基于模糊識別的水權交易價格收益系數研究

張文鴿　譚力　李皓冰

摘要：缺水地區節水驅動下水權交易價格一般包括成本價格與收益價格兩部分，其中收益價格由水資源經濟價值和合理收益系數確定，而合理收益系數的確定是水權交易價格合理制定的基礎。基于AHP-CRITIC法和模糊識別模型，通過對合理收益系數影響因素選取及量化，利用層次分析法（ AHP）和CRITIC法綜合確定合理收益系數影響因素權重，根據模糊識別理論，提出了缺水地區水權交易價格合理收益系數確定方法，最后將模型運用于鄂爾多斯市農業水權向工業水權轉化研究中，確定了該地區的水權交易價格合理收益系數。

關鍵詞：水權交易;CRITTC法;收益系數;模糊識別模型;鄂爾多斯市

中圖分類號：TV213.4

文獻標志碼：A

doi：10.3969/j.issn.1000- 1379.2019.06.010

隨著社會經濟發展，水資源供需矛盾日益加劇，水資源短缺成為制約經濟社會發展的重要因素。水權交易可以實現水資源的優化配置，逐漸成為解決水資源短缺問題的一種重要手段，而水權交易價格是水權交易的核心問題。目前國內外水權交易價格研究已取得一些成果。Erfani等[1]將成本定價模型運用于英格蘭東部的大歐斯河，計算了公共事業、能源、農業和工業水權價格。2iolkowska[2]通過研究發現農民灌溉農作物的水費并不能反映水的實際價值，通過影子價格法計算了德克薩斯州、堪薩斯州和內布拉斯加州灌溉用水的真實價值。裴勇等[3]根據黃河灌區的實際情況，分析了黃河水權交易成本部分費用及其測算方法，給出了具體計算公式，并對黃河流域水權交易試點區的水權交易價格進行了測算。王為人等[4]根據河流的水文特性，構建“回流”模型，并將影子價格引入到模型中，在此基礎上采用買賣雙方叫價拍賣方式獲得交易價格。劉秀麗等[5]利用投入產出和線性規劃相結合的方法，計算了工業用水和其他生產用水的影子價格。李海紅等[6]在劉秀麗等的水資源影子價格計算成果的基礎上，通過分析水資源影子價格的遞減與遞增效應，推導了水權交易價格估算方法以及最佳交易水量的確定方法。從已有的研究來看，把成本價格作為水權交易價格時，由于缺乏合理收益部分，因此水權交易價格偏低;把影子價格作為水權交易價格時，在缺少成本價格的情況下，影子價格反映的水資源最大經濟效益實際上很難達到，缺少收益系數進行約束，導致水權交易價格偏高。

綜上所述，合理收益系數的確定是水權交易價格制定中必不可少的環節。本文綜合運用AHP -CRITIC法和模糊識別模型，分析影響合理收益系數的主要因素，通過對影響因素的評價，確定合理收益系數。

1 基于AHP-CRITIC法和模糊識別模型的合理收益系數計算

1.1 影響因素權重確定

權重的確定方法主要有主觀賦權法和客觀賦權法2類。先通過CRITIC法求得影響因素相應的客觀權重，再采用AHP法得到主觀權重，將主觀與客觀結合起來，不僅考慮影響因素間的相關性對賦權的影響，而且避免主觀賦權存在的偏見。

1.1.1 CRITIC法原理及確權過程

CRITIC法是由Diakoulaki提出的一種客觀賦權法[7]，在確權過程中以兩個基本概念為基礎：一是對比強度，同一指標的所有評價指數差別越大（即標準差越大），則所蘊含的信息量就越大;二是評價指標之間的沖突性，是以指標之間的相關系數為基礎，若兩個指標之間具有較強的正相關性，則兩個指標之間的沖突性較低。CRITIC法綜合考慮了指標之間的差異性和沖突性對權重的影響，能夠更全面、更客觀地反映指標權重大小。

CRITIC法確定權重步驟如下。

（1）當指標過多且單位不同時，需要進行無量綱處理，計算公式為

2 實例研究

2.1 研究區概況

鄂爾多斯市位于內蒙古自治區西南部，地處黃河上中游的鄂爾多斯高原腹地，地理坐標為北緯37°35′24″-40°51′40″、東經106°42′40″-111°27′ 20″，面積為86 752 km。鄂爾多斯市西、北、東三面為黃河“幾”字彎環繞。鄂爾多斯市引黃灌區西起三盛公水利樞紐右岸上游2.7 km，東至黃河支流滸色太河，東西長約398 km;北以黃河防洪堤為界，南到庫布齊沙漠及鄂爾多斯臺地邊界，南北寬5-40 km。灌區由自流灌區和揚水灌區組成：引黃灌溉面積60 100 hm。自流灌區由黃河南岸總干渠供水，由昌漢白、牧業、巴拉亥、建設4個灌域組成，灌溉面積21 300 hm，全部在杭錦旗境內;揚水灌區從西到東由獨貴塔拉、杭錦淖爾、中河西、恩格貝、昭君墳、展旦召、王愛召、樹林召、白泥井、吉格斯太10個灌域組成，由沿河修建的浮船泵站提水灌溉，灌溉面積38 800 hm，獨貴塔拉、杭錦淖爾灌域行政隸屬杭錦旗，其余8個灌域屬達拉特旗。

2.2 合理收益系數影響因素權重確定

2.2.1 影響因素的選取及指標值量化

以鄂爾多斯市為研究對象，分析影響因素對水權交易價格合理收益系數的影響機理及影響大小。根據當地實際情況，通過對水資源、社會經濟及環境等狀況進行分析，確定影響合理收益系數主要因素為水資源稀缺程度x1、社會經濟發展水平x2、政策因素x3、體制因素x4用水水平x5、環境保護因素x6。水資源稀缺程度x1以當年實際用水量占當地水資源可利用量的百分比表示：社會經濟發展水平x2以當年工業增加值占地區生產總值百分比表示：政策因素x3以鄂爾多斯市分配的黃河水量指標占總用水量的百分比表示：體制因素x4以鄂爾多斯市工業水價表示;用水水平x5以鄂爾多斯市當年耗水量占總用水量的百分比表示：環境保護因素x6以鄂爾多斯市當年污廢水排放量占地表水可利用量的百分比表示。根據《2011-2014年鄂爾多斯市水資源公報》《2012-2015年鄂爾多斯市統計年鑒》《鄂爾多斯水資源開發利用評價》《2012-2015年中國城市建設統計年鑒》等資料，計算得到上述6個影響因素2011-2014年指標值及平均值，見表1。

2.2.2基于AHP-CRITIC法的權重確定

（1） CRITIC法確定權重。鑒于影響因素單位不統一，需要對其進行無量綱處理，而6個影響因素均屬于越小越好，因此利用式（2）對其進行處理。根據表1計算影響因素兩兩之間的相關系數，見表2。

由式（4）計算得到X1 - X6的標準差分別為0.364、0.400、0.362、0.433、0.456、0.453，結合標準差與相關系數，得到各影響因素的沖突性量化結果分別為2.489、1.428、1.237、1.636、2.737、2.016。最終得到各影響因素權重向量為

Wlj=[0.216，0. 124 ，0. 107，0.142. 0.237，0.175]

（2）AHP法確定權重。通過AHP法兩兩對比6個影響因素的重要程度，聘請多位專家分別賦分，見表3。根據AHP法的步驟計算各影響因素權重。

當矩陣階數大于2且一致性比率CR

最終得出各影響因素權重向量為

W2j=1 0.234，0. 155， 0.088，0.072，0.312 ，0. 139]

根據式（6）得到各影響因素綜合權重向量為

wj=[0.270，0. 102，0. 050，0. 055 ，0. 394，0.130]

2.3 合理收益系數確定

選取2014年為現狀年。目前對于指標體系的劃分沒有統一的標準，經查閱相關文獻資料及征求專家意見，根據當地及國內相關標準構建各影響因素分級指標體系，將水權交易合理收益系數劃分為vl、V2、V3、V4 4個等級（見表4）。

3 結語

合理收益系數是水權交易價格合理制定的前提。本文采用AHP法和CRITIC法，結合模糊識別理論，最終確定合理收益系數為0.330.在一定程度上可為鄂爾多斯市水權交易價格合理制定提供技術支撐。水權交易價格合理收益系數受到經濟、社會和環境等多方面的影響，影響因素的選取存在一定的主觀性，一些影響因素難以進行等級劃分，未來需要進一步研究。

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