水資源適應對策分析范文

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1水資源適應對策影響及傳導

水資源適應對策主要指用水主體在追求自身利益基礎上，采取的主動適應或被動適應所處的區域系統中用水條件(水資源條件、經濟社會相關制度政策、用水成本等)變化的各種對策措施，這些措施主要通過調整人類經濟社會結構、協調用水觀念和行為，實現水資源可持續利用。各種適應對策本質上可以概括為兩類，即改變主體的用水方式(用水量、排污量、用水效率、用途等)和促進用水環保意識提高。由于區域系統是一個由自然子系統、經濟子系統和社會子系統構成的復合系統，水資源適應對策的實施首先會引起其目標子系統(經濟子系統或社會子系統)的內部要素的發生連鎖變化，產生經濟影響和社會影響(見圖1)。主要體現在適應對策調整經濟生產中用水方式會導致部門產出、物價、產業結構、區域平均用水效率、產業用水結構等變化;宣傳教育、經濟激勵等手段的長期實施會促使用水主體正式水資源與水環境的價值，形成環保的用水觀念和用水習慣;用水方式和產出變化決定了區域發展消耗的水資源總量、排污量和水資源開發的趨勢。然后，由于子系統間存在相互支撐、制約的關系，水資源適應對策導致的每一個子系統的變化會對其他子系統產生影響，突出反映在控制經濟和社會發展用水總量和排污總量能夠緩解自然系統受到的人類活動干擾和壓力，有利于環境修復和生態平衡;同時相對減少環境治理成本，創造更健康的人居環境、有利于區域居民的身心健康發展和社會安定;自然系統承載力增強后能夠支撐更大規模經濟社會活動。（本文來自于《中國人口·資源與環境》雜志。《中國人口·資源與環境》雜志簡介詳見）

通過上述分析可以看出，適應對策的影響具有多樣性和傳導性，可能涉及經濟、社會、生態環境各個方面。借區域系統各子系統及其要素間的相互聯系，水資源適應對策的作用從經濟社會子系統會傳導到整個區域系統。區域系統的脆弱性指該系統易受影響或不能應對變化的負面作用的程度，是一個用于概括衡量系統狀態的好壞程度的綜合指標。水資源適應對策作用使區域經濟、社會、自然系統發生變化，必然會改變區域系統的脆弱性程度。一般來說，脆弱性可理解為氣候等因素的變率特征、幅度、變化速率(脅迫性)及系統敏感性和適應能力的函數。水資源適應對策影響的多樣性和傳導性使其能夠通過改變系統脆弱性的三維度要素，而綜合影響區域系統的脆弱性程度(見圖2)。其一，通過各種制度、措施提高水資源利用效率和調度調控能力，在保持適度生產和生活水平基礎上，降低對經濟社會水資源的依賴程度，提高人類對水資源條件和水生態環境變化的適應能力。其二，控制經濟社會發展用水和排污需求增長，緩解人類活動對自然生態系統的壓力，減少系統脅迫性。其三，調整經濟社會系統結構，協調經濟社會發展與自然生態系統(尤其是水資源)承載能力相適應，直接改善經濟社會系統敏感性、間接影響自然系統敏感性。總之，水資源適應對策的作用通過經濟系統和社會系統傳導至自然系統，使系統的敏感性、面臨的脅迫性，人類的適應能力發生變化，最終對系統的脆弱性狀態產生影響。然而，水資源適應對策既能產生有利于可持續發展的正面影響(各種直接效益和溢出效益)，也可能產生相應的負面影響。因此，同一項對策的經濟、社會、生態影響中有的可能增加(減少)區域系統的某些風險壓力，有的可能增強(削弱)人類的某項適應能力。如控制生產用水和排污能夠減少環境因素壓力，但同時可能導致經濟發展的機會損失、用水主體的利益損失，從而削弱了主體抵御風險、適應變化的經濟能力。由于，適應對策對區域系統脆弱性的綜合影響具有復雜性，水資源適應對策研究必須系統分析各項具體對策的經濟和社會成本、效益及其他的協同效應，在理解區域系統可能發生的變化基礎上，通過綜合分析，采用定性與定量相結合的方法判斷適應對策緩解區域系統脆弱性的能力。

2研究方法

2．1模型構建構建水資源CGE模型模擬水資源適應對策情景下區域經濟、社會等變化，評估基礎期脆弱性和水資源適應對策模擬情景下的脆弱性，并通過“有無對比”從經濟、社會和脆弱性等指標變化分析適應對策的綜合影響。

2．1．1水資源適應對策影響模擬模型可計算一般均衡模型(CGE)認為經濟主體具有自發適應能力，并將宏觀經濟系統看作一個整體，采用數學方法描述經濟系統的內部運行過程，通過情景設計可以模擬由于系統內主體行為或政策變量變化的影響，因此被引入環境政策評估，同樣可以用于水資源適應對策影響模擬。分析我國水資源管理現實情況，可以發現事實上水資源在國民經濟中同時以生產要素、中間投入品和最終商品3種形式存在的真實狀態。各行業從河道、湖泊、地下水等水體自取且投入生產的水資源為生產要素;其中水生產供應業用水資源要素生產出的自來水是水商品;水商品中又有相當一部分供應給其他行業用于進行生產經營活動，屬于中間投入品。同時，我國的水資源費和水價遠遠低于水資源實際經濟價值，相當于存在大幅度的政府對于生產用水的潛在補貼。目前我國研究水問題的CGE模型中，一類是不改變模型結構只將水作為外生約束條件;另一類將水資源加入基本模型，其中多數是單獨將水作為水資源要素或者水生產與供應業的商品計量，沒有很好地反映水資源在生產中的3種形態和價值差異。僅以產業用水價格計量水生產與供應業生產的水商品的價值時，則忽視了自取自用的水資源要素的經濟價值;而單獨以產業用水價格或水資源稅計量水資源要素報酬，則缺乏對水資源要素實際經濟價值和潛在用水補貼的衡量，沒有體現我國水資源報酬征收的實際情況。因此，本文認為應該將標準CGE模型改為一個同時包含水資源要素和水生產供應業，并計量水資源要素報酬和用水補貼的水資源CGE模型。本文構建的是一個開放型水資源CGE模型(見圖3)。由于資料限制，模型設定四個生產部門，即農業、工業、第三產業和水生產與水供應業，并假設生活用水均由水生產供應業提供。模型包含勞動、資本和水資源三種生產要素;水資源要素價格應該反映水資源要素經濟價值，故按照影子價格計量。水資源要素與勞動、資本要素一起通過一個2層CES生產函數合成要素束，同中間投入品、稅費等其他成本一同通過leontif生產函數合成最終總產出。所有商品可以分為水商品和非水商品，水商品價格是水生產與供應業的最終產品的市場價格。本地生產的水商品可作為最終商品提供給政府、居民使用或出口，也可以銷售給生產者作為中間投入品再次投入生產。經濟主體包括政府、企業(部門)、居民，其中居民分為城鎮居民和農村居民;所有經濟主體都是理性“經濟人”，具有適應能力，會根據環境變化選擇最有利的用水策略，并進行消費、投資、儲蓄等活動。考慮中國存在勞動力不充分就業，經濟帶有明顯投資驅動特點，政府允許財政盈余和赤字等情況;本文中勞動市場出清采用更加符合實際的凱恩斯閉合方式，勞動要素的供給由實際需求決定;總投資外生決定，資本實際供應量充分就業;水資源要素價格外生，需求量內生決定。相應地在CGE模型的生產模塊、收入支出模塊、要素市場均衡模塊中加入水資源相關變量(見表1)，主要變化如下:(1)生產模塊中增加水資源要素，并核算水資源要素報酬和政府對生產用水補貼。增加值方程是一個兩層嵌套的CES函數，如式1－2，其中δ1a和δ2a為份額參數，ρ1a和ρ2a為生產函數的彈性參數。我國水資源是所有權歸國家所有的公共資源，全部水資源要素報酬由政府收取。為了反映我國收取的水資源要素報酬遠遠低于水資源經濟價值，存在高額用水補貼的現實情況。假設政府先按照影子價格和各部門實際用水量計算出的用水量總價值對各部門均征收水資源要素報酬，再對行業生產用水發放補貼;補貼額為水資源要素報酬與實收水資源費的差(2)收入支出模塊中，政府收入支出中計入水資源要素報酬及用水補貼。政府的收入來源包括生產間接稅費、關稅、居民及企業所得稅、水資源要素報酬，支出包括各項轉移支付、對生產用水的補貼和對商品的消費。(3)增加水資源要素市場出清方程。假設水資源要素的實際供給由經濟生產和社會生活的實際需求決定。通過水資源CGE模型可以模擬適應對策情景下經濟產出、物價、收入分配、部門用水量等的變化;在此基礎上可以從經濟發展、社會福利、水資源環境等角度，描述可能的區域系統狀態。

2．1．2區域系統脆弱性評估模型分析區域系統脆弱性狀態及其變化的原因，需要結合定性和定量分析方法構建系統脆弱性評價模型。目前脆弱性指標評價研究工作方法和手段因研究對象和關注內容不同有較大差異，并未討論出明確、同樣的方法。參考IPCC及其它相關脆弱性研究，本文認為對于一個區域復合系統，評價區域脆弱性時應該兼顧自然生態子系統和經濟社會子系統的特征現狀;根據脆弱性定義與內涵，可以脅迫性、敏感性和適應能力(適應性)維度定性分析、選擇指標構建指標體系。脅迫性指標應該包括自然系統本身變化和人類資源開發、經濟發展活動等會對區域系統現狀產生沖擊的等因素。敏感性指標應描繪區域復合系統對氣候均值、極端氣象事件等自然因素和人類活動變化的敏感程度，包括自然系統敏感性和經濟社會系統敏感性。適應性指標衡量的主要是人類社會應對變化環境的管理響應能力、經濟響應能力、社會響應能力和生態治理能力等。考慮到脆弱性是一個相對指標，本文采用熵值法和集對分析法構建系統脆弱性評估模型，具體的指標體系和計算方法參見作者另一文獻。參考對策影響模擬出的不同情景下的經濟社會系統指標數據，估測模擬情景下區域系統脆弱性;并將其與基準情景的原始脆弱性對比，可以分析水資源適應對策實施對區域系統脆弱性的影響。

2．2模型數據來源

2．2．1原始數據及加工本研究以江西省為例進行模擬分析，主要數據來自歷年江西省統計年鑒、水資源公報、2007年江西省IO表和陳錫康、單豪杰等相關研究。依據水資源公報和統計年鑒上的各部門用水量和水資源總量，使用陳錫康等提出的流域水資源影子價格計算公式，計算出江西省水資源影子價格;由此推算國民經濟各部門使用的水資源量的經濟價值(水資源要素應收報酬)。再參考王其文、李善同等的方法，結合研究需要，編制四部門水資源SAM表。CGE模型中所使用的各類彈性和份額參數結合黃英娜、趙永等已有研究成果選取、估算。收集2001－2010年統計年鑒和水資源公報編制評估流域系統脆弱性現狀需要的數據，對策影響下的系統脆弱性變化的模擬數據依據對策具體經濟、社會影響的模擬結果選取和推算。

2．2．2對策模擬情景假設水資源適應性管理認為選擇能夠長期激勵和約束用水行為的制度性和技術性適應手段，運用水價政策或通節水技術等，從需求側管理調整用水利益主體的行為，是緩解水資源短缺狀況較好辦法。根據相關研究，未來如果不采取節水措施，未來江西省將面臨水資源需求劇增、超過國家水量分配定額的情況。因此，本文選取水資源要素價格調整對策、用水補貼對策和一次性完成的用水技術進步對策作為代表，設計6個不同子情景，進行對策情景模擬分析。其中，設計達成同一節水效果(用水總量減少1%)的3個對策子情景，包括水資源要素價格提高2．82%(情景1)、用水補貼減少14．75%(情景2)和技術進步27．6%(情景3)，來模擬分析說明實現同一目標的不同對策的影響差異。另外還設計了水資源要素價格提高10%(情景4)、水資源要素價格提高52．65%(情景5)和水資源要素價格提高200%(情景6)，通過同類對策模擬對比，分析同類對策不同實施力度的效果差異。

3模擬結果分析

3．1水資源適應對策的具體影響模擬結果分析本文模擬的三類對策作用原理本質上是利用經濟系統中相對用水成本對經濟決策的影響來促進節水行動。通過編程模擬出的各情景的具體影響的部分數據如圖4、圖5和表2。(1)對策影響具有多樣性和傳導性。本文模擬的三類水資源適應對策的直接作用對象均是經濟系統，但根據前文的理論分析和模擬結果顯示，三類對策不但能影響用水主體的用水決策，還能通過經濟機制使各部門產品市場價格、商品產出、經濟主體收入與消費等都發生連鎖變化;并且由于經濟發展和產業結構變化，區域勞動就業、生產總用水量、居民群體福利(用等價性變化量EV衡量居民福利變化)等也受到影響。同時用水總量和用水效率等變化意味著生態環境面臨的資源消耗和排污壓力將有所改變。因此，三類水資源適應對策影響從經濟系統內部逐傳導至社會和自然系統。(2)三類對策均能實現節水，同類對策實施力度越大效果越明顯。通過分析模擬結果可以發現，雖然不同類型對策對經濟產出、主體收入、就業等的影響方向(正面影響或負面影響)、程度有較大差異;總體上，三類對策均能實現提高用水效率(單位GDP用水量下降)、控制用水總量的目標(經濟生產和社會生活用水總量減少)。同時，兩兩對比同類型對策情景結果，如情景1和情景4、情景2和情景5、情景3和情景6，可以發現對策情景中控制變量調整幅度越大，計算出的其他指標變動幅度越大;說明加強水資源適應對策的實施力度，更有利與達到控制用水總量、提高用水效率的目標。這也意味著長期以來低水資源要素價格、高生產用水補貼和落后的用水技術等確實影響了江西省水資源利用效率提高。(3)不同適應對策具體影響有差異，各有優劣勢。部門產出、企業收入、居民收入、就業等指標變動均顯示，價格和補貼調整對策對經濟發展和社會福利有負面影響，達成同一節水效果時(情景1和情景2、情景4和情景5)，補貼減少對策的負面影響更大。而技術進步不但能提高用水效率，還由于降低相對用水成本，具有刺激經濟發展、增加經濟主體收入等效果。圖4和圖5顯示，技術進步雖然擴大了經濟生產規模、推動了除農業外所有產業的水資源使用量;但由于江西省農業用水效率較低，農業用水效率提高可以節約大量水資源，可以滿足其他產業的用水需求，因此還是減少了經濟生產總用水量。這說明江西省農業節水空間巨大，也許當農業節水空間充分利用后，技術進步推動生產規模和用水總量增長的“回彈”效應會顯現出來;但是目前看來，技術進步對策可以實現控制用水總量目標邊，且基本沒有負面影響。然而，需要較大力度的投入技術進步對策才能達到和其他對策相同的水量控制效果，但實際上短期內不太可能實現大幅的技術水平提高，因此技術進步對策需要長期推廣、實行，不如調整水資源要素價格價和補貼對策簡單、見效快。(4)提高水資源要素價格和減少生產用水補貼對策實施會產生間接成本。模擬結果顯示這兩類對策使得部門總產出、GDP減少、物價上升，其中用水量最大、效率最低的農業和以水資源為最主要生產要素的水生產與供應業受到的負面影響最嚴重。這是因為，在生產條件沒有改善的基礎上、兩類對策提高了生產者的用水成本，生產者會通過減少產量、提高價格、調整產品結構等方式降低成本上漲的不利影響，最終導致用水總量和經濟生產規模的縮小。同時，由于犧牲了經濟發展機會，企業和居民的收入減少，只計算省內獲得的收入時，農村居民比城鎮居民更容易遭受損害。由于農村居民收入相當一部分來自在外地的轉移支付，2007年約達17%，表2中水資源適應對策對于農村居民總收入和福利的影響小于其對城鎮居民總收入和福利的影響，但如果只計算省內獲得的收入，農村居民收入和福利受的負面影響更大。這兩類對策都增加了政府實際收到的水資源要素報酬，因此政府收入有所提高。目前江西省的經濟社會發展情況下，技術進步是一個既能實現用水總量控制又能促進經濟發展的雙贏的水資源適應對策。

3．2水資源適應對策情景下區域系統脆弱性變化分析通過模擬證實了水資源適應對策可能同時產生正面和負面的經濟、社會等影響，由此說明在模擬分析對策具體影響后，存在進一步定量模擬對策實施后區域系統脆弱性的綜合變化的必要性。本文在基準期07年(情景0)基礎上、其他條件不變時，模擬不同對策情景1－6的區域系統脆弱性變化如圖6。圖中，縱坐標值為脆弱性距離理論最優集的貼近度r，取值越大越好，模擬結果表明:(1)所有模擬對策情景下的區域系統脆弱性比基準情景下脆弱性稍小，說明總體上本文所模擬的水資源適應對策具有改善系統脆弱性的能力。基于條件限制，本文對策情景模擬的是在基準情景基礎上區域系統的對于價格和技術對策的短期調整，并未描速系統長期動態發展;因此各模擬情景中的區域自然生態狀態和社會經濟結構并未發生重大變化，區域系統的敏感性沒有受到對策實施影響。因此，本文模擬的對策主要是通過減少區域系統的脅迫性和增強適應能力兩種途徑對系統脆弱性影響。(2)三類對策都能夠通過減少用水、排污，緩解經濟社會發展對自然系統的脅迫性。然而，由于對策具體影響差異，三類對策影響下適應性變化有細微的差別。水資源要素價格對策和用水補貼對策對經濟發展的負面影響相對降低了適應能力中的經濟響應能力，但同時資源利用效率、政府財政能力等因素的改善和收入易受水資源變化影響的農業就業人口比例降低對適應能力提高具有正面影響;綜合作用下，總體上這兩類對策還是對區域人類適應能力的提高具有積極作用。相比之下，技術進步對策則基本沒有負面影響，更能提高適應能力。(3)當達到同樣的用水總量控制效果時，由于不同對策對脅迫性和敏感性的影響基本沒有區別，而技術進步能同時實現經濟社會持續發展和控制用水總量，更有效提高圖6脆弱性模擬結果Fig．6Vulnerabilitysimulationresultofscenario人類社會應對風險的經濟和社會保障能力;因此，三種對策中技術進步對系統脆弱性改善能力最好，調整用水補貼對策次之，提高水資源要素對策最次。(4)正如前文分析同類對策實施力度越強，節水效果和對系統各方面的影響也越強，因此水資源適應對策實施力度越大，越能夠提高適應能力、減少脅迫性，對系統脆弱性的緩解和改善作用越強，如情景1和情景4。技術進步會增加出農業外其他部門發展的水資源消耗壓力，因此純粹的用水技術進步而其他條件不變時，需要大幅度的用水效率提高才能達到和其他對策近似的改善系統脆弱性的效果。這意味著由于客觀條件的限制，實現同樣節水或改善系統狀態的目標時，技術進步對策實行起來比其兩類對策要費時、費力，可能需要投入更多的直接成本。(5)由于達到同樣用水控制效果時，提高水資源要素價格對經濟、社會發展的不利影響小于減少用水補貼的不利影響，但兩者對區域系統的脆弱性綜合改善能力沒有明顯區別，因此，相對減少用水補貼對策而言江西省更適合采用調整水資源要素價格對策。本文主要是提供一種通過定性和定量相結合、模擬分析水資源適應對策影響，及其改善系統脆弱性能力的方法。本文中模擬情景下脆弱性絕對值變動較小，主要是因為:系統脆弱性評價指標中只有一部分受到本文設計的對策的影響;短期模擬中對策基本只對脅迫性和適應性有影響，且對策對脆弱性的具體影響存在相互抵消的作用;研究模擬的對策節水效果為1%～3%左右，總體幅度不大。然而，通過對比分析還是看出水資源適應對策能夠改善區域脆弱性，不同對策作用的途徑、效果有差異。雖然模擬的短期內脆弱性的改善并不明顯，但這也說明水資源問題解決和區域可持續發展是一項長期艱巨任務，需要堅持不懈的努力。

4結論及建議

鑒于全球變化和系統的復雜性，變化環境下水資源適應性管理應該考慮適應對策的具體影響和改善脆弱性的能力。本文認為由于對策具體影響有多樣性和傳導性，需要定量研究，才能比較水資源適應對策對系統脆弱性的改善能力。因此，通過定性分析了水資源適應對策對區域系統脆弱性產生影響的機理，并構建了定量模擬分析適應對策影響的模型。并以江西省為例，設計了三類水資源適應對策進行仿真研究。主要結論與建議如下:(1)模擬證明水資源適應對策影響具有多樣性和傳導性;由于同一對策既有有利于提高適應能力的正面影響也有削弱適應能力的負面影響，因此有必要在模擬對策具體影響基礎上，評估對系統脆弱性的綜合影響，才能判斷對策措施是否真正有利于改善系統脆弱性，進行更科學的適應對策研究。(2)模擬顯示提高水資源要素價格、減少用水補貼和技術進步均能提高用水效率、控制用水總量、緩解系統脆弱性。同類對策實施力度越大，效果越明顯;不同類對策實現同一節水目標時，技術進步能促進經濟發展、更好改善系統脆弱性，其他兩類對策限制經濟發展，改善系統脆弱性能力稍差。(3)不同適應對策影響有差異，各有優劣勢，可以根據管理需要組合選擇適合的水資源適應對策;建設節水型社會不可能一蹴而就，需要長期堅持實施水資源適應對策，促進生產節水和水資源優化配置。總體看來短期內，提高水資源要素價格和減少用水補貼犧牲較小的經濟利益，能緩解水資源消耗壓力、改善系統脆弱性，較小的調整能產生明顯的效果;而長期實施技術進步對策持續促進經濟發展和用水效率提高，是實現可持續發展的最優策略。綜合考慮對策影響基礎上，江西省應該采取經濟手段尤其是調整水資源要素價格，激勵生產節水，同時堅持推廣節水技術、普及環保意識;通過長期實施適應對策遏制低效用水行為，才能有效改善區域系統的脆弱性狀態，實現經濟、社會和生態可持續發展。(4)由于農業是江西省的傳統產業，農業用水量大、效率低、生產用水補貼高，農村人口眾多;農業有較大節水空間，農業生產和在省內工作的農村居民收益對水資源適應對策變化較為敏感。實施以節水為目的水資源適應對策應將重點放在農業節水上，同時要考慮農村居民尤其是農業就業人員的經濟能力，在提高生產用水成本時給予采用節水生產方式的農戶技術、資金、政策等方面的資助可能會更有效激勵農業節水。

作者：李昌彥王慧敏王圣佟金萍單位：河海大學水文水資源與水利工程科學國家重點實驗室河海大學管理科學研究所南昌工程學院工商管理學院國電環境保護研究院常州大學經濟管理學院