農(nóng)村飲水安全工程水價及風(fēng)險研究

金　麗，于志剛，朱　軍

（山東省水利科學(xué)研究院，山東 濟南 250014）

農(nóng)村飲水安全工程水價及風(fēng)險研究

金麗，于志剛，朱軍

（山東省水利科學(xué)研究院，山東 濟南 250014）

【摘要】采用兩級階梯式水價對農(nóng)村飲水工程水價及風(fēng)險進(jìn)行了研究，確定了水價組成及計算方式，運用ELES模型對農(nóng)民經(jīng)濟承受能力進(jìn)行了分析，提出的多目標(biāo)模糊水價方案優(yōu)選模型可以較好地實現(xiàn)水價方案的優(yōu)選確定，并將該優(yōu)選模型應(yīng)用于商河縣農(nóng)村飲水工程。

【關(guān)鍵詞】供水工程；兩級階梯式水價；ELES模型；多目標(biāo)模糊模型

目前，我國最普遍的水價模式是線性的單一水價模型，其優(yōu)點是操作簡單，缺點是不夠靈活，不能適應(yīng)復(fù)雜的情況，因此，非線性水價是水價改革的方向，其主要有兩種：兩級階梯式和階梯制。我國階梯式水價尚處于嘗試階段，農(nóng)村供水工程尚不多見。本文選擇兩級階梯式水價對農(nóng)村飲水安全工程水價及風(fēng)險進(jìn)行研究。

1　農(nóng)村安全供水工程的水價組成

農(nóng)村安全供水工程的兩級階梯式水費組成為基本水費和計量水費之和?；舅M包括直接工資、管理費、50%的固定資產(chǎn)折舊及50%的修理費。計量水費包括50%的固定資產(chǎn)折舊、50%的修理費、直接費用、其他費用、利潤、稅金?；舅畠r=基本水費/基本水量；計量水價=計量水費/（實際供水量-基本水量）。

2　農(nóng)民飲水水價承受能力及ELES模型

農(nóng)民飲水水價承受能力包括經(jīng)濟承受能力和心理承受能力兩方面。經(jīng)濟承受能力是指用水戶在客觀上是否具備了交納水費的能力，具體表現(xiàn)在用水戶的客觀支付能力，水價應(yīng)在用戶的承受能力之內(nèi)，用戶才能接受，經(jīng)濟承受能力多采用水費支出系數(shù)法進(jìn)行計算，即年用水水費支出占人均可支配收入的比例。

本研究采用擴展線性支出系統(tǒng)ELES模型研究其經(jīng)濟承受能力，充分考慮到不同收入水平

式中：Qi為第i種商品的實際需求量；Qi0為第i種商品的基本需求量；Pi為第i種商品的價格；Y為農(nóng)民人均純收入；bi為第i種商品的邊際消費傾向（0≤bi<1）。

運用最小二乘法估計ELES模型中各項商品基本消費支出和邊際消費傾向，將農(nóng)村居民界定劃分為“高等收入”、“中等收入”以及“低收入”3種類型。運用水費支出系數(shù)法分別計算出3種類型農(nóng)民經(jīng)濟范圍內(nèi)所承受的供水價格。

2.1農(nóng)民承受風(fēng)險

水價綜合超標(biāo)風(fēng)險（x2）即水價超過用戶承受能力的量，作為改善消費者負(fù)擔(dān)的表征指標(biāo)，具體定義如下：

式中：P1，P2分別為基本水價及計量水價；R1，R2分別為低收入居民可以承受水價及中等收入居民可以承受水價，λ為調(diào)整系數(shù)。在水價方案已定情況下，可以根據(jù)居民承受能力分析進(jìn)而可以計算農(nóng)民承受風(fēng)險。

2.2多目標(biāo)優(yōu)選模型方法

在全面分析水價影響因素的基礎(chǔ)上，照顧供下農(nóng)民的消費結(jié)構(gòu)以及需求情況。其基本模型為：水方和受水方的利益，以水價最優(yōu)為總目標(biāo)，以維持工程正常運行、改善消費者負(fù)擔(dān)、促進(jìn)節(jié)約用水減少浪費、保障居民基本用水權(quán)利、維護(hù)社會公平為目標(biāo)建立模糊多目標(biāo)優(yōu)選模型。農(nóng)村供水水價方案優(yōu)選指標(biāo)選擇維持工程正常運行、減小承受能力風(fēng)險、促進(jìn)節(jié)約用水減少浪費、保障居民基本用水權(quán)利及社會公平4個指標(biāo)。

1）目標(biāo)相對優(yōu)屬度矩陣的確定。設(shè)水價方案的優(yōu)選有可供優(yōu)選決策的n個方案，方案的優(yōu)劣根據(jù)m個目標(biāo)特征值進(jìn)行識別，則有n個方案m個目標(biāo)特征值矩陣Xm×n。

由于矩陣中各目標(biāo)的量綱不同，方案優(yōu)選前需對各指標(biāo)值進(jìn)行歸一化處理。不同的指標(biāo)具有不同的量綱和單位，方案的優(yōu)選是各備選方案相對比較而言的，具有相對性。為了消除量綱和單位不同帶來的不可公度性并便于優(yōu)選分析，在決策前應(yīng)將評價指標(biāo)的絕對量轉(zhuǎn)化為相對量，即所謂的相對優(yōu)屬度。越大越優(yōu)指標(biāo)的相對優(yōu)屬度計算公式為式（3）、越小越優(yōu)指標(biāo)的相對優(yōu)屬度計算公式為式（4）：

式中：xij為j方案i指標(biāo)的值；rij為j方案i指標(biāo)的相對優(yōu)屬度。

如果存在指標(biāo)值難以量化及定性指標(biāo)問題，對于定性指標(biāo)，首先對決策集D關(guān)于定性目標(biāo)按照優(yōu)越性進(jìn)行二元對比的定性排序。對于任意指標(biāo)，若Di比Dj重要，令排序標(biāo)度eij=1，eji=0；若Di與Dj同樣重要，令eij=0.5，eji=0.5；若Dj比Di重要，令排序標(biāo)度eij=0，eji=1，得到?jīng)Q策集D關(guān)于定性目標(biāo)的二元對比重要性排序標(biāo)度矩陣。將各行和數(shù)由大到小排列，得到?jīng)Q策集關(guān)于優(yōu)越性的定性排序。以和數(shù)最大的行所對應(yīng)的決策為準(zhǔn)，分別與其余決策進(jìn)行優(yōu)越性比較，確定決策集D關(guān)于定性目標(biāo)的相對優(yōu)屬度。

用式（1）、（2）、（3）、（4），將目標(biāo)特征值矩陣變換為目標(biāo)相對優(yōu)屬度矩陣Rm×n。

2）指標(biāo)權(quán)向量。設(shè)水價方案優(yōu)選中依據(jù)的m個指標(biāo)的重要性不同，也即存在不同權(quán)重，權(quán)向量為：W=（wi）=（w1，w2，∧，wm）T，且滿足。

3）水價方案優(yōu)選。依據(jù)模糊優(yōu)選模型，計算各方案的模糊優(yōu)屬度：

其中，p=1，2為距離參數(shù)；uj即為水價方案j對于“優(yōu)”的相對隸屬度。得到模糊優(yōu)屬度向量：

根據(jù)不同方案的相對模糊優(yōu)屬度，最終選擇合理水價方案。

3　　典型農(nóng)村安全飲水工程水價計算

選擇濟南市商河縣清源水廠供水工程作為典型，進(jìn)行農(nóng)村飲水安全工程的成本水價分析，進(jìn)而測算典型工程的水價方案。

3.1兩級階梯式水價方案

基本水量是兩級階梯式水價的關(guān)鍵，其關(guān)系到供需雙方的利益。工程實際覆蓋人口34萬。根據(jù)水價模式分析，水量為374萬m3時為基本安全，612萬m3時為安全，考慮《水利工程供水價格管理辦法》中無基本水量情況以及一個調(diào)控區(qū)間，分別按照基本水量設(shè)計5種水價方案（見表1），為最優(yōu)方案確定提供可選方案集合。年實際供水量372.3萬m3，未達(dá)到設(shè)計供水能力，未來聯(lián)網(wǎng)及進(jìn)一步加強管理及配套建設(shè)的基礎(chǔ)上，未來供水可達(dá)到500萬m3，由此確定綜合水價為3.46元。

表1清源水廠集中供水工程兩級階梯式水價方案

3.2商河縣農(nóng)村安全飲水水價方案優(yōu)選

根據(jù)工程情況及社會經(jīng)濟狀況資料，分析計算各水價方案不同指標(biāo)值。

1）虧損率x1：虧損率x1表征實際供水量達(dá)不到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)時發(fā)生虧損的一種風(fēng)險。計算不同水價方案虧損率：

2）水價綜合超標(biāo)風(fēng)險x2：根據(jù)商河縣農(nóng)村安全飲水水價承受能力分析結(jié)果，考慮高收入居民水價承受能力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過低收入家庭，因此調(diào)整系數(shù)λ在這里設(shè)置為0.1，計算不同水價方案的水價綜合超標(biāo)風(fēng)險：

3）階梯水價理論用水量x3：根據(jù)以往研究成果及商河縣實際，采用類比的方法，可以計算出階梯水價理論用水量：

4）農(nóng)村安全飲水福利指數(shù)x4：表征農(nóng)村居民獲得的最大社會福利程度。根據(jù)不同供水水價方案中基本水量以及水價階梯的設(shè)定，可以計算農(nóng)村安全飲水福利指數(shù)：

依據(jù)以上計算各指標(biāo)值得到水價方案優(yōu)選的決策矩陣：

根據(jù)公式進(jìn)行規(guī)格化得到相對隸屬度矩陣：

根據(jù)相對模糊集合理論中權(quán)重確定方法，計算各指標(biāo)權(quán)重為：采用水價多目標(biāo)優(yōu)選模型計算出各方案優(yōu)屬度：

根據(jù)優(yōu)屬度大小確定最大的方案為最優(yōu)方案。即基本水量為350萬m3，基本水價為1.87元/m3，計量水價為4.84元/m3。

實踐證明，農(nóng)村飲水安全工程水價制定涉及因素較多，階梯式水價能夠較好滿足農(nóng)村供水突出社會福利及公平，建議在水價制定中每個工程都要單獨進(jìn)行階梯式水價方案的設(shè)計。

基金名稱及編號：國家科技支撐項目“村鎮(zhèn)安全供水管理與監(jiān)控技術(shù)及信息系統(tǒng)開發(fā)”（編號：2012BAJ25B05），山東省科技發(fā)展計劃項目“新農(nóng)村規(guī)?；踩嬎c水環(huán)境綜合治理關(guān)鍵技術(shù)研究”（編號：2011GNC11402）。

（責(zé)任編輯 趙其芬）

【中圖分類號】S277.7

【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B

【文章編號】1009-6159（2015）-02-0026-02

收稿日期：2014-12-15

作者簡介：金麗（1963—），女，研究員