基于灰色系统理论的江西省水利基建投资与国民经济关系分析

谢彪 王兴

摘要：为研究水利基建投资与国民经济的相关关系，选取2009～2018年江西省水利基建投资数据，分析了水利基建主要投资方向，采用灰色系统理论，定性分析了水利基建总投资及主要投资指标与国民经济指标的相关关系。研究结果表明：水利基建总投资对GDP、农民可支配收入和财政收入影响较为显著，防洪工程、供水工程等投资子项对粮食作物产量、有效灌溉面积、就业人口影响较为显著。建议“十四五”期间持续加大水利基础设施投资，优先开展防洪工程和供水工程建设。

关键词：水利基建投资； 国民经济； 关联度； 灰色系统理论； 江西省

中图法分类号：F407.9

文献标志码：A

DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2023.07.012

文章编号：1006-0081（2023）07-0071-05

0 引 言

水利工程作为基础设施建设的重点领域，对保障国家水安全、推动区域协调发展、拉动有效投资需求、促进经济稳定增长具有重要作用。近年来，江西省水利基础设施建设快速推进，为保障全省经济社会可持续快速发展、促进江西绿色崛起做出了积极贡献。国内诸多学者对水利投资与国民经济的关系进行了分析和探讨，如顾强生［1］建立了水利与社会经济联动和互动关系模型，通过实例验证，发现水利投入对农业经济产出的贡献较为显著。刘斌等［2］分析了黄河流域水利投资对国民经济的影响，结果显示水利投资是影响流域经济发展的重要因素。王才君等［3］选择黄河流域，定量分析了水利投资对促进GDP增长和扩大就业机会的贡献。赵敏等［4］应用灰色系统理论，深入分析了福建省水利投资与国民经济的关系。邓建伟等［5］应用乘数理论模型和弹性分析模型，量化研究了甘肃省水利投入对国民经济贡献的影响，结果表明水利投资对国民经济影响较为显著。吴丽萍等［6］从建立公共财政投资稳定增长的投入机制、保障地方投入机制、利用市场融资等方面，提出了中国水利投资的发展路径。曾志雄等［7］采用弹性系数定量分析水利基建投资与国民经济发展之间的关系，得出了水利基建投资对中国西部地区经济增长起着显著推动作用的结论。岳伟丽［8］定性分析了河南省各项水利投融资资金与GDP的关系，发现各项水利投资均与其具有较好相关关系。崔晨甲等［9］通过测算水利建设投入与国民经济产出的量化效果，从经济角度提出了调整水利建设投资结构的建议，但上述研究缺少不同水利基建投资结构对国民经济指标的定量影响研究。本文选取2009～2018年江西省水利基建投资与国民经济相关指标作为研究对象，通过灰色关联度计算，分析研究两者关系，以期为优化全省水利投资方向与投资结构提供理论支持。

1 水利基建投资结构

2009～2018年，江西省水利投资规模逐年加大，截至2018年底，全省共建成水利工程160余万处。在防洪除涝方面，建成各类堤防1.4万km，治理河道长度5 700多km，建成各类具有防洪功能的水库0.53万座，除涝面积达43.13万hm2（约647万亩）。在供水灌溉方面，建成各类水库1.08万座、总库容322亿m3，建成塘坝22.24万处、窑池0.90万处、规模以上水闸1.09万座、泵站1.90万座、机电井155万眼，建成城乡集中式供水工程27.4万处，农村自来水普及率达82.4%，建成2万hm2（30万亩）以上的大型灌区18处，1～2万hm2（1～30万亩）的中型灌区295处，全省总灌溉面积达到212万hm2（3 180万亩）；在生态环境保护方面，年均治理水土流失面积1 100 km2，累计治理水土流失面积达5.9万km2，基本形成了较为完善的防洪安全、供水安全、生态安全三大保障体系。

通过查阅江西水利年鉴可知，全省水利基建投资结构包括防洪、灌溉、除涝、供水、发电、水保及生态、机构能力建设、前期工作、其他等9项内容。2009～2018年，水利基建总投资达1 314.73亿元，除2014年投资出现小幅下降外，整体呈逐年上升趋势，但发电、除涝、水保及生态等工程不同年度的投资震荡幅度较大。其中，防洪工程累计完成投资578.36亿元、占比43.99%，灌溉工程累计完成投资231.74亿元、占比17.63%，除涝工程累计完成投资17.66亿元、占比1.34%，供水工程累计完成投资195.14亿元、占比14.84%，发电工程累计完成投资71.34亿元、占比5.43%，水保及生态工程累计完成投资66.92亿元、占比5.09%，机构能力建设累计完成投资13.36亿元、占比1.02%，前期工作累计完成投资9.48亿元、占比0.72%，其他累计完成投资130.71亿元、占比9.94%。防洪、灌溉、除涝、供水和水保及生态等民生工程多年平均占比达到了水利基建总投资的82.89%，尤其防洪、灌溉、供水的投资占比位列前三，合计达到了76.46%。水利基建项目投资有关情况见图1。

2 水利基建投资与国民经济关系

2.1 计算模型

本文采用灰色系统理论模型进行关联分析，即先确定参考数列，然后比较其他数列同参考数列的接近程度［10］。各比较数列与参考数列的关联系数可由式（1）算出：

ζi（k）=Mini（MinkX0（k）-Xi（k））+θMaxi（MaxkX0（k）-Xi（k））X0（k）-Xi（k）+θMaxi（MaxkX0（k）-Xi（k））（1）

式中：ξi（k）表示第k个时刻比较数列与参考数列的相对差值，即关联系数；X0（k）表示參考数列；Xi（k）表示比较数列；θ表示分辨系数，一般取值区间为［0，1］，本文取θ=0.5。

比较数列与参考数列相关关系的计算公式为

ri=1m∑mk=1ζi（k）（2）

式中：ri表示比较数列Xi（k）对参考数列X0（k）的关联度，ri值越大，代表比较数列与参考数列关联越密切；m表示样本数量。

2.2 样本选择

基于水利基建投资结构中，防洪工程、灌溉工程、供水工程合计占比近80%，本文选取2009～2018年江西省水利基建总投资Y0（亿元）、防洪投资Y1（亿元）、灌溉投资Y2（亿元）、供水投资Y3（亿元）为参考列样本，以2009～2018年国民经济相关指标Xi（i=1，2，…，9）为比较列样本，即GDP为X1（亿元）、第一产业总值为X2（亿元）、第二产业总值为X3（亿元）、第三产业总值为X4（亿元）、有效灌溉面积为X5（千hm2）、粮食作物产量为X6（万t）、农民可支配收入为X7（元）、就业人口为X8（万人）、财政收入为X9（亿元）。国民经济相关指标各序列如下：

X1=（7655.18，9451.26，11702.82，12948.88，14338.50，15714.63，16723.78，18499.00，20006.31，21984.78）

X2=（1098.66，1206.98，1391.07，1520.23，1636.49，1683.72，1772.98，1904.53，1835.26，1877.33）

X3=（3919.45，5122.88，6390.55，6942.59，7671.38，8247.93，8411.57，8829.54，9627.98，10250.21）

X4=（2637.07，3121.40，3921.20，4486.06，5030.63，5782.98，6539.23，7764.93，8543.07，9857.24）

X5=（1840.4，1852.4，1867.6，1907.1，1995.6，2001.6，2027.7，2036.8，2039.4，2032.0）

X6=（2002.56，1954.70，2052.79，2084.84，2116.10，2143.50，2148.70，2234.40，2221.73，2190.70）

X7=（5075.01，5788.56，6892.00，7828.00，9089.00，10117.00，11139.00，12138.00，13241.82，14459.89）

X8=（2445.2，2498.8，2532.6，2556.0，2588.7，2603.3，2615.8，2637.6，2645.6，2636.1）

X9=（928.88，1226.24，1645.00，2046.15，2358.43，2680.96，3021.83，3143.02，3447.72，3795.79）

2.3 计算结果及分析

通过关联度rji进行关联分析，其中j=0，1，2，3为参考列（Y0～Y3），i=1，2，…，9为比较列（X1～X9）。

2.3.1 水利基建总投资与国民经济指标的关联分析

根据计算模型求得水利基建总投资与国民经济指标关联度：r01=0.864 4；r02=0.714 7；r03=0.829 0；r04=0.875 2；r05=0.604 2；r06=0.601 2；r07=0.862 3；r08=0.603 5；r09=0.697 4。

相应关联度排序为r04>r01>r07>r03>r02>r09>r05>r08>r06。计算结果表明：水利基建项目投资对GDP指标中的第三产业总值影响最大，關联度为0.875 2，GDP次之，之后依次是农民可支配收入、第二产业总值、第一产业总值、财政收入、有效灌溉面积、就业人口，对粮食作物产量影响最小，说明水利基建总投资与国民经济关系较为密切，对经济具有一定拉动作用。在对GDP的影响中，对第三产业影响最大，对第一产业影响最小。对以上结果进一步分析可知，水利基建项目首要保障农村居民生产生活免受洪涝灾害影响，减少洪涝灾害带来的农村经济损失，同时通过农田水利建设，改善了农业生产条件，农民可支配收入有显著增加。但由于江西省属于国家重要的粮食生产省份，近年来在进行水利建设的同时，农业部门负责的高标准农田建设投入不断增加，有效保障了旱涝保收基本农田面积稳定，因此水利投资对粮食产量影响相对关联性较小。同时，全省10 a来的第二产业总值在GDP结构中占比呈下降趋势，已由2011年的54.46%下降到了2018年的46.62%；但第三产业总值在GDP结构中占比呈稳步上升，已由2010年的33.03%提升到了2018年的44.84%，与第二产业的差距进一步缩小，间接反映城镇防洪工程和供水工程等水利基建项目对第三产业的支撑保障，并带动扩大了就业人口数量，导致全省GDP相应增加。

2.3.2 防洪工程投资与国民经济指标的关联分析

根据计算模型求得防洪工程投资与国民经济指标关联度：r11=0.732 2；r12=0.917 5；r13=0.727 8；r14=0.685 8；r15=0.801 6；r16=0.797 3；r17=0.763 4；r18=0.797 3；r19=0.571 6。

相应的关联排序为：r12>r15>r16=r18>r17>r11>r13>r14>r19。防洪工程投资在水利基建总投资中的多年平均占比近50%，远大于其他投资结构。上述关联排序表明：防洪工程投资对第一产业总值影响最大，关联度为0.917 5，有效灌溉面积次之，之后依次是粮食作物产量/就业人口、农民可支配收入、GDP、第二产业总值、第三产业总值、财政收入。一方面，防洪工程的效益主要体现为防灾减灾效益，有效地保护了农田，保障了粮食作物的收成，间接带动了农民就业并影响农民可支配收入；另一方面，说明了防洪工程不仅提供了社会效益，更体现在防灾减灾的经济效益。全省近年来的水利工程建设中，持续加大对防洪工程的投入，充分体现了防洪工程的相应地位，切实发挥了相关工程的防洪保安作用。

2.3.3 灌溉工程投资与国民经济指标的关联分析

根据计算模型求得灌溉工程投资与国民经济指标关联度：r21=0.600 9；r22=0.584 7；r23=0.601 1；r24=0.607 9；r25=0.572 6；r26=0.572 3；r27=0.598 1；r28=0.572 4；r29=0.625 0。

相应的关联排序为：r29>r24>r23>r21>r27>r22>r25>r28>r26。上述关联排序计算结果显示：灌溉工程建设与国民经济的相关影响整体低于防洪工程，说明灌溉工程投资在拉动经济增长上的影响和作用弱于防洪工程投资。其中，灌溉工程投资对财政收入影响最大，关联度为0.625 0，第三产业总值次之，之后依次是第二产业总值、GDP、农民可支配收入、第一产业总值、有效灌溉面积、就业人口，对粮食作物产量的影响最小。分析原因可知，江西省现有旱涝保收高标准农田面积基本稳定，灌溉工程更多是满足节水工作需要、提高输水效率，节约出来的农业用水补给工业用水和生态用水，进而促进财政收入、工业产值、地区生产总值的增加，但其对提升粮食产量、增加有效灌溉面积的影响相对较弱。

2.3.4 供水工程投资与国民经济指标的关联分析

根据计算模型求得供水工程投资与国民经济指标关联度：r31=0.691 2；r32=0.793 8；r33=0.682 8；r34=0.649 5；r35=0.777 2；r36=0.780 1；r37=0.714 4；r38=0.775 4；r39=0.546 2。

相应的关联排序为：r32>r36>r35>r38>r37>r31>r33>r34>r39。供水工程投资在水利基建投资结构中的多年平均占比排在第三位，低于防洪工程、灌溉工程，但关联序计算结果表明，供水工程投資对国民经济的影响强于灌溉工程投资。其中，供水工程投资对第一产业总值影响最大，关联度为0.793 8，粮食作物产量次之，之后依次是有效灌溉面积、就业人口、农民可支配收入、GDP、第二产业总值、第三产业总值、财政收入。一方面，说明供水工程在为群众生活、工业生产提供所需水量的同时，也为农业用水提供了可靠保障，表明江西省投资建设的部分供水工程兼具灌溉功能；另一方面，供水工程的投资，带动了当地的就业，尤其是带动了当地的农民就业，进而推动农民增收，助力了脱贫攻坚，其产生的社会效益高于直接经济效益。

3 结论及建议

2009～2018年，江西省防洪、灌溉、供水等3项工程投资累计达1 005.24亿元，占全省水利基建总投资的80%，是水利基建投资的主要方向，也是水利投资领域拉动国民经济的重要因素，尤其防洪工程投资和供水工程投资与国民经济关系更为密切。当投入水利基建项目资金总量恒定时，要达到更高的社会效益和经济效益，更倾向于加大对防洪工程和供水工程的投入。建议“十四五”期间，积极发挥水利基建投资对经济社会发展的保障和拉动作用，持续稳定加大全省的水利基建投入，大力开展大中型水库等供水工程建设、城乡供水一体化项目建设，以及防洪保安的“双安”工程建设等，尽可能发挥更大的投资效益。

参考文献：

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（编辑：李 晗）