Spatial correlation network of water resources green efficiency between provinces of China
Received date: 2018-09-03
Request revised date: 2019-08-01
Online published: 2020-03-20
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In recent years, China's economic development has maintained rapid growth, and the demand for water resources is also increasing day by day. However, shortage of water resources and inefficient use of water have become an obstacle to the sustainable development of China's social economy. The research on spatial correlation network characteristics of China's water resources green efficiency can lay a foundation for optimizing the overall spatial pattern of China's water resources green efficiency and realizing the cross-regional synergistic promotion of it. Therefore, from the perspective of Group Frontier, this paper divides 31 provincial-level regions in China into three groups: eastern, central and western. It uses SBM model to measure the green efficiency of water resources in different areas, and uses VAR Granger causality test to transform "attribute data" of water resources green efficiency into "relational data". On this basis, the spatial correlation network characteristics of water resources green efficiency in China are studied by means of social network analysis. The results show that the regional differences in China's water resources green efficiency are significant, and the overall performance is characterized by central > eastern > western region. The spatial correlation of the water resources green efficiency of between provinces of China presents a more complex network structure, all regions are in the spatial correlation network of water resources green efficiency, and the network overall has the strong stability. The individual characteristics show that the eastern region is dominated by spillover effect, which plays a role of "engine" in the optimization of national water resources green efficiency, while the western region is dominated by the spillover from other regions, which is in the edge position in the network structure. Block model analysis shows that there are 10 provinces in "net overflow" plate such as Beijing and Tianjin, and 8 in "net benefit" plate such as Qinghai and Xinjiang, and 6 provinces in "two-way overflow" plate such as Hebei and Chongqing, and 7 in "brokers" such as Henan and Shaanxi. The results provide suggestions for the improvement of water resources green efficiency and the coordinated development in different regions of China.
SUN Caizhi , MA Qifei . Spatial correlation network of water resources green efficiency between provinces of China[J]. GEOGRAPHICAL RESEARCH, 2020 , 39(1) : 53 -63 . DOI: 10.11821/dlyj020180926
表1 中国水资源绿色效率测度结果Tab. 1 Measure result of water resources green efficiency in China |
| 1997年 | 2002年 | 2007年 | 2012年 | 2016年 | 1997年 | 2002年 | 2007年 | 2012年 | 2016年 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 北京 | 0.853 | 0.824 | 0.921 | 0.816 | 1.000 | 湖北 | 0.469 | 0.545 | 0.805 | 1.000 | 1.000 |
| 天津 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 湖南 | 1.000 | 0.521 | 0.553 | 0.601 | 0.741 |
| 河北 | 0.259 | 0.269 | 0.266 | 0.243 | 0.254 | 内蒙古 | 1.000 | 0.628 | 0.539 | 0.537 | 1.000 |
| 辽宁 | 0.940 | 0.790 | 0.577 | 0.429 | 0.375 | 广西 | 0.170 | 0.224 | 0.245 | 0.265 | 0.277 |
| 上海 | 0.496 | 0.598 | 1.000 | 0.797 | 1.000 | 重庆 | 1.000 | 0.392 | 0.545 | 1.000 | 1.000 |
| 江苏 | 0.286 | 0.321 | 0.354 | 0.274 | 0.326 | 四川 | 0.119 | 0.182 | 1.000 | 1.000 | 1.000 |
| 浙江 | 0.405 | 0.473 | 0.435 | 0.367 | 0.431 | 贵州 | 0.186 | 0.220 | 0.278 | 0.356 | 0.367 |
| 福建 | 0.349 | 0.480 | 0.546 | 0.372 | 0.400 | 云南 | 0.161 | 0.208 | 0.259 | 0.248 | 0.227 |
| 山东 | 1.000 | 0.370 | 0.374 | 0.239 | 0.225 | 西藏 | 1.000 | 1.000 | 0.809 | 1.000 | 1.000 |
| 广东 | 0.301 | 0.372 | 1.000 | 0.458 | 0.360 | 陕西 | 0.295 | 0.328 | 0.347 | 0.387 | 0.425 |
| 海南 | 0.700 | 1.000 | 1.000 | 0.702 | 1.000 | 甘肃 | 0.421 | 0.393 | 0.449 | 0.434 | 0.442 |
| 山西 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 青海 | 0.617 | 0.611 | 0.685 | 1.000 | 1.000 |
| 吉林 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 1.000 | 宁夏 | 0.550 | 0.496 | 0.572 | 0.509 | 0.520 |
| 黑龙江 | 0.536 | 0.677 | 1.000 | 1.000 | 0.939 | 新疆 | 0.393 | 0.419 | 0.421 | 0.415 | 0.346 |
| 安徽 | 0.448 | 0.826 | 1.000 | 0.839 | 1.000 | 东部均值 | 0.599 | 0.591 | 0.679 | 0.518 | 0.579 |
| 江西 | 0.526 | 0.576 | 0.555 | 0.637 | 0.828 | 中部均值 | 0.669 | 0.697 | 0.803 | 0.825 | 0.873 |
| 河南 | 0.370 | 0.428 | 0.513 | 0.520 | 0.473 | 西部均值 | 0.493 | 0.425 | 0.512 | 0.596 | 0.634 |
表2 中国省际水资源绿色效率空间关联网络的中心性Tab. 2 Network centrality of water resources green efficiency in China |
| 地区 | 度数中心度 | 接近中心度 | 中介中心度 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 点出度 | 点入度 | 中心度 | 排序 | 中心度 | 排序 | 中心度 | 排序 | |
| 北京 | 12 | 5 | 53.333 | 15 | 56.928 | 17 | 1.881 | 17 |
| 天津 | 10 | 6 | 50.000 | 18 | 56.119 | 21 | 1.996 | 16 |
| 河北 | 9 | 7 | 46.667 | 22 | 55.088 | 22 | 1.276 | 21 |
| 山西 | 4 | 10 | 40.000 | 27 | 52.059 | 27 | 0.324 | 30 |
| 内蒙古 | 9 | 14 | 63.333 | 6 | 60.761 | 8 | 4.352 | 6 |
| 辽宁 | 9 | 14 | 70.000 | 4 | 61.455 | 5 | 5.188 | 5 |
| 吉林 | 7 | 5 | 26.667 | 31 | 49.300 | 30 | 0.647 | 28 |
| 黑龙江 | 11 | 12 | 60.000 | 11 | 61.250 | 7 | 2.957 | 11 |
| 上海 | 12 | 1 | 43.333 | 24 | 48.905 | 31 | 0.308 | 31 |
| 江苏 | 8 | 3 | 30.000 | 30 | 53.302 | 25 | 0.833 | 25 |
| 浙江 | 13 | 8 | 63.333 | 7 | 60.217 | 10 | 3.429 | 9 |
| 安徽 | 12 | 5 | 50.000 | 19 | 56.474 | 20 | 1.132 | 24 |
| 福建 | 9 | 14 | 63.333 | 8 | 60.761 | 9 | 5.586 | 4 |
| 江西 | 9 | 11 | 60.000 | 12 | 57.714 | 15 | 1.760 | 19 |
| 山东 | 9 | 15 | 63.333 | 9 | 61.636 | 4 | 3.646 | 8 |
| 河南 | 11 | 7 | 50.000 | 20 | 58.914 | 13 | 2.466 | 15 |
| 湖北 | 13 | 8 | 56.667 | 14 | 59.552 | 11 | 2.493 | 14 |
| 湖南 | 12 | 18 | 76.667 | 2 | 66.327 | 2 | 5.603 | 3 |
| 广东 | 14 | 8 | 53.333 | 16 | 59.188 | 12 | 2.716 | 12 |
| 广西 | 9 | 5 | 43.333 | 25 | 52.112 | 26 | 0.804 | 26 |
| 海南 | 8 | 6 | 46.667 | 23 | 54.058 | 24 | 1.305 | 20 |
| 重庆 | 18 | 19 | 83.333 | 1 | 71.469 | 1 | 9.636 | 1 |
| 四川 | 9 | 7 | 53.333 | 17 | 56.624 | 18 | 4.134 | 7 |
| 贵州 | 8 | 12 | 60.000 | 13 | 57.885 | 14 | 1.244 | 22 |
| 云南 | 10 | 10 | 63.333 | 10 | 57.148 | 16 | 1.792 | 18 |
| 西藏 | 4 | 6 | 33.333 | 28 | 50.126 | 28 | 0.424 | 29 |
| 陕西 | 9 | 7 | 43.333 | 26 | 56.624 | 19 | 2.517 | 13 |
| 甘肃 | 10 | 18 | 66.667 | 5 | 64.561 | 3 | 6.228 | 2 |
| 青海 | 10 | 15 | 70.000 | 3 | 61.455 | 6 | 3.408 | 10 |
| 宁夏 | 6 | 6 | 33.333 | 29 | 49.617 | 29 | 1.169 | 23 |
| 新疆 | 3 | 15 | 50.000 | 21 | 54.461 | 23 | 0.723 | 27 |
| 均值 | 9.581 | 9.581 | 52.366 | — | 57.487 | — | 2.644 | — |
注:表中的排序是对各中心度的排序,对点出度和点入度没有进行排序。 |
表3 中国水资源绿色效率空间关联板块的溢出效应Tab. 3 The spillover effect of spatial correlation plate of water resources green efficiency in China |
| 板块 | 接收关系矩阵(个) | 接收关系数(个) | 溢出关系数(个) | 期望内部关 系比例(%) | 实际内部关系比例(%) | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 板块一 | 板块二 | 板块三 | 板块四 | 版块内 | 板块外 | 版块内 | 板块外 | |||
| 板块一 | 27 | 25 | 36 | 33 | 27 | 29 | 27 | 94 | 30 | 22 |
| 板块二 | 8 | 16 | 15 | 9 | 16 | 61 | 16 | 32 | 17 | 33 |
| 板块三 | 16 | 21 | 24 | 6 | 24 | 81 | 24 | 43 | 20 | 36 |
| 板块四 | 5 | 15 | 30 | 11 | 11 | 48 | 11 | 50 | 23 | 18 |
表4 中国水资源绿色效率空间关联板块的密度矩阵和像矩阵Tab. 4 The density matrix and image of water resources green efficiency in China |
| 板块 | 密度矩阵 | 像矩阵 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 板块一 | 板块二 | 板块三 | 板块四 | 板块一 | 板块二 | 板块三 | 板块四 | |
| 板块一 | 0.356 | 0.667 | 0.100 | 0.375 | 1 | 1 | 0 | 1 |
| 板块二 | 0.200 | 0.167 | 0.281 | 0.417 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 板块三 | 0.329 | 0.443 | 0.405 | 0.300 | 1 | 1 | 1 | 0 |
| 板块四 | 0.213 | 0.542 | 0.471 | 0.146 | 0 | 1 | 1 | 0 |
注:“1”表示行指向列,“0”表示没有关联关系。 |
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