彭 敏，張 陵 蕾，李 永

(四川大學(xué) 水力學(xué)與山區(qū)河流開發(fā)保護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610065)

生態(tài)補(bǔ)償是目前國際公認(rèn)的解決水電工程開發(fā)帶來的環(huán)境外部性問題的有效手段之一。如何量化生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，已成為學(xué)者研究的熱點(diǎn)問題[1]。補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的測算是生態(tài)補(bǔ)償研究從理論走向?qū)嵺`的關(guān)鍵，合理的生態(tài)補(bǔ)償額度決定了生態(tài)補(bǔ)償能否有效實(shí)施[2]。目前，水電開發(fā)生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)測算的主要方法有機(jī)會成本法、費(fèi)用分析法和生態(tài)價(jià)值法。已有學(xué)者對影響補(bǔ)償主體的補(bǔ)償能力及意愿因素進(jìn)行了研究，并應(yīng)用于補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)測算中，如程麗丹[1]通過問卷調(diào)查的方式研究了三峽庫區(qū)重慶段的補(bǔ)償額度；鞏芳[3]通過簡化的Pearl生長模型計(jì)算內(nèi)蒙古發(fā)展階段系數(shù)表征補(bǔ)償能力及意愿，測算出內(nèi)蒙古草原的生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)；柳荻[4]通過條件價(jià)值評估法測算出基于農(nóng)戶受償意愿的地下水超采區(qū)休耕補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，陳龍山[5]通過問卷調(diào)查研究了旅游生態(tài)補(bǔ)償中的游客支付意愿及補(bǔ)償額度。這些方法中，Pearl生長模型僅考慮單個(gè)影響因子而缺乏對影響補(bǔ)償能力及意愿因素的全面考慮；條件價(jià)值評估法利用問卷調(diào)查方式得到補(bǔ)償主體的支付意愿從而測算補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)，但是該方法忽略了約束補(bǔ)償能力及補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的因素中存在大量模糊概念，如對經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度、補(bǔ)償主體生態(tài)認(rèn)知高低、對生態(tài)補(bǔ)償以及環(huán)境重要性了解程度的界定等。

Vague集可以較好地表達(dá)出各類事件的模糊性本質(zhì)，并在許多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，例如醫(yī)療診斷[6]和決策分析[7]等。在水利方面，李永等[8]采用Vague集的相似度量，構(gòu)建了四川秦巴山區(qū)河流生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)；劉明洋[9]利用改進(jìn)的Vague集評估了產(chǎn)卵場微生境相似度的修復(fù)效果。本文主要利用Vague集的相似度量提出評價(jià)約束補(bǔ)嘗主體、補(bǔ)償能力及意愿發(fā)展?fàn)顟B(tài)的方法，以白鶴灘水電站為例進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的量化研究。

1 研究區(qū)域與方法

1.1 研究區(qū)域概況

白鶴灘水電站位于金沙江下游四川省寧南縣和云南省巧家縣境內(nèi)，以發(fā)電為主，兼顧防洪。水庫控制流域面積43.03萬 km2，占金沙江流域面積的91%，水庫總庫容206.27 億m3，防洪庫容 75.00億m3，水庫具有年調(diào)節(jié)性能?？傃b機(jī)容量1 600萬kW，是西電東送的骨干電源點(diǎn)之一[10]。

1.2 補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)量化模型

水電開發(fā)生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建思路為:① 評價(jià)約束補(bǔ)償能力及意愿的補(bǔ)償主體發(fā)展?fàn)顟B(tài)，得到補(bǔ)償主體綜合發(fā)展指數(shù)Q，從而確定生態(tài)補(bǔ)償系數(shù)S；② 量化水電開發(fā)外部性價(jià)值，并將其總和作為補(bǔ)償基數(shù)W；③ 通過生態(tài)補(bǔ)償系數(shù)修正補(bǔ)償基數(shù)，得到水電開發(fā)生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。

考慮水電開發(fā)補(bǔ)償主體補(bǔ)償能力及意愿的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)量化模型[3]為

Z=[WS,W]

(1)

1.3 生態(tài)補(bǔ)償系數(shù)

一般而言, 當(dāng)社會發(fā)展程度較低時(shí)，人們對生態(tài)環(huán)境的價(jià)值認(rèn)知較低,相應(yīng)的補(bǔ)償能力和意愿也較低，當(dāng)社會發(fā)展到一定程度，人們對生態(tài)環(huán)境的需求增加，其補(bǔ)償能力和意愿也會相應(yīng)提高。因此，采用補(bǔ)償主體綜合發(fā)展?fàn)顟B(tài)來度量補(bǔ)償能力及意愿，并將補(bǔ)償主體綜合發(fā)展指數(shù)作為生態(tài)補(bǔ)償系數(shù)[3]，則水電開發(fā)生態(tài)補(bǔ)償系數(shù)為

S=Q

(2)

1.3.1Vague集及相似度量公式

設(shè)論域X={x1,x2,…,xn}，X上一個(gè) Vague 集A由真隸屬函數(shù)tA和假隸屬函數(shù)fA所描述，tA:X→[0,1],fA:X→[0,1]，且tA(xi)+fA(xi)≤1。xi在A中的 Vague 值為[tA(xi),1-fA(xi)]，記為vA(xi)[11]。

設(shè)A和B為論域X上的兩個(gè)Vague集，A和B相似度量公式[12]為

(3)

1.3.2補(bǔ)償主體發(fā)展?fàn)顟B(tài)的度量

假設(shè)水電開發(fā)生態(tài)補(bǔ)償過程中，某補(bǔ)償主體或受益方的綜合發(fā)展指數(shù)由K個(gè)維度組成，各維度指數(shù)用ej來表示，其中j=1,2,…,k;k≥1。各維度指數(shù)ej的向量為ej=(ej1,ej2，…,ejn)，j=1,2，…，n，則ej的Vague集表示為

νj={(ej1,[tj1,1-fj1]),…,(ejn,[tjn,1-fjn])}

(4)

壓力指標(biāo)的極限狀態(tài)和支撐指標(biāo)的理想狀態(tài)的Vague 集表示為

(5)

定義各評價(jià)維度中每一個(gè)指標(biāo)與其理想狀態(tài)或極限狀態(tài)的Vague集相似度為各維度發(fā)展?fàn)顟B(tài)指數(shù)，用Pj(ej)來表示，計(jì)算公式為

(6)

式中，Tj(eji)為各評價(jià)指標(biāo)與其理想狀態(tài)或極限狀態(tài)的Vague集相似度，用公式(1)計(jì)算；βi為第i個(gè)評價(jià)指標(biāo)eji在評價(jià)維度j中重要性權(quán)重。

補(bǔ)償主體綜合發(fā)展指數(shù)Q取各維度發(fā)展指數(shù)的平均值與最小值，計(jì)算公式為

(7)

1.4 補(bǔ)償基數(shù)量化方法

水電開發(fā)對社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境和自然生態(tài)環(huán)境具有較大的外部性影響，本文主要通過機(jī)會成本法和生態(tài)價(jià)值服務(wù)法，計(jì)算水電開發(fā)產(chǎn)生的外部性價(jià)值，并將其總和設(shè)為生態(tài)補(bǔ)償基數(shù)。

(8)

式中，W為水電開發(fā)生態(tài)補(bǔ)償基數(shù)，SJ為水電開發(fā)產(chǎn)生的各方面外部性指標(biāo)價(jià)值。

通過分析各外部性指標(biāo)的特性，具體評價(jià)指標(biāo)量化方法如表1所示。

2 應(yīng)用與分析

2.1 研究思路

水電開發(fā)生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)研究思路首先分析約束補(bǔ)償主體的補(bǔ)償能力和補(bǔ)償意愿的因素，篩選可以表征這些影響因素的指標(biāo)以及確定評價(jià)指標(biāo)的臨界區(qū)間，從而建立補(bǔ)償主體發(fā)展?fàn)顟B(tài)的評價(jià)體系；然后為各指標(biāo)的賦權(quán)，確定各指標(biāo)取值和隸屬度函數(shù)，計(jì)算各指標(biāo)Vague值，可得到補(bǔ)償主體綜合發(fā)展指數(shù)，即水電開發(fā)生態(tài)補(bǔ)償系數(shù)，通過生態(tài)補(bǔ)償系數(shù)修正補(bǔ)償基數(shù)最后可得考慮補(bǔ)償主體補(bǔ)償能力和意愿的水電開發(fā)生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間(見圖1)。

本次研究以白鶴灘水電站的主要受益方四川省涼山州的發(fā)展?fàn)顟B(tài)來評價(jià)補(bǔ)償主體的補(bǔ)償能力及意愿。

表1 外部性指標(biāo)量化方法

圖1 水電開發(fā)生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)研究思路

2.2 白鶴灘水電站生態(tài)補(bǔ)償系數(shù)

2.2.1涼山州發(fā)展?fàn)顟B(tài)評價(jià)體系構(gòu)建

評價(jià)涼山州發(fā)展?fàn)顟B(tài)的指標(biāo)多且雜，為減少數(shù)據(jù)的冗余并全面表征補(bǔ)償主體的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，評價(jià)體系應(yīng)基于各指標(biāo)間的相互獨(dú)立性、代表性、系統(tǒng)性以及便于獲取的原則而建立。

通過專家訪談及文獻(xiàn)分析[13-15]，考慮白鶴灘水電站特性，本文主要從社會經(jīng)濟(jì)、資源、生態(tài)、環(huán)境、防洪、精神文化6個(gè)維度評價(jià)涼山州發(fā)展?fàn)顟B(tài)，每個(gè)維度由壓力(P)與支撐(S)兩大類屬性的指標(biāo)組成。

除物價(jià)指數(shù)取該指標(biāo)已定義的合理區(qū)間2%～3%外，其余支撐類指標(biāo)下限取該指標(biāo)2016～2017年全國水平值，上限取2016～2017年全國大中小城市該指標(biāo)的極值，壓力類指標(biāo)相反。具體設(shè)計(jì)見表2。

表2 城市發(fā)展?fàn)顟B(tài)評價(jià)體系

2.2.2評價(jià)指標(biāo)權(quán)重

設(shè)各評價(jià)維度組成的指標(biāo)的權(quán)重值為ωj，本文采用層次分析法與Delphi法進(jìn)行賦權(quán)，結(jié)果見表3。

表3 涼山州發(fā)展?fàn)顟B(tài)評價(jià)指標(biāo)權(quán)重

2.2.3評價(jià)指標(biāo)取值

2016～2017年涼山州發(fā)展?fàn)顟B(tài)評價(jià)指標(biāo)取值見表4。

學(xué)生在學(xué)校期間就要受到老師的關(guān)懷與呵護(hù)，教師也應(yīng)該盡到“學(xué)校家長”的職責(zé)，為學(xué)生的身心發(fā)展保駕護(hù)航。教師和學(xué)生建立和睦、友好的師生關(guān)系，不僅能促進(jìn)學(xué)生成績的提升，還能優(yōu)化學(xué)生心理狀態(tài)。激勵(lì)教育的使用，打破了教師和學(xué)生之間的隔閡，教師在對學(xué)生的激勵(lì)中能感受學(xué)生對學(xué)習(xí)的熱情，學(xué)生可以釋放自己的潛能，讓自己的能力得到充分發(fā)揮。

表4 2016～2017年涼山州發(fā)展?fàn)顟B(tài)指標(biāo)取值

注：主要數(shù)據(jù)來源為2016,2017年涼山州、寧南縣、會東縣、巧家縣統(tǒng)計(jì)年鑒、國民經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展規(guī)劃、水資源公報(bào)等。

2.2.4評價(jià)指標(biāo)Vague集隸屬函數(shù)

分析各發(fā)展?fàn)顟B(tài)指標(biāo)的特性和臨界區(qū)間，構(gòu)建各評價(jià)指標(biāo)的隸屬函數(shù)。

以支撐類指標(biāo)“人均萬元GDP”為例，其隸屬函數(shù)為

以壓力類指標(biāo)“人均生活用水量”為例，其隸屬函數(shù)為

2.2.5評價(jià)指標(biāo)Vague值

在Vague集中，補(bǔ)償主體發(fā)展?fàn)顟B(tài)評價(jià)中各指標(biāo)的極限狀態(tài)或理想狀態(tài)Vague值均為[1,1]，根據(jù)表4各指標(biāo)取值及其相應(yīng)隸屬函數(shù)可以計(jì)算出相應(yīng)的Vague值，結(jié)果見表5。

表5 2016～2017年涼山州發(fā)展?fàn)顟B(tài)指標(biāo)Vague值

2.2.6白鶴灘水電站生態(tài)補(bǔ)償系數(shù)

根據(jù)表5，由式(1),(7),(8)可得到白鶴灘水電站生態(tài)補(bǔ)償系數(shù)，結(jié)果見表6。

表6 白鶴灘工程生態(tài)補(bǔ)償系數(shù)計(jì)算結(jié)果

2.3 生態(tài)補(bǔ)償基數(shù)計(jì)算

2.3.1數(shù)據(jù)說明

白鶴灘水電站開發(fā)產(chǎn)生的外部性價(jià)值計(jì)算的具體數(shù)據(jù)見表7。

2.3.2計(jì)算結(jié)果

根據(jù)表1的量化方法，白鶴灘水電站開發(fā)引起的外部性價(jià)值見表8。

2.4 白鶴灘水電站生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)

白鶴灘水電站移民和生態(tài)所受負(fù)外部性價(jià)值為4.91億元，中下游及用電區(qū)政府所受正外部性價(jià)值為144.78億元，凈效益為139.87億元，即白鶴灘水電站生態(tài)補(bǔ)償基數(shù)為139.87億元，補(bǔ)償系數(shù)為0.363，根據(jù)式(1)計(jì)算得到白鶴灘水電站的生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)臨界值為[50.77，139.87]億元。

表7 白鶴灘水電站部性價(jià)值計(jì)算數(shù)據(jù)說明

注：人均收入、移民方案等來自于《金沙江白鶴灘水電站移民安置規(guī)劃報(bào)告》，水庫水質(zhì)來自《白鶴灘水電站水環(huán)境影響評價(jià)報(bào)告》，其余數(shù)據(jù)來自相關(guān)學(xué)術(shù)研究。

表8 白鶴灘水電站外部性價(jià)值量化

3 討論與結(jié)論

(1)白鶴灘水電站移民和生態(tài)所受負(fù)外部性價(jià)值為4.91億元/a，正外部性價(jià)值為144.78億元/a，總的說來，該項(xiàng)目對流域生態(tài)和社會發(fā)展具有巨大的正外部性。按四川省水電標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)0.39元/(kW·h)計(jì)算，白鶴灘水電站外部性價(jià)值占發(fā)電效益的57.4%，因此有必要建立白鶴灘水電站生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，而確定科學(xué)合理的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)更是其核心步驟。

(2)鞏芳[3]采用Pearl生長模型計(jì)算的涼山州2016年發(fā)展階段系數(shù)為0.304，與本文生態(tài)補(bǔ)償系數(shù)0.363近似，然而Pearl生長模型僅能考慮影響補(bǔ)償主體補(bǔ)償能力及意愿的單個(gè)要素，不能全面系統(tǒng)地對補(bǔ)償主體發(fā)展?fàn)顟B(tài)進(jìn)行評估。條件價(jià)值評估法是評價(jià)補(bǔ)償主體補(bǔ)償能力及意愿的普遍方法，但是對于如白鶴灘這類大型水電工程而言，該方法工作量較大，且評階涉及人群通常為受教育程度較低的農(nóng)民，增加了調(diào)查結(jié)果的不確定性。

(3)由于生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的量化涉及自然、社會經(jīng)濟(jì)等多個(gè)方面，因此補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)并不是固定不變的。以白鶴灘水電站為例，當(dāng)其調(diào)度和發(fā)電規(guī)劃改變時(shí)，其外部性價(jià)值即補(bǔ)償基數(shù)將發(fā)生改變；當(dāng)水電開發(fā)受益方的國民發(fā)展和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展到新的水平時(shí)，發(fā)展指數(shù)將會變大，人們的補(bǔ)償能力和意愿也會同步提高，補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)增加。

(4)水電開發(fā)涉及的利益相關(guān)者多且復(fù)雜，并且各個(gè)利益相關(guān)者經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同，其補(bǔ)償能力和意愿也有所不同，因此后續(xù)研究中可以考慮依據(jù)受水電開發(fā)影響重要程度及發(fā)展?fàn)顩r分等級設(shè)計(jì)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)。

(5)本文利用Vague集相似度量方法提出評價(jià)約束補(bǔ)償能力與意愿的發(fā)展?fàn)顟B(tài)的方法，計(jì)算得到了水電開發(fā)生態(tài)補(bǔ)償系數(shù)，并考慮了補(bǔ)償主體發(fā)展?fàn)顟B(tài)評價(jià)中存在的模糊性，為量化補(bǔ)償主體補(bǔ)償能力及意愿提供新思路。如何更加客觀系統(tǒng)地估算水電開發(fā)影響的外部性價(jià)值以及科學(xué)評判約束補(bǔ)償主體補(bǔ)償能力及意愿的指標(biāo)，在今后的研究中仍需進(jìn)一步討論。