国内外水资源价值与价格研究综述
发布时间:2024-09-04

  有效的水资源价值核算与合理的定价机制对于缓解水资源短缺问题和推动水资源可持续发展具有至关重要的作用。当前,人类经济社会发展对水资源需求的无限性与水资源供给的有限性之间的矛盾日益凸显。因此,进一步探索水资源的价值与价格问题变得更加紧迫。水资源不仅是一种经济商品,更是维持生态平衡和社会发展的关键因素。水资源价值核算与合理定价有利于保障水资源的公平分配与合理利用,显著改善水资源的利用效率。虽然目前国内外学者在水资源价值核算、水资源定价方法和计价方式方面进行了大量的研究,但现有成果在理论深度实践应用中仍有不足,需要进一步深化研究。

  鉴于此,本文通过详细梳理水资源价值的演变过程,创新性地提出与水资源价值相匹配的水资源定价方法,深入分析水资源的价值理念、定价方法、计价方式及各国水价政策,以期为科学和合理地制定水价提供参考,为水资源的科学管理和政策制定提供较为全面的视角。
  1 水资源价值研究进展
  自20世纪70年代起,水资源的供需失衡逐渐成为全球性问题。广大学者逐步重视水资源价值的研究,以推动更有效的水资源管理。目前,已有诸多西方经典价值理论回答了水资源是否具有价值的问题,其中包括马克思主义劳动价值理论、效用价值论、均衡价值论、自然资源价值理论等。以上价值理论推翻了资源无价的观点,但均未能完全解决水资源价值的问题,现有对于水资源价值的讨论主要围绕水资源所具有的多元价值开展。
  自水资源价值这一概念提出并受到学术界广泛关注开始,学者们就对水资源价值的认知存在一定差异。姜文来认为水资源价值即水资源本身价值,是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(国家或集体)的一定货币额。李永根等提出天然水资源价值的观点,认为水资源价值实质是水资源资产产权即水权的价值。李良县等使用“水资源经济价值”这一术语来描述水资源的价值,以将其与天然水资源价值相区分。吕翠美等提出“水资源生态经济价值”一词以代表水资源在支持、维护生态经济复合系统的存在和运行过程中所体现出的功能和效用。Haileslassie等强调核算水资源多重价值的必要性,认为需要综合考虑水的内在价值、生态价值、经济价值和社会文化价值综合。
  水资源作为参与人类经济社会生态系统循环的重要资源,逐渐体现出其价值的多元化特点。人类对水资源价值的认识和理解经历了水资源无价值、水资源具有自然价值、水资源具有多元价值三个阶段,水资源价值的内涵不断丰富。
  2 水资源定价方法研究进展
  遵循马克思经济学经典理论中价值决定价格的原则,水资源定价显然受到其价值的深刻影响。本文将常见的水资源定价方法分为以下三类。
  2.1 基于社会价值的定价方法
  水资源是基本的公共资源,基于社会价值的水资源定价方法考虑到其对于人类生存的不可替代性,重点关注社会福利性与获取水资源的公平性。联合国在2015年提出水资源定价应保障基本人类用水需求,避免经济收入不平等对于水资源获取的影响。因此,目前常用的基于社会价值的水资源定价为可承受能力法,通过计算支付意愿与支付能力两部分内容来确定用水户对于水价的可承受能力。其中,支付意愿作为支付前提,反映了用水者对水价的心理承受能力;支付能力作为支付基础,反映了用水者所具有的经济承受能力。
  在基于社会价值的定价方法中,条件价值评估法(the contingent valuation method, CVM)通过直接询问用水者的支付意愿来界定水价的心理承受能力。陈丹等认为该方法适宜于对缺乏成熟市场机制的商品进行定价评估,尤其适用于诸如水资源这类缺乏有效替代品的产品。唐宏等应用CVM发现水价的上涨会降低农户种植积极性,甚至导致农田撂荒,且丘陵区农户对水价变动的敏感程度较平原区更高。Tang等将CVM与双障碍模型相结合,研究发现都江堰灌区农户的水价支付意愿受到教育水平、节水意识、耕地面积等多种因素影响。Amoah应用CVM与特征定价法调查了新供水系统下加纳农民对于水价的可承受能力,为钻孔供水系统的推广提供了参考。CVM主要考虑用水户主观支付意愿,能够有效反映其水资源使用偏好与需求。尽管如此,由于该方法主观性较强,为更全面和准确地评估可承受能力,还需要结合用水户的客观支付能力进行综合分析。
  计算经济承受能力的方法包括水费支出系数法和拓展线性支出系统(the extended linear expenditure system , ELES)模型测算法。冯广志认为水价承受能力与作物收支情况密切相关。水费支出系数的表征指标有很多,世界银行提出居民生活水费支出应占家庭年收入的5%。陈剑等对中国东中西部城镇居民水费支出进行比较,研究发现我国水费支出系数均低于1%,西部最高,东部次之,中部最低。冷艳杰等分别提出了生活、工业和农业三大用水的水费支出系数指标定义与计算公式。卓汉文等认为农业水费占农民年收入的4%~6%、农业生产成本的10%~12%或总产出的8%~10%时,农民普遍认为水价基本合理。国内现有研究一般以水费占农业生产成本的5%~10%,占作物产值的5%~15%或占净收益的10%~13%进行测算。黄瑞瑞等选择区域降水量和产值确定水费支出系数,研究发现西北经济欠发达及缺水地区的水价承受能力要高于南方水资源丰富地区。
  水费支出系数法基于实际消费数据进行可承受能力评估,数据容易获取且方法简单实用,但该方法未能有效区分不同收入水平的用水户之间的差异,可能导致评估结果存在不公平性。马黎华等应用ELES模型对重庆市居民用水进行研究,发现用水户收入越高,其水费经济承受能力越大。Chen等建立了ELES-水价容忍指数模型,指出不同区域农民水价可承受能力存在差异。Wang等认为农业水价改革标准应综合考虑心理及经济可承受能力,应将CVM问卷调查法与ELES模型相结合。相对于水费支出系数法的经验性取值,ELES模型能够更为全面地考虑用水户的生活消费支出结构,从而更精确地进行支付能力评估。但其相对复杂且对数据的要求较高,一定程度上限制了该模型在实际应用中的普及。
  基于社会价值的定价方法综合考虑了用水户的心理与经济承受能力,在维持社会公平及保护农业生产与用水户经济利益方面发挥着重要作用,主要应用于农业生产和低收入地区的水资源管理中。然而,该方法往往忽视了水资源的实际用水成本和市场价值等关键经济因素,因此在促进水资源有效利用方面显示出一定局限性。
  2.2 基于市场经济价值的定价方法
  在水资源开发利用体系中,存在供给方与需求方两个主体。基于市场经济价值的定价方法根据市场供求关系和竞争状况来确定水价。本文基于经济学中市场机制的理论框架,对能够体现水资源经济特征的定价方法进行了系统性分类,细分为供给侧、需求侧和供需平衡三个关键方法。其中,供给侧定价方法体现了供水成本及水资源供应能力,需求侧定价方法可以直观反映用水户对水的需求程度,供需平衡定价方法致力于寻求二者的均衡点,综合反映市场动态。
  2.2.1 供给侧定价方法
  供给侧定价方法是以水资源供给方在整个水资源社会循环过程中的所有成本为基础的水资源定价方法。目前较为成熟且得到广泛应用的供给侧定价方法为全成本水价法,国际上普遍认为这种方法最能实现水资源的可持续利用,其核心在于确保供水机构的成本回收与适当盈利。对应经济学原理来看,工程水价体现的是供水成本,资源水价体现的是机会成本,环境水价体现的是环境外部性成本。
  邸志刚等认为农业灌溉水价主要由工程成本构成。为保证水环境不退化,周芳等认为水价应包括水资源费、供水价格、污水处理费、污水排污费四部分。戎丽丽等认为水库供水价格应包括资源水价、工程水价、环境水价、利润和税金五方面。宋国君等基于城市用水的生命周期,指出应从取水、制水、供水、排水、污水处理五个阶段出发制定全成本水价。
  供给侧定价方法充分考虑到水资源自身价值及供水过程中涉及的全部成本,确保了水价的整体性与全面性,有利于保障供水系统的长期稳定运行。然而在实际应用中,因其难以确保整个水资源社会循环中所有数据的准确性与完整性,可能导致核算结果存在一定误差。
  2.2.2 需求侧定价方法
  需求测定价方法是将用水需求看作水价制定的内部影响因素,依据用水户市场需求强度进行定价的方法。目前广泛应用的需求侧定价方法为需求价格弹性法,该方法基于用水户的用水需求对于价格变化的敏感度,其核心目标在于通过精确调节水价来有效调控水资源的需求和消费情况。
  国外研究主要倾向于探究影响用水弹性的主要因素,具有较强的理论性。Frija等指出灌溉技术与农民的技术效率水平是影响用水需求弹性的重要因素。Schoengold等研究得到的农业用水需求价格弹性为-0.787,认为价格弹性受到水资源管理方式的直接影响与灌溉技术的间接影响。
  国内研究重点更加偏向特定区域的案例研究与实证分析,具有较强的实用性。沈大军等认为水价是调控水资源供需关系的有效手段,价格对于需求的影响具有区域性差异。邓嘉辉等应用需求价格弹性法确定了居民节水效益的约束条件,结合水费指数分析法,为大连居民用水阶梯水价提供了可行方案。Shen等基于随机非参数包络方法得出中国农业用水价格弹性为-0.126。孙建光等通过实证分析发现提升农业水价能够抑制灌溉用水需求,可起到可观的节水效果。
  需求侧定价方法通过调节水价以控制过量用水,直接反映消费者对水的需求程度,并利用价格杠杆作用促进水资源的节约和合理利用。但受地区、用水户收入和用水类型等多种因素的影响,在准确评估水资源需求价格弹性方面具有一定难度。此外,该方法可能无法有效激励大规模用水户减少用水量,限制了其在实际中的应用广度。
  2.2.3 供需平衡定价方法
  供需平衡定价方法是根据供给和需求的变化调整价格,以实现水资源的有效与可持续利用为目标的定价方法,目前包括边际机会成本法(marginal opportunity cost, MOC)、可计算一般均衡(computable general equilibrium , CGE)模型定价法和动态水价模型。
  MOC结合了边际成本与机会成本,是一种较为灵活的定价方法。边际机会成本由直接消耗成本、边际使用成本及边际外部成本三部分组成,分别为新增单位水资源必须支付的费用、因目前使用而导致未来无法使用所造成的收益损失以及对他人、环境及生态方面造成的损失。当水价小于边际机会成本时会产生资源浪费;当水价大于边际机会成本时会促进资源节约。Tilmant等指出在计算边际机会成本时还需要考虑其动态变化,在MOC与分配决策基础上提出了一种动态核算方法。方芳等应用MOC对新疆南疆建立水资源定价动态模型,建议适当提高水价以杜绝水资源浪费。傅平等在此基础上引入平均增量成本的概念,推导出了可应用稀缺水资源边际机会成本模型。MOC通过评估边际价值来寻找供需平衡的价格点,强调了水资源的稀缺性并试图通过市场机制促进资源的最优配置。但其依赖于精确的市场数据及复杂的经济学原理,在实际操作中面临认识和应用的双重障碍,需进一步深入研究。
  相较于MOC专注于水资源的局部供需平衡, CGE模型定价法提供了一个全面的经济分析框架。基于微观经济学理论,通过建立和求解一组平衡条件方程来模拟宏观经济的运行情况。将水资源看作一种生产要素、一个部门或一项投入纳入模型中,同其他经济主体、商品和生产要素等一起通过价格系统相连,计算在均衡条件下水资源的相对价格。在CGE模型的构建中,赵永将水资源看作一种生产要素,将其纳入农业灌溉部门的生产函数并嵌入CGE模型。Ren等将用水量作为一项投入,构建了水资源投入产出表并嵌入CGE模型。曲永驭等在CGE模型中加入了农业水政策部门,设置了3种水价改革情景,定量研究不同水价政策下区域经济效应、社会效益、各水源用水量和水价弹性的变化。Luckmann等应用CGE模型模拟了价格自由化与边际定价两种水价体系的经济影响。CGE模型旨在模拟水资源供需平衡之间的相互作用,虽然该方法能够深入分析水价机制,但缺点在于模型构建较为复杂,且对数据需求量要求较高。由于该模型基于静态假设,难以捕捉经济动态变化,可能影响政策的时效性与准确性。
  此外,为提高水价政策的适应性和实时反应能力,学者们围绕动态水价模型进行了研究。动态水价对于水资源禀赋、政策制度、经济特性和当地供需水量等多种复杂因素的变化有所响应,以此来避免政策调整的滞后性。动态水价模型通过提供灵活且实时的水资源管理策略,能够更好地适应经济和环境条件的快速变化,从而提高水资源管理效率。但实际应用中仍面临实施难度较大、需要高精度数据支撑等问题。
  总体来看,供需平衡定价方法在理论上能够反映出市场中的交易关系,通过平衡供给与需求促进整体经济效率的提升。然而,这类方法依赖于完善有效的市场机制,此外,该方法还忽视了社会与环境因素对于水价的影响,可能导致水价政策不够全面。
  2.3 基于生态经济综合价值的定价方法
  水资源的生态价值通常不直接体现在市场交易中,基于生态经济综合价值的定价方法是综合考虑传统的经济价值与不易被衡量的生态因素的定价方法。Schulz等探究了影响水资源决策的多元价值体系,具体包括四类基本价值观(即自我超越、自我提升、开放求变、保护)、两类与治理相关的价值观(即社会公正、效率)和三类指定的价值观(即经济、文化、环境),研究建议水资源政策与管理实践中,应深入考虑这些多元价值观。理论上,学者们从模糊数学模型法与能值分析法出发,对水资源的生态综合价值进行了探究。
  模糊数学模型法作为一种处理不确定与模糊信息的有效工具,因其可以量化水资源价值研究中不易评估的因素,得到了学者们的广泛应用。姜文来基于地租论,选择水质、水量、人均GDP和人口密度4个指标,建立了适用于水资源价值系统的模糊综合评价和核算的模糊数学模型。模糊数学模型中指标的选择是综合评价的重要环节,龚杰等认为除了传统指标外,生态环境因素对水资源综合价值同样具有显著影响。为避免各城市间水资源供需差异,朱永彬等从供水、用水和水质三方面出发选取指标。Zhao等选取了包括水质、水量、人均可支配收入、水环境退化程度、替代资源可利用性在内的5个主要因素,构建了城市水资源定价模糊模型。
  模糊数学模型综合考虑了经济、社会和自然因素,因其计算简便且所需数据容易获取,被视为一种较为合理的方法。然而,由于影响水资源价值的因素较多且复杂,模型在选取影响因素时需确保所选指标的独立性、代表性、简易性和可定量性。在实际应用中,模型的有效性受到指标之间互斥或重叠的影响。
  近年来,生态与环境危机受到关注,美国著名生态学者Odum提出了能值的科学概念,以能值作为一种相对统一的度量标准,将所有形式的能量转化为等效的太阳能焦耳,使得不同类型资源和服务之间的价值得以比较。与侧重于量化不确定信息的模糊数学模型不同,能值分析法重点关注水资源生态经济综合定价中由于各种价值间量纲不同导致的难以统一衡量的问题。通过将水资源在生态系统中的作用转化为能值的形式,量化水资源的能量投入和产出,以进一步评估其生态经济综合价值。Wu等利用能值分析法分析了区域社会生态系统能量流,指出水资源社会价值由社会保障、社会稳定、知识及人文景观价值构成。Wang等运用能值理论对黄河流域农业系统中水资源经济、生态和社会价值进行了核算,建议按照价值分布特征指导水资源分配。
  能值分析法通过统一度量生态经济系统中的信息流、货币流和能物流,为水资源的综合价值评估提供了较为全面的视角,该方法尤其适用于需要考虑环境可持续性和资源循环利用的复合生态系统。然而,由于水资源受到多重条件制约,在使用时需要全面地分析能值的投入和产出。此外,作为评估的重要参数,能值转换率的确定需要更加系统和科学的计算方法,增加了该方法的实施难度。
  3 水资源计价方式研究进展
  科学合理的水资源定价方法需要相匹配的计价方式才能有效地发挥水价的杠杆作用。应综合考虑地区、时间、用水类型、用水量和质量等因素,通过多种计价方式相结合来合理制定水价,激励用水户节约用水。
  3.1 单一制水价
  单一制水价将所有用水户纳入相同的定价框架,收取相同的水价,这种方法中水价不受用水量波动与季节影响。为解决灌区成本回收问题,张志林等将丰缺程度因素纳入水价模型,分区域为黑龙江省大中型灌区提供了单一制水价方案。John等将外部性成本纳入全成本水价,为地区的饮用水与非饮用水提供了单一制水价方案。Felipe等基于生产函数估算了水的经济价值,得出智利制造业用水的单一制方案,为水价政策制定提供了科学依据。由于不需要考虑复杂的定价结构且易于理解与实施,单一制水价是水价计价方式中最基本且应用最广泛的方法,但该方法未能有效地起到调节用水行为的作用,需要进一步优化。
  3.2 两部制水价
  两部制水价结合了固定水价和按量计费两部分,旨在促进节约水资源的同时,确保供水企业的成本补偿。供水运营者为用水户提供一定数量的基础水量,不论是否用水,用户都应首先支付这部分固定的基础水费,然后根据超出基础水量的实际用水量支付额外费用。固定水价按平均供水成本折算,而计量水价补偿其他成本和费用。
  考虑到贵州省典型高效农业示范区水利供水成本中固定成本费用比重大及用水户用水习惯等特点,周琴慧等对研究区的农业用水与居民生活用水的水价进行核算,并设计了相应的两部制水价方案。为了提升计价方式的可操作性,李云成等改进了两部制丰枯水价,并应用于青海省“引大济湟”工程。范云伟等认为两部制水价有利于调节灌区水资源在时空上的分布,从而推进节水制度的完善。陈德柱等指出两部制水价的实施需要受水区具有较强的经济实力,配备精确的计量设施,且需要得到国家有关部门配套的政策支持与规范。
  3.3 阶梯累进水价
  阶梯累进水价将用水量划分为若干阶段,每个阶段征收不同的水价。在这种制度下,通常初期阶段的价格较低,随着用水量的增加,价格逐步上升。该计价方式基于用水量的分档计费,旨在通过对超出规定用水量的额外水量施加更高的水价,来激励节约用水和防止浪费。
  Nikouei等对灌溉用水采用了阶梯定价,划分出保障粮食安全的基础水量和用于商业灌溉的水量,收取不同的水价以缓解伊朗面临的水资源短缺状况。潘莉等建议提升第一阶梯水价范围内的用水量,拉开第二阶梯与第三阶梯间水价的差距。王莉芳等建立了基于正态分布假设的城市居民用水阶梯计量模型,对不同阶梯水价进行了评价,研究指出应根据各级水价的不同作用,恰当调节水价级差。何有幸等通过分析福建省家庭用水数据,证明阶梯水价对于节约用水具有明显约束效应。在实际应用中,有必要进一步细化和明确各水价阶梯的确定标准,以确保公平合理地分配用水成本。
  3.4 季节水价
  季节水价计价方式是指在水资源紧张或需求较高的季节(如夏季或干旱季节)提高水价,而在水资源充足的季节降低水价。在干旱条件下,可用水的不确定性进一步凸显,会对水市场构成不利影响。基于我国甘肃省古浪县夏季缺水、秋季弃水的水资源利用状况,鲁克江研究制定了季节性水价方案,实际应用效果显著,减少了夏禾受旱面积,促进了秋季用水,水费回收率超过98%。张平等将两部制水价与季节水价相结合,为南水北调工程提出了新的两部制季节水价。
  该计价方式能够更灵活地反映水资源供需变化、减少供需缺口,从而有效管理水资源,适用于水资源量受季节影响较大的地区。
  4 结语
  综上所述,学术界在水资源价值与价格的理论探索及实践应用方面均已取得显著进展。针对目前水价面临的主要挑战,未来应借鉴国际成功经验,结合我国实际情况,开展多维度评估价值、多角度制定价格以及多种计价方式研究,并加强水价改革中市场机制的引入,特别关注发展较慢的农业水价综合改革。同时,应加强配套基础设施建设,为水资源管理提供重要支撑和有力保障。此外,政策制定过程中,不应仅依赖补贴,应通过公共教育与政策普及增强用水户对节水措施和水价政策的理解和支持,从而确保水价政策的有效实施。
  为了进一步提升研究的深度和广度,未来需从以下几方面改进:①多维度评估价值。未来对水资源价值的评估,可以从水资源的经济、社会和生态价值多维度展开,需要更加注重水资源在维持生态系统平衡以及社会福祉等方面的价值,对其进行深入探讨和量化。通过对水资源综合价值的全面认识和评估,制定更加公平、合理的水资源价格,推动水资源市场的平衡发展。②多角度制定价格。水资源定价方法应打破单一视角,从体现宏观经济、保护生态环境、维护社会公平等多角度出发,构建全面反映水资源多维价值的定价模型,以期制定合理水价,促进水价改革在经济、生态和社会层面均获得效益最大化。③深入探究计价方式。应更加深入地探究不同计价方式对消费者用水行为的影响,分析不同社会经济群体对于计价方式改变的反应,并根据各地区的实际情况,灵活实施多样化水资源计价方式以替代现行的单一制水价,从而加快节水型社会建设。
  
  来源:水利经济,2024(4)   作者:成琨  王子欣  孙楠