流域初始水權配置方法研究進展

吳 丹，劉孟瑤

(北方工業大學經濟管理學院，北京 100144)

加強水權制度建設，完善水資源合理配置與高效利用體系，是推動中國流域高質量發展的重大政策導向。2000年以來，國家將水權制度建設作為深化經濟體制改革的重點內容。明晰初始水權，建立和完善適應中國國情水情的流域初始水權分配制度，是中國水權制度建設的起點。國家發展“十一五”規劃提出了“建立國家初始水權分配制度和水權轉讓制度”，并開展了松遼流域水資源使用權初始分配專題研究以及霍林河流域、大凌河流域省(自治區)際初始水權分配試點工作。2011年，中共中央1號文件提出了實行最嚴格水資源管理制度，建立了水資源管理“三條紅線”剛性約束。“十二五”期間，水利部積極響應國家水利政策，先后啟動了59條跨省江河流域水量分配工作。2014年，水利部選取寧夏、江西、湖北、內蒙古、河南、甘肅、廣東7個省(自治區)，開展了水資源使用權確權登記和水權交易試點工作等。黨的十八屆五中全會提出了實行用水總量和強度雙控行動，建立健全用水權初始分配制度，破解水資源配置利用與經濟發展適應性難題。國家發展“十四五”規劃明確提出了“加快發展現代產業體系，建立水資源剛性約束制度，推進用水權市場化交易，推動綠色發展”。這些政策舉措為“十四五”時期流域水資源配置管理指明了方向，為建立健全流域初始水權分配制度，推動流域經濟高質量發展、優化產業結構布局提供了有利支撐。流域初始水權配置屬于跨學科領域的復雜系統工程問題。國內外流域初始水權配置實踐表明，多目標耦合配置、利益相關者參與的多階段耦合配置、產業結構優化配置、適應性配置成為流域初始水權配置方法的主要發展方向。

1 多目標耦合配置方法

自1908年流域水資源管理的概念問世以來，發達國家根據各自的國情與水情特征，對流域初始水權配置規則的積極探索積累了豐富經驗，主要包括河岸權規則、優先占用權規則、許可水權規則[1]。其中，河岸權規則一般適用于水資源較豐富的地區；優先占用權規則一定程度上解決了干旱地區水資源配置問題，但對于經濟迅速發展、新興用水戶劇增的地區并不適用；許可水權規則規定以政府行政分配為主，可充分發揮政府的監管作用，更好地保障水資源使用權分配的公平性。從國外流域初始水權配置實踐看，關鍵是統籌體現社會公平、經濟效益、生態保護、風險控制等多維目標，促進水資源的高效利用和水環境的有效保護。國外眾多學者依據流域初始水權配置規則對此進行了研究，傾向于構建多目標耦合配置模型。如將水資源管理模型與GIS有機結合，模擬流域水資源優化配置的耦合模型；以各種約束條件下不同時空尺度的供水、地下水水質、生態環境和經濟為目標，將地下水模擬模型和多目標優化模型進行耦合的水權配置模型[2]；保障荒地流域水資源高效利用的合作式初始水權配置模型[3]；系統考慮水資源配置因素、水循環過程和污染物遷移的流域水量水質耦合水權配置模型[4]；將水資源模型與水文、經濟模型進行耦合，應用于智利Maipo流域的水文-農業-經濟模型、水資源-經濟-水文模型[5]；以實現公平和風險控制為目標，引入基尼系數和條件風險價值的水權配置模型[6-7]；以不同消費部門缺水損失最小、利潤最大化為目標，應用于伊朗東北部馬什哈德市農業、城市和工業水權配置的魯棒模糊隨機規劃模型[8]；構建不確定條件下經濟、社會、環境效益多目標動態均衡的流域水權優化配置模型[9-10]。

中國流域初始水權配置以配置原則與指標體系為指導，多目標耦合配置模型為初始水權配置實踐提供了技術支撐。首先，從配置原則看，由于流域初始水權配置實踐同時受到政治穩定、社會公平、經濟發展、技術手段、生態環境保護等多種因素的影響制約，學者們借鑒國際經驗對初始水權配置原則的制定提出了各自的見解。生活用水優先原則、保障糧食安全原則、尊重歷史與現狀原則、可持續發展原則成為學者們達成統一共識的基本配置原則[11]。隨著黃河流域、松遼流域、長江流域省際典型河流、塔里木河、石羊河等流域初始水權配置實踐的持續推進，留有余量原則、生態用水保障原則、以水定產原則已納入到流域初始水權配置原則框架體系中，進一步完善了初始水權配置原則[12]。其次，從指標體系設計看，學者們主要是以流域所轄行政區域的人口、面積、現狀、產值、排污績效等為基礎，從公平性、效率性、可持續性等維度進行指標設計[13-15]。然后，從配置模型看，學者們主要采用層次分析法[13]、熵權法[14]等模型，確定指標權重。并采用層次分析法[13]、理想解模型[14]、模糊優選模型[15]、多目標優化模型[16]等，確定區域水權配置量，以及采用目標規劃模型[17]、多層優化模型[18-19]等模型，確定行業水權配置量，為完善中國流域初始水權配置方法提出了有效的操作路徑。

2 利益相關者參與的多階段耦合配置方法

隨著學術界對流域初始水權配置研究的推進，學者們指出流域初始水權配置在統籌體現多維目標的過程中，應重點加強水資源利益相關者之間的利益交互，充分體現水資源利益相關者的利益訴求。為此，國外學者進一步完善流域初始水權配置方法。一方面，構建了利益相關者參與的耦合配置模型，如應用于伊朗德黑蘭省利益相關者參與的基于水質的地表水和地下水綜合配置模型[20]；模擬利益相關者談判過程、提高水資源配置方案穩定性和可行性的經濟學權力指數配置模型[21-22]。另一方面，構建了利益相關者利益交互的多階段耦合配置模型，如最大化流域水資源總價值的兩階段動態博弈模型，提高用水戶合作的兩階段協作配置模型[5]；幫助決策者識別、應對復雜水資源系統不確定變化的區間兩階段規劃模型[9,23-24]；依據瀾滄江-湄公河水資源利用的季節性需求、時空特征及凈效用差異，建立的跨國多主體合作水資源配置的模糊聯盟博弈模型[25]。

從中國流域初始水權配置實踐看，為充分體現水資源利益相關者的利益訴求，中國學者提出在流域初始水權配置過程中嵌入利益交互的政治協商機制[2,26]，加強水資源利益相關者的廣泛參與，協調水資源利益相關群體的利益沖突，提高用水效率與整體用水效益。如多利益相關主體參與的綜合研討方法[27]、利益相關者的協商博弈模型[28-32]、基于利益交互懲罰機制的兩階段優化分配模型[33]，為推進流域初始水權配置實踐提供了可行思路。

3 產業結構優化配置方法

隨著研究的進一步深化，流域初始水權配置開始著重推進產業結構優化升級。國外學者已經論證產業結構優化應向水資源利用率高、水環境污染少的方向發展，必須充分考慮產業發展與水環境保護的相互協調性，同時兼顧“降低水資源消耗水平”與“培育環境友好型產業”，減少水資源消耗量大的產業規模并擴大無污染或污染小的產業。為此，眾多學者應用模擬技術、動態規劃分析等相關優化理論，結合投入產出模型、模擬仿真技術、多元統計回歸分析法、自然資本核算法、基尼系數法等方法，對產業結構優化配置方法進行了深入研究，主要包括基于模擬技術與靈敏性分析的水資源系統規劃和管理[34]，公共安全、經濟等因素對產業結構與水資源優化的影響機理[35]，水權結構與產業結構優化模式、機制與路徑以及優化仿真模型[9,36-37]，區域產業結構和水資源配置結構雙向優化的多目標ITSP模型[38]。

中國流域初始水權配置實踐表明，為推動流域產業結構優化升級，初始水權配置在統籌體現社會公平、經濟效益、生態保護、風險控制等多維目標基礎上，必須明確水權結構與產業結構優化模式、機制與路徑。為此，中國學者提出依據產業結構用水需求與經濟社會發展指標的互動反饋，建立系統動力學模型[39]、主從遞階優化模型[40]，加快推進流域產業結構優化布局。

4 適應性配置方法

伴隨氣候變化、人口增長、經濟發展和人類活動加劇帶來的諸如水資源短缺、水環境污染、水生態退化、水旱災害頻發等水問題，適應性管理為有效解決這些問題和挑戰提供了有效途徑。為提高流域水資源與經濟社會發展的適應性，流域初始水權配置進入以“溝通與協調”為特征的新時期，適應性配置方法應運而生，成為學者們的研究熱點。適應性配置方法通過不斷調整水資源管理行動和方向，滿足水生態系統功能和經濟社會發展特征需求方面的變化，確保水資源系統整體性和協調性[41]。其主要研究成果集中在適應性配置理念思路、分析框架、模型和對策等方面。其中，適應性配置理念思路體現在面對大量不確定性因素，通過提升初始水權配置實踐能力，適應社會經濟狀況與環境的快速變化[42-46]；適應性配置分析框架主要包括配置主體、配置目標、配置技術體系等內容[47-49]；適應性配置模型主要包括從適應性角度分析水權配置中主體行為規律和系統演化規律，構建與集體農業用水戶行為相適應的水權配置主體仿真模型[50]；氣候變化與不確定環境下嵌入自適應機制的適應性配置模型[51]。適應性配置對策重點強調明確水資源系統環境的不確定性與驅動機制，針對未來不同情景下水資源的脆弱性提出適應性對策[52-54]。

伴隨全球氣候變化與中國水資源稀缺問題面臨的嚴峻挑戰，中國水管理政策部門和學術界開始逐步深入開展應對水資源系統環境不確定性影響的適應性管理，學者們主要圍繞適應性配置過程、配置機制、配置體系、配置模型等方面展開。其中，適應性配置過程主要包括系統狀態識別、計劃形成與實施、績效比較與評價和行為監測4個階段，涉及問題識別、監測、評估、應對、調整等一系列行動[55]；適應性配置機制是行政配置與市場配置相結合的二元機制，是以水權制度變遷為軌跡，以市場化改革為取向的調整、創新和適應過程[56]；適應性配置體系屬于多層次復雜結構體系，其指標體系主要包括水資源、經濟社會、生態環境和綜合性等四大類指標[57]；適應性配置模型主要包括協同評價法[58]、彈性適配度評價法[59]、基于PSIR模型的適配性評估法[60]。此外，自2011年中國開始實行最嚴格水資源管理制度，學者們以水資源管理“三條紅線”控制約束為準則，依據流域初始水權配置系統內在耦合關系，創新提出初始水權配置的政府強互惠理論[61-62]，通過“系統診斷—政策影響評估—系統再診斷”循環過程，建立最嚴格水資源管理的適應性政策選擇和利用理論框架體系[63-64]，追求流域生態-經濟服務價值最大化。

5 結論與展望

從流域初始水權配置研究進展看，初始水權配置已逐步實現從“基于配置原則的多目標耦合配置方法”到“基于配置原則與協商博弈機制的適應性配置方法”等方向發展。國外主要是在流域水資源系統模擬的框架下，開發了成熟的優化配置模型與模擬軟件。系統分析方法、系統模擬模型技術、大系統多目標分配決策模型、水權配置主體仿真模型、適應性配置模型先后得到廣泛地推廣應用。中國流域初始水權配置理念、思想與理論框架，為中國流域初始水權配置實踐起到了良好的指導作用。從配置層級結構看，是按照“流域—省區—市區—縣區—用水戶”的層次依次推進，保障流域分水的公平性，嚴控流域用水總量指標。從配置范圍看，同時兼顧了經濟水權、社會水權、自然水權和環境水權。從配置對象看，是充分考慮水資源利益相關者之間的利益協調、交互關系，將水資源使用權初始分配到省區、行業或部門、灌區、用水戶協會或者取水戶。從配置思路看，是以人口、面積、現狀、產值、排污績效等為基礎，將流域初始水權配置的影響因素考慮的更為全面，采用一套指標體系，構建分配的目標函數與復雜模型，指導流域初始水權配置實踐。從配置目標看，是以流域生態環境保護為前提，對水資源使用權進行公平有效的分配，提高水權配置效率，控制水污染排放，實現流域產業結構優化布局，優化流域社會經濟綜合效益。

雖然現有的流域初始水權配置方法為中國水權配置實踐提供了良好的指導作用和有效的技術支撐。但面向“以水定產”綠色發展理念、水資源剛性約束等新形勢，目前流域初始水權配置方法在以下兩方面仍有待深化研究。

a)流域初始水權配置模式優化研究。目前流域初始水權配置實際上采用“流域—省區—市區—縣區—用水戶”科層制配置結構，保障流域內各行政區分水的公平性、兼顧效率性。但現有的水權科層制配置結構亟需深入貫徹落實“以水定產”綠色發展理念，強化水資源剛性約束，為構建流域初始水權與產業結構優化適配模型、提高初始水權與產業結構優化的適配性、指導流域初始水權配置實踐提供有利支撐。

b)流域初始水權配置模型優化研究。目前流域初始水權配置主要是依據現有的水權科層制配置結構，明確水權配置原則，開發一套水權分配指標體系，構建復雜的目標函數與優化模型，確定流域所轄行政區用水總量控制指標。但現有的流域初始水權配置模型更加注重技術層面的設計，模型過于復雜化。因此，如何構建有效、實踐可操作的流域初始水權與產業結構優化適配模型，破解流域初始水權與產業結構優化適配難題，強化對流域初始水權配置實踐的指導性作用，推動流域產業結構優化升級與經濟高質量發展，成為未來初始水權配置的主要研究方向。