王莉芳,陳春雪,熊 霆
城市居民用水階梯水價(jià)計(jì)量模型及應(yīng)用
王莉芳,陳春雪,熊 霆
(西北工業(yè)大學(xué)管理學(xué)院,西安 710129)
為了科學(xué)地制定城市居民用水定價(jià),以水價(jià)改革目的為指導(dǎo),根據(jù)城市居民用水定價(jià)原則,結(jié)合需求彈性相關(guān)理論,建立基于正態(tài)分布假設(shè)的城市居民用水階梯水價(jià)計(jì)量模型并給出模型的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)城市居民用水的不同階梯定價(jià)模式進(jìn)行評(píng)價(jià)。以北京市2004年水價(jià)聽(tīng)證會(huì)上提出的城市居民用水階梯水價(jià)方案為實(shí)例進(jìn)行研究,得出1∶3∶5的階梯水價(jià)是更優(yōu)的結(jié)果。進(jìn)而對(duì)其它階梯水價(jià)方案進(jìn)行了進(jìn)一步分析和論證,給出二級(jí)與三級(jí)階梯水價(jià)級(jí)差對(duì)實(shí)現(xiàn)水價(jià)改革目標(biāo)的不同作用,最后對(duì)城市居民用水定價(jià)提出相應(yīng)的對(duì)策與建議。
居民用水;階梯水價(jià);計(jì)量模型;正態(tài)分布
在過(guò)去的20年里,由于水資源的短缺與經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,中國(guó)面臨嚴(yán)重的供水短缺與水污染問(wèn)題[1]。嚴(yán)峻的水資源國(guó)情不僅制約我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展,而且會(huì)影響人民生活水平的不斷改善。因此,對(duì)水資源進(jìn)行有效的配置和保護(hù),緩解水資源的供需矛盾,實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用,成為當(dāng)前需要解決的問(wèn)題。由于歷史的原因和水資源行業(yè)的特殊性,我國(guó)城市水資源沿襲了計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的模式,在城市水資源管理中存在著水資源價(jià)格政策不合理,價(jià)格形成機(jī)制不完善等問(wèn)題。階梯式水價(jià)在節(jié)約用水、提高水資源利用和分配效率上具有重要的意義[2]。已經(jīng)有很多學(xué)者對(duì)階梯水價(jià)的定價(jià)模型進(jìn)行了大量研究,本文在前人研究的基礎(chǔ)上,建立城市居民用水階梯水價(jià)計(jì)量模型,對(duì)不同的階梯水價(jià)進(jìn)行評(píng)價(jià),對(duì)各級(jí)水價(jià)級(jí)差的作用進(jìn)行剖析,為制定更科學(xué)的城市居民用水階梯水價(jià)提供理論依據(jù)。
1.1 階梯水價(jià)計(jì)量模型的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)水價(jià)的制定一直由政府控制,過(guò)低的水價(jià)造成城市供水企業(yè)連年虧損,政府為維持城市供水的正常運(yùn)行,繼而也背上沉重的財(cái)政包袱[3]。而通過(guò)水價(jià)改革,可以保證供水企業(yè)的正常經(jīng)營(yíng)和擴(kuò)大再生產(chǎn),保證供水企業(yè)的利潤(rùn)。因此,我國(guó)城市水價(jià)改革的目的可以概括為節(jié)約用水、補(bǔ)償自來(lái)水企業(yè)的成本并使其收益盡可能合理。但由于城市居民供水具有公共必需品的特性,缺水會(huì)給人民生活帶來(lái)巨大的負(fù)面影響。在制定階梯式計(jì)量水價(jià)時(shí),必須充分考慮各類(lèi)用水情況的需水函數(shù),兼顧不同用戶(hù)的承受能力,穩(wěn)步有效地推進(jìn)水價(jià)改革[4]。
通過(guò)上述分析,確定城市居民用水水價(jià)計(jì)量模型的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為:
(1)民生保障,水價(jià)要在用戶(hù)的可接受范圍內(nèi),從而做到不影響居民正常生活。
(2)節(jié)約用水,盡可能地減少用水量,從而達(dá)到節(jié)約水資源的目的。
(3)自來(lái)水集團(tuán)利潤(rùn),價(jià)格調(diào)整可保證自來(lái)水集團(tuán)盈利,從而達(dá)到改變自來(lái)水集團(tuán)虧損運(yùn)轉(zhuǎn)局面的目的。
1.2 階梯水價(jià)計(jì)量模型的建立
假定用水量為x的用戶(hù)占總?cè)丝诘谋壤秊閒(x),它服從正態(tài)分布,即,用戶(hù)的用水量為,設(shè)居民戶(hù)數(shù)為m。
(1)若用戶(hù)的原用水量x∈[0,c2],水價(jià)由P1變?yōu)镻2,此部分用戶(hù)的用水總量Q1與水費(fèi)的支出E1分別為
其中e表示城市居民用水量的相對(duì)變化對(duì)城市居民用水水價(jià)相對(duì)變化的靈敏程度,即水價(jià)彈性指數(shù)。
(2)若用戶(hù)的原用水量x∈(c0,c1],水價(jià)由P1變?yōu)閗1P2,此時(shí)用戶(hù)用水需求量大于c0,此部分的用水量與用戶(hù)水費(fèi)支出分別為
(3)若用戶(hù)的原用水量x∈[c1,∞),水價(jià)由P1變?yōu)閗2P2,此時(shí)用戶(hù)用水需求量大于c1,此部分的用水量與用戶(hù)水費(fèi)支出分別為
因此,全體用戶(hù)的總用水量Q以及水費(fèi)支出總和E分別為Q=Q1+Q2+Q3;E=E1+E2+E3。人均水費(fèi)支出占可支配收入的比例R=
北京市是我國(guó)同時(shí)也是世界上嚴(yán)重缺水的大城市之一,水資源短缺已成為影響和制約首都社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素[5]。1999年至2007年北京市連續(xù)9年干旱,降水只有多年降水量的70%。2007年北京市人口已接近1 500萬(wàn),人均水資源量不足234 m3,僅為全國(guó)人均量的1/8,世界人均量的1/30,遠(yuǎn)低于聯(lián)合國(guó)劃定的人均1 000 m3的缺水下限,是水資源嚴(yán)重短缺的特大城市。2007年北京市供水總量為34.8億m3,人均216.6 m3,在全國(guó)范圍內(nèi)與各省市相比,僅高于天津的人均213.4 m3,屬于重度資源型缺水地區(qū)。因此,為了強(qiáng)化居民節(jié)水意識(shí),避免水資源浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用,及時(shí)地進(jìn)行水價(jià)改革,制定合理的水價(jià)是很有必要的。
2.1 北京市階梯水價(jià)計(jì)量模型參數(shù)的確定
北京市于2004年水價(jià)調(diào)整聽(tīng)證會(huì)上提出了階梯水價(jià)改革方案,設(shè)置了階梯水價(jià)級(jí)差,但一直沒(méi)有實(shí)施。本文希望通過(guò)對(duì)該方案進(jìn)行計(jì)量評(píng)價(jià),得到相應(yīng)的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù),為有關(guān)部門(mén)提供一定的參考價(jià)值。
根據(jù)2004年北京市水價(jià)調(diào)整聽(tīng)證會(huì)上的調(diào)整方案,模型中的參數(shù)的確定如下:
(1)調(diào)整前的水資源費(fèi)P1=2.9元/t;調(diào)整后的水資源費(fèi)P2=3.7元/t。
(2)模型μ值的確定。雖然由近幾年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得出北京市每戶(hù)平均人口為3人,但根據(jù)聽(tīng)證會(huì)上北京市自來(lái)水集團(tuán)的建議,按4口人家庭確定北京市基礎(chǔ)水量更符合北京市實(shí)際常住人口情況。按照居民人均月用水基礎(chǔ)水量3 t計(jì)算,平均每戶(hù)月用水量為12 t。所以北京市居民用水階梯水價(jià)模型的參數(shù)μ為12。
(3)模型σ值的確定。按照居民人均月用水基礎(chǔ)水量為3 t,查閱居民用水量相關(guān)資料,設(shè)定居民月用水量在1.5~4.5 t之間取值。按4口人家庭計(jì)算,北京市平均每戶(hù)月用水量取值范圍在6~18 t。依據(jù)正態(tài)分布函數(shù)的3 a準(zhǔn)則,我們可以估算出模型中的σ=2。
(4)按照聽(tīng)證會(huì)上提出的水價(jià)及水量級(jí)差可知,k1=2或3,k2=5,c0=12,c1=16,用戶(hù)數(shù)m按北京市2005年暨“十五”期間國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)的數(shù)據(jù)可知m=378.84萬(wàn)戶(hù),水價(jià)彈性指數(shù)e取全國(guó)平均值e=0.33,居民年均可支配收入為17 653元。
2.2 北京市階梯水價(jià)改革方案的評(píng)價(jià)
2.2.1 民生保障
對(duì)北京市階梯水價(jià)計(jì)量模型進(jìn)行求解,可得出不同階梯水價(jià)方案下人均水費(fèi)支出占可支配收入比例,見(jiàn)表1。據(jù)分析,水費(fèi)支出占居民家庭收入的1%時(shí),對(duì)居民心理影響不大[6]。由此可見(jiàn),1∶2∶5與1∶3∶5的水價(jià)級(jí)差方案均在居民的可接受范圍內(nèi)。
表1 北京市水價(jià)調(diào)整后居民水費(fèi)開(kāi)支情況Table 1 W ater expenditure of residents in Beijing after water price adjustment
2.2.2 節(jié)約用水
根據(jù)方案的計(jì)算結(jié)果,城市居民用水量變化情況如表2。從表可知,階梯水價(jià)的實(shí)施能夠有效的節(jié)約用水,相比2種階梯水價(jià)方案,水價(jià)級(jí)差為1∶3∶5的情況下,居民節(jié)約用水更為顯著。
表2 北京市水價(jià)調(diào)整后居民用水情況Table 2 W ater consum p tion of residents in Beijing after water price adjustment
2.2.3 自來(lái)水集團(tuán)的利潤(rùn)
根據(jù)自來(lái)水集團(tuán)利潤(rùn)的相關(guān)計(jì)算公式,并假設(shè)取水和供水過(guò)程所造成的水損失各占水損失總量的50%,因此自來(lái)水廠(chǎng)利潤(rùn)為
自來(lái)水廠(chǎng)年利潤(rùn)=年自來(lái)水銷(xiāo)售總量×平均價(jià)格×
(1-稅率)-年取水總量×平均水資源費(fèi)-
水價(jià)調(diào)整方案提交之前,北京市年居民用水價(jià)格為2.9元,包括了自來(lái)水成本1.37元、污水處理費(fèi)0.6元、上繳市財(cái)政的水資源費(fèi)0.6元和0.33元的稅費(fèi)。由此可求得稅率為=14.35%,與稅法規(guī)定稅率應(yīng)在13%左右基本穩(wěn)合。
根據(jù)該年自來(lái)水公司盈虧平衡即單位利潤(rùn)為0的條件,由當(dāng)年平均價(jià)格為3.01元,自來(lái)水成本1.37元,平均水資源費(fèi)0.81元,利用率s=78.97%,即損失率為21.03%,與我國(guó)自來(lái)水公司當(dāng)前平均損耗20%符合。因此,比例為1∶2∶5時(shí)自來(lái)水平均價(jià)格計(jì)算如式(8)所示。自來(lái)水集團(tuán)單位利潤(rùn)為0.735元,年利潤(rùn)約為8.2億元。
同樣可以求得當(dāng)比例為1∶3∶5時(shí),自來(lái)水平均價(jià)格為4.116元/t,自來(lái)水集團(tuán)單位利潤(rùn)為0.735元,年利潤(rùn)約為8.3億元。
若不考慮階梯水價(jià)時(shí),可求得自來(lái)水平均價(jià)格計(jì)算如式(9)所示。單位利潤(rùn)為0.436元,年利潤(rùn)約為4.9億元。
通過(guò)上述的求解,可得階梯水價(jià)方案與不采取階梯水價(jià)方案情況下自來(lái)水集團(tuán)利潤(rùn),見(jiàn)表3。由表3可知,階梯水價(jià)的采用使自來(lái)水集團(tuán)的利潤(rùn)提高了將近50%,說(shuō)明該階梯水價(jià)調(diào)整方案對(duì)自來(lái)水集團(tuán)的成本回收有非常大的促進(jìn)作用。
表3 北京市水價(jià)調(diào)整后自來(lái)水集團(tuán)利潤(rùn)情況Table 3 The profit of waterworks group after water price ad justment in Beijing
上述根據(jù)3個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)階梯水價(jià)方案與不實(shí)行階梯水價(jià)方案的比較結(jié)果顯示,進(jìn)行水價(jià)改革可以節(jié)約城市居民用水并使自來(lái)水集團(tuán)由虧轉(zhuǎn)盈,實(shí)行階梯市水價(jià)方案比不實(shí)行階梯水價(jià)方案的效果更為明顯。在1∶2∶5與1∶3∶5的階梯水價(jià)方案中,1∶3∶5的階梯水價(jià)方案效果最顯著。
2.3 北京市城市用水的其它階梯水價(jià)
取μ=12,σ=2,P2=3.7,c0=12,c1=16,對(duì)不同的k1,k2用計(jì)算機(jī)模擬求解得到用水量、水費(fèi)支出以及水費(fèi)支出占可支配收入比例R數(shù)據(jù),具體見(jiàn)表4。
本文通過(guò)建立基于正態(tài)分布假設(shè)的城市居民用水階梯水價(jià)計(jì)量模型,以水費(fèi)支出占可支配收入的比例、節(jié)約用水量、自來(lái)水集團(tuán)利潤(rùn)為階梯水價(jià)評(píng)價(jià)的3個(gè)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)不同階梯水價(jià)進(jìn)行評(píng)價(jià),并以北京市2004年水價(jià)聽(tīng)證會(huì)上提出的階梯水價(jià)方案為例進(jìn)行應(yīng)用研究。通過(guò)研究,得出以下結(jié)論:①實(shí)行階梯水價(jià),能夠在保證居民正常生活用水的基礎(chǔ)上,有效實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水,并能改變自來(lái)水集團(tuán)的虧損局面。②二級(jí)水價(jià)級(jí)差與三級(jí)水價(jià)級(jí)差對(duì)居民用水量影響力度較小,對(duì)自來(lái)水集團(tuán)利潤(rùn)影響力度較大。③相較三級(jí)水價(jià)級(jí)差而言,用水量與自來(lái)水集團(tuán)利潤(rùn)對(duì)二級(jí)級(jí)差反應(yīng)更為靈敏。
為達(dá)到水價(jià)改革的主要目的,并保證不影響居民的正常生活,現(xiàn)提出如下建議:①建議對(duì)城市水資源使用實(shí)行階梯水價(jià),緩解水資源短缺,促進(jìn)城市居民節(jié)約用水,保證供水企業(yè)正常經(jīng)營(yíng)和擴(kuò)大再生產(chǎn)用水。②根據(jù)二、三級(jí)水價(jià)級(jí)差的不同作用,恰當(dāng)調(diào)節(jié)第二級(jí)與第三級(jí)水價(jià)級(jí)差。第二級(jí)用水量具有用戶(hù)比較多、涉及面比較廣的特點(diǎn),水價(jià)級(jí)差不宜過(guò)高,同時(shí)又由于它的這個(gè)特點(diǎn),適當(dāng)?shù)募?jí)差存在,可以有效實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水。第三級(jí)水量主要是滿(mǎn)足特殊需要的用水,建議將第三級(jí)水價(jià)級(jí)差適當(dāng)調(diào)高,使自來(lái)水集團(tuán)的利潤(rùn)主要在第三級(jí)水價(jià)級(jí)差實(shí)現(xiàn)。③由于自來(lái)水集團(tuán)利潤(rùn)比居民用水量對(duì)二級(jí)與三級(jí)級(jí)差反應(yīng)更敏感,因此,在制定階梯水價(jià)時(shí),要特別注意城市居民的水費(fèi)支出占可支配收入的比重,兼顧不同用戶(hù)的承受能力,以免加重低收入居民的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
表4 模擬階梯水價(jià)計(jì)量表Table 4 Econometric table of simulating multistep water pricing
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(編輯:趙衛(wèi)兵)
An Econometric M odel of M ultistep Water Pricing for Urban Household Water Consumption and Its Application
WANG Li-fang,CHEN Chun-xue,XIONG Ting
(School of Management,Northwestern Polytechnical University,Xi’an 710129,China)
In line with the principles of urban water pricing and under the guideline ofwater price reform,this paper
applies the theory of demand elasticity to establish an econometric model ofmultistep water pricing for urban resi-dents based on normal distribution hypothesis,and further works out the evaluation criterion,which can be used to assess variousmultistep water pricingmodes so as to scientifically determine the price of urban household water con-sumption.Themultistep water pricing proposed at a public hearing on water price for Beijing residents in 2004 is taken as a case study,and the study shows that the price ratio of1∶3∶5 based on three grades ofwater consumption is better.Othermodes are further analyzed and concluded that the water price difference between the second and the third grade has different impacts on water price reform.Finally,correspondingmeasures and advices on urban water pricing are given.
household water consumption;multistep water price;econometric model;normal distribution
F062.1
A
1001-5485(2011)05-0005-04
2010-06-17
2010年西安市科技局軟科學(xué)基金項(xiàng)目(SF1013(3))
王莉芳(1965-),女,陜西洛川人,教授,博士,主要從事技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究,(電話(huà))13991121997(電子信箱)lifang@nwpu.edu.cn。
陳春雪(1985-),女,山東聊城人,碩士研究生,主要從事技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析研究,(電話(huà))15109279886(電子信箱)ccsw3@163.com。