多主體模型下農用水權置換影響因素的機理研究

鄭志來，胡 森

(1.鹽城師范學院，江蘇 鹽城 224000；2.鹽城市金融研究院，江蘇 鹽城 224000)

0 引 言

2014年7月水利部出臺了《水利部關于開展水權試點工作的通知》，選擇了全國7個省區開展水資源使用權確權登記、水權交易流轉和水權制度建設等內容，其中明確要求內蒙古、河南、甘肅3省重點是開展水權交易流轉試點，探索地區間、流域間、流域上下游、行業間、用水戶間等多種形式的水權交易流轉。缺水地區由于水資源增量有限，二、三產業發展需借助農用水權置換，土地流轉帶來了經營主體、土地規模和經營方式顯著變化，從經營規模帶來節水量處于盈虧平衡點上方、交易成本降低和外部性消失以及經營主體職業化與專業化這三方面對缺水地區農用水權置換產生積極影響。截止2014年底，在土地流轉方面，全國耕地流轉面積達到了2 533.33 萬hm2，土地流轉比例為29%。土地流轉加快推進為缺水地區農用水權置換實施提供了條件，農用水權置換主體具備內在節水動力。農用水權置換一方面有助于農業用水效率提升，另一方面解決缺水地區二、三產業發展。目前相關文獻，胡繼連[1]、葛顏祥[2]、王慧敏[3]、孟祺[4]、韓錦綿[5]等學者集中在水權市場研究，側重點有所差異，胡繼連、葛顏祥等學者注重對黃河水權市場建立研究，王慧敏、孟琪等學者注重對流域初始水權分配方面研究，韓錦綿等學者注重對水權市場第三方效應等因素研究。其中，針對農用水權置換研究文獻相對較少，王學淵[6]對農業水權轉移條件和影響因素進行研究，胡繼連[7]對農用水權界定進行研究，黃建水[8]、崔家萍[9]集中對引漢濟渭水權置換管理制度和補償方案進行研究，王留軍[10]對農用水權非農轉移進行了思路探討。但當前文獻對兩個問題缺乏定量建模分析：一是在利用水權收益激勵農民進行節水投入和確保農業安全之間如何尋找平衡點；二是在水權市場中，政府強監管和弱監管哪一種更有效。由于多主體模型能有效溝通微觀主體行為和宏觀市場表現，并在社會經濟領域有著廣泛的應用[11]，因此本文借助多主體模型，分析了土地流轉農用水權置換中農民節水意愿和農業安全的影響，并研究了4種水權置換市場調控狀態下(自由市場狀態、農業水權管制狀態，工業水權管制狀態，工農業水權管制狀態)的置換主體行為，以探索政府在水權市場中的地位問題。

1 基本模型介紹

1.1 基本模型建立

本文基于缺水地區進行研究，也就是由產業帶動經濟發展存在水資源增量不足問題。在模型中，有兩個角色，分別是農民和產業企業。農民使用節水設備可以節省一部分水權，將水權以價格p賣給產業企業。

1.1.1 農民行為規則

(1)一共有N1個農民。

(2)農民i有farmi單位的土地，每單位土地的自由水權為x1，服從N(μ1,σ1)。

(3)由于每個農民經營能力有高有低，因此不同農民的農業收益是有差別的。農民i每單位土地平均收益為proai，服從N(μ2,σ2)。

(4)當前情況下，政府承擔大部分的節水設施投入，農民承擔一部分節水設施投入。在是否使用節水設備，農民有兩種策略。一是不使用節水設備，農民每單位土地用水量為w1(w1≤x1)，此時農民不需要進行節水設備投入；二是使用節水設備，農民每單位用水量為w2(w2

(5)當政府不對農民的行為進行限制時，農民賣水時有兩種策略，一是正常情況下，將水權優先供應種地，將剩下的水權賣給產業企業；二是當水權價格足夠高，超過單位農民種地收益時，農民也可能將全部水權x1賣給產業企業，以獲取更大利潤，但此時會危害農業安全生產。

(6)當政府不對農民的行為進行限制時，農民的賣水策略和節水策略兩兩組合，共有4種組合策略，正常-節水(A1)，正常-不節水(A2)，過度賣水-節水(A3)，過度賣水-不節水(A4)，如表1所示。農民或選擇收益最高的策略組合。從表1中可以發現，A3

(7)當政府對農民的水權行為進行限時，讓只有進行節水投入的農民才能獲得水權收益，并且設置單位土地賣水量上限x1-w2。此時，農民只有兩種策略，如表2所示。

表1 自由市場狀態下，農民不同賣水-節水組合策略下的收益分析

表2 農業端管制下，農民不同賣水-節水組合策略的收益分析

1.1.2 產業企業行為規則

(1)一共有N2個產業企業。

(2)由于每個企業經營能力有高有低，產業環境不一樣，因此工業收益是有差別的。這里假設企業i每單位水權的收益promi，服從N(μ3,σ3)，購買了x2,i單位的水權。

(3)企業的用水成本c2是隨用水量增加而增加，這里假設c2(x2,i)=ax2,i。

(4)如果由企業自由決定購買的水權量x2，則應當有等式promi-ax2,i=p，即x2,i=(promi-p)/a。

(5)政府出于產業結構調整等宏觀目的，給企業i設置水權購買量上限xli，此時x2,i=min{(promi-p)/a,xli}。

2 自由市場狀態下土地流轉對農用水權置換影響演化分析

土地流轉是指土地使用權向職業化新農民等主體轉移，有利于土地的規模化運營，提高單位面積土地的產量和收益。本節基于前面提出的模型，加入土地流轉機制，分析土地流轉對農用水權的影響。為保證模型結果可靠性，本節的模型在相同參數下仿真50次，實驗結果取平均值。

2.1 土地流轉機制

原來的N1個農民隨機分為m=10組，每一組的土地面積為組內農民土地面積之和，每一組的單位面積土地收益取組內農民單位面積土地收益的最高值。例如，假設土地流轉之后第1,5,7,9個農民分在組A中，則組A的土地面積為farm1+farm5+farm7+farm9，組A的單位面積收益為max{proa1,proa5,proa7,proa9}。

2.2 土地流轉機制影響分析——農業生產安全

首先分析土地流轉前后，水權價格對節水行為的影響差異。相關的參數如表3所示，演化結果如圖1所示。

圖1顯示，土地流轉前，當水權價格很低時，農民沒有賣水動力，此時絕大部分農民執行正常-不節水(A2)策略，之后隨著水權價格的上升到一個臨界點時，執行“正常-節水”(A1)組合策略的農民比例從0迅速達到峰值(約為1)，之后當水權價格進一步上升時，一部分農民開始選擇執行過度賣水-不節水(A4)策略，執行“正常-節水”(A1)組合策略的農民比例立即下降。從圖1中可以發現，隨水權價格的上升，執行A4策略農民的比例上升速度越來越快直至為1，相應地，執行A1策略農民的比例下降速度越來越快，直至為0。

土地流轉后，當水權價格很低時，農民同樣沒有賣水動力，此時絕大部分農民執行A2策略，之后隨著水權價格的上升到一個臨界點時，執行A1策略的農民比例從0迅速達到峰值(約為1)，這一過程和土地流轉前是一致的。但之后，隨著水權價格的上升，執行A1策略的農民比例在很大一段區間內穩定在峰值(約為1)。從圖1中可以發現，當水價為A1時，土地流轉后執行A1策略的農民比例剛開始下降，幾乎還在峰值；而土地流轉之前，執行A1策略的農民比例已經變為0。因此，可以認為土地流轉機制可以有效降低農民過度賣水的欲望，保障農業生產安全。

表3 參數表

圖1 土地流轉前后，收購水價與正常節水比例變化情況

2.3 土地流轉機制影響分析——農民節水意愿

農用水權置換的一大關鍵因素是激發農民的節水意愿。當水權價格不變時，農民的節水意愿很明顯受單位面積節水成本c1的影響，當c1越低，農民越傾向于節水，反之，農民傾向于不節水。對于政府而言，希望農民能更多地承擔節水投入以降低財政支出，同時希望水權價格盡可能低，以有效促進二、三產業的發展，促進產業結構的升級。

根據對表1的分析，只有當p≥c1/w2時，農民才有可能采取節水措施，因此這一小節設定c1=pw2，其他參數設置與表3一致，演化結果如圖2所示。圖2中，無論是否進行土地流轉，隨著單位面積節水投入的增加，執行A1策略的農民比例均呈下降趨勢，直至為0，隨著單位面積節水投入的增加，水權價格p=c1/w2也隨之增加，因此激發了農民的過度賣水的欲望，采用A1策略的農民比例漸漸增加。但從圖2中也可以發現，在相當大的一段區域內，執行土地流轉機制后執行A1策略的農民比例比執行土地流轉機制前要高。因此，本小節的分析表明土地流轉制度同樣有利于農民進行節水投入。

圖2 土地流轉前后，單位面積節水成本對節水策略影響分析

3 水權置換市場調控分析

根據分析，根據對農民端和企業端是否控制，共有4種狀態，自由市場狀態、農業水權管制狀態，工業水權管制狀態，工農業水權管制狀態。控制的目的是保證農民在保證農業生產安全的前提下參與節水出售水權，工業企業通過購買水權擴大生產，最終實現產業結構優化。本節若非特殊說明，相關參數設置與表3一致。

3.1 市場自然演化狀態分析

假設政府對市場工農業端的行為不做限制，在市場自然演化到穩定狀態下時，工業水權需求量應等于農業水權供給量，此時水價約為p2=50，如圖3所示。此時，所有的農民均采用A4策略，這將嚴重影響農業安全。因此，仿真結果表明，農用水權置換需要對工業端或農業端的水權置換行為進行控制，若由市場自由發展，會影響到農業生產安全。

圖3 市場自然演化狀態——不同水權價格下的水權置換量

圖4 市場自然演化狀態——不同水權價格下的各策略人數比例

3.2 農業水權管制狀態

當處于農業水權管制時，只有進行節水投入的農民才能出售水權，且出售水權的量不能超過x-w2，工業端不做限制，仿真結果如圖5所示。這樣的農用水權管制可以較大限度保證農業生產安全，但是圖5中的仿真演化結果表明，當水權價格高達100時，工業需求量依舊遠遠大于農業供給量，市場未進入均衡狀態。如果不對工業水權進行限制，極易發生權力尋租行為，或誘導農民過度賣水。因此這一小節的結果暗示，需要對工業端水權置換行為進行控制。

圖5 農業水權管制狀態——不同水權價格下的水權置換量

3.3 工業水權管制狀態

工業水權管制狀態是指從企業端控制水權的買賣行為，給每一個企業i設置水權購買量上限xli，水權購買量上限之和為當前水價下的農業水權供給量。政府在實際操作過程中，可以利用水權置換引導產業結構的升級，模型中簡單起見，做如下設置：屬于政策扶持產業的企業水權購買量上限為2xl，屬于非扶持產業的企業水權購買量上限為xl，各企業的上限之和為農民的水權供應量。本小節中，隨機選取20%的企業作為扶持企業，相關仿真結果見圖6和圖7。如圖7所示，當水價p=2時，采用A1策略的農民比例最高，約達到98%，此時如圖6所示，農業供水量約為15萬單位，與圖5中的水權供給量大致相當。這說明，工業端的控制，可以在實現水權轉移的同時，保障農業生產安全，并引導產業結構調整。

圖6 工業水權管制狀態——不同水權價格下的水權置換量

圖7 工業水權管制狀態——不同水權價格下的各策略人數比例

3.4 工農業兩端水權控制狀態

接下來，本文分析從工業和農業兩個方面來控制水權交易的效果。和上面兩小節一樣，農業端的管制手段為只有進行節水投入的農民才能出售水權，且出售水權的量不能超過x-w2；工業端對不同企業設置購買水權量上限，屬于政策扶持產業的企業水權購買量上限為2xl，屬于非扶持產業的企業水權購買量上限為xl，各企業的上限之和為農民的水權供應量。演化結果如圖8和圖9所示。當價格比較小時，市場處于均衡狀態，農業端水權供給量約為15萬單位，這與單純控制工業端的農業水權供給量大致相當，而采用A1策略的農民比例穩定在100%，比單純從工業端控制略高。對比前面的實驗結果，可以認為，工業端的水權交易行為控制，是政府控制的重點，通過工業端控制，可以在實現水權轉移的同時，保障農業生產安全，并引導產業結構調整；通過農業端的控制，可以進一步確保農業生產的安全，同時通過一定的手段，可以讓市場的均衡狀態維持在較低的水價上。

圖8 工農業兩端水權控制狀態——不同水權價格下的水權置換量

圖9 工農業兩端水權控制狀態——不同水權價格下的各策略人數比例

4 結 語

通過土地流轉前后對農用水權置換影響演化分析以及水權市場調控4種狀態(自由市場狀態、農業水權管制狀態，工業水權管制狀態，工農業水權管制狀態)分析，不難得出以下3個結論，有助于政府部門采取相應對策。

(1)模型仿真結果表明，土地流轉機制在水權置換工作中可以起到保障農業生產安全以及促進農民參與節水行為的作用。

(2)模型仿真結果表明，通過農業端的控制，可以進一步確保農業生產的安全，同時通過一定的手段，可以讓市場的均衡狀態維持在較低的水價上。

(3)模型仿真結果表明，工業端的水權交易行為控制應當是政府控制的重點，通過工業端控制，可以在實現水權轉移的同時，保障農業生產安全，并引導產業結構調整。

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