蘭州市城市用水價格決策模型

1、蘭州市城市用水價格決策模型 摘 要：我國水資源短缺，而且時空分布不均衡。為保證經(jīng)濟社會發(fā)展對水的需求，國家投入了大量資金和人力興建大批水利工程，同時實行節(jié)約用水政策。但是多年來，供水工程難以實現(xiàn)良性運行，用水浪費現(xiàn)象仍普遍存在，其重要原因之一是水利工程供水從未被視為商品，水利主要是無償或低價供水。本文主要研究的就是確定城市用水價格的構(gòu)成及定價原則。在基于ELES模型下分析蘭州市城市用水量與水價的關(guān)系，以模糊評判方法科學(xué)合理的評估水資源價值，提出階梯式水價改革的理論及依據(jù)，并對單一制定價與階梯式定價進(jìn)行比較，為城市用水的定價提供可靠的依據(jù)，鞏固現(xiàn)有水利工程，發(fā)揮水利工程的效益，促進(jìn)節(jié)約用水。關(guān)鍵

2、詞：城市用水；ELES模型；模糊評判法；階梯水價The Price Decision-making Model of Urban Water-consumption In Lanzhou CityAbstract:It is shortage of water resource in China, and the spatial and temporal distribution is uneven. In order to ensure the economic and social developments needs for water, the state has invested a

3、 lot of money and manpower to build a large number of water conservancy projects, and carry out water conservation policies. But over the years, water supply projects is difficult to achieving benign operation, a waste of water is still widespread, one of the important reason is that it has never be

4、en regarded as a commodity for water supply project, water is mainly free or low-cost water supply. This papers major studies is to determine the structure and pricing principles of urban water price. The analysis of the relationship between urban Water-consumption of Lanzhou City and water price is

5、 based on a single model under ELES,while using fuzzy evaluation method to assess the value of water scientifically and legitimately, put forward a theory of stepped tariff reform and basis, and compare the develop of a single price and pricing ladder, and provided a reliable basis of pricing for ur

6、ban water-consumption.It also can consolidate the existing water conservancy,play a benefit of water conservancy projects, and to promote the water conservation. Keyword:urban Water-consumption ;ELES-model ;fuzzy evaluation method;ladder-like water price目 錄第一章 引言1第二章 城市用水定價理論系統(tǒng)22.1水資源定價的理論基礎(chǔ)22.2水資源定

7、價的幾種理論模型32.2.1影子定價模型32.2.2供求模型32.2.3成本模型42.2.4模糊數(shù)學(xué)模型52.2.5 LES模型62.2.6 ELES模型6第三章 蘭州市城市用水現(xiàn)狀及其定價分析73.1蘭州市水資源現(xiàn)狀73.2蘭州市城市用水需求分析73.3蘭州市城市用水定價分析83.3.1蘭州市城市用水價格現(xiàn)狀83.3.2水價上漲對城市用水的影響9第四章 蘭州市城市用水定價的實證分析94.1蘭州市城市用水單一制水價實證分析94.1.1數(shù)據(jù)統(tǒng)計94.1.2蘭州市城市用水承受能力分析104.2基于ELES模型的水價變化對蘭州市城市用水量影響的實證分析114.3基于模糊數(shù)學(xué)模型的蘭州市城市用水階梯式

8、定價實證分析12第五章 結(jié)論15致 謝15參考文獻(xiàn)16第1章 引言 我國是水資源貧乏的國家，人均水資源僅為世界平均水平的四分之一。據(jù)統(tǒng)計，在我國663個城市中有400多個城市常年供水不足，110個城市嚴(yán)重缺水。水資源短缺已經(jīng)成為我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的一大制約因素1。隨著我國水務(wù)市場化的進(jìn)一步加快，水價改革已是水務(wù)一體化的重要一環(huán)，水價的杠桿作用調(diào)節(jié)城市用水具有非常重要的現(xiàn)實意義。根據(jù)城市供水價格管理辦法規(guī)定城市供水價格應(yīng)遵循補償成本、合理收益、節(jié)約用水、公平負(fù)擔(dān)的原則，供水企業(yè)合理盈利的平均水平應(yīng)當(dāng)為凈資產(chǎn)利潤的8%10%。但是，由于我國當(dāng)前水價政策和合理的水價機制還不成熟，依然存在水價整體

9、偏低、水價結(jié)構(gòu)不合理、水資源價值被嚴(yán)重低估、水價定價模式單一、缺乏公平與效率等問題。本文主要研究的即是城市用水價格的制定機制，城市用水包括城市居民生活用水、公共服務(wù)用水、生產(chǎn)運營用水、消防及其他特殊用水。城市用水價格是指城市自來水供應(yīng)給其服務(wù)范圍之內(nèi)的城市市民使用時所采用的終端價格，其中包括資源水費、供水價格和污水處理費三部分。自來水作為公共物品，水價的制定要符合公眾利益，要充分考慮水價的高低對城市居民承受能力的影響。同時，自來水又是一種較為稀缺的資源，必須加以合理運用。本文將主要從以下兩方面來展開： （1）確定城市用水價格的構(gòu)成及定價原則。 水價直觀反映水資源的價值，科學(xué)合理的評估水資源價值

10、可為城市用水的定價提供可靠的依據(jù)。 （2）提出階梯式水價改革的理論及依據(jù)，并對單一制定價與階梯式定價進(jìn)行比較。 水資源是保障國民經(jīng)濟健康持續(xù)發(fā)展的紐帶，而科學(xué)合理的水價制定機制對水資源的合理優(yōu)化配置有著極其重要的影響。一方面，合理的水價構(gòu)成是研究城市用水定價的前提和基礎(chǔ)2。另一方面，不同的定價方式對用戶有著不同的影響，在滿足供水總成本及合理利潤的定價過程中，要避免城市用水價格不合理所帶來的社會不穩(wěn)定性，為決策者進(jìn)行水價改革提供理論上的建議與意見。實行價格政策的主要目的是實現(xiàn)對廣大的終端用水居民進(jìn)行用水調(diào)控3。隨著社會發(fā)展，蘭州市城市用水需求在快速增長，水價過低導(dǎo)致居民節(jié)水意識淡薄，造成水資源嚴(yán)

11、重浪費。同時，水價過低造成供水企業(yè)負(fù)擔(dān)過重，使得水務(wù)改革進(jìn)度放慢。本文通過對蘭州市水資源需求現(xiàn)狀的分析，結(jié)合蘭州市的歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)資料對蘭州市現(xiàn)行的單一制水價進(jìn)行分析，提出階梯式水價制定法，通過水價杠桿來促進(jìn)水資源的合理利用，優(yōu)化水價制度，提高居民節(jié)水意識4。第二章 城市用水定價理論系統(tǒng)2.1水資源定價的理論基礎(chǔ) 我國對水價的研究起步較晚，1985年國務(wù)院頒布的水費辦法首次將“水的商品屬性”以文件形式確定下來。從1997年到目前為止，水價改革取得了較大的進(jìn)展。近年來，國內(nèi)學(xué)者在水價的概念、合理水價的構(gòu)成和供水定價模式等方面取得了較多成果。 國內(nèi)學(xué)者對水價概念的研究很多，對于水價的構(gòu)成，基本包含資

12、源水價、工程水價以及環(huán)境水價等幾方面。水價的形成大致有兩種觀點，即將資源水價和商品水價格完全區(qū)分開來和把資源水價與商品水價格統(tǒng)一納入到水價研究的范疇5。我國未來的供水矛盾將主要集中在城市，所以解決城市用水問題將成為新時期水利工作的重要任務(wù)。合理的水價形成機制非常復(fù)雜，現(xiàn)有的國內(nèi)文獻(xiàn)對完善我國城市用水價格形成機制大致有兩種思路：一是溫桂芳與鐘玉秀（2004）提出的水價偏低是現(xiàn)行水價的主要問題，在傳統(tǒng)治水思路上通過水價形成機制的部分改變來實現(xiàn)水資源的合理優(yōu)化配置6。二是借鑒水價體系較為成熟的一家，將水權(quán)概念引入水資源管理體系中，因地制宜地形成適合我們自己的供水價格形成機制，走資源市場化道路。國內(nèi)水

13、價定價模式一般分為統(tǒng)一定價和兩部制定價，針對我國當(dāng)前現(xiàn)狀，單一制水價和兩部制水價存在著諸多缺陷，而隨著階梯式水價的興起，越來越多的國內(nèi)學(xué)者開始關(guān)注階梯式水價的研究。相對于單一制水價而言，階梯式水價雖然在我國的發(fā)展時間較短，但是在定價理論和實證分析研究等方面取得了較為豐富的成果。崔延松（2003）認(rèn)為，水價的構(gòu)成應(yīng)該包括三部分：資源水價、工程水價、環(huán)境水價。三者構(gòu)成完整意義上的水價7。隨著對水價合理構(gòu)成的研究，水的商品屬性日益得到人們的重視8，當(dāng)前國內(nèi)外學(xué)者對水資源的價值分析主要根據(jù)效用價值理論、勞動價值理論、地租理論和生態(tài)價值理論等。將邊際效用價值應(yīng)用于水資源價值來源于“物品的稀缺性和有用性”

14、，物品的價值是以效用為基礎(chǔ)，以稀缺性為條件的，兩者都是價值形成不可或缺的因素。當(dāng)前國際社會認(rèn)識到水資源的效用和稀缺性，越來越體會到水資源價值的重要性。雖然單一的邊際效用價值論對水資源價值的解釋還存在一定的爭議，但是效用價值論對研究當(dāng)前水資源價值問題仍具有一定的借鑒作用。勞動價值論對水資源價值的解釋取決于水資源是否凝結(jié)著人類必要的勞動。另一種觀點認(rèn)為出于自然狀態(tài)下的水資源是純天然產(chǎn)物，它不是人類勞動的產(chǎn)物，沒有凝結(jié)人類的勞動，所以沒有價值。上述兩種觀點都是從水資源是否包含人類勞動為出發(fā)點展開的，但都未能很好的解決水資源價值的問題。水資源的稀缺性和不可替代性使得水資源所有權(quán)的壟斷成為可能，水資源所

15、有權(quán)實現(xiàn)的一種經(jīng)濟形式就是對使用所有權(quán)屬于國家或地區(qū)的水資源征收一定的費用，不管水資源條件如何，除非是對水資源所有權(quán)的放棄，只要水資源所有權(quán)明確，就可以征收一定的地租（即水費），這就是水資源的絕對地租。經(jīng)濟社會的快速發(fā)展必然要求對自然資源，特別是水資源的投入。同時在這個過程中也會不可避免的造成自然資源特別是水資源的污染和破壞。反過來，水資源的破壞將會影響到整個系統(tǒng)。所以人們在利用水資源時，必須以某種方式予以補償，以保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定和平衡，因此就有了水的生態(tài)價值。2.2水資源定價的幾種理論模型2.2.1影子定價模型影子定價又稱“影子價格”、“預(yù)測價格”、“最優(yōu)價格”等，它是荷蘭經(jīng)濟學(xué)家詹恩&#

16、183;丁伯根首次提出來的，運用線性規(guī)劃的數(shù)學(xué)方式計算，反映社會資源獲得最佳配置的一種價格。運用影子定價方法來測算水資源的影子價格反映的是社會經(jīng)濟處于一定狀況時，與水資源價值、水市場供求情況、水資源稀缺程度相適應(yīng)的水資源優(yōu)化配置價格。影子價格的預(yù)測結(jié)果可以反映水資源的稀缺程度，當(dāng)影子價格大于零時，表示水資源稀缺，影子價格越大，稀缺程度也越大。若影子價格等于零，則表示水資源并不稀缺。為了求得影子價格，可以從影子價格的定義出發(fā)，通過求解社會經(jīng)濟問題的對偶解得到水資源的影子價格。假設(shè)經(jīng)濟活動過程中涉及到N種活動，用來表示；在這N種活動過程中消耗了M種資源，用表示，則使得經(jīng)濟活動達(dá)到最優(yōu)可表示為： 約

17、束條件： 其中表示目標(biāo)函數(shù)系數(shù)，表示約束條件系數(shù)的矩陣，表示總效益，和分別表示各自的矩陣函數(shù)。為求得最大收益，定義M維向量，所求即為資源向量的影子價格9。從理論上來說，水資源的影子價格對水價的制定具有較好的借鑒作用，但水資源的影子價格只反映了水資源的稀缺程度，不能完全代表水資源本身的價值。同時影子價格法由于所需要的數(shù)據(jù)量較為龐大以及計算過程復(fù)雜等原因，使得其在實踐推廣中受到一定的限制。2.2.2供求模型根據(jù)經(jīng)濟學(xué)家里昂·瓦爾拉斯的“一般均衡”思想，美國學(xué)者詹姆斯和李將水看成一種商品，并提出供水定價模型：其中，分別表示調(diào)整前和調(diào)整后的水價,分別表示當(dāng)水價為和時的用水量，為水資源需求的價

18、格彈性系數(shù)，即水價變化百分之一時所引起的用水量變化的百分比10。該模型在水價的制定中只單純考慮了用水量的影響，忽視了其他影響因素，同時現(xiàn)實中的生態(tài)問題如環(huán)境污染導(dǎo)致的排污費等未考慮，使得水價的制定并不完善。2.2.3成本模型成本定價法包含了邊際成本定價、平均成本定價和完全成本定價法。在沒有任何管制的情況下，供水行業(yè)依據(jù)利潤最大化原則，供水價格顯然高于邊際成本，供水行業(yè)獲得壟斷利潤，同時消費者剩余減少。在政府管制的情況下，邊際成本會導(dǎo)致供水行業(yè)虧損，這時政府就處于兩難境地，即要么放開價格管制，或者對供水行業(yè)進(jìn)行政府補貼。從控制價格的角度來說，可采用平均成本定價法。這樣就可以走出邊際成本定價的困境

19、。平均成本定價法就是取平均價格P，此時平均價格P等于平均成本，供水行業(yè)不再虧損，但利潤為零。平均成本法可用如下公式表示：其中表示第i年新增成本，包括投資成本和運作維修成本；表示第i年新增的用水量超過現(xiàn)期供給能力的部分，表示貼現(xiàn)率，表示長期規(guī)劃時間11。平均成本定價法對數(shù)據(jù)要求不高，計算簡單有效。我國現(xiàn)行水價制定方法就是基于平均成本定價法而來。但是平均成本定價法難以動態(tài)反映供水成本變化，制定往往受歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)的干擾，也就難以發(fā)揮水價對水資源的有效調(diào)節(jié)作用。隨著水務(wù)的改革，目前國際上普遍認(rèn)為完全成本水價最能體現(xiàn)水資源的商品屬性，并且能有效提高水資源的利用率以及促進(jìn)水資源的可持續(xù)利用。完全成本水價是

20、以從自然水體取水開始，到運送、凈化、分配、使用、污水處理和最后排入自然水體的這個過程中所發(fā)生的所有成本為基礎(chǔ)而確定的水價。從經(jīng)濟學(xué)角度出發(fā)，完全成本水價包含水資源的機會成本、內(nèi)部成本和外部成本。為了便于進(jìn)行量化，其具體計算公式表示如下：其中表示資源水價，表示工程水價，表示環(huán)境水價，表示終端供水水價，分別表示供水行業(yè)每年的稅金、利潤、運行費以及折舊費，為年生產(chǎn)水總量，和分別表示水廠自用水率和管網(wǎng)漏水率。完全成本水價計算方便科學(xué)，是一種較為完整的定價模型。但是目前對資源水價和環(huán)境水價還沒有完整的定價理論依據(jù)，雖然完全成本定價能夠體現(xiàn)水的商品屬性，對居民節(jié)約用水和環(huán)境保護(hù)起到了較大作用，但是相對于現(xiàn)

21、行水價而言，完全成本水價對低收入人群的承受能力的問題還未有效解決。2.2.4模糊數(shù)學(xué)模型在客觀世界中，存在著大量的模糊概念和模糊現(xiàn)象。模糊數(shù)學(xué)就是試圖用數(shù)學(xué)工具解決模糊事物方面的問題。模糊評價法是借助模糊數(shù)學(xué)的一些概念，對實際的綜合評價問題提供一些評價的方法。具體地說，模糊綜合評價法就是以模糊數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，應(yīng)用模糊關(guān)系合成的原理，將一些邊界不清、不易定量的因素定量化，從多個因素對被評價事物隸屬等級狀況進(jìn)行綜合性評價的一種方法。首先確定被評價對象的因素（指標(biāo)）集和評價（等級）集；再分別確定各個因素的權(quán)重及它們的隸屬度向量，獲得模糊評判矩陣；最后把模糊評判矩陣與因素的權(quán)向量進(jìn)行模糊運算并進(jìn)行歸一化，

22、得到模糊綜合評價結(jié)果。模糊評價法的基本步驟如下：（1）確定評價因素和評價等級設(shè)為待評價對象的m種因素，即評價指標(biāo)。包含如水質(zhì)綜合指數(shù)、人口密度、每生產(chǎn)萬元GDP所耗用的水量等一系列能夠影響水資源價值的各個因素12。為評判集，評判集中的各個元素是對評價對象做出的評判等級，如：表示很好、表示好、表示一般、表示較好、表示不好等。（2）構(gòu)造評價矩陣和評價指標(biāo)權(quán)重的確立對因素集中每一個單因素作單因素評判，將中的每個因素用評判集中每個因素進(jìn)行衡量，構(gòu)造出一個評價矩陣。其中表示第i個元素在第j個評價上的頻率分布。綜合評價矩陣，可表示如下：確立評價指標(biāo)的權(quán)重通常有主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法。主觀法(又稱專家評測法

23、)是指請若干個專家就各指標(biāo)的重要性進(jìn)行評分，然后通過求各專家評分的平均值就能得到各指標(biāo)的權(quán)重。客觀法是利用數(shù)學(xué)方法，根據(jù)各指標(biāo)之間的內(nèi)在聯(lián)系計算出權(quán)重。評價指標(biāo)權(quán)重可引用上的一個模糊子集表示，其中，這里表示第i種因素的權(quán)重。（3）模糊合成用模糊權(quán)向量將評判矩陣中不同的行進(jìn)行綜合，可得到模糊綜合評價結(jié)果向量。由與求的過程即為模糊合成。一般用數(shù)學(xué)模型表示。此處的計算模型采用加權(quán)平均型，即。該模型使得每個因素都對綜合評價有所貢獻(xiàn)，能比較客觀的反映評價對象的全貌。一般為了更好地協(xié)調(diào)處于各個不同層次的因素，高級模糊綜合評判比一階評判更加有效，根據(jù)需要應(yīng)當(dāng)采取不同的模糊綜合評判模型。評判模型如下： 稱為一

24、階模糊綜合評判模型；稱為二階模糊綜合評判模型。由上式可以得到一階模糊綜合評判向量，然后根據(jù)隸屬度原則，由公式可以得到二階模糊綜合評判向量，最后則可以計算出綜合得分。該模型從動態(tài)角度充分考慮了自然、社會、經(jīng)濟等不同因素對水資源價值的影響，引入居民承受能力使得水價的制定更切合實際。本文在第四章中將重點以該方法對影響資源水價的各指標(biāo)評價值進(jìn)行計算。2.2.5 LES模型線性支出系統(tǒng)模型 (Linear Expenditure system，即LES)是一個經(jīng)濟意義清楚的需求函數(shù)系統(tǒng)模型。它是英國經(jīng)濟學(xué)家斯通(Stone R.)于1945年根據(jù)克萊因 (Klein L.R.)和魯賓 (Rubin H.

25、)創(chuàng)立的柯布一道格拉斯效用函數(shù)提出的，其基本形式如下：其中為第i種商品的價格，為第i種商品的實際需求量，為第i種商品的基本需求量，為邊際預(yù)算份額，為支出總預(yù)算，為消費支出類型數(shù)。線性支出系統(tǒng)模型是較早地將理論分析與經(jīng)驗研究完善結(jié)合的典范，有其明顯的優(yōu)點。從分析邏輯上看，它把居民家庭的消費行為看作是一個有機聯(lián)系的整體，而不是孤立地去分析消費行為的某一個側(cè)面，這樣就有助于相對全面地反映消費需求的變化規(guī)律。從分析內(nèi)容上看，線性支出系統(tǒng)可以分析居民的消費水平、消費投向以及消費收入變動對消費決策的影響。這些正是分析居民消費需求的重要內(nèi)容。LES的不足之處是沒有考慮儲蓄這個因素，這使得LES沒有在實際中沒

26、有得到廣泛的應(yīng)用。2.2.6 ELES模型經(jīng)濟學(xué)家Liuch在線性支出系統(tǒng)（LES）的基礎(chǔ)上，提出了擴展線性支出系統(tǒng)，即ELES。該模型較LES主要有一下兩處改進(jìn)：（1）用邊際消費傾向代替編輯預(yù)算份額；（2）用消費者收入水平代替消費總支出。Liuch認(rèn)為，消費者對某種商品和服務(wù)的需求量取決于收入水平和價格水平，而且商品的需求分為基本需求和非基本需求，基本需求與收入水平無關(guān)，消費者在基本需求得到滿足后才會將剩余的收入按照某種邊際消費傾向做出其他消費支出，其基本形式如下：其中是對第i種商品的消費支出，為邊際消費傾向，表示第i（j）種商品的基本需求量，表示可支配收入。 本文將在第四章中以該模型為基礎(chǔ)

27、對階梯水價下城市用水量的變化做出分析。第3章 蘭州市城市用水現(xiàn)狀及其定價分析3.1蘭州市水資源現(xiàn)狀 蘭州深居大陸腹地，地處干旱、半干旱氣候地帶，降水量稀少，年均降水量為329.6毫米，自產(chǎn)地表水資源十分貧乏，年平均量約為2.39億立方米，全市地下水資源總量為2.74億立方米，允許可開采量為1.59億立方米。2013年，蘭州市人均水資源占有量已降至720立方，相當(dāng)于一個長30米、寬20米、深1.2米的游泳池裝滿水時的狀態(tài)，僅是全國人均占有量2150立方的33%。按照國際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，人均水資源低于3000立方為輕度缺水，低于2000立方為中度缺水，低于1000立方為重度缺水，低于500立方為極度缺

28、水。720立方與2012年資料公布的人均742立方相比又有所下降，并且大大低于國際公認(rèn)的人均1000立方的重度缺水警戒線。蘭州雖然依山傍水，有黃河綿延百里穿城而過，但卻是全國嚴(yán)重缺水型城市之一，缺水的主要原因是水價構(gòu)成不合理，居民節(jié)水意識不高、浪費嚴(yán)重。隨著蘭州社會經(jīng)濟生態(tài)建設(shè)的發(fā)展，水資源短缺的形勢也將會日益嚴(yán)峻，城市節(jié)水，“渴”不容緩。3.2蘭州市城市用水需求分析城市用水需求一般包括生活用水和生產(chǎn)用水兩大部分。2012年，蘭州市水務(wù)局和蘭州市統(tǒng)計局聯(lián)合發(fā)布蘭州市第一次水利普查公報，全市經(jīng)濟社會年度用水量為11.58億立方米，其中，居民生活用水一年1.01億立方米，農(nóng)業(yè)用水7.06億立方米，

29、工業(yè)用水2.37億立方米，建筑業(yè)用水0.02億立方米，第三產(chǎn)業(yè)用水1.04億立方米，生態(tài)環(huán)境用水0.08億立方米。圖3.1 蘭州市城市用水分布情況3.3蘭州市城市用水定價分析3.3.1蘭州市城市用水價格現(xiàn)狀蘭州市現(xiàn)行城市用水價格包括供水價格和污水處理價格如下：表3.1蘭州市現(xiàn)行用水價格表行業(yè)價格（元/噸）污水處理費（元/噸）供水水價（元/噸）工業(yè)一次水0.90-0.90工業(yè)二次水1.10-1.10工業(yè)類用水1.700.552.25商業(yè)、服務(wù)類用水1.850.552.40居民生活用水1.750.502.25建筑類用水1.800.552.35醫(yī)療用水1.850.552.40特殊行業(yè)用水2.30-2

30、.30據(jù)以上資料可以看出，蘭州市現(xiàn)行水價嚴(yán)重偏離水資源價值，所以合理科學(xué)地制定城市用水價格勢在必行。制定科學(xué)合理的水價應(yīng)該從這么幾個方面出發(fā)：（1）充分考慮城市居民的承受能力，特別是低收入群體的承受能力；（2）能夠發(fā)揮水價的杠桿作用；（3）能夠體現(xiàn)出水資源價值；（4）要確保公平性。蘭州市工業(yè)水重復(fù)利用率和生活用水節(jié)水率也很低。由于自來水費一直歸入單位生產(chǎn)成本，而且所占比例很小，加之工業(yè)用水重復(fù)利用需投入較高的技術(shù)改造費用，因此多數(shù)企業(yè)都置之不理。與此同時，供水管網(wǎng)跑冒滴漏也比較嚴(yán)重，加之自來水管理不嚴(yán)，洗車、淋浴特種行業(yè)大量用水，有些私營企業(yè)從居民區(qū)接水，等于把水費攤到居民頭上，用起來也格外浪

31、費。人們沖馬桶、洗拖把、綠化、工業(yè)清洗用的都是生活水，根本不加以二次利用。這與水資源緊缺的現(xiàn)狀又構(gòu)成了比較突出的矛盾。之所以產(chǎn)生上述重重矛盾，說到底都是由于水費偏低造成的。蘭州市現(xiàn)行水價根本體現(xiàn)不出水的價值，也無法引起人們對水的充分重視。3.3.2水價上漲對城市用水的影響水價上漲引起城市居民生活用水需求的降低這點毋庸置疑，但針對不同的城市，水價上漲的幅度對城市居民用水量的影響也不同。因此在水價的定價方面，不僅要考慮到節(jié)水的效應(yīng)，還要顧及到各地不同的經(jīng)濟發(fā)展水平及人們的生活承受力，應(yīng)該根據(jù)不同城市的特點進(jìn)行合理規(guī)劃，切實符合各地城市居民的切身利益。我國各城市人均生活用水的決定和影響因素不盡相同，

32、水價調(diào)整的作用強度存在較大差異。但總體來看，水價調(diào)整對城市居民生活用水需求的影響較為顯著，存在的差異與各個地區(qū)的地域條件和經(jīng)濟發(fā)展水平等因素也有一定關(guān)系13，因此我們要針對不同的情況，實施合理的政策措施統(tǒng)籌規(guī)劃。第4章 蘭州市城市用水定價的實證分析4.1蘭州市城市用水單一制水價實證分析4.1.1數(shù)據(jù)統(tǒng)計蘭州市居民近幾年的收入支出與支付水費統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下：表4.1 蘭州市居民2009-2013年的收入支出與支付水費統(tǒng)計表年份收入高低人均可支配收入（元）總支出（元）支付水費（元）2009高1276110227114中8537841282低40013955462010高1406211061126中93

33、39910393低45874011492011高1595312352141中101799538108低52524373532012高1844313298159中110959981118低62245019592013高2102514972178中1209310921131低7144542770數(shù)據(jù)來源：蘭州新聞網(wǎng)，2013.3.20圖4.1 蘭州市2009-2013年居民收入支出簡圖4.1.2蘭州市城市用水承受能力分析用水需求彈性：其中表示用水需求彈性，表示邊際消費傾向，表示人均可支配收入，表示消費者對第i種商品的消費支出。蘭州市近幾年的城市用水承受能力數(shù)據(jù)統(tǒng)計如下：表4.2 蘭州市2009-2

34、013年的城市用水承受能力數(shù)據(jù)統(tǒng)計表年份收入高低水費支出占可支配收入比用水需求收入彈性2009高0.009 0.46中0.010 0.44低0.011 0.302010高0.009 0.49中0.010 0.40低0.011 0.312011高0.009 0.50中0.011 0.41低0.010 0.352012高0.009 0.51中0.011 0.44低0.009 0.382013高0.008 0.52中0.011 0.46低0.010 0.39 現(xiàn)行的蘭州市城市用水單一制水價缺乏公平性，造成了類似“多用水多福利”的不合理現(xiàn)象，中高收入群體的實際用水需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于基本用水需求，而低收入群體

35、的用水需求還很緊張14。4.2基于ELES模型的水價變化對蘭州市城市用水量影響的實證分析考慮到不同階梯的水價模式和供求特點的異同，接下來本文將不同階梯用水看成不同的商品，將城市用水按用水量劃分為n個階梯，在第i階梯上的水價為，需水量為，。消費者在各個階梯上的用水以及其他商品滿足效用函數(shù)為：其中表示消費者總效用，表示邊際預(yù)算份額，表示商品i的價格，表示消費總支出，表示某種商品i的實際需求量，表示維持生活的商品i的基本需求量，是自來水階梯數(shù)和其他商品種類之和。求消費者效用最大化的函數(shù)如下：化簡得到：所以：由上可得人均年用水量：其中表示在階梯水價下的人均實際年用水量，表示人均年基本用水量，表示第i階

36、水價，表示人均年消費總支出，表示人均年基本消費支出，表示邊際消費傾向。由此計算出了在ELES模型下的人均年用水量、階梯水價和人均年消費總支出之間的關(guān)系。4.3基于模糊數(shù)學(xué)模型的蘭州市城市用水階梯式定價實證分析以下開始計算階梯水價確定值。蘭州市2013年水質(zhì)評價體系如下：表4.3 蘭州市2013年影響水質(zhì)因素數(shù)據(jù)統(tǒng)計表評價指標(biāo)高較高中較低低2013年實際數(shù)值水源綜合水質(zhì)指數(shù)123453.7人均水資源量（m3）15000380026001000400720人均GDP（元）981716497747950435163896248941人口密度（人/km2）10000500030002000100023

37、000數(shù)據(jù)來源：宜居城市研究室2013年甘肅各市GDP和人均GDP排名，搜狐焦點網(wǎng) 水資源價值指標(biāo)集U=水質(zhì)，人均水資源量，人均GDP，人口密度，評價集V=高，較高，中，較低，低，從U到V的一個模糊映射向量是V的模糊子集，標(biāo)志第i個指標(biāo)對于第j個評價的隸屬度，稱單指標(biāo)評價矩陣。隸屬函數(shù)一般可由一元線性半升（降）梯形分布函數(shù)確定，即：半升梯形：半降梯形：由上述函數(shù)可得各指標(biāo)評價向量為：由此可以得出水資源模糊綜合評價變換矩陣為：各因素相對重要性比較如下：表4.4 各因素重要性比較表人口密度人均GDP人均水資源量水質(zhì)人口密度（人/km）11/21/31/5人均GDP（元）211/21/3人均水資源量

38、（m）3211/2水質(zhì)5321表4.5 相對重要性標(biāo)度標(biāo)度定 義1i因素與j因素相同重要3i因素比j因素略重要5i因素比j因素較重要2為以上兩判斷之間中間狀態(tài)對應(yīng)的標(biāo)度值倒數(shù)若j因素與i因素比較，得到的判斷值為1/建立綜合評判矩陣:取矩陣每一行的乘積為，各評價指標(biāo)權(quán)重按以下方法計算：其中表示各評價指標(biāo)權(quán)重，。由以上計算分別求得各評價指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，從大到小排列從而得到模糊權(quán)向量：所以水資源模糊綜合評價值為：以下我們以居民生活用水為例來計算階梯水價。2013年蘭州市人均年可支配收入為21025元，人均年生活用水量為66噸，2013年蘭州市人均水費支出占可支配收入的比為1%，遠(yuǎn)低于2%的上限，考慮到

39、居民對水價的心理，合理的取值應(yīng)為（1%+2%）*0.5=1.5%。引入資源水價向量，資源水價在之間，表示資源水價的價格上限，可以通過社會對水價的最大承受能力來求得，再根據(jù)等差向量將其劃分就得到價格向量，因此根據(jù)就可以求出資源水價的具體值。由資源水價上限的計算公式可以得到資源水價上限為2.53（元/噸）。式中表示水費支出占可支配收入的比重，表示居民年可支配收入，表示年人均用水量，表示工程水價與環(huán)境水價之和。 對取等差可得水資源價格向量：所以合理資源水價：求得（元/噸）。根據(jù)甘肅省行業(yè)用水定額(修訂本)，蘭州市每人每月用水量標(biāo)準(zhǔn)為4.2噸，按第六次人口普查蘭州城鎮(zhèn)戶平均2.82人計算，每戶每月用水為4.2*2.82=11.8噸，平均每戶每月12噸用水基本滿足生活需要，故第一階水量可以定為12噸，即。2013年蘭州市人均實際月用水量約為6.8噸，平均每戶月用水量為19.3噸。從改善城市居民生活質(zhì)量等因素出發(fā)，在制定第二階水量時取19.3噸為平均值，則第二階水量為19.3*2-11.8=26.8噸，即可取。根據(jù)前面得出的資源水價(元/噸)，可以得出第二階水價為：得到（元/噸）。第三階水價的制定以懲罰浪費為出發(fā)點，所以在不主要考慮居民承受能力的前提下，可以取資源水價為最大值，同時根據(jù)蘭州市具體情況將環(huán)境水費即污水處理費提高到1元/噸，得到第三階水價為2.53+1.7