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提高水价对水资源的需求量的影响分析

[日期:2013-07-09]
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本文在水资源可持续发展水价的基础上,运用微观经济学原理,建立并分析了水价弹性系数的数学模型,给出了合理的经济学解释。最后,以慈溪市为例,运用水价弹性系数模型分析了提高水价对该市水资源需要量的抑制作用,阐明了提高水价的巨大节水潜力。

关键词:水资源  水价  水资源需求  弹性系数

1.引言

 水资源是人类社会生存和发展必不可少的重要资源,《中国21世纪议程》中指出,不合理的资源定价方式导致了资源市场价格的严重扭曲,必须建立和完善资源有偿使用和转让制度,研究、鼓励和采用自然资源定价和资源开发技术,通过需求管理、供给管理及价格机制实现资源有效分配。由此可见,运用经济手段管理水资源、实现资源的合理流动和有效配置是可持续发展内容之一。

水资源管理的措施可分为制度性和市场性两种手段,对于水资源的保护,制度性手段可限制不必要的用水,市场性手段是用价格刺激自愿保护。市场性管理就是应用价格的杠杆作用,调节水资源的供需关系,达到资源管理的目的。在<<可持续发展水价的实证研究>>一文中,我们已经探讨了可持续发展水价的基本计算公式为:可持续发展水价格=水资源价值+水资源生产成本+水资源生产利润,并应用此公式计算出了慈溪市2000年的可持续发展水价格为2.631元/ m3.在本文中,我们希望运用该研究成果探讨水价提高的水资源需求效应与节水潜力。

2.水价调节水资源需求量模型

使用价格手段调节水资源的供需关系,是通过调整价格结构和价格水平来实现的。根据微观经济学理论,其最为关键的因素就是水的需求价格弹性,这一指标也是衡量区域水资源管理功效的主要参数。水需求价格弹性系数是指水价上升或下降的百分比与需水或用水量下降或上升的百分比的比值,它反映了需求与价格之间的关系,其定义为:

              (1)

由定义可见弹性系数ε的数值大时,需求量对价格变化的反应很敏感。一般地,弹性系数数值高的商品(ε<-1)称为奢侈品;弹性系数数值低的商品(ε>-1)称为必需品。对水资源来说,由注:于它的稀缺性,需求曲线是向下倾斜的,那么相应的弹性系数ε是负数。现在来建立并分析水资源消费与弹性系数ε之间的关系模型。

假定消费者在水资源量上的消费支出是QP,有:

               (2)

由这个模型不难看出,如果水价弹性系数ε> -1,消费者在水资源量 Q上的支出随水价P的增加而增加,说明随着水价的提高,刺激了消费,增加了国民收入,使水资源配置趋于合理;如果ε= -1 ,则消费者在 Q上的支出保持不变;如果ε= <-1 ,消费者在 Q上的支出随 P的增加而减少,这说明适当地调高水价将有助于节水,有益于保护水资源。那么,价格对需求的反应是:需求上升,价格上升,不管需求是因为气候变化,收入增加或其它情况;当额外供水能力增加,水价应下降,无论这个供水能力的增加是现有工厂的扩建或水需求的减少。

对式(1)进行数学变换并对其积分,即:

                   (3)

进行适当数学处理,得:

                               (4)

 式中:Q1Q2分别为调整价格前后的耗水量;P1、P2分别为调整前后的水价。计算时ε取绝对值。

3.实例分析

我们以慈溪市的生活用水为例,来分析水价提高对该市水资源需求量的影响。据统计,慈溪市2000年总人口为1010933人,平均每人每日生活用水为158.27kg,该年水价为1.2元/ m3。由此,我们可以计算出该市2000年的用水总量为57623181 m3 ,而可持续发展水价为2.621元/ m3。按公式(4)推算 P2 =2.621/ m3,水资源需求量 Q2 = Q1(P1/P2)ε=57623181×(1.2/2.621)ε    =42158283 m3 (ε=0.4)或 38990099 m3 (ε=0.5)。此结果表明,当水价提高到2.261元/ m3时,水资源需求量减少(也就是节约用水)15464898 m3(ε=0.4)或18633082 m3(ε=0.5),也就是说,当水价提高218.4%时,可以节约用水26.84 %(ε=0.4)或32.33%(ε=0.5)。

水价弹性系数ε的研究十分复杂,需大量数据;对不同的需求类型,需确定不同的价格弹性。这里我们参考“八五”科技攻关的成果中关于需水定额对价格的响应中的水价弹性系数的研究,并依据慈溪市经济发展情况作了相应的调整,以ε=0.4为中方案,ε=0.5为高方案进行研究的。

通过类似的分析计算,对比慈溪市的需水量预测,我们可以计算出水价提高引起的慈溪市需水量减少情况,见表1所示。

 

 

1    水价提高引起的慈溪市需水量与减少量

                                                            m3

年份          需水量           方 案           减少量              减少率(%)

2000                                5762.3                          1863.3               32.33

             1546.5               26.84

2005                                8312.5                          2411.3                29.01

             1999.3                24.05

2010                                12997.8                         3749.7                28.85

             3025.1                23.27

当然,我们在这里仅仅分析计算了慈溪市生活用水的情况,如果加上农业用水和工业用水的减少量,其数量是相当惊人的,10年间用水量至少相当于慈溪市向绍兴买水的总量。由此完全可以说明通过提高水价来推动节水的巨大潜力。

4.用户对提高水价的承受能力分析

   通过提高水价来节水,有一个问题是用户是否能承受提高了的水价。

对于生活用水来说,即使按较高的生活用水标准每人每天200L计,水价上升到2.621/ m3时,每人每天承担的水费也不到16元,而慈溪市2000年的人均收入为7784元,一般家庭都能承受。对工业用水而言,据调查,目前绝大多数企业工业产品的用水成本都低于总生产成本的1%。如果工业水价上升2~3倍,只要企业采取一定的节水措施,因水价上升而引起的工业品生产成本上升是完全可以消化的。当然,农业用水的价格不能上升太大。据陕西省的调查显示,农业用水价格达到1.0/ m3,仍然是可以接受的。农民把过去浇“丰产水”的习惯改为浇“救命水”,并采取各种节水措施,用水量大幅度减少,用水量的减少很大程度上抵消了水价上涨引起的用水成本上升。

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