基于支付能力與支付意愿的居民生活用水水價承受能力研究——以廣州市番禺區為例

賈國寧,黃 平 (中山大學環境科學與工程學院,廣東 廣州 510275)

基于支付能力與支付意愿的居民生活用水水價承受能力研究
——以廣州市番禺區為例

賈國寧,黃 平*(中山大學環境科學與工程學院,廣東 廣州 510275)

從支付能力和支付意愿的角度,應用擴展線性支出系統(ELES)模型和條件價值評估法(CVM),定量研究居民生活用水水價承受能力.以廣州市番禺區為例,通過2005～2009年截面數據資料和問卷調查數據,定量研究了城鎮和農村居民生活用水水價支付能力和支付意愿,并分析了2011年番禺區居民對新調整居民生活用水水價的承受能力.結果表明,2005～2009年,達到平均收入水平的番禺區居民對水價具有支付能力,其基本用水需求能得到滿足,但低收入戶,尤其是農村低收入戶的水價支付能力有限,是水價改革應重點關注的對象;CVM調查結果顯示,番禺區居民對2011年生活用水水價的支付意愿為2.163元/m3;2011年,番禺區居民生活用水價格由2.00元/m3上調為2.15元/m3,達到平均收入水平的番禺區居民對新水價具有承受能力.

居民生活用水水價；支付能力；支付意愿；擴展線性支出系統；條件價值評估法；廣州市番禺區

水價是水資源管理的重要經濟手段之一,水價改革與政策制定必須將民生放在首位[1-3],水價調整必須準確估計居民對生活用水價格的承受能力[3-4].居民承受能力的影響因素較多,也較復雜,主要可從居民的經濟和心理兩方面分析,分別可用客觀的支付能力和主觀的支付意愿表征

[3,5].在承受能力標準方面,目前普遍采用的是水費占人均可支配收入的比例,并以該比例低于3%作為居民能夠承受的合理標準,但該方法僅從平均收入角度考察居民對水價的承受能力,而未考慮不同收入戶的差異和生活消費支出結構的影響

[3-6].現有文獻側重對城鎮居民生活用水或農民生產用水的經濟承受能力進行研究,而對水價支付意愿和態度方面的定量研究不多,尤其對農村居民生活用水水價承受能力的研究不多.

本研究根據統計年鑒數據資料和實際調研數據,利用計量經濟學理論與統計分析方法,從居民支付能力和支付意愿角度,定量研究了2005～2009年番禺區城鎮及農村居民對生活用水水價的承受能力,分析了該區居民對2011年新調整的居民生活用水價格的承受能力,以期為國內其他地區水價改革和政策制定提供參考.

1 研究方法

1.1 支付能力的定量分析方法

根據計量經濟學理論,采用擴展線性支出系統(ELES)模型,分析居民生活用水水價的支付能力(ATP).ELES模型的基本形式[3,7]為:后,則可通過公式變換計算居民生活用水需求的收入彈性,其計算公式為:

1.2 支付意愿的定量分析方法

條件價值評估法(CVM)是廣泛用于環境物品和服務領域的價值評估方法[8].該方法利用效用最大化原理,通過構建一個假想的環境物品(或服務)交易市場,直接調查和詢問為避免某一環境物品(或服務)效用降低時被調查者所愿支付的最高金額,也即被調查者的支付意愿[9-13].本研究采用CVM對居民生活用水水價的支付意愿進行定量研究.

2 研究實例

2.1 研究區域概況

廣州市番禺區2009年常住人口152.57萬人,全區日平均供水量約100萬m3,自來水普及率達100%,人均水資源占有量約為全國平均水平的60%[14],但人均用水量卻屬全國較高水平[15-16].番禺現有供水企業17家,含污水處理服務費在內的居民生活用水價格*為2.00元/m3.除化龍鎮2005年調整過水價外,其余供水企業近10年未調整過水價.為保障全區供水安全,確保居民公平合理用水,番禺水務公司正在整合區內其他供水企業,以實現全區供水水價、水質和服務的“三統一”,達到“城鄉供水一體化”目標,而調整并統一全區水價是實現該目標的第一步.

2.2 數據來源

居民收入和消費方面的數據來源于《廣州統計年鑒》[17]城市社會經濟調查隊 2005～2009年分別對500戶城鎮和500戶農村居民的消費收支及生活狀況的調查統計資料;居民年均用水量數據來源于2005～2009年《廣州市水資源公報》[18];相關數據說明如下:(1)按經濟收入水平將調查對象分為 5組,即低收入戶(Ⅰ)、中等偏下收入戶(Ⅱ)、中等收入戶(Ⅲ)、中等偏上收入戶(Ⅳ)和高收入戶(Ⅴ);(2)居民年人均消費性支出分為食品(X1)、衣著(X2)、家庭設備用品及服務(X3)、醫

式中: i為居民消費支出的類別; n為總類別數; qi、ri、βi分別為消費者對第i種商品或服務的實際需求量、基本需求量和邊際消費傾向(qi＞ri＞0, 0＜βi＜1;∑βi≤1);pi為第i種商品或服務的價格;I為消費者收入.

由我國統計年鑒的分類方法可知,居民消費支出包括食品、衣著、家庭設備用品及服務、醫療保健、交通和通訊、娛樂教育文化服務、居住、雜項商品與服務等8大類,生活用水水費在住戶調查中作為居住類支出的其中一項進行統計.因此,將水費支出項從居住類中提取出來,作為新的一類與上述8類一起帶入模型進行計算和分析[3].對于截面數據,piri與∑pjrj均為常數,對式(1)進行如下數學變換[3,7]:

式(3)是簡單回歸方程,可利用居民消費支出調查資料采用最小二乘法求得αi和 βi的估計值,從而確定出模型的參數,并用統計分析方法對模型參數進行檢驗.當 ELES模型的基本形式確定療保健(X4)、交通和通訊 (X5)、娛樂教育文化服務(X6)、居住(X7)、雜項商品與服務(X8)、生活用水水費(X9)、以及年人均可支配收入或純收入(I)等共10項指標(單位為元)[3];(3)居民生活用水價格包含污水處理服務價在內,居民年人均水費支出通過年均用水量與水價標準推算.(4)番禺區水務局與中山大學于2010年7～8月共同開展了《廣州市番禺區水價改革付費意愿調查》,項目組于9月初完成了調查數據的統計整理工作.居民對水價支付意愿的分析數據來源于此次調查結果.

2.3 番禺區居民生活用水水價支付能力

根據 ELES模型的構建及估計方法,依據2005～2009年番禺區城鎮居民的年人均可支配收入、農村居民年人均純收入,及居民生活用水支出和其他商品消費支出截面數據,進行模型參數估計.表1和表2的計算結果表明,城鎮及農村居民各項生活消費支出參數估計值(αi和βi)及R2檢驗值,各年均通過了 5%的顯著性水平檢驗.表明居民各項生活消費支出模型的擬合度較好,可以利用模型進行定量分析.

表1 城鎮居民ELES模型參數估計值及統計檢驗結果Table 1 The parameter estimates for ELES model on the urban residents and the results from the statistical tests

表2 農村居民ELES模型參數估計值及統計檢驗結果Table 2 The parameter estimates for ELES model on the rural residents and the results from the statistical tests

2.3.1 不同時期居民用水邊際消費傾向 由表1和表2可知,2005～2009年,居民邊際消費傾向符合遞減規律,不同時期居民生活用水的邊際消費傾向最低.表明:居民水費支出與人均收入增加相比變化甚微,在滿足基本生活需求后,城鎮及農村居民新增收入中分別僅有 0.1%～0.3%和 0.7%～1.3%用于增加生活用水消費支出;平均收入水平居民對現行水價具有承受能力,但農村居民承受能力較城鎮居民小.

2.3.2 不同時期居民用水需求 根據 ELES模型計算結果,可得到2005～2009年居民平均基本用水需求支出與實際用水需求支出(圖1).分析可

知:各年居民平均用水需求支出變化不明顯,這主要與居民平均用水量波動不大,而各年水價保持不變有關;各年居民基本用水需求支出均低于實際用水需求支出,說明平均收入水平下居民對水價有支付能力,其基本用水需求能夠滿足;各年居民實際用水需求支出與基本用水需求支出差額大體呈小幅增大趨勢,表明:隨著居民收入的增加,居民的水價支付能力在逐步提高.

2.3.3 不同時期居民生活用水水費支出水平 不同收入組居民 2005～2009 年的水費支出系數見表3.由表3可知:2005～2009年,平均收入水平下城鎮和農村居民水費支出系數分別由 1.13%降

至0.66%和2.23%降至1.02%,說明居民水費負擔減輕、承受能力增強;對不同收入戶居民,水費負擔水平隨收入的提高逐漸減輕,但低收入戶水費負擔明顯高于高收入戶;在同一水平年,城鎮居民低收入戶水費支出系數為高收入戶的2倍以上,而農村居民則為2倍左右;城鎮和農村居民各期的水費支系數均符合小于 3%的合理水平,水價理論上具有上調空間;平均收入水平下的居民水費支出系數為同期低收入戶水費支出系數的0.5倍左右,故以平均收入水平衡量水價承受能力和制定水價時,必須考慮水價對低收入戶的影響.

2.3.4 不同時期居民用水需求收入彈性 由式

(5)可得表 4的結果.由表 4可知:2005～2009年,居民各收入組的用水需求收入彈性較低且均＜1,其變化趨勢不顯著,生活用水消費支出受收入提高的影響不明顯,居民對水費具有承受能力;在同一價格水平下,不同收入組居民的生活用水需求收入彈性呈現一定差異,高收入組居民用水需求收入彈性明顯高于低收入組,收入提高對高收入戶的生活用水需求增長有較大的促進作用,高收入戶對水價有較高承受能力.

圖1 不同時期居民基本需求與實際支出Fig.1 The basic demands and actual expenditures of theresidents in different periods

表3 居民生活用水支出系數(%)Table 3 The residents’ expenditure coefficients on the domestic water(%)

表4 居民用水需求收入彈性(%)Table 4 The residents’ income elasticity of demands on the domestic water(%)

2.3.5 不同收入水平居民用水基本需求 由2009年番禺區居民消費的ELES模型計算結果(表5、表6)可知:城鎮及農村居民人均年基本用水需求支出均略高于對應低收入戶的用水消費支出,低收入戶生活用水需求雖能得到基本滿足,但低收入戶總消費需求支出低于估計的平均基本消費需求支出,作為維持家庭基本生存的食品消費支出也低于食品基本消費需求支出,故對低收入戶而言,其生活用水需求處于警戒水平,水價支付能力有限;除低收入戶外,其他收入戶用水消費支出均高于基本用水需求支出,其總消費需求支出與食品消費支出也高于基本需求支出,表明其用水需求能得到滿足、具有支付能力,且用戶收入越高水費支出越高,生活用水呈現多樣化;從平均消費支出與基本消費支出對比可知:平均收入水平條件下,2009年番禺區居民對水價具有支付能力,現狀水價未對居民生活造成不利影響.

表5 2009年城鎮居民平均基本需求支出與不同收入水平組實際支出(元/人)Table 5 The average expenditures on the basic demand and the actual expenditures of urban residents with different income levels in 2009(yuan/cap)

表6 2009年農村居民平均基本需求支出與不同收入水平組實際支出(元/人)Table 6 The average expenditures on the basic demand and the actual expenditures of rural residents with different income levels in 2009(yuan/cap)

2.4 番禺區居民生活用水水價支付意愿

2.4.1 CVM 調查范圍和方法 預調查地點為番禺中心城區,正式調查范圍擴至番禺全區.根據2008年番禺各鎮街常住人口數,按比例分配確定各鎮街調查問卷的數量,然后采用隨機塊抽樣方法選定調查點,以入戶調查方式收集資料.

2.4.2 調查問卷設計與實施 調查問卷經預調查進行修改,提高了問卷的有效性.正式調查時確定為“相關背景信息介紹,被調查者基本信息調查,被調查者對供水水源、水質、水價、服務現狀評價及對水價改革的認知與滿意程度調查,被調查者對水價的支付意愿調查”等4大類,共計43個問題,其中支付意愿上下限估值的2個核心問題選用支付卡式進行調查.

2.4.3 調查樣本的總體特征分析 調查共發放問卷800份,因采用面對面調查方式,故問卷反饋率很高.剔除信息偏差大、回答不完整及所回答問題前后明顯矛盾的78份無效問卷,實際回收有效問卷722份,占樣本總量的90.25%.在有效問卷中,絕大部分被調查者表達了對調整居民用水價格不同程度的支付意愿,僅有 4位被調查者的WTP為0,占有效問卷的0.55%,其原因是“本人收入低,家庭負擔重,無能力支付”.被調查者涉及全區居民的各個收入階層,其總體社會經濟特征基本符合番禺實際情況,具有代表性.

2.4.4 CVM 調查結果的統計處理與分析 平均支付意愿范圍的非參數估計:調查所得不同支付意愿所占比重見圖 2.根據被調查者肯定愿意支付的最大貨幣數量和肯定不愿意支付的最小貨幣數量確定支付意愿的變化范圍[19].采用非參數估計方法得到平均支付意愿上下限.支付卡問卷平均支付意愿E(WTP)通過數學期望公式計算,具體如下:

式中: Ai為被調查者支付意愿投標值,Pi為被調查者選擇該投標值的概率,n為投標數.

經計算,番禺區居民對2011年居民生活用水水價的平均支付意愿下限E(WTP)為2.11元/m3.在調查中發現,被調查者都拒絕支付投標卡上比自己選擇的最大支付意愿高一級的數量,這與文獻[19]調查的情況基本一致.因此可依據式(6)確定平均支付意愿的上限.經計算,平均支付意愿E(WTP)的上限值為2.23元/m3.

圖2 不同支付意愿(WTP)所占比重Fig.2 The proportions of different WTPs

平均支付意愿的參數估計[19]:根據平均支付意愿的變化范圍,可在 WTP值和被調查者和公共商品的屬性值之間建立函數關系,用參數估計方法確定平均支付意愿值.首先將投標數量變化范圍的中點值視為被解釋變量,采用最大似然估計法估計投標數量中點值與其他代表被調查者特征信息和環境物品屬性變量之間的關系.選擇支付意愿的對數正態分布作為被解釋變量,關系方程式如下:

式中: X為被調查者或環境物品的一些特征屬性;β為估計的參數;μ為服從[0,σ2]正態分布的隨機變量.通過利用方程(7)中估計得到的β和σ2值,并注意到 Ln(WTP)→[0,σ2]的分布,就可以得到平均支付意愿值為

計算結果及有效性檢驗:采用最大對數似然函數法估計支付意愿與其影響變量的關系,平均支付意愿的置信區間計算采用Park等[20]提出的基于方差協方差矩陣的模擬方法,結果見表7.

表7 采用參數估計方法估計的支付意愿關系和結果Table 7 The WTP relation and result based on the parameter estimates

CVM方法的有效性指測量出的理論值的準確度,理論有效性指 CVM的調查結果與傳統經濟理論的一致性[21].由表 7可知,番禺區居民對2011年居民生活用水水價的平均支付意愿為2.163元/m3.統計分析可知,CVM 模型回歸方程擬合較好.WTP與居民年人均收入呈顯著性正相關,高收入居民的支付意愿高于低收入居民;文化層次顯著影響WTP,文化層次高的居民比文化層次低的居民支付意愿高;對供水服務的滿意程度顯著影響WTP,供水服務滿意度高的居民支付意愿較滿意度低的居民支付意愿高.上述結論基本符合傳統經濟理論,調查結果理論上通過了經濟學檢驗,說明調查結果還是有意義和有效的.

2.5 番禺區 2011年居民生活用水水價調整情況及居承受能力預測

2011年,番禺居民生活用水水價由 2.00元/m3上調至2.15元/m3,對持有《低收入貧困家庭證》的居民戶給予每戶每月減免 5m3(每戶用水量低于5m3的全部減免)水費的優惠政策,新水價方案從2011年9月1日起執行.根據番禺區居民2011年的收入和水費支出預測,可判斷新調整水價是否在番禺居民的承受能力范圍.預測結果見表8.

表8 2011年居民水費支出系數測算結果Table 8 The predicted residents’ expenditure coefficients on the domestic water in 2011

由表3和表8分析可知:平均收入水平下,番禺區城鎮及農村居民 2005～2011年水費支出系數均在逐年下降,且均＜1%;結合對2005～2009年番禺區居民水價支付能力結果的趨勢分析可知,2011年,達到平均收入水平的居民對新水價具有經濟上的支付能力;調整后的居民生活用水新水價(2.15元/m3)小于居民平均支付意愿水價(2.163元/m3),說明具有平均收入水平的居民在心理上可以承受該水價.

3 討論

本研究應用 ELES模型對居民生活消費結構做了截面數據的分析探討,但沒能綜合考慮截面數據和時間序列數據,采用面板數據模型探討居民生活用水水價支付能力在時間和截面單元2個方向上的變化規律及不同年份不同收入戶的特性,有待進一步深入討論.

由于 2010～2011年番禺居民收入及消費方面的詳細統計數據尚未正式公布,故本研究未能利用ELES模型對這2個年度各收入階層居民的水價支付能力進行具體的定量分析.

雖然在調查中采取了激勵措施,但因部分被調查者具有“未來番禺居民生活用水水價應低于現在廣州水價(2.22元/m3)”的期望,以及他們對政府不信任或對供水公司的服務有不滿意情緒,故可能低報了自己真實的最大支付意愿,因此本研究通過支付卡式獲得的支付意愿只是最低的估計;另外,本研究對CVM調查結果的有效性僅做了理論上的簡單檢驗,而影響居民水價支付意愿的因素較多也較復雜,需結合調查區域的政治體制、經濟水平、分配狀況、供水管理模式等深入分析,對 CVM調查結果有效性檢驗的理論與方法有待進一步探討.

4 結論

4.1 2005～2009年,番禺區居民水費支出系數不高、居民用水需求收入彈性不高且年度變化趨勢不顯著、居民用水邊際消費傾向較低;各年居民收入增加且水價未變的情況下,居民用水需求支出未出現明顯增長(高收入戶除外);不同收入水平居民的用水基本需求滿足程度不同,平均及以上收入水平的居民對生活用水水價有支付能力,水價理論上具有上調空間,但低收入戶(尤其是農村低收入戶)基本生活用水需求處于警戒水平,其水價支付能力有限,是水價改革需重點考慮扶持的對象,水價標準和水價政策制定時應考慮對低收入居民的水費補貼.

4.2 CVM調查結果顯示:番禺區居民對2011年生活用水水價的 WTP值位于 2.11～2.23元/m3,點估計WTP平均值為2.163元/m3.

4.3 達到平均收入水平的番禺區城鎮和農村居民對2011年新居民生活用水水價(2.15元/m3,較居民平均支付意愿價格低)的水費支出系數分別為 0.58%和 0.66%,居民在經濟上和心理上均可以承受該水價.

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Affordability of domestic water price based on ability and willingness to pay —A case study of Panyu District of Guangzhou.

JIA Guo-ning, HUANG Ping*(School of Environmental Science and Engineering, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, China). China Environmental Science, 2012,32(3)：547～555

The affordability of domestic water price was quantified based on residents’ ability to pay (ATP) and willingness to pay (WTP), by using the extended linear expenditure system (ELES) model and the contingent valuation method (CVM). Taking the Panyu district of Guangzhou as an example, we carefully analyzed ATP and WTP of residents living in urban and rural areas respectively. The statistics was calculated on the basis of the surveys and historical dataset on the domestic water expenditure from 2005 to 2009. Furthermore, we analyzed the affordability of domestic water price in 2011. The residents whose income was on and over average can afford the domestic water and their basic water demands were satisfied during the period of 2005 to 2009. However, the residents whose income was below average are unable to pay for the domestic water, which was very common in the rural areas. It was therefore very necessary to place emphasis on these people living in the rural areas. The result based on CVM indicated that the residents are willing to pay 2.163 yuan/m3for domestic water in 2011. When the domestic water price increases from 2.00 yuan/m3to 2.15 yuan/m3, the residents whose income was on average should be able to pay for the domestic water.

domestic water price；ability to pay(ATP)；willingness to pay(WTP)；extended linear expenditure system (ELES)；contingent valuation method(CVM)；Panyu District of Guangzhou

X24

A

1000-6923(2012)03-0547-09

2011-06-25

國家水體污染控制與治理科技重大專項河流主題東江項目第十課題(2008ZX07211-0010)

* 責任作者, 教授, phph888@163.com

* 番禺區價格成本調查隊.2007～2009年度番禺區供水企業成本監審報告

賈國寧(1975-),男,四川綿陽人,高級工程師,博士,主要從事水環境系統評價,水污染控制,水價、水業市場化改革方面的研究.發表論文10篇.