基于模糊评价的水资源价值
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摘 要：在综述国内外水资源价值评价研究的基础上，采用模糊数学方法,分析水资源价格的影响因素,确定山西省水资源价值的评价指标,计算山西省水资源价值,得出水资源价格,为山西省市水价改革和水资源保护提供政策依据。
关键词：水资源价值 研究进展 模糊评价模型 山西
1前言
水资源是人类及一切生物赖以生存和发展的基础性自然资源，水资源短缺已成为全球共同面临的问题。水资源价值是指水资源使用者为了获得水资源使用权需要支付给水资源所有者的货币额,它与水价是不同的概念,合理的水价应包括水资源价值。水资源价值的研究是水资源管理的重要内容，它对水资源合理配置、改善水环境、促进节约用水、缓解水危机等都具有重要意义。
2水资源价值研究现状
水资源是一种人类社会生存和发展必不可少的重要资源,和其他自然资源一样,具有价值,水资源价值的内涵主要体现在以下3个方面,即稀缺性、资源产权和劳动价值。
现行的水资源价值研究模型主要有影子价格模型、边际机会成本模型、收益现值模型、供求价格模型、CGE模型、模糊数学模型等。
2.1影子价格模型
影子价格是本世纪50年代Tinbergen和Kantorovitch提出的,它最早源于数学规划。
在国外常称之为“效率价格”或“最优计划价格”。根据微观经济学的均衡理论,如果市场供需均衡,均衡价格等于边际净收益,也等于边际成本,即边际劳动价值。为了和市场价格相区别,有时把均衡价格称为影子价格。这样,可以通过求出影子价格间接求出供需均衡时的边际成本(即边际劳动价值)。影子价格指的是在全社会资源有效配置的前提下,当其他生产要素、劳动投入和技术条件不变时,某一生产要素增加一单位所能够增加的社会净效益。但运用影子价格理论测算水资源价值存在以下问题：(1)根据影子价格的定义,影子价格与生产价格、市场价格差别很大,它只反映水资源的稀缺程度和水资源与总体经济效益之间的关系,因此它不能代替水资源本身的价值。(2)由于水资源长途运输的不经济性,目前尚无国际竞争价格。在国内,只有近几年才赋予了自然水资源象征性价格(即水法中所称水资源费),因此,通过国际、国内水资源市场价格调整的方法来获得水资源影子价格是困难的。(3)理论上可以通过求解线性规划来获得水资源影子价格,但是实践上存在很大困难,“世界上还没有完全由理论计算得出的影子价格”。
2.2边际机会成本模型
边际机会成本(Marginal Opportunity Cost,简称MOC)是指从经济角度对资源利用的客观影响进行抽象和度量的一个有用的工具，是指在资源有限的情况下,从事某项经济活动而必须放弃的其他活动的价值.MOC理论认为,资源的消耗使用应包括以下3种成本：（1）边际生产成本(marginal production cost,简称MPC),它是指为了获得单位资源必须投入的直接费用。（2）边际使用成本(marginal use cost,简称MUC),它是指用某种方式利用一个单位的某一资源时所放弃的以其他方式利用同一资源可能获取的最大纯收益。（3）边际外部成本(marginal external cost,简称MEC),主要指所造成的损失,这种损失包括目前或者将来的损失,当然也包括各种外部环境成本，该理论认为：MOC表示由社会所承担的消耗一种自然资源的费用,在理论上应是使用者为资源消耗行为所付出的价格P，当P小于MOC时,会刺激资源过度使用；当P大于MOC时,会抑制资源的正常消费。
2.3收益现值模型
收益现值模型依据替代与预测原理,着眼于未来的预期收益,以适当的还原率折为现值。其基本公式为：
式中：V为水资源的价格；a为已建水利工程平均期望年净收益；r为年收益资本化过程中所采用的还原率。
收益现值模型仅以经济效益为依据,而对自然环境开发利用的生态效益则较少涉及.以此方法估价则必将造成价格偏低且不利于生态环境的改善,而且收益现值模型一般是应用在土地经济评价方面,适合于每年有着固定收入的土地资源的定价。
2.4供求价格模型
供求价格模型是美国詹姆斯(L.Dauglas Tanes)和李(Robert .R. Lee)提出的,他们认为,供水是商品,符合下列公式：
式中：Q2为调整价格后的用水量：Q1为调整价格前的用水量；P1为原水价；P2为调整后的水资源价格；E为水资源价格弹性系数，所谓的弹性是指因变量变化的百分比同自变量变化的百分比之间的比例关系,它可分为需求价格弹性系数、需求收入弹性系数、需求交叉弹性系数、供给价格弹性系数等。
供求价格法有其优点,首先,其公式比较简单,数据容易获得;其次,它适应市场经济大环境,人们也容易接受。但是也存在一些问题，供求价格模型尚须进一步完善。
2.5 CGE模型
CGE模型(computable general equilibrium model)在20世纪60年代末出现于宏观政策分析和数量经济领域,随着经济理论的不断丰富和计算技巧的逐步完善,CGE模型的研究和应用日渐广泛,成为研究市场行为、政策干预和经济发展的有效工具。由于CGE模型能有效地模拟宏观经济的运行情况,尤其是在市场经济条件下,故而它能用来研究和计算部门和商品的价格。运用CGE模型能输出某一地区的经济在均衡条件下的各部门生产和消费情况,能有效应用于商品价格的计算。
虽然CGE模型能输出某一区域经济均衡条件下的各部门商品的相对价格,但同时必须看到,CGE模型所要求的资料量是十分大的,模型一般要求区域部门投入产出系数、劳动力分配、总投资及部门投资分配、消费额及政府、居民间分配以及各种弹性系数，收集和处理资料的十分困难。
3 水资源价指模糊数学评价模型
水资源价值系统是一个复杂且模糊的系统,处理这样的复杂系统,由于“不相容原理”的存在,运用常规的数学方法是难以如意的,因此适宜于用模糊数学的方法进行处理。构成水资源价值的因素，可分为3类：自然因素、经济因素和社会因素，水资源价值模型可用函数表示为
V=f(X1,X2,X3,…,Xn)
式中：V为水资源价值(无量纲)；X1,X2,X3,…,Xn分别表示影响水资源价值的因素如水质、水资源量、人口密度、经济结构、技术影响、水资源生产成本及正常利润等。
设U为水资源价值要素，U=( u1,u2,u3,u4)，评价向量为W=(高,偏高,一般,偏低,低),水资源价值综合评价可表示如下：
式中：V―水资源价值综合评价值；A―u1,u2,u3,u4要素评价的权重值，利用专家评判法求得A=(0.4,0.15,0.15,0.3)；“o”―模糊矩阵的复合运算符号, 包括取小取大法、相乘取大法、取小相加法等,本文取算子“∧”或“∨” ；R―u1,u2,u3,…, un的综合评价矩阵,可表示为：
式中:rij(i=1,2,…,n;j=1,2,3,4,5)表示i要素j级评价值。评价指标隶属函数的选用如下标准化公式：
效益型指标（越大越优）：
成本型指标（越小越优）：
V是一个无量纲的向量，可以通过WLJ=V•S这种方法将其转换为水资源价值(价格)。WLJ为水资源价格，S为水资源价格向量。水资源价格在(P,0)之间。可以根据实际情况,将其按着不同的间隔划分为价格向量,如等差间隔或等比间隔，即S=(P,P1,P2,P3,0)。P为水资源价格上限，是指达到最大水费承受指数(水费支出/总收入)时水资源价格，可以用下式表达：
式中， 为水费承受指数，I为实际收入，W为用水量，C为单位供水成本及正常利润。根据亚太经济和社会委员会 (ESCAP)的建议，居民用水的水费占家庭收入的百分比最大不应超过3%[16]。
2005年山西省城镇居民人均可支配收入为8495.67元，城镇生活人均用水量99L/d，工程水价格为1.9元/m3，环境水价约1.1元，求得P=2.78元/m3，则S=(P,0.75P,0.5P,0.25P,0)T=( 2.78, 2.01 , 1.39 , 0.7 , 0)T。
4 结论
应用模糊数学对水资源价值进行综合评价具有科学性、客观性和实用性,并且操作简单,应用方便,它既能综合考虑和分析影响水资源价值总体水平的各种因素,避免了单一因素决策和人们主观认识差异的片面性。得出山西水资源价格为1.58元人民币,山西省现行水价远低于水资源价格。为确保水系统总量平衡,节约水资源,必须对现行水价进行改革。
参考文献：
[1] 姜文来,武霞,林桐枫. 水资源价值模型评价研究[J].地球科学进展,1998,13(2):178-183.
[2] 彭晓明，王红瑞，董艳艳，等. 水资源稀缺条件下的水资源价值评价模型及其应用[J]. 自然资源学报,2006,21(4):670-675.
[3] 中国21世纪议程[M]北京:中国环境科学出版社,1994.
[4] 姜文来,王华东.我国水资源价值研究的现状与展望.地理学与国土研究,1996,12(1):1-15,16.
[5] 张健.论水资源价值与水资源管理[J].四川水利,2001,(2):57-60.
[6] 沈大军,梁瑞驹,王浩,等.水资源价值[J].水利学报,1998,(5):54 59.
[7] 辛长爽,金锐.水资源价值及其确定方法研究[J].西北水资源与水工程,2002,13(4):15-17.
[8] 钦丽娟,曹剑峰,平建华,等. 模糊数学在郑州市水资源价值评价中的应用[J]. 吉林大学学报(地球科学版),2005,35(4):487-490,495.
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