农村饮水水价测算方法

'万方数据第25卷第6期2007年12月水电能源科学WaterResourcesandPowerV01．25No．6Dec．207文章编号：q000—7709(2007)06—0011—03农村饮水水价测算方法研究张龙云曹升乐(山东大学土建与水利学院，山东济南250061)摘要：针对农村饮水安全水价与城镇水价计算方法的本质区别，以山东省农村饮水安全为例，采用模糊数学理论对水资源价值进行了评价，并对山东省农村饮水安全水价进行了测算。分析结果表明，水价测算适合农村居民承受能力，为山东省农村饮水安全工程水价管理提供了依据。：关键词：农村饮水安全；水资源价值评价；水价测算中图分类号：F323．7；TV213．4文献标志码：A山东省是人口和农业大省，农村人口占全省总人口的75％以上，而水资源却较贫乏，水资源供需矛盾尖锐。全省水资源总量为306亿m3，仅占全国水资源总量的1．1％；人均占有水资源量为344m3，仅为全国人均占有量的1／6。在农村饮水安全建设中，要充分发挥水价的经济杠杆作用，使有限的水资源得到合理配置，因而对农村饮水安全水价的研究举足轻重。水价是一个综合性的概念，由资源水价、工程水价和环境水价三部分组成。资源水价是水价的核心，是决定水价的重要因素，由于受到水量、供水量、用水效益、缺水损失、社会经济发展水平和自然条件等因素的影响，不同用户使用不同量的水，其资源成本是不同的。水资源价值需根据各个区域或流域对水资源的需求和供给量确定，并随供求变化而不断地调整和变动。自20世纪30年代以来，水资源价值模型有以边际效用价值论为基础的影子价格模型、结合自然资源与环境的边际机会成本模型、以经济效益为依据的收益现值模型、以市场经济大环境为背景的供求定价模型和CGE模型等。尽管这些模型为解决水资源价值开拓了新的思路并在实践中得到应用，但都不同程度地存在各种问题，使应用受到了限制，尚不能适应水资源价值定量化需要。水资源价值的模糊数学模型具有综合性、实践性、动态性的特点[卜¨，而水资源价值系统是一个复杂且模糊的系统，处理此复杂系统，由于“不相容原理”的存在，运用常规数学方法难以揭示其规律，因此用模糊数学方法进行处理是适宜的。1山东省水资源价值综合评价针对山东省农村具体情况，依据代表性、独立性和简易性原则，选取水质、人均水资源量、人口密度以及人均GDP作为水资源价值综合评价影响因子。水资源价值评价结果分为高、较高、中等、较低、低五级向量。1．1水质评价农村供水水源地主要为地表水，采用供水水源地的水质检测结果乘以相应的权重作为水质的评价结果。全省17个主要城市的28处重点供水水源地水质监测结果为：水质优良9处，占评价总数的32．1％；水质良好16处，占评价总数的57．1％；水质尚好1处，占评价总数的3．6％；极严重污染2处，占评价总数的7。1％。根据各供水水源地的供水人口确定水质权重向量为(O0．2780．6460．0220．054)，可得山东省各地区供水水源地水质评价结果R1=(O0．1930．7970．0020．008)。1．2人均水资源量评价山东省人均水资源量为344m3。据国际标准将人均水资源量按大小顺序划分为五个等级，可得人均水资源量各等级评价标准见表1。采用降半梯形分布函数计算隶属度可得到人均水资源量评价结果R2=(10O)。收稿日期：2007—08—26，修回日期：2007—10-08作者简介：张龙云(1981一)，女，硕士研究生，研究方向为水文水资源，E—mail：aiai一011@mail．sdu．edu．cn通讯作者：曹升乐(1960-)，男，教授、博导，研究方向为水文水资源，E—mail：cao—s@sdu．edu．cn 万方数据·12·水电能源科学表12005年人均水资源量评价标准Tab．1Classificationstandardofthepercapitawateravailabilityassessmentin2005yearm3统计人均水资源量等级方法高较高中等较低低平均值5007501500250030001。3人均GDP评价山东省2005年人均GDP为20118元。据资料，2005年全国31个省、市、自治区(香港、澳门、台湾除外)入均GDP最高为上海52378元，最低为贵州4893元。以此为上下限等间隔划分为五个等级，得人均GDP各等级评价标准见表2。可求得人均GDP评价结果R。=(O00．2830．717O)。表22005年山东省人均GDP评价标准Tab．2ClassificationstandardofthepercapitaGDPassessmentofshandongprovincein2005year元1．4人口密度评价2005年山东省人口密度为591人／km2。据资料，2005年全国31个省、市、自治区人口密度最大为上海2603人／km2，最小为西藏2．21人／km2，以此为上下限等间隔划分为五个等级，得人1：3密度各等级评价标准见表3。可求得入口密度评价结果R。=(O00．9060．0940)。表32005年人口密度评价标准用Matlab编程计算得最大特征值和特征向量分别为：f．7I。；=4．0206IA=(0．35400．35400．16070．1313)故各评价因子的权重为：A=(0．35400．35400．16070．1313)一致性检验过程如下：f凹专(k。一仇)／(m一1)=0．00687iCR—CI／Ri=0．00687／0．9=0．0076<0．1符合一致性检验。1．6水资源价值综合评价向量将四个因子组成的评判矩阵尺与权重向量A复合得到水资源价值综合评价向量：V=AR一(0．3540．0680．4470．1280．003)1．7水资源价值评价等级采用相对级别特征值判定水资源价值等级为：三H一>：风l，(1)口=1式中，日为相对级别特征值；p为评价向量级别；“为相对隶属度。由式(4)计算山东省水资源价值评价等级为：H=1×0．354+2X0．068+3×0．447+4×0．128+5×O．003=2．4(2)，可见，山东省水资源价值隶属于第1～Ⅱ等级之间，偏向第Ⅱ等级，表明山东省社会经济发展快、水资源供需矛盾突出，水资源价值较高。Tab．3Classificationstandardofthepopulationdensit兰竺警sm竺二!坚堕竺!一A．一／km22山东省农村饮水安全水价测算2．1农村饮水安全资源水价测算故由R。、R。、R。、R。组成的山东省水资源价值⋯⋯一(1)农村饮水安全水资源价值价格向量的确综合评判矩阵为：定。确定水资源价格向量需确定价格向量的上限：R=2R1月2羁R40．79700．2830．9060．0020．00．7170．094087P=BE／C(3)式中，P为水资源价格上限，元／m3；B为最大水费I承受指数；昱为实际收入，元；c为人均年用水量，lL／人。1．5权重计算在水资源价值综合评价中，水质和水量居第一位，人均GDP和人口密度居第二位。结合山东省实况，根据各因子之间的相对重要性，用层次分析法确定各评价因子的权重。根据各影响因子之间的相对重要性，确定判断矩阵为：A==21l21l31／2,／311／21／31综合考虑农村经济发展水平及农村饮水安全现状，对山东省农村居民生活水费支出指数以3％作为可承受能力的最高上限值。据2004年水利部、卫生部制定的《农村饮用安全卫生水评价指标体系》的有关规定，水量不低于40"---60L／(人·d)为安全；不低于20"--40L／(人·d)为基本安全。山东省处于三类区，农村生活饮用水水量指标安全标准30L／(人·d)为基本安全，50L／(人·d)为安全。按照这一规定，对山东省农村居民生活人均用水量分别取30、50L／(人·d)两种情况计算，水资39lOmHm∞= 万方数据第25卷第6期张龙云等：农村饮水水价测算方法研究·13·源价格向量上限分别为：fP30=警=訾牒钏m9|P50=警=訾最筹i6．461_采用等差间隔将水资源价格上下限分为五个、等级，水资源价格向量分别为：fS30=(10．7698．0775．3852．692O)’【S5。=(6．4614．8463．2311．6150)(2)农村饮水安全水资源价格测算。将水资源价值综合评价向量y与水资源价格向量s进行复合，可得农村饮水安全水资源价格为：Ps=VS(4)人均生活用水量分别按照30、50I。／(人·d)计算时，可得2005年山东省农村居民生活用水水资源价格分别为：fPs。．=VS=7．11元／m3一川I凡。．=VS=4．27元／m32．2农村饮水安全工程水价和环境水价测算工程水价直接采用供水部门测算的饮水安全工程供水成本Pr=0．92元／m3进行计算。由于山东省的农村饮水安全工程建设尚处于初步阶段，故环境水价只考虑水质维护费用“]，水质维护的示意性成本取Pe=0．1元／m3。山东省农村饮水安全水价为：Pw=Ps+PP+PE=5．29～8．13元／m3由此可见，若按照山东省农村生活饮用水水量指标安全标准：30L／(人·d)为基本安全、50L／(人·d)为安全计算，2005年山东省农村居民生活用水水价平均值应在5．29～8．13元／m3之间。随着农村经济的发展，农村居民的生活日用水量远大于该标准，因而农村居民生活用水水价亦低于计算值。各地区可因地制宜，结合当地实况制定相应的水资源价格。2．3水价的可行性分析根据发展中国家水费承受能力的国际通用标准规定：水费支出占可支配收入的比例一般在3％以内为宜，则水费支出占可支配收入的比例为：f=(PwC)／E≤3％(5)．山东省农村饮水安全水费支出占可支配收入的比例≤3％：f量：三竺荃壁：Q量丕兰鱼墨I3930．6f=．<8．13×0．03×365l3930．6X100％=2．46％×100％=2．26％表明农村饮水水价约在5．29～8．13元／m3时，农村居民是有能力承担的。3结语a．水资源短缺严重制约着山东省经济和社会的可持续发展，在农村饮水安全工程建设中应制定合理并适合农村居民生活的水价，对水资源管理规范化，促进水资源节约，加快农村饮水安全建设步伐，实现农村饮水安全。b．对山东省水资源价值的分析计算结果，为山东省制定农村饮水安全水价提供了依据。c．政府在制订农村饮水安全水价时，应充分考虑农民的实际承受能力。，d．随着农村饮水安全工程的深入和进展需进一步考虑对环境的影响，制订并完善相应制度。参考文献：[13姜文来．水资源价值论[M]．北京：科学出版社，1998．。[2]胡岩，曹升乐，赵然杭，等．水资源价值模糊评判模型[J]．山东大学学报(工学版)，2003，33(3)：341—345[3]张龙云。曹升乐．物元理论在滨州市水资源价值评价中的应用研究[A]．高丹盈，左其亭．入水和谐理论与实践[c]．北京：中国水利水电出版社，2006．[4]倪红珍，王浩，阮本清，等．基于环境价值论的商品水定价[J]．水利学报，2003(10)：101-107ResearchonWaterPriceCalculationforRuralDrinkingWaterSafetyZHANGLongyunCAOShengle(SchoolofCivilEng．，ShandongUniv．，Jinan250061，China)Abstract：Themethodofwaterpricecalculationbetweenruraldrinkingwatersecurityandthatoftownhasessentialdifference．TakingtheruraldrinkingwatersecurityinShandongprovinceasauexample，fuzzymathematicstheoryisusedtOassessthevalueofwaterresourcesandcalculatedthewaterprice．Theanalyticalresultsshowthatwaterpricecalculationmethodissuitablefortheruraldwellers’supportcapability．ItprovidesthefoundationforwaterpricemanagementinruraldrinkingwatersecurityprojectofShandongprovince．Keywords：ruraldrinkingwatersafetyfwaterresourcesvalueassessment；waterpricecalculation'