考虑生态补偿的完全成本法区域水权交易基础价格研究

陈艳萍，罗冬梅，程亚雄

(河海大学商学院，江苏 南京 211100)

通过水权交易，让水权成为一种流动性资源，使得用水效率低的一方节约用水，并将节约出来的水权出让给用水效率高的一方，以此减轻水资源供需矛盾，提升水资源利用效率。水权交易的顺利进行依赖于合理的交易价格，交易价格过高会增加受让方的成本负担，交易价格过低又会损害出让方的利益，使得出让方缺少节约保护水资源的动力。水权交易价格存在一个可进行协商竞价的区间，区间下限即水权交易基础价格，确定合理的水权交易基础价格是水权交易模式长效运转的前提。

对于水权交易问题的研究，国内外学者在经济学、管理学、水利学等多个学科的多个角度上都已取得了一些有价值的成果。刘峰等[1]通过对宁夏、内蒙古和广东水权水市场建设的调研，发现在水权交易实践中存在定价机制不完善等问题。郭晖等[2]提出“合同节水管理+水权交易”节水服务产业创新发展模式。王寅等[3]提出了实施合同节水管理的直接取用水户具备参与水权交易的技术基础。在水权交易价格方面，Michelsen等[4]构建了一个理想的期权合同条款，以评价供水选项的经济利益。吴凤平等[5]认为政府在水权价格形成过程中占主导地位，而市场在水权交易中尚未有效发挥其作用。田贵良等[6]通过双方谈判使得交易价格在上下限之间收敛至合理区间，最后达成一致成交，认为谈判定价法在水权交易中是十分有效的。刘钢等[7]分析了议价能力和交易水量对水权交易价格的影响，并认为水权交易单价的上限受政府部门调控影响。陈艳萍等[8]在分析水权交易价格研究的时空分布情况以及研究的热点主题的基础上探讨了水权交易价格未来的研究趋势。在完全成本定价方面，宋兰兰等[9]在核算工程水价的基础上，运用逐步结转成本法来测算各供水环节的水价。叶长鑫等[10]以湛江市为例，兼顾资源水费、环境水费和工程水费，研究了中美在水权交易价格上的差异。

国内外学者对于水权交易价格的研究已取得了一些成果，但缺少对水权交易基础价格的研究。现有的水权交易定价模型的定价因素主要考虑到水资源价值、工程成本以及环境防治费用，对水资源生态价值等因素的综合考虑相对缺乏，并且缺乏在基础定价模型中如何嵌入生态补偿水价的深入研究。

1 基于完全成本法的水权交易基础价格构成

传统水权交易基础价格仅包括资源水价、工程水价和环境水价。实际水权交易过程中，对于跨区域水权交易，减少了水权出让方的生态用水，使水权卖方当地生态系统服务价值减少，从而对当地的生态平衡造成一定程度的不利影响，生态补偿成本是对这一不利影响的赔偿。基于可持续发展的要求，水权交易基础价格还应考虑生态补偿成本。本文将区域水权交易价格按交易过程分为水权交易基础价格和交易过程产生的交易成本，构成如图1所示。

图1 区域水权交易价格构成

从水权交易的全成本视阈考虑，增加生态补偿水价用以体现生态补偿成本，确定完全成本下区域水权交易基础价格P包括资源水价P1、生态补偿水价P2、环境水价P3以及工程水价P4，计算公式为

P=P1+P2+P3+P4

(1)

2 完全成本法下水权交易基础价格定价模型

完全成本法考虑水资源从开发利用到进行交易的全过程，不仅考虑了水资源开发工程中发生的直接成本，还将用水过程产生的外部性因素和环境治理成本内部化，反映到水资源价格中，能更好地体现水资源价值。

2.1 资源水价测算模型

资源水价体现水资源自身具有的价值，与水的数量与质量密切相关，水量与水质结合构成了水资源整体，由水资源稀缺性价值反映数量上的价值，由有用性价值反映质量上的价值。

P1=U+R

(2)

式中：U为水资源有用性价值；R为水资源稀缺性价值。

2.1.1有用性价值测算模型

水资源的使用价值主要与其水质密切相关，水质好的水相对于水质差的水其使用功能要多，一般来说，水质的好坏也进而决定了水资源有用性价值的大小。理论上讲，可用水资源的有用性价值作为其质量的函数。采用戎丽丽等[11]的方法可得出平均单位水资源有用性价值U0和i类水资源的有用性价值ui：

(3)

式中：x为水权交易卖方水资源的质量；U0为水资源的有用性价值；wj为第j种功能的价值，采用德尔菲法得到；aij为i类水质实现第j种功能时的功能系数。不同地区同一水质的水资源实现的功能大小存在差异。因此引入水资源有用性价值修正系数βu，反映不同地区各自的水资源有用性价值，q区域的平均单位水权有用性价值函数为

(4)

式中：Ai为i类水资源q区域的人均耗水量；B为全国的人均耗水量。考虑到水资源的稀缺性以水资源的有用性为基础，一般认为水资源稀缺性价值与有用性价值同等重要，本文令Ⅰ类水的有用性价值价格为区域地表水非经营性服务业的水资源费征收标准上限。据此可以求得区域平均单位水权有用性价值价格为

(5)

式中：PMI为Ⅰ类水有用性价值价格；u1为Ⅰ类水有用性价值。

2.1.2稀缺性价值测算模型

我国水资源是稀缺的，因此具有稀缺性价值R，且R>0，考虑到水资源的稀缺性以水资源有用性为基础，一般认为在全国范围内水资源的稀缺性价值R与有用性价值U是相等的[12]。考虑到区域差异，其稀缺性价值也有异于与全国平均水平。因此，某区域的水资源稀缺性价值为

R=γU

(6)

式中γ为区域水资源的稀缺性价值与全国平均水平的比值，且γ≥0。

假设β是区域的水资源稀缺程度与全国平均水平的差异，γ代表的是稀缺性价值的差异，则γ值由β决定。若区域水资源充足，稀缺程度低于全国平均水平，即0≤β<1，水资源的稀缺性对水价的影响较小；反之，若区域水资源缺乏，其稀缺程度高于全国平均水平，即β>1时，其稀缺性价值的增长方式将呈幂函数形式变化。因此γ与β的函数关系为

γ=βb

(7)

式中β为区域水资源稀缺性程度与全国平均水平的比值，本研究将其定义为水资源稀缺性价值修正参数。

b是大于1的常数，一般取1.5。于是区域水资源稀缺性价值函数为

R=β1.5U

(8)

要确定水资源稀缺性价值R的关键是如何确定水资源稀缺性价值修正参数β。水资源的稀缺程度一般体现在相对性上，是水资源与区域经济发展水平与经济结构、生态环境和社会发展状况等相关因素的综合反映，并且水资源稀缺还分为资源型缺水和水质性缺水，水质性缺水是区域内水资源的水质因污染或其他原因无法利用引起的，往往发生在丰水区，因此在计算水资源稀缺性价值修正系数时，还应该考虑到水质问题。最后可以通过表1的7项指标来确定区域的水资源稀缺性价值修正系数β。

表1 区域水资源稀缺性价值修正参数的相关指标

综上所述，则区域水资源稀缺性修正参数β可由下式得出：

(9)

2.2 生态补偿水价测算模型

采用水资源的生态系统服务价值来度量生态补偿费用[13-16]。目前得到国际广泛承认的生态系统服务功能分类系统，将主要服务功能类型归纳为供给功能、调节功能、文化娱乐功能以及支持功能，如表2所示[17]。相应水资源的生态系统服务价值包含以上4种功能带来的效用，水生态系统服务总价值计算公式为

表2 巴彦淖尔水资源生态系统服务价值分类

Ve=V1+V2+V3+V4

(10)

式中：V1为体现水生态供给功能的价值；V2为体现水生态调节功能的价值；V3为体现水生态文化服务功能的价值；V4为体现水生态支持功能的价值。

生态系统本身的生态服务价值一般不全部予以补偿，实际补偿的生态系统服务价值还会受生态受益方的支付能力影响，支付能力直接影响到对生态受损方的补偿意愿，因此引入补偿系数α和补偿意愿σ，测算应予补偿的生态系统服务价值。

(11)

式中：P2为区域水权交易单位水权生态补偿水价；α为补偿系数，是交易水量占水资源总量的比例；σ为生态补偿意愿[18]，取值为0.63；Ve为区域水资源生态系统服务总价值；W1为交易水量。

2.2.1供给功能

水资源能够为巴彦淖尔市提供食物和电，水生态系统所提供的这些物品可以在市场中流通，可以根据其市场价格对其经济价值进行评估，因此采用市场价值法进行测算。

V1=V11+V12

(12)

式中：V11为年食物供给功能价值；V12为年水力发电价值。

2.2.2调节功能

水资源有固碳和产氧的作用，影响到气候。利用较低营养级生物对水产资源发挥的调控作用来评估水生态系统的生物控制功能价值，潜在渔业资源量乘上较低营养级生物对水产所发挥的调控作用价值比例(30%)即使生物控制功能价值。采用能值法进行分析测算，经济评估手段无法实践时，能值法可以使不同类型、等级的事物能够进行比较和分析。

V2=V21+V22+V23

(13)

(14)

式中：V21为年气候调节功能服务价值；V22为年气体调节功能服务总价值；V23为年生物控制功能服务总价值；Fc为区域水生态固定CO2数量；Tc为CO2能值转化率；Ro为区域水生态O2产量；To为O2的能值转化率；Fp区域水潜在渔业资源量；Tf为渔业产品的能值转化率；Emr为能值货币比(2.439×1013seJ/＄)。

2.2.3文化娱乐功能

水生态系统可以为许多基础考察科研等提供场所、平台，具有科研教育价值，采用成果参数法用于测算。水生态旅游景点可以为当地带来旅游收入，用水资源景点旅游收入体现娱乐价值，直接采用费用支出法，从消费端出发简单明了地通过市场价格评估得到此项生态系统服务的价值。

V3=V31+V32

(15)

(16)

式中：V31为科研教育价值；PT为区域水学科论文数量；SC为区域水学科在校学生数量；TP、TS分别为两者的能值转化率；V32为休闲旅游价值；IC巴彦淖尔市旅游总收入；θ为人们游览自然山水景观的比例；ρ为水体占山水景观的比例。

2.2.4支持功能

水域多种生物提供了栖息地，保护了物种多样性，用成果参数测算支持功能价值。

V4=CS

(17)

式中：C为谢高地等[19]计算的我国水域单位面积生物多样性价值；S为水生态系统面积。

2.3 环境水价测算模型

目前计算水资源环境防治费用，常用外部成本法评估。根据我国《排污费收费标准管理办法》[20]，水体污染物排放按照排放污染物的种类、数量进行征收排污费，因此使用排污费来评估外部成本作为水资源环境成本是现实可行的办法。

污水处理费根据实际排放的污染量来计算，由不超标排放的污染物收费和超标排放费用两部分构成：

(18)

水污染排放进入水域前还需要进行污水处理，所在区域需要一定的污水处理设备费用的投入，因此环境水价可计为排污费加上污水处理设备投入费用。假设区域污水处理设备投入费用为CI，则单位水权的污水处理设备费均摊为

(19)

则单位水权环境水价为

(20)

2.4 工程水价测算模型

水权交易的水主要来自于卖方节约用水，因此水权交易的工程成本包括水权卖方节水设备的投入以及用于运输水资源来达成交易的输水工程投入。

考虑到交易期限，对水权交易基础价格的工程成本要分水权交易期限小于或大于节水和输水工程的使用寿命这两种情形进行讨论。

CE=CEC+CEM+CEI

(21)

式中：CEC为节、输水工程建设成本；CEM为工程日常维护费用；CEI为节、输水工程更新费用现值。

2.4.1节、输水工程使用寿命大于水权交易期限

由于更新费用是从交易成本中提取的，以在工程寿命结束时对工程进行重新建设。工程更新费用于交易期限有关，假设在工程寿命结束时工程的价值为0，则：

(22)

式中：T为交易期限；TS为工程寿命。

因此单位水权的工程成本计算公式如下：

(23)

2.4.2节、输水工程使用寿命小于水权交易期限

当交易期限大于节、输水工程寿命时，工程成本包括节、输水工程建设费用、日常维护和更新费用。但是节、输水工程建设费用CEC会成倍增加，倍数为T/TS整数部分，超出整数的交易期限部分则为更新费用，其随着交易期限的延长均匀增加。

单位水资源的工程成本为

(24)

式中：[T/TS]为对T/TS取整。

3 巴彦淖尔市区域水权交易基础价格测算实证

3.1 巴彦淖尔市水权交易概况

从中国水权交易所官方公布的水权买卖数据发现，其中巴彦淖尔市与乌海市进行跨区域水权交易，自2017年5月至2019年10月以1.03元/m3的价格共卖出9.69亿m3交易期限为25 a的水权。在 25 a 的交易期限中价格保持不变，说明没有考虑通货膨胀等其他可变因素。考虑可持续发展问题和卖方利益诉求等问题，巴彦淖尔市与乌海市的跨区域水权交易可以作为水权交易基础价格研究的典型案例。

由于各类统计数据可获取的年份有差异，选用2017年的数据用于巴彦淖尔市与乌海市间的区域水权交易基础价格的计算，数据来源于《排污费征收管理条例及收费标准》[20]《巴彦淖尔2017年市国民经济和社会发展统计公报》《内蒙古自治区2017年国民经济和社会发展统计公报》《2017年巴彦淖尔市水资源公报》《内蒙古自治区水资源公报2017年》和国家统计数据网站http://www.stats.gov.cn。

3.2 资源水价测算

3.2.1水资源有用性价值测算

按照我国用水户不同用水情境，将我国水资源可以主要实现5种功用按水质要求从高到低排序：生活用水、工业用水、景观用水、生态用水和农业用水，其要求的最低水质标准分别为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类和Ⅴ类。通过德尔菲法确定水资源实现不同功用价值为：w=(0.30,0.60,0.25,0.40,0.30)。

根据式(3)，其中当i类水质实现其最高功效时，功能系数为1，当实现低功能时，功能系数等于1.05。代入相关值可以求得各类水资源的有用性价值，再采用文献[21]的方法，使用德尔菲法得出的不用水质等级值，见表3。

表3 水质和有用性价值

使用Matlab进行三阶多项式拟合，得到水资源有用性价值函数为

f(x)=-11.24x4+22.73x3-13.4x2+3.79x-0.01

通过该函数和式(4)得βu为0.23，令Ⅰ类水的有用性价值价格为区域地表水非经营性服务业的水资源费征收标准上限，即0.5元。因此，依据式(5)求得巴彦淖尔市有用性价值价格为0.05元。

3.2.2水资源稀缺性价值测算

用于巴彦淖尔市区域水资源稀缺性价值修正参数的计算的相关指标数据见表4。

根据表4和表2，计算出di的数值，采用德尔菲法得出的不同当量的权值βi,见表5。

表4 2017年巴彦淖尔市及全国相关指标的数据

根据表5中数据可以求得巴彦淖尔市的水资源稀缺性价值修正参数如下：β=1.58，R=0.10元，因此，单位水权的资源成水价P1=0.15元。

表5 di和βi的计算数值

3.3 生态补偿水价测算

2017年巴彦淖尔市与生态服务价值相关的指标数据如下：渔业总产值3.13亿元，水力发电量76.94亿kW·h，CO2固定量199.04 g/m2，水生态O2产量145.30 g/m2，水生态系统面积 280 km2，旅游总收入56.2亿元。

a.供给功能。2017年巴彦淖尔市的平均电量单价为0.49元/(kW·h)，可计算出巴彦淖尔市水生态系统在供给功能的服务价值为40.4亿元。

b.调节功能。2017年美元兑人民币的平均汇率取6.75，CO2能值转换率为8.85×107seJ/g，O2的能值转换率为8.65×107seJ/g，巴彦淖尔市水域最大可持续渔业可持续量为8.74亿kg/a，鱼类的能量折算系数为4.06 MJ/kg，鱼类能值转换率为 3.35×106seJ/J，根据式(14)可以计算的到气候调节的能量货币价值为137万元，气体调节的能量货币价值为97.4万元，生物控制的能值货币价值为1.46亿元。则巴彦淖尔市水生态系统对调节功能的服务价值为1.69亿元。

c.文化服务。在百度学术中，以“巴彦淖尔水生态”主题词检索2017年发表的学术论文为296篇，2017年巴彦淖尔市高校水利相关专业的在校人数为2 530人，论文的能值转换率为1.17×1018seJ/篇，学生的能值转换率为3.21×1020seJ/人，根据式(16)可以计算得到巴彦淖尔市生态基础理论研究价值为1 420万元，水利教育价值为3 330万元。因此，巴彦淖尔生态系统文化服务的能值货币价值为4 750万元。

根据周祖光[22]的研究，山水景观的游览量占24.6%，巴彦淖尔市水生态景观取水域面积占山区水域面积的比值，约为47%，由表4可知2017年巴彦淖尔市旅游总收入为56.2亿元，根据式(16)可计算出巴彦淖尔市水生态系统的休闲娱乐服务价值为6.5亿元。巴彦淖尔市水生态系统对文化娱乐方面的服务价值为6.98亿元。

d.支持功能。谢高地等[19]依据Costanza等研究出了适合我国的不同陆地生态系统的单位面积生态服务价值，其中水域的生物多样性保护的单位面积生态系统服务价值为0.22元(m2·a)，根据式(17)可得出生物多样性保护价值为6 160万元。

综上可得巴彦淖尔市生态系统服务功总价值为8.74亿元，补偿系数α为0.18，补偿意愿β为0.63，交易水量为9.69亿m3，则巴彦淖尔市单位水资源生态补偿费用P2为0.58元。

3.4 环境水价测算

巴彦淖尔市2017年主要水污染物排放量、各污染物当量值和经换算的各污染物排污当量，见表6。

表6 2017年巴彦淖尔市主要水污染物排放量

根据单位水污染排污费计算方法，排污当量最高的前3项按每当量0.7元，其他的按每当量1.4元收费。选取20%的区域年均水资源总量作为区域生态需水量，则巴彦淖尔市2017年可用水量为42.4亿t；2017年巴彦淖尔市污水处理设备投入费用10.67亿元。按照式(20)计算出巴彦淖尔市单位水权的环境水价P3为0.28元。

3.5 工程水价测算

2017年巴彦淖尔市与乌海市跨区域交易期限为25 a，工程寿命为30 a不提，属于交易期限小于节、输水工程使用寿命的情况。巴彦淖尔市2017年节水工程建设费用为2.53亿元，巴彦淖尔市与乌海市之间的输水工程投入为1.45亿元，计算设备更新费用为3.32亿元：工程日常维护费用按照工程建设成本的3.5%来计算，交易期限总维护费用为0.139亿元。巴彦淖尔市2017年可用水量为42.4亿t，据式(24)可计算出单位水权的工程水价P4为0.19元。

4 结 论

a.根据前面计算，可知单位水权资源水价P1为0.15元；单位水权生态补偿水价P2为0.58元；单位水权环境水价P3为0.28元；单位水权工程成本P4为0.19元。因此巴彦淖尔市与乌海市区域水权交易基础价格P为1.20元。

b.巴彦淖尔市区域水权交易基础价格测算结果与实际交易价格的1.03元相差较大。本文只考虑成本，不考虑水权出让方对利益的诉求，测算的是基础价格，两个区域在进行实际交易时，水权出让方要测算出自己的价格下限，然后进一步进行协商竞价，以满足自身一定的盈利，并不超过受让方的价格上限。针对巴彦淖尔市和乌海市的交易，最终成交价格应高于1.20，目前的成交价格1.03元偏低，有损水权出让方的利益。

c.本研究测算的生态水价为0.58，占交易基础价格的48%，这反映出现有的水权交易在确定基础价格时对生态补偿考虑不完全，没有对水资源空间性转移所造成的损失引起足够的重视。

本文在测算水权交易基础价格在得到的是一个定值，存在一定的缺陷，为体现公平性，应该充分考虑通货膨胀或其他经济因素，水权交易基础价格应该随着交易水量的变化而变化。