“水銀行”交易模式下的水資源交易價值評估

蔣 凡，田治威，馮昌信

（1.廣西生態工程職業技術學院，廣西 柳州 545004； 2.北京林業大學 經濟管理學院，北京 100083）

水資源是人類生存與國民經濟發展不可替代的基礎性和戰略性資源［1－2］。 由于水資源時空分布不均，各地獲取水資源所付出的成本不盡相同，且各地經濟發展水平的差異導致不同水資源用戶之間具有不同的邊際收益，因此不同地區的供水方和用水戶之間進行水資源交易非常必要［3］。 黃河流域人口增長和城市化發展對水資源的需求不斷增加，導致水資源供需矛盾日益加劇［4－5］。 因此，有必要通過“水銀行”交易模式對有限的黃河流域地表水資源進行合理調配，而實行“水銀行”交易模式首先要解決的問題是開展水資源交易價值評估。

蔣凡等［6］于2021 年提出“水銀行”的交易機制：“水銀行”是借鑒商業銀行存－貸－融的經營模式，在政府宏觀調控下通過市場化運作方式向水權出讓方購買水權，再將歸集的水權出售給水權受讓方；在此過程中“水銀行”充當了供水方與需水方交易的媒介，使流域水資源在總量控制的情況下，通過水權合理流轉將有限的地表水進行合理調配。

1 黃河“水銀行”交易機制

本文將黃河水資源管理部門設定為“水銀行”；黃河源頭的果洛州、海南州、黃南州3 個地級市作為國家重點生態功能區，是“水銀行”的大客戶。 本文僅評估海東市、臨夏州等沿黃非國家重點生態功能區的36 個地級市與“水銀行”的交易價值：如果某地級市水資源匱乏，水資源消耗量（生態足跡）超過承載力，那么該地級市就需要向“水銀行”貸款，同時向“水銀行”支付貸款利息；如果某地級市水資源豐富，水資源承載力超過消耗量（生態足跡），那么該地級市就可以向“水銀行”存款，同時“水銀行”向該地級市支付存款利息。

2 黃河“水銀行”交易模式價值評估模型構建

2.1 水資源利用價值評估模型

水資源的利用價值是指水資源維持人們生產和生活正常需求所表現出來的效用［7］，主要包括工業用水、農業用水、生活用水、水力發電、水力航運、漁業等價值。 生產函數是在一定社會經濟狀況下，某個生產系統的最大產出與生產要素投入之間的關系，可用于從總量經濟學的角度來分析問題［8］。 本研究從生產力的角度構建包含全社會固定資產投資、城鎮就業人數、鄉村就業人數、水資源使用量等4 種投入要素的超越對數生產函數，并計算沿黃各地級市的水資源邊際利用價值，再根據水資源使用量評估各地級市的水資源利用價值。

超越對數生產函數表達式為

式中：Y為國內生產總值（產出變量），萬元；K為全社會固定資產投資，萬元；L為城鎮就業人數，萬人；X為鄉村就業人數，萬人；W為水資源使用量，萬m3；t為時間，a；β0、β1、…、β20均為模型待估參數；ε為殘差項，服從獨立正態分布。

單位水資源邊際利用價值計算公式為

水資源利用價值計算公式為

2.2 水資源承載力評估模型

水資源承載力是指某區域水資源可利用總量滿足該區域生產、生活、生態可持續發展的能力［9］。 水資源承載力與該區域的人口數量、資源稟賦、經濟發展水平、產業結構等因素相關。 參考盧亞麗等［10］的研究成果，水資源承載力計算公式為

式中：ECw為區域水資源承載力；η為水資源產量因子；γ為水資源均衡因子，參考黃林楠等［11］的研究成果，取γ＝5.19；Q為該地區水資源總量，m3；pw為世界水資源平均生產能力，m3／hm2，參考黃林楠等［11］的研究結果，取pw＝3 140 m3／hm2。

將水資源產量因子設定為某區域水資源生產能力與世界水資源平均生產能力的比值［11］，計算公式為

式中：ν為區域單位面積產水量；νg為世界單位面積產水量。

2.3 水資源生態足跡評估模型

水資源生態足跡是指某區域滿足生產、生活、生態可持續發展的實際用水量［12］，其與區域人口數量、資源稟賦、經濟發展水平、產業結構等密切相關。 參考黃林楠等［11］的研究成果，水資源生態足跡計算公式為

2000年，小布什在美國總統大選期間大罵《紐約時報》記者為“白癡”。他罵道：“真是白癡。”隨即，小布什的競選搭檔切尼附和說：“沒錯，而且是第一！”兩人都不知，當時麥克風沒關。

式中：EFw為水資源生態足跡。

2.4 水資源利用承載指數評估模型

水資源利用承載指數是指區域水資源承載力與水資源消耗量之差占水資源承載力的比例［13］，反映區域水資源稟賦與實際耗水量之間的關系。 參考盧新海等［14］的研究成果，水資源利用承載指數LIw計算公式為

LIw＝0 為該區域水資源消耗與水資源供給實現了平衡；LIw＞0 為該區域水資源出現盈余，值越大說明水資源盈余越多；LIw＜0 為該區域水資源供給不能滿足生產、生活以及生態用水需求，絕對值越大說明水資源超載越嚴重。

2.5 經濟社會發展水平評估模型

沿黃地級市在水資源開發利用程度上存在差異［15］。 “水銀行”制定水資源利息時應當考慮受益者的支付能力，對經濟社會發展水平較高的地級市應當收取更高的水資源利息。

參考呂志賢等［16］的研究成果，選取沿黃地級市經濟社會發展水平指數相關計算指標。 首先，人均三次產業總產值在一定程度上反映產業對水資源的利用強度，根據36 個地級市城區與黃河干流的直線距離D，對這36 個地級市的人均工業總產值、人均建筑業總產值、人均第三產業總產值進行調整，調整系數Fi取值標準為：1（D≤5 km）、0.9（5 km＜D≤10 km）、0.8（10 km＜D≤20 km）、0.7（20 km＜D≤30 km）、0.6（30 km＜D≤50 km）、0.5（50 km＜D≤80 km）、0.4（D＞80 km）；

其次，人口密度可反映區域生活排污強度。 因此，選取人均第一產業總產值、人均工業總產值、人均建筑業總產值、人均第三產業總產值、人口密度等5 個指標，將36 個地級市各指標值與相應指標值的平均值相除，得出相應指標比較系數；再根據這5 個指標值的權重（經咨詢相關專家，人均第一產業總產值、人均工業總產值、人均建筑業總產值、人均第三產業總產值、人口密度的權重分別取0.2、0.4、0.1、0.05、0.25），計算沿黃各地級市經濟社會發展水平指數（B）。 計算公式為

式中：G為某地級市人均工業產值；g為某地級市人均工業原始產值；Fi為調整系數；J為某地級市人均建筑業產值；j為某地級市人均建筑業原始產值；S為某地級市人均第三產業產值；s為某地級市人均第三產業原始產值；A為某地級市人均第一產業產值；Yavg為沿黃各地級市人均第一產業產值的均值；Gavg為沿黃各地級市人均工業總產值的均值；Javg為沿黃各地級市人均建筑業總產值的均值；Savg為沿黃地級市人均第三產業總產值的均值；R為某地級市人口密度；Ravg為沿黃各地級市人口密度的均值。

2.6 “水銀行”存款（貸款）利息評估模型

根據水資源利用價值評估模型、水資源利用承載指數評估模型以及經濟社會發展水平評估模型，建立“水銀行”存款（貸款）利息評估模型：

式中：TECw為“水銀行”所獲得或支付的利息，億元；V為區域水資源利用價值，億元；r為在“水銀行”存款（貸款）利率，本文存款利率參照當年年末中國人民銀行規定的6 個月定期存款基準利率計算，貸款利率參照當年年末中國人民銀行規定的6 個月至1 a 貸款基準利率計算。

2.7 “水銀行”存款（貸款）利息占國內生產總值的比例計算

根據“水銀行”存款（貸款）利息評估模型，設定“水銀行”存款（貸款）利息占當年國內生產總值的比例計算公式：

式中：Pro為“水銀行”存款（貸款）利息占當年國內生產總值的比例；GDP當年為區域當年國內生產總值，億元。

3 數據來源

本研究所涉及的沿黃各地級市相關年份GDP（按現價計算）、全社會固定資產投入（按現價計算）、城鎮就業人數、鄉村就業人數等數據來自相應省（區）的統計年鑒；水資源使用量、水資源消耗量、產水量等數據來自相應省（區）的水資源公報；相關年份存款（貸款）利率等數據來自中國人民銀行網站。

4 研究結果與分析

4.1 沿黃各地級市水資源利用價值評估

參照式（1）用軟件Frontier 4.1 進行回歸分析，然后利用式（2）計算得到沿黃各地級市2003—2012 年水資源的邊際利用價值。 評估結果顯示：臨夏州、中衛市、吳忠市、運城市和聊城市的部分年份水資源邊際利用價值為負值，這與鄧紅兵等［17］的研究結果相似。 理論上水資源邊際利用價值不可能為負值，因此本文將水資源邊際利用價值為負值的數據均作為0，計算該地級市相應年份的水資源利用價值。 利用式（3）計算沿黃各地級市水資源利用價值，結果顯示：年水資源利用價值最大值為1 188.74 億元（2012 年，鄭州市）。

4.2 沿黃各地級市水資源承載力評估

首先利用式（5）計算沿黃各地級市的水資源產量因子，結果顯示：年水資源產量因子最大值為1.408（濟寧，2003 年），最小值為0.005（吳忠市，2005 年）。總體而言，黃河上游地級市水資源產量因子相對較低、中下游地級市水資源產量因子相對較高。 然后利用式（4）計算沿黃各地級市的水資源承載力，結果顯示：年水資源承載力最大值為46 089 km2（濟寧市，2003年），最小值為1 km2（吳忠市，2005 年）。 總體而言，黃河上游地級市水資源承載力相對較低、中下游地級市水資源承載力相對較高。

4.3 沿黃各地級市水資源生態足跡評估

利用式（6）計算沿黃各地級市的水資源生態足跡，結果顯示：單年水資源生態足跡最大值為43 024 km2（巴彥淖爾市，2011 年），最小值為1 603 km2（延安市，2003 年）。

4.4 沿黃各地級市水資源超載指數評估

利用式（7）計算沿黃各地級市的水資源承載指數，結果顯示：年水資源承載指數為正值的有三門峽市（2003—2005 年、2007 年、2008—2012 年）、洛 陽 市（2003 年、2005 年、2010—2011 年）、濟寧市（2003 年、2005 年）、泰安市（2003—2005 年）、菏澤市（2003年）；2003—2012 年承載指數絕對值的均值在0.900 以上的地級市由大到小依次為吳忠市（0.999）、巴彥淖爾市（0.999）、中衛市（0.998）、烏海市（0.997）、蘭州市（0.996）、銀川市（0.996）、白銀市（0.995）、石嘴山市（0.990）、包頭市（0.953）、鄂爾多斯市（0.936）、東營市（0.904），且這些地級市水資源承載指數為負值，說明水資源消耗嚴重超載。

4.5 沿黃各地級市經濟社會發展水平指數評估

利用式（8）～式（11）計算沿黃各地級市的經濟社會發展水平指數，結果顯示：2003—2012 年經濟社會發展水平指數最高的是3.012（東營市，2003 年），最低的是0.235（忻州市，2005 年）。 總體而言，黃河上游地級市經濟社會發展水平指數相對較低、中下游地級市經濟社會發展水平指數相對較高。

4.6 沿黃各地級市從“水銀行”獲得（支付）的利息

利用式（12）計算沿黃地級市從“水銀行”所獲得（支付）的利息，結果見表1。 可知：年支付“水銀行”利息最多的為110.252 億元（鄭州市，2012 年），從“水銀行”獲得利息收入的地級市有三門峽市（2003—2005年、2007 年、2008—2011 年）、洛陽市（2003 年、2005年、2010 年、2011 年）、濟寧市（2003 年、2005 年）、泰安市（2003—2005 年）、菏澤市（2003 年）。 2003—2012年“水銀行”從沿黃36 個地級市獲得的利息總收入呈逐年增長趨勢，分別為：61.558 億、102.047 億、154.226億、264.362 億、323.433 億、296.160 億、287.348 億、336.950億、444.263 億、470.038億元。 研究表明：區域水資源承載指數決定“水銀行”利息支付的方向，區域水資源承載指數若為負值，則應向“水銀行”支付相應的利息；區域水資源承載指數若為正值，則可從“水銀行”獲得相應利息。 沿黃各地級市從“水銀行”獲得（支付）的利息多少與水資源利用價值、水資源承載力、水資源生態足跡、水資源利用承載指數、經濟社會發展水平、“水銀行”存款（貸款）利息等因素相關。

表1 沿黃各地級市從“水銀行”獲得（支付）的利息 億元

4.7 沿黃各地級市每年從“水銀行”獲得（支付）利息占當年國民生產總值的比例

利用式（13）計算沿黃各地級市每年從“水銀行”獲得（支付）利息占當年國民生產總值比例，結果見表2。 可知：年支付利息占當年國民生產總值比例最高的是3.499%（包頭市，2007 年）。

5 結 論

（1）通過借鑒商業銀行存－貸－融的經營模式，提出了“水銀行”交易模式的交易價值評估模型。 模型中的區域水資源承載指數決定“水銀行”利息支付的方向：區域水資源承載指數若為負值，應向“水銀行”支付相應的利息；區域水資源承載指數若為正值，可從“水銀行”獲得相應利息。 因此，由區域水資源承載指數決定的“水銀行”利息支付方向與商業銀行存－貸－融的經營模式極為相似。

（2）構建了較為科學的水資源交易價值評估方法。 由于充分考慮了水資源利用價值、水資源承載力、水資源生態足跡、經濟社會發展水平、“存水”（“貸水”）利率等多個影響“水銀行”交易價值的因素，因此基于“水銀行”交易模式的水資源交易價值評估模型具有較強的科學性。

（3）構建了具有可操作性的水資源交易價值評估方法。 根據構建的基于“水銀行”交易模式的水資源交易價值評估方法，對沿黃36 個地級市的水資源交易價值進行了評估。 結果表明：2003—2012 年“水銀行”從沿黃36 個地級市獲得的利息總收入呈逐年增長趨勢，分別為：61.558 億、102.047 億、154.226 億、264.362億、323.433 億、296.160 億、287.348 億、336.950 億、444.263 億、470.038 億元。 相關地級市支付給“水銀行”的利息占其國民生產總值的比例較小，說明各地級市在“水銀行”利息支付方面的壓力較小，“水銀行”交易模式易于實施。