第２２卷第４期 柳州师专学报 ２００７年ｌ２月 Ｆ：０．５１８Ｓａ＋０．５１ ＋０．５１７Ｓ３＋０．４４７ＳＩ 从上表可以看出，各指标在第一主成分上的系数相差不 出３个主成分的表达式： Ｆ】＝０．５０８Ｋ１—０．ｍ０Ｋ２—０．００２１＜３＋０．４８６Ｋ４＋ 大，且均为正，因而可以解释为第一主成分是各种水资源禀 赋方面的平均水平，反映的是水资源的综合禀赋，且第一主 成分对数据的解释能力已经达到８９．４８％的信息量。由于 ０．２８３Ｋ５＋０．３１７／￣＋０．４０４１＜７＋０．４０２Ｋｓ； Ｆ２＝０．１４２Ｋ１—０．３２３Ｋ２＋０．２６０１＜３—０．１８８Ｋ４＋ Ｆ１解释能力已经足够，无需第二主成分，所以按照第一主成 ０．５３９Ｋ５＋０．４７４１４６—０．３１０Ｋ７—０．４０１Ｋｓ： 分之值进行排序（降序排列，即水资源最丰盈的地区放在第 Ｆ３＝一０．０９１Ｋｔ＋０．８０４１＜２＋一０．３５５１＜３—０．０９７Ｋ４＋ 一位），见表３的第一行排序，基本能反映各地区的水资源禀 ０．１７１Ｋ５＋０．３３６１４６—０．１７７Ｋ７—０．１９１Ｋｓ。 赋的综合排名。 ２．２用ＰＲＩＮＣＯＭＰ过程对指标Ｋ】～Ｉ＜８进行主成分分析， ２．２．１主成分 得到前三个主成分的特征值和贡献率以及标准正交化特征 第一个主成分基本为正数（为负数的Ｋ２、Ｋ３的权重很 向量。见表２： 小），可以解释为各种水资源利用的平均值，代表各地区的水 表２水资源利用主成分特征值、贡献率及特征向量表 利用的综合水平。可以看到Ｋ１、ｌ＜４、Ｋ７、Ｉ＜８、ｌ（６的系数比较 大，可以看作地表水（Ｋ１）在供水来源中的重要性体现，以及 农业用水量、生态用水量、人均用水量、生活用水量对地区用 水综合水平的重要影响。 第二个主成分正负系数的绝对值基本一致，地表供水量 （Ｋ１）、其他来源的供水量（Ｋ３）、生产用水量（Ｋ５）、生活用水量 （１（６）为正数权重；地下供水量（Ｋ２）、农业用水量（１＜４）、生态用 水量（Ｋ７）、人均用水量（Ｉ＜８）为负数权重，反映了用水来源与 去处的联系，说明了水利用结构的差异性。 第三主成分主要反映水来源中的地下水的作用。第三 个主成分中地下供水量（Ｋ２）的权数的绝对值远远超过了其 他指标，可以看成地下水在水供给中的独特贡献。 从表中可以看出，前三个主成分反映了原指标的 ２．２．２排序 按照第一主成分排序即可得出各省、市、自治区水利用 ８３．９６％的信息量，因此可以选用这三个主成分作为各个地 的综合排名。见表３的第二行： 区的总的水资源利用情况的评价，根据特征向量表，可以给 表３各省、市、自治区水利用综合排名表 （１）可以看出水资源禀赋居前１０位的省区分布于中国 中部的湖北各市多分布在长江沿岸，水资源较为充盈，湖南 西北部（），西南部（、云南、四川、广西、贵州），东南 山区小河流众多，湖泊集中，水资源也相对丰富。而东北地 部（广东、江西），中部两省（湖北，湖南）。 区西部、内蒙、宁夏、甘肃部分地区是我国的半干旱少水带。 经查阅资料得知，福建、、广东、云南西南部、东 可见统计结果与实际情况接近。 南、湖南以及四川西部山区是我国的多雨丰水带。其中西部 而由于人口增加、工农业发展和水质污染等原因，天津、 地区冰川广布，人口较少，相对水资源较为丰富；西南地区湖 北京、上海市已经从多水的城市变成缺水城市。 泊众多。山高谷深，河流落差大且水量充沛，水能资源丰富， （２）综合水利用排在前面的有、广东、湖南、广西、浙 雅鲁藏布江、金沙江、澜沧江、怒江等几条河流就流经该地 江、湖北、四川、安徽、福建。的水资源丰富，气候干燥。 区；东南部的长江水系、珠江水系、江南河川水量较为丰富， 用水比较奢侈，人Ｖｌ少，人均用水量远远位于前列。江苏、浙 ６６ 维普资讯 http://www.cqvip.com 覃兆祥：我国水资源禀赋及利用情况的统计分析 江、广东近年来经济发展迅猛，工业用水较多。湖北、湖南、 广西、ＩｇｉＪｆ］总人口均在全国前十位，居民生活用水、生态用水 占到比较大的比例。而用水应该比较多的经济发展很快的 北京等地因自身水资源禀赋欠佳而用水大大受限。目前北 京人均占水量仅为全国平均的六分之一，并目地下水已经超采。 （３）正序差（表示水资源量相对利用程度显得比较稀有） 在９以上的分别有河北、天津、北京、山东、浙江。这几个地 区的共同特点是水资源比较匮乏，但由于工业发展经济增长 较快，对水的需求量十分多。这两方面的矛盾严重制约了这 些地区更快更有效的发展。 负序差（表示水资源利用开发不够，还较充盈）在一９以 下的分别有、江西、黑龙江、青海、云南。这五省水资源 排名分别为１、８、１３、１１、２，是水资源丰饶之地，但由于地理环 境和其它因素的影响，多为经济欠发达地区，大型工业企业 个数少，人口不密集，用水量少，供水能力不强，导致了大量 的水资源闲置，没有得到较好的利用。 ３典型相关分析 利用ＳＡＳ软件中的ＣＡＮＯＤＲＲ过程【３］３５２对供水用水 似然比法，检验假设Ｈ０： ～＝０（即所有典型相关为０的 零假设）。表中第一行在检验水平ａ＝０．０１的检验水平下，Ｐ ＜０．０００１，即这四个典型相关系数中至少有一个是不为０，同 时也得出第一典型相关系数为０的假设不成立。由表的第 二行数据知道第二典型相关系数为０的假设在检验水平ａ＝ ０．０１的检验水平下也不成立。第三、四个典型相关系数均不 显著，没有统计学意义。故我们只取第一、二对典型变量即可。 ３．２典型模型 由于原始变量测量单位不同，不宜直接比较，故采用标 准化变量重新考虑两组变量相关性（下面的墨和 均表示 已经过标准化的变量）。 （１）第一对典型变量为： Ｖ１＝０．５６９９ Ｘ１＋０．０６６８ Ｘ２＋０．３７０５Ｘ３＋０．１１８３ Ｘ４： Ｗ１＝０．３５１０ Ｙ１—０．０４２６ Ｙ２＋０．５２８１ Ｙ３—０．ｏｏ３６ Ｙ４＋ ０．０５５１ Ｙ５＋０．２１１３Ｙ６。 由权数看出，第一典型变量ｖ１主要代表了ｘ】（全年供 综合情况与水利综合能力进行典型相关分析，得到典型相关 分析结果。 ３．１典型相关系数（见表４） 表４供水用水典型相关系数表 水量），ｗ１主要代表了Ｙ３（年末供水综合生产能力）。 （２）第二对典型变量为： ｖ２＝一０．６４１３Ｘ１—０．０５８２Ｘ２＋１．４１７０Ｘ３—０．６２９７Ｘ４； Ｗ２＝０．７２４４Ｙ１—０．０７３１Ｙ２—１．４４０９Ｙ３—１．０４４９Ｙ４＋ ０．１９１０Ｙ５＋１．８３８４Ｙ６。 由权数看出，第二典型变量ｖ２主要代表了ｘ３（工业废 水排放量）和ｘ４（生活污水排放量）和全年供水量（Ｘ１），同时 系数之前的正负号反映了供水与污水排放的差异性。ｗ＇２主 要代表了Ｙ６（城市污水处理能力）。 ３．３结构分析 依据原始变量与典型变量间相关关系给出结构分析，相 关系数见表５： 从上表中可以看出，第一典型相关系数为０．９７８７２，它比 皮尔森相关系数（Ｐｅａｒｓｏｎｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ，两组变量之间的相关系 数）中最大系数０．９６２ｏ（Ｘ１和ｙ３之间）还要大。具体采用 表５结构分析系数表 （１）“水利用组”的第一典型变量Ｖ１主要代表了原第一 指标组的指标Ｘ１．（全年供水量），因为它是一个综合性的反 映供水情况的主要指标，因此采用ｘ１做研究。“水利综合能 力组”的第一典型变量ｗ，与原第二指标组的指标Ｙ３（年末 ｘ１，ｘ３，ｘ４与“水利综合能力组”的第一典型变量ｗ１呈高度 相关。而ｘ２与第一典型变量ｗ１相关性较弱（相关系数只 有０．２５５），即第一典型变量ｗ１对用水普及率解释不大。 “水利综合能力组”的Ｙ１（废水治理设施数）、Ｙ２（汇总工业企 业数）、Ｙ３（年末供水综合生产能力）、Ｙ４（年末供水管道长）、 供水综合生产能力），Ｙ４（年末供水管道长）的相关系数较大， 说明基础设施（供水排水管道）的建设程度和年末综合供水 能力在反映地区的水利综合能力方面占有主导地位。 （２）“水利用组”的第二典型变量ｖ２主要代表了原第一 指标组的指标）（３（工业污水排放量）。“水利综合能力组”的 第二典型变量Ｗ２主要代表了原来第二指标组的指标Ｙ２（汇 总工业企业数）和Ｙ６（城市污水处理能力）。可见，工业企业 个数的多少以及是否能有效地处理他们排放的废水也成为 制约水利综合能力的重要因素。 （３）由于第一典型变量间高度相关，导致“水利用组”的 Ｙ５（城市排水管道长）、Ｙ６（城市污水处理能力）与“水利用组” 第一典型变量ｖ１也是高度相关的。这种一致性从数量上体 现了“水利用组”和“水利综合能力组”的相互影响作用，与实 际情况十分吻合。这说明典型相关分析结果具有较高的可 靠性。 （４）由于在这两个变量组中均涉及到两大方面即供水和 污水处理，故第一对典型变量反映了大部分关联性之外，还 有部分信息未充分提取，需要继续挖掘。第二对典型变量恰 好补充了这些信息。第二对典型变量间的相关程度虽然不 ６７ 维普资讯 http://www.cqvip.com
第２２卷第４期 柳州师专学报 ２００７年１２月 如第一对典型变量相关性显著，但是可以看出Ｙ６与ｖ２（相 大，但是水资源禀赋很不好，用水十分紧张；同时重工业的发 关系数为０．２５９）之间，ｘ３与Ｗ （０．３８２）之间存在的相关性， 即城市污水处理能力与城市污水有效排放之间存在关联性。 ４讨论与建议 （１）在主成分分析中，可以看出地下水在供水中的重要 贡献。在我国，地下水灌溉面积占全国灌溉面积的近四分之 并且地下水还是全国主要城镇的供水水源。所以我们需 要合理开发地下水，减少蒸发消耗，增加地下蓄水的能力，并 注意地表水和地下水的合理结合，相互补充，这样既可以提 高水资源的利用率，又可以达到改善农田生态环境，防治土 壤渍化的目的。 我国南方降水充沛，地表水丰富，对地下水利用程度很 低。今后随着国民经济持续发展，用水量日益增多，一些地 区开采利用一部分地下水乃大势所趋。由于过密的人口和 工农业的大发展，曾有“江南水乡”之称的江苏、上海一带也 面临着缺水问题，解决办法除了增加提引一部分长江水以 外，建议大力开发利用一部分地下水，作为城市、农田灌溉的 补充水源。 （２）主成分分析中第二部分的第二个主成分突出了生 活、生态、人均用水问题，这与我国的特殊背景有关。我国的 用水量一直居于世界前列，是人口大国，按照人口平均用水 量是较少的，特别是生活用水，不仅低于发达国家，也低于印 度、土耳其等欠发达国家。随着人口的增加，城镇人口大量 集中，城镇生活用水飞速增长，对环境生态的治理用水也将 达到一定数量，因此城镇供水的现代化程度必须加快。有资 料表明如果中国的大城市能够实现居民浴室化，则中国的生 活用水将步入一个新的台阶。 （３）通过主成分排序可看到，水资源贫乏地主要有ｊＥ京、 天津、河北、山西、上海、辽宁、吉林、宁夏，即中国的华北地 区，该地区水资源严重不足，且当地可供开发的水资源已经 很少。为了解决ｊＥ方的缺水问题，到目前为止，我国已经完 成或再建很多“南水ｊＥ调”工程，例如自长江抽水，沿京杭大 运河调水至天津；自长江三峡水库引水至ｊＥ京。但跨流域调 水是一个复杂的社会问题，涉及到科学技术、经济、社会、环 境、文化各个方面，需要慎重考虑。 （４）通过序差分析得知，我国各地区水资源的分布不平 衡和经济发展用水的重要制约关系，河ｊＥ、浙江、上海、江苏 的经济发展在全国占举足轻重的地位，用水需求量十分巨 一，展导致本身就有限的水资源水质下降，上海的淡水一度奇 缺，饮用水味道不佳，符合饮用水标准的河流仅占１０％左右， 为保证水质已开始了从长江取水的建设工程。其实这些地 区的水利用率已经很高了，像黄河、海河、淮河诸流域，水利 用率已经达到４０％至６０％，地下水利用率甚至高达８０％以 上。相比之下，水资源丰富的南部、西南地区，水资源利用率 非常低。建议水利部门可以在原有的建调蓄工程和跨流域 调水工程的思路上，考虑在南方山区中开展水资源的利用， 因为该地区小河流众多，水量丰富稳定，发展小水电很有利 而且前景广阔。 （５）在典型相关分析中，可以看到全年供水量与供水综 合生产能力、供水排水管道长、污水处理能力、处理设施均有 密切联系。 我国的水资源利用程度不平衡，调节程度不高，在很大 程度上都取决于上述几个要素的不够发达。我国水利设施 不完善、不配套，只注重大型工程，而不够重视小型的一般配 套工程，使我国许多水利工程长期不能发挥应有的效益。 另外，有很多地方水深路远，供水管道铺设力度不够，供 水设施落后，使居民饮水存在困难，也造成地区之间和工农 业之间用水矛盾的日益尖锐。 供水综合生产能力则是一个比较全面的衡量地区水利 能力的指标，提高该指标的水平将会使水利用更加科学规范 地进行，使缺水问题得到一定程度的解决，其中加强管理是 重中之重。所以建议：（ａ）完善水法，切实执行；（ｂ）强化管理 机构，制定长远计划；（ｃ）建立合理的水资源价格体系；（ｄ）水 资源投资增加及的适当调整。 （６）典型相关分析的第二对典型变量揭示了污水处理利 用能力也是水利综合能力评定的重要指标之一，能对地区水 利用产生重大影响。污水处理，既减少了污染又增加了可利 用的水资源。一个城市要想维持生存与发展下去，不仅要获 得足够的水量，还要能够处理好使用过的水。目前我国污水 处理能力还很低，大部分污水未经处理就直接排放。污水处 理进展较快的只有ｊＥ京、天津、太原、大连等城市。据初步估 算，现在我国污水排放总量几乎同工业用水量相等，可见，污 水利用潜力还是很大的。从防止污染其他干净水源和保护 环境来看，意义更加深远，因此，国家在污水处理上的投入不 仅必要而且合算。 参考文献： ［１］中华人民共和国国家统计局．中国统计年鉴２００５［Ｍ］．中国统计出版社，北京数通电子出版杜，２００６． ［２］高惠璇．应用多元统计分析［Ｍ］．北京：北京大学出版社，２００５． ［３］朱道元，等．多元统计分析与软件ｓＡＳ［Ｍ］．南京：东南大学出版社，１９９９：３２４． （责任编辑：梁文杰） Ａｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｎａｔｕｒａｌ Ｅｎｄｏｗｍｅｎｔ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｈｉｎａ’Ｓ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｑ Ｚｈａｏ－ｘｉａｎｇ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｐｕｂｌｉｃ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，Ｌｉｕｚｈｏｕ Ｔｅａｃｈｅｒｓ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｌｉｕｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｘｉ ５４５００４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ ｎａｔｕｒａｌ ｅｎｄｏｗｍｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｉｎ ３１ ｐｒｏｖｉｎｃｅｓ ｏｆ Ｃｈｉｎａ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｕｎｂａｌｎｃｅ ａｉｎ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｌｉｍｉｔ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｅｃｏｎｏｍｙ，ａｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ａｐｐｌｉａｔｉｃｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｇｉｏｎａｌ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｉｓ ｃｌｏｓｅｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ａｐａｃｉｃｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｏｎｃｓｅｒｖａｎｃｙ ｆａｃｉｌｉｔｉｓ．Ｔｈｅｒｅｅｆｏｒｅ，ｓｏｍｅ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ａｒｅ ｒａｉｓｅｄ ｔｏ ｏｐｅｎ ｕｐ ｔｈｅ ｌｉｍｉｔｅｄ ｗａｔｅｒ ｒｅｓｏＬｌｒｃｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔ ｏｆ ｌｏｅａｌ ｃｉｒｃｕｍｓｔｎｃｅｓ ｓａｏ ｔｈａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒｅｇｉｏｎｓ ａｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｗａｔｅｒ— ｓａｖｅｄ ｓｏｃｉｅｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒ ｉ－ｅ＿ｓｏｕｒｃｅ；ｎａｔｕｒａｌ ｅｎｄｏｗｍｅｎｔ；ａｐｐｌｉａｔｉｃｏｎ；ａｎａｌｙｓｉｓ ６８
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