评述水资源价值模型

水资源价值模型包括影子价格模型、边际机会成本模型、供求价格模型、模糊数学模型等。

(一)影子价格模型

影子价格是21世纪50年代Jan 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”。它是社会处于某种最优状态下,反映社会劳动消耗、资源稀缺程度和对最终产品需求的产品及资源的价格。目前流行的影子价格已失去数学规划中所定义的严格性,泛指实际价格以外的,能反映资源稀缺程度的社会价值的那种价格。影子价格大于零,表示资源稀缺,稀缺程度越大,影子价格越大;当影子价格为零时,表示此种资源不稀缺,资源有剩余,增加此种资源并不会带来经济效益。影子价格常采用求解线性规划方程、以国内市场价格为基础进行调整、根据国际市场价格确定、用机会成本法替代等方法获得。

影子价格反映了资源的稀缺程度,为资源的合理配置及有效利用提供了正确的价格信号和计量尺度。水资源的影子价格,可以根据上述有关理论进行测算。黄河水利委员会勘测规划设计院温善章等在国内首次运用上述理论测算了黄河各河段可供水资源的影子价格。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”。

(二)边际机会成本模型

边际机会成本(Marginal Opportunity Cost,简称MOC)是从经济角度对资源开发利用所产生的客观影响进行抽象和度量的有用的工具,它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＜MOC时,会刺激资源过度使用;P＞MOC时,会抑制资源的正常消费。(冯尚友,2000)

MOC理论认为,资源的消耗使用包括三种成本:①直接消耗成本(Marginal Production Cost,简称MPC),它是指为了获得资源必须投入的直接费用;②使用成本(Marginal Use Cost,简称MUC),即将来使用此资源的人所放弃的净效益;③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,当然包括各种外部环境成本。我国资源核算与价格政策工作组运用上述理论对北京市、上海市的水资源价格进行了测算,他们采用间接计算的方法给予替代,MEC运用较近似的方法进行估算。

MOC将资源与环境结合起来,从经济学的角度来度量使用资源所付出的代价,弥补了传统的资源经济学中忽视资源使用所付出的环境代价及后代人或者受害者的利益缺陷,可以说一个新突破,是对传统的资源与环境管理改革的有益探索。此外,MOC可以作为决策的有效判据用来判别有关资源环境保护的政策措施是否合理,包括投资、管理、租税、补贴以及自然资源的控制价格等。尽管MOC有上述优点,但将其应用于水资源价值测算存在着严重的缺陷,主要表现在:

(1)其应用是困难的。在公式MOC=MPC+MUC+MEC中,MPC的求解比较容易,而MUC、MEC的计算比较困难,其主要原因在于水资源来源即降水的不确定性、水资源用途多样性、水资源不可替代性、水资源供求的区域性及水资源利用对自然环境的影响等因素目前尚难全面把握。

(2)替代选择多样性。由于MOC中MUC、MEC计算的困难,有些学者试图利用替代的方法间接测算,这存在下列问题:①给定的MUC依赖于计划建设的水源工程,如果没有续建水源工程,MUC将无法定义;②计划建设的水源工程存在多种选择,MUC将出现多级值,如以北京的南水北调为例,现规划中就存在南水北调西线工程、东线工程、中线工程,如果仅以某一工程为参考物显然是不完善的。

(3)缺乏可比性。由于不同地区MUC、MEC采用不同的计算方法,这样使MOC缺乏可比性,难以进行时空分析和宏观上把握水资源价格变化。

(4)忽略了水质。水资源价格不仅与量有关,更重要的是与水质有关,只从量的方面考察水资源价格是片面的,如污水表现为负的价值,优质的矿泉水其价格较高。MOC没有考虑资源的质,这是它的最大缺陷之一。

(三)供求定价模型

本模型是美国L.Dauglas Tanes和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。

水资源价值=P2-C,式中C为水资源生产成本及利润。

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,本文所指弹性系数确指需求价格弹性系数。(www.xing528.com)

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,我们也应该注意到,它也存在一定的问题:①仅通过水资源量来决定水资源价值,水资源量在决定水资源价值方面占有重要地位,但不是决定地位,量的多少决定了供需矛盾的尖锐程度,因此仅仅通过水资源量决定水资源价值是不完善的;②水资源的价格与用水功能有着密切关系,在该公式中没有考虑用水功能;③水资源价格没有考虑污水排放因素,忽略了生态影响,水资源价格与污水资源价格相比较,只有水资源价格大于污水资源价格时,才有可能想办法改进节约用水措施。因此,供求价格模型尚需进一步完善。

(四)水资源价值模糊数学模型

本模型是姜文来1995年提出的。他认为,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解决是难以如意的,它适宜于用模糊数学的方法进行处理。他将水资源价值模糊数学模型分为水资源价值综合评价模型和水资源价格计算模型两部分。

水资源价值模型可以用一个函数表示:

式中:V为水资源价值;X1,X2,X3,…,Xn为影响水资源价值的各种因素,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等。其具体化方法为:

设论域U为水资源价值要素,U={X1,X2,X3,…,Xn},评价向量为W,W={高,偏高,一般,偏低,低},水资源价值综合评价可以用下式来表示:

V=A○R

式中:A为X1,X2,X3,…,Xn要素评价的权重值;○为模糊矩阵的复合运算符号,一般为取算子∧或∨;R为单要素X1,X2,X3,…,Xn评判矩阵所组成的综合评价矩阵,可表示为:

式中:Rnj(n=1,2,3,…,n;j=1,2,3,4,5)为n要素j级评价值。

Rnj的确定,首先要确定n要素中各因素的隶属函数。所谓的隶属函数就是给定论域B,指定了B上的一个模糊集合C(记为~C),对任意b∈B,都有一个隶属程度μ(0≤μ≤1)与之对应,称μ为~C的隶属函数,记作μ=~C(b)。隶属函数的确定有多种方式,一般常选用升(降)半梯形分布,建立一元线性隶属函数。

对于权重A而言,其确定方法是多样的,如权重分配法、因素贡献率法、置信水平权重法、成对比较法、模糊相似矩阵最大矩阵元法。

运用上述模型所得结果为水资源价值综合评价,它是一个无量纲的向量,必须通过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,V为水资源价值综合评价的结果,S为水资源价格向量。

价格向量采用社会承受能力的方法加以确定。它是对水资源价格上限通过适当的间隔而成的。所谓的水资源价格的上限就是达到最大水费承受指数(水费支出/总收入)时水资源的价格,其可以用下式表示:

式中:P为水资源价格上限;B为最大水费承受指数;E为实际收入;C为用水量;D为供水成本及正常利润。

由此可知,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,如等差间隔等。这样,可得水资源价格向量:

水资源价值数学模型的优点主要表现在:①综合性,它将影响水资源价值的各种因素即自然因素、社会因素、经济因素全面地纳入在水资源价值模型之中,综合评价水资源价值,并考虑了水资源的使用功能、经济承受能力等各种因素,在此基础上计算水资源价格,符合实际;②实践性,在模型中,通过权重的确定将人的经验巧妙地结合在模型之中,使理论与实践结合起来,增添了实用性;③动态性,由于水资源价格向量是随着经济的发展不断地变化的,影响水资源价值的各种因素也随时间的变化而发生扰动,他们的这种变化在模型中很快得到反馈,它是动态性很强的模型。

该模型的缺点主要表现在两方面:①各项因素的模糊评价较复杂。影响水资源价值的因素很多,如何对其进行模糊评价,并将其纳入到综合的价值评价模型之中,值得认真研究。②权重的确定。权重的确定有多种方法,如专家咨询法、因素贡献率法、置信水平权重法、成对比较法、模糊相似矩阵最大矩阵元法等,选择何种方法最为恰当,也有待于进一步探讨。(姜文来,2000)