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肥沃月灣(FC)地區(qū)的一些國家,例如約旦、伊拉克、敘利亞、黎巴嫩、以色列和巴勒斯坦地區(qū)(西岸和加沙地帶)缺水情況尤為嚴重。在FC地區(qū),有一半以上的國家,年人均可再生水資源的可利用總量在全球182個國家排名中位居后10%。人口增長、經(jīng)濟發(fā)展、生活水平提高、農(nóng)業(yè)用水增加以及降雨量減少,都會造成水資源短缺。
根據(jù)聯(lián)合國2003年發(fā)布的文件,水資源短缺制約著經(jīng)濟發(fā)展,影響城市工業(yè)發(fā)展,并可能影響環(huán)境。FC地區(qū)的用水分為三類,即市政消耗、工業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)(包括家畜)用水。隨著城市化和人們收入增加,人均市政用水需求量也在不斷增加。大部分決策者認為,水資源應優(yōu)先滿足人們的用水需求。
FC地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉用水約占水資源總量的66%;工業(yè)和生活用水總量約占34%,其中工業(yè)用水量占8%,生活用水量占26%。在干旱條件下,有效利用和合理分配水資源可以緩解缺水局面。實施水資源再分配策略,可以提高整體經(jīng)濟水平。水資源再分配對市政和工業(yè)部門有著重大影響,并有可能引起該地區(qū)GDP增長,為工業(yè)部門創(chuàng)造更多的就業(yè)機會。只需從農(nóng)業(yè)用水量中分配一小部分的水量,就有可能顯著提高其他部門的可利用水量,尤其是市政部門。FC地區(qū)開展尋求維持經(jīng)濟可持續(xù)增長和改善社會經(jīng)濟條件的方法,以對水資源的分配和管理及其所產(chǎn)生的變化進行研究。
由于水的屬性比較特殊,水資源配置與其他經(jīng)濟商品分配相比更為復雜。盡管已經(jīng)擁有許多配置工具,但分配起來仍存在一些困難。
邊際成本定價(MCP)以及基于用戶通過政府政策和水市場進行水資源配置,可以被用作水分配機制的例子。但是,目前仍沒有一個分配工具可以普遍適用于所有應用程序或情況。
邊際成本定價表示增加一個單位供水量時的成本和水價。當水的邊際價值等于邊際成本時,就可以實現(xiàn)經(jīng)濟效益,即水資源優(yōu)化配置。然而,水也存在稀缺價值,這一點并不總能反映在消費者支付的成本或邊際成本定價中。數(shù)量不同,水質(zhì)不同,水價也就不相同,邊際成本定價必須要反映這一事實(如區(qū)段定價)。水價是否可以作為一個合適的水資源配置工具,仍需要通過經(jīng)濟學家的廣泛討論和研究。
由于水所具有的公益特性,在水資源管理中通過政府政策進行分配是合理的,尤其適用于大型系統(tǒng)。公共分配水資源可以確保食品安全和公眾健康,加強監(jiān)督機制,例如制定一些減少水污染的法規(guī)。但公共分配同時又依賴于受影響的利益相關(guān)者的政治權(quán)利。
在公共分配情況下,用水的費用結(jié)構(gòu)通常不會建立激勵機制以鼓勵用戶節(jié)約用水和有效用水。絕大多數(shù)灌溉系統(tǒng),甚至許多生活供水系統(tǒng),只是按每公頃或家庭服務交納國定費率。對于這種類型的費用,用戶不僅沒有按照土地或家庭耗水量進行支付,而且提高水費還會引起不良影響,導致耗水量增加。因為人們覺得他們已經(jīng)支付了足夠多的費用,應該有權(quán)使用更多的水。一個經(jīng)常用于解決該問題的簡單方法是提高用水效率。
政府有可能無法有效分配和管理水資源。由于多個機構(gòu)控制著許多議程,公共分配可能無法實現(xiàn),這就有可能導致政府運營的灌溉系統(tǒng)績效不佳、公用市政供水系統(tǒng)發(fā)生泄漏、違規(guī)行為衍生以及限制工業(yè)用水的法規(guī)缺乏。
通過市場的力量對水資源進行分配,可以鼓勵用戶發(fā)現(xiàn)最有價值的途徑,實現(xiàn)緊缺水資源的有效利用。市場配置需要有明確定義的、可量化以及可轉(zhuǎn)讓的產(chǎn)權(quán)。其中,政府扮演著重要的角色,由政府實施監(jiān)控和調(diào)節(jié),并為市場的正常運轉(zhuǎn)提供法律支持。在市場中,一些用戶可能不具有競爭性,因此,市場配置有可能無法實現(xiàn)用水公平性。第三方(外部效應)和市場失控也會限制市場配置的有效性。例如,將農(nóng)業(yè)用水轉(zhuǎn)移到城市用水可能會減少回流,這可能對第三方造成影響,即農(nóng)業(yè)用水轉(zhuǎn)移到城市用水會影響農(nóng)民或生產(chǎn)者?;谑袌鰴C制的水資源配置,有可能需要得到某種形式的制度支持以管理外部效應。
基于用戶的配置較常用于小規(guī)模系統(tǒng)中,與公共分配相比靈活性更高。農(nóng)民管理的灌溉系統(tǒng)就是一個很好的證明。因為那些直接參與用水的,無論是農(nóng)業(yè)、工業(yè),還是家庭,都比政府更熟悉當?shù)氐臈l件,他們不需要依靠嚴格的計算公式來實施配置?;谟脩舻乃Y源配置,可能需要制度(政府)支持以鼓勵社會用水的最優(yōu)決策。
先前的文獻有大量關(guān)于FC地區(qū)水資源配置影響的研究實例,同時也有很多關(guān)于FC地區(qū)實施水資源再分配如何影響各部門整體生產(chǎn)力的研究實例,這些都可以為本文邊際效益規(guī)則的運用提供研究基礎。
目前,在不同的部門內(nèi)以及不同的部門之間,F(xiàn)C地區(qū)水資源再分配的邊際成本存在著很大的差異,因為農(nóng)業(yè)部門之間的灌溉收益有所不同,工業(yè)和市政部門的收益也存在差別。同樣1 m3的水,用于工業(yè)部門和服務部門所產(chǎn)生的收益至少是用于農(nóng)業(yè)部門的200倍以上。在FC地區(qū),實施水資源再分配可以提高用水的總收益,增加社會整體福利。
FC地區(qū)的家庭用水量的需求在不斷增長。隨著該地區(qū)各個國家日益發(fā)展的工業(yè)化,工業(yè)用水量的需求也在隨之增長。市政用水的邊際價值至少比農(nóng)業(yè)用水高出十幾倍。約旦農(nóng)業(yè)用水量減少5%,可使其市政用水份額提高近15%。將水資源重新分配于生活用水,會使家庭消費者獲益;同時,人均可利用水量每年可以增加150 m3。20 a之后,生活用水的凈現(xiàn)值可以達到69美元/m3。
在約旦重新分配農(nóng)業(yè)用水,起初是由于人們要應對供水減少及投資新技術(shù)的問題,會引起農(nóng)業(yè)部門財政收入的減少。在隨后的幾年內(nèi),財政收入將會加速上升,直至10 a后達到頂峰。在這些條件下,農(nóng)業(yè)用水仍然是有效益的,20 a之后的凈現(xiàn)值為2.6美元/m3。
將農(nóng)業(yè)用水重新分配到工業(yè)部門也將促進國家經(jīng)濟的發(fā)展。在20 a之后,凈現(xiàn)值為53美元/m3,折現(xiàn)率為15%。由于需要進行投資來尋找備用水源,所以要將第1 a農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的負收益記錄下來。
目前已有大量文獻,主要是經(jīng)濟學方面的,研究水資源短缺問題的解決方案。雖然這些文獻已經(jīng)對FC地區(qū)的水問題進行分類和描述,但對決策者而言,仍然缺少足夠的信息和數(shù)據(jù)。線性規(guī)劃模型、社會規(guī)劃分配、系統(tǒng)動力學模型、經(jīng)濟-工程優(yōu)化模型、安全開采概念、混合配額政策和數(shù)學模型,這些都只能解決問題的某些方面,并不能進一步整合成一個簡單、綜合、對決策者有用的方法。
水資源再分配需要考慮經(jīng)濟、文化、社會和政治之間的相互關(guān)系,因此,自然資源管理面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。此外,對水資源配置微觀和宏觀政策之間的相互作用進行探討的研究文獻比較缺乏。許多研究是致力于解決水資源配置問題,并尋找基于市場解決方案的約束解決方案。
文化、政治、經(jīng)濟和財政方面的約束,使FC地區(qū)的水資源配置與基于簡化模型的理論相比更加困難。以下是一些普遍公認的影響FC地區(qū)水資源配置的約束因素。
(1) 效率。通過競爭后水資源邊際價值達到相等時,即可得到效率。但在現(xiàn)實中,很難找到邊際價值,更不用說相等了。
(2) 轉(zhuǎn)化。將未經(jīng)處理的水轉(zhuǎn)化為處理過的水需要一個過程,例如,處理廢水使其應用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。轉(zhuǎn)化過程中會伴隨有水量損失,很少會保留原有的100%的水量。
(3) 不完整的信息。水價是效率原則的一個重要組成部分。在一些國家,信息缺乏會限制市場設定穩(wěn)定水價的能力。市場競爭的條件之一就是設定合理的水價,決策者必須能找到有關(guān)水價的信息和節(jié)約成本的創(chuàng)新方法。此外,他們還必須了解其他水利行業(yè)的盈利機會,不完整的信息將會誤導決策者。
(4) 制度。限制水資源有效配置的約束主要有兩類,即正規(guī)的約束(如規(guī)則、法律或憲法)和非正規(guī)的約束(如行為規(guī)范、慣例或自我規(guī)范行為)。例如,在FC地區(qū),缺乏政府監(jiān)管往往會導致第三方效應和外部效應。
(5) 財政。為了滿足未來的用水需求,需要加大對水資源開發(fā)基礎設施的投資力度。決策者需要考慮大規(guī)模投資所產(chǎn)生的財政影響。
(6) 資源過度開發(fā)。在FC地區(qū),存在著過度開發(fā)水資源的現(xiàn)象,如含水層過度利用可能對水質(zhì)造成影響。
在其他條件不變的情況下,在水資源利用過程中,當邊際效益(MB)相等時,即可以實現(xiàn)最佳分配。水資源邊際效益是一個生產(chǎn)要素,是增加一單位水所引起的總收益的增加。根據(jù)用戶所在地的效率價格,當用戶的邊際價值相等時,就可以實現(xiàn)水資源的有效配置。即新增單位水的邊際成本是用以生產(chǎn)所需水的額外的成本投入。在概念模型中,假設有2個用水戶A和B,當MBA=MBB時,即可獲得其經(jīng)濟效益。
圖1 2個用水戶A和B的概念再分配模型
在概念模型中,假設有2個用水戶A和B,一個固定可利用的水量Q和其他固定的因素如技術(shù)、水的成本和需求(如圖1所示)。當MBA 文章利用文獻綜述的研究方法,基于文獻中得到的結(jié)論假設水資源重新配置,最后簡單預測其對經(jīng)濟活動可能造成的影響。將農(nóng)業(yè)用水分配給其他用水戶的水價和邊際效益,可以從先前發(fā)表的文獻中搜集得到。用于實施該概念再分配模型的數(shù)據(jù)來源于先前的一些研究,根據(jù)文獻中的數(shù)據(jù)足以做出決策,同時實現(xiàn)從“科學到解決方案”這一跨越。水資源再分配的主要目標是提高經(jīng)濟效益,從而促進國家發(fā)展。文中主要考慮以下假設: (1) 年平均可利用水資源量是恒定的。假定水量(包括地表水和地下水)足夠多,并且是恒定的。實際上,未來20 a內(nèi)的水資源可利用量不可能是保持不變的,考慮到水資源再分配面臨的挑戰(zhàn),可以假設水資源可利用量保持不變。 (2) 用水技術(shù)和效率是恒定的。研究假設不存在任何技術(shù)或創(chuàng)新可以使供水問題得到緩解,并且假設生產(chǎn)率和效率水平保持不變。 (3) 人口日益增加。越來越多的人口將給可利用水資源量帶來額外壓力。根據(jù)聯(lián)合國2010年的文件,研究假定人口每年按3.1%的比率增加。 研究假定在未來20 a內(nèi)將占年平均用水總量1%的農(nóng)業(yè)用水重新進行分配,作為20 a后水資源再分配量總和的20%。改變農(nóng)業(yè)用水再分配水量將會導致GDP百分比發(fā)生變化,將農(nóng)業(yè)用水轉(zhuǎn)變到其他部門,在之前的文獻中經(jīng)常提到。例如,2002年,有研究表明,在中東地區(qū),相比農(nóng)業(yè)部門,同樣1 m3的水用于工業(yè)和服務行業(yè)能產(chǎn)生100倍以上的效益。在中東地區(qū)的農(nóng)業(yè)部門,每1 m3的水,每年大約平均能夠產(chǎn)生2美元左右的效益,0.4~9.89美元/m3不等。 2010年,位于FC地區(qū)的國家,其農(nóng)業(yè)用水量約占用水總量的66%,生活取水(市政)和工業(yè)用水量分別占26%和8%。 根據(jù)2009年聯(lián)合國糧食和農(nóng)業(yè)組織(糧農(nóng)組織)相關(guān)資料、2003年聯(lián)合國資料、2003年世界水資源開發(fā)報告(WWDR)、2007年世界銀行的資料以及2002年的相關(guān)研究,如果沒有水資源再分配計劃(沒有將平均用水總量的20%從農(nóng)業(yè)部門分配到其他行業(yè)),2030年農(nóng)業(yè)用水量將占水資源總量的59%,市政和工業(yè)用水量分別占32%和9%。按照水資源再分配計劃(將平均用水總量的20%從農(nóng)業(yè)部門分配到其他行業(yè)),農(nóng)業(yè)、市政和工業(yè)部門的用水總量將分別占46%、32%和22%。從農(nóng)業(yè)用水量中分配出來的20%的水量中,14%將用于工業(yè)部門,其余的6%將用于市政所需。 根據(jù)2009年聯(lián)合國糧農(nóng)組織相關(guān)資料、2003年聯(lián)合國資料、2003年世界水資源開發(fā)報告、2007年世界銀行的資料及2002年的相關(guān)研究,2010年,預計農(nóng)業(yè)用水的邊際效益為1.4美元/m3,市政用水的邊際效益為4美元/m3,工業(yè)用水的邊際效益為3.6美元/m3。如果不在各部門之間進行水資源再分配,2030年,農(nóng)業(yè)、市政和工業(yè)用水的邊際效益將分別為2.6美元/m3、2.9美元/m3和3.1美元/m3。只有當不同部門的邊際效益相等時,才能實現(xiàn)效率,即MB1=MB2=MB3,其中1、2和3分別代表農(nóng)業(yè)、市政和工業(yè)部門。 對2030年的邊際效益進行平均,可以估計得到當年每個用戶的邊際效益。在水資源再分配的情況下,農(nóng)業(yè)、市政和工業(yè)部門的邊際效益預計均為2.8美元/m3。 研究假定在水資源再分配的可行范圍內(nèi),GDP百分比和用水之間是保持不變的線性關(guān)系,生產(chǎn)率和效率都假定為常數(shù),各部門的GDP指標會隨著農(nóng)業(yè)用水的再分配發(fā)生變化。根據(jù)2009年聯(lián)合國糧農(nóng)組織相關(guān)資料、2003年聯(lián)合國資料、2003年世界水資源開發(fā)報告、2007年世界銀行的資料及2002年的相關(guān)研究,2010年,GDP的6%來自于農(nóng)業(yè),56%來自于生活(市政)用途,22%來自于工業(yè)用途。 如果不進行水資源再分配,2030年,農(nóng)業(yè)用水產(chǎn)生的GDP百分比仍將很低,約為5%。市政部門和工業(yè)部門產(chǎn)生的GDP百分比分別約為62%和25%。在進行水資源再分配情況下,2030年,農(nóng)業(yè)、市政和工業(yè)用水所產(chǎn)生的GDP百分比將分別為4%、64%和31%。 大量研究表明,采用水資源配置模型可以提高經(jīng)濟效益,完善水資源分配制度。然而,水資源配置建模還會面臨很多挑戰(zhàn),模型通常無法同時考慮經(jīng)濟、工程、政治、社會和環(huán)境約束。水模型已經(jīng)解決了一些約束條件,例如透明性、風險和不確定性、模型驗證和外部效應。本研究綜合考慮了水資源配置研究的多種因素,以更全面地考慮FC地區(qū)水資源再分配的影響。 (1) 經(jīng)濟效益是水資源配置模型的目標。大多數(shù)經(jīng)濟學家表示,以較高的邊際價值進行水資源再分配是一項艱巨的任務??紤]FC地區(qū)的水資源情況,有相當大的非邊際再分配機會。市場機制可以更有效地實現(xiàn)水資源可利用量的分配,但是每一個市場機制都有一套自己的先決條件。如果用水戶支付了全部邊際成本,水資源管理效率就可以得到顯著提高。 (2) 2030年,將農(nóng)業(yè)用水的20%分配給其他部門,將會提高國內(nèi)的生產(chǎn)總值,促進水資源的有效利用。任何類似規(guī)模的用水轉(zhuǎn)變(如15%或30%),都將引起國內(nèi)生產(chǎn)總值成比例地增加,并有可能緩解FC地區(qū)水資源短缺問題。將農(nóng)業(yè)用水重新分配到其他部門,將增加國內(nèi)的生產(chǎn)總值,在需要利用復雜的模型解決水問題之前,重新分配農(nóng)業(yè)用水可以促使經(jīng)濟發(fā)展,并且還有相當大的發(fā)展空間。 (3) 大量研究成果表明,水資源再分配有利于加快國家經(jīng)濟發(fā)展,文中并沒有規(guī)定一個具體的模型,而是鼓勵決策者關(guān)注水資源配置引起的增量變化。5.2 水的用途
5.3 邊際效益
5.4 國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)的變化
6 結(jié) 語