第17卷第2期河海大学学报(哲学社会科学版)2015笠主且DOI: 10. 3876/j. issn. 1671 北京市供水与用水政策的一般均衡分析一一基于水资源CGE模型何维达，陆平，邓佩(北京科技大学东凌经济管理学院，北京100083) 摘要:北京市严重缺水，地下水超量开采严重，对生态环境造成不利影响。为解决水短缺问题，构建北京市水资源一般均衡模型，比较研究北京市供水与用水政策对当地经济及水资源利用的影响。结果表明，南水北调工程调水有利于北京市经济发展;地下水保护政策有利于当地的水生态环境，但单独实施将对经济造成负向冲击;水价政策实施能够促使生产部门和居民节约用水，对整体经济的影响较小;调控政策组合将在北京市水资源、环境与经济协调发展方面发挥积极作用。关键词:水政策;供水与用水;可计算一般均衡模型(CGE);北京市中图分类号:TV213. 9 文献标志码:A文章编号:1671-4970(2015 )02 -0072 -05 北京市属于我国严重缺水城市，2013年人均水门经济的影响，在水价增加10%的冲击下，行业产资源占有量约为119旷，为我国人均水资源占有量出和销售量变化呈现不同的特点与变动趋势。技术的%。南水北调中线工程每年将为北京市调水创新政策主要体现在对水利基础设施和农业灌溉技约亿m3，按北京市2115万人口数(2013年术的提高上，李昌彦(4]建立了包含水资源要素、水末)计算，年人均新增水量不足50旷。随着南水北的生产与供应业及生产用水补贴的水资源CGE模调工程来水，北京市将逐年减少本地地下水开采量，型，比较了水价、生产用水补贴政策、科技创新政策以北京市年均地下水减采量5亿旷计算，北京市年对江西省经济的影响。刘红梅等(5]分析了影响农3人均增加水量将不足25m。由此可见，南水北调工业虚拟水贸易的因素。Uop等(6]比较分析了西班程调水能够在一定程度上缓解北京市水供需矛盾，牙加泰罗尼亚地区的供水与用水政策效应。但所产生的作用仍然有限。在解决北京市水短缺问水资源纳入一般均衡分析框架，通常采用以下题上，还需要进一步重视阶梯水价与差别水价等政方法:①将水资源作为生产要素引人生产函数。夏策所发挥的节水作用。军等(7]将水资源作为要素嵌入CGE模型，同时将水对供水与用水政策的研究主要集中于供水量变污染治理作为一个单独的部门处理，并在扩展的投动、水价、技术创新、虚拟水贸易等方面。刘金华入产出表中纳入了水资源、水污染治理部门与其他等(1]构架了水资源CGE模型，研究供水量变动对天部门之间的关系。Calzadilla等(8]在模型中区分了津市经济的影响，结果表明水资源对GDP的边际贡雨养农业和灌概农业，将土地资源分为草场、雨养农献率随着供水量的增加而减少。Xia等(2]采用CGE业用地、灌溉农业用地与灌溉水资源;②将水资源开模型分析了北京市水价上涨对地区生产总值和部门发和水环境部门作为一个经济部门纳入模型。如产出的影响，相比于水价变化，农业部门对水量变化Letsoalo等(9]将水资源作为生产部门纳人模型;③将更为敏感，高耗水产业(如造纸业、纺织业等)对水部门供水作为其产出的约束条件，相当于模型外挂价政策比较敏感，水价政策能促使这些产业采用更了一个水资源模块。王勇等[ω]将水资源供给作为有效的节水技术。邓群等(3]通过构建水资源CGE生产的约束条件，考查了不同水资源供给情景方案模型研究了北京市水价变动以及供水量变化对各部对张掖市部门产出、就业、GDP等宏观经济因素的收稿日期:2014-12 -17 基金项目:北京市社会科学基金重点项目(14JGA014);国家社会科学基金项目(14ZDA088)作者简介:何维达(1960一)，男，江西新余人，教授，博士，从事产业经济研究。.72.
影响。本文综合了前两种方法，一方面将水资源作+地表水为生产要素构成水要素账户，另一方面将水的生产+地下水去40}-+-再生水与供应业单独列出来形成一个经济部门，在此基础+南水北调+应急供水上将水资源要素区分为地表水、地下水、再生水和外gg言去去去gggz g 来调水。由于现实中的部分水资源未纳人经济核年算，这种设定更符合实际情况。在此基础上，对北京(a)供水结构市工程调水、地下水保护与阶梯水价等供用水政策+农业用水进行模拟，比较分析各供水与用水政策在解决北京+工业用水+生活用水市水资源供需矛盾问题中所起的作用，为相关决策告~..，.......环境用水提供参考和借鉴。gm去的言机o -N 言写言525写写一、北京市供用水变化趋势及政策现状年。)用水结构1.北京市供用水情况图12∞1-2012年北京市水供需结构变化趋势根据北京市历年水资源公报，1980-1990年，水开采，对农业生产超限额用水征收水资源费，农村北京市供水总量由42亿旷降至41亿旷，1990-低保家庭因征收农业用水水资源费增加的支出，可2000年，大致在40亿旷至43亿旷间波动。由民政部门通过提高低保标准等进行补偿。20122001-2012年，北京市年供水量在35亿旷左右波年《北京市节约用水办法》鼓励发展高效益节水型动。由此可知，虽部分年供水量有所波动，但总体上农业，限制耗水量大、效益低的农作物种植面积。仍处于下降趋势。北京市供用水结构变化趋势如图在工业与服务业水政策方面，{北京市节约用la所示，主要呈现如下特征:①地下水供给量占北水办法》规定了北京市实行行政区域和行业用水总京市总供水量比重最大，年平均值约为639毛，但呈量控制，按照生活用新水适度增长、环境用新水控制下降趋势，2012年该比重下降至511}毛;②地表水供增长与农业用新水负增长原则，根据区域功能定位给量占比也呈逐年下降趋势;③再生水供给量占比和行业可持续发展的要求，科学配置水资源，逐级分逐年增大，至2012年再生水供给量约占总供水量解用水总量指标;对已经超过用水总量指标的区域20% ;④北京市从外地调水量增加，至2012年南水或行业，不再增加用水指标。为限制高耗水行业发北调工程供水和应急供水共占总供水量169毛。展，北京市还实施了诸如产业用水效率准人制度等用水结构及其变化大体可按农业、工业、生活与政策，对各产业部门定期进行用水效率评估，并根据环境用水等方面进行分析。2001-2012年北京市用水情况制定技资项目指导和限制发展目录。用水结构变化如图lb所示，农业用水、工业用水占在居民用水政策方面，北京市采取阶梯水价，促总用水量比重进一步减少，而生活用水、环境用水占进节约生活用水。例如，2014年《关于北京市居民总用水量比重呈现增长趋势。农业用水持续性下降用水实行阶梯水价的通知》明确规定按年度用水量主要有以下原因:①北京市通过一系列政策引导农计算，将居民家庭全年用水量划分为3档，水价分档业向节水型发展，限制耗水量大、效益低的农作物种递增的阶梯水价政策。植;②鼓励改进农业灌溉技术;③随着城区扩张，部分农业用水转为非农业用水。工业用水持续性减少二、水资源CGE模型与北京市产业结构调整政策相关，在工业由劳动资1.模型设定本密集型向技术知识密集型转变过程中，工业用水CGE模型可分为澳大利亚式和美国式，建模技停止增长甚至出现下降。生活用水包括城镇生活用术及应用方向存在一定差异。澳大利亚式CGE模水和农村生活用水。城镇生活用水由居民用水和公型[11-12]采用线性化技术提高了模型求解速度，较适共用水(含服务业、餐饮业、货运邮电业及建筑业等合求解大规模模型，模型闭合程度较低，主要适用于用水)组成，农村生活用水除居民生活用水外还包政策模拟分析。美国式CGE模型通常采用水平变括牲畜用水。服务业发展、人口增长以及人均生活量方程，模型闭合程度较高，主要适用于经济理论检用水量提高，导致了生活用水持续性增加。验。本文以澳大利亚政策研究中心(CoPS)研发的2_北京市水政策现状单区域CGE模型为基础，构建北京市水资源CGE在农业水政策方面，北京市从2∞7年开始，强模型。模型主要包括生产投入决策、产出决策、投资调了利用价格机制促进节水型农业发展，减少地下.73.
决策、最终需求、市场出清、资本供给和资本形成、要素供给、闭合条件等模块。为了将水资源作为生产要素引人模型，对生产投人、要素供给和闭合条件等模块方程进行了调整。生产部门在给定的生产技术条件下，最小化生产成本，从而决定与产出水平相适应的投人数量及构成(图2)。假设产业i的产出数量为XITOT(i), 中间投入品为XLS(c，i)、初级要素为XIPRIM(i), 其他生产成本为XI0CT(i) ，Al表示技术系数，α1为Al的变化率。最顶层嵌套采用L忍，ee佣Ol叫nz数，生产部门的最优化方程可表达为:rXL S(c,i) Xl TOT( i). Al TOT( i) =min~ lAL S(c,i) , XlPRIM(i)旦旦旦iil(1)AIPRIM( i) ’AI0CT( i) J 将方程线性化，可得如下方程:xL s(c，i)一[αLs(c,i) +αltot( i) ] = xltot( i) 图2生产投入结构(2) 水资源可以在部门间流动。另一种设定部门间的水xlp巾n(i)一[αlprim(i) +αltot( i) ] = xlω(i) 资源相对价格是刚性的，外生设定，而水资源供给呈(3) 元限弹性，即在设定的水资源价格条件下，水资源供xlo叫i)一[α10叫i)+α1 tot ( i) ] = x 1t ot ( i ) 给数量内在地由需求数量决定。本文采取长期闭合(4) 条件，设定资本存量、实际工资为内生变量，水资源初级要素嵌套采用不变替代弹性(CES)生产函数，要素总供给量为外生变量。方程如下所示:2.数据准备XIPRIM(i) =CES f~lLAB_ O( i)旦旦旦fl研究数据主要来源于北京市投入产出表、《北lA1LAB_ O(i)’ AICAP(i)’ 京市统计年鉴(2014n以及北京市水资源公报。利旦旦旦豆1!1 WTR_ B(i~1 (5) 用北京市统计年鉴中的地区生产总值将投入产出表AILND( i) , Al WTR_ B( i) J 更新至2012年。水的生产与供应业主要包括自来其中，对水资源要素的线性化需求方程为:水供给商、污水处理厂等，它们的主要产出是水商xlwtr_ b(i) -αlwtr_ b(i) =xlprim(i) -σ1PRIM( i). 品，由于北京市投入产出表中缺乏农业灌溉用水供[plwtr_b(i) +α1 wtr _ b( i) -给及规模以下企业的水供给的相关数据，因此，需要plprim(i) ] (6) 将水资源作为一类生产要素引人技人产出表。首各产业部门的水资源要素技人来源于地表水、地下先，从2012年北京市水资源公报中获取水资源的供水、再生水与外来调水，采用不变替代生产函数需实物量;其次，按水的生产与供应业对其他部门的( CES)加总，WSR集合表示水供给来源集。方程如供给比例(供给服务业与最终消费的比例)，将服务下所示:业用水从生活用水中分离出来;再次，估算水资源要XIWTR_ B(i) = CES1XIWTR(i，的，bεWSRI(7) 素的影子价格[13-15]进而得出水资源要素价值量;线性化为如下方程:最后，将总的要素价值按比例分解为劳动要素、资本xlwtr(i,b) =xlwtr_ b(i) -σ1WTR( i). 要素以及水资源要素。模型中的生产函数与转换函[plwtr(i,b) -plwtr_ b(i) ] (8) 数的弹性取值参考了PRCGEM模型的参数取根据经济变量调整时间，在短期闭合条件中，通值[叫，北京市三次产业的水产出弹性值参考了秦昌常设定资本存量、实际工资为外生变量。然而，在保波[川估算结果。持收益率不变前提下，资本存量可以自由调整，总就3.模拟情景设定业水平一定，实际工资可以调整。可以假设水资源情景1是南水北调工程调水情景。根据南水北供给总量外生，部门的水资源相对价格内生，水资源调项目计划，调水主要用于满足工业用水、服务业用在部门间的配置由水资源相对价格决定，这意味着.74.
水与居民生活用水的需要。南水北调中线工程完成表2情景2所示，水资源供给量缩减将导致北京市后，平均每年将向北京市调水亿m3，减去基期各部门产出降低，对水利环境和公共设施管理业、农已有调水量亿m3，新增调水量占基期总供水量业、住宿和餐饮业的产出负向影响较大，分别为-21. 4%。因此，模拟情景设定为南水北调工程来水19. 7213毛、%与%。水利环境和公共设导致北京市总供水量较基期增加%。施管理业、邮政业与农业的用水量分别下降情景2是地下水保护政策情景。2001-201221. 6913奇、%与%。年，北京市年均水资源量约26亿旷。为保障供水3.水价政策模拟结果分析安全，不得不超采地下水。据监测，平原区地下水每从宏观角度，如表1情景3所示，北京市实施水年超采5亿至6亿m30随着南水北调工程来水，北价政策对真实地区生产总值存在负面冲击%, 京市将逐年减少本地地下水开采量。设定为减采地真实工资水平下降%，居民消费价格指数上升下水5亿m3，这相当于基期北京市总供水量的%。从部门经济角度，如表2情景3所示，水价%。政策将导致北京市水的生产与供应业的产出下降情景3是阶梯水价政策情景。根据北京市新出% ，而对其他部门的产出影响程度较小。该政台的阶梯水价政策，在非居民用水方面，水价由平均策缩减了其他部门对水商品的中间需求，以及居民每立方米约6元上涨至约8元，涨幅约为330毛。在等经济主体对水的最终需求，导致水的生产与供应居民用水方面，水价平均比基期(2012年)水价上涨业产出缩减，该部门将进一步减少对水资源要素的2513毛。水价政策模拟情景设定为居民用水水价较基引致需求，最终导致用水量下降%。期提高25%，非居民用水水价较基期提高33%，通4.政策组合模拟结果分析过调整水商品间接税来反映北京市水价政策调整。对南水北调工程调水、地下水保护和水价调整情景4为政策组合情景，综合了北京市工程调的政策组合进行模拟，在宏观经济效应方面，如表1水、地下水保护政策与阶梯水价政策。情景4所示，政策组合导致北京市真实地区生产总值增加毛，真实工资上升%，居民消费价三、实证结果分析格指数下降%。在部门经济效应方面，如表2l.工程调水政策模拟结果情景4所示，水利环境和公共设施管理业、农业、住宿和餐饮业的产出分别增加%、奋与工程调水将增加北京市的供水量，对北京市的%，水的生产和供应业产出减少奋，水利经济、社会、环境将产生积极影响。北京市供用水政环境和公共设施管理业、邮政业、农业用水量分别增策对宏观经济影响模拟结果见表1情景1，南水北加%、%与%，这基本反映了地下水调工程调水将导致北京市真实地区生产总值增加保护、工程调水与水价政策综合效应。% ，真实工资上升%，这主要是因为水资表l北京市供用水政策对宏观经济影响模拟结果%源要素供给增加，导致宏观经济产出成本下降，产出宏观指标情景1情景2情景3情景4数量增加，从而导致生产部门的劳动需求曲线向上真实地区生产总值 1. 22 移动。北京市供用水政策对部门产出及用水量影响真实工资水平 模拟结果见表2情景1，各部门产出均得到了增加，居民消费价格指数一 1. 30 其中，水利环境和公共设施管理业、住宿和餐饮业、本地商品流出 1. 12 本地商品流入 农业的产出量增加幅度较大，分别为%、%与%。水利环境和公共设施管理业、四、结论农业与邮政业用水量增加最多，分别为%、 %与%。通过构建北京市水资源一般均衡模型，模拟北2.地下水保护政策模拟结果京市供水与用水政策对当地经济及水资源利用的影地下水保护政策将减少北京市本地水资源供给响，得出以下结论:第一，工程调水有利于北京市经量，导致北京市水资源均衡价格上升。水资源均衡济发展，对水利环境和公共设施管理业、住宿和餐饮价格变动可以视为水资源潜在经济价格变动，模拟业、农业的发展促进作用较大;第二，地下水保护政结果反映了水资源供给数量减少导致其单位经济价策有利于当地的生态环境和水资源可持续利用，但值提高。从宏观角度看，如表1情景2所示，地下水对当地经济造成负向冲击;第三，水价政策实施能够保护政策将导致北京市真实地区生产总值降低减少生产部门和居民对水的需求，但对经济的整体% ，真实工资下降毛。从部门角度看，如影响较小，未来该政策还有进一步实施空间;第四，.75 .
表2北京市供用水政策对部门产出及用水量影晌模拟结果% 情景l情景2情景3情景4部门名称产出用水产出用水产出用水产出用水农业11. 87 工业2. 75 水的生产和供应业 21. 91 -3.ω -14. 15 -1. 33 建筑业3. 12 21. 27 交通运输及仓储业7. 17 o.∞ 邮政业 计算机服务和软件业 -1. 05 批发和零售业1. 07 -1. 02 住宿和餐饮业 8.∞ 金融业 房地产业 18. 76 1. 30 租赁和商务服务业 20. 15 研究与试验发展业 -11. 29 1. 25 综合技术服务业1. 86 -1. 69 。. 水利环境和公共设施管理业31. 52 -21. 69 居民服务和其他服务业 -3. 78 -11. 43 6. 13 教育业6. 83 21. 17 卫生社会保障和社会福利业 16. 75 -11. 21 1. 37 文化体育和娱乐业 o.∞ 公共管理和社会组织业 1. 21 政策组合将在北京市水资源、环境与经济协调发展demand versus supply water policies-A CGE analysis for Catalon a [1]. Water Policy, 2012,14(4) :694-708. 方面发挥积极作用。当前，生态文明与经济、政治、[ 7 ]夏军，黄浩.海河流域水污染及水资源短缺对经济发文化社会建设已成为全面建成小康社会任务的重要展的影响[JJ.资源科学，2仪>6，28(2):2-7. 组成部分，调整经济结构、改善生态环境成为我国政[ 8 J A, REHDANZ K, TOL R S. Water 府重要的政策目标，经济增长等总量目标被弱化。scarcity and the impact of improved irrigation 南水北调工程来水不仅对北京市经济带来积极作management: a computable general equilibrium analysis 用，而且能够弥补生态环境用水缺口，改善北京市水[J]. A伊culturalEconomics, 2011, 42(3) :305-323. 生态环境。因此，应高效利用南水北调来水，进一步[ 9 J四TSOALOA, BLIGNAUT J, WET T D, et al. Triple 完善用水许可制度并设定地下水使用总量目标，减dividends of water consumption charges in South Mrica 少地下水过度开采，逐步涵养回补地下水。与此同[ J]. Water Resources Research, 2ω7，43(5) :ω'3-603. 时，要不断完善水资源市场配置机制，发挥市场在水[ lOJ王勇，肖洪浪，任娟，等.基于CGE模型的张掖市水资源利用研究[J].干旱区研究，2∞8，25(1) :28-34. 资源配置中的决定性作用。[11] HORRIDGE M. ORANI-G: A aeneral equilibrium model 参考文献:of the Australian economy [ R J. Australia: Monash University. Centre of Policy Studies Centre Working [ 1 ]刘金华，倪红珍，汪党献，等.基于CGE模型的天津市Paper ，2'α)(). 水资源经济效果分析[J].中国水利水电科学研究院[ 12] WITTWER G. Economic mo。创d叫eli吨E学报，2012, 10(3): 192-198. CGE experience[ MJ. Springer pr陀es盹s，2012. [ 2 ] XIA J, DENG Q, SUN Y B. Integrated water and CGE [13 J刘秀丽，陈锡康，张红霞，等.水资源影子价格计算和model of the impacts of water policy on the Beijìn臣s预测模型研究[JJ.中国人口·资源与环境，2∞9，19 economy and output[ 1].中国人口·资源与环境:英文(2) :162-165. 版，2010，8(2):61-67. [14 J姚金海.论水权运营中市场起决定性作用的实现[JJ.[ 3 ]邓群，夏军，杨军，等.水资源经济政策CGE模型及在湖南财政经济学院学报，2014(6):137-142. 北京市的应用[1].地理科学进展，2008，27(3):141-[15J姜翔程，周迅，宋夏阳.我国城市水价定价方法研究151. 进展[1].河海大学学报:哲学社会科学版，2013, 15 [ 4 ]李昌彦，王慧敏，佟金萍，等.基于CGE模型的水资源(3) :51-55. 政策模拟分析:以江西省为例[J J. 资源科学，2014, [16 J郑玉散，樊明太.中国CGE模型及政策分析[MJ.北36( 1) : 84-93. 京:社会科学文献出版社，1999. [ 5 J刘红梅，李国军，王克强.中国农业虚拟水国际贸易[17 J秦昌波.中国环攘经济一般均衡分析系统及其应用影响因素研究:基于引力模型的分析[JJ.管理世界，[M].北京:科学出版社，(9) :76-87. [ 6 ] 11βP M, PONCE-ALIFONSO X. A never-ending debate: .76.
