河南省水资源利用演变及边际效益分析

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1、灌溉排水学报２０１５年９月第３４卷第９期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｒｒｉｇａｔｉｏｎａｎｄＤｒａｉｎａｇｅ文章编号：１６７２－３３１７（２０１５）０９－００２８－０５河南省水资源利用演变及边际效益分析吕素冰１，张亮１，王文川１，余玉敏２（１．华北水利水电大学，郑州４５００１１；２．信阳水文水资源勘测局，河南信阳４６４０００）摘要：从经济学角度考虑，水资源供需矛盾的加剧提高了水资源的利用效益。用水量决定用水效益，用水效益制约水量在产业间的分配。在分析河南省及各地市２００３—２０１３年用水演变的基础上，将水资

2、源作为生产要素之一，利用Ｃ－Ｄ函数计算河南省２００３—２０１３年农业、工业和生活用水边际效益。结果表明，河南省以生态用水量增长最为显著，各产业用水边际效益逐年递增，农业、工业、生活多年平均用水边际效益分别为２．３５、１３０．９６、９．５１元／ｍ３，工业用水边际效益高于农业和生活。河南省用水边际效益的增加与现行水价的偏低形成鲜明对比，计算结果对河南省水资源优化利用和水价改革具有一定的指导和参考意义。关键词：水资源利用；用水演变；生产函数；边际效益；水价中图分类号：ＴＶ２１３．９文献标志码：Ａｄｏｉ：１

3、０．１３５２２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｇｇｐｓ．２０１５．０９．００６吕素冰，张亮，王文川，等．河南省水资源利用演变及边际效益分析［Ｊ］．灌溉排水学报，２０１５，３４（９）：２８－３２．１研究背景现行水费低于边际价格是目前水资源浪费的原因之一，水资源的稀缺性加剧，通过政策调整水价也有上［１］升趋势。从经济学角度考虑，水资源短缺即是水的需求大于水的供给，解决方法无非是增加供给或减少需［２］求。某灌区水资源供给主要依赖于自然降水，多年平均补给量趋于稳定，生产生活的用水需求不断增加。多年来，解决水问题侧重于工程建

4、设和技术手段，但是，用水结构失衡、水资源管理不善也是形成或恶化水问题的重要原因。因此，如何调整用水结构，如何合理利用有限的水资源从而达到用水效益最优，如何利用经济杠杆调控水资源利用，是目前需要重点关注的问题。目前，投入产出模型、可计算一般均衡（ＣｏｍｐｕｔａｂｌｅＧｅｎｅｒａｌＥｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍ，ＣＧＥ）模型均被用来计算水资［３－７］源经济效益，兹利用水资源的经济属性和社会属性，将水资源作为生产要素纳入市场经济体制，以求得符合经济发展规律的水资源优化配置方式。在多种生产函数中，Ｃｏｂｂ－Ｄａｕｇ

5、ｌａｓ生产函数（以下简称Ｃ－Ｄ函数）因其经济意义明确、计算简单而得到广泛应用。分析河南省２００３—２０１３年水资源利用演化过程，并计算河南省农业、工业、生活用水边际效益，且与现行水价比较分析，最终为河南省水资源优化利用以及水价改革提供理论参考。２研究方法１９２７年，美国经济学家保罗·道格拉斯（ＰａｕｌＤｏｕｇｌａｓ）和数学家查尔斯·柯布（ＣｈａｒｌｅｓＣｏｂｂ），发现产出与雇佣劳动、固定资产之间具有如下的函数关系：α１－α，０≤α≤１，（１）Ｙ＝ＡＫＬ式中：Ｙ为国民收入；Ａ为技术水平；Ｋ为资本；Ｌ为

6、劳动；α、１－α分别为资本和劳动对国民收入的贡献率［８］（即国民收入中的资本份额和劳动份额）。这是Ｃ－Ｄ函数的初始形式。收稿日期：２０１５－０３－１２基金项目：华北水利水电大学青年科技创新人才计划项目（７０４５５）；国家自然科学基金项目（５１３７９０７８）；河南省高等学校青年骨干教师资助计划项目（２０１２ＧＧＪＳ－０９９）；河南省高校科技创新人才支持计划项目（１３ＨＡＳＴＩＴ０３４）作者简介：吕素冰（１９８４－），女。讲师，博士，主要从事洪水资源利用、水资源效益核算研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｖｓｕｂｉｎ

7、ｇ２００６＠１２６．ｃｏｍ２８［９］１９４２年，首届诺贝尔经济学奖获得者简·丁伯根（ＪａｎＴｉｎｂｅｒｇａｎ）对Ｃ－Ｄ函数做了重大改进，将Ａ变换为动态变量的形式Ａｔ，Ｃ－Ｄ函数改写为：αβ，（２）Ｙ＝ＡｔＬＫ式中：α为资本弹性系数，表示当生产资本增加１％时产出平均增长α％；β系数为劳动弹性，表示当投入生产的劳动力增加１％时产出平均增长β％。水是生产生活不可或缺的生产要素，随着水资源稀缺性的加剧，水资源效益也逐步突显，尤其是现行水价偏低忽视了水资源的有效管理和优化利用。因此，需要把水资源投入市场经济体

8、制，作为自变量纳入Ｃ－Ｄ函数，利用用水弹性求出水资源的边际效益：αβγ，（３）Ｙ＝ＡｔＬＫＷ式中：Ｙ为总产值（亿元）；Ｌ为从业人员（万人）；Ｋ为固定资产投资（亿元）；Ｗ为用水量（亿ｍ３）；α为资本弹性系数；β为劳动弹性系数；γ为用水弹性系数。将式（３）对数线性化，其中ｌｎＡｔ、α、β和γ为待估参数：ｌｎＹ＝ｌｎＡｔ＋αｌｎＬ＋βｌｎＫ＋γｌｎＷ，（４）对式（４）求关于的Ｗ偏导数，有：Ｙ＝ＡｔＬαＫβγＷγ－１＝Ｙ·γ，（５）ＷＷ即：Ｙ＝γ·Ｙ，（６）ＷＷ式中：