鄭志來
(鹽城師范學(xué)院 商學(xué)院,江蘇 鹽城 224051)
我國農(nóng)業(yè)用水面臨著兩大困境:一是工業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)、環(huán)境生態(tài)用水需求隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展不斷增長,而我國總用水量受制于水資源開發(fā)供給量局限逐漸趨于穩(wěn)定,用水主體之間的矛盾帶來農(nóng)業(yè)用水總量受限(如表1);二是我國農(nóng)業(yè)用水利用率不高,灌溉單位用水量偏高,水田達(dá)到每畝1500立方米,仍存在大水漫灌現(xiàn)象[1]。全國農(nóng)業(yè)用水利用率只有40%左右,而發(fā)達(dá)國家農(nóng)業(yè)用水利用率可達(dá)80%以上。針對農(nóng)業(yè)水資源利用等問題,2011年中央一號文件明確了農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)提高到0.55以上,突出加強(qiáng)農(nóng)田水利等薄弱環(huán)節(jié)建設(shè),并從土地出讓收益中提取10%用于農(nóng)田水利建設(shè)[2]。不難看出,既要保證農(nóng)業(yè)用水,又要保證經(jīng)濟(jì)增長,節(jié)水潛力只能來自于農(nóng)業(yè),這種節(jié)水還不是單純的農(nóng)業(yè)用水量減少,因?yàn)?8億畝耕地最低需求需要保障,而是農(nóng)業(yè)用水效率提高帶來的用水量節(jié)約。研究不同政策因素對農(nóng)業(yè)用水戶節(jié)水行為影響正是基于農(nóng)業(yè)用水量趨于穩(wěn)定和農(nóng)業(yè)水資源利用率不高背景下提出的。本文將著重研究農(nóng)業(yè)水價(jià)高低不同(交叉補(bǔ)貼)、水費(fèi)收取方式不同、有無水權(quán)水量限制、政府節(jié)水補(bǔ)貼方式、水權(quán)水量能否交易、農(nóng)業(yè)用水戶協(xié)會建立等因素對用水戶節(jié)水行為影響。
表1 2002—2011年全國用水總量和農(nóng)業(yè)用水量情況 單位:億立方米
本節(jié)重點(diǎn)研究農(nóng)業(yè)水價(jià)高低不同、水費(fèi)收取方式不同、有無水權(quán)水量限制、政府節(jié)水補(bǔ)貼方式、水權(quán)水量能否交易等因素對農(nóng)業(yè)用水戶節(jié)水行為影響。為了便于問題研究,以更好說明這些因素對農(nóng)業(yè)用水戶節(jié)水行為的影響,需要做一些基本假設(shè):
假設(shè)1:在沒有進(jìn)行節(jié)水措施時(shí)的供水損失量為G,當(dāng)用水戶進(jìn)行相應(yīng)規(guī)模節(jié)水資金投入而節(jié)約的水量為g。K為農(nóng)產(chǎn)品在生長過程中的需水量,不含G,則農(nóng)戶的水需求量X=K+G或者X=K+G-g。但是,在有水權(quán)水量制約下,該農(nóng)戶水需求量X在沒有水權(quán)交易時(shí),不得超過他自己擁有的水權(quán)水量X0。
假設(shè)2:節(jié)水資金投入額I與節(jié)水量g有函數(shù)關(guān)系:I=I(g)。節(jié)水投入與節(jié)水量滿足增函數(shù),即隨著節(jié)水投入增加節(jié)水量也不斷增加,只有超過某一值時(shí)節(jié)水投入增加量大于節(jié)水量增加量。
假設(shè)3:假定其他因素不對其水資源灌溉效益造成影響,農(nóng)產(chǎn)品水資源灌溉收益產(chǎn)量為Y,其生產(chǎn)函數(shù):Y=F(K,T),其中T為農(nóng)作物的灌溉面積。K的投入與農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量Y之間呈邊際收益遞減規(guī)律,農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格為常值P,不受農(nóng)產(chǎn)品市場供需影響。
假設(shè)4:農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)成本只考慮跟水資源相關(guān)的節(jié)水投入和水費(fèi),其他成本不對本模型分析造成影響,也不是本文研究內(nèi)容。因?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品收益也只考慮水資源灌溉收益,使得收益與成本相對稱。
假設(shè)5:農(nóng)業(yè)用水戶作為經(jīng)濟(jì)人,追求目標(biāo)是自身收益最大化,這里的自身收益就是用水獲取農(nóng)產(chǎn)品收益。
按農(nóng)產(chǎn)品單位耕作面積計(jì)收水費(fèi)在我國水資源管理實(shí)踐中大量存在,目前水資源相對豐富的大部分地區(qū)和水資源相對緊張的部分地區(qū)仍根據(jù)每位農(nóng)戶農(nóng)產(chǎn)品單位耕作面積計(jì)收水費(fèi)。即使部分地區(qū)配套了計(jì)量設(shè)施,由于老化、缺乏管理、人員技術(shù)配套等原因在實(shí)踐中也很難準(zhǔn)確計(jì)量[3]。單位灌溉面積水價(jià)為L,由于每個(gè)農(nóng)戶耕作單位面積T為定值,導(dǎo)致所交的水費(fèi)是一個(gè)定值(L·T)。在沒有水權(quán)水量限制下,農(nóng)業(yè)用水戶作為經(jīng)濟(jì)人來考慮,追求自身收益最大化,其凈收益為:
ω=P·Y-L·T-I(g)
(1)
對表達(dá)式(1)最優(yōu)化一階條件,通過對以k和g為自變量的ω函數(shù)分別求導(dǎo),不能得出:
dω/dg= -I′(g)=0
節(jié)水邊際成本等于水邊際價(jià)值,農(nóng)業(yè)用水戶在沒有水權(quán)水量限制下,水邊際價(jià)值一直利用到農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出最大時(shí),所以農(nóng)業(yè)用水戶不會進(jìn)行節(jié)水。
此時(shí)考慮政府或供水戶提高單位灌溉水價(jià)L,對用水戶節(jié)水效果有沒有影響。由于每位用水戶所交水費(fèi)是個(gè)定值,因此,農(nóng)業(yè)用水戶會一直利用其水資源到其邊際價(jià)值為0來提高農(nóng)產(chǎn)品Y產(chǎn)出,所以提高水價(jià)也不會起到節(jié)水作用。也就是說在沒有水權(quán)水量限制情形下,按照面積計(jì)收水費(fèi),水價(jià)是不起作用的。這只會增加用水戶負(fù)擔(dān),而且這種增加還沒有轉(zhuǎn)化成節(jié)水內(nèi)在動力[4]。
此時(shí)考慮政府或供水戶加大對農(nóng)業(yè)用水戶節(jié)水投入補(bǔ)貼,對用水戶節(jié)水效果有沒有影響。從農(nóng)業(yè)用水戶自身考慮,其水費(fèi)是其固定成本,節(jié)水補(bǔ)貼可以減少用水戶節(jié)水投入,但由于沒有水權(quán)水量限制,政府的節(jié)水投入補(bǔ)貼不會激發(fā)農(nóng)業(yè)用水戶節(jié)水投入。在實(shí)踐中這些補(bǔ)貼用水戶只能作為收益來處理,即使政府補(bǔ)貼幫助用水戶建立節(jié)水設(shè)施,用水戶也不具有內(nèi)在動力進(jìn)行節(jié)水投入。只要節(jié)水投入I(g)存在變動成本,其最優(yōu)化一階條件仍為0。用水戶自身不會增加節(jié)水投入,水資源利用到水邊際價(jià)值為0時(shí)。政府只有將補(bǔ)貼同用水戶節(jié)水量聯(lián)系起來,用水戶用節(jié)水量換取政府補(bǔ)貼,政府補(bǔ)貼用水戶收益抵消節(jié)水投入成本。
在表達(dá)式(1)基礎(chǔ)上,假設(shè)農(nóng)業(yè)用水戶存在水權(quán)水量限制,其中X0=K+G-g。此時(shí)農(nóng)業(yè)用水戶的拉格朗日函數(shù)為:
ω=P·Y-L·T-I(g)+λ(X0-K-G+g)
(2)
對表達(dá)式(2)最優(yōu)化一階條件,通過對以k和g為自變量的ω函數(shù)分別求導(dǎo),不難得出:
dω/dg=λ-I′(g)=0
λ*表示水資源在水權(quán)水量限制時(shí),配置實(shí)現(xiàn)了均衡、達(dá)到了最有效配置時(shí)的數(shù)值。
從中不難看出,有水權(quán)水量限制時(shí),農(nóng)業(yè)用水戶會進(jìn)行節(jié)水投入,一直到節(jié)水產(chǎn)生的邊際收益等于節(jié)水所耗費(fèi)的成本。用水戶節(jié)水動力來自于節(jié)水投入所帶來的節(jié)水量增加,彌補(bǔ)了其因不足水量損失的灌溉收益。當(dāng)然這種投入直到節(jié)水量增加帶來其灌溉收益增加值等于其節(jié)水投入增加值為止。
此時(shí)考慮政府或供水戶提高單位灌溉水價(jià)L,對用水戶節(jié)水效果有沒有影響。由于用水戶支出只受其灌溉面積影響,不受水量影響,所以每位用水戶所交水費(fèi)是個(gè)定值。農(nóng)業(yè)用水戶進(jìn)行節(jié)水動力來自于水權(quán)水量限制,而不是水價(jià)提高導(dǎo)致用水需求下降。也就是說在有水權(quán)水量限制情形下,按照面積計(jì)收水費(fèi),水價(jià)也是不起作用的。
此時(shí)考慮政府加大對農(nóng)業(yè)用水戶節(jié)水投入補(bǔ)貼,對用水戶節(jié)水效果有沒有影響。根據(jù)行為經(jīng)濟(jì)學(xué)理論,需對政府節(jié)水補(bǔ)貼與用水戶節(jié)水投入置于不同帳戶進(jìn)行評價(jià)。在有水權(quán)水量限制時(shí),政府補(bǔ)貼內(nèi)化成用水戶節(jié)水投入,此時(shí)節(jié)水量所耗的邊際費(fèi)用等于其農(nóng)作物需水增加所產(chǎn)生邊際價(jià)值的均衡點(diǎn)λ*值就會上移,從而節(jié)水量會增加[5]。因?yàn)槊總€(gè)農(nóng)業(yè)用水戶節(jié)水所耗費(fèi)的成本降低了,所以政府節(jié)水投入補(bǔ)貼會帶來用水戶節(jié)水量的增加。如果政府補(bǔ)貼方式?jīng)]有內(nèi)化成用水戶節(jié)水投入,反而變?yōu)橛盟畱糇约菏杖腩A(yù)算,則不會帶來λ*值上升。
目前在我國水資源相對匱乏的地區(qū),尤其是用水緊張的地區(qū),是按照每立方米水的價(jià)格(Lk)和耗水量征收水費(fèi)。在表達(dá)式(2)基礎(chǔ)上,分析按計(jì)量收費(fèi)對用水戶節(jié)水行為的影響。用水戶作為經(jīng)濟(jì)人來考慮,追求自身收益最大化,其拉格朗日函數(shù)為:
ω=P·Y-Lk(K+G-g)-I(g)+λ(X0-K-G+g)
(3)
對其表達(dá)式(3)最優(yōu)化一階條件,通過對以k和g為自變量的ω函數(shù)分別求導(dǎo),不難得出:
dω/dg=λ+Lk-I′(g)=0
λ*表示水資源在水權(quán)水量限制時(shí),配置實(shí)現(xiàn)了均衡、達(dá)到的最有效配置時(shí)的數(shù)值。
不難看出在有水權(quán)水量限制時(shí),水的邊際生產(chǎn)力和節(jié)水邊際費(fèi)用會同時(shí)上升到水價(jià)和水資源配置均衡點(diǎn),起到節(jié)水作用。
圖1 水價(jià)提高帶來的節(jié)水問題
在有條件地區(qū),建立農(nóng)業(yè)水權(quán)水量交易市場滿足農(nóng)業(yè)自身用水發(fā)展,也解決了工業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展帶來的缺水問題。水權(quán)水量市場建立主要是激勵(lì)用水戶通過進(jìn)行外部轉(zhuǎn)移獲取收益來節(jié)約用水,農(nóng)業(yè)用水戶交易的水量為其農(nóng)戶節(jié)約的水和水權(quán)水量大于需水量的多余水量。這里暫不考慮水權(quán)水量交易成本,并假設(shè)每個(gè)用水戶水權(quán)水量是平均分配的,水權(quán)水量交易價(jià)格為P外,則單個(gè)農(nóng)業(yè)用水戶凈收益最大化的拉格朗日函數(shù)為:
(4)
對表達(dá)式(4)最優(yōu)化一階條件,通過對以k和g為自變量的ω函數(shù)分別求導(dǎo),不難得出:
dω/dg=P外+Lk+λ-I′(g)=0
其中λ*表示水資源配置實(shí)現(xiàn)了均衡、達(dá)到的最有效配置時(shí)的數(shù)值。水利用的均衡條件為節(jié)水的邊際費(fèi)用等于其轉(zhuǎn)讓價(jià)格、收取水價(jià)和λ*三者之和時(shí)為止。除轉(zhuǎn)讓水價(jià)和收取水價(jià)外,水權(quán)水量限制也起到節(jié)水作用,用水戶節(jié)水投入均衡點(diǎn)λ*將上移。
正如圖2所示,在沒有水權(quán)水量限制時(shí),水的利用一直到水的邊際生產(chǎn)力為0時(shí),即圖中A點(diǎn),此時(shí)沒有節(jié)水投入;如果有水權(quán)水量限制,假如限制到圖中B點(diǎn),此時(shí),節(jié)水投入邊際效益曲線
就會向左移動。按照單位灌溉面積計(jì)收水費(fèi),就相當(dāng)于圖中的橫坐標(biāo),其為用水戶固定投入,其導(dǎo)數(shù)始終為0。如對其按計(jì)量收水費(fèi),隨著水價(jià)提高,其橫坐標(biāo)就會向上移動,就如圖中的Lk曲線,其對農(nóng)業(yè)用水戶節(jié)水投入具有作用,也會導(dǎo)致其節(jié)水投入邊際效益曲線向左移動,此時(shí)用水量就是圖中的C點(diǎn)。建立水權(quán)交易市場,水資源交易的一階導(dǎo)數(shù),其實(shí)就是水權(quán)轉(zhuǎn)讓價(jià)格,在水價(jià)不斷提高情況下,P外曲線上升也會帶來農(nóng)業(yè)用水戶節(jié)水投入邊際效益向左移動,此時(shí)用水量為圖中的D點(diǎn)。用水量由A點(diǎn)移動到D點(diǎn),水資源得到節(jié)約,其利用率得到提高。從中不難看出,按每立方米計(jì)收水費(fèi)、提高水價(jià)、政府交叉補(bǔ)貼、水權(quán)水量限制、水權(quán)市場建立對農(nóng)業(yè)用水戶節(jié)水投入具有內(nèi)在動力。
圖2 農(nóng)業(yè)用水戶計(jì)劃配置下的節(jié)水投入分析
前面分析農(nóng)業(yè)水價(jià)高低不同、水費(fèi)收取方式不同、有無水權(quán)水量限制、政府節(jié)水補(bǔ)貼方式、水權(quán)水量能否交易等因素對農(nóng)業(yè)用水戶節(jié)水行為影響。得出按計(jì)量收費(fèi),提高水價(jià)、政府交叉補(bǔ)貼、設(shè)置水權(quán)水量、建立水權(quán)交易市場等方式有助于農(nóng)業(yè)用水戶節(jié)水?,F(xiàn)在問題是,政策有效性不光取決于政策制定,更取決于政策執(zhí)行的過程管理。政府單方面管理在水費(fèi)收取、節(jié)水設(shè)施補(bǔ)貼、水權(quán)水量設(shè)置和交易上存在信息不對稱、管理監(jiān)督缺位、管理成本大等問題,導(dǎo)致很難進(jìn)行有效管理。農(nóng)業(yè)用水戶協(xié)會的建立確立了用水戶主體地位,激勵(lì)了用水戶參與管理的積極性。用水戶協(xié)會建立同政府相比具有信息、管理成本低的比較優(yōu)勢,有利于提高水費(fèi)征收率,使得水價(jià)提高、計(jì)量收費(fèi)方式得到執(zhí)行。在水權(quán)水量設(shè)置上,政府管理沒有確立用水戶主體地位,又存在信息不對稱、管理不到位,所以很難準(zhǔn)確設(shè)置每位用水戶水權(quán)水量。農(nóng)業(yè)用水戶協(xié)會利用用水戶協(xié)會成員同質(zhì)性以及成員之間的協(xié)同效應(yīng),有利于水權(quán)水量設(shè)置得到實(shí)施。在水權(quán)水量交易情況下,建立農(nóng)業(yè)用水戶協(xié)會一方面增加規(guī)模效應(yīng),另一方面提高用水戶整體議價(jià)能力,同時(shí)節(jié)約用水戶成員交易成本。更為關(guān)鍵的是農(nóng)業(yè)用水戶協(xié)會解決了農(nóng)業(yè)用水由于水權(quán)交易市場建立農(nóng)業(yè)用水過多轉(zhuǎn)移問題[6]。不難看出,農(nóng)業(yè)用水戶協(xié)會建立一方面是政府政策實(shí)施的管理主體,另一方面是水權(quán)交易市場建立的延續(xù)。下面進(jìn)一步分析農(nóng)業(yè)用水戶協(xié)會如何修正用水戶的節(jié)水行為。
設(shè)置水權(quán)水量、建立水權(quán)交易市場有利于水資源價(jià)值得到更高評價(jià),單個(gè)用水戶節(jié)水博弈行為之間會產(chǎn)生農(nóng)業(yè)水被過多轉(zhuǎn)移,從而對過多轉(zhuǎn)移地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展不利。這就需要農(nóng)業(yè)用水戶建立用水戶協(xié)會,對用水戶節(jié)水行為由非合作博弈轉(zhuǎn)為合作博弈。下面通過數(shù)學(xué)模型具體分析,為方便研究,做了如下假設(shè):
假設(shè)2:農(nóng)戶節(jié)水量主要是通過水權(quán)市場轉(zhuǎn)移到工業(yè)或其他產(chǎn)業(yè)中,農(nóng)業(yè)用水戶產(chǎn)生的節(jié)水量轉(zhuǎn)移能得到全部出清,所以過多水量轉(zhuǎn)移對本地區(qū)或農(nóng)業(yè)發(fā)展會產(chǎn)生不利影響;
假設(shè)3:設(shè)每個(gè)用水戶單位節(jié)水量產(chǎn)生效益為φ,且φ=φ(G),設(shè)Gmax為農(nóng)業(yè)用水戶產(chǎn)生的最大節(jié)水量。當(dāng)節(jié)水量較小時(shí),φ(G)>0;當(dāng)產(chǎn)生節(jié)水量超過農(nóng)業(yè)承載力Gmax時(shí),φ(G)=0。隨著節(jié)水量增加,每個(gè)用水戶產(chǎn)生單位節(jié)水量效益將遞減,用水戶產(chǎn)生單位節(jié)水量效益的變化率也將遞減,即
假設(shè)4:用水戶節(jié)水邊際成本為c,并按照其邊際成本節(jié)水,其成本函數(shù)為:Ci(gi)=cgi。
則用水戶i節(jié)水的利潤函數(shù)為:
ψi(gi)=giφ(G)-cgii=1,…,n
其最優(yōu)化的一階條件滿足:
(5)
將(5)表達(dá)式n個(gè)一階條件相加,可以得到:
nφ(G*)+G*φ′(G*)-nc=0
(6)
其納什均衡條件:
(7)
其二階條件,可以得出:
則不難得出:
(8)
這說明一個(gè)用水戶節(jié)水量隨著另外一個(gè)用水戶節(jié)水量增加而增加,證明了農(nóng)業(yè)用水戶之間農(nóng)業(yè)節(jié)水轉(zhuǎn)移是積極的,具有內(nèi)在動力。但過多節(jié)水轉(zhuǎn)移會對農(nóng)業(yè)自身發(fā)展不利,這就需要建立用水戶協(xié)會,利用用水戶協(xié)會成員之間長期性、同質(zhì)性和協(xié)同性等特點(diǎn),變非合作博弈為合作博弈來解決農(nóng)業(yè)用水過多轉(zhuǎn)移問題[7]。這就是把農(nóng)業(yè)用水戶行為看成是一個(gè)整體,統(tǒng)一由用水戶協(xié)會進(jìn)行配置。具體分析如下:
maxψ=Gφ(G)-Gc
上述表達(dá)式的最優(yōu)化一階條件:
G**φ′(G**)+φ′(G**)-c=0
(9)
對表達(dá)式(6)與(9)進(jìn)行分析,不難得出G*>G**。
因此,建立農(nóng)業(yè)用水戶協(xié)會后水權(quán)交易市場轉(zhuǎn)移水量低于沒有建立時(shí)的轉(zhuǎn)移水量,用水戶協(xié)會建立對用水戶過多水量轉(zhuǎn)移行為進(jìn)行修正,防止其他產(chǎn)業(yè)對農(nóng)業(yè)水資源過多擠占,尤其是在農(nóng)業(yè)用水收益偏低情況下,用水戶協(xié)會建立顯得更加重要[8]。
通過以上分析不難看出,各地施行計(jì)量收取水費(fèi),并提高水價(jià),能有效節(jié)約用水量。對農(nóng)業(yè)用水戶水權(quán)水量進(jìn)行限制,并建立水權(quán)水量交易市場有助于農(nóng)業(yè)用水戶節(jié)水行為。而農(nóng)業(yè)用水戶協(xié)會的建立有助于以上政策措施實(shí)施和日常監(jiān)督管理,并能修正農(nóng)業(yè)用水戶在水權(quán)市場建立起來時(shí)將水資源轉(zhuǎn)移到收益較高地方的行為。
各級政府應(yīng)加大農(nóng)村水利的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),在全國范圍內(nèi)盡快逐步推行計(jì)量費(fèi),并逐步提高農(nóng)業(yè)水價(jià),同時(shí)加大農(nóng)業(yè)政策交叉補(bǔ)貼減輕因水價(jià)上漲帶來的負(fù)擔(dān)增加,依實(shí)驗(yàn)經(jīng)濟(jì)學(xué)理論將其歸為農(nóng)戶不同賬戶才能起到節(jié)水作用。在有條件地方應(yīng)盡快設(shè)置農(nóng)業(yè)用水戶水權(quán)水量,并建立其水權(quán)交易市場。政府積極引導(dǎo)農(nóng)業(yè)用水戶協(xié)會建立,并提供政策、資金、技術(shù)、人力等方面支持。
參考文獻(xiàn):
[1] 楊永輝.農(nóng)業(yè)節(jié)水研究進(jìn)展及未來發(fā)展戰(zhàn)略[J].中國科學(xué)院院刊,2012,(4):455-461.
[2] 中共中央、國務(wù)院關(guān)于加快水利改革發(fā)展的決定[N/OL].( 2011-01-29).http:∥www.gov.cn/jrzg/2011-01/29/content_1795245.htm.
[3] 吳雪明.我國農(nóng)村水利建設(shè)與管護(hù)問題調(diào)研報(bào)告[J].中國農(nóng)村水利水電,2012,(11):160-163.
[4] 蘇 明.多受益戶小型農(nóng)村水利工程管理體制改革的法律思考[J].中國水利,2010,(3):49-51.
[5] 甘 琳.農(nóng)村水利基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)狀與融資模式偏好[J].改革,2009,(7):14-20.
[6] PAHL WOSTL C.The Implications of Complexity for Integrated Resources Management [J]. Environmental Modeling & Software, 2009,(5):561-569.
[7] RAMMEL C, STAGL S, WILFING H. Managing Complex Adaptive Systems: A Co-Evolutionary Perspective on Natural Resource Management [J]. Ecological Economics, 2011,(63):9-21.
[8] 袁汝華.農(nóng)業(yè)節(jié)水的經(jīng)濟(jì)學(xué)分析[J].開發(fā)研究,2006,(3):54-57.