用水結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)論文范文

本站小編為你精心準(zhǔn)備了用水結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)論文參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

1研究方法和模型

1.1研究方法偏最小二乘回歸(PLS回歸)是一種多元回歸建模方法,它可以在自變量集合存在嚴(yán)重多重相關(guān)性及樣本點(diǎn)容量較少的條件下進(jìn)行回歸建模,并對兩組變量的相關(guān)性進(jìn)行分析,從而確定兩者的相互關(guān)系程度[15]。通過對稱Logratio變換,可以有效地消除成分?jǐn)?shù)據(jù)的定和約束,并且使得變換后的非成分?jǐn)?shù)據(jù)更能反映成分?jǐn)?shù)據(jù)的特性,提高模型的解釋能力。將對稱Logratio變換與PLS理論相結(jié)合的方法對用水結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)建模,不僅可以確定兩者的相互關(guān)系程度,而且可以排除兩者存在的多重相關(guān)性對模型的干擾。對稱Logratio變換與PLS理論相結(jié)合建立成分?jǐn)?shù)據(jù)線性回歸模型的具體方法可參考文獻(xiàn)[11]。

1.2模型建立福建省共九個(gè)設(shè)區(qū)市,根據(jù)地理區(qū)位和經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的不同可劃分為沿海地區(qū)和山區(qū),其中沿海地區(qū)包括寧德市、福州市、莆田市、泉州市、廈門市、漳州市六個(gè)設(shè)區(qū)市,山區(qū)包括三明市、南平市和龍巖市。本文基于福建省統(tǒng)計(jì)年鑒[16]、水資源公報(bào)[17]的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),以沿海、山區(qū)及其九個(gè)設(shè)區(qū)市為研究單元,將1998年-2009年九個(gè)設(shè)區(qū)市和兩地區(qū)三大產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重的成分?jǐn)?shù)據(jù)作為自變量X,以用水結(jié)構(gòu)的成分?jǐn)?shù)據(jù)作為因變量Y,建立各地線性回歸分析模型。建模后可以形成以三大產(chǎn)業(yè)為自變量,以用水結(jié)構(gòu)為因變量的各區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)化回歸方程,回歸系數(shù)見表1。利用表1的回歸結(jié)果進(jìn)一步分析,發(fā)現(xiàn)模型對原始建模數(shù)據(jù)的擬合效果良好,見圖1。

1.3模型驗(yàn)證將各區(qū)域2010年產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)代入線性回歸方程,得到對應(yīng)的目標(biāo)變量,經(jīng)逆Logratio變換,最終求出相對應(yīng)的用水結(jié)構(gòu)的預(yù)測值(表2),結(jié)果顯示,沿海和山區(qū)誤差可控制在3%以內(nèi),大部分城市誤差小于6%,總體而言模型擬合精度比較高。

2用水結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相關(guān)性的區(qū)域變化分析

為了直觀地觀察用水結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的相關(guān)關(guān)系,可以繪制偏最小二乘回歸因子載荷圖(圖2)。在因子載荷圖中,w為X數(shù)據(jù)集權(quán)重,c為Y數(shù)據(jù)集權(quán)重,第一個(gè)主成分可以得到X、Y數(shù)據(jù)綜合權(quán)重w#c[1],第二個(gè)主成分可以得到X、Y數(shù)據(jù)綜合權(quán)重w#c[2]。兩要素之間的距離越近,它們相關(guān)性越強(qiáng),反之相關(guān)性越弱;在相關(guān)圓內(nèi)并靠近與圓心的要素與其他變量相關(guān)性均較弱[11]。通過有效因子載荷圖和回歸系數(shù)之間的對比,可對產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和用水結(jié)構(gòu)進(jìn)行相關(guān)性分析,進(jìn)而確定兩者的相關(guān)程度。

2.1沿海和山區(qū)相關(guān)性差異分析從偏最小二乘回歸因子載荷圖(圖2)中可以看出如下結(jié)果。在山區(qū),第一產(chǎn)業(yè)與灌溉用水之間的距離最近,兩者高度相關(guān)(圖2(a));第二產(chǎn)業(yè)與工業(yè)用水、第三產(chǎn)業(yè)與生活用水距離均較遠(yuǎn),說明第二產(chǎn)業(yè)與工業(yè)用水、第三產(chǎn)業(yè)與生活用水相互關(guān)系均不顯著。從回歸系數(shù)直方圖(圖3(a)),可以看出第一產(chǎn)業(yè)對灌溉用水、第二產(chǎn)業(yè)對工業(yè)用水都起到促進(jìn)作用,即隨著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展用水量和用水結(jié)構(gòu)比重也逐漸增加,并且第一產(chǎn)業(yè)對灌溉用水的促進(jìn)作用更顯著。近年來山區(qū)二、三產(chǎn)業(yè)雖有所發(fā)展,但是農(nóng)業(yè)仍占重要地位,灌溉用水在用水結(jié)構(gòu)中仍占主導(dǎo)。在沿海地區(qū),工業(yè)用水與第二產(chǎn)業(yè)距離最近,兩者高度相關(guān)(圖2(b));其次為灌溉用水和第一產(chǎn)業(yè);生活用水與三大產(chǎn)業(yè)相關(guān)性均不顯著。從回歸系數(shù)直方圖(圖3(b))中可以看出,第一產(chǎn)業(yè)對灌溉用水、第二產(chǎn)業(yè)對工業(yè)用水都起到促進(jìn)作用,且后者作用更顯著。沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá),第二產(chǎn)業(yè)在經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位,工業(yè)用水決定著本區(qū)的用水總量和分配,對用水結(jié)構(gòu)影響明顯。無論山區(qū)還是沿海地區(qū),生活用水與三大產(chǎn)業(yè)相關(guān)性均不顯著,這一方面是因?yàn)樯钣盟伎傆盟勘戎剌^低,另一方面因?yàn)樯钣盟臄?shù)據(jù)比較復(fù)雜,沒有完全與生活用水對應(yīng)的生產(chǎn)部門。

2.2設(shè)區(qū)市相關(guān)性變化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)一般經(jīng)歷/一二三0轉(zhuǎn)為/二一三0,再到/二三一0,最終變?yōu)?三二一0的演化過程[18]。用水結(jié)構(gòu)一般從用水量大、附加值相對較低的農(nóng)業(yè)用水逐步向高附加值的第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移[9]。目前福建省九個(gè)設(shè)區(qū)市經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度不一,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)差異較大,根據(jù)九個(gè)設(shè)區(qū)市用水結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間相關(guān)性差異,可將九個(gè)設(shè)區(qū)市劃分為四種不同的類型:第一類(廈門市):三大用水與三大產(chǎn)業(yè)均高度正相關(guān),在有效因子載荷圖中表現(xiàn)為產(chǎn)業(yè)和用水之間的距離均較近,幾乎重疊在一起(圖4)。從1998年到2010年,廈門市三大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)從5:52:43轉(zhuǎn)化為1:50:49,用水結(jié)構(gòu)由59:23:18轉(zhuǎn)化為27:30:43[16217],產(chǎn)業(yè)和用水結(jié)構(gòu)趨于成熟,使三大產(chǎn)業(yè)與用水結(jié)構(gòu)之間具有較強(qiáng)的相關(guān)性。第二類(泉州市、福州市和莆田市):第一、二產(chǎn)業(yè)與相應(yīng)的用水結(jié)構(gòu)均高度相關(guān),第三產(chǎn)業(yè)與生活用水的相關(guān)性不顯著。這些城市均為福建省東部經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)城市,工業(yè)在整個(gè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中占有重要地位,對用水結(jié)構(gòu)影響顯著。以泉州市為例,1998年-2010年第二產(chǎn)業(yè)從52%逐漸增長到60%,工業(yè)用水從27%逐步增長到55%;同時(shí),第一產(chǎn)業(yè)和灌溉用水比重均出現(xiàn)顯著下降,其中灌溉用水從55%下降到29%;而第三產(chǎn)業(yè)和生活用水分別在34%和15%附近徘徊,沒有出現(xiàn)顯著的變化規(guī)律。第三類(南平市、龍巖市和寧德市):第一產(chǎn)業(yè)與灌溉用水呈較強(qiáng)相關(guān)性,工業(yè)用水與第二產(chǎn)業(yè)相關(guān)性次之,第三產(chǎn)業(yè)與生活用水的相關(guān)性不顯著。這些地區(qū)第一產(chǎn)業(yè)和灌溉用水在產(chǎn)業(yè)和用水結(jié)構(gòu)中仍占有重要地位,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)占當(dāng)?shù)谿DP的近20%,卻消耗了60%左右的水資源[16217]。以南平市為例,1998年-2010年第一產(chǎn)業(yè)從29%下降到23%,灌溉用水從83%逐步下降到64%。第四類(三明市和漳州市):三大用水與三大產(chǎn)業(yè)相關(guān)性均不顯著。在因子載荷圖中三大用水趨近于原點(diǎn)(圖4),用水結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相互關(guān)系均不顯著,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對用水結(jié)構(gòu)解釋能力不足,說明用水結(jié)構(gòu)的變化可能不僅受產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的影響,還與其它因素有關(guān)。三明市為福建省老工業(yè)基地,1998年-2010年產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和用水結(jié)構(gòu)呈波動變化,并沒有明顯的演化規(guī)律,這可能因?yàn)槭艿秸邔?dǎo)向等因素的干擾所致。

3結(jié)論

(1)福建省沿海地區(qū)與山區(qū)用水結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)相關(guān)性存在顯著差異。山區(qū)灌溉用水與第一產(chǎn)業(yè)相關(guān)性最強(qiáng),而沿海地區(qū)工業(yè)用水與第二產(chǎn)業(yè)相關(guān)性最強(qiáng),山區(qū)和沿海地區(qū)的生活用水與各產(chǎn)業(yè)相關(guān)性均不顯著。(2)根據(jù)用水結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)之間相關(guān)性差異,可將福建省九個(gè)設(shè)區(qū)市劃分為四類:第一類為廈門市,三大產(chǎn)業(yè)與三大用水均成高度相關(guān);第二類包括泉州市、福州市和莆田市,第一、二產(chǎn)業(yè)與相應(yīng)的用水結(jié)構(gòu)均成高度相關(guān),生活用水與第三產(chǎn)業(yè)的相關(guān)性不顯著;第三類包括南平市、龍巖市和寧德市,僅灌溉用水與第一產(chǎn)業(yè)成較強(qiáng)相關(guān)性;第四類包括三明市和漳州市,三大用水與三大產(chǎn)業(yè)相關(guān)性均不顯著。

作者：鐘科元陳瑩陳興偉李孝成單位：福建師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院濕潤亞熱帶山地生態(tài)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地福建省陸地災(zāi)害監(jiān)測評估工程技術(shù)研究中心福建省水利水電科學(xué)研究院