CGE模型在朝阳市水资源研究中的应用探讨

(辽宁省朝阳水文局，辽宁 朝阳 122000)

CGE模型在朝阳市水资源研究中的应用探讨

张雷

(辽宁省朝阳水文局，辽宁 朝阳 122000)

水资源是人们生活与生产实践中最重要的资源之一，其涉及社会、经济、政治、文化和生态等方面。对区域水资源与经济社会发展间的关联性进行分析，能够帮助相关部门作出正确、合理的决策。本文主要对CGE模型在朝阳市水资源研究中的应用进行论述，同时针对CGE模型尚存的不足进行分析，对CGE模型中的处理方法进行总结，同时针对朝阳市基于CGE模型研究水资源过程中尚存的问题进行概括，以此对朝阳市未来水资源研究的趋势进行展望。从朝阳市水资源研究中CGE模型的实际应用情况来看，研究视角更加切合现实，问题处理过程更加精细化。尽管在朝阳市水资源研究中，CGE模型受人们对水资源的认识和模型本身缺陷等因素影响，但相信随着CGE模型的不断广泛应用与发展，其在区域水资源研究中将会更加深化，不断向标准化、系统化与完善化方向发展。

区域；水资源；朝阳市；CGE模型；应用探讨

随着研究方法的不断拓展与深化，在现阶段的区域水资源研究中，从最初的宏观经济模型已逐步发展到CGE模型。在此过程中，人们对区域生态环境及水资源的总体认识也在不断深化。在不同的研究方法中，由于CGE模型具有良好的数据模拟能力与灵活的问题处理能力。因此，其在目前的区域水资源研究中，得到广泛应用。基于此，本文将着重以辽宁省朝阳市地区为例，对该区域水资源研究中CGE模型的应用情况进行分析与展望。

1 区域概况

朝阳市作为辽宁省及中国的粮食生产主产区和优质农产品生产加工基地，其在区域水资源保护与开发中具有较大潜力。由于朝阳市属温带半湿润大陆性季风气候，且地处亚欧大陆东部区域。因此，该市四季分明、雨热同期，多年平均降水量始终保持在450～580 mm左右。但是，该市降雨在时间和空间上分布严重不均，主要降雨集中于6-9月份，降雨量自东南向西北逐渐递减。水资源短缺制约着朝阳市经济的迅猛发展。在新的形势下，对于辽宁省朝阳市而言，要想大力保护和开发区域水资源，必须建立水权、提高区域水资源总体利用率，促进辽宁省经济、社会、生态、政治、文化“五位一体”全面协调、发展[1]。

2 CGE模型简介

CGE模型又称均衡模型，它是Computable General Equilibrium的英文缩写。通过这一模型可对区域资源的实际需求及供给、市场资源占有量间的关系进行合理描述，并在相关线性约束条件下，对线性方程组进行求解，从而得到市场均衡条件下的区域资源总需求与供给之间的数量和价格[2]。从本质上而言，CEG模型是基于经济学理论，对现实生活中的相关资源进行合理调配的一种方法理论。该模型最早由挪威经济学家Johensan于20世纪60年代提出，该模型最初主要对经济问题进行描述、分析。随着不断广泛应用，目前其已拓展到生态问题解决方面。与其它相关理论模型相比，该模型在区域水资源研究中的应用优势主要是：(1)其可以科学分析区域大型水利工程对社会、经济及文化、政治的影响；(2)可以对线性约束条件下的区域水资源短缺问题及资源调控、配置等最优决策问题进行优化处理；(3)对于水资源短缺地区而言，该模型可对区域相关经济、社会政策进行合理模拟和预测。

3 CGE模型在朝阳市水资源研究中的应用分析

基于上述优势，在对朝阳市水资源问题进行研究时，首要任务就是将该区域的水资源纳入CGE模型中。

3.1 朝阳市水资源研究中将水资源作为该区域生产或消费的约束条件

(1)在对朝阳市的水资源进行研究时，由于技术不成熟及数据不可得。因此，只能将该研究区的水资源作为CGE模型中的生产或消费的约束性条件。在模型分析过程中，首先由于数据的可得性因素限制，无法对朝阳市的水价进行合理计算。因此，CGE模型只能对该研究区的实际供水量变化情况进行推算，从而对朝阳市的边际水价进行间接调控[3]。

(2)在本研究中，为了进一步尝试对区域水资源生产部门的利润方程进行修正，从而在CGE模型中纳入朝阳市水资源相关数据资料。研究中发现，CGE模型的方程和关键变量与朝阳市水资源相关因素并无直接关联性，其只是通过宏观传导机制，对水价调整所引发的研究区水资源生产管理部门的收入变化进行分析，以此描述水资源生产部门的消费和储蓄及总投资变化情况等。

(3)本研究通过构建双区域经济增长的水资源增长需求CGE模型，将辽宁省朝阳市划分为受水区和其它区域。由于水资源是特殊商品，因此在双区域经济增长的水资源增长需求CGE模型中，将区域水资源视为中间要素纳入其中。研究发现，在此模型中水资源与其它边缘商品要素不同，其并非通过市场调控对区域水资源生产曲线的闭合趋势进行描述，而是基于水资源生产部门直接用水系数与研究区水资源生产过程进行衔接[4]。因此，在此模型中，该模型的线性约束条件为区域水资源。

3.2 朝阳市水资源研究中将水资源作为该区域的生产要素

水资源是一种特殊的生产要素，因此在水资源研究中，可将其直接视为朝阳市重要的生产要素之一，并将其纳入区域水资源生产函数中，该函数基本形式如下：

yj=fj(Lj，Kj，Tj)=AjKjβ1，jLjβ2，jTj1-β1，j-β2，j(j=a，b)

式中：j为朝阳市水资源生产部门；β1,j与β2,j为朝阳市水资源生产第j部门资本和劳动的份额参数；Aj为朝阳市水资源生产第j部门全要素生产率；Lj、Kj和Tj为朝阳市水资源生产第j部门分别使用的劳动要素及资本要素和水资源要素。

基于上述模型，本研究重点将水资源要素纳入朝阳市水资源生产函数模型中，并假设在该研究区水资源生产中，主要基于资本要素及劳动要素和水资源要素进行生产，从而构建我国辽宁省朝阳市水资源社会核算矩阵(见图1)， 在矩阵模型图中，为了提升模型分析精度，需结合朝阳市水资源的实际使用类型和特点，对部门水资源生产要素进行合理细分，以此引入水资源供需模块，分析研究区水资源与当地经济、社会发展间的相互关联与影响。

图1 辽宁省朝阳市水资源社会核算矩阵图

3.3 朝阳市水资源研究中将水资源作为该区域的中间投入品

在本研究中，主要将区域水资源作为中间投入品纳入CGE模型中，并基于福利经济学的视角，对朝阳市的水价进行合理计算。研究假设朝阳市水资源生产部门每生产一单位的社会商品，需消耗一定比例的水资源。在此过程中，生产者还需向相关部门上缴一定数量的污水排放费用[5]。所以，基于这一模型分析思路，本研究着重观察了朝阳市各项社会、经济生产指标在不同水价下的具体变化，从而揭示了市场在该研究区水资源调配过程中产生的相关影响。但是，该模型尚未考虑技术条件下朝阳市水价提高对水资源生产及水资源调配所造成的相关影响。事实上，随着辽宁省节水政策的实施及水资源宏观调控战略的推行，在工业生产技术及农业灌溉技术不断进步的背景下，有助于该研究区节约和保护水资源，从而推动研究区水资源价格波动及资源配置。

3.4 基于CGE模型对朝阳市水资源进行综合处理

随着我国水资源研究数据资料不断丰富，CGE模型对区域水资源生产部门及耗水量较大的农业生产部门的划分越来越细。所以，在对朝阳市水资源进行模型研究时，该模型包含了诸多水资源类型和水资源问题处理方法，该类模型研究的生产函数结构图如图2所示。

图2 辽宁省朝阳市水资源生产函数结构图

如图2所示，在该模型中将朝阳市的水资源划分为n类商品要素，并将其当作地下水和地表水等一般商品，作为中间投入品纳入上述区域水资源生产函数中[6]。通过方程分析研究区降雨量减少与农业生产部门社会生产率下降之间的关系，以此为区域水资源宏观调配决策提供重要指导。

4 CGE模型存在不足与应用前景展望

4.1 存在不足

通过上述分析知，CGE模型在朝阳市水资源研究中发挥了重要作用，但其依然存在不足之处：(1)在模型分析中，需要研究区大量的数据资料。因此，为了降低数据对模型分析的影响，大多数CGE模型都基于单一年度的基准数据对研究区的水资源情况进行分析和描述，由此导致CGE模型分析中的准确度受到影响。(2)该模型在分析过程中，主要采用递推动态法进行问题分析与处理。尽管其在短期内对于朝阳市水资源的研究发挥过重大作用[6]。但是，对于长期研究工作而言，受技术进步及水资源和劳动、资金等相关要素的变动影响，导致在缺少真实数据资料的情况下，采用任何推算方法进行研究，结果都可能存在较大误差。(3)由于数据统计口径不统一。因此，采用不同分析方法进行研究，可能导致不同研究结果产生。

总之，基于CGE模型对朝阳市水资源进行研究时，如何在此模型中纳入水资源要素，尚无可靠与成熟的经验；另外，当前我国辽宁省朝阳市的水资源定价机制不完善，再加上水资源在大多数情形之下并不完全具有商品属性。因此，水资源的价值均衡难以实现，从而影响了该研究区水资源的宏观调控与配置[7]。除此之外，CGE模型在对朝阳市的水资源进行研究时，缺乏对市场失灵及不完全市场、市场不确定性因素进行系统、全面考虑，因此最终研究结果可能存在偏差。

4.2 应用前景分析

由于早期的水资源研究主要集中于水价改革及水资源调控等领域，且这一时期的水资源研究模型都是静态的分析模型。尽管其存在一定的缺陷，但经过几十年的不断发展与应用，到目前为止，CGE模型在水资源生产函数形式及水资源研究范围、结构层次等方面都有所改进，且随着全球水资源短缺问题的日益加剧，CGE模型已开始与其它经济学模型相结合，对区域水资源供给效益进行评估[8]。因此，按照这一研究趋势不断发展，今后CGE模型在区域水资源研究中必将会与水资源生产费用、技术进步和市场失灵以及不完全市场等因素相结合，而且模型结构也会更加简单化与贴合实际，从而使区域水资源定量分析与评估成为现实。

5 结语

研究发现，区域水资源模型分析的最主要因素包括综合处理过程、中间投入要素及线性约束条件。从朝阳市水资源研究中CGE模型的实际应用情况来看，研究视角更加切合现实，问题处理过程更加精细化。尽管在朝阳市水资源研究中，CGE模型受人们对水资源的认识和模型本身缺陷等因素影响，但相信随着CGE模型的不断广泛应用与发展，其在区域水资源研究中将会更加深化，而且研究、分析过程将会朝着标准化、系统化与完善化方向发展。

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[4]包桂娟.朝阳县水资源配置规划探析[J].水利规划与设计.2016.(1):15-16+108.

[5]叶健,刘洪波,闫静静.不确定性模糊多目标模型在生态城市水资源配置中的应用[J]. 环境科学学报.2012.(4):1001-1007.

[6]董婷婷.辽宁省市际以上界河信息调查与成果分析[J].中国水能及电气化.2016.05:30-32.

[7]王海芝.石质山区坡改梯工程设计实施中的问题与思考[J].水利建设与管理.2014.(12):30-32.

[8]徐飞.沈阳地区水资源短缺原因分析及对策研究[J].水资源开发与管理.2015(01)：24-26.

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1004-1184(2017)06-0199-02

2017-05-02

张雷(1990-)，男，辽宁朝阳人，助理工程师，主要从事水文水质化验分析工作。