“水银行”交易模式下的水资源交易价值评估

蒋 凡，田治威，冯昌信

（1.广西生态工程职业技术学院，广西 柳州 545004； 2.北京林业大学 经济管理学院，北京 100083）

水资源是人类生存与国民经济发展不可替代的基础性和战略性资源［1－2］。 由于水资源时空分布不均，各地获取水资源所付出的成本不尽相同，且各地经济发展水平的差异导致不同水资源用户之间具有不同的边际收益，因此不同地区的供水方和用水户之间进行水资源交易非常必要［3］。 黄河流域人口增长和城市化发展对水资源的需求不断增加，导致水资源供需矛盾日益加剧［4－5］。 因此，有必要通过“水银行”交易模式对有限的黄河流域地表水资源进行合理调配，而实行“水银行”交易模式首先要解决的问题是开展水资源交易价值评估。

蒋凡等［6］于2021 年提出“水银行”的交易机制：“水银行”是借鉴商业银行存－贷－融的经营模式，在政府宏观调控下通过市场化运作方式向水权出让方购买水权，再将归集的水权出售给水权受让方；在此过程中“水银行”充当了供水方与需水方交易的媒介，使流域水资源在总量控制的情况下，通过水权合理流转将有限的地表水进行合理调配。

1 黄河“水银行”交易机制

本文将黄河水资源管理部门设定为“水银行”；黄河源头的果洛州、海南州、黄南州3 个地级市作为国家重点生态功能区，是“水银行”的大客户。 本文仅评估海东市、临夏州等沿黄非国家重点生态功能区的36 个地级市与“水银行”的交易价值：如果某地级市水资源匮乏，水资源消耗量（生态足迹）超过承载力，那么该地级市就需要向“水银行”贷款，同时向“水银行”支付贷款利息；如果某地级市水资源丰富，水资源承载力超过消耗量（生态足迹），那么该地级市就可以向“水银行”存款，同时“水银行”向该地级市支付存款利息。

2 黄河“水银行”交易模式价值评估模型构建

2.1 水资源利用价值评估模型

水资源的利用价值是指水资源维持人们生产和生活正常需求所表现出来的效用［7］，主要包括工业用水、农业用水、生活用水、水力发电、水力航运、渔业等价值。 生产函数是在一定社会经济状况下，某个生产系统的最大产出与生产要素投入之间的关系，可用于从总量经济学的角度来分析问题［8］。 本研究从生产力的角度构建包含全社会固定资产投资、城镇就业人数、乡村就业人数、水资源使用量等4 种投入要素的超越对数生产函数，并计算沿黄各地级市的水资源边际利用价值，再根据水资源使用量评估各地级市的水资源利用价值。

超越对数生产函数表达式为

式中：Y为国内生产总值（产出变量），万元；K为全社会固定资产投资，万元；L为城镇就业人数，万人；X为乡村就业人数，万人；W为水资源使用量，万m3；t为时间，a；β0、β1、…、β20均为模型待估参数；ε为残差项，服从独立正态分布。

单位水资源边际利用价值计算公式为

水资源利用价值计算公式为

2.2 水资源承载力评估模型

水资源承载力是指某区域水资源可利用总量满足该区域生产、生活、生态可持续发展的能力［9］。 水资源承载力与该区域的人口数量、资源禀赋、经济发展水平、产业结构等因素相关。 参考卢亚丽等［10］的研究成果，水资源承载力计算公式为

式中：ECw为区域水资源承载力；η为水资源产量因子；γ为水资源均衡因子，参考黄林楠等［11］的研究成果，取γ＝5.19；Q为该地区水资源总量，m3；pw为世界水资源平均生产能力，m3／hm2，参考黄林楠等［11］的研究结果，取pw＝3 140 m3／hm2。

将水资源产量因子设定为某区域水资源生产能力与世界水资源平均生产能力的比值［11］，计算公式为

式中：ν为区域单位面积产水量；νg为世界单位面积产水量。

2.3 水资源生态足迹评估模型

水资源生态足迹是指某区域满足生产、生活、生态可持续发展的实际用水量［12］，其与区域人口数量、资源禀赋、经济发展水平、产业结构等密切相关。 参考黄林楠等［11］的研究成果，水资源生态足迹计算公式为

2000年，小布什在美国总统大选期间大骂《纽约时报》记者为“白痴”。他骂道：“真是白痴。”随即，小布什的竞选搭档切尼附和说：“没错，而且是第一！”两人都不知，当时麦克风没关。

式中：EFw为水资源生态足迹。

2.4 水资源利用承载指数评估模型

水资源利用承载指数是指区域水资源承载力与水资源消耗量之差占水资源承载力的比例［13］，反映区域水资源禀赋与实际耗水量之间的关系。 参考卢新海等［14］的研究成果，水资源利用承载指数LIw计算公式为

LIw＝0 为该区域水资源消耗与水资源供给实现了平衡；LIw＞0 为该区域水资源出现盈余，值越大说明水资源盈余越多；LIw＜0 为该区域水资源供给不能满足生产、生活以及生态用水需求，绝对值越大说明水资源超载越严重。

2.5 经济社会发展水平评估模型

沿黄地级市在水资源开发利用程度上存在差异［15］。 “水银行”制定水资源利息时应当考虑受益者的支付能力，对经济社会发展水平较高的地级市应当收取更高的水资源利息。

参考吕志贤等［16］的研究成果，选取沿黄地级市经济社会发展水平指数相关计算指标。 首先，人均三次产业总产值在一定程度上反映产业对水资源的利用强度，根据36 个地级市城区与黄河干流的直线距离D，对这36 个地级市的人均工业总产值、人均建筑业总产值、人均第三产业总产值进行调整，调整系数Fi取值标准为：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，人口密度可反映区域生活排污强度。 因此，选取人均第一产业总产值、人均工业总产值、人均建筑业总产值、人均第三产业总产值、人口密度等5 个指标，将36 个地级市各指标值与相应指标值的平均值相除，得出相应指标比较系数；再根据这5 个指标值的权重（经咨询相关专家，人均第一产业总产值、人均工业总产值、人均建筑业总产值、人均第三产业总产值、人口密度的权重分别取0.2、0.4、0.1、0.05、0.25），计算沿黄各地级市经济社会发展水平指数（B）。 计算公式为

式中：G为某地级市人均工业产值；g为某地级市人均工业原始产值；Fi为调整系数；J为某地级市人均建筑业产值；j为某地级市人均建筑业原始产值；S为某地级市人均第三产业产值；s为某地级市人均第三产业原始产值；A为某地级市人均第一产业产值；Yavg为沿黄各地级市人均第一产业产值的均值；Gavg为沿黄各地级市人均工业总产值的均值；Javg为沿黄各地级市人均建筑业总产值的均值；Savg为沿黄地级市人均第三产业总产值的均值；R为某地级市人口密度；Ravg为沿黄各地级市人口密度的均值。

2.6 “水银行”存款（贷款）利息评估模型

根据水资源利用价值评估模型、水资源利用承载指数评估模型以及经济社会发展水平评估模型，建立“水银行”存款（贷款）利息评估模型：

式中：TECw为“水银行”所获得或支付的利息，亿元；V为区域水资源利用价值，亿元；r为在“水银行”存款（贷款）利率，本文存款利率参照当年年末中国人民银行规定的6 个月定期存款基准利率计算，贷款利率参照当年年末中国人民银行规定的6 个月至1 a 贷款基准利率计算。

2.7 “水银行”存款（贷款）利息占国内生产总值的比例计算

根据“水银行”存款（贷款）利息评估模型，设定“水银行”存款（贷款）利息占当年国内生产总值的比例计算公式：

式中：Pro为“水银行”存款（贷款）利息占当年国内生产总值的比例；GDP当年为区域当年国内生产总值，亿元。

3 数据来源

本研究所涉及的沿黄各地级市相关年份GDP（按现价计算）、全社会固定资产投入（按现价计算）、城镇就业人数、乡村就业人数等数据来自相应省（区）的统计年鉴；水资源使用量、水资源消耗量、产水量等数据来自相应省（区）的水资源公报；相关年份存款（贷款）利率等数据来自中国人民银行网站。

4 研究结果与分析

4.1 沿黄各地级市水资源利用价值评估

参照式（1）用软件Frontier 4.1 进行回归分析，然后利用式（2）计算得到沿黄各地级市2003—2012 年水资源的边际利用价值。 评估结果显示：临夏州、中卫市、吴忠市、运城市和聊城市的部分年份水资源边际利用价值为负值，这与邓红兵等［17］的研究结果相似。 理论上水资源边际利用价值不可能为负值，因此本文将水资源边际利用价值为负值的数据均作为0，计算该地级市相应年份的水资源利用价值。 利用式（3）计算沿黄各地级市水资源利用价值，结果显示：年水资源利用价值最大值为1 188.74 亿元（2012 年，郑州市）。

4.2 沿黄各地级市水资源承载力评估

首先利用式（5）计算沿黄各地级市的水资源产量因子，结果显示：年水资源产量因子最大值为1.408（济宁，2003 年），最小值为0.005（吴忠市，2005 年）。总体而言，黄河上游地级市水资源产量因子相对较低、中下游地级市水资源产量因子相对较高。 然后利用式（4）计算沿黄各地级市的水资源承载力，结果显示：年水资源承载力最大值为46 089 km2（济宁市，2003年），最小值为1 km2（吴忠市，2005 年）。 总体而言，黄河上游地级市水资源承载力相对较低、中下游地级市水资源承载力相对较高。

4.3 沿黄各地级市水资源生态足迹评估

利用式（6）计算沿黄各地级市的水资源生态足迹，结果显示：单年水资源生态足迹最大值为43 024 km2（巴彦淖尔市，2011 年），最小值为1 603 km2（延安市，2003 年）。

4.4 沿黄各地级市水资源超载指数评估

利用式（7）计算沿黄各地级市的水资源承载指数，结果显示：年水资源承载指数为正值的有三门峡市（2003—2005 年、2007 年、2008—2012 年）、洛 阳 市（2003 年、2005 年、2010—2011 年）、济宁市（2003 年、2005 年）、泰安市（2003—2005 年）、菏泽市（2003年）；2003—2012 年承载指数绝对值的均值在0.900 以上的地级市由大到小依次为吴忠市（0.999）、巴彦淖尔市（0.999）、中卫市（0.998）、乌海市（0.997）、兰州市（0.996）、银川市（0.996）、白银市（0.995）、石嘴山市（0.990）、包头市（0.953）、鄂尔多斯市（0.936）、东营市（0.904），且这些地级市水资源承载指数为负值，说明水资源消耗严重超载。

4.5 沿黄各地级市经济社会发展水平指数评估

利用式（8）～式（11）计算沿黄各地级市的经济社会发展水平指数，结果显示：2003—2012 年经济社会发展水平指数最高的是3.012（东营市，2003 年），最低的是0.235（忻州市，2005 年）。 总体而言，黄河上游地级市经济社会发展水平指数相对较低、中下游地级市经济社会发展水平指数相对较高。

4.6 沿黄各地级市从“水银行”获得（支付）的利息

利用式（12）计算沿黄地级市从“水银行”所获得（支付）的利息，结果见表1。 可知：年支付“水银行”利息最多的为110.252 亿元（郑州市，2012 年），从“水银行”获得利息收入的地级市有三门峡市（2003—2005年、2007 年、2008—2011 年）、洛阳市（2003 年、2005年、2010 年、2011 年）、济宁市（2003 年、2005 年）、泰安市（2003—2005 年）、菏泽市（2003 年）。 2003—2012年“水银行”从沿黄36 个地级市获得的利息总收入呈逐年增长趋势，分别为：61.558 亿、102.047 亿、154.226亿、264.362 亿、323.433 亿、296.160 亿、287.348 亿、336.950亿、444.263 亿、470.038亿元。 研究表明：区域水资源承载指数决定“水银行”利息支付的方向，区域水资源承载指数若为负值，则应向“水银行”支付相应的利息；区域水资源承载指数若为正值，则可从“水银行”获得相应利息。 沿黄各地级市从“水银行”获得（支付）的利息多少与水资源利用价值、水资源承载力、水资源生态足迹、水资源利用承载指数、经济社会发展水平、“水银行”存款（贷款）利息等因素相关。

表1 沿黄各地级市从“水银行”获得（支付）的利息 亿元

4.7 沿黄各地级市每年从“水银行”获得（支付）利息占当年国民生产总值的比例

利用式（13）计算沿黄各地级市每年从“水银行”获得（支付）利息占当年国民生产总值比例，结果见表2。 可知：年支付利息占当年国民生产总值比例最高的是3.499%（包头市，2007 年）。

5 结 论

（1）通过借鉴商业银行存－贷－融的经营模式，提出了“水银行”交易模式的交易价值评估模型。 模型中的区域水资源承载指数决定“水银行”利息支付的方向：区域水资源承载指数若为负值，应向“水银行”支付相应的利息；区域水资源承载指数若为正值，可从“水银行”获得相应利息。 因此，由区域水资源承载指数决定的“水银行”利息支付方向与商业银行存－贷－融的经营模式极为相似。

（2）构建了较为科学的水资源交易价值评估方法。 由于充分考虑了水资源利用价值、水资源承载力、水资源生态足迹、经济社会发展水平、“存水”（“贷水”）利率等多个影响“水银行”交易价值的因素，因此基于“水银行”交易模式的水资源交易价值评估模型具有较强的科学性。

（3）构建了具有可操作性的水资源交易价值评估方法。 根据构建的基于“水银行”交易模式的水资源交易价值评估方法，对沿黄36 个地级市的水资源交易价值进行了评估。 结果表明：2003—2012 年“水银行”从沿黄36 个地级市获得的利息总收入呈逐年增长趋势，分别为：61.558 亿、102.047 亿、154.226 亿、264.362亿、323.433 亿、296.160 亿、287.348 亿、336.950 亿、444.263 亿、470.038 亿元。 相关地级市支付给“水银行”的利息占其国民生产总值的比例较小，说明各地级市在“水银行”利息支付方面的压力较小，“水银行”交易模式易于实施。