第25卷第3期 水电能源科学 Vol 25 No. 3 2007年6月 June 2007 文章编号:1000-7709(2007)03-0012-03 几种水资源管理制度的比较分析 杨辉辉王先甲李媛媛 (1.武汉大学系统工程研究所,湖北武汉430072; 2.武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北武汉430072) 摘要:为促进水资源高效、合理的使用并加速我国的水市场进程,通过建立数学模型对目前的四种水资源管 理制度进行了描述和分析比较,指出了各自的优缺点及其适用范围,并得出水权制度是最能激励节水、取水最 灵活的制度,是将来水资源管理制度的发展方向 关键词:水资源;管理制度;水权;水市场 中图分类号:TV213.4;F323.213 文献标志码:A 随着经济的快速发展和人口的不断增长,水 资源短缺已成为影响我国居民生活和经济发展的 max>U, (6:) 严峻问题。要解决此问题不仅需要技术上的创新 (1) 更需要合理的水资源管理制度作保障。目前水资 源管理制度大致有取水许可证制度、水资源费制 b,≥0,(=1,n) 度、取水许可与水资源费联合制度、水权制度口四 推出政府的对水资源最优配置条件为3: 种。本文采用数学模型对这四种制度进行了深入 (2) 分析,深刻的揭示了各种水资源管理制度的优缺 用水户i按照经济效益最大化进行生产 点及其适用范围,以便促进水资源高效、合理的使 用,为我国水市场的建立提供理论依据。 ax∑PQ(x) 1取水许可证制度 s.t.x:≤b (3) 取水许可证制度是一种水资源集中管理模 x≥0,(=1,n) 式[2。政府根据各用水户的效用函数信息、以社会 推出用水户i的最优生产条件为: 福利最大为目标对有限的水资源进行合理分配 (4) 并颁发取水许可证。各用水户按照取水许可证上 由式(4)可看出,用水户i的最优生产行为是 标明的水资源量进行取水和最优化生产。取水许 b、最大经济效益为PQ(b),即用水户的经 可证不允许转让和交易 济效益与许可的取水量b,直接有关。因此,用水户 设有n个用水户,第个用水户的效用函数为可通过虚报用水信息以获取一个有利的效用函 U(→)、U,(,)>0、U(·)<0;生产函数为Q(,),数D,(…)、(…)>0、U(…)<0,且D(b)> 且Q()>0、Q()<0。产品价格系数为P,获取U(b)根据U(·)的导数性质,政府为了实现全 的许可水资源量为b2,水资源总量为b。假设效用社会福利最大,必须增加b以减小C(…),同时减 函数U()与用水的经济效益社会效益和生态效小(b,b2,…b-1,b+1,…b)以增加U1(·)…U 益有关;社会福利等于各用水户效用之和。政府按(·)、U+1(·)…Un()来满足最优条件U(·) 社会福利最大来分配水资源总量的数学模型为: =U(·)=…=Un(·)。假设b增加到b,用水户 收稿日期:2007-03-01,修回日期:2007-03-16 基金项目:国家攻关计划(西部开发科技行动)基金资助项目(2002BA901A37) 作者简介:杨辉辉(1982-),男,硕士,研究方向为水权水市场Emai: yanghuihui8799@163. 通讯作者:王先甲(1957-),男,教授博导,研究方向为博弈论决策与对策理论等,E-mail:kangxI@whu.edu.cn第 25卷第 3期 2007年 6月 水 电 能 源 科 学 W aterResourcesand Power V0【．25No．3 June．2007 文章 编 号 ：1000—7709(2007)03-0012-03 几种水 资源管理制度的 比较分析 杨辉辉 王先甲 李媛媛 (1．武汉大学 系统工程研究所 ，湖北 武汉 430072； 2．武汉大学 水资源与水 电工程科学国家重点实验室 ，湖北 武汉 430072) 摘要：为促进 水资源高效、合理 的使 用并加速我 国的水 市场进程 ，通过 建立数 学模型对 目前的 四种水 资源管 理制度进行 了描 述和分析 比较 ，指出了各 自的优缺点及其适 用范围，并得 出水权制度是最能激励节水、取水最 灵活的制度 ，是将来水资源管理制度 的发展方向。 关键词 ：水 资源 ；管理制度 ；水权 ；水市场 中图分类号 ：TV213．4；F323．213 文献标志码 ：A 随着 经济 的快 速发 展 和人 口的不 断增 长 ，水 资源短缺 已成 为影 响我 国居 民生活和 经济发展 的 严 峻 问题 。要解决 此问题不 仅需 要技术 上 的创 新 ， 更 需要合理 的水 资源管理 制度作 保 障。 目前水 资 源管理 制度 大 致有取 水 许 可证 制度 、水 资 源费 制 度 、取水许 可 与水 资源费 联合 制度 、水权 制度[】]四 种 。本文采 用数学模 型对这 四种 制度 进行 了深 入 分 析 ，深刻 的揭示 了各种 水 资源 管理 制 度 的优 缺 点及 其适用 范 围，以便 促进 水资 源高效 、合 理 的使 用 ，为我 国水 市场 的建立提供 理论依 据 。 1 取水许可证制度 取水 许 可 证 制度 是 一 种 水 资 源集 中管 理 模 式[2]。政府根 据各用水 户 的效 用 函数 信息 、以社会 福利最大为 目标对有限的水资源进行合理分配 ， 并颁 发取水许 可证 。各 用水 户按照取 水许 可证上 标 明的水资源量 进行取 水和最 优化 生产 。取 水许 可证不 允许转让 和交易 。 设 有 个 用水户 ，第 i个 用水户 的效用 函数为 U (·)、U (·)>0、U"i(·)<0；生产 函数为 Q (·)， 且Q：(·)>O、Q (·)<o。产品价 格系数 为P ，获取 的许可水 资源量 为 b，水 资 源总量 为 b。假设 效用 函数U (·)与用水 的经 济效益 、社 会效 益和 生态效 益有关 ；社 会福利 等 于各 用水 户效用 之和 。政 府按 社会福 利最大来 分配水 资源 总量 的数 学模 型为 ： fmax∑U。(6。) I ．=1 1Is． t．∑6≤6 (1) l 一1 【b≥ 0，( 一 1，) 推 出政 府的对 水资源最 优配置条 件为嘲 ： U 一 U 一 …U：… 一 U (2) 用 水户 i按 照经济效益最 大化进 行生产 ， fmax∑PQ(z) {l s．t．∑z≤6 (3) l 一 l五 ≥ 0，( 一 1，) 推 出用水户 i的最 优生产 条件为 ： z 一 b (4) 由式 (4)可看 出 ，用 水户 i的最 优 生产行 为 是 Xi*一6、最 大经济效益 为P。Q(6)，即用水 户i的经 济效益与许可的取水量b直接有关 。因此 ，用水户 i可通过 虚 报用 水信 息 以获取一 个有 利 的效 用 函 数 (·)、 ：(·)> 0、 ：(·)< 0，且 ：(b)> ( )。根 据 (·)的 导数 性 质 ，政府 为 了实 现全 社 会福 利最 大 ，必 须增加 b。以减小 ：(·)，同时减 ，J＼(6，b，…b一，b+ ，…b)以增 力口U (·)…U：一 (·)、u：+ (·)…U (·)来 满 足 最 优 条 件 U：(·)一 … 一 ：(·)_．-·一 (·)。假设 b增 加到 。，用水户 收稿 日期 ：2007—03—01，修 回 日期 ：2007-03-16 基金项 目：国家攻关计划(西部开发科技行动 )基金 资助项 目(2002BA901A37) 作者简介 ：杨辉辉 (1982一)，男 ，硕士 ，研 究方 向为水权水市场 ，E—mail：yanghuihui8799@163．com 通讯作者 ：王先 甲(1957一)，男 ，教授 、博 导 ，研究方 向为博弈论 、决策 与对策理论等 ，E—mail：wangxj@whu．edu．en 维普资讯 http://www.cqvip.com