水资源经济学的发展逻辑及进展

王喜峰

(1.中国社会科学院 数量经济与技术经济研究所，北京 100732；2.中国人民大学 环境学院, 北京 100872)

水资源经济学的发展逻辑及进展

王喜峰1,2

(1.中国社会科学院 数量经济与技术经济研究所，北京 100732；2.中国人民大学 环境学院, 北京 100872)

水资源问题是当今不可忽视的问题，水资源经济学已成为新的研究热点。梳理水资源经济学的产生和发展逻辑，清晰界定水资源经济学的概念和研究范畴。从水资源与国民经济的关系、水资源政策研究以及水资源经济学的扩展研究3个方面，对国内外水资源经济学相关问题研究成果进行梳理、述评，为学界相关研究提供借鉴。

水资源；水资源经济学；水资源政策；国民经济

当今世界，水安全、粮食安全和能源安全是全球公认的三大挑战和三大发展问题，然而水安全问题并没有像粮食安全和能源安全一样在之前受到广泛关注。随着经济社会的飞速发展，很多地区对水资源的开发和利用超过了水资源与水环境的承载能力，产生水资源危机和水安全问题，水资源已成为限制经济社会发展，影响生态安全、粮食安全、经济安全的重要因素。因此，研究水资源经济学，对于合理规划与水资源承载力相符的经济活动，科学进行水资源配置，提高水资源利用效率，缓解水危机对生态、粮食和经济的威胁有着重大意义。

一、水资源经济学的产生及发展逻辑

亚当·斯密在《国富论》中将水与砖石进行比较，认为水是非常重要的，人人必需，但是却“一文不值”。可以看出，当时水资源相对丰富，水资源经济学基本不可能形成。在资源经济领域，土地作为最稀缺的资源之一，对土地经济的研究起步较早，恩格斯在政治经济学中也将土地作为“财富之母”。随着经济的发展，水资源(灌溉)被作为土地(农业)经济的附属资源进行研究，这一时期的研究多集中在成本收益分析，因为在多数的农业灌溉过程中，对水的利用与开采矿产有类似的作用机理，特别是在地表水资源不足、需要开采地下水资源时，这时期对地下水的开采的经济学分析与开采地下矿产的经济学分析无异。

关于水资源经济学，国内一直没有统一的定义，研究内容各有侧重。水利学家多从水资源规划出发来对水资源经济学进行研究和定义，并在水利学科内形成水资源规划经济学。该研究范畴从水资源部门管理的实际需要出发，根据当时水利部门行业指导的权属等情况，以经济学的研究方法对水资源管理领域进行研究。国外水资源经济学来自于资源环境经济学领域，理论基础是“公地悲剧”和“外部性”等基本理论。实际上，从学科本身来说，水资源经济学本质上是经济学，其对象是水的资源属性，因此水资源经济学的定义是以经济学的范畴研究水的资源属性。然而在自然范畴内，水是不具有资源属性的。只有在社会范畴内，水和人类社会发生关系，水被人类社会利用，呈现不同程度的稀缺性，人类社会从自然界取水才反映了水的资源属性。因此，归根到底，水资源经济学就是用经济学的理论研究水的资源属性，包括开发、利用、节约与保护等各个方面，以及供水—用水—耗水等各个环节。

随着社会的不断发展、城市化的不断深入，水资源也在工业生产、社会生活领域被大量使用，水资源变得稀缺。由于水资源的基础性和战略性，水资源的供给主要依靠政府(公共)机构。水资源虽然被称为资源，有一定的价值，但是公共机构管理的水资源价格只是名义上的，也就是名义上的水资源“有偿使用”，其实价格并不能反映水资源的价值。Milliman和Warford的研究都认为家庭用水和污水处理的价格都是非市场定价的[1-2]。Bower等认为由于供水和污水处理设施都是公共机构拥有，是公共财产，所以水资源不是商品[3]。此后的研究多集中在如何对公共部门提供的水资源进行定价的问题上，Young认为可以将影子价格或者会计价格作为水资源相关投资的重要因素，反映水资源的经济价值[4]。

我国关于水资源的定价问题基本与此类似。谢新民等主要利用残值法、扣除非水成本法和效益分摊系数法对海河流域水经济价值进行评价，并结合实际情况对3种方法进行评价[5]。倪红珍综合考虑了各行业水经济价值，并结合用水的外部性，分析了与水经济价值相关的政策[6]。秦长海等为南水北调制定工程水价，主要依据为将工程投资分解到各地级市中，综合考虑调水量、运营成本、输水损失、利率等因素计算各行政受水区调水水价[7]。可以看出，对公共物品的水资源定价问题是困扰水资源经济学界主要的问题，而水资源的产权问题是问题的根源。

随着区域水资源利用强度的不断提高，水市场的研究也不断拓展。Anderson等认为水市场是省际之间、区域之间、(子)流域间、部门间长(短)期关于水资源的交易[8]。在水市场的研究中，水的价格依然是最主要的议题。这一类的研究将水资源作为类似“石油”一样的物品进行交易。水市场的定价也按照不同的类型进行分析，如按照不同的水量、水质进行定价等，此外，还按照不同的效用进行双方协调定价等。

水的生态和环境属性不断凸显，环境和生态因素也成为水资源的重要因素，因此越来越多的研究将环境和生态因素引入到水资源经济学的研究当中，将生态和环境用水作为硬约束，研究区域的水资源承载力，从水资源的角度度量区域的生产力、人口等方面的极限。

二、水资源与国民经济关系研究

(一)理论总结

在对水资源与国民经济相互关系的传统研究中，水资源供求是主要内容。水资源供求理论是以西方经济学中物品的供求理论为基础的，但由于水资源的特殊性，简单的供求理论难以满足相关研究。在对水资源需求的研究中，一般将水资源需求按用途分为生产用水、生活用水、生态用水。影响水资源需求的因素很多，经济结构、技术进步、技术效率、政府政策影响着工业用水，农业用水与气候、作物、灌溉等因素相关，生活用水主要与人口和生活习惯相关。除此之外，国民经济对水资源的影响主要依靠水价。后来，相关学者研究了在一定水资源和水环境约束的情境下区域的经济发展情况。

(二)根据不同方法进行分析

水资源与国民经济关系研究所用的方法主要有：趋势外延法、时间序列法、回归分析法、灰色数学法、人工神经网络法、定额法等。而今，笔者将方法分为简单分析法、数量分析法、投入产出法、可计算一般均衡法等进行综述。

1.简单分析法。袁宝招等根据1980—2000年国民经济实际用水状况对水资源需求驱动因素进行归因分析，认为工业和生活用水增加是用水增长的直接原因。工业增加值、农田灌溉面积、人口以及林牧渔需(补)水面积的增加是水资源需求量增加的最主要因素；对于生活用水增加而言，南方主要由于用水定额的提高，北方则主要由于人口的增长；工业规模的扩大是驱动工业用水增加的最重要因素[9]。这一研究分析了水资源需求的经济驱动因素，对于初步描述水与经济系统的关系有借鉴意义。贾绍凤等分别利用用水量与水价、产业结构、环境保护、水资源量之间的关系，以及对用水的发展阶段进行外推，认为中国用水量在2010年之前达到高峰，最大用水量不超过6 500亿立方米[10]。贾绍凤等根据发达国家的经验，认为工业用水量随着收入的增长可以用库兹涅茨曲线来表示，呈现出先上升后下降的趋势，工业用水下降点为人均GDP 3 700～17 000美元，用水效率的提高是主要因素[11]。该研究主要利用用水量与经济数据的简单分析，但是理论揭示很清晰，通过分析约束用水增加的主要因素和政策，借鉴欧美发达国家的用水经验，对用水量进行了定性分析并通过实际情况进行检验，有一定的精度。但是该研究缺乏理论支持，缺乏相关机制的说明，对于未来针对水资源需求提出的相应规划和政策缺乏借鉴意义，毕竟中国和欧美国家的实际情况有很大出入。

2.经济计量分析法。沈大军等以Cobb-Dauglas生产函数为基础，将水作为生产要素，建立数量经济模型，研究了各个行业的用水弹性[12]。王浩等根据趋势分析法,分析认为我国工业用水在未来一段时期内还将增长[13]。刘渝等验证了中国农业用水与经济增长的库兹涅茨假说，认为中国农业用水已经处于下降期，但是下降缓慢[14]。孙振宇等根据北京市1986—2002年的时间序列数据，建立库兹涅茨曲线的计量经济模型，并从工业规模和工业用水重复率、产业结构优化以及水价3个方面分析对用水量的影响，但不足为库兹涅茨曲线对后面机制的分析作用不大[15]。沙景华等对首都经济圈的水资源循环经济模式进行了研究，认为研究区域GDP对水资源需求量的弹性在0.20以内，根据Cobb-Dauglas函数测算了工业用水函数，也建立了生活需水函数，并对此提出了相应的水资源对策[16]。沈大军等根据深圳市入户调查数据，利用计量经济学方法分析了生活用水的变化，认为水资源价格是调整水资源供需关系的有效手段[17]。杨大楷等利用全国重点城市的面板数据，区分丰水区和缺水区，建立了计量经济学模型，分析了经济发展水平、产业结构以及水价等因素对工业用水及其循环利用水平的影响，认为经济发展可以提高工业用水效率、产业结构优化可以减少工业用水量、水价在缺水区对工业用水量影响非常大[18]。杨大楷等的研究中建立的计量经济模型稳健性较好，实证分析可信。陈积敏等建立生态环境用水与区域经济系统之间的关系以研究经济发展与生态环境用水的影响，在研究中以Cobb-Dauglas函数为基础，结合环境库兹涅茨曲线分析两个系统的相互关系，并得出江苏省生态环境用水库兹涅茨曲线的阈值约为29.88亿立方米[19]。

汪党献利用用水机理对农业、工业、生活、生态用水进行分析，利用水资源需求的投入产出模型对国民经济的用水特征进行了分析，其分析内容包括用水效益、用水效率(投入产出表中用水系数)、耗水特征等[24]。此后，国内有相当多的水资源经济研究借鉴了该研究的方法，如张郁等应用投入产出表研究吉林省的各部门用水效益[25]；付强等对黑龙江水资源的利用进行分析[26]。黄晓荣将投入产出表与水资源利用的投入产出表相结合，利用乘数分析方法，分析了各产业水资源产出的边际效应与水资源供求对宁夏经济直接和间接的影响[27]。该方法相比之前的方法有一定的发展，主要是之前的研究将各部门的直接水资源消耗系数作为研究对象，隔断了产业部门之间的联系。田贵良将水资源投入产出表应用到宁夏，建立了产业直接用水系数、完全用水系数和用水乘数的数学模型，分析了宁夏各产业水资源投入产出情况，并对宁夏产业发展提出了建议[28]。中国投入产出学会课题组根据2002年投入产出表和《水资源公报》等资料对2002年国民经济各部门水资源消耗进行投入产出分析，主要研究各部门的用水系数和各部门用水之间的关系，得出各部门完全用水系数的差距相对直接用水系数来说较小的结论[29]。肖强利用投入产出方法研究了淮北市水资源合理配置方法,其方法主要是计算淮北市直接用水系数、完全用水系数以及生态用水系数，并分析因最终需求变动(将最终需求进行结构分解)的水资源需求变动的情况[30]。张志霞利用投入产出方法与水资源生产函数模型、区位商方法结合分析渭河流域国民经济用水特征和经济贸易用水等情况，为渭河流域产业结构调整、水资源利用状况改善提供了参考[31]。严婷婷等对投入产出方法中各类用水指标进行了研究，认为目前常用的以水的产出系数表示用水效益的分析方法不尽合理，应该用取水系数表示用水效率[32]。此后严婷婷等将类似方法应用到河北省进行相关研究[33]。赵旭等利用投入产出方法研究虚拟水需求和贸易等问题，计算了2002年中国的直接用水系数、虚拟水含量、最终消费的虚拟水量、水足迹以及虚拟水的进出口贸易量等指标，开发了虚拟水模型，并对此提出了相应建议[34]。

陈锡康等认为，之前的相关研究，是水资源投入产出表，而不是水利投入产出表，仅能研究水资源的分配和使用，不能研究各类水利建设活动对国民经济的相互影响，对此，该研究开发了水利投入占用产出表[35]。孟彦菊等认为经典投入产出模型是一个线性和确定性系统，有很多优点，与具有动态性的计量经济模型结合能够分析经济系统的不确定性等问题，并开发了两者结合模型，实证表明相对较优[36]。该研究对水资源利用的投入产出研究有一定的借鉴作用。

在国内，王勇等利用CGE模型分析了水资源供给变化情况对张掖市经济发展的影响，认为水资源供给的变化将会对社会劳动力就业产生较大影响[37]。邓群等利用2002年北京市投入产出表和水资源公报数据，建立水资源CGE模型，研究结果认为，用水量增加10%，除石油和天然气开采业、金属矿开采业、非金属矿开采业等5个行业生产下降外，其他行业生产总体趋势是增加的[38]。

(二)研究存在的不足

这些传统的研究主要集中在经济发展对水资源的分析上，满足了相关研究需求，但是也存在一定的问题。

首先，忽视了水资源作为资源属性存在对经济有硬约束的作用，在水资源利用量越大时，用水需求与经济的关系的不确定性越大，越难以分析。其次，影响水资源需求的社会经济因素有很多，在经济发展的同时，很多经济因素也发生着变化，这些变化同时影响着水资源的需求，简单地利用数量关系进行分析忽视了经济与水资源相互作用的机理，分析结果不够准确。再次，相关政策对水资源需求有很大影响，特别是一些经济政策、地方招商引资偏好等都对水资源需求变化有巨大影响，相关研究忽视了这些因素。

三、水资源经济学的政策研究

(一)研究思路

由于水资源的特殊性，能够作为商品的水资源只占大自然中水资源的很小一部分，水资源在生态和环境中同样扮演着非常重要的作用。在对水资源经济学的研究中，水资源也多作为公共物品来进行分析，因此政策研究是非常重要的内容。在水资源经济学的政策研究中，水资源的区域承载力研究和水资源的定价研究是两个重要的方面。水资源区域承载力研究是贯彻习总书记“以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”以及“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的重要组成部分。水价研究更是水资源经济学的核心组成部分。

(二)水资源区域承载力研究

1.水资源区域承载力研究进展。为突出缺水地区水资源硬约束作用，研究水资源对地区经济发展的影响。在相关研究中，水资源承载能力是一个研究热点。水资源承载能力指的是在一定流域或区域内，自身的水资源能够持续支撑经济社会发展规模并维系良好的生态系统的能力。孙鹏在对阜新市需水进行趋势预测的基础上，利用模糊评价法对该市水资源承载能力进行了研究[39]。范英英等应用系统动力学方法定量研究不同水政策情况下水资源承载能力的变化，认为在应急供水建设、节水建设完善、工业结构调整等的情况下，2010年可承载工业总产值、农业总产值和非农业人口分别为9 663亿元、417亿元、1 527万人[40]。宰松梅等基于支持向量机理论，以水资源承载力指数为表征，评价了新乡市的水资源承载力，认为1995—2008年新乡市水资源对新乡市经济社会的承载能力较弱[41]。方创琳等研究了水资源约束下西北干旱区域城市经济发展情况，其中包括在不调水和调水情况下，各产业结构调整情况、经济增长速度情况、生态情况、人口增长情况以及城市化情况等，对西北未来经济发展提供了借鉴[42]。

2.水资源区域承载力研究述评。现在的水资源约束下的经济发展研究，主要是在水资源、水环境状况一定的情况下，对经济发展状况的评价。评价的对象主要是经济总量、人口、经济结构等。该研究主要是简单建立经济与水资源关系，利用水资源状况反推经济发展情况，或者根据水资源、水环境状况等有关指标评价区域经济发展状况和能力。在“最严格水资源制度”“三条红线”等新的制度条件下，水资源对经济的影响和约束远远不是这么简单，需要有更深层次的研究对经济社会发展和优化进行支撑。

(三)水资源定价研究

1.水资源定价总结。对于水价的研究，一般可以分为以下4个方面：一是水价即为水资源的价格；二是水价为水的生产价格；三是水价为水资源价格和生产价格的总和；四是水价为水资源价格、工程水价和环境水价的总和。水资源定价模式可以分为线性定价模式和非线性定价模式：如边际成本定价模式、平均成本定价模式、全成本定价模式、边际机会成本定价模式、影子价格等为线性定价模式；如两部制定价、阶梯式水价等属于非线性定价。实际上，水资源的价值从不同的视角有着不同的内涵，对于水资源的使用者来说，水资源的价值体现在水资源的使用价值上；对于管理者来说，价值主要体现在外部性上；对于所有者而言，价值主要体现在产权机制上；对于生产者来说，其价值的体现比较复杂，不同的产权性质生产者的价值体现也不同，对于公有的水资源生产者来说价值一般体现在社会福利和就业的增加上，对于私有的水资源生产者来说价值体现在生产的收益上。目前，我国在水利基础设施建设中采取的PPP模式是为了综合公有和私有生产者的价值。

2.水资源定价的研究进展。沈大军等利用计量经济学方法分析了深圳城镇居民生活用水的价格弹性，建议深圳继续实行阶梯水价，但要将阶梯水量降低，这项措施对于节约用水，缓解深圳水资源供需矛盾有重要意义[17]。秦长海等为南水北调制定工程水价，主要依据为将工程投资分解到各地级市中，综合考虑调水量、运营成本、输水损失、利率等因素计算各行政受水区调水水价[7]。李翠梅等以传统的长期边际成本理论为基础，将供水价格的固定成本与可变成本分离，利用超越对数生产函数对可变成本进行研究，利用谢泼德辅助定理研究边际成本，综合考虑人口、需水等因素，利用广义矩估计水价，据此预测2010年苏州市生活水价为4.71元/m3、工业供水价格为6.5元/m3，比实际情况高[43]。

严冬等对CGE模型进行改进，用以研究水价改革对经济的影响，根据模型设定，单位产值用水量的变动会导致收入变动从而影响经济系统。模型从技术水平、部门间经济联系和水价敏感性方面考察了水价改革对总产值和总用水量的影响[44]。赵永将CGE模型与农业灌溉用水模型结合研究水价，农业灌溉用水中的水资源作为生产要素进入生产函数，生活用水进入效用函数，生产用水作为约束条件分别进入CGE模型；灌溉模型描述农业生产活动决策的同时，水价外生给定[45]。秦长海等将水资源定价理论进行深化，认为水资源供给价格应由水资源费、供给成本和水环境补偿税组成；同时，水资源需求价格应由产业用水价值决定，水资源的供求决定价格。在定量研究中，利用CGE模型研究了水资源影子价格、水经济价值、水资源费、供给成本和水环境补偿税等，以此决定水价形成机制[46]。

3.水资源定价研究述评。水资源定价研究方面存在3大问题：一是标准分类不规范，全国各地对水资源的分类从两种到13种不等；二是总体征收水平偏低，尤其在地下水资源费征收方面；三是地区征收标准差异悬殊。对此，应从4个方面对水资源费征收制度进行改革：一是规范分类，可以将地表水资源分为农业、城镇公共供水、工商业、火力发电、水力发电贯流式、特种行业及其他取用水等，将地下水资源分为农业、城镇公共用水、工商业、特种行业和其他取用水等；二是区域衔接，根据各地水资源状况、现行征收标准、经济发展水平、社会承受能力等因素划分水资源价格征收区域，区域内各省标准大体衔接；三是明确标准，各区域“十二五”末水资源定价标准目标应比现行标准大体提高1/3左右；四是根据水资源和流域的自然分布来统一确定水资源定价标准。

四、水资源经济学的扩展研究

水资源经济学的扩展研究有很多，本部分以水资源效率研究为主要对象分析水资源经济学扩展研究的逻辑、进展，并进行评述。

(一)研究逻辑

由于水资源的稀缺性，提高水资源效率是节约和保护水资源、提高经济发展的最终目标，提高水资源利用效率是水资源可持续利用的核心问题。现有学者已经认识到提高水资源效率研究的重要性，越来越多的研究集中在水资源效率的研究上。水资源效率研究的逻辑，是借鉴能源经济学中能源投入与经济产出的关系分析水资源效率。

(二)水资源效率研究进展

朱启荣利用工业产值和工业用水量测定地区工业用水效率，并计算各省份工业用水效率潜力，并据此分析工业用水效率与水资源禀赋、工业结构、经济发展水平、外商直接投资的关系，最后利用回归模型对其拟合[47]。孙爱军等采用随机前沿生产函数计算了不同城市的经济用水效率，再对不同城市的综合经济水平进行评价，最后利用协调度分析模型分析两者的协调性关系，认为城市经济与用水技术效率协调程度虽然逐步提高，但总体水平较低，因而提高用水技术效率是实施节水战略的有力工具[48]。孙才志等利用DEA模型计算了各省份水资源利用效率[49]。为探索水资源利用效率的空间特征，利用空间自相关指数来研究水资源效率在整个空间和局部空间的分布情况，揭示水资源效率与经济发展之间的相关关系。

孙爱军等运用Cobb-Dauglas生产模型，计算考虑水资源因子的各省份全要素生产率，应用随机前沿理论测算各省份用水技术效率，并应用空间自相关分析方法研究技术效率和全要素生产率之间的空间关系。根据研究，中国省级水资源效率存在明显的区域特征，省级用水技术效率和全要素生产率存在明显的空间自相关，呈现空间集聚等趋势[50]。岳立等利用考虑非期望产出的方向性环境距离函数，对我国13个主要工业省份的工业用水效率进行度量，认为我国工业用水效率、规模收益整体呈现增长趋势，但区域差异较大，东部高于中西部，北方高于南方。最后利用ML指数分解法认为我国工业用水效率提高的主要驱动因素是效率变化率的提高，而非技术进步[51]。马海良等利用基于投入导向的DEA模型，测算我国2003—2009年中国30个省份的水资源利用效率，通过Malmquist指数计算出技术进步、全要素生产率和技术效率。根据其测算，东部水资源效率最高，中部次之。此外，技术进步对水资源效率的提高影响较小，技术效率的增长对水资源效率有较大作用[52]。

(三)研究述评

现有水资源效率研究主要集中在省级行政单位，多为空间分析，研究部门也多为工业部门。工业用水效率与经济发展水平有很大的关系，虽然也具有一定的空间特性，但与水资源禀赋差异关系相对不大。根据水资源效率空间研究结果来看，也是东部高于中西部。对水资源效率内在影响机制的研究相对还较少。在进一步的研究中，应该以地级市为研究对象，集中在水资源政策、水资源状况、水资源管理和经济政策、技术进步等对水资源利用效率的影响方面，以梳理水资源效率的驱动因素。

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(责任编辑魏艳君)

Research on the Historic Logic and Development of Water Resources Economics

WANG Xi-feng1,2

(1.Institute of Quantitative and Technical Economics, Chinese Academy of Social Sciences, Beijing 100732, China; 2.School of Environment and Natural Resources, Renmin University of China, Beijing 100872, China)

Nowadays, the problem of water resources is a problem that cannot be ignored, and the water resources economics has become a new research hotspot. This paper sorts out the emergence and development logic of water resources economics, and clearly defines the concept of water resources economics and its research area. The research summarizes the previous study on water resources economics at home and abroad from the three aspects: relationship between water resources and national economy, water resources policy, and the expansion research on water resources economics. At last this paper makes a review and provides some references for related research.

water resources; water resources economics; water resources policy; national economy

2016-09-12

国家社会科学基金项目“国家安全视野下水资源管理制度体系研究”(13CGL091)

王喜峰(1987—)，男，河南驻马店人，助理研究员，博士，研究方向：资源环境经济与管理。

王喜峰.水资源经济学的发展逻辑及进展[J].重庆理工大学学报(社会科学)，2017(1):37-44.

format：WANG Xi-feng.Research on the Historic Logic and Development of Water Resources Economics[J].Journal of Chongqing University of Technology(Social Science)，2017(1):37-44.

10.3969/j.issn.1674-8425(s).2017.01.007

F30

A

1674-8425(2017)01-0037-08