胡連起
國(guó)家城市給水排水工程技術(shù)研究中心

　　1. 前 言

　　80年代以來(lái)，隨著我國(guó)改革開(kāi)放政策的實(shí)施，人民生活水平顯著提高，城市用水量迅速上升。截至1997年底，城市居民家庭人均日用水量已由1980 年不足80升上升到135升；城市供水量已達(dá)到476億立方米。城市需水量已由改革開(kāi)放初期的噴發(fā)式上升過(guò)渡到平緩發(fā)展，并在近年出現(xiàn)下降的新趨勢(shì)。
　　盡管我國(guó)水資源總量列世界第六位；但人均擁有量?jī)H為世界平均水平的1/4。此外，我國(guó)淡水資源不論在地域和時(shí)空的分布相差極大且與城市社會(huì)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人口分布極不協(xié)調(diào)。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)在注重增加城市供水能力的同時(shí)，城市需水量管理未得到足夠的重視。低水價(jià)導(dǎo)致過(guò)高的用水需求造成大量的水資源浪費(fèi)，客觀上加重了城市水資源緊缺的局面。城市用水量無(wú)論在總量和單位消耗指標(biāo)上與我國(guó)面臨的有限的水資源極不協(xié)調(diào)。為確保21世紀(jì)城市可持續(xù)發(fā)展，使有限的水資源得到合理配置和有效利用，實(shí)施長(zhǎng)期有效的需水量管理是十分必要的。
　　本文在城市供水現(xiàn)狀分析基礎(chǔ)上，闡述了城市需水量管理概念；重點(diǎn)分析了城市居民生活需水量與水價(jià)和居民收入三者之間的關(guān)系；給出了家庭用水需求方程，利用城市家庭用水量需求曲線，計(jì)算了城市居民家庭用水需求的價(jià)格彈性和收入彈性并預(yù)測(cè)了到2007年城市家庭需水量的基本參數(shù)。

　　2. 城市供水現(xiàn)狀

　　截至1997年底，全國(guó)共有設(shè)市城市668個(gè)，城市人口36699.4萬(wàn)人。城市日供水能力已由1949年的240.7萬(wàn)m³/日，增至20784.4萬(wàn)m³/日，城市供水總量達(dá)到476億m³，全年生產(chǎn)用水252.5億m³；生活用水175.4億m³，人均日生活用水量達(dá)到213.4升，其中居民家庭用水量110.8億m³，家庭用水占生活用水量的63.2%；用水人口達(dá)到22523.1萬(wàn)人，用水普及率為95.16%；城市供水能力已基本適應(yīng)現(xiàn)階段社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活的需要。

　　3. 近20年城市供水量變化趨勢(shì)分析

　　自1978年以來(lái)，城市供水量變化基本可以分成三個(gè)階段：1984年以前的緩慢發(fā)展階段，1984年至1994年持續(xù)快速上升階段和1994年以后供水量窄幅波動(dòng)并逐年下降階段。由圖1和表1可見(jiàn)，現(xiàn)階段城市供水量已基本滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活的需要。

　　4. 實(shí)施長(zhǎng)期水價(jià)和水需求管理戰(zhàn)略 確保城市可持續(xù)發(fā)展

　　據(jù)水利部的統(tǒng)計(jì)，80年代初，全國(guó)有300多個(gè)缺水城市，缺水比較嚴(yán)重的城市有114個(gè)，其中：35個(gè)城市屬于嚴(yán)重缺水城市。缺水城市的地理分布亦由北方和沿海地區(qū)擴(kuò)展到全國(guó)。
　　據(jù)預(yù)測(cè)，到2000年，我國(guó)城市化水平將達(dá)到35%，到2010年將達(dá)到45%。城市化進(jìn)程的加快必將對(duì)城市用水提出更為迫切的要求。因此，必須實(shí)施長(zhǎng)期水價(jià)和水需求管理戰(zhàn)略確保城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

　　　5. 城市家庭用水需求價(jià)格彈性和收入彈性

　　據(jù)《中國(guó)城鄉(xiāng)建設(shè)發(fā)展報(bào)告》有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，城市供水量和需水量數(shù)據(jù)如下表所示：

　　注：家庭收入為當(dāng)年價(jià)。資料來(lái)源〈中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒〉，1997。
　　根據(jù)上表分析，1996年以來(lái)，城市綜合用水指標(biāo)、家庭用水指標(biāo)基本穩(wěn)定在580升和135升的水平，說(shuō)明城市供水量已滿足當(dāng)前居民家庭收入水平上的需水量要求。由于水價(jià)長(zhǎng)期偏離市場(chǎng)的均衡價(jià)格，低于城市供水的長(zhǎng)期邊際成本，導(dǎo)致同期城市供水行業(yè)已由盈利變?yōu)樘潛p。僅1996年全行業(yè)虧損額就達(dá)1.2億元（含補(bǔ)貼收入7.7億元），虧損面高達(dá)35.7%。因此，分析水價(jià)、家庭收入相對(duì)變化引起的需水量相對(duì)變化，根據(jù)我國(guó)實(shí)際情況確定最優(yōu)用水水平，對(duì)于制定長(zhǎng)期需水量管理是十分必要的。
　　5.1　　城市家庭用水需求價(jià)格彈性的特點(diǎn)
　　現(xiàn)階段我國(guó)城市家庭用水主要是室內(nèi)生活用水，因此家庭用水需求價(jià)格彈性有如下幾個(gè)特點(diǎn)：
　　A 不會(huì)由于水價(jià)的變動(dòng)引起需水量的大量增加或大幅減少，需求價(jià)格彈性表現(xiàn)為缺乏彈性。
　　B 水費(fèi)支出占家庭收入的比例很小，通常不到1%，水價(jià)提高，對(duì)居民生活影響較小。
　　C 家庭收入提高，居民愿意支付比現(xiàn)行水價(jià)更高的水價(jià)。
　　5.2　　城市家庭用水需求價(jià)格彈性與需求曲線
　　根據(jù)家庭用水的特點(diǎn)，其需求價(jià)格彈性可以表述為：水價(jià)的相對(duì)變動(dòng)所引起的需水量的相對(duì)變動(dòng)，即其需水量的變化率與水價(jià)變化率之比：

　　我國(guó)城市家庭用水需求價(jià)格彈性如下表所示：

　　5.3　　城市家庭用水需求收入彈性
家庭用水需求收入彈性可以表述為： 家庭收入的相對(duì)變動(dòng)所引起的需水量的相對(duì)變動(dòng)，即其需水量的變化率與家庭收入變化率之比：

　　式中（p₂ - p₁） ––––水價(jià)的變動(dòng)量
　　I_e ––––家庭用水需求收入彈性
　　（q₂-q₁） ––––需水量的變動(dòng)量
　?。↖₂-I₁） ––––家庭收入的變動(dòng)量
　　I ––––家庭收入的絕對(duì)量
　　q ––––需水量的絕對(duì)量

　　在相同水價(jià)時(shí)，低收入家庭用水需求收入彈性大于高收入家庭，水價(jià)提高對(duì)低收入家庭影響大于高收入家庭。需求收入彈性隨著家庭收入的提高而降低，依據(jù)1997年城市家庭平均月收入1550元計(jì)算，需求收入彈性為0.74，同期最高家庭月平均收入為2491元，其需求收入彈性為0.69。也就是說(shuō)，在1997年家庭收入的基礎(chǔ)上，家庭收入每提高10%，家庭需水量相應(yīng)增加7.4%。平均水費(fèi)支出僅占家庭收入0.45%，即使最低收入戶亦僅占其全部家庭收入的0.53%。分析結(jié)果表明，提高水價(jià)對(duì)居民生活水平不會(huì)產(chǎn)生很大的影響。（詳見(jiàn)表4）

　　6. 家庭用水需求方程

　　實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，當(dāng)居民收入和其他因素不變，需水量是所有可能價(jià)格的函數(shù)。水價(jià)高時(shí)家庭用水量少，水價(jià)低時(shí)，用水量多。因此，需求曲線的坡度向右方下斜。水價(jià)增加不會(huì)導(dǎo)致水量同比例增加，需求曲線為非線性需求曲線。根據(jù)家庭用水的特點(diǎn)，家庭用水需求曲線上任意點(diǎn)切線的價(jià)格彈性為：
　　

　　即：
　　 　

　　由于需求曲線任意點(diǎn)切線需求價(jià)格彈性（橫軸公式）：

　　P_e=(q₁-q)/q

　　需求方程：

　　當(dāng)qq1,q1→最低用水量時(shí)

　　P = P₁

　　因此，家庭用水需求方程：

　　家庭用水需求方程實(shí)踐使用中必須經(jīng)過(guò)供水損失修正。利用該方程開(kāi)發(fā)的城市家庭需水量計(jì)算模型可以用來(lái)預(yù)測(cè)水價(jià)變動(dòng)引起的城市家庭需水量的變化和消費(fèi)者支付愿望。如果1998年家庭用水平均水在1997年平均水價(jià)0.55元/m³基礎(chǔ)上調(diào)整到0.9元/m³，其后8年內(nèi)每年提高10%，供水損失率15%，家庭收入增長(zhǎng)率為4%，通貨膨脹率3%，用水人口年增長(zhǎng)率為2%，城市家庭人均日需水量到2004年基本可保持在1997年需水量水平（1997年城市居民家庭不同收入等級(jí)需求曲線和2000年、2005年和2007年城市家庭用水需求曲線見(jiàn)圖3、圖4。

　　依據(jù)前述條件分析，如果我國(guó)城市家庭需水量得到很好管理，1997年的城市供水量可以滿足2000年家庭用水量的需求，至2007年城市用水人口如果增加到2.89億人，即：比1997年增加30%，城市家庭需水量?jī)H增加33億m³，比1997年增加32.11%；同期水價(jià)以1997年可比價(jià)格計(jì)算增加167%；水費(fèi)支出占家庭收入的百分比同期增加1.83倍，占家庭收入的0.84%。按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)衡量，水費(fèi)支出占家庭支出的比例仍然屬于較低水平。實(shí)施有效的城市家庭需水量和水價(jià)管理戰(zhàn)略，充分利用水價(jià)的杠桿調(diào)節(jié)作用，不僅可以緩解下世紀(jì)初城市水資源短缺的矛盾，而且可以獲得得極大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

　　注：水價(jià)為1997年可比價(jià)格

　　7. 城市供水的長(zhǎng)期邊際成本（費(fèi)用）

　　從理論上講，如果資源能夠得到有效分配，其價(jià)格必須等于提供該資源極其服務(wù)的長(zhǎng)期邊際成本（費(fèi)用）。所謂“邊際成本”不是指為當(dāng)前該系統(tǒng)提供資源和服務(wù)的費(fèi)用，而是指系統(tǒng)內(nèi)現(xiàn)有水量已得到全部充分利用須提供下一個(gè)同樣規(guī)模水量（單位增量水量）的成本（單位增值成本）。
　　當(dāng)水價(jià)低于城市供水的長(zhǎng)期邊際成本（費(fèi)用）時(shí)，必然產(chǎn)生過(guò)量需求。因此，必須長(zhǎng)期持續(xù)的提高城市供水水價(jià)，使城市供水價(jià)格趨向于長(zhǎng)期邊際效益與長(zhǎng)期邊際成本達(dá)到平衡時(shí)的價(jià)格水平，從而提高城市用水效率。

　　依照上述計(jì)算結(jié)果分析，該市現(xiàn)行水價(jià)遠(yuǎn)低與供水的長(zhǎng)期邊際成本，只有連續(xù)提高水價(jià)才能夠消除過(guò)量需求，達(dá)到供求平衡。否則，將面臨更為嚴(yán)重的城市供水和水資源短缺局面。

　　8. 水價(jià)和需水量動(dòng)態(tài)管理

　　按照市場(chǎng)供求法則，水價(jià)上升，需水量將下降，收入增加需水量將增加。在全世界范圍內(nèi)，如果忽略價(jià)格因素而不對(duì)需水量加以約束，不計(jì)成本的向城市無(wú)償提供供水在任一城市都是不可持續(xù)的。因此，在我國(guó)這樣一個(gè)人均水資源極為有限的國(guó)家加強(qiáng)水價(jià)和需水量管理應(yīng)作為城市可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。在我國(guó)由于提高城市供水水價(jià)受到政府和各種因素約束，雖然政府采取提供財(cái)政補(bǔ)貼的辦法解決低水價(jià)給供水企業(yè)造成的財(cái)政虧損，但是從經(jīng)濟(jì)學(xué)原理出發(fā)，這種做法在實(shí)踐中是十分不可取的。水價(jià)不僅應(yīng)當(dāng)反映供水企業(yè)的財(cái)務(wù)成本，更重要的水價(jià)應(yīng)當(dāng)是給用戶提供水資源豐缺的信號(hào)。當(dāng)水價(jià)受到限制（管制價(jià)格），水價(jià)不僅低于市場(chǎng)的均衡價(jià)格，而且低于供水的長(zhǎng)期邊際成本時(shí)，用戶體驗(yàn)不到水資源的緊缺，用水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際的需水量。依據(jù)這種低水價(jià)時(shí)的用水量預(yù)測(cè)未來(lái)的需水量，城市必然將面臨嚴(yán)重的水資源緊缺。
　　水價(jià)和需水量管理動(dòng)態(tài)管理的目的就是使水價(jià)趨向于市場(chǎng)均衡的價(jià)格。如圖5所示，以1997年城市供水曲線和估算的長(zhǎng)期邊際成本曲線（供給曲線）為例：1997年家庭用水水價(jià)為0.55元/m³，城市家庭人均日用水量為135升（Q₁），需水量大于供水量，市場(chǎng)產(chǎn)生短缺。滿足需水量（Q₁）的長(zhǎng)期邊際成本約為2.2元/ m³，如果水價(jià)提高到長(zhǎng)期邊際成本的水平，用水量將大幅降低，此時(shí)需水量過(guò)剩，水價(jià)將降低到達(dá)到（Q₂），循環(huán)上述過(guò)程，市場(chǎng)供求最終達(dá)到均衡。由于需水量曲線隨著收入的增加向右上方平移，供水曲線隨著邊際成本的提高向左上方平移。所以，水價(jià)和需水量的動(dòng)態(tài)管理是連續(xù)的過(guò)程。

　　綜上所述，面臨我國(guó)水資源缺乏的現(xiàn)實(shí)，實(shí)施水價(jià)和需水量管理將會(huì)提高用水效率，促進(jìn)城市節(jié)水工作的深入開(kāi)展。

　　9. 城市用水經(jīng)濟(jì)效率的判定

　　由于水價(jià)等于供水的邊際效益，供水曲線代表提供相應(yīng)水量的邊際費(fèi)用。因此，城市水資源管理目標(biāo)應(yīng)使城市供水凈效益最大化；既城市供水的邊際效益等于邊際費(fèi)用，從而達(dá)到用水的經(jīng)濟(jì)效率。

　　由圖6可見(jiàn)，水價(jià)P1為邊際效益與邊際費(fèi)用相等時(shí)的價(jià)格；既最優(yōu)價(jià)格。水價(jià)不論高于或低于P1，都將降低水的使用效率。如果邊際費(fèi)用超過(guò)供水水價(jià)，不可能收回全部供水成本，為了維持供水企業(yè)的正常運(yùn)營(yíng)，政府只有采取給予財(cái)政補(bǔ)貼的辦法；其結(jié)果加大了水的需求，產(chǎn)生新的供水不足的矛盾。如果水價(jià)高于供水的邊際費(fèi)用，由于價(jià)格杠桿的調(diào)節(jié)作用，需水量受到過(guò)份抑制，不能充分使用現(xiàn)有的供水設(shè)施能力，有水供不出去，供水企業(yè)虧損，同樣降低水的使用效率。
　　在實(shí)施需水量管理時(shí)應(yīng)綜合采用法律、行政、技術(shù)和財(cái)政措施；根據(jù)水需求確定和調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)；此外，加強(qiáng)宣傳教育，提高全民對(duì)水資源危機(jī)的認(rèn)識(shí)，為實(shí)現(xiàn)水資源持續(xù)利用和城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，將發(fā)揮重要作用。

　　主要參考文獻(xiàn)：

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