水资源耗减成本计算方法

水资源耗减成本计算方法甘泓，秦长海，卢琼，汪林（中国水利水电科学研究院水资源研究所，北京100038）摘要：针对资源环境经济评价中存在的资源耗减成本难以估价的问题，基于水资源环境经济核算研究，从水资源的商品流通性出发，提出以影子价格评价水资源价值的思路。分析了水资源耗减的基本概念，并以水资源耗减量计算为基础，提出了水资源耗减成本计算方法。最后对全国以及一级流域进行了估算和分析，结果表明：2005年我国水资源耗减成本达到了1647亿元，占总GDP的0.91%；在各一级流域中，海河流域水资源耗减成本最高，达到了768.6亿元，约占其GDP的2.92%，这客观反映出海河流域水资源短缺问题。水资源耗减成本方法可以完善综合环境经济核算中价值量核算的研究。关键词：水资源；耗减量；耗减成本；均衡价格；影子价格中图分类号：TV214文献标识码：A1研究背景资源耗减成本是指在经济活动过程中利用、消耗自然资源所形成的价值转移，也就是自然资源由于社会经济利用而减少的价值［1］。价格是价值的货币化表现，在完全市场化的体系中，资源的价值是以价格的形式反映在使用者的货币支出中。然而，我国社会制度明确了矿产资源、水资源等自然资源属国家所有，其定价基本由政府控制，不能像西方资本主义制度下由市场决定价格，这样资源的价值并没有被充分反映到交易过程中，不能完全反映资源稀缺程度。例如我国水资源实行的是政府定价，农业用水价格普遍低于生产成本［2］，城市用水价格基本按照成本核算［3］，但却未完全包含水资源自身价值。根据现代西方经济学的观点［4-6］，均衡价格是资源有效配置的均衡点，价格低于均衡价格会造成资源使用浪费问题。出于上述原因，社会经济活动中资源消耗引起的资源价值减少并未在国民经济核算中得到体现，从而低估了社会经济活动中的外部成本，无法体现人类社会在其发展中所取得的综合成效。除了资源耗减问题，目前人类面对的另一个环境问题是环境退化，针对这两方面问题，联合国提出综合环境经济核算，在现有的国民经济核算的基础上，考虑人类活动对自然资源与环境的影响，将经济活动活动中自然资源的耗减成本与环境污染代价予以扣除，进行资源、环境、经济综合核算，不仅体现直接成果，而且体现负面影响。该体系目前已得到了包括澳大利亚、法国、挪威等西方国家的普遍认可，我国也正在着手开展相关研究，如国家统计局开展的中国资源环境核算体系、水利部和国家统计局联合开展的水资源环境经济核算研究、环境保护部开展的全国生态破坏经济损失核算等。资源耗减成本和环境退化成本是相辅相成的。以水资源为例，水资源耗减量增加会导致自然水循环系统内水量的减少，造成经济社会用水挤占生态用水，从而引起水环境退化等问文章编号：0559-9350（2011）01-0040-07收稿日期：2009-12-27基金项目：水利部重大研究课题——中国水资源环境经济核算体系研究；国家重点基础研究发展计划项目（2006CB403408）；国家自然科学基金创新研究群体基金项目（50721006）作者简介：甘泓（1957-），男，北京人，教授级高级工程师，主要从事水资源规划、配置与管理方面研究。E-mail：[e-mail]水利学报SHUILIXUEBAO2011年1月第42卷第1期——40题；水环境状况恶化，会导致水质型缺水问题，造成水资源可利用量减少。由于二者之间关系较为复杂，本文重点针对由于水资源使用引起的水资源耗减成本开展研究。2水资源耗减成本核算方法在进行自然资源耗减估价时主要有3种方法［7］：现值法、净价格法和使用者成本法。张宏亮［8］在对自然资源存量估价理论与方法分析的基础上，深入探讨了自然资源耗减的估价方法及其应用问题，介绍了现值法、净价格法和使用者成本法的原理及适用范围；李国平等［9-10］总结了使用者成本法，并讨论其在实务上的应用，利用该方法对我国煤炭资源开发利用中的耗减成本进行了估价。事实上，上述几种方法在评价可再生资源的价值时存在一些问题，首先现值法通过计算资源的期初、期末价值差额而得出自然资源的价值，适用于不可再生资源的价值估价；净价格法和使用者成本法以资源的市场价值为基础，而有些资源的市场价值并没有客观反映其价值，因此，上述几种方法应用于水资源价值估价时还有待论证。本文提出采用水资源价值和水资源耗减量来评价水资源耗减成本，可以通过下式来表示：Vw=Dw×Pws（1）式中：Vw为水资源耗减成本；Dw为水资源耗减量；Pws为单位水资源价值。对于不可再生资源，资源的使用量即为耗减量，但是水资源与一般资源不同，属于可更新资源，除了深层地下水外，其他可被利用的水资源可随着水循环系统不断更新，因此，水资源耗减成本的基础可以基于两方面分析，一是水资源使用量，二是水资源耗减量。从价值角度分析，只有对人类有用且存在稀缺性的物品才具有交换价值，超过了一定的数量范围，物品的交换价值将会很低甚至趋近于零，水资源也具有同样的性质，我国的水资源总量［11］为2.8万亿m3，其中地表水资源量约2万亿m3，地下水资源量约0.8万亿m3。按照国际公认的地表水资源开发利用率40%计算，地表水资源可利用量约为8000亿m3，而目前我国水资源使用量不到6000亿m3［12］，由于地表水资源具有可再生性，因此只要全国每年使用的水量不超过水资源可利用量，其水资源财富总量将不会发生变化（由于水资源以及地区发展的不均衡，局部地区可能会出现超出当地水资源可利用量的情况），因此，应当采用水资源耗减量作为水资源耗减成本计算的基础。对于单位水资源价值，用目前的市场价格（包括水资源费、供水成本和排污费等）明显会低估其实际价值，价格是商品价值的货币表现，要评价水资源价值需要引入市场均衡价格。均衡价格从商品的供需平衡过程来评价商品的价值，在市场经济中，价值最终表现为价格，价值决定价格，价格围绕价值上下波动。均衡价格是供给方和需求方博弈的结果，水资源市场均衡价格应体现所有者的产权价值、生产者的劳动价值、管理者的补偿价值和需求者的使用价值，并结合了水资源的稀缺程度等各方面因素，最终以价格的形式体现水资源价值。在我国目前的水资源价格体系中，水资源价值从以下过程得到体现，首先国家是水资源的产权所有者，用水者取用水资源要缴纳水资源费，体现了水资源的产权价值；国家在水资源管理过程中投入了必要的成本，以水资源费的形式向用水者收取，体现了水资源的劳动价值；生产者缴纳水资源费取得水权之后，进行必要的劳动投入以产品水的形式向其他用水部门出售，进一步体现了水资源的劳动价值；用水过程将产生外部性影响，国家作为管理者要使这种外部性影响内部化，向用水者收取排污补偿，体现了水资源的补偿价值。以上从供给的角度分析了水资源的价值体现，从使用方则主要体现为对消费者和生产部门的效用价值。综合上述分析，水资源均衡价格的供需双方如图1所示。均衡价格反映的是市场经济体系中的商品价值，但是目前我国的水资源市场还是准市场，水资源不是市场化商品，交易是基于政府定价进行的，没有充分反映水资源稀缺程度，不能客观体现水资源价值，需要通过影子价格来评价，以校正非市场化定价对水资源价值的扭曲。某种资源处于最佳分配状态时，其边际产出价值就是这种资源的影子价格。影子价格是一种理论价格，是从资源有限性出发，以资源充分合理分配并有效利用为核心，以最大经济效益为目标的——41一种测算价格，是对资源使用价值的定量分析，因此影子价格反映的就是市场均衡状况下的资源价值。3水资源耗减量水资源耗减量（waterresourcesdepletions）是指在核算期内，经济社会活动的用水消耗量超过当地水资源开发利用阈值的水量。广义水资源包括大气水、土壤水、地表水和地下水［13］，以目前的技术和手段，大气水和土壤水虽然具有可更新性，也可被生产活动利用，但是无法调控被有效利用于生产生活活动之中，因此实际可计算的水资源量耗减量只有地表水和地下水。对于地表水而言，地表水资源属于完全可更新的，可将地表水可利用量作为其开发利用阈值。地表水可利用量是指在可预见的时期内，在统筹考虑生活、生产和生态环境用水的基础上，通过经济合理、技术可行的措施在当地地表水资源量中可供河道外一次性利用的最大水量［11］。地表水可利用量是反映一个区域的地表水资源量中最大可供河道外经济社会系统利用的水量，这个水量不包括引用到河道外又退回河道而能够重复利用的水量。由此可见，与地表水可利用量概念相对应、表征地表水资源开发利用特性的指标为地表水用水消耗量。则地表水资源耗减量应从地表水用水消耗量是否超过了地表水可利用量考虑。地表水用水消耗量包括3部分：核算区域外调入水量形成的用水消耗量()Cin；当地地表水的用水消耗量()Cout；和调出水量()Tout。其中，由于调出水量一般不再回归核算区域内的地表水体或地下含水层，因此将调出水量全部作为消耗量计算。这3项之和即为地表水用水消耗量。地表水资源耗减量()Ds，是地表水用水消耗量与地表水可利用量()As的差值，可采用下式表示：Ds=()Cin+Cout+Tout-As（2）对于地下水而言，浅层地下水在一定程度上属于可更新的，可将地下水可开采量作为其开发利用阈值。地下水可开采量是指在可预见的时期内，通过经济合理、技术可行的措施，在基本不引起生态环境恶化的条件下，允许以凿井形式从地下含水层中获取的最大水量［11］。地下水可开采量是反映一个区域地下水资源量中最大可供经济社会系统利用的水量。因此，与地下水可开采量概念相对应、表征地下水资源开发利用特性的指标为地下水开采量。则浅层地下水资源耗减量()Dsg应从浅层地下水开采量()Esg是否超过了地下水可开采量()Ag考虑，可表示为Dsg=Esg-Ag（3）深层地下水与矿产资源相似，属于难于更新的水量。鉴于深层地下水的补给条件较差，更新速度极其缓慢，深层地下水开采量()Edg应全部作为其水资源耗减量()Ddg。即Ddg=Edg（4）尽管在目前水资源评价中，深层地下水不作为水资源量考虑，但是这部分水量对于经济社会发展的支撑作用也是不容忽视的，尤其在我国的北方地区。水资源耗减量等于地表水和地下水耗减量之和。即Dw=Ds+Dsg+Ddg（5）图1水资源市场均衡价格——424水资源影子价格影子价格的定价思想是，资源的边际机会成本（MOC），既由社会所承担的消耗一种自然资源的全部费用，在理论上应是使用者为资源消耗行为所付出的价格P，即P=MOC。当PMOC时会刺激资源过度使用，PMOC时会抑制正常的消费。影子价格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以及后代人或者受害者利益的缺陷。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。从理论上讲，水资源影子价格可以通过线性规划来求解来获得，但实际操作上却存在许多困难，因为在水资源的用户涉及到社会经济生产和消费的诸多部门，同时各用水部门还使用了众多的其他资源和产品，要建立起社会经济活动中所有资源和产品之间的关联模型是不现实的。水资源核算混合账户将国民经济各部门的用水量作为一种消耗单独列出来，反映出水资源与国民经济各部门之间的数量经济关系，基于此可以建立水资源与国民经济部门的线性关系，评价水资源的影子价格。本文以水资源核算的混合账户为基础，基于行业间的投入产出关系，利用线性规划方法建立起数学模型，求解水资源的影子价格。目标函数：maxV=åj=1naνjXj()j=1，2，，12（6）约束条件：AX+Y=X（7）Xl≤X≤Xh（8）Yl≤Y≤X（9）Vl≤V≤X（10）åawjXj≤W（11）0≤Wj≤Whj（12）式中：V为国民经济各行业增加值；X为各行业总产出列向量；Xj为第j行业总产出；Y为最终产品列向量；Yl为最终产品下界列向量；Xl为总产出下界列向量；Xh为总产出上界列向量；Vl为增加值下界列向量；A为投入产出直接消耗系数矩阵；aνj为第j行业增加值系数，等于本行业增加值与总产出的比；awj为第j行业直接用水系数，等于该行业总用水量与总产出的比；W为可实际使用的水资源量。5案例分析采用本文方法，开展了2005年全国及各流域的水