基于供求理論和可持續發展理論的供水定價模型構建

●程璋晨

一、研究背景

自來水既是個人生活的必需品，也是一項重要的生產資料，然而當前城市間供水行業發展不均衡，用水效率不高、水資源保護意識不強的問題依然突出。水價調控效果不明顯，城市供水定價機制不盡完善是重要原因之一。

2021年5月，國家發改委出臺了《關于“十四五”時期深化價格機制改革行動方案的通知》，對水資源價格改革進行了總體安排，強調應建立健全城鎮供水價格形成和動態調整機制，完善居民階梯水價制度，有序推進城鎮非居民用水超定額累進加價制度，加強水價對用水效率和水資源保護的調控效果，為城市供水定價的進一步完善指明了方向。

目前國內外研究普遍重視水資源的價值和供水定價機制的優化，并結合多種理論設計了不同的供水定價模型，這些定價模型主要以成本理論為基礎，以成本利潤加成的方法作為模型定價基礎，且普遍認同階梯水價機制對供水企業運營及節約水資源的作用。

但由于不同的國家和地區水資源情況、供水體制情況、供水成本情況等存在較大差異，供水定價模型的通用性較差，不同地區、甚至不同企業對供水定價影響因素的選擇也存在一定差別。同時，由于自來水的邊際消費傾向較低，短周期內需求對價格的敏感性較差，國內外供水定價模型研究中的水價動態調整機制尚不健全，階梯水價機制中階梯水量和水價的劃分缺少明確的量化標準，水價的調控效應難以發揮；另一方面，目前國內對供水行業可持續發展的定量研究也較為匱乏。

本文將以成本理論為基礎，借助供求理論、可持續發展理論中的觀點，以供水業務的社會總效益為視角，構建一套以水價和用水量為自變量，以供水業務的經濟效益、社會福利效益、可持續發展效益等為因變量的供水定價模型。本文將力爭從多個維度反映水價動態變化和階梯水價制定的社會效益，為城市供水定價機制的完善提供一項新的思路。

二、模型構建

（一）模型結構

本文將基于供水業務的社會總效益和供水業務實際運營情況構建供水定價的效益模型，其中社會總效益包含了供水業務的經濟效益、社會福利效益和可持續發展效益。

經濟效益主要是供水業務的經濟流入減去相關的經濟支出；社會福利效益主要是現行用戶可以從現行水價中獲取的社會福利；可持續發展效益主要是對當地水資源的保護和有效開發。

設供水業務的總效益為Et，經濟效益為Ea，社會福利效益為Eb，可持續發展效益為Ec，則Et=Ea+Eb+Ec。

本文將圍繞階梯水價制度設計模型結構，目前國內廣泛使用的是三階梯水價制度，以此為基礎將三階梯供水業務總效益分別設為Et1，Et2，Et3。設實際用水量為W，供水量為S，產銷差率為T，則S=W/（1-T）。設一階梯水量標準為Wx，二階梯水量標準為Wy，則供水定價的效益模型結構如下：由于不同階梯水量下生產邊際成本、水資源保護成本等參數水平有所差異，不同階梯水量下的計算模型將有所不同。

（二）理論基礎

經濟效益方面，本文將基于完全成本定價理論和邊際成本理論，以發改委《城鎮供水定價成本監審辦法》為指導，全面反映供水生產運營中的各項成本費用。同時，本文將基于邊際成本理論，對不同情況下增加的各項成本費用進行計量。

社會福利方面，本文將基于消費者剩余理論和美國學者L.D.詹姆斯和R.R.李提出的水供求彈性定價公式，對用戶從現行水價中獲取的社會福利進行量化，通過水費支出與可支配收入和水價等因素的相關關系，測算用戶可接受的水費支出，結合影響用戶用水感受的重要因素，對保持高用戶滿意程度帶來的社會福利進行量化。

可持續發展方面，本文將以可持續發展理論中的公平性原則和持續性原則為基礎，以水資源的持續利用、經濟的持續發展和生態環境的良好循環為目標，結合水資源開發、保護的實際情況，對水資源的可持續發展效益進行量化。

（三）參數確定

本節將基于模型結構和理論基礎，明確不同階梯水量下供水業務總效益的計算公式和各項參數。

設現行水價為P，目前國內水價主要由基本水價、水資源費、污水處理費組成，整體來看，供水業務的運營成本和水資源開發、保護的成本主要由供水企業和政府承擔，本文的現行水價P即是基本水價和水資源費之和。設單位制水變動成本為V，固定成本為F，邊際成本為MC，制水成本指標將以發改委成本監審辦法為指導，包含供水生產的材料、人工、折舊、攤銷、稅金等多項費用，經濟效益可根據供水企業數據細化計算。

根據消費者剩余理論[1]，消費者剩余是指消費者消費一定數量的某種商品愿意支付的最高價格與這些商品的實際市場價格之間的差額，設用戶可接受的最高水費支出為H。根據水供求彈性定價公式，用戶的水費支出和可支配收入具有一定的相關關系[2]，H=用戶可支配收入*水費相關支出（含污水處理費，下同）的合理占比，該占比受用水量、地區收入水平、地區水資源情況等多方面因素影響，不同地區可根據當地情況合理判斷。設用戶當前水費支出為L，考慮到短周期內用水量的價格敏感程度較低，H-L即為供水業務的消費者價格剩余。

根據供水企業運營經驗，用戶普遍最為在意的是自來水水質、水表的計量精確度和寒潮等特殊時期的保供程度，而供水企業和政府在相關方面的投入也構成了供水業務社會福利效益的一部分。設供水業務提高水質、水表更新、特殊時期保供成本等相關服務成本為R，該成本的投入情況勢必會受到水費收入情況的影響。

水資源保護的預期收益量化難度較大，其開發、保護的相關成本較為清晰，且與用水量有一定的相關關系。設水資源保護成本為G，可通過地區對超出許可取水量范圍的處罰、水資源保護相關投入加以明確；設水資源開發成本為D，可通過原水開發投入、應急調水成本等數據確定。

1.式（1）推導。為符合階梯制計價規則，當W≤Wx時，設W=W1；當W＞Wx時，設符合要求的數據量為N1。

由于一階梯用水量占比較大，供水業務的主要固定成本均由一階梯收益消化，因此

2.式（2）推導。當Wx＜W≤Wy時，設W2=W-Wx；當W＞Wy時，設符合要求的數據量為N2，則Ea2=P2*W2+P2*N2*(Wy-Wx)-MC1。

不同水量水平下，H和L的水平將有所差異；R2、G2、D2均主要反映因供水量增加而新增的各項邊際成本。

3.式（3）推導。當Wy＜W時，設W3=W-Wy,則Ea3=P3*W3-MC2。

（四）模型確定

經上述論證，基于收益視角的供水定價模型如下：

當計算周期較短時，同一地區供水業務總效益的變動幅度不會太大，對本模型的利用主要是考慮總效益在不同類型效益間的分配，以及通過合理地調整階梯水量和階梯水價，盡量提高供水業務的總體效益。

三、應用實例

（一）S市概況

本文將主要以S市G區供水業務現狀和S市自來水有限公司經營數據為基礎，對模型進行論證。

S市G區作為歷史名城保護區，部分地區供水管網及設施使用年限較長，維修保養投入較大。S市自來水公司已實現全面深度處理，在智慧水務、高品質供水等方面也有一定的投入，以其為樣本能夠較全面地反映模型適用情況。

S市現行水價情況見表1。

表1

本文構建的階梯水價模型主要應用于居民生活用水定價，特種行業用水量占比較小，各地區可根據實際情況將其代入二階梯或三階梯模型中進行計算。非居民用水量占比較大，可將其代入一階梯模型中進行計算，并根據用水量將共有成本在居民用水和非居民用水間進行切分。

（二）參數確定

本文將以S市G區2019-2021年居民生活用水情況為樣本，結合實際情況對模型各項參數進行量化。

經濟效益方面，隨階梯用水量增長而增加的供水企業邊際成本，主要是單位變動成本和為提高產能而產生的設備設施新建成本。

社會福利效益方面，居民人均可支配收入和當前消費支出情況可在統計局公布數據中查得。理想水價占可支配收入比例則參考當前全國平均水平和建設部關于水費支出比例對用戶心理影響的研究[3]，S市2021年水費支出總占比約0.35%，考慮到不同階梯水費的比例，本文將三階梯水費支出的理想占比分部定為0.5%，0.05%，0.1%。

可持續發展效益方面，《J省水資源管理辦法》明確了未按規定取原水的處罰措施和罰款金額，S市每年均有水資源保護和開發的相關投入，將根據用水量按一定的邊際比例合理地分攤在各階梯模型中。

（三）實證情況

根據相關數據及參數擬定情況，將S市G區2019—2021年供水業務效益情況匯總如下：

通過表2可發現，近三年G區供水業務總效益較高，且呈現了小幅上漲的趨勢，主要是2021年居民可支配收入提升較大，社會福利效益有明顯增長。

表2

近三年各項效益的占比情況和變動趨勢較為穩定，經濟效益和可持續發展效益始終為負且三年內變動較小，由于S市居民可支配收入相對較高，即使理想占比偏低，居民享受的社會福利仍然較大，供水企業則處于虧損狀態，政府也一直保持對水資源保護的投入力度。

（四）分析論證

本文以2021年數據為基礎對現行各級水價和階梯水量的劃分標準進行了模擬調整，并代入模型進行了計算。

實證可知，若用水量和其他數據暫不隨水價變動而變化，各階總效益保持不變，均是部分社會福利效益轉為補償了經濟效益。但多項研究均表明，水價和用水量之間存在著一定的負相關關系，在此前總效益不變的基礎上，用水量下降將使得經濟成本和可持續發展投入成本有所下降，從而提高總效益水平。對于二階梯和三階梯效益模型，由于供水生產和水資源保護的邊際成本更高，用水量下降帶來的總效益提升水平也越大。對于階梯水量劃定標準，在其他參數不變的基礎上，階梯水量標準的下調確實會降低總體效益。但新標準的使用將在一定程度上影響人們的消費觀念和用水習慣，階梯水量標準下調，用戶將逐步提高階梯水費占可支配收入的理想比例，也將適當減少總用水量，從而降低供水業務投入成本，提高總體效益。

總體來看，供水業務的總效益主要來自于社會福利效益，即用戶對水費支出的合理預期與現行支出的差額。隨著我國居民人均可支配收入的逐年提高，社會福利效益也保持著逐步增長的趨勢。在水價制定時，可考慮明確水價調整周期，以上一周期社會福利效益為基數，適當調高水價或調整階梯水量劃分標準，在保證社會福利效益仍處于穩步增長的基礎上，用社會福利效益對經濟效益和可持續發展效益予以補償。水價的調整也可以發揮價格節水效應，有效提高供水業務總效益。

四、結論

本文提出的供水定價總效益模型，從多個維度量化了供水業務的各項社會效益，提出了可持續發展效益的量化思路，展現了一定時期供水業務的社會總效益水平。效益模型雖然未能量化水價和用水量間的相關關系，短周期內水價變動對社會總效益的影響也較為有限。但該模型的實用性較強，各項效益的量化，為周期性水價調整提供了充分的數據支持，單項效益的研究也可以逐步深化。

對于現行的成本監審辦法，供水企業利潤率的確定可以通過調整后經濟效益和社會福利效益的水平加以權衡。在總效益穩步增長的情況下，適當的水價和階梯水量標準的調整，可以調整各項效益的分配，并喚起用戶的節水意識。

總而言之，本文提出的供水定價效益模型旨在為供水業務的發展提供一項新的視角。在各項成本逐步提高的當下，效益模型具有較強的實用性，可以作為現行供水定價思路的補充，為水價的調整提供更多的數據支持。