供水水價(jià)策略與節(jié)水策略互相影響研究

李 輝

(葫蘆島平山供水有限責(zé)任公司，遼寧 葫蘆島 125000)

水價(jià)作為一種重要的經(jīng)濟(jì)杠桿在調(diào)節(jié)水資源配置中發(fā)揮著巨大作用，為促進(jìn)企業(yè)節(jié)約用水和控制企業(yè)用水成本制定合理的水價(jià)政策，是提高用水效率的重要措施。當(dāng)前，我國存在用水效率低、水資源浪費(fèi)嚴(yán)重等突出問題，有學(xué)者認(rèn)為水價(jià)太低是引起這種現(xiàn)象的主要原因，為提高用水效率和促進(jìn)企業(yè)節(jié)約用水建議采取提高水價(jià)的措施。然而，有些供水企業(yè)和地方政府未提高水價(jià)，例如，近幾年天津、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古等地區(qū)的經(jīng)營服務(wù)業(yè)和工業(yè)水價(jià)不斷降低(圖1)。在用水效率較低、水資源短缺的背景下許多供水企業(yè)和地方政府選擇了降低水價(jià)，而未制定提高水價(jià)的政策值得深入研究[1-6]。

針對以上問題從博弈論的角度分析，用水企業(yè)的節(jié)水策略與供水企業(yè)的水價(jià)策略間存在作用關(guān)系(圖2)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：其一，我國水價(jià)主要由各級政府批準(zhǔn)及財(cái)政、價(jià)格、各級水行政主管部門、供水企業(yè)等部門共同協(xié)商決定，供水企業(yè)要綜合考慮公共收益及自身收益合理制定水價(jià)，且用水企業(yè)的用水成本、節(jié)水策略直接受到水價(jià)策略的影響。其二，在制定節(jié)水策略時(shí)各地用水企業(yè)主要側(cè)重于自身收益情況，同時(shí)用水企業(yè)節(jié)水不僅可為社會帶來環(huán)境、社會效益等公共福利，而且可在一定程度上降低自身用水成本，因此供水企業(yè)的水價(jià)決策又受到用水企業(yè)的節(jié)水策略影響。

圖2 節(jié)水策略與水價(jià)策略的關(guān)系

總體而言，用水企業(yè)的節(jié)水策略與供水企業(yè)的水價(jià)策略存在相互博弈、互相作用的關(guān)系；用水企業(yè)與供水企業(yè)不能一次達(dá)到最優(yōu)，而是雙方進(jìn)行有限理性的不斷學(xué)習(xí)、數(shù)次博弈、多次調(diào)整策略，最終實(shí)現(xiàn)自身收益最大化。因此，用水企業(yè)與供水企業(yè)間的相互博弈演化為近年來部分地區(qū)持續(xù)低水價(jià)策略的主要原因。鑒于此，本文從演化博弈的角度建立用水企業(yè)、供水企業(yè)與政府水務(wù)部門之間的博弈模型，通過分析選擇低水價(jià)策略的原因，對水價(jià)商議博弈中低水價(jià)產(chǎn)生的詳細(xì)過程利用不完全信息動(dòng)態(tài)博弈的方法進(jìn)行分析，可為未來各地區(qū)建立節(jié)水型社會和理解某些地區(qū)實(shí)行低水價(jià)提供依據(jù)。

1 基本假設(shè)與建模

采用耗水系數(shù)α衡量企業(yè)的節(jié)水行為，即利用減少單位產(chǎn)出耗水量反映用水企業(yè)的節(jié)水情況。用水企業(yè)是否采用節(jié)水技術(shù)的根本依據(jù)為節(jié)水成本和水價(jià)情況，選用耗水系數(shù)α1、α2代表不節(jié)水與節(jié)水生產(chǎn)策略，且滿足條件α1>α2；供水企業(yè)的高水價(jià)和低水價(jià)策略利用P2、P1反映，且符合要求P2>P1。為了確保博弈模型不偏離現(xiàn)實(shí)且運(yùn)算簡便，作出如下基本假設(shè)：

假設(shè)一：社會收益與企業(yè)收益之和最大化，企業(yè)收益最大化為供水企業(yè)和用水企業(yè)追求的根本目標(biāo)。

假設(shè)二：設(shè)定基準(zhǔn)線為低水價(jià)、不節(jié)水策略組合，減少用水量能夠取得社會收益為正，g(ΔW)表示收益函數(shù)，其中ΔW=W1-W2，g(ΔW)的基本特征是線性遞增。并且滿足g(ΔW=0)=0；用水企業(yè)投入節(jié)水成本f(Δα)為衡量節(jié)水技術(shù)進(jìn)步的重要參數(shù)，其中Δα=α1-α2。在f′>0代表投入成本和節(jié)水技術(shù)不斷增大，若f″>0則代表邊際成本呈不斷增大的趨勢；在基準(zhǔn)線為低水價(jià)、不節(jié)水的條件下，即f(Δα=0)=0。

假設(shè)三：區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展在用水成本上升和供水企業(yè)提高水價(jià)的情況下將會受到一定的沖擊，從而使得經(jīng)濟(jì)總量有所下降，所以假設(shè)社會經(jīng)濟(jì)在水價(jià)提高的情況下產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)損失為L(ΔP)，其中ΔP=P2-P1。若L′>0，則產(chǎn)生的沖擊影響隨水價(jià)的提高而增大；若L″<0，則代表邊際效應(yīng)呈現(xiàn)出不斷減少的趨勢。

假設(shè)四：除節(jié)水投入成本與用水成本外，用水企業(yè)是否采取節(jié)水技術(shù)所需的其他要素成本C保持不變。

假設(shè)五：用水企業(yè)采用節(jié)水策略與不節(jié)水策略的概率為(1-x)、x，且滿足0≤x≤1；供水企業(yè)采用高水價(jià)策略與低水價(jià)策略的概率為(1-y)、y，且滿足0≤y≤1。

根據(jù)以上基本假設(shè)，對不同策略組合下供水企業(yè)與用水企業(yè)的效益計(jì)算確定。設(shè)高水價(jià)節(jié)水、高水價(jià)不節(jié)水、低水價(jià)節(jié)水、低水價(jià)不節(jié)水狀態(tài)下的用水量為W4=α2Y2、W3=α1Y2、W2=α2Y1、W1=α1Y1，因Y1>Y2、α1>α2，則有W1>W2>W4，W1>W3>W4，具體如表1。

表1 供水企業(yè)與用水企業(yè)用水量

(1)

(2)

式中：Y1為低水價(jià)生產(chǎn)產(chǎn)品的產(chǎn)值。設(shè)定基準(zhǔn)線為不節(jié)水，因此在不節(jié)水情況下用水企業(yè)投入節(jié)水設(shè)施的成本和建設(shè)用水量產(chǎn)生的社會收益均為0，經(jīng)濟(jì)受供水企業(yè)低水價(jià)策略的沖擊損失也為0。

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

根據(jù)以上分析結(jié)果，為更加直觀、簡便的反映供水企業(yè)與用水企業(yè)收益狀況，構(gòu)建的動(dòng)態(tài)博弈模型如表2。

表2 供水企業(yè)與用水企業(yè)博弈模型

2 水價(jià)商議博弈模型

由政府水務(wù)部門和供水企業(yè)商議決定的水價(jià)，要求供水企業(yè)要綜合考慮公共利益和企業(yè)自身利益，同時(shí)承擔(dān)相應(yīng)的社會責(zé)任。為了更加詳細(xì)的說明產(chǎn)生低水價(jià)的過程，針對供水企業(yè)與政府水務(wù)部門關(guān)于水價(jià)商議的博弈模型，利用不完全信息動(dòng)態(tài)博弈論的方法進(jìn)行分析。

2.1 模型假設(shè)與建模

根據(jù)政府水務(wù)部門與供水企業(yè)的水價(jià)商議過程及基礎(chǔ)模型，建立水價(jià)商議動(dòng)態(tài)博弈模型如表3，為了確保模型的簡潔性和描述的客觀性，對博弈模型作出如下基本假設(shè)：

假設(shè)一：對于水價(jià)的制定政府水務(wù)部門與供水企業(yè)間存在博弈關(guān)系，在該條件下政府水務(wù)部門和供水企業(yè)只追求公共收益、企業(yè)收益最大化，即以政府與用水企業(yè)替代供水企業(yè)在基礎(chǔ)博弈模型(表2)中的角色。

假設(shè)二：政府水務(wù)部門拒絕報(bào)價(jià)時(shí)則繼續(xù)重復(fù)相同的博弈，在該條件下不能達(dá)成水價(jià)協(xié)議且不考慮時(shí)間貼現(xiàn)，兩者收益為0。

假設(shè)三：商議水價(jià)時(shí)政府水務(wù)部門和供水企業(yè)均不知道用水企業(yè)在該水價(jià)情況下的決策情況，僅僅知道用水企業(yè)采用節(jié)水和不節(jié)水策略的概率為(1-q)、q，供水企業(yè)與政府水務(wù)部門的共同作用獲取用水企業(yè)的節(jié)水概率分布。

依據(jù)供水企業(yè)的基礎(chǔ)博弈和假設(shè)一～假設(shè)三，構(gòu)建的政府水務(wù)部門與供水企業(yè)水價(jià)商議博弈模型如表3[7-8]。

表3 政府水務(wù)部門與供水企業(yè)水價(jià)商議博弈模型

(3)供水企業(yè)報(bào)價(jià)被政府水務(wù)部門決定的條件下，雙方收益均為0，該條件下應(yīng)重新開始相同的博弈直至達(dá)成價(jià)格協(xié)議位置。

2.2 討論分析

本文所研究的水價(jià)不包括行政事業(yè)、生活和農(nóng)業(yè)水價(jià)，僅是特征行業(yè)、經(jīng)營性服務(wù)業(yè)和工業(yè)水價(jià)。特種行業(yè)、行政事業(yè)、經(jīng)營服務(wù)業(yè)、工業(yè)和生活水價(jià)為我國市場水價(jià)類型，其中部隊(duì)、政府機(jī)關(guān)等事業(yè)單位用水以行政事業(yè)水價(jià)為基準(zhǔn)，而農(nóng)業(yè)水價(jià)往往以電價(jià)為收取標(biāo)準(zhǔn)，所以不在本文研究范圍。對于水價(jià)的制定，供水企業(yè)向政府水務(wù)部門提議水價(jià)時(shí)通常采用部分利潤加成本的形式，若存在眾多用戶長期分擔(dān)水網(wǎng)的固定成本而使得供水成本下降，則提議的水價(jià)應(yīng)有所減少。實(shí)際上導(dǎo)致低水價(jià)形成的原因可能與供水成本的減少直接相關(guān)，且動(dòng)態(tài)博弈模型供水成本不變做出了相應(yīng)的假設(shè)，但政府水務(wù)部門、供水企業(yè)和供水企業(yè)的動(dòng)態(tài)博弈也在一定程度上闡述了形成低水價(jià)的原因，因此二者并不矛盾，只是動(dòng)態(tài)博弈過程中主導(dǎo)對象發(fā)生了改變[9]。

考慮到高水價(jià)的經(jīng)濟(jì)沖擊成本和供水企業(yè)的節(jié)水投入成本等相關(guān)變量數(shù)據(jù)的可獲取性和可靠性，本文僅從理論分析的角度推演了各方的邏輯關(guān)系，未來仍需要具體的數(shù)據(jù)進(jìn)一步驗(yàn)證博弈模型的可靠性與適用性[10-11]。

3 結(jié) 論

本文從動(dòng)態(tài)博弈的角度分析了供水企業(yè)與政府水務(wù)部門、用水企業(yè)與供水企業(yè)之間的均衡點(diǎn)，得出的結(jié)論如下：

(1)提高水價(jià)對經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生的沖擊越小以及供水企業(yè)提高水價(jià)增加的公共節(jié)水收益和私人供水收益越大，兩者博弈達(dá)到低水價(jià)不節(jié)水組合策略的概率較低，而達(dá)到高水價(jià)節(jié)水組合策略的概率較大。因此，為促進(jìn)企業(yè)節(jié)約用水政府水務(wù)部門采用提高水價(jià)策略的同時(shí)，通過對用水企業(yè)實(shí)行稅收減免或優(yōu)惠補(bǔ)貼等政策來降低經(jīng)濟(jì)受提高水價(jià)所帶來的沖擊。

(2)用水企業(yè)采用節(jié)水技術(shù)的投入成本越小及節(jié)水技術(shù)減少的用水成本越高，則兩者達(dá)到低水價(jià)不節(jié)水組合策略的概率越低，而達(dá)至高水價(jià)節(jié)水組合策略的概率越大。所以，不一定要采用高水價(jià)策略來促進(jìn)企業(yè)節(jié)約用水，為減少用水企業(yè)節(jié)水技術(shù)投入成本政府水務(wù)部門可實(shí)行節(jié)水補(bǔ)貼措施，通過鼓勵(lì)用水企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和引入先進(jìn)的節(jié)水技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水的目的。

(3)在用水企業(yè)不采用節(jié)水技術(shù)情況下的供水企業(yè)與政府水務(wù)部門進(jìn)行水價(jià)商議，高水價(jià)降低企業(yè)用水量產(chǎn)生的公共收益越小且高水價(jià)對經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生的沖擊成本越大，則均衡博弈結(jié)果為同意低水價(jià)組合策略的概率越高；對于選擇節(jié)水技術(shù)策略時(shí)，供水企業(yè)采用節(jié)水技術(shù)增加的收益越低且提高水價(jià)政府水務(wù)部門增加的公共收益越大，則均衡博弈結(jié)果為同意高水價(jià)的組合概率越高。而在地方政府注重短期經(jīng)濟(jì)收益而忽視長期公共收益的情況下，水資源浪費(fèi)和低水價(jià)政策將持續(xù)存在。