本文關鍵詞：流域水污染經(jīng)濟損失計量模型，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

水利學報；2003年10月；文章編號:0559-9350(2003)10-0；流域水污染經(jīng)濟損失計量模型；李錦秀,徐嵩齡12；(1.中國水利水電科學研究院水環(huán)境研究所,北京1；關鍵詞:水污染;經(jīng)濟損失;計量模型;流域；中圖分類號:X522文獻標識碼:A；我國日益惡化的水環(huán)境對國家經(jīng)濟和社會生活造成極大；[1～5][6～8]全國或流域尺度采用分項求和法；1流域

水　　利　　學　　報

　2003年10月

文章編號:0559-9350(2003)10-0068-07SHUILI　　XUEBAO第10期

流域水污染經(jīng)濟損失計量模型

李錦秀,徐嵩齡12

(1.中國水利水電科學研究院水環(huán)境研究所,北京　100038;2.中國社會科學院環(huán)境與發(fā)展研究中心,北京　100732)摘要:作者首先在理論上提出一般水污染經(jīng)濟損失計量概念性框架,包括水污染經(jīng)濟損失經(jīng)濟學含義及其分項設置、損失計算的數(shù)學處理方法;其次,針對流域大尺度區(qū)域,基于水質(zhì)-經(jīng)濟影響關系曲線的主要特征,構建雙曲函數(shù)型水污染經(jīng)濟損失計量模型和參數(shù)確定方法;最后以經(jīng)濟發(fā)達且水污染十分嚴重的太湖流域為例,進行流域水污染經(jīng)濟損失計量模型的實踐應用研究。

關鍵詞:水污染;經(jīng)濟損失;計量模型;流域

中圖分類號:X522文獻標識碼:A

我國日益惡化的水環(huán)境對國家經(jīng)濟和社會生活造成極大危害。從水資源自然分布特點和水資源管理需求考慮,流域是一個最具重要性的尺度。我國迫切需要對流域?qū)用娴乃廴窘?jīng)濟損失進行計量,以便為一系列的流域水資源保護規(guī)劃及其標準的制定、水污染治理策略的選擇等提供必要依據(jù),也為改善我國水資源管理的核算體系提供基礎。水污染經(jīng)濟損失計量問題,涉及社會經(jīng)濟和水環(huán)境兩個龐大的系統(tǒng),十分復雜,迄今在國內(nèi)外尚未獲得成熟的解決。針對我國嚴重的水污染狀況,研究者們從

[1～5][6～8]全國或流域尺度采用分項求和法計算水污染經(jīng)濟損失量。此類成果一方面由于沒有一套規(guī)范化的水污染經(jīng)濟損失分解方法,導致各類研究成果由于計量分項設置不統(tǒng)一,相互間缺乏可比性,以至削弱計量結果的可信性;另一方面大尺度水污染損失計算的參數(shù)通常主要借助于幾個典型區(qū)域的調(diào)查數(shù)據(jù),由于研究成果沒有建立起水污染與經(jīng)濟損失之間的相關關系,難以有效實現(xiàn)典型區(qū)域成果向面上的空間擴展,以及現(xiàn)時成果在時間上的更新計算,從而影響研究成果的可靠性和實用性。近幾年,研究者們通過建立水污染經(jīng)濟損失數(shù)學模型進行損失計算,在擴展水污染經(jīng)濟損失的可計算性方面取得了重要進展,具有廣闊的應用前景。但是,由于水污染對社會經(jīng)濟影響關系錯綜復雜,不同作者對水質(zhì)和經(jīng)濟損失的理解與表示方式存在一定的差異,建立的數(shù)學模型形式各異。典型的有指數(shù)函數(shù)法[8～10][8～12]、冪函數(shù)法[11]、索洛方程法[13]等。各類數(shù)學模型的變量設置及其數(shù)學表達式物理概念尚不夠清晰,與需要模擬的水質(zhì)-經(jīng)濟影響關系之間仍有一定距離。本文試圖從如何提高數(shù)學模型準確性和實用性方面進行一些探索性研究,結合國民經(jīng)濟核算體系以及我國通用的水質(zhì)標準分類和評價方法,首先在理論上研究建立流域水污染經(jīng)濟損失計量模型和參數(shù)確定方法;其次以經(jīng)濟發(fā)達且水污染十分嚴重的太湖流域為例,進行流域水污染經(jīng)濟損失計量模型的實踐應用研究。期望能為我國全面進行流域水污染經(jīng)濟損失核算提供技術支持。

1　流域水污染經(jīng)濟損失計量模型

1.1　一般水污染經(jīng)濟損失計量概念性框架

1.1.1　計量分項設置及其經(jīng)濟學涵義　水污染經(jīng)濟損失是指由于水環(huán)境質(zhì)量下降造成的水服務功能收稿日期:2002-08-19

作者簡介:李錦秀(1965-),女,江蘇南通人,教授級高級工程師,主要從事水環(huán)境研究。

的破壞,進而導致的經(jīng)濟損失。這一損失通常包括兩個方面:(1)因為水質(zhì)不合格,或雖暫時合格但存在惡化趨勢,為避免由此產(chǎn)生的污染危害,水管理者與水使用者所支付的抵御性費用(defensiveex-penditure);(2)水使用者因水污染而直接遭受的經(jīng)濟損失。

分析水在社會經(jīng)濟發(fā)展中的功能作用,水污染對人類活動的影響具體反映在對人類的生產(chǎn)領域與消費領域,在經(jīng)濟學性質(zhì)上可以分為兩類:一類是對生產(chǎn)部門的影響;另一類是對消費部門的影響。其中生產(chǎn)部門應體現(xiàn)在第一產(chǎn)業(yè)(農(nóng)業(yè))、第二產(chǎn)業(yè)(工業(yè))和第三產(chǎn)業(yè)(服務業(yè));消費部門包括公用事業(yè)、家庭生活等,構成水污染經(jīng)濟損失計量的兩大分類和5個常規(guī)損失計算分項。分項水污染經(jīng)濟損失量經(jīng)濟學涵義、分項可加性及其加總后的經(jīng)濟學涵義如下:①水污染對生產(chǎn)部門的影響。包括產(chǎn)值與成本兩個方面,由于水污染將造成生產(chǎn)部門產(chǎn)值減少或者生產(chǎn)成本增加,這兩方面損失均屬于GDP意義上的損失,具有可相加;②水污染對消費部門(市政部門與家庭等)的影響,表現(xiàn)為增加各種防污、治污、除污費用,在收入不變的情況下,這必然會相應地減少在其它方面的消費,從而導致消費質(zhì)量的下降,屬于消費質(zhì)量意義上的損失,因而,在消費質(zhì)量上這些損失是可以相加的;③上述兩大類損失之和,意味著“生活質(zhì)量意義上的損失”。因為“生活質(zhì)量”是由收入狀況與消費狀況綜合決定的,污染對生產(chǎn)領域的破壞,無論是成本增加或產(chǎn)值減少,最終將會影響到家庭收入水平,同時,由于受污染影響的公共部門和家庭被迫會將一部分資金用于防污、治污和除污,必然會相應地減少在其它方面的消費,從而使消費質(zhì)量降低。因此,①和②兩部分損失之和意味著是“生活質(zhì)量意義上的損失”。

1.2.1　數(shù)學計算方法　無論是GDP意義上的產(chǎn)值與成本損失,還是消費(或生活)質(zhì)量意義上的費用損失,都可以通過以下數(shù)學途徑計算。

首先,假設損失分項i的價值關系可以不失一般性表示為

Fi=Mi·Pi

并且

Mi=Mi(Q)

Pi=Pi(Q)(2)(3)(1)

　　式(1～3)中:Fi表示分項的價值,它等于物品(或服務)的數(shù)量(Mi)與價格(Pi)之積;Mi(Q)表示分項的物品(或服務)數(shù)量是水質(zhì)Q的函數(shù);Pi(Q)表示分項物品(或服務)的價格應是水質(zhì)Q的函數(shù);下標i可以廣泛地表示各種產(chǎn)值類分項、成本類分項、以及消費類分項。

這樣,當水質(zhì)下降時,所造成的分項i的經(jīng)濟損失可以表示為

ΔFi=MiΔPi+ΔMiPi+ΔMi·ΔPi

式中:

ΔMi= ΜiΔQ PiΔPi=ΔQ(5)(6)(4)

　　公式(4～6)可構成一般水污染經(jīng)濟損失計算的數(shù)學基礎和概念性框架。水污染造成的各分項經(jīng)濟損失由三部分構成:一部分是由水污染造成實物量變化(ΔMi)而產(chǎn)生的價值損失(ΔMiPi);另一部分是由水污染造成實物價格損失的變化(ΔPi)而產(chǎn)生的價值損失(MiΔPi);最后一部分是由水污染造成實物量損失與價值損失乘積(ΔMiΔPi),由于它是一項二階量,與一階量相比比較小,通常情況下可以忽略不計。

為此,為了進行水污染經(jīng)濟損失計算,需要計算區(qū)域有詳細的實物量損失和實物價格損失量資料。由于長期以來水環(huán)境狀況與用水單位的經(jīng)濟社會損益之間往往不存在直接的單一的對應關系,因此,盡管我國水污染十分嚴重,而目前有關損失計算所需基礎資料的結果十分欠缺。在現(xiàn)有條件下,只能通過大量的現(xiàn)場試驗調(diào)查來獲取。

1.2　流域水污染經(jīng)濟損失計量模型　受人力、財力、以及人類本身對水環(huán)境價值認識水平等多種因

素限制,對于流域大尺度空間,很難通過全面周詳?shù)默F(xiàn)場損失調(diào)查,獲取計算所需的基本參數(shù)。有鑒于此,如何通過研究,建立簡易實用的水質(zhì)-經(jīng)濟影響計量模型,并通過對流域內(nèi)典型區(qū)域水污染經(jīng)濟損失調(diào)查和計算,確定模型參數(shù)系統(tǒng),進行流域水污染損失計量,是這一領域亟待突破的關鍵性技術難題。

數(shù)學模型的構建通常需要進行三個關鍵過程的研究,首先應尋求能較好地反映水質(zhì)對社會經(jīng)濟影響特點的關系曲線,這是建立數(shù)學模型的基礎和前提;其次,準確表述關系曲線的函數(shù)表達式;最后是函數(shù)中參數(shù)的確定方法。下面將依次論述本文主要研究過程。

1.2.1　水質(zhì)對社會經(jīng)濟影響關系　分析水體環(huán)境質(zhì)量對水環(huán)境功能特性的影響特點,環(huán)境經(jīng)濟界共

[8～11]同認為,水質(zhì)對經(jīng)濟活動的影響過程,大體呈圖1所示的S型曲線形態(tài),普遍地成為構造水污

染經(jīng)濟損失評估模型的基礎。圖1中橫坐標代表水污染狀況,縱坐標表示水污染經(jīng)濟損失或危害

。

根據(jù)我國通用的水質(zhì)分類標準和評價方法,本文用綜合水

質(zhì)類別Q代表橫坐標水質(zhì)狀況;用水污染經(jīng)濟損失率Yi代表縱

坐標水污染經(jīng)濟損失程度,定義為“水污染對i分項人類活動

造成的經(jīng)濟損失量ΔFi占i分項總量值Fi的比例,即

γi=ΔFi

Fi(7)

　　水質(zhì)對各類社會經(jīng)濟影響過程客觀上具有以下一些共同

特征:

①上下極限。即當水質(zhì)好到一定程度,如Q

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