農村飲水安全工程水價及風險研究

金　麗，于志剛，朱　軍

（山東省水利科學研究院，山東 濟南 250014）

農村飲水安全工程水價及風險研究

金麗，于志剛，朱軍

（山東省水利科學研究院，山東 濟南 250014）

【摘要】采用兩級階梯式水價對農村飲水工程水價及風險進行了研究，確定了水價組成及計算方式，運用ELES模型對農民經濟承受能力進行了分析，提出的多目標模糊水價方案優選模型可以較好地實現水價方案的優選確定，并將該優選模型應用于商河縣農村飲水工程。

【關鍵詞】供水工程；兩級階梯式水價；ELES模型；多目標模糊模型

目前，我國最普遍的水價模式是線性的單一水價模型，其優點是操作簡單，缺點是不夠靈活，不能適應復雜的情況，因此，非線性水價是水價改革的方向，其主要有兩種：兩級階梯式和階梯制。我國階梯式水價尚處于嘗試階段，農村供水工程尚不多見。本文選擇兩級階梯式水價對農村飲水安全工程水價及風險進行研究。

1　農村安全供水工程的水價組成

農村安全供水工程的兩級階梯式水費組成為基本水費和計量水費之和。基本水費包括直接工資、管理費、50%的固定資產折舊及50%的修理費。計量水費包括50%的固定資產折舊、50%的修理費、直接費用、其他費用、利潤、稅金。基本水價=基本水費/基本水量；計量水價=計量水費/（實際供水量-基本水量）。

2　農民飲水水價承受能力及ELES模型

農民飲水水價承受能力包括經濟承受能力和心理承受能力兩方面。經濟承受能力是指用水戶在客觀上是否具備了交納水費的能力，具體表現在用水戶的客觀支付能力，水價應在用戶的承受能力之內，用戶才能接受，經濟承受能力多采用水費支出系數法進行計算，即年用水水費支出占人均可支配收入的比例。

本研究采用擴展線性支出系統ELES模型研究其經濟承受能力，充分考慮到不同收入水平

式中：Qi為第i種商品的實際需求量；Qi0為第i種商品的基本需求量；Pi為第i種商品的價格；Y為農民人均純收入；bi為第i種商品的邊際消費傾向（0≤bi<1）。

運用最小二乘法估計ELES模型中各項商品基本消費支出和邊際消費傾向，將農村居民界定劃分為“高等收入”、“中等收入”以及“低收入”3種類型。運用水費支出系數法分別計算出3種類型農民經濟范圍內所承受的供水價格。

2.1農民承受風險

水價綜合超標風險（x2）即水價超過用戶承受能力的量，作為改善消費者負擔的表征指標，具體定義如下：

式中：P1，P2分別為基本水價及計量水價；R1，R2分別為低收入居民可以承受水價及中等收入居民可以承受水價，λ為調整系數。在水價方案已定情況下，可以根據居民承受能力分析進而可以計算農民承受風險。

2.2多目標優選模型方法

在全面分析水價影響因素的基礎上，照顧供下農民的消費結構以及需求情況。其基本模型為：水方和受水方的利益，以水價最優為總目標，以維持工程正常運行、改善消費者負擔、促進節約用水減少浪費、保障居民基本用水權利、維護社會公平為目標建立模糊多目標優選模型。農村供水水價方案優選指標選擇維持工程正常運行、減小承受能力風險、促進節約用水減少浪費、保障居民基本用水權利及社會公平4個指標。

1）目標相對優屬度矩陣的確定。設水價方案的優選有可供優選決策的n個方案，方案的優劣根據m個目標特征值進行識別，則有n個方案m個目標特征值矩陣Xm×n。

由于矩陣中各目標的量綱不同，方案優選前需對各指標值進行歸一化處理。不同的指標具有不同的量綱和單位，方案的優選是各備選方案相對比較而言的，具有相對性。為了消除量綱和單位不同帶來的不可公度性并便于優選分析，在決策前應將評價指標的絕對量轉化為相對量，即所謂的相對優屬度。越大越優指標的相對優屬度計算公式為式（3）、越小越優指標的相對優屬度計算公式為式（4）：

式中：xij為j方案i指標的值；rij為j方案i指標的相對優屬度。

如果存在指標值難以量化及定性指標問題，對于定性指標，首先對決策集D關于定性目標按照優越性進行二元對比的定性排序。對于任意指標，若Di比Dj重要，令排序標度eij=1，eji=0；若Di與Dj同樣重要，令eij=0.5，eji=0.5；若Dj比Di重要，令排序標度eij=0，eji=1，得到決策集D關于定性目標的二元對比重要性排序標度矩陣。將各行和數由大到小排列，得到決策集關于優越性的定性排序。以和數最大的行所對應的決策為準，分別與其余決策進行優越性比較，確定決策集D關于定性目標的相對優屬度。

用式（1）、（2）、（3）、（4），將目標特征值矩陣變換為目標相對優屬度矩陣Rm×n。

2）指標權向量。設水價方案優選中依據的m個指標的重要性不同，也即存在不同權重，權向量為：W=（wi）=（w1，w2，∧，wm）T，且滿足。

3）水價方案優選。依據模糊優選模型，計算各方案的模糊優屬度：

其中，p=1，2為距離參數；uj即為水價方案j對于“優”的相對隸屬度。得到模糊優屬度向量：

根據不同方案的相對模糊優屬度，最終選擇合理水價方案。

3　　典型農村安全飲水工程水價計算

選擇濟南市商河縣清源水廠供水工程作為典型，進行農村飲水安全工程的成本水價分析，進而測算典型工程的水價方案。

3.1兩級階梯式水價方案

基本水量是兩級階梯式水價的關鍵，其關系到供需雙方的利益。工程實際覆蓋人口34萬。根據水價模式分析，水量為374萬m3時為基本安全，612萬m3時為安全，考慮《水利工程供水價格管理辦法》中無基本水量情況以及一個調控區間，分別按照基本水量設計5種水價方案（見表1），為最優方案確定提供可選方案集合。年實際供水量372.3萬m3，未達到設計供水能力，未來聯網及進一步加強管理及配套建設的基礎上，未來供水可達到500萬m3，由此確定綜合水價為3.46元。

表1清源水廠集中供水工程兩級階梯式水價方案

3.2商河縣農村安全飲水水價方案優選

根據工程情況及社會經濟狀況資料，分析計算各水價方案不同指標值。

1）虧損率x1：虧損率x1表征實際供水量達不到設計標準時發生虧損的一種風險。計算不同水價方案虧損率：

2）水價綜合超標風險x2：根據商河縣農村安全飲水水價承受能力分析結果，考慮高收入居民水價承受能力要遠遠超過低收入家庭，因此調整系數λ在這里設置為0.1，計算不同水價方案的水價綜合超標風險：

3）階梯水價理論用水量x3：根據以往研究成果及商河縣實際，采用類比的方法，可以計算出階梯水價理論用水量：

4）農村安全飲水福利指數x4：表征農村居民獲得的最大社會福利程度。根據不同供水水價方案中基本水量以及水價階梯的設定，可以計算農村安全飲水福利指數：

依據以上計算各指標值得到水價方案優選的決策矩陣：

根據公式進行規格化得到相對隸屬度矩陣：

根據相對模糊集合理論中權重確定方法，計算各指標權重為：采用水價多目標優選模型計算出各方案優屬度：

根據優屬度大小確定最大的方案為最優方案。即基本水量為350萬m3，基本水價為1.87元/m3，計量水價為4.84元/m3。

實踐證明，農村飲水安全工程水價制定涉及因素較多，階梯式水價能夠較好滿足農村供水突出社會福利及公平，建議在水價制定中每個工程都要單獨進行階梯式水價方案的設計。

基金名稱及編號：國家科技支撐項目“村鎮安全供水管理與監控技術及信息系統開發”（編號：2012BAJ25B05），山東省科技發展計劃項目“新農村規模化安全飲水與水環境綜合治理關鍵技術研究”（編號：2011GNC11402）。

（責任編輯 趙其芬）

【中圖分類號】S277.7

【文獻標識碼】B

【文章編號】1009-6159（2015）-02-0026-02

收稿日期：2014-12-15

作者簡介：金麗（1963—），女，研究員