(qū)差距在逐步擴(kuò)大。分地區(qū)來看，2011—2020年玉米用水效率的區(qū)域內(nèi)基尼系數(shù)基本呈上、中、下依次遞減的分布格局。上游地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、農(nóng)業(yè)發(fā)展結(jié)構(gòu)等差異較大，致使不同省市農(nóng)業(yè)用水效率不同，區(qū)域內(nèi)用水效率差異較大；下游山東、河南兩地經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高、農(nóng)業(yè)發(fā)展條件好、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)先進(jìn)，農(nóng)業(yè)用水效率高，區(qū)域內(nèi)差異較小。同時(shí)，技術(shù)效率變動(dòng)和技術(shù)進(jìn)步的區(qū)域內(nèi)差異小于玉米用水效率，表明技術(shù)效率變動(dòng)和技術(shù)進(jìn)步對區(qū)域內(nèi)部協(xié)調(diào)演進(jìn)產(chǎn)生了一定作用，對推進(jìn)區(qū)域內(nèi)玉米用水效率差異縮小具有一定功效。

從區(qū)域間（表3）看，2011—2020年各地區(qū)之間的玉米用水效率及其分解項(xiàng)之間存在較大的差異。具體來看，區(qū)域間用水效率的基尼系數(shù)呈現(xiàn)3個(gè)階段的“V”形波動(dòng)，分別是2011—2013年、2014—2016年、2017—2020年，分解項(xiàng)與用水效率變化一致，下游-中游、下游-上游和中游-上游的區(qū)域間基尼系數(shù)變化幅度都較大，針對這一區(qū)域間基尼系數(shù)的波動(dòng)情況，進(jìn)一步分析了各地區(qū)玉米用水效率的影響因素，發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)的自然條件、農(nóng)業(yè)水資源管理水平以及水資源利用技術(shù)的差異是導(dǎo)致這一現(xiàn)象的主要原因。從分解項(xiàng)來看，技術(shù)效率變動(dòng)和技術(shù)進(jìn)步基尼系數(shù)的變化存在非一致性，以下游-上游地區(qū)為例，效率變動(dòng)的峰值在2016年，技術(shù)進(jìn)步的峰值則出現(xiàn)在2013年。由此可得，現(xiàn)階段黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶玉米用水效率及其分解項(xiàng)存在較大波動(dòng)，各地差距很大，尚未形成區(qū)域協(xié)同發(fā)展的空間格局；下游與中上游之間由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和水資源稟賦的差異，在玉米用水效率及其分解項(xiàng)之間存在較大的差距，中上游地區(qū)破除資源環(huán)境約束，提高可持續(xù)發(fā)展能力，推進(jìn)玉米用水效率提升將成為促進(jìn)區(qū)域農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)。

經(jīng)分解后得出黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶玉米用水效率區(qū)域差異的來源及貢獻(xiàn)率，如圖6所示。貢獻(xiàn)率最大的為區(qū)域間差異，其次是區(qū)域內(nèi)差異，最后是超變密度。三者的貢獻(xiàn)率在樣品期內(nèi)呈波動(dòng)趨勢，尤其區(qū)域間和超變密度波動(dòng)幅度較大，年均區(qū)域差異貢獻(xiàn)率均超過了30%。相對而言，區(qū)域內(nèi)貢獻(xiàn)率則保持穩(wěn)定的水平。

2.3 黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶玉米用水效率的空間收斂分析

使用Stata軟件，計(jì)算2011—2020年黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶玉米用水效率的莫蘭指數(shù)，其全部通過1%顯著性水平測試?？傮w來看，黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶玉米用水效率存在較強(qiáng)的空間相關(guān)性，臨近地級市之間玉米用水效率的影響存在空間依賴性，除2011年外，其他年份均存在顯著的積極沖擊。

鑒于黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶玉米用水效率存在顯著的空間相關(guān)性，進(jìn)一步引入空間杜賓模型對該生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶玉米用水效率的空間收斂性進(jìn)行分析，同時(shí)構(gòu)建地理權(quán)重、鄰接權(quán)重和地理-經(jīng)濟(jì)權(quán)重矩陣進(jìn)行空間收斂分析，結(jié)果見表4。

表4對比了控制變量影響下的黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶玉米用水效率絕對收斂和條件收斂的估計(jì)結(jié)果。結(jié)果顯示，絕對收斂和條件收斂的空間滯后系數(shù)λ均為正，且都通過了顯著性檢驗(yàn)，這意味著玉米用水效率的增長在黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶上的空間溢出效應(yīng)明顯。經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和水資源稟賦相近地區(qū)的玉米用水效率的增長能夠顯著刺激本地區(qū)玉米用水效率的增速，同時(shí)也再次證明了空間收斂分析的現(xiàn)實(shí)意義。

具體而言，人均GDP、年降水量、人均涉農(nóng)財(cái)政支出和全年供水結(jié)構(gòu)的回歸系數(shù)顯著為正，尤其人均GDP系數(shù)通過了1%顯著性檢驗(yàn)，人均耕地灌溉面積的回歸系數(shù)則顯著為負(fù)。表明從全區(qū)域地理經(jīng)濟(jì)視角來看，隨著人均GDP的提高，農(nóng)戶對先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的接納意識更強(qiáng)，有能力和意愿在玉米生產(chǎn)過程中購買或使用高效節(jié)水用水設(shè)施和技術(shù)，從而進(jìn)一步提升玉米乃至整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的用水效率；人均涉農(nóng)財(cái)政支出能夠直觀反映國家財(cái)政對農(nóng)業(yè)的支持力度，涉農(nóng)財(cái)政行政支出金額的增加在推動(dòng)國家農(nóng)業(yè)支持的同時(shí)也能夠增加農(nóng)民收入水平，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)由于自身的公共性和特殊性，需要國家力量進(jìn)行支持，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的完善，尤其是灌溉方式的轉(zhuǎn)變，從國家宏觀整體和農(nóng)戶個(gè)體雙向促進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)水平的提升，進(jìn)而有助于用水效率的提高；年降水量和全年供水結(jié)構(gòu)分別受自然和社會環(huán)境綜合影響，黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶地域跨度大、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差異大、水資源稟賦差異大、人口密集度大，總體均屬于缺水欠水地區(qū)，自然降水量和全年用水供水結(jié)構(gòu)推動(dòng)節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展，致使人們的節(jié)水意識得到提高，促進(jìn)區(qū)域內(nèi)玉米用水效率的提高。但人均耕地灌溉面積系數(shù)為負(fù)值，且通過5%的顯著性檢驗(yàn)，說明耕地灌溉面積直接對玉米用水效率產(chǎn)生負(fù)面影響，這與預(yù)期結(jié)果存在一定偏差，可能存在的原因是此處所選用指標(biāo)為人均耕地灌溉面積而非有效灌溉面積或節(jié)水灌溉面積，僅從理論層面考慮，忽視了實(shí)際應(yīng)用中觀念及指標(biāo)統(tǒng)計(jì)上的差異，對粗放式農(nóng)業(yè)灌溉方式對用水效率的影響估計(jì)不足。區(qū)域內(nèi)保持原有粗放式農(nóng)業(yè)用水方式，單純擴(kuò)大耕地灌溉面積而不提升節(jié)水利用效率，發(fā)展節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)，則耕地灌溉面積對玉米用水效率的負(fù)作用越顯著。

在眾多影響因素中，城鎮(zhèn)化水平、人均水資源量、種植結(jié)構(gòu)、R&D占比對玉米用水效率的影響并不顯著。城鎮(zhèn)化水平、種植結(jié)構(gòu)和R&D占比影響雖然不顯著，但這些可控因素對黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶玉米用水效率的空間分異仍存在重要影響，在后續(xù)發(fā)展過程中需要繼續(xù)推動(dòng)區(qū)域內(nèi)城鎮(zhèn)化發(fā)展，加大科研、教育、環(huán)保等財(cái)政投入力度。人均水資源量則受自然和社會雙重影響，相對具有不可控性，且黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶本身就是中國典型的水資源短缺地區(qū)，各地用水壓力均比較大，相對水資源稟賦充足地區(qū)而言，人們的節(jié)水意識強(qiáng)烈，人均水資源量對玉米用水效率的負(fù)向影響并不明顯也是可以解釋的。在后續(xù)發(fā)展過程中，各地區(qū)和地級市應(yīng)根據(jù)自身發(fā)展?fàn)顩r，因地制宜，合理調(diào)配人均水資源量，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展。

3 小結(jié)與建議

3.1 小結(jié)

本研究采用超效率SBM模型對黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶2011—2020年玉米用水效率進(jìn)行了測算和分解，并進(jìn)一步運(yùn)用Dagum基尼系數(shù)與空間杜賓模型，深入探究其空間區(qū)域差異及空間收斂規(guī)律。結(jié)果表明，總體來看，樣本期內(nèi)黃河生態(tài)經(jīng)濟(jì)帶玉米用水效率增長快速，技術(shù)進(jìn)步明顯，中游地區(qū)依托國家政策支持，領(lǐng)先于上、下游地區(qū)；玉米用水效率區(qū)域差異存在下降趨勢，技術(shù)效率和技術(shù)進(jìn)步發(fā)揮了積極作用，但仍存在較大發(fā)展空間；存在顯著的空間溢出效應(yīng)和β收斂趨勢，人均GDP、年降水量、人均涉農(nóng)財(cái)政支出和全年供水結(jié)構(gòu)能有效推動(dòng)經(jīng)濟(jì)帶玉米用水效率的提升，人均耕地灌溉面積則會制約經(jīng)濟(jì)帶玉米用水效率的協(xié)同發(fā)展。

3.2 建議

1）加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)帶玉米用水效率動(dòng)態(tài)監(jiān)測，著力完善及落實(shí)玉米用水節(jié)水實(shí)施細(xì)則。同時(shí)，要在提高技術(shù)進(jìn)步貢獻(xiàn)率上下功夫，不斷推動(dòng)科技進(jìn)步和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施。另外，因地制宜，實(shí)施差異化玉米用水效率提升措施：經(jīng)濟(jì)帶下游地區(qū)側(cè)重提升工業(yè)及城鎮(zhèn)化發(fā)展用水效率的同時(shí)充分發(fā)揮區(qū)域經(jīng)濟(jì)和技術(shù)優(yōu)勢，提升玉米用水效率；經(jīng)濟(jì)帶中上游地區(qū)結(jié)合自身資源稟賦和用水分配結(jié)構(gòu)，從“開源”和“節(jié)流”兩方面提升玉米用水效率。涵養(yǎng)水源，保護(hù)區(qū)域生態(tài)環(huán)境，使區(qū)域環(huán)境質(zhì)量得到進(jìn)一步改善；加強(qiáng)宣傳，提升農(nóng)民節(jié)水環(huán)保意識；完善灌溉基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、發(fā)展節(jié)水灌溉，增強(qiáng)水源承載能力，提高玉米用水效率。

2）努力踐行經(jīng)濟(jì)帶協(xié)同發(fā)展戰(zhàn)略，開展流域用水節(jié)水綜合治理。區(qū)域內(nèi)開展技術(shù)交流與合作，提升技術(shù)效率和技術(shù)進(jìn)步的貢獻(xiàn)率，在流域或共同生產(chǎn)范圍內(nèi)，推廣農(nóng)業(yè)配套技術(shù)，加大節(jié)水灌溉資源投入力度，開發(fā)和培育節(jié)水高產(chǎn)作物品種，積極推進(jìn)玉米用水效率的提升；區(qū)域間開展全方位協(xié)同合作，助推區(qū)域發(fā)展格局的全面形成。

3）推進(jìn)經(jīng)濟(jì)帶統(tǒng)籌發(fā)展，引導(dǎo)多部門共同參與。充分重視玉米用水效率的空間溢出效應(yīng)，加強(qiáng)鄰近地區(qū)和本區(qū)域投入要素的自由流動(dòng)，積極推進(jìn)玉米用水效率的統(tǒng)籌發(fā)展，倡導(dǎo)建立農(nóng)業(yè)或玉米用水協(xié)會，引導(dǎo)農(nóng)業(yè)灌溉部門、節(jié)水技術(shù)開發(fā)部門和玉米種植戶積極參與，共同營造良好用水氛圍，切實(shí)提升玉米用水效率水平。

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