农村饮水安全工程水价及风险研究

金　丽，于志刚，朱　军

（山东省水利科学研究院，山东 济南 250014）

农村饮水安全工程水价及风险研究

金丽，于志刚，朱军

（山东省水利科学研究院，山东 济南 250014）

【摘要】采用两级阶梯式水价对农村饮水工程水价及风险进行了研究，确定了水价组成及计算方式，运用ELES模型对农民经济承受能力进行了分析，提出的多目标模糊水价方案优选模型可以较好地实现水价方案的优选确定，并将该优选模型应用于商河县农村饮水工程。

【关键词】供水工程；两级阶梯式水价；ELES模型；多目标模糊模型

目前，我国最普遍的水价模式是线性的单一水价模型，其优点是操作简单，缺点是不够灵活，不能适应复杂的情况，因此，非线性水价是水价改革的方向，其主要有两种：两级阶梯式和阶梯制。我国阶梯式水价尚处于尝试阶段，农村供水工程尚不多见。本文选择两级阶梯式水价对农村饮水安全工程水价及风险进行研究。

1　农村安全供水工程的水价组成

农村安全供水工程的两级阶梯式水费组成为基本水费和计量水费之和。基本水费包括直接工资、管理费、50%的固定资产折旧及50%的修理费。计量水费包括50%的固定资产折旧、50%的修理费、直接费用、其他费用、利润、税金。基本水价=基本水费/基本水量；计量水价=计量水费/（实际供水量-基本水量）。

2　农民饮水水价承受能力及ELES模型

农民饮水水价承受能力包括经济承受能力和心理承受能力两方面。经济承受能力是指用水户在客观上是否具备了交纳水费的能力，具体表现在用水户的客观支付能力，水价应在用户的承受能力之内，用户才能接受，经济承受能力多采用水费支出系数法进行计算，即年用水水费支出占人均可支配收入的比例。

本研究采用扩展线性支出系统ELES模型研究其经济承受能力，充分考虑到不同收入水平

式中：Qi为第i种商品的实际需求量；Qi0为第i种商品的基本需求量；Pi为第i种商品的价格；Y为农民人均纯收入；bi为第i种商品的边际消费倾向（0≤bi<1）。

运用最小二乘法估计ELES模型中各项商品基本消费支出和边际消费倾向，将农村居民界定划分为“高等收入”、“中等收入”以及“低收入”3种类型。运用水费支出系数法分别计算出3种类型农民经济范围内所承受的供水价格。

2.1农民承受风险

水价综合超标风险（x2）即水价超过用户承受能力的量，作为改善消费者负担的表征指标，具体定义如下：

式中：P1，P2分别为基本水价及计量水价；R1，R2分别为低收入居民可以承受水价及中等收入居民可以承受水价，λ为调整系数。在水价方案已定情况下，可以根据居民承受能力分析进而可以计算农民承受风险。

2.2多目标优选模型方法

在全面分析水价影响因素的基础上，照顾供下农民的消费结构以及需求情况。其基本模型为：水方和受水方的利益，以水价最优为总目标，以维持工程正常运行、改善消费者负担、促进节约用水减少浪费、保障居民基本用水权利、维护社会公平为目标建立模糊多目标优选模型。农村供水水价方案优选指标选择维持工程正常运行、减小承受能力风险、促进节约用水减少浪费、保障居民基本用水权利及社会公平4个指标。

1）目标相对优属度矩阵的确定。设水价方案的优选有可供优选决策的n个方案，方案的优劣根据m个目标特征值进行识别，则有n个方案m个目标特征值矩阵Xm×n。

由于矩阵中各目标的量纲不同，方案优选前需对各指标值进行归一化处理。不同的指标具有不同的量纲和单位，方案的优选是各备选方案相对比较而言的，具有相对性。为了消除量纲和单位不同带来的不可公度性并便于优选分析，在决策前应将评价指标的绝对量转化为相对量，即所谓的相对优属度。越大越优指标的相对优属度计算公式为式（3）、越小越优指标的相对优属度计算公式为式（4）：

式中：xij为j方案i指标的值；rij为j方案i指标的相对优属度。

如果存在指标值难以量化及定性指标问题，对于定性指标，首先对决策集D关于定性目标按照优越性进行二元对比的定性排序。对于任意指标，若Di比Dj重要，令排序标度eij=1，eji=0；若Di与Dj同样重要，令eij=0.5，eji=0.5；若Dj比Di重要，令排序标度eij=0，eji=1，得到决策集D关于定性目标的二元对比重要性排序标度矩阵。将各行和数由大到小排列，得到决策集关于优越性的定性排序。以和数最大的行所对应的决策为准，分别与其余决策进行优越性比较，确定决策集D关于定性目标的相对优属度。

用式（1）、（2）、（3）、（4），将目标特征值矩阵变换为目标相对优属度矩阵Rm×n。

2）指标权向量。设水价方案优选中依据的m个指标的重要性不同，也即存在不同权重，权向量为：W=（wi）=（w1，w2，∧，wm）T，且满足。

3）水价方案优选。依据模糊优选模型，计算各方案的模糊优属度：

其中，p=1，2为距离参数；uj即为水价方案j对于“优”的相对隶属度。得到模糊优属度向量：

根据不同方案的相对模糊优属度，最终选择合理水价方案。

3　　典型农村安全饮水工程水价计算

选择济南市商河县清源水厂供水工程作为典型，进行农村饮水安全工程的成本水价分析，进而测算典型工程的水价方案。

3.1两级阶梯式水价方案

基本水量是两级阶梯式水价的关键，其关系到供需双方的利益。工程实际覆盖人口34万。根据水价模式分析，水量为374万m3时为基本安全，612万m3时为安全，考虑《水利工程供水价格管理办法》中无基本水量情况以及一个调控区间，分别按照基本水量设计5种水价方案（见表1），为最优方案确定提供可选方案集合。年实际供水量372.3万m3，未达到设计供水能力，未来联网及进一步加强管理及配套建设的基础上，未来供水可达到500万m3，由此确定综合水价为3.46元。

表1清源水厂集中供水工程两级阶梯式水价方案

3.2商河县农村安全饮水水价方案优选

根据工程情况及社会经济状况资料，分析计算各水价方案不同指标值。

1）亏损率x1：亏损率x1表征实际供水量达不到设计标准时发生亏损的一种风险。计算不同水价方案亏损率：

2）水价综合超标风险x2：根据商河县农村安全饮水水价承受能力分析结果，考虑高收入居民水价承受能力要远远超过低收入家庭，因此调整系数λ在这里设置为0.1，计算不同水价方案的水价综合超标风险：

3）阶梯水价理论用水量x3：根据以往研究成果及商河县实际，采用类比的方法，可以计算出阶梯水价理论用水量：

4）农村安全饮水福利指数x4：表征农村居民获得的最大社会福利程度。根据不同供水水价方案中基本水量以及水价阶梯的设定，可以计算农村安全饮水福利指数：

依据以上计算各指标值得到水价方案优选的决策矩阵：

根据公式进行规格化得到相对隶属度矩阵：

根据相对模糊集合理论中权重确定方法，计算各指标权重为：采用水价多目标优选模型计算出各方案优属度：

根据优属度大小确定最大的方案为最优方案。即基本水量为350万m3，基本水价为1.87元/m3，计量水价为4.84元/m3。

实践证明，农村饮水安全工程水价制定涉及因素较多，阶梯式水价能够较好满足农村供水突出社会福利及公平，建议在水价制定中每个工程都要单独进行阶梯式水价方案的设计。

基金名称及编号：国家科技支撑项目“村镇安全供水管理与监控技术及信息系统开发”（编号：2012BAJ25B05），山东省科技发展计划项目“新农村规模化安全饮水与水环境综合治理关键技术研究”（编号：2011GNC11402）。

（责任编辑 赵其芬）

【中图分类号】S277.7

【文献标识码】B

【文章编号】1009-6159（2015）-02-0026-02

收稿日期：2014-12-15

作者简介：金丽（1963—），女，研究员