基于奖优罚劣的省区初始水权优化配置

针对我国最严格水资源管理制度要求,研究省区初始水权优化配置模型。首先,基于流域经济效益、省区排污权协调性等建立目标函数,根据流域排污总量构建约束条件,建立多目标省区初始排污权免费分配模型;其次,将排污权嵌入初始水量权配置中,根据奖优罚劣机制构建省区初始水权配置模型;最后,以太湖流域为研究背景进行实证研究。结果表明:太湖流域规划年2030年在75%来水频率下,基于流域可分配初始水权总量为363.3亿m~3和排污量为54.46亿m~3的限制,江苏、浙江和上海初始水权配置量分别为135.19亿m~3,129.21亿m~3和98.89亿m~3。本文的模型通过奖优罚劣函数,把超标或未超标排污的外部性内化到水量分配上,实现了水量权与排污权分配的统一,可为其它流域开展同类研究提供借鉴。     

基于最严格水资源管理制度的初始水权分配研究

实行最严格水资源管理制度是2011年中央一号文件明确要求的内容。在分析最严格水资源管理初始水权分配内涵的基础上,首次以水资源管理“三条红线”为准则,构建了包含目标层、准则层、指标层及方案层4个层次结构的初始水权分配指标体系,建立了最严格水资源管理初始水权分配的投影寻踪模型,并采用量子遗传算法优化投影指标函数,以模型计算出的最佳投影值作为初始水权分配的分水比例。最后,以南水北调东线一期工程为例,将本文所建立的模型用来分配该工程净增加供水量的初始调水量。结果表明:该指标体系和模型具有一定的可操作性及有效性。     

基于综合集成研讨厅的流域初始水权分配群决策研究

针对传统的流域初始水权分配中存在的问题,提出将初始水权分配中的各利益相关群体引入到分配决策中来,以多利益相关主体参与的群体决策替代传统的水资源配置中单纯地"技术经济寻优",有利于减少初始水权分配中的矛盾和冲突.借鉴钱学森提出的解决复杂性巨系统问题的综合集成理论,构建了流域初始水权分配群决策的平台--流域初始水权分配综合集成研讨厅,并在此基础上讨论了初始水权分配群决策的有关模型.实例分析的结果表明,本文提出的理论是可行的,并且有利于提高多利益主体对初始水权分配的综合满意度.     

流域初始水权分配研究进展

当前我国水资源存在短缺和使用效率低下等问题,其最核心的解决办法就是建立水权市场,而其中的关键在于界定初始水权。通过界定初始水权,在各流域行政区域之间合理地分配。简要介绍了流域初始水权分配的最新研究进展和动态,主要包括分配原则、分配指标体系、分配方法和分配机制等方面。对这些研究进行了评述并且指出了存在的问题。由于水资源分配的特殊性,涉及到水量、水质和其它一些因素,单纯的分配水权难以获得成功。在此基础上,探讨了流域初始水权分配的未来研究方向,即在考虑到了水权、排污权和林权等集成的基础上,综合考虑初始水权分配的原则、指标体系和机制等,并且在分配方法上由单一目标模型向多目标模型发展,不确定性和模糊优化模型是未来流域水资源分配模型的发展方向。     

区域水资源资产负债表——北仑区水资源存量及变动表案例研究

编制自然资源资产负债表是生态文明制度体系的重要组成,水资源资产负债表是自然资源资产负债表的重要内容。通过核算水资源资产账户,全面客观地反映区域内水资源的增减变动及其影响因素,有利于摸清区域水资源的家底,为优化区域水资源管理、提高水资源利用效率提供决策依据。目前针对区域层面的水资源存量及变动表的编制方法尚不完善。基于《自然资源资产负债表试编制度(编制指南)》,以宁波市北仑区为对象,利用卫星遥感技术和地理信息技术,通过文献调研、实地踏勘和专家咨询等研究方法,本文对全区2013—2016年水资源存量及变动表进行编制,分析了水资源流入、流出、存量等15项指标。通过构建区域水平衡模型,论文从水资源供给、水资源使用和废水的产生与处理排放三个角度分析了全区2013—2016年水资源开发利用现状和水资源产出率变化,并进行了地区间比较,基本阐明了一定时段内区域水资源存量的家底及其变动情况。研究发现,区外自来水厂供水和地表水调水是北仑区重要供水来源,供水量从2013年的15 324.8万m~3上升到2016年的18 361.5万m~3,增加19.8%;全区用水总量从2013年的28 965.0万m~3上升到2016年的29 303.0万m~3,增加1.2%,其中以第三产业用水增幅最大,2016年比2013年增加36.4%;单位地区生产总值用水量和单位工业增加值用水量分别从2013年的41 m~3/万元、38 m~3/万元下降到2016年的33 m~3/万元、35 m~3/万元。全区废水产生和排放总量分别从2013年的12 872.4 m~3/万元、10 024.8万m~3上升到16 893.0 m~3/万元、13 694.6万m~3,分别增加31.2%和36.6%。在案例研究的基础上,论文对水资源存量及变动表编制过程中存在的精细化数据统计、监测基础工作薄弱、编制方法完善、指标科目间逻辑关系优化等问题进行了分析,并提出了相应的建议。     

汉江流域水权初始配置模型研究

水权管理的关键和难点是水权的初始分配。做好初始水权的分配,能够促进水资源的优化配置,达到以水资源的可持续利用支持国民经济和社会的可持续发展。根据水权初始分配有效性、公平性、可持续性发展的原则,分析了水权初始分配的主要影响因素,主要是经济发展、用水效益、平均分水、现状用水、水源地优先、生态环境以及社会发展;构建了水权初始分配的层次结构图;采用多目标半结构性模糊优选模型研究流域水权初始分配,该模型根据人的经验知识量化原理确定定性指标的相对优属度和各指标的目标权重,为确保模型的实用性,目标值重要性比较时采取了专家咨询手段;定量指标则根据实际情况采用越大越优型的相对优属度公式或越小越优型相对优属度公式。     

最严格水资源管理制度下的水权理论框架探析

在我国水资源贫乏、供需矛盾日益尖锐的情况下,建立和发展具有中国特色的水权制度,已成为践行最严格水资源管理制度和解决日趋复杂水问题的切实需要。本文首先从我国水资源管理体制的改革发展历程和未来需求出发,探讨了最严格水资源管理制度与水权制度两者的内在联系,指出水权制度建设对落实最严格水资源管理制度的重要意义;接着,从行政管理视角提出了有关水权划分的两级分类体系,重点解析了使用权与"三条红线"之间的对应关系;最后,从水权制度建设的主体内容出发,构建了由"基于水资源开发利用控制红线的取水权初始分配"、"基于用水效率控制红线的用水权交易"和"基于水功能区限制纳污红线的排污权交易"三部分组成的水权理论框架。在取水权分配方面,以和谐论思想为指导,以水资源开发利用控制红线为硬性约束,提出由和谐分配原则确定、和谐状态指标选取、区域总和谐度计算、和谐目标优化模型、取水权和谐分配方案优选等构成的取水权初始分配工作流程。在用水权交易方面,以用水效率控制红线为硬性约束,运用优化决策理论,提出由用水计划制定、节水潜力分析、水量折算系数计算、可交易用水权计算、用水权交易方案优选等构成的用水权交易工作流程。在排污权交易方面,以水功能区限制纳污红线为硬性约束,提出由污染物入河量预测、控制断面水质预报、减排潜力分析、可交易排污权计算、排污权交易方案优选等构成的排污权交易工作流程。该理论框架的提出可为我国水权理论研究提供参考。     

水权交易制度绩效分析

水资源的稀缺性赋予水资源可交易的商品属性。水资源时空分布的差异性、供求的不均衡性和水权主体边际资源回报率的差异。是水权交易制度存在的前提和基础。由于政府信息的不完全和不对称，传统的行政计划配水制度不能实现资源配置的高效率目标，因此借助市场机制实现水资源配置效率的帕累托最优是可行的选择。本文基于水资源的初始分配不能实现资源有效配置的假设。从理论上揭示了水权的可交易程度是限制水资源配置效率的主要因素之一，并结合优先权制度向可交易水权制度的转换，阐述了水权交易制度能够实现水资源配置高效率的目的。运用收益一成本分析法，说明了东阳-义乌水权交易实践的绩效所在。在此基础上。指明了水权交易制度能够实现交易双方利益最大化目标和政府水资源管理的目的，达到水资源配置“三赢”的结果。     

流域初始水权分配的主从递阶双层优化方法

依托“流域-地区-行业”层次的初始水权分配模式,“流域-地区”层次影响制约“地区-行业”层次的初始水权分配,“流域-地区”和“地区-行业”层次的初始水权分配共同影响流域综合效益。现有研究主要聚焦“流域-地区”或“地区-行业”层次的初始水权分配,但将两个层次集成进行初始水权分配仍有待深化研究。为此,构建主从递阶双层优化方法,开展流域初始水权分配研究。具体可表述为：(1)针对“流域-地区”层次,建立流域综合效益优化函数与约束条件。构造适应性诊断准则和空间均衡性诊断准则,嵌入流域综合效益优化函数中,提高地区之间初始水权分配与经济社会发展的适应性、流域分水的空间均衡性。(2)针对“地区-行业”层次,建立地区综合效益优化的非线性目标规划模型,保障行业发展用水需求。并构造匹配性诊断准则嵌入非线性目标规划模型中,提高地区不同行业初始水权分配与行业发展的匹配性。(3)集成“流域-地区”和“地区-行业”层次,应用主从递阶双层优化方法,开展黄河流域初始水权分配实践探索。研究得出：通过黄河流域初始水权分配方案设计,得到黄河流域涉及省区水权分配比例与其经济社会发展综合指标加权值比例的比值,其中,内蒙古-陕西、...     

基于双层优化模型的流域初始二维水权耦合配置

结合新时期我国实行的最严格水资源管理制度,基于用水总量控制、用水效率控制、水功能区限制纳污三条红线控制约束条件,将流域初始取水权与排污权作为研究对象,根据流域初始水权配置的主从递阶思想,构建流域初始二维水权耦合配置的双层优化模型,实现流域初始取水权与排污权在不同区域及其不同部门之间的合理配置。从经济角度体现流域整体的经济效益最大化,从社会角度体现流域内区域之间的协调发展,从生态角度体现流域允许最大水污染物排放总量的严格控制。最终,实现流域初始水权配置中社会、经济以及生态目标的集成化,水资源数量与质量的相统一,提高流域内不同区域不同用水部门的用水效率、水污染物排放绩效,消除流域内不同区域之间的用水矛盾、水污染物排放冲突。并基于交互式决策理论,提出基于满意度的主从递阶交互式迭代算法对流域初始水权配置模型进行求解。结合案例分析,进一步验证了模型的有效性与算法的可行性。     

基于演化博弈的初始水权分配中的冲突分析

初始水权分配极易导致流域上下游、左右岸之间引发冲突。本文分析这种冲突存在的根源是因为部分区域分配的水权过多,而部分区域分配的水权过少。从而建立"水权过多区"群体和"水权过少区"群体间的演化博弈模型,并分析各群体的复制动态和演化稳定策略,以及演化博弈系统的稳定性,得到两个主要结论:如果"水权过少区"群体少分配的水权占其实际分配到的水权的比重较小时,博弈系统的演化稳定策略为:(不同意放弃Δq的水权,不暴发冲突);如果"水权过少区"群体少分配的水权占其实际分配到的水权的比重较大,超出其心理承受范围时,博弈系统的演化稳定策略为:(同意放弃Δq的水权,暴发冲突)。研究表明,根据演化稳定策略调整各区域的水权,可以有效化解初始水权分配中的冲突,从而构造和谐有序的用水环境。     

合作视角下的跨境水资源两级分配模式

跨境水资源是淡水资源的重要组成部分，随着世界人口和经济的快速发展，各国对水资源需求增加，气候变化使水资源变化情势具有不确定性，更是加剧了各国对水资源安全保障的诉求。公平合理的跨境水资源分配对于缓解各流域国用水冲突、实现跨境水资源可持续利用具有重要意义。为提高跨境水资源分配的公平合理性和水资源利用效率，基于合作视角，该研究提出一个“初始分配以明晰所有权+优化再分配以实现高效利用”的跨境水资源两级分配模式。首先基于协商谈判视角，运用讨价还价博弈模型的方法理念，引入流域国间协商谈判机制，以实现跨境水资源在流域国间的公平合理初始分配。然后基于利益共享理念，构建具有模糊支付的跨境水资源合作博弈模型和要素双重模糊的跨境水资源合作博弈模型，探讨不同模糊情景下的跨境水资源优化再分配问题。并以澜沧江-湄公河流域为例进行实证分析，研究表明：(1)基于协商谈判寻求跨境水权分配最优解，可以有效提高分配方案的可接受性。(2)初始分配是流域国开发利用跨境水资源的基础，有利于明晰初始水权，但也存在难以长时间适应流域环境变化和各流域国用水需求变化的缺陷。(3)合作开发情景下的系统收益比非合作情景下的系统收益更高，且当...     

基于选择实验法的三峡屏障区居民生态补偿支付意愿研究

三峡屏障区环保整治中利益相关者对生态补偿政策的反应情形,是有效构筑长江中上游生态屏障的内生动力。基于该区域重点移民县中608名居民的调查数据,运用选择实验法,分析了该区域特有主体(原住民和水库移民)对植被覆盖率、水土流失、水体质量、生物多样性、旅游景观等环保属性及其组合方案的接受与支付意愿。研究表明:经济条件不同的原住民与移民均具有较强的生态意识,但迫于发展的压力未能有效地转化为环保行为;两类群体在库区生态修复中更重视植被改善与水源涵养(104.93元),而对可持续发展所需的物种保护和旅游景观(30.88元)关注较少;移民与原住民愿意支付的最佳方案为优先恢复植被并进行水土保持(方案5),但前者(392.97元)的支付水平是后者(128.02元)的3倍;后靠安置的移民从屏障区中未能获得足够的生态资源支持,再次进行生态移民可能比单一的生态补偿更有效率。     

共生与过渡：中国水权市场的构架和运行

随着人口增长和经济发展,水资源的不断稀缺引发了中国水权市场培育鞠建设问题.为了探讨中国水权市场的发育状况和基本特征,明确其未来发展方向,进一步促进我国水资源的利用效率的提高和节水型社会的建设,本文基于新制度经济学和产权经济学的基本理论和分析方法来论证中国水权市场的构架和运行,认为中国水权市场呈现两级三类水权市场共生与过渡的特征,进而从纵向剖析水资源初始产权分配市场和水资源产权的交易市场这两级水市场.认为前者要注重公平性,后者则要注重效率性,又从横向分析了由地区间水权交易市场、部门间水权交易市场和农户间水权交易市场组成的三类水市场.最后提出了中国两级三类水权交易市场构建和运行的对策思路.     

准市场条件下的水权交易双层动态博弈定价机制实证研究

在经济新常态背景下,水资源的准公共产品特征具有更加重要的管理价值,如何依托市场与行政的两手发力,提升我国水资源管理水平,更好地服务于"两个百年"奋斗目标,具有十分重要的理论与现实意义。水权交易制度是利用市场与行政手段提高水资源利用率,解决人水冲突的重要技术手段,如何在准市场条件下构建符合我国国情的水权交易定价机制已成为实现水权交易制度的核心技术。因此,针对政府-企业-公众等多利益相关者参与下的水权交易定价问题,本文引入生态经济学理论构建了水权价值测度模型,进而引入合作博弈理论,构建了准市场条件下的水权交易双层动态博弈定价模型,主要包括买方政府和卖方政府的微分博弈模型,以及买方政府与水务公司的Nash-Bargaining合作定价模型,运用HJB条件求解多利益相关者合作框架下的水权交易均衡水价空间,进而以江西省萍乡市水权交易实践为例开展实证研究,结果表明:均衡水价主要受上级政府协调能力k、水量需求系数β影响,且均为正相关,针对萍乡实践而言,由于水量需求主要体现在中长期发展规划阶段,上级政府协调能力显著性强于水量需求系数;均衡水价随着上级政府协调能力k值增大呈现由快转慢再转快的趋势,整体服从逻辑函数分布,均衡水价随着水量需求系数β的增大呈现由快转慢趋势,整体服从对数函数分布,针对萍乡实践而言,水权交易中市场与行政力量的两手发力存在稳定状态,二者缺一不可;随着议价能力系数提高,Nash-Bargaining的水权交易价格随之升高,表明政府与公司之间的合作关系对水价具有直接的影响能力。     

高质量发展模式下内蒙古河套灌区的可交易水量

黄河流域必须推进水资源节约集约利用,推动流域高质量发展。水权交易是运用市场机制实现水资源优化配置,促进水资源高效流转的有效手段。可交易水量是水权交易的基础要件之一,如何在高质量发展模式下科学测算可交易水量,是保障转让方水资源安全,促进水权交易顺利实现的关键。文章提出高质量发展模式下水权交易中可交易水量的测算方法,为灌区开展水权交易,测算可交易水量提供理论依据。首先,充分考虑水权交易对转让方用水安全的影响,界定可交易水量是转让方在保障自身生产、生活、生态等用水的前提下,在水权交易中可转让的水量。其次,依据中国水权交易政策分析得出可交易水量来源于节水潜力,国内水权交易实践显示农业节水潜力是当前及未来可交易水量的主要来源。再次,遵循高质量发展模式下保障粮食安全、实现水资源节约集约利用的原则,提出农业节水潜力的估测方法。最后,分析可交易水量的影响因素,确定调整系数,提出农业节水潜力中能够转化为可交易水量的测算方法。将该方法应用于国家高质量发展战略的施力地区以及中国水权交易的典范——内蒙古河套灌区,得出2021—2025年内蒙古河套灌区农业节水潜力分别为11.0713亿m³、11.5496亿m³、12.0486亿m³、12.5692亿m³、13.1123亿m³。依据内蒙古河套灌区可交易水量影响因素分析以及内蒙古水权交易政策规定,取可交易水量调整系数为2/3,计算得出内蒙古河套灌区2021—2025年可交易水量为7.381亿m³、7.700亿m³、8.032亿m³、8.379亿m³、8.742亿m³,为内蒙古河套灌区乃至黄河流域测算可交易水量提供借鉴。     

基于纳污红线的河流排污权优化分配模型

实行水功能区限制纳污红线的水资源管理制度,在理论和实践中必须要建立河流污染物总量控制管理制度,而实行污染物总量控制,首先要确定河流排污权的初始分配方案。结合我国现行流域水功能区划成果,以水功能区作为排污权初始分配主体开展排污权分配研究,提出由河流环境保护部门确定河流总体排污权,首先通过纵向配置将排污权分配给水功能区,然后通过横向配置将初始排污权分配给排污者的一种纵向加横向分配模式。以资源分配的公平性和效率为管理目标,并以污染物总量控制、浓度控制、企业生产连续性等为约束条件,建立了河流排污权多目标分配优化模型。最后利用多目标演化算法对算例进行了求解,验证了方法的可行性,且此分配方式所获得的环境节余容量最大     

长三角地区生态补偿利益相关者及其行为响应

生态补偿是调整利益相关者利益、维护生态系统服务功能的重要政策工具,政府付费项目是生态补偿的重要类型。基于长三角地区上海、苏州和湖州生态补偿实践的调查,运用利益相关者分析和比较分析方法,辨识地方政府付费型生态补偿利益相关者属性、类型及其行为响应差异并揭示原因。按照影响力、参与度和经济利益性的不同,将生态补偿补偿利益相关者分为核心、次核心I、次核心II和边缘型。结果表明,三地实践中,市、县(区)政府是核心利益相关者,与我国地方政府权威具有一致性;现行补偿制度没有赋予乡镇和村等次核心利益相关者I讨价还价的资格,成为其在环境治理和民生改善项目上有限响应的法律约束条件;次核心利益相关者II(媒体、环保NGO、科研机构)虽然有主动响应的积极性,但参与度还不高;农户的利益相关者属性和类型因地而异,且农户、企业和社会公众的响应比较微弱。同时,不同利益相关者利益目标和属性亦存在冲突,不同地区利益相关者在监督与审计、制度调整以及环境治理和民生投入方面的响应也不完全一致。利益相关者属性、类型及其行为响应差异,与生态补偿制度安排、当地经济社会发展和地方政府偏好等深层次原因紧密相关,这也是今后我国地方政府付费型生态补偿项目设计需要重视的问题。随着我国生态补偿制度的不断发展,基于利益相关者视角,地方政府付费型生态补偿项目设计,应注重增加利益相关者的满意度和公众参与度,注重生态补偿制度安排与当地经济社会发展的协调融合。     

变革中的中国水资源管理

水资源短缺是世界面临的共同危机,是制约国民经济健康稳定发展的重要“瓶颈”,水资源的可持续利用已经成为经济社会可持续发展的基础性、战略性问题.缓解水资源供需矛盾的关键是加强水资源的管理.文章回顾了中国水资源管理制度的发展演变历程:只管工程的非正式水资源管理、行政命令为主的正式制度萌芽、取水许可管理和基于水权的正规制度管理等四个阶段.尽管在确立以流域管理和区域管理相结合的综合管理体制,建立以水量分配、取水许可、水资源论证为主要内容的水权管理制度和以全成本核算为原则的水价管理制度等方面成绩显著,水资源管理中仍存在水资源权属不清、水环境权得不到保障等问题.今后中国水资源改革,首先应继续深化水权改革,推动水权明晰化,建立水权交易制度;其次,健全水环境权的法律法制规范,提供相关的法律保障;最后,完善部门间的合作协调机制,真正实现对水的协同管理.     

双控行动下流域初始水权分配的多层递阶决策模型

以流域初始水权配置实践为导向,参考现有水权按照"流域-省区-市区-行业"层级结构进行初始配置的思路,在用水总量和用水强度控制的制度约束下,建立双控行动下流域初始水权分配的多层递阶决策模型,以模拟各个层面水权相关利益主体之间的民主协商及其上级层面行政仲裁过程,实现"流域-省区-市区-行业"层级结构的水权分配,充分兼顾分水的公平性与效率性,优化流域社会经济综合用水效益。在此基础上,提出多层递阶决策模型的迭代算法,对流域初始水权分配模型进行求解。并结合流域初始水权配置实践,验证多层递阶决策模型的可行性。研究方法的创新性体现为:一方面,构建的"流域-省区-市区-行业"层级结构的目标函数,有效保障了流域整体的国内生产总值最大化,体现了双控行动下流域分水的经济效益性。同时,有效保障了流域内各省区之间、各市区分水的协调满意度最大化,体现了用水总量控制约束下流域分水的社会公平性;另一方面,构建的"流域-省区-市区-行业"层级结构的约束条件,有效保障了各省区、各市区的配水比例与社会经济发展综合指数之间的匹配关系,提高了各省区之间、各市区之间的耦合协同发展效度,有效保障了双控行动下市区内各行业的用水目标达到预期的目标值,充分体现了流域内各省区、省区内各市区的经济社会发展需求以及市区内各行业的发展用水需求。从大凌河流域初始水权配置实践的多层递阶决策结果来看,流域社会经济综合效益的满意度达到0.993 4。其中内蒙古、辽宁、河北的水权分配比例分别为4.939%、93.731%、1.330%。与水利部试点方案进行对比分析可知,大凌河流域初始水权分配的多层递阶决策模型结果与水利部试点方案相吻合。