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1、分类号： 密级： 学校代码： 学号： 1 0 1 6 5 2 0 0 7 1 0 9 8 7 遣掌虚下耗大学 硕士学位论文 辽宁省产业用水变化驱动效应分解与时空分 异分析 作者姓名： 学科、专业： 王妍 环境科学 研究方向：水环境规划与管理 导师姓名：孙才志教授 2010 年0 5 月 一 学位论文版权的使用授权书 和 的 本学位论文作者完全了解辽宁师范大学有关保留、使用学位论文的规定，及学校有 权保留并向国家有关部门或机构送交复印件或磁盘，允许论文被查阅和借阅。本文授权 辽宁师范大学，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并进行检索，可以采 用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论
2、文，并且本人电子文档的内容和纸质 论文的内容相一致。 保密的学位论文在解密后使用本授权书。 学位论文作者签名： 乏蛆指导教师签名：3 竺薹 1 时，可用下列两式进行迭代运算，并证明该算法是收敛的。 2 掰x j ( 3 8 ) 台山一- J 以 ( “膳) 脚 = 气_ ( 3 9 ) ( “腩) 珊 。 I S O D A T A 聚类算法的一般步骤为： ( 1 ) 根据己知对象的具体情况确定预分类数c 及迭代精度占； ( 2 ) 任意给出具有软分划特征的初始分划矩阵； ( 3 ) 用( 6 ) 式计算V 0 = 1 , 2 ，3 ) ； ( 4 ) 用( 5 ) 式计算新的软分划矩阵U “
3、1 ； ( 5 ) 计算误差万= M h n U I I I ，当万占时，运算结束，否则，= ，+ 1 ，返回到( 3 ) ， 继续迭代过程。 3 3 辽宁省产业用水变化驱动效应的时间分异分析 3 3 1 辽宁省产业用水变化的全要素分解 根据全要素分解模型，对辽宁省1 9 9 5 2 0 0 7 年产业用水变化做经济规模效应、产业 结构效应、用水强度效应三种效应分解M 2 郴】( 按年份变动间距为1 做分析) ，结果见表 3 1 、图3 1 。 辽宁省产业用水变化驱动效应分解与时空分异分析 表3 1 产业用水变化的效应分解 T a b 3 1T h ee f f e c td e c o m
4、p o s i t i o no f w a t e ru t i l i z a t i o nc h a n g e 年份G D P 。1 0 6 m S e # 1 0 6 矗I e # 1 0 6 矗A W U 1 0 5 m j 图3 1 各种效应贡献率图 F i g 3 1C o n t r i b u t i o nr a t i oo f v a r i o u se f f e c t sf o rw a t e ru t i l i z a t i o ni n c r e a s e 1 6 辽宁师范大学硕士学位论文 3 3 2 辽宁省产业用水变化驱动效应的时间分异分析
5、从时间序列上看出( 表3 1 ) ，辽宁省1 9 9 5 2 0 0 7 年产业用水呈缓慢增加态势。其 中主要是由经济增长导致了用水增加，年度间变化效应值为1 3 8 6 x1 0 8 m 3 。而产业结构和 用水强度表现了抑制作用，年度间变化效应值分别为2 1 9 1 0 8 m 3 和1 1 6 6 1 0 8 m 3 ，这 三种因素变化产生的效应叠加使用水变化呈现一定的波动状态。具体地说，1 9 9 5 1 9 9 6 年，除了用水强度效应表现为逐年递减的趋势，遏制用水增加，而经济增长效应与产业 结构效应逐年增加，二者因素叠加对用水增加产生了更大的影响，结果导致这一阶段用 水出现增加趋势
6、；1 9 9 6 2 0 0 3 年，产业结构效应( 2 0 0 1 年略有增加) 与用水强度效应( 1 9 9 9 年除外，主要是因为该年辽宁省大旱，第一产业用水强度有所增加) 基本上表现为减量 效应的趋势，遏制用水增加，这一时期，经济增长效应小幅下降，致使这一时期用水基 本上成递减趋势；2 0 0 3 2 0 0 7 年，伴随着东北老工业基地振兴战略的出台与实施，经济 增长效应也明显加快，尽管产业结构( 2 0 0 4 年有增加) 与用水强度表现为减量效应，但 抑制力仍然弱于经济增长所带来的用水拉动力，从而导致这一时期总用水在前几年递减 的基础上又逐年增加。 从各种效应的变异系数绝对值看，
7、经济增长效应的变异系数绝对值最小，这说明辽 宁省国民经济保持着平稳的发展，从而对产业用水变化的拉动作用比较稳定；产业结构 效应的变异系数绝对值最大，说明辽宁省的产业结构调整过程存在着较大的波动性，由 于技术、经济与体制等多方面的原因，产业结构优化的障碍因素还很多。用水强度效应 的变异系数绝对值居于二者之间，这说明辽宁省在水资源利用效率方面具有一定的反复 性，今后应该加强用水管理的连续性，节水投入的稳定性，以保证水资源的可持续发展。 从各种效应对用水增长的贡献率看( 图3 2 ) ，经济增长效应为正向驱动力，1 9 9 5 2 0 0 7 年的平均贡献率约为3 7 1 4 9 ，用水强度效应基本
8、为负向驱动力( 1 9 9 9 年为正向驱动 力) ，1 9 9 5 2 0 0 7 年的平均贡献率约为2 3 1 3 2 ，而产业结构效应则为双向驱动力，在 不同时期表现为不同的驱动性质，1 9 9 5 2 0 0 7 年的平均贡献率约为4 0 1 5 。由此可见， 经济增长与用水强度变化是辽宁省用水变化的决定因素。 3 4 辽宁省产业用水变化驱动效应的空间分异分析 3 4 1 辽宁省各地级市用水变化的全要素分解与聚类 同样，根据全要素分解模型，对辽宁省1 4 个地级市1 9 9 5 2 0 0 7 年产业用水变化做 效应分解，为避免对每个对象一一分析的繁琐，根据各种效应的数值大小，采用 I
9、 S O D A T A 聚类模型将1 4 个地市按强、中、弱驱动在空间上进行聚类m 】，然后对每一类 对象进行分析。具体结果见表3 2 、图3 2 。 辽宁省产业用水变化驱动效应分解与时空分异分析 表3 2 辽宁省用水增长经济增长驱动效应聚类表 T a b 3 2 E c o n o m yg r o w t he f f e c t sc l u s t e fr e s u l to f w a t e ru t i l i z a t i o ni n c r e a s ei nL i a o n i n gP r o v i n c e 年份 效应强驱动1 0 5 0效应中驱动1
10、0 5 m 3效应弱驱动1 0 8 m 3 注1 ) 经济增长效应强驱动的城市：沈阳；经济增长效应中驱动的城市：大连、鞍山、丹东、营口、 辽阳、盘锦和铁岭；经济增长效应弱驱动的城市：抚顺、本溪、锦州、阜新、朝阳和葫芦岛。 表3 3 辽宁省用水产业结构驱动效应聚类表 T a b 3 3I n d u s t r i a lc o n s t r u c t i o ne f f e c t sc l u s t e rr e s u l to f w a t e ru t i l i z a t i o ni n c r e a s ei nL i a o n i n g P r o v i n
11、 c e 年份 效应强驱动1 0 8 m 3 效应中驱动1 0 8 m 3效应弱驱动1 0 8 m 3 注1 ) 产业结构效应强驱动的城市：沈阳；产业结构效应中驱动的城市：鞍山、营口、辽阳、盘锦、 铁岭；产业结构效应弱驱动的城市：大连、丹东、本溪、抚顺、阜新、锦州、朝阳、葫芦岛。 1 8 0 1 7 1 _ 3 7 - 4 5 8 1 0 6 1 3 7 5 2 4 1 9 6 - 2 4 7 0 5 9 0 9 3 0 5 2 0 7 9 0 7 l 一1 1 2 O 5 8 O 8 6 0 8 5 O 9 5 O 2 5 1 1 3 0 6 3 注1 ) 用水强度效应强驱动的城市：沈阳；用
12、水强度效应中驱动的城市：大连，鞍山，盘锦；用水 强度效应弱驱动的城市：抚顺、本溪、丹东、锦州、营口、阜新、辽阳、铁岭、朝阳和葫芦岛。 3 4 2 各要素效应的空间分异特征分析 3 4 2 1 经济增长效应 辽宁省1 4 个城市在研究期间，经济增长效应增量化，随着城市发展经济规模的扩 大，用水量也在增加。 由表3 2 与图3 2 可以看出，经济增长效应强驱动及中驱动的城市主要分布在辽宁 省下辽河平原( 大连、丹东除外) ，该地区拥有着产业基础好，人口集中，经济总量大， 国民经济保持较快增长的优势，是辽宁省经济最发达地区。值得注意的是，大连市以经 济增长率1 4 0 7 高于沈阳0 2 4 个百分
13、点的优势，居于辽宁省1 4 个城市经济增长率之首， 但却被归为经济增长效应中驱动城市，这是因为沈阳市的万元产值用水量高于大连，如 沈阳市由1 9 9 5 年万元产值用水量2 8 1 1l m 3 万元下降到2 0 0 7 年7 3 2 5 m 3 万元，而同时期 大连市则从1 4 5 1 3 m 3 万元下降到3 1 3 9 m 3 万元，在相同的经济增长规模下，沈阳市的产 业用水增长要远远高于大连市的产业用水增长，这从两个城市的用水弹性系数( 分别为 0 0 4 和一0 0 4 ) 也可以得到验证。 2 3 4 5 6 7 O O O 0 0 O O 0 O O O O ， 2 2 2 2
14、2 2 琏 1 2 3 4 5 6 F O O O O O 0 j O O 0 O O O 2 2 2 2 2 2 辽宁省产业用水变化驱动效应分解与时空分异分析 经济增长弱驱动所包含的城市正是辽宁省的辽西辽东经济相对落后地区，这些地区 产业规模小，人口分散，经济实力较差，就2 0 0 7 年5 个城市的G D P 来讲，其平均值仅 达到3 9 5 4 9 x 1 0 8 元，仅是沈阳、大连等发达城市的1 8 左右，经济平均增长率为1 0 9 3 。 通过对经济增长强驱动、中驱动、弱驱动效应三者1 3 年间平均值2 8 7 m 3 万元、1 1 3 m 3 万元、0 5 l m 3 万元比较发现
15、，后者与前两者之间还存在很大差距。 总之，经济增长对产业用水有很强的拉动力，但经济增长又是社会发展的动力和趋 势，有较强的刚性需求，从这方面很难减少产业用水，用水的增长必将在一定的时间内 持续存在。 图3 2 辽宁省用水增长之经济增长驱动效应聚类图 F i g 3 2E c o n o m yg r o w t he f f e e t Sc l u s t e rm a po f w a t e ru f i l i z a t i o nm c r e a s e i nL i a o m n gP r o v i n c e 3 4 2 2 产业结构效应 辽宁省1 4 个城市在研究期间，
16、产业结构效应基本成减量化趋势，各个城市随着经 济的发展产业结构都在逐渐优化，但在优化过程中存在不同程度的波动。 辽宁师范大学硕士学位论文 由表3 3 和图3 3 可以看出，辽宁省产业结构效应强驱动的城市为沈阳。沈阳市在 1 9 9 5 年三产比重为7 5 、4 4 6 、4 7 9 ，在随后的1 2 年中，第一产业比重持续下降， 只在1 9 9 6 年出现小幅反弹，到2 0 0 7 年达到5 2 ；第二产业比重从1 9 9 5 年( 4 4 6 ) 开始呈下降态势，2 0 0 2 年下降到4 3 9 ；从2 0 0 3 年开始，由于振兴老工业基地的提出， 促进了沈阳市第二产业的发展，第二产业比重也开始增加，2 0 0 4
