流域初始水权配置方法研究进展

吴 丹，刘孟瑶

(北方工业大学经济管理学院，北京 100144)

加强水权制度建设，完善水资源合理配置与高效利用体系，是推动中国流域高质量发展的重大政策导向。2000年以来，国家将水权制度建设作为深化经济体制改革的重点内容。明晰初始水权，建立和完善适应中国国情水情的流域初始水权分配制度，是中国水权制度建设的起点。国家发展“十一五”规划提出了“建立国家初始水权分配制度和水权转让制度”，并开展了松辽流域水资源使用权初始分配专题研究以及霍林河流域、大凌河流域省(自治区)际初始水权分配试点工作。2011年，中共中央1号文件提出了实行最严格水资源管理制度，建立了水资源管理“三条红线”刚性约束。“十二五”期间，水利部积极响应国家水利政策，先后启动了59条跨省江河流域水量分配工作。2014年，水利部选取宁夏、江西、湖北、内蒙古、河南、甘肃、广东7个省(自治区)，开展了水资源使用权确权登记和水权交易试点工作等。党的十八届五中全会提出了实行用水总量和强度双控行动，建立健全用水权初始分配制度，破解水资源配置利用与经济发展适应性难题。国家发展“十四五”规划明确提出了“加快发展现代产业体系，建立水资源刚性约束制度，推进用水权市场化交易，推动绿色发展”。这些政策举措为“十四五”时期流域水资源配置管理指明了方向，为建立健全流域初始水权分配制度，推动流域经济高质量发展、优化产业结构布局提供了有利支撑。流域初始水权配置属于跨学科领域的复杂系统工程问题。国内外流域初始水权配置实践表明，多目标耦合配置、利益相关者参与的多阶段耦合配置、产业结构优化配置、适应性配置成为流域初始水权配置方法的主要发展方向。

1 多目标耦合配置方法

自1908年流域水资源管理的概念问世以来，发达国家根据各自的国情与水情特征，对流域初始水权配置规则的积极探索积累了丰富经验，主要包括河岸权规则、优先占用权规则、许可水权规则[1]。其中，河岸权规则一般适用于水资源较丰富的地区；优先占用权规则一定程度上解决了干旱地区水资源配置问题，但对于经济迅速发展、新兴用水户剧增的地区并不适用；许可水权规则规定以政府行政分配为主，可充分发挥政府的监管作用，更好地保障水资源使用权分配的公平性。从国外流域初始水权配置实践看，关键是统筹体现社会公平、经济效益、生态保护、风险控制等多维目标，促进水资源的高效利用和水环境的有效保护。国外众多学者依据流域初始水权配置规则对此进行了研究，倾向于构建多目标耦合配置模型。如将水资源管理模型与GIS有机结合，模拟流域水资源优化配置的耦合模型；以各种约束条件下不同时空尺度的供水、地下水水质、生态环境和经济为目标，将地下水模拟模型和多目标优化模型进行耦合的水权配置模型[2]；保障荒地流域水资源高效利用的合作式初始水权配置模型[3]；系统考虑水资源配置因素、水循环过程和污染物迁移的流域水量水质耦合水权配置模型[4]；将水资源模型与水文、经济模型进行耦合，应用于智利Maipo流域的水文-农业-经济模型、水资源-经济-水文模型[5]；以实现公平和风险控制为目标，引入基尼系数和条件风险价值的水权配置模型[6-7]；以不同消费部门缺水损失最小、利润最大化为目标，应用于伊朗东北部马什哈德市农业、城市和工业水权配置的鲁棒模糊随机规划模型[8]；构建不确定条件下经济、社会、环境效益多目标动态均衡的流域水权优化配置模型[9-10]。

中国流域初始水权配置以配置原则与指标体系为指导，多目标耦合配置模型为初始水权配置实践提供了技术支撑。首先，从配置原则看，由于流域初始水权配置实践同时受到政治稳定、社会公平、经济发展、技术手段、生态环境保护等多种因素的影响制约，学者们借鉴国际经验对初始水权配置原则的制定提出了各自的见解。生活用水优先原则、保障粮食安全原则、尊重历史与现状原则、可持续发展原则成为学者们达成统一共识的基本配置原则[11]。随着黄河流域、松辽流域、长江流域省际典型河流、塔里木河、石羊河等流域初始水权配置实践的持续推进，留有余量原则、生态用水保障原则、以水定产原则已纳入到流域初始水权配置原则框架体系中，进一步完善了初始水权配置原则[12]。其次，从指标体系设计看，学者们主要是以流域所辖行政区域的人口、面积、现状、产值、排污绩效等为基础，从公平性、效率性、可持续性等维度进行指标设计[13-15]。然后，从配置模型看，学者们主要采用层次分析法[13]、熵权法[14]等模型，确定指标权重。并采用层次分析法[13]、理想解模型[14]、模糊优选模型[15]、多目标优化模型[16]等，确定区域水权配置量，以及采用目标规划模型[17]、多层优化模型[18-19]等模型，确定行业水权配置量，为完善中国流域初始水权配置方法提出了有效的操作路径。

2 利益相关者参与的多阶段耦合配置方法

随着学术界对流域初始水权配置研究的推进，学者们指出流域初始水权配置在统筹体现多维目标的过程中，应重点加强水资源利益相关者之间的利益交互，充分体现水资源利益相关者的利益诉求。为此，国外学者进一步完善流域初始水权配置方法。一方面，构建了利益相关者参与的耦合配置模型，如应用于伊朗德黑兰省利益相关者参与的基于水质的地表水和地下水综合配置模型[20]；模拟利益相关者谈判过程、提高水资源配置方案稳定性和可行性的经济学权力指数配置模型[21-22]。另一方面，构建了利益相关者利益交互的多阶段耦合配置模型，如最大化流域水资源总价值的两阶段动态博弈模型，提高用水户合作的两阶段协作配置模型[5]；帮助决策者识别、应对复杂水资源系统不确定变化的区间两阶段规划模型[9,23-24]；依据澜沧江-湄公河水资源利用的季节性需求、时空特征及净效用差异，建立的跨国多主体合作水资源配置的模糊联盟博弈模型[25]。

从中国流域初始水权配置实践看，为充分体现水资源利益相关者的利益诉求，中国学者提出在流域初始水权配置过程中嵌入利益交互的政治协商机制[2,26]，加强水资源利益相关者的广泛参与，协调水资源利益相关群体的利益冲突，提高用水效率与整体用水效益。如多利益相关主体参与的综合研讨方法[27]、利益相关者的协商博弈模型[28-32]、基于利益交互惩罚机制的两阶段优化分配模型[33]，为推进流域初始水权配置实践提供了可行思路。

3 产业结构优化配置方法

随着研究的进一步深化，流域初始水权配置开始着重推进产业结构优化升级。国外学者已经论证产业结构优化应向水资源利用率高、水环境污染少的方向发展，必须充分考虑产业发展与水环境保护的相互协调性，同时兼顾“降低水资源消耗水平”与“培育环境友好型产业”，减少水资源消耗量大的产业规模并扩大无污染或污染小的产业。为此，众多学者应用模拟技术、动态规划分析等相关优化理论，结合投入产出模型、模拟仿真技术、多元统计回归分析法、自然资本核算法、基尼系数法等方法，对产业结构优化配置方法进行了深入研究，主要包括基于模拟技术与灵敏性分析的水资源系统规划和管理[34]，公共安全、经济等因素对产业结构与水资源优化的影响机理[35]，水权结构与产业结构优化模式、机制与路径以及优化仿真模型[9,36-37]，区域产业结构和水资源配置结构双向优化的多目标ITSP模型[38]。

中国流域初始水权配置实践表明，为推动流域产业结构优化升级，初始水权配置在统筹体现社会公平、经济效益、生态保护、风险控制等多维目标基础上，必须明确水权结构与产业结构优化模式、机制与路径。为此，中国学者提出依据产业结构用水需求与经济社会发展指标的互动反馈，建立系统动力学模型[39]、主从递阶优化模型[40]，加快推进流域产业结构优化布局。

4 适应性配置方法

伴随气候变化、人口增长、经济发展和人类活动加剧带来的诸如水资源短缺、水环境污染、水生态退化、水旱灾害频发等水问题，适应性管理为有效解决这些问题和挑战提供了有效途径。为提高流域水资源与经济社会发展的适应性，流域初始水权配置进入以“沟通与协调”为特征的新时期，适应性配置方法应运而生，成为学者们的研究热点。适应性配置方法通过不断调整水资源管理行动和方向，满足水生态系统功能和经济社会发展特征需求方面的变化，确保水资源系统整体性和协调性[41]。其主要研究成果集中在适应性配置理念思路、分析框架、模型和对策等方面。其中，适应性配置理念思路体现在面对大量不确定性因素，通过提升初始水权配置实践能力，适应社会经济状况与环境的快速变化[42-46]；适应性配置分析框架主要包括配置主体、配置目标、配置技术体系等内容[47-49]；适应性配置模型主要包括从适应性角度分析水权配置中主体行为规律和系统演化规律，构建与集体农业用水户行为相适应的水权配置主体仿真模型[50]；气候变化与不确定环境下嵌入自适应机制的适应性配置模型[51]。适应性配置对策重点强调明确水资源系统环境的不确定性与驱动机制，针对未来不同情景下水资源的脆弱性提出适应性对策[52-54]。

伴随全球气候变化与中国水资源稀缺问题面临的严峻挑战，中国水管理政策部门和学术界开始逐步深入开展应对水资源系统环境不确定性影响的适应性管理，学者们主要围绕适应性配置过程、配置机制、配置体系、配置模型等方面展开。其中，适应性配置过程主要包括系统状态识别、计划形成与实施、绩效比较与评价和行为监测4个阶段，涉及问题识别、监测、评估、应对、调整等一系列行动[55]；适应性配置机制是行政配置与市场配置相结合的二元机制，是以水权制度变迁为轨迹，以市场化改革为取向的调整、创新和适应过程[56]；适应性配置体系属于多层次复杂结构体系，其指标体系主要包括水资源、经济社会、生态环境和综合性等四大类指标[57]；适应性配置模型主要包括协同评价法[58]、弹性适配度评价法[59]、基于PSIR模型的适配性评估法[60]。此外，自2011年中国开始实行最严格水资源管理制度，学者们以水资源管理“三条红线”控制约束为准则，依据流域初始水权配置系统内在耦合关系，创新提出初始水权配置的政府强互惠理论[61-62]，通过“系统诊断—政策影响评估—系统再诊断”循环过程，建立最严格水资源管理的适应性政策选择和利用理论框架体系[63-64]，追求流域生态-经济服务价值最大化。

5 结论与展望

从流域初始水权配置研究进展看，初始水权配置已逐步实现从“基于配置原则的多目标耦合配置方法”到“基于配置原则与协商博弈机制的适应性配置方法”等方向发展。国外主要是在流域水资源系统模拟的框架下，开发了成熟的优化配置模型与模拟软件。系统分析方法、系统模拟模型技术、大系统多目标分配决策模型、水权配置主体仿真模型、适应性配置模型先后得到广泛地推广应用。中国流域初始水权配置理念、思想与理论框架，为中国流域初始水权配置实践起到了良好的指导作用。从配置层级结构看，是按照“流域—省区—市区—县区—用水户”的层次依次推进，保障流域分水的公平性，严控流域用水总量指标。从配置范围看，同时兼顾了经济水权、社会水权、自然水权和环境水权。从配置对象看，是充分考虑水资源利益相关者之间的利益协调、交互关系，将水资源使用权初始分配到省区、行业或部门、灌区、用水户协会或者取水户。从配置思路看，是以人口、面积、现状、产值、排污绩效等为基础，将流域初始水权配置的影响因素考虑的更为全面，采用一套指标体系，构建分配的目标函数与复杂模型，指导流域初始水权配置实践。从配置目标看，是以流域生态环境保护为前提，对水资源使用权进行公平有效的分配，提高水权配置效率，控制水污染排放，实现流域产业结构优化布局，优化流域社会经济综合效益。

虽然现有的流域初始水权配置方法为中国水权配置实践提供了良好的指导作用和有效的技术支撑。但面向“以水定产”绿色发展理念、水资源刚性约束等新形势，目前流域初始水权配置方法在以下两方面仍有待深化研究。

a)流域初始水权配置模式优化研究。目前流域初始水权配置实际上采用“流域—省区—市区—县区—用水户”科层制配置结构，保障流域内各行政区分水的公平性、兼顾效率性。但现有的水权科层制配置结构亟需深入贯彻落实“以水定产”绿色发展理念，强化水资源刚性约束，为构建流域初始水权与产业结构优化适配模型、提高初始水权与产业结构优化的适配性、指导流域初始水权配置实践提供有利支撑。

b)流域初始水权配置模型优化研究。目前流域初始水权配置主要是依据现有的水权科层制配置结构，明确水权配置原则，开发一套水权分配指标体系，构建复杂的目标函数与优化模型，确定流域所辖行政区用水总量控制指标。但现有的流域初始水权配置模型更加注重技术层面的设计，模型过于复杂化。因此，如何构建有效、实践可操作的流域初始水权与产业结构优化适配模型，破解流域初始水权与产业结构优化适配难题，强化对流域初始水权配置实践的指导性作用，推动流域产业结构优化升级与经济高质量发展，成为未来初始水权配置的主要研究方向。