蔣 凡，田治威，馮昌信

（1.廣西生態(tài)工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 柳州 545004； 2.北京林業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100083）

水資源是人類生存與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可替代的基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性資源［1－2］。 由于水資源時(shí)空分布不均，各地獲取水資源所付出的成本不盡相同，且各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的差異導(dǎo)致不同水資源用戶之間具有不同的邊際收益，因此不同地區(qū)的供水方和用水戶之間進(jìn)行水資源交易非常必要［3］。 黃河流域人口增長(zhǎng)和城市化發(fā)展對(duì)水資源的需求不斷增加，導(dǎo)致水資源供需矛盾日益加?。?－5］。 因此，有必要通過(guò)“水銀行”交易模式對(duì)有限的黃河流域地表水資源進(jìn)行合理調(diào)配，而實(shí)行“水銀行”交易模式首先要解決的問(wèn)題是開(kāi)展水資源交易價(jià)值評(píng)估。

蔣凡等［6］于2021 年提出“水銀行”的交易機(jī)制：“水銀行”是借鑒商業(yè)銀行存－貸－融的經(jīng)營(yíng)模式，在政府宏觀調(diào)控下通過(guò)市場(chǎng)化運(yùn)作方式向水權(quán)出讓方購(gòu)買水權(quán)，再將歸集的水權(quán)出售給水權(quán)受讓方；在此過(guò)程中“水銀行”充當(dāng)了供水方與需水方交易的媒介，使流域水資源在總量控制的情況下，通過(guò)水權(quán)合理流轉(zhuǎn)將有限的地表水進(jìn)行合理調(diào)配。

1 黃河“水銀行”交易機(jī)制

本文將黃河水資源管理部門設(shè)定為“水銀行”；黃河源頭的果洛州、海南州、黃南州3 個(gè)地級(jí)市作為國(guó)家重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)，是“水銀行”的大客戶。 本文僅評(píng)估海東市、臨夏州等沿黃非國(guó)家重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)的36 個(gè)地級(jí)市與“水銀行”的交易價(jià)值：如果某地級(jí)市水資源匱乏，水資源消耗量（生態(tài)足跡）超過(guò)承載力，那么該地級(jí)市就需要向“水銀行”貸款，同時(shí)向“水銀行”支付貸款利息；如果某地級(jí)市水資源豐富，水資源承載力超過(guò)消耗量（生態(tài)足跡），那么該地級(jí)市就可以向“水銀行”存款，同時(shí)“水銀行”向該地級(jí)市支付存款利息。

2 黃河“水銀行”交易模式價(jià)值評(píng)估模型構(gòu)建

2.1 水資源利用價(jià)值評(píng)估模型

水資源的利用價(jià)值是指水資源維持人們生產(chǎn)和生活正常需求所表現(xiàn)出來(lái)的效用［7］，主要包括工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水、生活用水、水力發(fā)電、水力航運(yùn)、漁業(yè)等價(jià)值。 生產(chǎn)函數(shù)是在一定社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況下，某個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的最大產(chǎn)出與生產(chǎn)要素投入之間的關(guān)系，可用于從總量經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度來(lái)分析問(wèn)題［8］。 本研究從生產(chǎn)力的角度構(gòu)建包含全社會(huì)固定資產(chǎn)投資、城鎮(zhèn)就業(yè)人數(shù)、鄉(xiāng)村就業(yè)人數(shù)、水資源使用量等4 種投入要素的超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)，并計(jì)算沿黃各地級(jí)市的水資源邊際利用價(jià)值，再根據(jù)水資源使用量評(píng)估各地級(jí)市的水資源利用價(jià)值。

超越對(duì)數(shù)生產(chǎn)函數(shù)表達(dá)式為

式中：Y為國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（產(chǎn)出變量），萬(wàn)元；K為全社會(huì)固定資產(chǎn)投資，萬(wàn)元；L為城鎮(zhèn)就業(yè)人數(shù)，萬(wàn)人；X為鄉(xiāng)村就業(yè)人數(shù)，萬(wàn)人；W為水資源使用量，萬(wàn)m3；t為時(shí)間，a；β0、β1、…、β20均為模型待估參數(shù)；ε為殘差項(xiàng)，服從獨(dú)立正態(tài)分布。

單位水資源邊際利用價(jià)值計(jì)算公式為

水資源利用價(jià)值計(jì)算公式為

2.2 水資源承載力評(píng)估模型

水資源承載力是指某區(qū)域水資源可利用總量滿足該區(qū)域生產(chǎn)、生活、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的能力［9］。 水資源承載力與該區(qū)域的人口數(shù)量、資源稟賦、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等因素相關(guān)。 參考盧亞麗等［10］的研究成果，水資源承載力計(jì)算公式為

式中：ECw為區(qū)域水資源承載力；η為水資源產(chǎn)量因子；γ為水資源均衡因子，參考黃林楠等［11］的研究成果，取γ＝5.19；Q為該地區(qū)水資源總量，m3；pw為世界水資源平均生產(chǎn)能力，m3／hm2，參考黃林楠等［11］的研究結(jié)果，取pw＝3 140 m3／hm2。

將水資源產(chǎn)量因子設(shè)定為某區(qū)域水資源生產(chǎn)能力與世界水資源平均生產(chǎn)能力的比值［11］，計(jì)算公式為

式中：ν為區(qū)域單位面積產(chǎn)水量；νg為世界單位面積產(chǎn)水量。

2.3 水資源生態(tài)足跡評(píng)估模型

水資源生態(tài)足跡是指某區(qū)域滿足生產(chǎn)、生活、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的實(shí)際用水量［12］，其與區(qū)域人口數(shù)量、資源稟賦、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等密切相關(guān)。 參考黃林楠等［11］的研究成果，水資源生態(tài)足跡計(jì)算公式為

2000年，小布什在美國(guó)總統(tǒng)大選期間大罵《紐約時(shí)報(bào)》記者為“白癡”。他罵道：“真是白癡?！彪S即，小布什的競(jìng)選搭檔切尼附和說(shuō)：“沒(méi)錯(cuò)，而且是第一！”兩人都不知，當(dāng)時(shí)麥克風(fēng)沒(méi)關(guān)。

式中：EFw為水資源生態(tài)足跡。

2.4 水資源利用承載指數(shù)評(píng)估模型

水資源利用承載指數(shù)是指區(qū)域水資源承載力與水資源消耗量之差占水資源承載力的比例［13］，反映區(qū)域水資源稟賦與實(shí)際耗水量之間的關(guān)系。 參考盧新海等［14］的研究成果，水資源利用承載指數(shù)LIw計(jì)算公式為

LIw＝0 為該區(qū)域水資源消耗與水資源供給實(shí)現(xiàn)了平衡；LIw＞0 為該區(qū)域水資源出現(xiàn)盈余，值越大說(shuō)明水資源盈余越多；LIw＜0 為該區(qū)域水資源供給不能滿足生產(chǎn)、生活以及生態(tài)用水需求，絕對(duì)值越大說(shuō)明水資源超載越嚴(yán)重。

2.5 經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平評(píng)估模型

沿黃地級(jí)市在水資源開(kāi)發(fā)利用程度上存在差異［15］。 “水銀行”制定水資源利息時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮受益者的支付能力，對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平較高的地級(jí)市應(yīng)當(dāng)收取更高的水資源利息。

參考呂志賢等［16］的研究成果，選取沿黃地級(jí)市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平指數(shù)相關(guān)計(jì)算指標(biāo)。 首先，人均三次產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值在一定程度上反映產(chǎn)業(yè)對(duì)水資源的利用強(qiáng)度，根據(jù)36 個(gè)地級(jí)市城區(qū)與黃河干流的直線距離D，對(duì)這36 個(gè)地級(jí)市的人均工業(yè)總產(chǎn)值、人均建筑業(yè)總產(chǎn)值、人均第三產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整系數(shù)Fi取值標(biāo)準(zhǔn)為：1（D≤5 km）、0.9（5 km＜D≤10 km）、0.8（10 km＜D≤20 km）、0.7（20 km＜D≤30 km）、0.6（30 km＜D≤50 km）、0.5（50 km＜D≤80 km）、0.4（D＞80 km）；

其次，人口密度可反映區(qū)域生活排污強(qiáng)度。 因此，選取人均第一產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值、人均工業(yè)總產(chǎn)值、人均建筑業(yè)總產(chǎn)值、人均第三產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值、人口密度等5 個(gè)指標(biāo)，將36 個(gè)地級(jí)市各指標(biāo)值與相應(yīng)指標(biāo)值的平均值相除，得出相應(yīng)指標(biāo)比較系數(shù)；再根據(jù)這5 個(gè)指標(biāo)值的權(quán)重（經(jīng)咨詢相關(guān)專家，人均第一產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值、人均工業(yè)總產(chǎn)值、人均建筑業(yè)總產(chǎn)值、人均第三產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值、人口密度的權(quán)重分別取0.2、0.4、0.1、0.05、0.25），計(jì)算沿黃各地級(jí)市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平指數(shù)（B）。 計(jì)算公式為

式中：G為某地級(jí)市人均工業(yè)產(chǎn)值；g為某地級(jí)市人均工業(yè)原始產(chǎn)值；Fi為調(diào)整系數(shù)；J為某地級(jí)市人均建筑業(yè)產(chǎn)值；j為某地級(jí)市人均建筑業(yè)原始產(chǎn)值；S為某地級(jí)市人均第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值；s為某地級(jí)市人均第三產(chǎn)業(yè)原始產(chǎn)值；A為某地級(jí)市人均第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值；Yavg為沿黃各地級(jí)市人均第一產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的均值；Gavg為沿黃各地級(jí)市人均工業(yè)總產(chǎn)值的均值；Javg為沿黃各地級(jí)市人均建筑業(yè)總產(chǎn)值的均值；Savg為沿黃地級(jí)市人均第三產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值的均值；R為某地級(jí)市人口密度；Ravg為沿黃各地級(jí)市人口密度的均值。

2.6 “水銀行”存款（貸款）利息評(píng)估模型

根據(jù)水資源利用價(jià)值評(píng)估模型、水資源利用承載指數(shù)評(píng)估模型以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平評(píng)估模型，建立“水銀行”存款（貸款）利息評(píng)估模型：

式中：TECw為“水銀行”所獲得或支付的利息，億元；V為區(qū)域水資源利用價(jià)值，億元；r為在“水銀行”存款（貸款）利率，本文存款利率參照當(dāng)年年末中國(guó)人民銀行規(guī)定的6 個(gè)月定期存款基準(zhǔn)利率計(jì)算，貸款利率參照當(dāng)年年末中國(guó)人民銀行規(guī)定的6 個(gè)月至1 a 貸款基準(zhǔn)利率計(jì)算。

2.7 “水銀行”存款（貸款）利息占國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的比例計(jì)算

根據(jù)“水銀行”存款（貸款）利息評(píng)估模型，設(shè)定“水銀行”存款（貸款）利息占當(dāng)年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的比例計(jì)算公式：

式中：Pro為“水銀行”存款（貸款）利息占當(dāng)年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的比例；GDP當(dāng)年為區(qū)域當(dāng)年國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值，億元。

3 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究所涉及的沿黃各地級(jí)市相關(guān)年份GDP（按現(xiàn)價(jià)計(jì)算）、全社會(huì)固定資產(chǎn)投入（按現(xiàn)價(jià)計(jì)算）、城鎮(zhèn)就業(yè)人數(shù)、鄉(xiāng)村就業(yè)人數(shù)等數(shù)據(jù)來(lái)自相應(yīng)省（區(qū)）的統(tǒng)計(jì)年鑒；水資源使用量、水資源消耗量、產(chǎn)水量等數(shù)據(jù)來(lái)自相應(yīng)省（區(qū)）的水資源公報(bào)；相關(guān)年份存款（貸款）利率等數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)人民銀行網(wǎng)站。

4 研究結(jié)果與分析

4.1 沿黃各地級(jí)市水資源利用價(jià)值評(píng)估

參照式（1）用軟件Frontier 4.1 進(jìn)行回歸分析，然后利用式（2）計(jì)算得到沿黃各地級(jí)市2003—2012 年水資源的邊際利用價(jià)值。 評(píng)估結(jié)果顯示：臨夏州、中衛(wèi)市、吳忠市、運(yùn)城市和聊城市的部分年份水資源邊際利用價(jià)值為負(fù)值，這與鄧紅兵等［17］的研究結(jié)果相似。 理論上水資源邊際利用價(jià)值不可能為負(fù)值，因此本文將水資源邊際利用價(jià)值為負(fù)值的數(shù)據(jù)均作為0，計(jì)算該地級(jí)市相應(yīng)年份的水資源利用價(jià)值。 利用式（3）計(jì)算沿黃各地級(jí)市水資源利用價(jià)值，結(jié)果顯示：年水資源利用價(jià)值最大值為1 188.74 億元（2012 年，鄭州市）。

4.2 沿黃各地級(jí)市水資源承載力評(píng)估

首先利用式（5）計(jì)算沿黃各地級(jí)市的水資源產(chǎn)量因子，結(jié)果顯示：年水資源產(chǎn)量因子最大值為1.408（濟(jì)寧，2003 年），最小值為0.005（吳忠市，2005 年）?？傮w而言，黃河上游地級(jí)市水資源產(chǎn)量因子相對(duì)較低、中下游地級(jí)市水資源產(chǎn)量因子相對(duì)較高。 然后利用式（4）計(jì)算沿黃各地級(jí)市的水資源承載力，結(jié)果顯示：年水資源承載力最大值為46 089 km2（濟(jì)寧市，2003年），最小值為1 km2（吳忠市，2005 年）。 總體而言，黃河上游地級(jí)市水資源承載力相對(duì)較低、中下游地級(jí)市水資源承載力相對(duì)較高。

4.3 沿黃各地級(jí)市水資源生態(tài)足跡評(píng)估

利用式（6）計(jì)算沿黃各地級(jí)市的水資源生態(tài)足跡，結(jié)果顯示：?jiǎn)文晁Y源生態(tài)足跡最大值為43 024 km2（巴彥淖爾市，2011 年），最小值為1 603 km2（延安市，2003 年）。

4.4 沿黃各地級(jí)市水資源超載指數(shù)評(píng)估

利用式（7）計(jì)算沿黃各地級(jí)市的水資源承載指數(shù)，結(jié)果顯示：年水資源承載指數(shù)為正值的有三門峽市（2003—2005 年、2007 年、2008—2012 年）、洛 陽(yáng) 市（2003 年、2005 年、2010—2011 年）、濟(jì)寧市（2003 年、2005 年）、泰安市（2003—2005 年）、菏澤市（2003年）；2003—2012 年承載指數(shù)絕對(duì)值的均值在0.900 以上的地級(jí)市由大到小依次為吳忠市（0.999）、巴彥淖爾市（0.999）、中衛(wèi)市（0.998）、烏海市（0.997）、蘭州市（0.996）、銀川市（0.996）、白銀市（0.995）、石嘴山市（0.990）、包頭市（0.953）、鄂爾多斯市（0.936）、東營(yíng)市（0.904），且這些地級(jí)市水資源承載指數(shù)為負(fù)值，說(shuō)明水資源消耗嚴(yán)重超載。

4.5 沿黃各地級(jí)市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平指數(shù)評(píng)估

利用式（8）～式（11）計(jì)算沿黃各地級(jí)市的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平指數(shù)，結(jié)果顯示：2003—2012 年經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平指數(shù)最高的是3.012（東營(yíng)市，2003 年），最低的是0.235（忻州市，2005 年）。 總體而言，黃河上游地級(jí)市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平指數(shù)相對(duì)較低、中下游地級(jí)市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平指數(shù)相對(duì)較高。

4.6 沿黃各地級(jí)市從“水銀行”獲得（支付）的利息

利用式（12）計(jì)算沿黃地級(jí)市從“水銀行”所獲得（支付）的利息，結(jié)果見(jiàn)表1。 可知：年支付“水銀行”利息最多的為110.252 億元（鄭州市，2012 年），從“水銀行”獲得利息收入的地級(jí)市有三門峽市（2003—2005年、2007 年、2008—2011 年）、洛陽(yáng)市（2003 年、2005年、2010 年、2011 年）、濟(jì)寧市（2003 年、2005 年）、泰安市（2003—2005 年）、菏澤市（2003 年）。 2003—2012年“水銀行”從沿黃36 個(gè)地級(jí)市獲得的利息總收入呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)，分別為：61.558 億、102.047 億、154.226億、264.362 億、323.433 億、296.160 億、287.348 億、336.950億、444.263 億、470.038億元。 研究表明：區(qū)域水資源承載指數(shù)決定“水銀行”利息支付的方向，區(qū)域水資源承載指數(shù)若為負(fù)值，則應(yīng)向“水銀行”支付相應(yīng)的利息；區(qū)域水資源承載指數(shù)若為正值，則可從“水銀行”獲得相應(yīng)利息。 沿黃各地級(jí)市從“水銀行”獲得（支付）的利息多少與水資源利用價(jià)值、水資源承載力、水資源生態(tài)足跡、水資源利用承載指數(shù)、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平、“水銀行”存款（貸款）利息等因素相關(guān)。

表1 沿黃各地級(jí)市從“水銀行”獲得（支付）的利息 億元

4.7 沿黃各地級(jí)市每年從“水銀行”獲得（支付）利息占當(dāng)年國(guó)民生產(chǎn)總值的比例

利用式（13）計(jì)算沿黃各地級(jí)市每年從“水銀行”獲得（支付）利息占當(dāng)年國(guó)民生產(chǎn)總值比例，結(jié)果見(jiàn)表2。 可知：年支付利息占當(dāng)年國(guó)民生產(chǎn)總值比例最高的是3.499%（包頭市，2007 年）。

5 結(jié) 論

（1）通過(guò)借鑒商業(yè)銀行存－貸－融的經(jīng)營(yíng)模式，提出了“水銀行”交易模式的交易價(jià)值評(píng)估模型。 模型中的區(qū)域水資源承載指數(shù)決定“水銀行”利息支付的方向：區(qū)域水資源承載指數(shù)若為負(fù)值，應(yīng)向“水銀行”支付相應(yīng)的利息；區(qū)域水資源承載指數(shù)若為正值，可從“水銀行”獲得相應(yīng)利息。 因此，由區(qū)域水資源承載指數(shù)決定的“水銀行”利息支付方向與商業(yè)銀行存－貸－融的經(jīng)營(yíng)模式極為相似。

（2）構(gòu)建了較為科學(xué)的水資源交易價(jià)值評(píng)估方法。 由于充分考慮了水資源利用價(jià)值、水資源承載力、水資源生態(tài)足跡、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平、“存水”（“貸水”）利率等多個(gè)影響“水銀行”交易價(jià)值的因素，因此基于“水銀行”交易模式的水資源交易價(jià)值評(píng)估模型具有較強(qiáng)的科學(xué)性。

（3）構(gòu)建了具有可操作性的水資源交易價(jià)值評(píng)估方法。 根據(jù)構(gòu)建的基于“水銀行”交易模式的水資源交易價(jià)值評(píng)估方法，對(duì)沿黃36 個(gè)地級(jí)市的水資源交易價(jià)值進(jìn)行了評(píng)估。 結(jié)果表明：2003—2012 年“水銀行”從沿黃36 個(gè)地級(jí)市獲得的利息總收入呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)，分別為：61.558 億、102.047 億、154.226 億、264.362億、323.433 億、296.160 億、287.348 億、336.950 億、444.263 億、470.038 億元。 相關(guān)地級(jí)市支付給“水銀行”的利息占其國(guó)民生產(chǎn)總值的比例較小，說(shuō)明各地級(jí)市在“水銀行”利息支付方面的壓力較小，“水銀行”交易模式易于實(shí)施。