基于基尼系数分析河南水资源状况

胡晓燕

长江大学地球科学学院 湖北，武汉 430100

摘要：文章应用基尼系数和洛伦兹曲线对河南省的18个省辖市的2011年与2016年用水情况进行对比，计算出各省辖市的区位熵，据此对河南省各类型用水的空间分布及变化特点做出分析。从空间上看，河南省农业用水绝对平均，各省辖市的差距较小；工业用水和城市生活环境用水分布比较平均；从时间上看，工业用水分布更加集中，由绝对平均变为比较平均，农业用水和城市生活环境用水都是绝对平均；整体上看，除了工业用水略有集中，城市生活环境用水个别地区有集中外，河南省用水结构分布发展趋势呈良性。

关键词：洛伦兹曲线；基尼系数；区位熵；河南省

1 自然地理概况

河南地处中国中东部地区、黄河中下游地带， 地跨黄河、长江、淮河、海河共四大水域，省内有1500条左右的河流，其中在100km²以上的河流将近500条。黄河从河南省的中北部穿过，省内干流长达711km，水域面积约为3.62万km²，占河南省水域总面积的1/5。淮河穿过河南省内中南部地区，流经面积达到8.83万km²，面积约占河南省的1/2^[1]。全省水资源量总共413亿m³，位全国第19位。

河南省归属为温带大陆季风气候^[2]。冬季寒冷少雨，夏季高温多雨。降水量随季节变化，差异大，且全年降水的50%集中在夏季，汛期7月份-9月份的降水量约占全年降水量的60%，年际变化大，年平均降水量约为500-900毫米^[3]。降水量在空间分布上也不均衡，大体上呈现出自北朝南逐渐增加的趋势。

2研究内容

2.1 洛伦兹曲线

洛伦兹曲线是由美国经济统计学家洛伦兹于1905年提出的，用于比较和分析一个国家在不同时间或者不同的国家在同一个时间的收入分配是否平等的分析方法。公式如下：

（1）

式中F(x)是有序个体的累积分布函数；μ为一个均值。

图1洛伦兹曲线

2.2 基尼系数

基尼系数是意大利经济学家基尼在1922年提出的用来对收入分配差异性进行定量计算的指标，可以在0~1间任意取值。该系数是通过洛伦兹曲线图中的绝对均匀参考线和洛伦兹曲线间的面积A比上绝对均匀参考线在取值范围内和横坐标组成的三角形面积（A+B）而得来，由G表示，计算如公式2）：

（2）

式中的f（x）表示洛伦兹曲线方程。

基尼系数和评价结果

2.3 基尼系数的计算

在洛伦兹曲线直接表明某种类型用水在河南省时空分布差异的基础之上，基尼系数更深入的定量描述了该类型用水在各省辖市的空间分布状况。基尼系数计算公式如下：

（4）

式中 ， 是某一省辖市的某类型用水的累积百分比； 是某省辖市用水占河南省总用水的累积百分比^[5]。本文选择河南省下辖的18个市进行研究，因此i在1至18中取值，i为整数。

3结论

本文在借鉴前人研究成果的基础之上，将洛伦兹曲线和基尼系数运用到河南省用水结构的分析中去，从而得出河南省各省辖市的用水结构分布的空间差异性。本文所得结论与河南省用水现状基本符合，结论如下：

（1）从地域上看，郑州市的总用水量仅占河南省的8.58%，但城市生活环境用水占到河南省该类型用水的16.56%；平顶山市的工业用水与其他类型用水相比较，明显偏高；南阳市的农业用水和工业用水较高，城市生活环境用水略低；周口市的农业用水与其他行业用水比较，要显著偏高；三门峡市的工业用水与其它两种类型用水相比，要高出许多，工业用水区位熵居于河南省第一。

（2）从时间上看，河南省农业用水和城市生活环境用水呈现出绝对平均的状态，工业用水从绝对平均变为比较平均，其中农业用水的基尼系数略有增长，但增长幅度不大，工业用水基尼系数增幅较大，显示了河南省工业发展逐渐集中，城市生活环境用水增长最多，城市化进程加快，人民生活水平提高，水资源用量增加。

（3）虽然目前河南省各类型用水都比较均衡，但基尼系数都在增长，尤其是城市生活环境用水，增长幅度最大，随着城市和科学技术的发展，有关部门要重视，利用科技发展节水器具，培养人民的节水意识。工业用水的集中发展，要在充分考虑各个地区优势的基础上，优化用水结构。

（4）通过洛伦兹曲线的绘制和基尼系数的计算，可以直观的看出河南省各类型用水结构的状况，通过2011年和2016年的对比，要掌握各类型用水的变化状况，并在未来的发展中做出应对之策。

参考文献

1^[]360百科.河南[EB/OL].https://baike.so.com/doc/2854518-3012285.html.2019-5-7

2^[]钦丽娟. 黄河下游影响带（河南）水资源承载能力评价[D].吉林大学,2006.

3^[]陶国芳,蒋兆恒.基于基尼系数的吉林省水资源空间匹配分析[J].安徽农业科学,2012,40(15):8694-8697+8722.

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