水权交易问题探讨

2017-01-20 09:25王磊
山西水利 2016年6期
关键词:水权边际用水量

王磊

(山西省水资源研究所,山西 太原 030001)

水权交易问题探讨

王磊

(山西省水资源研究所,山西 太原 030001)

随着经济社会的发展,水资源供需矛盾不断加剧,最严格水资源管理制度全面实行,对区域用水量进行了严格限制。在有限的水资源可支配量的情况下,实行水权制度是解决水资源供需矛盾的一个根本途径。利用函数形式对水权交易的成本及行为进行分析,结果显示通过有效的水权交易,可促进用户节水主动性及水资源的合理配置。

水资源供需矛盾;水权交易成本;水权交易行为;水资源合理配置

1 水权交易意义

水资源是重要的不可替代的自然资源,也是生活生产的重要经济资源。随着经济社会的飞速发展,经济社会用水需求不断增加,供需矛盾日益显现,引发了许多经济和生态环境问题。

随着最严格水资源管理制度的全面落实,用水总量控制红线对一个区域的用水量进行了严格限定。在有限的水资源条件下,如何使水资源得到合理配置与高效利用,成为水资源管理亟需解决的关键问题。近年来,我国已有部分地区就水权制度建设开展了探索和实践,如山西省清徐县在水权制度建设的实践中取得了显著效果。因此,建立以水权制度体系为基础的水资源管理体制,是今后解决水资源供需矛盾的根本途径。

关于水权的定义,目前有多种不同的观点。本文认同“水权即水资源的所有权、使用权和经营权”的观点。基于我国国情,水资源所有权是归国家所有的;使用权是所有权中派生出来的一项权利,其权属主体为具体用水户;经营权作为一座“桥梁”连接所有权与使用权,其主体通常是开发和经营水的企业。由此可看出,水权的交易其实就是水资源使用权的交易,即为了经济社会发展各方面的目的,通过水权交易市场,将明晰的初始水权进行流转,使水资源在用水户之间得到更合理的分配,实现其从低效率的地方流向高效率的地方。

2 水权交易要素

水权要发生交易,必须具备两个条件:一是水资源是严格限制的、稀少的。只有水资源可以使用的量满足不了目前需水要求或是限定在一个特定指标内,这样用户间才有水权交易的需求和动力。二是用户之间用水边际效益存在差异。如一方通过节水设施改造、节水技术应用等措施,使其初始水权产生了富余,而另一方的生产规模不断扩大,其所分配的初始水权无法满足未来生产需求。双方之间的用水边际效益就产生了差异,水权就可以通过水市场发生交易流转,最终实现重新合理配置。

水权交易至少应由以下三个因素构成:一是交易的主体,即参加交易的用水户;二是交易的客体,即交易对象,在我国国情下即为水资源的使用权;三是交易方式和规则。

3 水权交易成本及行为分析

本文不对水权交易的方式和规则进行具体分析,仅假设水权的交易都是规范、有效的。以函数的形式,在不同的设定条件下,对水权交易的成本进行分析,并在设定水资源可支配量短缺的条件下对水权交易行为进行分析。

3.1 水权交易成本分析

有效的水权交易能提高水资源的高效流转,促进水生态文明的建设,推动节水技术革新,保障经济社会可持续发展。但水权交易并不是都会产生正外部效应的。

假设供水及用水过程无损耗,则需水量与供水量之间的关系为:

式中:Q——某个区域某个时期的可供水量;

b——比例常数;

Xi——用户i某一时期的用水量;

m——用水户的数量。

在可供水量Q被严格限制的条件下,总数为m个的用水户最小用水总成本可表示为:

式中:Ci(Xi)——用户i获得Xi水量所付出的总成本。

假设供水量刚好满足或不满足用户的需水量且用水户的需水量不为负,则得出式(2)的一阶优化条件为:

式中:λ——拉格朗日乘子。

由式(3)可以得出,在用水总成本最小的分配方案中,用水户水量需求的边际成本为式中常数λb。

假设该区域形成了规范有效的水市场,水权可以通过水市场流转,实现自由买卖。用户通过采取节水措施,节约了一部分水量。设qsi为用户i通过相应的节水措施所节约的水量,则Xi-qsi为用户i节水后的实际需水量。

假设用水户通过采取节水措施,初始分配的水量依然无法满足其实际用水要求,必须通过水市场购入所短缺的部分,则用户的最小用水总成本可表示为:

对式(3)和式(7)进行对比可看出,仅p=λb当水价时,水权交易的总成本最低,市场将会自动产生合理的价格。

3.2 水权交易行为分析

假设一个区域只有两个用水户Ⅰ和Ⅱ,每个用户的需水量均为Xi=25个单位,该区域最大可供水量仅为Qmax=25个单位。水权交易边际成本曲线图见图1。

图1 水权交易边际成本曲线

如图1所示,MCⅠ与MCⅡ分别是用水户Ⅰ与用水户Ⅱ边际用水成本曲线。图中横坐标表示用水户的某个单位的用水量,纵坐标则代表用水户在某个单位用水量相对应的边际用水成本。

3.2.1 用水成本

由图1可以看出,如果两用水户可以合理分配有限的水量,最终将会实现帕累托最优,使得双方用水总成本最低,即图中两曲线相交的处所对应的横轴点。此时,用户Ⅰ必须减少15个单位的用水量,用户Ⅱ必须减少10个单位的用水量,实现A+B+C面积的总用水成本(其中A+B为此用水方案下用户Ⅰ的用水成本;C的面积为此用水方案下用户Ⅱ的用水成本)。还可看出,只有用水户Ⅰ和Ⅱ在纵轴上的点相同(两用水户边际用水成本相等),双方的用水成本才会达到最小,此时,两用水户边际用水曲线相交。

3.2.2 水权交易前

假设水权交易前,用户Ⅰ所分配到的初始水权只有12个单位的水量,则必须减少13个单位的水量;用户Ⅱ所分配到的初始水权只有13个单位的水量,必须减少12个单位的水量,此时两用水户总用水成本为A+ B+C+D的面积。从图1中可看出,用水户Ⅱ的边际用水成本G高于用水户Ⅰ的边际用水成本E,如果用水户Ⅱ能以低于边际用水成本G的价格从用户Ⅰ手中购入水量,就能降低其边际用水成本;而用户Ⅰ如果能以高于边际用水成本E的价格售出水量,则能获得相应的收益。

3.2.3 水权交易后

假设该区域形成规范有效的水市场。用户Ⅰ通过引进先进节水设施等措施进一步节水,然后售出其富余的水量。用户Ⅱ则通过购入用户Ⅰ出售的富余水量填补其用水缺口,直到双方的边际用水成本相等,此时,两用户的用水总成本为A+B+C的面积,与没有交易前相比,两用户的用水总成本减少了D的面积。

从单个用户来看,交易前,用户Ⅰ的用水成本为A的面积;用户Ⅱ的用水成本为B+C+D的面积。交易后,用户Ⅰ的用水成本为A+B的面积;用户Ⅱ的用水成本为C的面积。用户Ⅰ的用水成本虽然增加了B的面积,但这是通过以高于价格E出售富余水量而增加的,获得的相应收益高于增加的成本;用户Ⅱ的用水成本减少了B+D的面积,这是通过以低于价格G买入水量而减少的。最主要的是在有限的供水量情况下,二者通过交易均满足了用水要求,降低了用水成本。

由此可见,在水资源量有限的情况下,用户之间通过水权交易,不但可以实现水资源的合理配置,而且可以减少用水成本。

4 结语

由以上分析可知,水行政管理部门即使缺乏用户的用水信息,通过建立水市场,开展规范、有效的水权交易,也可有效分配水资源和促进节水主动性。当然,水权交易是一个系统工程,首先必须要有明晰的初始水权;其次要有有效的交易规则与相应的机构等;再次对水市场应进行有效的监管与保障,保证水市场有序与长效,保证水权交易有效进行。在当前实行最严格水资源管理制度的条件下,用水总量控制红线限制了一个区域的用水量,在一个实际用水量已经达到甚至超过的区域,经济社会发展受到水瓶颈的制约,通过水权交易,不仅可使有限的水资源得到高效流转和合理配置,提高水资源的高效利用率,而且可以有效促进用户主动节约用水,提高用水效率,保障区域经济社会可持续发展。

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王磊(1983-),男,2014年毕业于太原理工大学水利工程专业,工程师。

2016-04-08;

2016-05-14

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