張一清（1．山東工商學(xué)院經(jīng)濟(jì)學(xué)院，山東煙臺(tái) 264005；2．首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，北京 100026；）

水資源優(yōu)化配置的制度研究

張一清1，2
（1．山東工商學(xué)院經(jīng)濟(jì)學(xué)院，山東煙臺(tái) 264005；2．首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，北京 100026；）

在保證基本的用水約束如總量平衡約束、生態(tài)用水和基本生活用水約束條件的前提下，水資源配置制度目標(biāo)是用水收益最大化。最優(yōu)的水資源優(yōu)化配置制度的實(shí)質(zhì)是在滿(mǎn)足基本的用水約束的前提下，將水資源在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)之間進(jìn)行合理分配，使水資源的使用收益最大。建立了水資源配置制度的理論框架，提出了水資源配置制度的有效性判別標(biāo)準(zhǔn)以及如何使現(xiàn)有水資源配置制度向最優(yōu)水資源配置制度逼近，即從規(guī)范角度利用機(jī)制設(shè)計(jì)原理，通過(guò)尋找最小化的制度外利潤(rùn)，構(gòu)建合作博弈模型，探討同時(shí)滿(mǎn)足參與約束和激勵(lì)相容約束的制度設(shè)計(jì)。

效益最大化；制度外利潤(rùn)；水資源配置制度

1 概 述

隨著人口的持續(xù)增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，我國(guó)需水量尤其是工業(yè)和生活用水進(jìn)一步增加，水資源供需矛盾更加突出［1］。因此，必須在建設(shè)水利基礎(chǔ)設(shè)施的基礎(chǔ)上，全面加強(qiáng)水資源管理制度建設(shè)。我國(guó)水資源管理制度建設(shè)在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)相對(duì)滯后，過(guò)分倚重政府行政干預(yù)，市場(chǎng)在水資源配置中的基礎(chǔ)性作用薄弱，政府失效和市場(chǎng)失靈現(xiàn)象并存。

傳統(tǒng)的水資源配置中過(guò)分強(qiáng)調(diào)開(kāi)發(fā)利用而忽視環(huán)境保護(hù)，過(guò)分強(qiáng)調(diào)節(jié)水而忽視高效，注重缺水地區(qū)的水資源優(yōu)化配置而忽視水資源充足地區(qū)用水效率的提高，突出水資源的分配效率而忽視行業(yè)內(nèi)部用水合理性等問(wèn)題［2］。

同時(shí)，現(xiàn)有的水資源優(yōu)化配置理論研究大多是從水權(quán)制度、水資源論證等角度來(lái)闡述水資源的優(yōu)化配置問(wèn)題。在運(yùn)用經(jīng)濟(jì)學(xué)理論進(jìn)行水資源優(yōu)化配置過(guò)程中，往往把制度因素作為一個(gè)固定不變的參數(shù)，認(rèn)為成文的制度一旦被規(guī)定則發(fā)揮效力，然而，如果這種用水制度不能被用水主體所接受，則形同虛設(shè)。

與傳統(tǒng)的水資源配置研究不同，本文通過(guò)引入博弈論和相應(yīng)的制度分析手段，充分考慮了水資源配置過(guò)程中參與者的個(gè)體理性（參與約束）和集體理性（參與相容），在滿(mǎn)足“硬”約束的條件下，追求用水效益的最大化。

本文的特色在于：從規(guī)范角度利用機(jī)制設(shè)計(jì)原理，通過(guò)尋找最小化的制度外利潤(rùn)來(lái)構(gòu)建合作博弈模型，探討同時(shí)滿(mǎn)足參與約束（participation constraint）和激勵(lì)相容（incentive compatible）約束的制度設(shè)計(jì)，提出了水資源配置制度的理論框架和所有參與者能夠自主接受的、可行的制度安排。

在水資源的優(yōu)化配置制度設(shè)計(jì)中，水資源總量平衡和居民基本生活用水和生態(tài)環(huán)境基本用水作為“硬”約束必須首先滿(mǎn)足，水資源的配置才能按照市場(chǎng)效率原則分配到農(nóng)業(yè)、工業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)中去，這樣水資源的配置既實(shí)現(xiàn)了水資源的公共性，使總體水量平衡、生態(tài)環(huán)境和居民生活用水得到保證，實(shí)現(xiàn)了社會(huì)效益；又同時(shí)符合了水資源的經(jīng)濟(jì)稀缺性［3］。

考慮到經(jīng)濟(jì)社會(huì)中的產(chǎn)業(yè)包括農(nóng)業(yè)、工業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)，不同的產(chǎn)業(yè)的萬(wàn)元產(chǎn)值耗水量不同，供水定價(jià)必須考慮到不同產(chǎn)業(yè)的用水效率，通過(guò)供水定價(jià)來(lái)調(diào)整產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)優(yōu)化，使有限的水資源優(yōu)先分配到最具經(jīng)濟(jì)效率的產(chǎn)業(yè)中去，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。

2 效益最大化的水資源優(yōu)化配置制度的構(gòu)建

2．1 水資源制度的構(gòu)建原則及假設(shè)

本文以水資源配置過(guò)程中參與者在不同制度背景下的用水行為為目標(biāo)，重點(diǎn)尋求各用水行為主體自主接受的有效制度，并對(duì)制度產(chǎn)生的內(nèi)在機(jī)理加以解釋?zhuān)瑢?duì)未來(lái)水資源配置提出初步的制度安排，制度框架的構(gòu)建需要考慮以下2個(gè)原則［4］：

（1）在考慮用水供需均衡的前提下，使水資源使用效益最大化。根據(jù)成本收益理論合理確定用水的邊際收益和水處理平均成本對(duì)水資源利用價(jià)值進(jìn)行合理量化，并在確保用水主體滿(mǎn)足個(gè)體理性的前提下，計(jì)算在現(xiàn)有資源稟賦及制度約束下所有用水主體的社會(huì)凈收益；在生態(tài)環(huán)境方面，根據(jù)不同制度背景約束考慮生態(tài)環(huán)境和生活基本用水要求；在制度分析方面，把制度作為內(nèi)生的變量，參與者根據(jù)自身類(lèi)型和現(xiàn)有制度約束做出戰(zhàn)略／行動(dòng)選擇。

（2）在公平的前提下，使水資源使用效率最大化。在公平性因素方面，模型的約束條件將公平因素具體化為3個(gè)部分：第一是人均最低生活用水約束；第二是生態(tài)環(huán)境用水約束，包括水土保持用水、綠洲以及城市等生態(tài)用水因素；第三是水資源的總量平衡。

論文對(duì)制度模型中的主要參數(shù)作了如下基本假設(shè)：①用水的單位GDP產(chǎn)出率及其彈性系數(shù)在不同用水行業(yè)間存在差別；②單位用水的污水處理成本在不同用水行業(yè)間存在差別；③用水產(chǎn)業(yè)分類(lèi)主要包括農(nóng)業(yè)、工業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)。

2．2 水資源優(yōu)化制度的構(gòu)建

水資源優(yōu)化制度模型目的是為水資源配置設(shè)置一個(gè)最大的（盡管是在現(xiàn)實(shí)條件下不可能達(dá)到的）目標(biāo)。通過(guò)制度有效性判別模型并利用非合作博弈論確定一種納什均衡，即判斷哪種制度是參與者自主選擇的有效制度，然后對(duì)這種模式和理想模式的社會(huì)凈收益進(jìn)行比較，以便計(jì)算出二者之間的機(jī)會(huì)成本，或稱(chēng)“制度外利潤(rùn)”。利用合作博弈機(jī)制設(shè)計(jì)原理，對(duì)“制度外利潤(rùn)”進(jìn)行分配以設(shè)計(jì)未來(lái)的水資源制度。

2．2．1 水資源制度模型的約束條件

水資源制度模型的約束條件部分，主要包括以下約束：水量總體平衡約束、公平約束、生態(tài)環(huán)境約束。這些約束條件是“硬約束”，在追求經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展中，水資源配置必需首先要滿(mǎn)足的［5］。

（1）水量的總體平衡約束

（2）人均最低保障用水約束

（3）人均最低糧食保障用水約束

式中：Warg，l是農(nóng)用需水量；ξ為農(nóng)用用水保證率、具體根據(jù)不同來(lái)水情況確定；φ是區(qū)域的糧食市場(chǎng)保有率，即人均糧食產(chǎn)量與人均最低年度糧食消耗量的比值；POPl為總?cè)丝?；YFmin是人均最低年度糧食消耗量；CFW是每公斤糧食綜合用水定額。

（4）生態(tài)環(huán)境用水約束主要包括水土保持和環(huán)境用水以及其他生態(tài)用水。

式中：Weco為生態(tài)供水量；Wmin，woc為水土保持和環(huán)境用水最低量；Wmin，o為其他生態(tài)用水最低量。

2．2．2 水資源制度模型的目標(biāo)函數(shù)

參與者支付函數(shù)計(jì)算概化為一個(gè)線(xiàn)性規(guī)劃問(wèn)題，模型中的參與者有農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)、工業(yè)產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)和水資源管理機(jī)構(gòu)。

（1）農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水和第三產(chǎn)業(yè)用水量的使用原則。為簡(jiǎn)化分析，我們模型中假定農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)、工業(yè)產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)3個(gè)參與者，追求用水效益的最大化，其目標(biāo)函數(shù)主要由兩部分組成：用水成本和用水收益［6］。根據(jù)成本收益分析，兩者的差值為參與者的凈收益。

①用水收益和邊際收益的計(jì)算方法：

用水收益可以根據(jù)用水產(chǎn)業(yè)的用水量和邊際收益容易得到，用Yl表示為不同用水行業(yè)的GDP，Wl為不同用水產(chǎn)業(yè)的用水量，l＝1，2，3分別表示農(nóng)業(yè)、工業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)。

假定不同產(chǎn)業(yè)將水資源作為重要的投入要素，并且滿(mǎn)足CobbDauglas生產(chǎn)函數(shù)的計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型

式中：Y為GDP產(chǎn)出量，A，K，L分別為技術(shù)、資本和勞動(dòng)投入要素；W為水資源投入要素，α，β，r分別為資本、勞動(dòng)和水資源的GDP產(chǎn)出彈性系數(shù)。

水資源要素的邊際收益為

②用水成本和邊際成本：

用水的全成本是指人們開(kāi)發(fā)利用水資源所付出的各種成本的總和［7］。在資源環(huán)境成本內(nèi)部化的基礎(chǔ)上，考慮水資源的社會(huì)機(jī)會(huì)成本，水價(jià)定價(jià)模型由以下4部分組成：資源水價(jià)P1、工程水價(jià)P2、環(huán)境水價(jià)P3、水資源多用途及稀缺性決定的社會(huì)機(jī)會(huì)成本P4。設(shè)水的全成本為Pall，則有Pall＝P1＋P2＋P3＋P4。假定Pall，l表示不同行業(yè)單方水的全成本（不同行業(yè)用水的邊際成本等于單方水的用水價(jià)格），Wl為參與者不同用水行業(yè)的用水量；Call，l＝Pall，l·Wl，表示在全成本定價(jià)模式下，不同行業(yè)用水的總成本，其中l(wèi)＝1，2，3分別表示農(nóng)業(yè)、工業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)。不同用水行業(yè)的用水量的目標(biāo)必然是根據(jù)不同行業(yè)用水的邊際收益等于邊際成本的原則來(lái)確定［8］，即要滿(mǎn)足MPw＝Pall，l。

（2）水資源優(yōu)化配置制度的目標(biāo)函數(shù)。水資源管理機(jī)構(gòu)屬于政府管理機(jī)構(gòu)，代表社會(huì)的利益，在滿(mǎn)足“硬約束”條件和農(nóng)業(yè)、工業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)的用水要符合各自最優(yōu)用水量約束的前提下，假定目標(biāo)是追求農(nóng)業(yè)、工業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)總和的收益最大化，即要滿(mǎn)足社會(huì)的經(jīng)濟(jì)總收益的最大化：

不難推導(dǎo)出符合水資源管理結(jié)構(gòu)最大化社會(huì)經(jīng)濟(jì)總收益的最大化條件就是：在全成本定價(jià)模式下，不同行業(yè)用水的邊際收益等于不同行業(yè)用水的邊際成本［9］，即要滿(mǎn)足MPw＝Pall，l。

3 水資源優(yōu)化配置制度的計(jì)算

3．1 水資源優(yōu)化配置制度的體系結(jié)構(gòu)

經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的水資源配置制度劃分為2個(gè)相部分：第一部分是制度有效性判別模型，第二部分是制度設(shè)計(jì)模型。

（1）經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的水資源配置制度有效性判別。在制度有效性判別模型部分，將水資源配置概化為不完全信息的靜態(tài)博弈問(wèn)題，具體指在不同產(chǎn)業(yè)用水博弈過(guò)程中，各產(chǎn)業(yè)對(duì)其他產(chǎn)業(yè)的實(shí)際需水狀況和用水行為不可能完全掌握，用水產(chǎn)業(yè)根據(jù)貝葉斯法則對(duì)其他產(chǎn)業(yè)的類(lèi)型修正判斷。

（2）經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的水資源配置制度設(shè)計(jì)。在制度設(shè)計(jì)部分，首先根據(jù)制度有效性判別模型計(jì)算得出的主要結(jié)論及結(jié)果，計(jì)算現(xiàn)狀有效制度模式下的用水的凈收益，并通過(guò)計(jì)算全局優(yōu)化用水模式下的用水的凈收益，計(jì)算2種模式間的機(jī)會(huì)成本，得出在現(xiàn)狀條件通過(guò)制度設(shè)計(jì)可能獲得的最大制度外利潤(rùn)，然后采用規(guī)范的研究方法，水資源配置問(wèn)題概化為合作博弈問(wèn)題，首先確定合作博弈解的可行域——制度外利潤(rùn)，然后利用機(jī)制設(shè)計(jì)原理，通過(guò)計(jì)算同時(shí)滿(mǎn)足參與約束和激勵(lì)相容約束的合作博弈解，即通過(guò)納什海薩尼討價(jià)還價(jià)解或權(quán)重分配法進(jìn)行比較計(jì)算和合理性分析，并在此基礎(chǔ)上初步提出水資源配置的制度安排［10］。

表1 水資源配置博弈模型總體構(gòu)成及特點(diǎn)Table 1 The overall structure and characteristics of water resources allocation gamemodel

3．2 水資源優(yōu)化配置制度的計(jì)算流程

模型流程中功能框圖的說(shuō)明（見(jiàn)圖1）：

（1）總水量確定。從水資源綜合規(guī)劃等相關(guān)預(yù)測(cè)報(bào)告中得到總用水量，總水量是制度中賴(lài)以分配的水資源的總量，包括地下水、地表水以及從外地調(diào)入的水資源量。

（2）用水產(chǎn)業(yè)實(shí)際用水量確定和可以使用的水量。用水產(chǎn)業(yè)實(shí)際用水量是指農(nóng)業(yè)、工業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)實(shí)際使用的水量；用水產(chǎn)業(yè)可以使用的水量是指水資源管理機(jī)構(gòu)按照用水的產(chǎn)業(yè)政策，分配給農(nóng)業(yè)、工業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)的用水配額，如果產(chǎn)業(yè)用水有結(jié)余就可以通過(guò)產(chǎn)權(quán)交易分配給其他產(chǎn)業(yè)使用。

（3）參與者目標(biāo)函數(shù)。模型中的參與者有農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)、工業(yè)產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)和水資源管理機(jī)構(gòu)。農(nóng)業(yè)、工業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)用水的目標(biāo)函數(shù)是用水效益最大化，即要滿(mǎn)足用水產(chǎn)業(yè)的全成本等于用水的邊際收益。水資源管理機(jī)構(gòu)的目標(biāo)函數(shù)就是制定產(chǎn)業(yè)用水管理制度，在滿(mǎn)足硬約束條件下，追求社會(huì)各產(chǎn)業(yè)用水效益的最大化。

（4）參與者可能的制度選擇和參與者類(lèi)型依存戰(zhàn)略。這里所說(shuō)的可能的制度選擇是指在目前現(xiàn)存的用水制度中制度轉(zhuǎn)變成本在短期中社會(huì)承受范圍內(nèi)，即滿(mǎn)足用水的硬約束的條件下的各種可能的用水制度模式。

參與者類(lèi)型依存戰(zhàn)略是指基于各種可能的用水制度，參與者根據(jù)自己的用水類(lèi)型比如產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)性、耗水類(lèi)型（高耗水或低耗水）和GDP貢獻(xiàn)類(lèi)型，而選擇符合自身利益最大化的戰(zhàn)略（包括選擇用水量、是否采取節(jié)水措施以及是否采用用水的產(chǎn)權(quán)交易等）。

（5）葉斯納什均衡求解。模型中假定各用水產(chǎn)業(yè)對(duì)彼此之間信息是不對(duì)稱(chēng)的，產(chǎn)業(yè)選擇的戰(zhàn)略空間是完全信息［11］。雖然選擇戰(zhàn)略的行動(dòng)有先有后，但是產(chǎn)業(yè)之間對(duì)具體行動(dòng)的選擇是不清楚的，因此各用水產(chǎn)業(yè)之間用水博弈我們使用不完全信息的靜態(tài)博弈來(lái)進(jìn)行描述是合理的。

（6）制度有效性判斷。在這里制度有效性判斷，主要是選擇短期內(nèi)社會(huì)可以接受的各種可能用水制度模式中，即滿(mǎn)足用水的硬約束的條件下用水收益最大的用水制度就是有效的。

（7）理想的全局用水的優(yōu)化制度。理想的全局優(yōu)化模式下的用水收益是指在考慮硬約束條件下，社會(huì)長(zhǎng)期可以接受的各種可能用水制度模式中，用水收益最大的用水制度。

（8）合作博弈可行域。合作博弈可行域?qū)嶋H上就是指理想的全局用水的優(yōu)化制度下的總收益與現(xiàn)狀有效制度模式下用水收益的差額，即可以重新配置的合作博弈可行域。

（9）合作博弈解的合理性。對(duì)合作博弈可行域或者制度外利潤(rùn)的分配的用水的配置制度，必須滿(mǎn)足2個(gè)約束條件：即參與者的參與約束和激勵(lì)相容約束，具體指用水制度必須要使參與者遵守用水制度比不遵守用水制度要好；用水制度必須要使參與者（用水各產(chǎn)業(yè)）所選擇的戰(zhàn)略是滿(mǎn)足水資源管理機(jī)構(gòu)目標(biāo)函數(shù)最大化的戰(zhàn)略。

3．2．1 水資源配置制度的模型求解方法的選擇和評(píng)價(jià)

水資源配置的制度設(shè)計(jì)可以通過(guò)構(gòu)建合作博弈模型來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先，比較不同制度下各用水產(chǎn)業(yè)的支付結(jié)果，其次尋找滿(mǎn)足參與者利益最大化的制度外利潤(rùn)，由此從規(guī)范角度構(gòu)建水資源配置合作博弈模型。

合作博弈解可通過(guò)納什海薩尼討價(jià)還價(jià)解得到。在納什海薩尼討價(jià)還價(jià)解的計(jì)算中，將有效的制度模式下各用水產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀收益作為現(xiàn)值，將視為經(jīng)討價(jià)還價(jià)后參與者的新收益。目標(biāo)函數(shù)＝NET；其中NET為新的用水模式下所有用水產(chǎn)業(yè)的社會(huì)總收益（即新的用水模式下所有用水產(chǎn)業(yè)的GDP產(chǎn)出總和）。

納什海薩尼討價(jià)還價(jià)求解主要取決于各用水產(chǎn)業(yè)的討價(jià)還價(jià)的能力及用水的邊際收益，這種方法本質(zhì)上在水資源管理機(jī)構(gòu)監(jiān)管下，采用市場(chǎng)機(jī)制的手段來(lái)配置水資源的，符合最優(yōu)的水資源配置的要求［12］。這種方法應(yīng)用在用水管理制度中要求水資源管理機(jī)構(gòu)做到：各用水產(chǎn)業(yè)信息公開(kāi)，即盡量對(duì)所有的產(chǎn)業(yè)都是公開(kāi)的；制定和完善水權(quán)交易的制度環(huán)境和政策支持；設(shè)置各用水產(chǎn)業(yè)討價(jià)還價(jià)的場(chǎng)所和中介機(jī)構(gòu)。

權(quán)重分配法求解方法主要由水資源管理機(jī)構(gòu)使用行政的手段，根據(jù)不同產(chǎn)業(yè)用水量占用水總量的比例，分配合作博弈的可行域。優(yōu)點(diǎn)是合作博弈的可行域分配簡(jiǎn)單、直接。缺點(diǎn)是沒(méi)有考慮到現(xiàn)有的水資源管理制度中不合理的地方，如現(xiàn)有定價(jià)模式中，由于定價(jià)不合理比如農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)用數(shù)量大，按照這種模式分配的水量就比較大，沒(méi)有達(dá)到最優(yōu)的水資源配置的要求。

一般而言，使用納什海薩尼討價(jià)還價(jià)方法求解出合作博弈解，來(lái)設(shè)計(jì)新的水資源優(yōu)化配置制度。

3．3 水資源優(yōu)化配置制度選擇的情形描述

假定各用水產(chǎn)業(yè)彼此之間信息是不對(duì)稱(chēng)的，用水產(chǎn)業(yè)選擇的戰(zhàn)略空間是完全信息。雖然選擇戰(zhàn)略的行動(dòng)有先有后，但是產(chǎn)業(yè)之間對(duì)具體行動(dòng)的選擇是不清楚的，因此各用水產(chǎn)業(yè)之間用水博弈使用不完全信息的靜態(tài)博弈來(lái)進(jìn)行描述。

水資源優(yōu)化配置制度選擇的情形描述如下。假定存在3種可能的不同用水制度模式：

用水制度模式1，即產(chǎn)業(yè)用水全成本定價(jià)，不同產(chǎn)業(yè)的類(lèi)型依存戰(zhàn)略就是根據(jù)產(chǎn)業(yè)用水的邊際收益（邊際GDP產(chǎn)出）等于用水的邊際成本（產(chǎn)業(yè)用水的全成本單價(jià)），由于各產(chǎn)業(yè)之間不完全了解，最終形成的Bayes納什均衡就是每個(gè)產(chǎn)業(yè)用水的邊際收益（邊際GDP產(chǎn)出）等于各自用水的邊際成本（產(chǎn)業(yè)用水的全成本單價(jià)），這樣必然有的產(chǎn)業(yè)如農(nóng)業(yè)，由于用水的邊際收益（邊際GDP產(chǎn)出）最低，被排斥出用水范圍，盡管從GDP產(chǎn)出最大化的角度來(lái)說(shuō)最優(yōu)的，然而從整個(gè)社會(huì)角度來(lái)說(shuō)是不可以接受的。

用水制度模式2，即產(chǎn)業(yè)用水按照配額安排用水，不同產(chǎn)業(yè)的類(lèi)型依存戰(zhàn)略就是根據(jù)產(chǎn)業(yè)用水的量等于用水的配額，由于各產(chǎn)業(yè)之間不完全了解，最終形成的Bayes納什均衡就是每個(gè)產(chǎn)業(yè)用水量等于各自用水的配額，因此必然有的產(chǎn)業(yè)如農(nóng)業(yè)，由于用水的邊際收益低，卻分配了比較多的用水配額，從產(chǎn)業(yè)GDP產(chǎn)出總和最大化的角度來(lái)說(shuō)是不合理的，從用水效益最大化的角度來(lái)說(shuō)是不可以接受的。

用水制度模式3，即產(chǎn)業(yè)用水全成本定價(jià)和用水配額的綜合運(yùn)用，不同產(chǎn)業(yè)的類(lèi)型依存戰(zhàn)略就是在產(chǎn)業(yè)的用水量等于產(chǎn)業(yè)用水配額的基礎(chǔ)上，根據(jù)產(chǎn)業(yè)用水的邊際收益（邊際GDP產(chǎn)出）等于用水的邊際成本（產(chǎn)業(yè)用水的全成本單價(jià)）的原則，如果有的產(chǎn)業(yè)有多余的水量，按照水權(quán)交易的原則，用水GDP產(chǎn)出比較小的產(chǎn)業(yè)如農(nóng)業(yè)可以將多余的水量配置到用水GDP產(chǎn)出比較高的產(chǎn)業(yè)如金融業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)等。

各產(chǎn)業(yè)之間不完全了解，最終形成的Bayes納什均衡就是每個(gè)產(chǎn)業(yè)用水的邊際收益（邊際GDP產(chǎn)出）等于各自用水的邊際成本（產(chǎn)業(yè)用水的全成本單價(jià)）。有的產(chǎn)業(yè)中多余的水量，按照水權(quán)交易的原則，用水GDP產(chǎn)出比較小的產(chǎn)業(yè)如農(nóng)業(yè)將多余的水量配置到用水GDP產(chǎn)出比較高的產(chǎn)業(yè)如金融業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)，從而實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)GDP產(chǎn)出總和最大化并且各產(chǎn)業(yè)各自的發(fā)展符合社會(huì)的規(guī)劃，符合用水效益最大化的目標(biāo)。

從上面的情形描述中不難看出，水資源優(yōu)化配置制度理論框架的優(yōu)點(diǎn)和合理性主要體現(xiàn)在：利用機(jī)制設(shè)計(jì)原理，各種可行用水配置制度下的最大化用水效益，來(lái)構(gòu)建合作博弈模型，探討同時(shí)滿(mǎn)足參與約束（participation constraint）和激勵(lì)相容（incentive compatible）約束的制度安排。

4 結(jié) 語(yǔ)

水資源配置制度是研究在滿(mǎn)足一定的約束條件的前提下，將稀缺的水資源，合理分配到各用水主體中。本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，水資源配置制度是一個(gè)數(shù)學(xué)優(yōu)化問(wèn)題，即滿(mǎn)足一定的約束條件下，目標(biāo)值最大。

在滿(mǎn)足“硬”約束條件的前提下，從最大化用水效益的角度，本文對(duì)水資源配置制度的構(gòu)建以及計(jì)算流程進(jìn)行了描述。主要思路是首先求解出理想的最優(yōu)的水資源配置制度下的目標(biāo)值，然后求解出現(xiàn)有可行的水資源配置制度下目標(biāo)值，并計(jì)算出與最優(yōu)水資源配置制度下目標(biāo)值的差額，從合作博弈論的角度，將目標(biāo)值之間的差額進(jìn)行合理的分配，就成為經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的水資源配置制度設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

不足的地方是：本文提出的經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展水資源制度只是一個(gè)框架模型，與具體實(shí)際的應(yīng)用還有一定的距離。另外，在水資源配置制度的計(jì)算流程中，如何對(duì)制度外利潤(rùn)合理的分配，使現(xiàn)行水資源配置制度下的目標(biāo)值盡可能逼近理想的最優(yōu)水資源配置制度下的目標(biāo)值，由于缺乏具體的數(shù)據(jù)值，在可操作性方面有一定的困難。

［1］ 黃雅虹．合理確定水資源價(jià)格與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展［J］．農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，2007，（6）：108－110．（HUANG Yahong．Rationally determine the price ofwater resources and economic sustainable development［J］．Rural Economy，2007，（6）：108－110．（in Chinese））

［2］ 王 麗，劉修巖．中國(guó)水資源利用問(wèn)題與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展［J］．黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，16（2）：

5－7．（WANG Li，LIU Xiuyan．Utilization of water resources and economic sustainable development in China［J］．Journal of Yellow River Conservancy Technical Institute，2004，16（2）：5－7．（in Chinese））

［3］ 鮑衛(wèi)鋒，黃介生，于福亮，等．基于全屬性的水資源合理配置原則探討［J］．中國(guó)農(nóng)村水利水電，2005，（8）：

13－15．（BAOWeifeng，HUANG Jiesheng，YU Fuliang，et al．Research on the principles of water resources allocation based on all property［J］．China Rural Water and Hydropower，2005，（8）：13－15．（in Chinese））

［4］ 姚 榮．基于可持續(xù)發(fā)展的區(qū)域水資源合理配置研究［D］．南京：河海大學(xué)，2005．（YAO Rong．Research of regional allocation ofwater resources based on sustainable development［D］．Nanjing：Hohai University，2005．（in Chinese））

［5］ 王小飛，付 湘，黃 俊．淠史杭灌區(qū)水資源優(yōu)化配置研究［J］．中國(guó)農(nóng)村水利水電，2006，（11）：48－49．

（WANG Xiaofei，F(xiàn)U Xiang，HUANG Jun．Optimal allocation of irrigation water in Pishihang District［J］．China Rural Water and Hydropower，2006，（11）：48－49．（in Chinese））

［6］ 佟金萍．基于CAS的流域水資源優(yōu)化配置制度研究［D］．南京：河海大學(xué)，2006．（TONG Jinping．Research on optimal system of water resources allocation based on CAS［D］．Nanjing：Hohai University，2006．（in Chinese））

［7］ 王 浩．面向可持續(xù)發(fā)展的水價(jià)理論與實(shí)踐［M］．北京：科學(xué)出版社，2003．（WANG Hao．Theory and Practice of the Price ofWater Sustainable Development［M］．Beijing：Science Publishing House，2003．（in Chinese））

［8］ 黃濤珍．面向可持續(xù)發(fā)展的水價(jià)理論與實(shí)踐［D］．南京：河海大學(xué)，2005．（HUANG Taozhen．Theory and practice of the price of water sustainable development［D］．Nanjing：Hohai University，2005．（in Chinese））

［9］ 陳鵬飛，顧世祥，謝 波，等．分解協(xié)調(diào)技術(shù)在水資源大系統(tǒng)優(yōu)化配置中的應(yīng)用［J］．中國(guó)農(nóng)村水利水電，2006，（11）：44－45．（CHEN Pengfei，GU Shixiang，XIE Bo，et al．The application of decomposition and coordination optimization of large systems in the allocation of water resources［J］．China Rural Water and Hydropower，2006，（11）：44－45．（in Chinese））

［10］趙聘婷．徐光增，胡繼連．我國(guó)水資源管理體制構(gòu)想及其運(yùn)作博弈分析［J］．水利發(fā)展研究，2005，（2）：17－19．（ZHAO Pinting，XU Guangzeng，HU Jilian．The concept ofmanagement system and game analysis of China’s water resources［J］．Water Resources Development and Research，2005，（2）：17－19（in Chinese））

［11］張金水．經(jīng)濟(jì)控制論：動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)分析方法與應(yīng)用［M］．北京：清華大學(xué)出版社，1999：15－28．（ZHANG Jinshui．Economic Cybernetics：Method and Application of Dynamic Economic Systems Analysis［M］．Beijing：Tsinghua Publishing House，1999：15－28．（in Chinese））

［12］李良序，羅 慧．中國(guó)水資源管理博弈特征分析［J］．中國(guó)人口·資源與環(huán)境，2006，16（2）：37－41．（LI Liangxu，LUO Hui．Game analysis of water resources management in China［J］．Chinese Journal of Population Resources and Environment，2006，16（2）：37－41．（in Chinese） ）

（編輯：曾小漢）

Research on Optimal A llocation System of W ater Resource

ZHANG Yiqing1，2
（1．Shandong Institute of Business and Technology Institute of Economics，Yantai 264025，China；2．Capital University of Economics and Business Institute of Economics，Beijing 100026，China）

Within the basic constraints of the overall balance ofwater，ecologicalwater and basic living water，the allocation system ofwater resources is to pursue themaximum effect ofwater utilization．The optimal allocation system ofwater resources allocates the totalwater resources in industry，agriculture and tertiary industry effectively and properly in order to make the most profit of water within the basic constraints．This paper establishes theoretical framework of water allocation system，puts forward a criterion judging the effectiveness of existing water resources and how to approach the optimalwater resources allocation system，i．e．from normative viewpoint，usesmechanism design theory in order to find the smallest profit out of the systems，build cooperative game model and design the water allocation system ofmeeting the participation constraint and incentive compatibility constraint．

maximum of water utilization；profit out of system；water allocation system

TV213．9

A

1001－5485（2010）07－0006－06

20090818；

20091209

張一清（1975），男，山東濰坊人，講師，博士研究生，主要從事數(shù)量經(jīng)濟(jì)及技術(shù)經(jīng)濟(jì)的研究，（電話(huà)）13220936383（電子信箱）zyq＿751105＠163．com。