第一章 绪论。
第一节 研究背景及意义。
一、研究背景。
水资源是支撑地区经济发展的关键资源，由于人类经济活动对水资源的巨大需求与水资源的供给能力不相适应，导致了水危机的出现，这在一定程度上阻碍了水资源与经济的协调发展；许多缺水地区由于盲目追求经济规模扩张加上自身不合理的产业结构，导致水资源无法支撑地区经济的可持续发展。因此，在特定历史背景和经济发展状况下，水资源短缺地区在制定城市经济发展总体规划时应充分考虑城市的实际供水能力，测算水资源与经济发展的协调度，并根据水资源禀赋和水资源承载能力建立与之相适应的经济发展适度规模，确定适宜的经济规模、产业结构和城镇化水平，进而寻求有效措施解决日益严峻的水资源短缺问题，保障水资源与经济协调发展显得尤为重要。
皖北地区是安徽重要的能源基地和粮食主产区，在安徽省经济发展格局中占有重要地位，然而长期以来，皖北地区的经济发展仍以农业和传统工业为主，经济发展方式粗放，地区经济发展水平较低。2013 年，皖北地区人均地区生产总值为 17125.56元，约占全省平均水平的 62.33%,仅相当于皖中和皖南地区的 52.28%和 37.38%,从总体上看，皖北地区发展水平与皖中、皖南相比依然存在不小的差距。
长期以来，皖北地区面临着严重的水资源短缺状况，经济发展规模与水资源承载力不足的矛盾日益突出，随着城镇人口的聚集、工业的扩张，城镇缺水以及水污染问题已成为未来皖北经济可持续发展的巨大障碍。2013 年，皖北年降水量 291.35 毫米，比全省少 1136.09 毫米；水资源总量 93.63 亿立方米，仅占全省水资源总量的 15.99%;人均水资源占有量为 297.01 立方米，仅相当于全国人均水平的 17.23%,远远低于国际人均 500 立方米的极度缺水标准，属于极度缺水地区。从长远来看，皖北地区有限的水资源供给与用水需求的不断增长将成为制约其发展的"瓶颈".因此，在当前皖北地区水资源约束的背景下，测算水资源与经济发展的协调程度，并基于皖北地区水资源状况及实际供水能力，坚持供定需，供需平衡原则，合理确定经济发展的适度规模，做到以水定城、以水定产、以水定人是皖北地区能否实现经济可持续发展的关键，本论题就是基于这一背景提出的。
二、研究意义。
（一）现实意义。
当前，皖北地区水资源形势日益严峻，水资源短缺成为已成为制约皖北地区经济可持续发展的关键因素。因此，对皖北地区水资源与经济发展的协调度进行研究，测算水资源短缺对皖北经济发展的影响程度，并基于皖北地区水资源状况及实际供水能力，合理确定经济发展的适度规模，做到以水定城、以水定产、以水定人，实现皖北地区水资源与经济的可持续发展，不仅是安徽省经济发展研究中的重要问题，也是政府决策层的战略关注焦点之一。
首先，论文的研究对于全面认清皖北水资源现状具有一定意义。本文对皖北水资源现状及水资源动态变化进行了系统性分析，对水资源承载力以及水资源与经济发展协调度进行了综合评价，并研究了水资源约束对皖北经济发展的影响程度，能够全面地反映皖北水资源的实际状况。
其次，论文为皖北经济发展及水资源的合理规划提供了一定的科学指导。本文基于皖北水资源禀赋及未来可供水资源量，确定了皖北经济发展的适度规模，通过以水定城、以水定产、以水定人，使皖北的经济发展水平、产业结构、人口规模等与水资源承载力相协调，促进皖北转变经济发展方式，并建立有效的水资源开发利用模式。
（二）理论意义。
首先，本文运用可变模糊识别模型，通过构建水资源与经济发展两大指标体系，对 2005-2013 年期间皖北水资源与经济发展的协调度进行测算，并以全国平均水平作为参照标准，对皖北水资源与经济发展、产业结构和城镇化水平 3 个经济发展子系统之间的协调度进行测算，避免了以往研究只通过构建一套指标体系，笼统的测算水资源与经济社会发展协调度的弊端，具有一定的科学性。其次，本文借鉴Romer 的增长尾效模型，并基于 Cobb-Douglas 生产函数构建了能够定量测度水资源约束对地区经济增长和城镇化进程影响程度的水资源尾效模型，丰富了相关领域的研究成果，为缺水地区定量研究水资源短缺对经济发展的影响程度提供了一定参考。最后，本文构建了水资源约束下皖北地区经济发展适度规模的预测模型，直接回应了如何破解水资源短缺、实现水资源与经济协调和可持续发展等一系列问题，有助于我们认识到水资源对整个经济、产业和人口规模的支撑能力及其内部机理，对水资源学科的发展具有一定意义。
第二节 研究综述。
目前，学术界对水资源约束作用的研究主要侧重于分析缺水地区水资源的可持续利用状况以及水资源与经济发展的协调程度，并通过构建数学模型，计算水资源短缺对地区经济发展的影响程度。对水资源约束下经济发展适度规模的研究则大多从水资源承载力的角度展开，通过对缺水地区的水资源承载力进行测算，研究缺水地区的水资源禀赋所能承载的最大人口规模和经济发展水平。本文根据研究需要，分别从水资源与经济发展协调度和水资源承载力两个方面对国内外文献进行梳理。
一、水资源与经济发展协调度。
随着经济发展水平的不断提高，人类对水资源的需求与水资源供给之间的矛盾不断加剧，从而导致水资源短缺形势日益严峻。为了实现水资源的可持续利用，促进水资源与经济协调发展，国内外学者开始将水资源纳入经济发展系统，提出了两者协调发展的理论与方法。
国外学者对水资源与经济发展协调度的研究开始于 20 世纪 60 年代，早期研究主要从水资源可持续利用的角度出发，采用水资源控制方法对地区水资源开发利用的最大规模进行分析，随着水资源短缺和水资源供需矛盾的不断加剧，传统的以经济效益最大化为目标的水资源利用模式已不能满足经济发展的要求，国外学者开始研究水资源与经济的协调发展问题。1990 年，联合国在《水与可持续发展准则：原理与政策方案》中论述了经济发展与水资源的关系，并实证研究了水资源开发利用在水资源与经济协调发展中的地位。1992 年，《里约热内卢环境与发展宣言》首次提出了基于可持续发展理念的地区水资源与经济协调发展理论。随着研究的逐步深入，国外学者对协调发展的研究由理论研究逐步转向定量分析，所用模型方法主要包括遗传算法、ANEMI 模型、多目标模型和系统动力学方法等国内学者对水资源与经济发展的研究主要侧重于对两者之间协调度的测度，即通过构建指标体系并建立协调度评价模型对研究区域的水资源与经济发展协调度进行测度。邵金花（2007）从区域经济发展、水资源及其开发利用和生态环境等 3 个方面选取7个指标对烟台市水资源与经济发展协调度进行评价，邓晓军（2013） 、张国兴（2014）利用类似方法分别测算了广西省和广州市的水资源与经济发展协调度。盖美等（2008）采用可变模糊识别模型对大连市水资源与社会经济的协调度进行测算，结果表明大连市通过优化产业结构、利用先进的节水技术手段等方式使大连市水资源与经济社会发展的协调度水平明显提升，从 1990 年的明显失调发展到 2006 年的基本协调。李德一等（2010）以黑龙江省平均水平为参照标准，通过构建评价指标，对黑龙江省各城市的水资源与经济发展协调度进行测算，结果表明黑龙江水资源与社会经济发展总体处于不协调状态，需要优化产业结构、加强水利工程建设以实现两者的协调和可持续发展。
夏富强等（2013）通过构建城市与水资源潜力的综合评价模型及二者的协调度模型，分析了乌鲁木齐市经济社会发展和水资源潜力的变化以及二者之间的协调关系，结果表明乌鲁木齐经济社会发展与水资源系统的协调度呈倒 U 型变化，总体的协调度较低，经济社会发展与水资源系统的矛盾日益突出。
二、水资源承载力。
随着全球的人口增长以及耕地面积的不断减少，粮食危机成为全球发展主要威胁，在这样的背景下，一些区域的发展规模不断扩大，速度不断加快，超出了其承载负荷，造成土地资源过度利用，导致环境恶化与资源进一步短缺，西方学者借鉴了物理学中承载力这一概念并运用到土地研究中，提出了土地承载力的概念。20 世纪 80 年代初，联合国教科文组织提出了资源承载力的概念："一个国家或地区的资源承载力是指在一定期间内，利用本地能源及其自然资源和智力、技术等条件，在保证符合其社会文化准则的物质生活水平下，该国家或地区能持续供养的人口数量。水资源承载力是承载力在水资源领域中的应用，1985 年新疆水资源软科学课题研究组研究我国新疆水资源问题时首次提出了水资源承载力的概念。之后随着计算机技术的普及和相关研究的深入，水资源承载力的研究方法不断改进，理论体系日臻完善。
国外关于水资源承载力的研究起步较晚，有关水资源承载力的研究成果并不多见，仅在关于水资源可持续发展的相关研究中有所出现。近年来，国外部分学者也开始对水资源承载力的相关问题进行研究。1998 年，美国 URS 公司对 Keys 河流域进行了水资源承载力研究，该研究旨在对水资源不造成破坏的前提下，测度该地区所能支撑的最大的经济发展规模，并对该流域的社会经济系统以及生态系统进行了评价。
Falkenmark 等（1998）以一些发展中国家为研究对象，通过构建数学模型对这些地区所能承载的最大用水限额进行计算，为水资源承载力的相关研究奠定了一定的基础。
Joardor 等（1998）以阿尔及利亚首都阿尔及尔及印度一些典型城市为研究对象，通过对这些城市供水量进行预测，测算了其水资源所能承载的最大人口规模，其结论能够为城市制定与水资源相协调的地区发展战略提供参考。Harris（2000）以一些典型农业生产区域为研究对象，通过构建数学模型测算了水资源对农业发展的最大承载能力，并将该水资源承载力模型作为衡量区域发展潜力的一项重要标准。Davies 等构建了"社会-经济-环境"耦合的全球水资源非线性系统模型，并提出了水压力指标，这一概念与水资源承载力的内涵相类似。
国内对水资源承载力的研究开始于 1985 年，以新疆水资源软课题研究组对新疆水资源承载力的研究为起点。随后，国内学者从不同角度对水资源承载力展开了大量研究，这些研究大多是根据研究区的经济发展状况，从水资源的自然和社会属性出发，以可持续发展为原则，借助相关学科的基础理论，应用已有的和创新的方法来研究水资源承载力的相关问题。
对于水资源承载力的内涵，许多学者基于不同的角度提出了不同的见解，大致可归纳为三种观点，一是水资源开发规模论；二是支持持续发展能力论；三是承载最大人口规模论。新疆水资源软科学课题研究组（1989）将水资源承载力定义为地区水资源可开发利用量，在满足生态环境需水的前提下，所能支撑的最大人口规模和工农业产值。惠泱河等（2001）认为水资源承载力是指以可预见的技术、经济和社会发展水平为依据，以水资源与经济社会可持续发展为原则，以维护生态环境良性循环发展为条件，经过合理优化配置，对该地区社会经济发展的最大支撑能力。阮本青（1998）认为水资源承载力是指在一定生产和技术条件下，在保障正常的社会文化准则的物质生活水平下，地区未来不同的时间尺度上通过直接或间接方式表现的水资源所能持续供养的人口数量。
目前，应用于水资源承载力测算及评价的方法较多，大体可分为水资源静态评价和动态分析两大类。静态评价主要包括两种方式，一是根据研究区域的水资源状况，通过建立一套指标体系，计算得到水资源承载力数值，该数值可用于区域间水资源承载力的比较；二是将水资源承载力映射到人口、经济等具体指标上，通过水资源能够承载的最大人口或经济规模来反映水资源承载能力。动态分析主要是给出一定技术水平和发展条件下，未来水资源承载力的动态变化，一般可通过以静态数据趋势外推或通过计算机进行模拟运算得到。目前学术界对水资源承载力的研究主要采用的方法有常规趋势法、神经网络模型、模糊综合评价法、多目标决策分析法和系统动力学法等。
三、皖北水资源相关问题研究。
目前，学术界对皖北地区水资源相关问题的研究较少，研究主要侧重于评价皖北地区的水资源开发潜力、水资源可持续利用状况，以及根据皖北地区的水资源发展状况提出相应的对策研究和水资源优化配置方案。钱筱暄等（2013）利用水资源负载指数模型实证研究了皖北地区水资源开发利用程度和开发潜力，研究结果表明皖北地区现状年、近期水平年和中期水平年的负载指数均为Ⅰ级，未来水资源开发利用的潜力较小，需要跨区域调水以皖北地区的水资源需求。梁中等（2014）通过规范分析方法，针对皖北地区的水资源发展情况，认为水资源短缺和水环境恶化等问题是制约皖北地区经济可持续发展的重要原因，并提出四大战略保障皖北地区水资源的可持续发展高杨等（2013）采用物元分析理论对皖北地区水资源的可持续利用状况进行了综合评价，结果表明皖北地区除宿州市外其余地区水的资源开发利用程度较高，水资源供需已达到基本平衡，水资源进一步开发利用的潜力较小。徐迎春分析了皖北水旱灾害对地区发展的影响，认为以来，皖北地区多发的水旱灾害是导致经济发展水平较低的重要原因，并根据区域经济增长理论，提出了相应的政策建议。王怡宁等（2012）利用层次模糊综合评价模型评价了皖北六市的供水安全现状，并根据实证研究结果提出了相应的安全供水方案。
第三节 相关界定与数据来源。
一、研究区域界定。
皖北地区主要包括淮北市、亳州市、宿州市、蚌埠市、阜阳市、淮南市等 6 个地级市和定远县、凤阳县、明光市、寿县县、霍邱县等 5 个县，总面积 5.3 万平方公里。
2013 年皖北六市总人口 3713.9 万人，占全省的 53.6%;实现地区生产总值 5386.87亿元，占全省的 28.29%,在安徽省经济发展格局中占有重要地位。然而，长期以来皖北地区受到水资源短缺的限制加之不合理的开发利用，导致水资源已成为皖北地区经济发展的重要制约因素，本文从水资源角度出发，分析皖北在水资源约束下经济发展的适度规模。由于县域水资源相关数据缺乏，故本文仅以皖北六市为研究对象，不包括县或县级市。
二、相关概念界定。
（一）经济发展。
经济发展是指一个经济体摆脱贫困落后状态，走向经济和社会生活现代化的过程，经济发展包括三层含义：第一是经济总量的增长，即该经济体生产产品或劳务的绝对价值的增加；第二是经济结构的改进和优化，即该经济体技术结构、产业结构、收入分配结构以及人口结构等经济结构的变化。第三是经济质量的改善和提高。本文根据研究需要，仅从经济规模、产业结构和城镇化水平三个层面来对皖北地区水资源与经济发展的相关问题进行研究。
（二）适度规模。
本文所研究的适度规模主要是指一个地区或国家在不降低其对未来人类生存能力的情况下，利用现有的自然资源、技术条件等要素能够供养的最大人口规模、经济发展水平以及与经济发展水平相对应的产业结构；亦即在特定的时间空间范围内，在地区水资源总量一定的条件下，能够与地区水资源实际供给能力相适应的经济发展的最大规模。
三、数据来源。
本文所用数据主要来源于《中国水资源公报（2000-2013）》、《中国城市统计年鉴（2001-2014）》、《中国统计年鉴（2001-2014）》、《安徽省水资源公报（2005-2013）》
和《安徽省统计年鉴（2001-2014）》，部分缺失数据从皖北各市相应年份的统计年鉴或通过因特网查询获得。
第四节 研究内容、方法及创新点。
一、研究内容。
本文研究内容主要包括以下六个部分：
第一章：绪论。首先介绍文章的研究背景及意义；其次在总结前人相关研究的基础上，从水资源与经济发展协调度、水资源承载力和皖北地区水资源相关问题三个方面进行文献梳理；最后阐述本文的研究内容、思路、方法，并提出可能的创新点。
第二章：皖北水资源与经济发展现状分析。首先分析皖北水资源现状，并运用物元分析模型对皖北水资源承载力进行综合评价，从而对皖北水资源发展状况有一个整体的了解。其次从经济规模、产业结构和城镇化水平三个方面对皖北经济发展现状进行分析，阐述了皖北水资源利用与经济发展之间的关系。
第三章：皖北水资源与经济发展协调度分析。基于可变模糊识别模型对皖北水资源与经济发展的协调度进行测算，并以全国平均水平作为参考标准，通过一定的计算方法测算了皖北水资源与经济发展、产业结构和城镇化水平等子系统之间的协调度，并与皖南和皖中地区对比寻找差距。
第四章：水资源对皖北经济发展的影响研究。通过构建水资源尾效模型，定量测算水资源约束对皖北经济增长和城镇化进程的影响程度，并对其中的原因进行系统性分析。
第五章：皖北经济发展适度规模研究。从水资源短缺这一硬性约束条件入手，对皖北未来水资源供给与需求进行预测，并基于以供定需、供需平衡原则，构建水资源约束下经济发展适度规模模型，测算出水资源约束下皖北适度的经济规模、产业结构和城镇化水平，以此作为以水定城、以水定产、以水定的依据。
第六章：结论及政策建议。在对全文总结的基础上，探讨促进皖北水资源与经济可持续发展的有关政策建议。
二、研究方法。
第一，理论研究与实证分析相结合。本文系统总结了水资源与经济发展协调度的测算模型及方法，并在此基础上选取可变模糊识别模型对水资源与经济发展的协调度进行测算，并从理论视角对协调度测算结果进行系统性分析；对水资源承载力的概念、内涵以及计算方法进行了系统性总结，借鉴前人的相关研究成果通过构建相应模型测算了水资源约束下皖北地区经济发展的适度规模。
第二，定性分析与定量分析相结合。在对水资源约束下皖北经济发展适度规模研究的过程中，既需要采用定性方法对皖北地区水资源与经济发展的现状及演变特征、经济发展与水资源之间的关系以及两者的协调度进行分析，又需要采用定量方法对水资源与经济发展的协调度、水资源短缺对经济发展的影响程度以及在水资源约束下皖北地区经济发展的适度规模进行测算。
第三，静态分析与动态分析相结合。在测算水资源对经济发展的影响程度时，本文一方面采用静态分析方法测算了皖北内部各城市在水资源约束下经济增速和城镇化水平下降的程度，进行了城市之间的静态比较；另一方面采用动态分析方法，测算了皖北地区 2000-2013 年期间水资源对经济发展的影响程度，揭示了水资源对皖北地区经济发展影响程度的变化趋势。
三、创新点。
第一，长期以来，国内外学者没有对皖北地区水资源与经济发展的适度规模进行相关研究，甚至有关皖北地区水资源相关问题的研究文献也不多见，本文系统地分析了皖北地区水资源与经济发展的协调度，测算了水资源约束下皖北经济发展的适度规模，弥补了相关研究的空白。
第二，本文运用可变模糊识别模型，通过构建水资源与经济发展两大指标体系，对 2005-2013 年期间皖北水资源与经济发展的协调度进行测算，并以全国平均水平作为参照标准，对皖北水资源与经济发展、产业结构和城镇化水平 3 个经济发展子系统之间的协调度进行测算，避免了以往研究只通过构建一套指标体系，笼统的测算水资源与经济社会发展协调度的弊端，并与皖南、皖中地区进行了详细比较，能够为政府的相应决策提供有力参考。
第三，本文基于以供定需、供需平衡的原则，构建了水资源约束下地区经济发展适度规模的测算模型，并对皖北地区 2020 年的经济发展适度规模进行预测，能够为缺水地区做到以水定城、以水定产、以水定人，从而实现水资源与经济的协调和可持续发展提供一定借鉴。
