潘護(hù)林，陳惠雄

(1.浙江財經(jīng)大學(xué) 公共管理學(xué)院, 浙江 杭州 310018；2.浙江財經(jīng)大學(xué) 工商管理學(xué)院， 浙江 杭州 310018)

幸福導(dǎo)向的水資源配置理論模型與實證研究

潘護(hù)林1，陳惠雄2

(1.浙江財經(jīng)大學(xué) 公共管理學(xué)院, 浙江 杭州 310018；2.浙江財經(jīng)大學(xué) 工商管理學(xué)院， 浙江 杭州 310018)

水資源配置中的多目標(biāo)兼顧與失顧是流域水資源管理中的一對長期而復(fù)雜的深刻矛盾。導(dǎo)致這一矛盾的主要原因之一是對流域居民幸福這一水資源管理的終極價值目標(biāo)缺乏清晰的認(rèn)識。文章把水資源配置上升到資源管理與人類行為的一般性角度來認(rèn)知，提出并謀求水資源管理的終極價值目標(biāo)與水配置手段的協(xié)同統(tǒng)一。文章通過拓展運(yùn)用消費(fèi)者均衡理論與方法建立了面向流域居民幸福的“經(jīng)濟(jì)”與“生態(tài)”水資源配置均衡模型，并進(jìn)行幸福導(dǎo)向的水資源配置路徑模式的模擬與探索。研究表明，基于人本視角將水資源管理目標(biāo)統(tǒng)一于居民幸福這一終極價值目標(biāo)是化解水資源管理的多目標(biāo)沖突的基本出路。在跨流域虛擬水貿(mào)易、財政轉(zhuǎn)移支付等公共政策參數(shù)手段的協(xié)同配合下，幸福導(dǎo)向的水資源均衡配置模型可以為當(dāng)前多目標(biāo)水管理明確最優(yōu)配水方案，并為流域提供一種基于居民幸福的可持續(xù)發(fā)展的新思路。

幸福導(dǎo)向；水資源管理；優(yōu)化配置；均衡理論

一、 引 言

水是生命之源、生態(tài)之基、生產(chǎn)之要，對于維持人類生產(chǎn)生活與生態(tài)可持續(xù)均不可或缺。在當(dāng)前有限水資源約束條件下，人類社會經(jīng)濟(jì)用水與生態(tài)用水矛盾正變得日益突出。我國是缺水國家，人均水量僅為世界人均量的28%。多年來，在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的壓力下，受經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動，社會經(jīng)濟(jì)用水嚴(yán)重擠占生態(tài)用水繼而造成生態(tài)環(huán)境惡化問題更為突出。因此，通過水資源優(yōu)化配置研究找到社會經(jīng)濟(jì)用水與生態(tài)用水間的合理界線，對于實現(xiàn)水資源的最優(yōu)利用具有重要現(xiàn)實意義。

水資源優(yōu)化配置是在水資源日趨稀缺的背景下基于特定目標(biāo)將特定區(qū)域有限水資源量在不同水用途間進(jìn)行合理分配，以實現(xiàn)水資源最大效益的水資源管理行為。不同時期水資源配置關(guān)注的目標(biāo)不同。早期學(xué)界對水資源優(yōu)化配置的研究多側(cè)重經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)最大化的實現(xiàn)；當(dāng)前越來越多學(xué)者轉(zhuǎn)向水資源利用的社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境綜合效益的最大化[1-2]，并基于不同的學(xué)科背景提出了諸多水資源多目標(biāo)優(yōu)化配置模型和方法[3-10]。陳太政等(2013)[2]對這些方法特點進(jìn)行了全面系統(tǒng)梳理，這里不再贅述。概括這些研究，他們進(jìn)一步指出，現(xiàn)有的水資源優(yōu)化配置研究多過度注重定量求解模型的構(gòu)建，而對水資源系統(tǒng)的本質(zhì)及其與其他系統(tǒng)之間的關(guān)系缺乏深入剖析，也未對水資源配置的社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)多目標(biāo)的協(xié)調(diào)建立統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，影響了模型的科學(xué)性、可行性與合理性，難以真正實現(xiàn)水資源配置的“優(yōu)化”。

因此，水資源優(yōu)化配置管理研究需要進(jìn)一步實現(xiàn)理論突破，深度挖掘水資源及其配置管理的本質(zhì)與相互關(guān)系，為水資源優(yōu)化配置多重目標(biāo)的統(tǒng)一提供依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)，并通過構(gòu)建相應(yīng)的優(yōu)化配置模型，真正實現(xiàn)水資源配置的“最優(yōu)化”求解。順應(yīng)這一趨勢要求，基于對人類行為幸福終極價值取向本質(zhì)的深刻認(rèn)識，目前國內(nèi)已有一些融入幸福目標(biāo)優(yōu)化水資源管理的初步研究。如徐中民、程國棟(2008)[11]首次提出幸福水資源管理的概念，認(rèn)為幸福水資源管理是幸福與水資源管理目標(biāo)的融合。陳惠雄(2009)[12]則論證了經(jīng)濟(jì)利益中心價值觀是導(dǎo)致現(xiàn)代人口、資源與環(huán)境矛盾激化的根源，而基于幸福原則的人文—生態(tài)—水文協(xié)同發(fā)展是解決這個矛盾的科學(xué)途徑，并解析了建立幸福導(dǎo)向的資源管理模式的總體思路。程國棟等(2011)[13]以幸福為發(fā)展目標(biāo)，在辨識面向幸福的發(fā)展過程中存在的陷阱基礎(chǔ)上，構(gòu)建了張掖市面向幸福的水資源管理戰(zhàn)略框架。上述這些研究基于人本理念及對人類活動終極價值取向的深入思考，揭示了水資源管理系統(tǒng)的幸福本質(zhì)，從終極價值目標(biāo)層面提出了水資源管理的新范式，提升了水資源管理理論研究的境界，同時也為解決當(dāng)前資源管理中存在的多目標(biāo)協(xié)調(diào)統(tǒng)一與政策效果評價問題提供了新思路。

基于水資源管理幸福本質(zhì)的認(rèn)識，本文進(jìn)一步將幸福目標(biāo)引入水資源最優(yōu)化配置求解研究中，以期為區(qū)域水資源多目標(biāo)優(yōu)化配置提供一種基于幸福價值取向的新的思路與方法。研究首先在剖析水資源配置管理幸福本質(zhì)的基礎(chǔ)上，論證了當(dāng)前水資源管理配置多重目標(biāo)統(tǒng)一于居民幸福；然后通過拓展應(yīng)用新古典經(jīng)濟(jì)學(xué)消費(fèi)者均衡理論及其無差異曲線分析法構(gòu)建了面向區(qū)域居民幸福的經(jīng)濟(jì)—生態(tài)水資源優(yōu)化配置模型；最后以我國西北干旱區(qū)黑河流域中游張掖市為例對模型應(yīng)用進(jìn)行檢驗。

二、 理論基礎(chǔ)與模型構(gòu)建

(一) 理論基礎(chǔ)

當(dāng)前水資源優(yōu)化配置所關(guān)注的社會、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益多目標(biāo)間通常相互獨立甚至矛盾，其中經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)強(qiáng)調(diào)將水資源配置于高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出的經(jīng)濟(jì)部門；社會目標(biāo)強(qiáng)調(diào)將水資源優(yōu)先保證居民特別是弱勢群體的基本生活用水；而生態(tài)目標(biāo)則要求必須保證生態(tài)需水與水環(huán)境的可持續(xù)性。現(xiàn)實中，由于水資源的有限性和多用途的基礎(chǔ)性，為了保護(hù)和恢復(fù)區(qū)域生態(tài)環(huán)境，必然要求減少經(jīng)濟(jì)用水；為了最大化水資源的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，往往以擠占生態(tài)用水為代價；而為了用水社會公平，不得不犧牲部分經(jīng)濟(jì)利益更多地配水于居民基本生存。其結(jié)果往往是，在有限水資源約束下水資源配置在多目標(biāo)間顧此失彼，并在經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動下過度配置于經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)與獲取短期機(jī)會利益，而事關(guān)人類持久福祉的環(huán)境用水則被忽視。由此使得諸多研究提出的水資源配置模型也因多目標(biāo)缺乏有效統(tǒng)一而無法給定水資源配置的最優(yōu)解[14]。造成這一結(jié)果的根本原因是當(dāng)前水資源管理與配置的多重目標(biāo)互不協(xié)調(diào)且未找到統(tǒng)一各目標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)。因而為改變當(dāng)前這一表面上多目標(biāo)兼顧而實則顧此失彼、顧近失遠(yuǎn)的水資源配置困境，需要基于對水資源配置本質(zhì)的深刻認(rèn)識，從目標(biāo)集成和統(tǒng)一的角度對當(dāng)前水資源配置管理進(jìn)行系統(tǒng)性的理念轉(zhuǎn)變、模式轉(zhuǎn)型與價值取向提升。

考察各項人類行為目的，不難發(fā)現(xiàn)人的幸福對于人類各項行為具有終極價值意義[15]。因此，水資源配置管理的經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)效益各項目標(biāo)最終都可以統(tǒng)一也均體現(xiàn)為居民幸福。作為居民幸福生活狀態(tài)的主觀標(biāo)度——居民幸福感或幸福指數(shù)則可作為判斷水資源多目標(biāo)配置效率的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)變量，并用以檢驗水資源配置與管理方案的合理性。這一認(rèn)識推動了近年來一些學(xué)者轉(zhuǎn)向?qū)λY源管理的幸福本質(zhì)的研究[11-12]，注意到經(jīng)濟(jì)利益中心價值觀是導(dǎo)致現(xiàn)代人口、資源與環(huán)境矛盾激化的根源，而基于幸福原則的人文、生態(tài)、水文協(xié)同發(fā)展則是解決這個矛盾的基本途徑[12]。幸福導(dǎo)向水資源優(yōu)化配置是指將傳統(tǒng)水資源配置多重并置目標(biāo)統(tǒng)一于居民幸福這一人類根本價值目標(biāo)之下，從而優(yōu)化和協(xié)調(diào)各類用水行為及取得水資源配置最優(yōu)解的水資源管理模式?？梢?，幸福導(dǎo)向的水資源配置管理理念從多目標(biāo)統(tǒng)一角度提出了優(yōu)化水資源管理的新思維，并由此構(gòu)建一個基于“生態(tài)—經(jīng)濟(jì)”系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展與面向居民幸福的系統(tǒng)均衡模式。隨著我國“以人為本”的科學(xué)發(fā)展觀理念的確立，著眼于居民幸福亦必將成為今后我國水資源管理的根本目標(biāo)與發(fā)展演進(jìn)的新趨勢。目前，我國水資源利用與配置中的多目標(biāo)矛盾特別是經(jīng)濟(jì)部門與生態(tài)環(huán)境間用水矛盾日益突出，因此本文將重點探討幸福導(dǎo)向下的“經(jīng)濟(jì)”與“生態(tài)”間水資源優(yōu)化配置的模式與路徑問題。

本文之所以重點研究面向居民幸福的水資源在經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境之間的均衡配置，是因為目前我國地方政府仍存在著過強(qiáng)的GDP偏好，忽視環(huán)境用水的水資源利用與配置模式導(dǎo)致的環(huán)境惡化正嚴(yán)重制約著我國居民幸福感的提升?！靶腋！杖搿便Ｕ撟C明，在經(jīng)濟(jì)財富、資源環(huán)境與國民幸福之間，并不是經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)、人們消費(fèi)的經(jīng)濟(jì)財富越多，幸福感就越強(qiáng)[16]。事實也表明，當(dāng)人均收入達(dá)到一定程度后，經(jīng)濟(jì)增長與幸福感水平相關(guān)性并不明顯，而生態(tài)環(huán)境的改善對于提高人們的幸福感會變得更加重要。當(dāng)然，從另一方面看，也并非自然生態(tài)環(huán)境越好，人們的生活質(zhì)量和幸福感水平就越高。當(dāng)人們的物質(zhì)生活水平較低時，特別是基本生存問題還沒有解決時，刻意保護(hù)生態(tài)而不去發(fā)展經(jīng)濟(jì)，也不利于人們幸福水平的提高?？梢?，實現(xiàn)人類幸福需要平衡保護(hù)環(huán)境與發(fā)展經(jīng)濟(jì)的關(guān)系。因此，在尋求水資源優(yōu)化配置時，既非配置于經(jīng)濟(jì)部門的越多越好，也非配置于生態(tài)環(huán)境的越多越好。如何通過水資源在“經(jīng)濟(jì)”與“生態(tài)”之間的合理配置達(dá)到流域居民幸福最大化，才是水資源管理真正的科學(xué)目標(biāo)。這種配置必然以居民對經(jīng)濟(jì)與生態(tài)對其生存發(fā)展的重要意義相比較的當(dāng)期深刻認(rèn)知而決定的消費(fèi)傾向為基礎(chǔ)：當(dāng)經(jīng)濟(jì)處于低水平時，滿足人們基本生存需要的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)顯得比較重要，配置于經(jīng)濟(jì)部門的單位水資源量給人們帶來的邊際效用——幸福感也較大；當(dāng)經(jīng)濟(jì)規(guī)模增長達(dá)到一定程度，生態(tài)環(huán)境資源變得日漸稀缺，保護(hù)與維護(hù)生態(tài)環(huán)境對人類生存發(fā)展意義比發(fā)展經(jīng)濟(jì)更重要，配置于生態(tài)環(huán)境的維持與恢復(fù)的單方水給人們帶來的幸福感也更大，更加可持續(xù)。

(二) 模型構(gòu)建

經(jīng)濟(jì)學(xué)消費(fèi)者均衡理論旨在揭示有限收入如何配置在不同消費(fèi)用途上才能獲得最大消費(fèi)效用即主觀滿意感的途徑[17]。該理論實質(zhì)上是將外在于人的客觀物質(zhì)條件與內(nèi)在于人的主觀感受相聯(lián)系，探討如何優(yōu)化利用有限客觀物質(zhì)條件使人獲得最大主觀滿意度，從而為居民幸福感最大化目標(biāo)下的有限水資源優(yōu)化配置管理提供了基本思路。在流域水資源總量硬約束及各類用水效率既定的條件下，水資源配置通過制約各類消費(fèi)品*這里的消費(fèi)品是一種廣義上的消費(fèi)品。陳惠雄(2006)[18]研究指出，從消費(fèi)的幸福本質(zhì)看，人類消費(fèi)品不僅有衣、食、住、行等人類勞動產(chǎn)品，還包括陽光、空氣、森林、清泉、藍(lán)天、白云等自然物品。的產(chǎn)出結(jié)構(gòu)影響著人們當(dāng)期幸福感水平。在水資源利用類別上，可把水資源總體上分為“經(jīng)濟(jì)生活用水”與“生態(tài)環(huán)境用水”兩大類。由于水資源既為生產(chǎn)之要，亦為生態(tài)之基，因此在既定時空條件下，受水資源總量及其利用效率的限制，社會經(jīng)濟(jì)用水和生態(tài)用水之間存在著此消彼長的關(guān)系。由此，在水資源總量及生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)用水效率(可分別用單位面積生態(tài)林草地需水量和單位產(chǎn)值耗水量表示)既定的情況下，如何通過優(yōu)化經(jīng)濟(jì)用水與生態(tài)用水配置，最大程度地增進(jìn)居民幸福感水平，是一個類似于經(jīng)濟(jì)學(xué)消費(fèi)者均衡問題。因此，根據(jù)經(jīng)濟(jì)學(xué)中消費(fèi)者均衡理論中求解消費(fèi)者均衡點的思想[11]，可拓展運(yùn)用無差異曲線分析法求解有限水資源約束條件下面向居民幸福的經(jīng)濟(jì)用水與生態(tài)用水優(yōu)化配置方案。

在運(yùn)用無差異曲線和消費(fèi)者均衡理論求解居民最大幸福感的最佳水資源配置方案時，其中預(yù)算約束線由收入約束曲線轉(zhuǎn)變?yōu)樗Y源預(yù)算約束曲線，而等效用無差異曲線則成為等幸福感效用無差異曲線；均衡點則相應(yīng)轉(zhuǎn)變成水資源總量及其利用效率限定下為獲得最大幸福感的居民所需經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品用水與生態(tài)環(huán)境產(chǎn)品用水的最佳組合對應(yīng)點。為便于分析，可以經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值和健康生態(tài)林(草)地分別表示水經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品綜合產(chǎn)出和水生態(tài)產(chǎn)品綜合產(chǎn)出，單位分別為萬元和公頃。相應(yīng)地，可將經(jīng)濟(jì)用水和生態(tài)用水效率分別用萬元GDP耗水量eX(方/萬元)和平均每公頃生態(tài)林(草)地面積耗水量eY(方/公頃)表示。那么，在水資源總量和用水效率既定的條件下，關(guān)于水經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品與水生態(tài)產(chǎn)品消費(fèi)均衡無差異曲線分析過程如圖1、圖2、圖3所示。

圖1 水預(yù)算約束線

圖2 水幸福效用無差異曲線

圖3 水消費(fèi)者均衡點

圖1中，MN、M′N′、M′′N′′為水預(yù)算約束線，其位置和斜率由流域可用水資源總量與兩類水產(chǎn)品生產(chǎn)用水效率確定。水預(yù)算約束線上任一點F對應(yīng)的水經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品X與水生態(tài)產(chǎn)品Y組合生產(chǎn)所消耗的可用水資源總量均相等，即為區(qū)域可用水資源總量。該線以下各點對應(yīng)的水資源利用并不充分；該線以上各點對應(yīng)的水資源利用超過區(qū)域可用水資源總量。圖2中，u、u′、u′′為幸福感無差異曲線，由兩類消費(fèi)品幸福感效用替代率(由當(dāng)前兩類消費(fèi)品對流域或區(qū)域居民的重要意義或當(dāng)?shù)鼐用駥深惍a(chǎn)品消費(fèi)偏好對比決定)確定，表示區(qū)域居民為獲得相同幸福感，需要消費(fèi)的不同水經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品X和水生態(tài)產(chǎn)品Y組合點的軌跡。理論上，存在無數(shù)條這樣不相交的幸福感無差異曲線，其位置越高對應(yīng)的居民幸福感水平越高，但需要消耗的水資源數(shù)量及對應(yīng)的經(jīng)濟(jì)消費(fèi)品和環(huán)境產(chǎn)品也越多。圖3中，E點為流域水預(yù)算線與某條水幸福效用無差異曲線的切點，表示在流域或區(qū)域可用水資源總量及其利用效率既定情況下，居民為獲得最大幸福效用需消費(fèi)的水經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品和水環(huán)境產(chǎn)品組合(xE,yE)，即流域水資源約束條件下區(qū)域居民對兩類產(chǎn)品的消費(fèi)者均衡。此時，流域或區(qū)域水資源最佳配置方案是(eXxE,eYyE)。

現(xiàn)實中，由于流域內(nèi)外環(huán)境條件的發(fā)展變化，圖3中消費(fèi)者均衡點E具有跨時變化性。當(dāng)流域或區(qū)域可用水資源量減少時或者兩類產(chǎn)品生產(chǎn)用水浪費(fèi)加劇效率降低時，水預(yù)算約束線下移，由MN移至M′′N′′；此時，在居民對兩類產(chǎn)品消費(fèi)的幸福效用及其替代率不變情況下，消費(fèi)者均衡點E下移至E′′，表明流域居民總體幸福水平下降。否則，當(dāng)區(qū)域可用水資源量增加或用水效率提高時，E上移至E′，流域居民幸福水平提高。這說明通過水資源跨流域或區(qū)域調(diào)度等供給側(cè)管理與旨在提高用水效率的需水管理對流域居民幸福具有普遍且重要的影響。

eXx+eYy=Q

(1)

值得注意的是，現(xiàn)實中受區(qū)域居民(企業(yè)、政府)消費(fèi)偏好的有限理性約束，以居民主觀幸福感最大化為目標(biāo)進(jìn)行水資源優(yōu)化配置時，上述配置模型可能不能保證配置結(jié)果滿足環(huán)境可持續(xù)需水或維持居民現(xiàn)有基本生活水平的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)水資源所需，而這正是分別保證流域居民基本生存和持久幸福的基礎(chǔ)。因此，必須為幸福價值向度下水資源配置設(shè)定另外兩個硬性約束條件，如式(2)所示:

QX≤eXx

QY≤eYy

(2)

式(2)中，QX表示維持居民基本生存需要的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)需水量，由區(qū)域人口規(guī)模(設(shè)以P表示)維持當(dāng)?shù)鼐用窕窘?jīng)濟(jì)生活人均最低年收入(設(shè)以I低表示)以及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)用水效益即單位產(chǎn)值耗水量決定。QY表示維持區(qū)域生態(tài)環(huán)境可持續(xù)的基本需水量，由為維持當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境可持續(xù)，生態(tài)林草地總面積及單位生態(tài)林草地面積需水量確定。由此，式(2)中QX≤eXx

綜上，完整的居民幸福價值向度下的水資源“環(huán)境”與“經(jīng)濟(jì)”部門間優(yōu)化配置模型如式(3)所示：

eXx+eYy=Q

QX≤eXx

QY≤eYy

(3)

在模型(3)中，對于特定流域，特定時段水資源總量Q、經(jīng)濟(jì)用水效率eX、生態(tài)耗水率eY以及該流域最低經(jīng)濟(jì)需水量QX與最低生態(tài)需水量QY通常為常量；環(huán)境與經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品消費(fèi)給居民帶來的邊際幸福效用MHX與MHY通過分別建立居民幸福關(guān)于收入與生態(tài)林草地面積函數(shù)可求。這里居民幸?？赏ㄟ^居民幸福感問卷調(diào)查法獲取，收入與林草地面積可通過相關(guān)統(tǒng)計年鑒獲得。建立函數(shù)關(guān)系時，由于幸福效用邊際遞減性，可通過求取指數(shù)小于1的冪函數(shù)指數(shù)及系數(shù)參數(shù)的方法建立幸福與收入與生態(tài)林草地面積關(guān)系模型。

(三) 模型應(yīng)用分析

運(yùn)用上述模型(3)對幸福向度下區(qū)域經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境間水資源優(yōu)化配置求解時，可能會出現(xiàn)如下三種情況：其一，若由式(1)、式(2)求得的配置解，配置于經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品生產(chǎn)的水資源量，即配置方案既滿足區(qū)域基本經(jīng)濟(jì)用水需要，又滿足基本環(huán)境用水需要，那么該配置方案(eXxE,eYyE)即為最佳配水方案。其二，若式(1)、式(2)求得配置解中配置于經(jīng)濟(jì)用水的量小于經(jīng)濟(jì)基本需水量QX時，為維持區(qū)域居民對于經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品的基本生存的需要，配置于經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品生產(chǎn)的水資源量應(yīng)取QX。但此時區(qū)域剩余可用水資源量(Q-QX)應(yīng)不少于維持生態(tài)環(huán)境最低需水量QY，否則就會威脅區(qū)域環(huán)境可持續(xù)性與區(qū)域居民的持久幸福。在此情形下，一方面可通過節(jié)水技術(shù)采用或水權(quán)交易等提高區(qū)域經(jīng)濟(jì)用水效率，以減少維持基本生產(chǎn)用水增加環(huán)境用水；另一方面也可從區(qū)域外調(diào)入實體水(跨流域調(diào)水)以增加環(huán)境配水量,其需調(diào)入量為Q調(diào)入=QY-(Q-QX)；或者通過虛擬水貿(mào)易*虛擬水指嵌入到經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品生產(chǎn)中在整個生產(chǎn)過程中所消耗的水資源。通過跨流域或區(qū)域經(jīng)濟(jì)分工，缺水地區(qū)通過生產(chǎn)和輸出低虛擬水產(chǎn)品進(jìn)口高虛擬水產(chǎn)品的跨區(qū)虛擬水貿(mào)易，可降低經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)對本地水資源的需求壓力[19]?；蜇斦D(zhuǎn)移支付以減少本區(qū)域經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)對本地水資源的需求量，增加環(huán)境配水，此時財政轉(zhuǎn)移支付額為M=[QY-(Q-QX)]/eX。其三，當(dāng)所求解配置于環(huán)境的水資源量小于生態(tài)環(huán)境最低需水量QY時，為維持生態(tài)環(huán)境可持續(xù)，實際配置于環(huán)境需水的水資源量應(yīng)取QY。但若此時剩余水資源量(Q-QY)小于維持當(dāng)?shù)鼐用裆娴淖畹徒?jīng)濟(jì)產(chǎn)品生產(chǎn)需水量QX，又不能直接或間接從區(qū)外調(diào)水時，鑒于本地環(huán)境可持續(xù)對區(qū)域或區(qū)域內(nèi)外可持續(xù)發(fā)展及居民幸福的長遠(yuǎn)意義，顯然需要向域外水資源豐富區(qū)域進(jìn)行部分“生態(tài)移民”。 其生態(tài)移民數(shù)量可由公式P移=P-[(Q-QY)eY]/I低計算得出。

綜上，本研究認(rèn)為幸福導(dǎo)向的水資源優(yōu)化配置管理基本原理可概括如下：在幸福導(dǎo)向下采用最大水生產(chǎn)可能邊界原理和水預(yù)算約束線方法，在此約束線下集成區(qū)域內(nèi)外資源要素和包括虛擬水貿(mào)易、財政轉(zhuǎn)移支付等在內(nèi)的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)與公共政策手段，把生態(tài)—經(jīng)濟(jì)發(fā)展均衡用水控制在該約束線內(nèi)，探索相應(yīng)的水資源配置最優(yōu)解，建立生態(tài)—經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展與幸福均衡模型，實現(xiàn)區(qū)域居民可持續(xù)的幸福生活。該理論模型揭示了幸福水資源管理的實質(zhì)：將水資源作為預(yù)算“約束體”，把節(jié)約用水、水權(quán)交易、虛擬水交易、財政轉(zhuǎn)移支付、人文價值觀調(diào)整等社會資源作為“支持體”，并基于此建立水資源利用的預(yù)算約束模型，從而為水資源在人類社會經(jīng)濟(jì)活動和生態(tài)環(huán)境用水間合理配置提供集成管理技術(shù)和方法，把總量控制與定額管理等國家重大水管理政策置于區(qū)域與跨區(qū)域居民最大幸福的水資源配置與管理模式之中。

三、 模型驗證：基于黑河流域張掖市的實證研究

(一) 數(shù)據(jù)與模擬結(jié)果

張掖市位于我國西北干旱區(qū)內(nèi)陸河黑河流域的中游河西走廊的中段，集中了黑河全區(qū)域95%的耕地、91%的人口和80%的國民生產(chǎn)總值，在全流域經(jīng)濟(jì)社會和生態(tài)建設(shè)保護(hù)中占據(jù)重要地位。由于氣候異常干旱，降水稀少，極為有限的水資源是維持當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)生產(chǎn)和環(huán)境可持續(xù)的關(guān)鍵基礎(chǔ)性自然資源，兩者的用水矛盾一直十分突出。當(dāng)?shù)孛媾R著水資源總量有限約束條件下，發(fā)展經(jīng)濟(jì)和改善環(huán)境(包括改善下游區(qū)域生態(tài)環(huán)境)兩類目標(biāo)相互沖突的困境，至今仍未找到兩類用水間的最佳邊界。幸福價值理念的引入為張掖市發(fā)展經(jīng)濟(jì)與改善環(huán)境的兩類水資源配置目標(biāo)找到了一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，即在維持人的基本生存發(fā)展需求和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的前提下使當(dāng)?shù)鼐用裥腋８凶畲蠡?。以區(qū)域居民幸福感最大化作為水資源配置根本目標(biāo)，研究所構(gòu)建的配水模型，為諸如此類干旱區(qū)域求取水資源配置最優(yōu)解，找到水資源在經(jīng)濟(jì)與環(huán)境間用水的清晰邊界提供了一種可能。

根據(jù)調(diào)查與相關(guān)統(tǒng)計資料，黑河流域張掖市多年平均可利用水資源總量為Q均=26.50億m3，全市降水稀少，經(jīng)濟(jì)用水和環(huán)境用水幾乎全部來自黑河上游的地表徑流和地下徑流；綜合經(jīng)濟(jì)用水(含生活用水)效率為eX=580m3/萬元，生態(tài)林草地灌溉用水效率為eY=3375m3/公頃。至2015年底全市人口規(guī)模為121.98萬，最低生活保障人均每年為5400元，維持居民基本生計總需水量約為3.82億m3(QX)。同年底，全市需灌溉基本生態(tài)林草地面積為10.92萬公頃，維持區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的基本生態(tài)需水量為3.69億m3(QY)。2015年張掖市經(jīng)濟(jì)與生活用水量為22.24億方，而生態(tài)林草灌溉水量僅為1.44億方，遠(yuǎn)未達(dá)到維持基本生態(tài)可持續(xù)的用水量。表明張掖市當(dāng)前實際用水量已接近可用水資源總量，且配水模式偏重經(jīng)濟(jì)用水而忽視生態(tài)用水，本地居民的幸福生活處于不可持續(xù)狀態(tài)。

考慮到張掖市既是我國經(jīng)濟(jì)相對落后地區(qū)，同時也是我國生態(tài)環(huán)境脆弱地區(qū)，發(fā)展經(jīng)濟(jì)與保護(hù)生態(tài)環(huán)境對當(dāng)?shù)鼐用窬哂型戎匾?，這里假設(shè)該區(qū)域居民對于綜合經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出和生態(tài)環(huán)境兩類水產(chǎn)品廣義消費(fèi)偏好相同，即區(qū)域居民大都認(rèn)為經(jīng)濟(jì)物品消費(fèi)與生態(tài)環(huán)境消費(fèi)對其幸福生活同等重要，則其幸福效用函數(shù)分別為：

(4)

(5)

其中，H表示區(qū)域居民幸福感，x，y分別表示水經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品即經(jīng)濟(jì)綜合產(chǎn)值和水生態(tài)產(chǎn)品即生態(tài)林草地面積，單位分別為萬元、公頃?；谏鲜鰯?shù)據(jù)和假設(shè)，運(yùn)用幸福導(dǎo)向的水資源優(yōu)化配置模型(式(3))，可求解該區(qū)域多年平均水資源總量約束下幸福導(dǎo)向的水資源“經(jīng)濟(jì)—生態(tài)”最優(yōu)配置解。求解模型見式(6)：

(6)

求解聯(lián)立方程組(6)得(3898951, 115147)，而居民幸福目標(biāo)下的水資源最優(yōu)配置解為(2261391580,388621125)，且顯然滿足約束條件?和?。根據(jù)模型求解結(jié)果，在當(dāng)前全市可用水資源總量和水利用效率約束下，能給張掖市居民帶來最大且持久幸福效用的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品和環(huán)境產(chǎn)品組合為綜合經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值為389.8951億元，生態(tài)林草地生態(tài)面積為11.5147萬公頃。經(jīng)計算，此時最佳水資源配置解為：用于社會經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的水資源約為22.61億方，用于生態(tài)環(huán)境建設(shè)的水資源約為3.89億方。

可見，當(dāng)前張掖市水資源管理中經(jīng)濟(jì)配水已接近當(dāng)?shù)鼐用裥腋Ｗ畲蠡繕?biāo)下的最優(yōu)配置，其差值為0.37億方；但生態(tài)配水與最優(yōu)配置還有相當(dāng)大的差距，其差值達(dá)2.45億方。此時，經(jīng)濟(jì)用水邊際幸福效用已經(jīng)比較低，而生態(tài)環(huán)境用水邊際效用仍比較高，增加單方生態(tài)用水產(chǎn)生的邊際幸福效用要遠(yuǎn)大于增加單方經(jīng)濟(jì)用水產(chǎn)生的邊際居民幸福，兩者還未達(dá)到邊際用水幸福效用均衡。因此，為實現(xiàn)當(dāng)?shù)鼐用裥腋Ｗ畲蠡?，在現(xiàn)有水資源約束條件下，重點應(yīng)是大幅提高生態(tài)環(huán)境用水量(直至邊際生態(tài)用水幸福效用與邊際經(jīng)濟(jì)用水幸福效用相等)，擴(kuò)大生態(tài)林草覆被率，從而進(jìn)一步改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境；在經(jīng)濟(jì)用水方面則應(yīng)著重改善經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，提高單方經(jīng)濟(jì)用水效率與效益。此外，考慮到張掖市生態(tài)環(huán)境對整個黑河流域乃至全國外部生態(tài)效應(yīng)及其更大需要，則應(yīng)當(dāng)通過虛擬水貿(mào)易、生態(tài)補(bǔ)償、財政轉(zhuǎn)移支付等公共政策外部支持手段來減少當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)需水，進(jìn)一步增加當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境用水，改善當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。

(二) 結(jié)果解釋

目前，張掖市仍屬我國經(jīng)濟(jì)相對落后的地區(qū)，2015年張掖市全市人均GDP為30704元，城鄉(xiāng)居民人均可支配收入為14562元，分別低于全國平均水平的49351元與21966元。這表明張掖市在可用水資源總量有限與經(jīng)濟(jì)用水難以大幅增加的情況下，必須著重通過市場、工程技術(shù)等多種手段提高現(xiàn)有經(jīng)濟(jì)用水效率與效益，或通過生態(tài)補(bǔ)償、財政轉(zhuǎn)移支付等域外經(jīng)濟(jì)支持來提高區(qū)域人民的經(jīng)濟(jì)福祉水平。與此同時，需要看到受干旱氣候和人為因素的影響，張掖市也是生態(tài)環(huán)境十分脆弱的地區(qū)。目前張掖市土地荒漠化面達(dá)66.2萬公頃，占全市土地總面積的15%；水土流失面積273.6萬公頃，占全市土地總面積的62%，兩者正嚴(yán)重威脅著當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活。這表明，張掖市生態(tài)環(huán)境建設(shè)任重道遠(yuǎn)，需要通過增加生態(tài)用水供給、提高水的循環(huán)利用效率等工程技術(shù)手段以及生態(tài)補(bǔ)償激勵等公共管理政策措施持續(xù)改善生態(tài)環(huán)境，以保證張掖地區(qū)和黑河流域的經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展。綜上所述，當(dāng)前黑河流域的水資源配置與利用還遠(yuǎn)未達(dá)到居民幸福目標(biāo)下的發(fā)展經(jīng)濟(jì)和改善生態(tài)的最優(yōu)狀態(tài)，需要通過價格機(jī)制、市場機(jī)制、政策機(jī)制、發(fā)展價值理念轉(zhuǎn)型等予以積極、適度的調(diào)整，并集成運(yùn)用財政、市場、技術(shù)、發(fā)展觀轉(zhuǎn)變等多種手段來協(xié)同處理經(jīng)濟(jì)發(fā)展用水與生態(tài)環(huán)境用水均衡的矛盾，以實現(xiàn)區(qū)域居民可持續(xù)的幸福生活。

結(jié)合幸福指數(shù)6大影響因子圈原理[18]，在深入分析水資源開發(fā)利用及其管理與居民幸福關(guān)系的基礎(chǔ)上，本研究課題組設(shè)計了居民水幸福指數(shù)問卷，*水幸福指數(shù)涉及影響居民幸福感與水資源及其管理相關(guān)的多個方面及其滿意度，包括健康因子、生態(tài)環(huán)境等6大因子；問卷在測度居民水幸福感時，采用自陳量表的形式，將水幸福感指數(shù)分為5個等級，從非常不幸福到非常幸福分別賦值1-5。并于2015年對張掖市居民水幸福感狀況進(jìn)行了實地問卷調(diào)查。調(diào)查統(tǒng)計分析與研究結(jié)果表明，當(dāng)前張掖市水幸福指數(shù)偏低，5縣區(qū)居民水幸福指數(shù)平均僅為2.35，為較不幸福狀態(tài)；其中生態(tài)環(huán)境因子滿意度平均為2.68，為較不滿意狀態(tài)，且對居民水幸福指數(shù)影響十分顯著[20]。這說明，在有限的水資源約束條件下，張掖市當(dāng)前水資源開發(fā)利用模式并沒有通過發(fā)展經(jīng)濟(jì)與生態(tài)建設(shè)更好地增進(jìn)當(dāng)?shù)鼐用竦男腋！？梢?，從居民幸福最大化這一區(qū)域發(fā)展終極目標(biāo)看，本文所提出的模型對解決張掖市的生態(tài)—經(jīng)濟(jì)最佳配水模式的模擬結(jié)果具很強(qiáng)的合理性并可推廣到其他區(qū)域的水資源配置與管理。

四、 結(jié)論與建議

在現(xiàn)代人地關(guān)系中，人是引起人地關(guān)系沖突的主體和矛盾的主要方面。水生態(tài)問題在相當(dāng)程度上是人生態(tài)與社會生態(tài)問題。管水首要的是要管人，管人的價值導(dǎo)向及其指引下的行為。從哲學(xué)目的論看，幸福是人類一切行為的終極價值取向，公共資源管理的終極目的是最大多數(shù)人的幸福。以人的幸福而非經(jīng)濟(jì)為導(dǎo)向的水資源管理是實現(xiàn)人類現(xiàn)在與未來、生產(chǎn)與生活、經(jīng)濟(jì)與生態(tài)等多個方面取得協(xié)調(diào)的根本性指導(dǎo)原則。本文將幸福目標(biāo)引入到水資源管理研究中，建立了水資源管理的新理念，并把虛擬水貿(mào)易、財政轉(zhuǎn)移支付等現(xiàn)代市場經(jīng)濟(jì)、公共政策手段作為“支持體”融入其中，從而構(gòu)建了幸福導(dǎo)向的水資源均衡管理理論模式。該理論模式可以推廣運(yùn)用到不同區(qū)域的水資源管理，并為進(jìn)一步生成面向幸福的水資源管理優(yōu)化策略提供重要理論基礎(chǔ)。

研究將居民幸福作為衡量水資源配置效率的最高標(biāo)準(zhǔn)，不僅符合人類經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的普遍價值追求，而且為以往水資源配置多項并置子目標(biāo)的統(tǒng)一進(jìn)而定量求取最優(yōu)解提供了一種新思路，也為其他公共資源管理領(lǐng)域中多目標(biāo)沖突問題的解決提供一種借鑒。當(dāng)前國際盛行的綜合采納人文、工程技術(shù)與社會資本要素手段于一區(qū)域的水資源集成管理，其終極價值目標(biāo)仍是區(qū)域居民的最大幸福，否則就難以解決水資源利用的多目標(biāo)沖突并最終導(dǎo)致水資源配置的短期行為傾向。*根據(jù)集成水資源管理的定義及原則，集成水資源管理試圖運(yùn)用系統(tǒng)與整體性思維通過對水資源管理的多目標(biāo)融合、多主體參與、多對象共管、手段綜合應(yīng)用的途徑，以實現(xiàn)人類福祉的最大化 [21]。本文基于消費(fèi)者均衡原理及方法，用幸福而不是經(jīng)濟(jì)效益來定義水消費(fèi)者收益，構(gòu)建了幸福價值向度下 “經(jīng)濟(jì)”與 “生態(tài)”用水配置均衡模型，從而在居民幸福的統(tǒng)一目標(biāo)下為多目標(biāo)沖突的水資源配置提供了一套最優(yōu)化求解的理論與模型方法。

模型分析表明，幸福最大化目標(biāo)下的區(qū)域水資源配置方案一方面受區(qū)域居民人口規(guī)模與消費(fèi)傾向、生態(tài)需水及水資源利用水平等主客觀因素的內(nèi)在制約；另一方面，由于居民消費(fèi)認(rèn)知的有限理性，可能會導(dǎo)致配水方案偏離保障區(qū)域居民基本生存的最低生產(chǎn)需水或維持環(huán)境可持續(xù)的最低生態(tài)需水。由于人們對當(dāng)期幸福更加敏感，從而導(dǎo)致短期行為傾向的出現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)落后區(qū)域在水資源稀缺性約束條件下的行為選擇會更加偏向于增加經(jīng)濟(jì)用水而忽視對長期幸福更加有意義的生態(tài)用水的配置。在此種情況下，除了需要對水資源配置方案進(jìn)行硬性調(diào)整以滿足最低生態(tài)用水外，在有限水資源總量確實無法兼顧最低經(jīng)濟(jì)用水和生態(tài)用水及用水效率短期難以顯著提高的情況下，必須通過跨流域調(diào)水與借助于虛擬水跨區(qū)貿(mào)易乃至進(jìn)行生態(tài)移民、財政轉(zhuǎn)移支付等減少經(jīng)濟(jì)需水的公共政策手段加以解決。

由于幸福的主觀感受性，通過問卷調(diào)查來獲得區(qū)域居民水資源管理滿意度與幸福指數(shù)數(shù)值，進(jìn)而對區(qū)域水資源管理現(xiàn)狀進(jìn)行主觀維度評價與檢驗，這彌補(bǔ)了區(qū)域水資源管理中人的主觀感受指標(biāo)缺失的不足。基于問卷調(diào)查，本文運(yùn)用所構(gòu)建的模型對黑河流域張掖市水資源配置管理的實證分析表明，當(dāng)前實證區(qū)域?qū)嶋H用水量已逼近最大可用水資源量，且配水模式嚴(yán)重忽視生態(tài)用水，本地居民的幸福生活處于不可持續(xù)狀態(tài)。為實現(xiàn)當(dāng)?shù)鼐用褡畲笮腋?，今后在?yán)格限制經(jīng)濟(jì)用水的同時，應(yīng)將更多的水資源配置于生態(tài)用水以進(jìn)一步改善當(dāng)?shù)丨h(huán)境；與此同時，通過提高單方水經(jīng)濟(jì)效益、財政轉(zhuǎn)移支付、虛擬水貿(mào)易、生態(tài)補(bǔ)償?shù)葍?nèi)生性措施與外部支持進(jìn)一步改善當(dāng)?shù)鼐用竦慕?jīng)濟(jì)生活條件。

“幸福” 導(dǎo)向的水資源管理研究是對傳統(tǒng)“見物不見人”的水資源管理研究的價值理念的“人本”回歸，展示了水資源管理研究的新視野。本研究主要是對生態(tài)環(huán)境用水與人類社會經(jīng)濟(jì)用水兩大類用水幸福價值向度下的配置進(jìn)行了探討。那么，以居民幸福為導(dǎo)向，在實現(xiàn)有限水資源約束下，如何將水資源配置于各類經(jīng)濟(jì)用途并倒逼經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，如何實現(xiàn)生活用水與生產(chǎn)用水之間的配置均衡；考慮水體納污能力有限性，如何將有限的水環(huán)境容量配置不同人類社會經(jīng)濟(jì)活動的排污行為等，這些問題都有待于進(jìn)一步研究和解決。

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(責(zé)任編輯 畢開鳳)

Development and Empirical Research on the Theoretical Model of WaterResources Allocation Oriented to the Residents’ Happiness

PAN Hu-lin1, CHEN Hui-xiong2

(1.SchoolofPublicAdministration,ZhejiangUniversityofFinanceandEconomics,Hangzhou310018,China；2.SchoolofBusinessAdministration,ZhejiangUniversityofFinanceandEconomics,Hangzhou310018,China)

The multiple-objective consideration and the ultimate default of the water resource allocation is a pair of long-term complicated and profound contradiction in the community water resource management. The main reason of this contradiction is the lack of clear cognition of the ultimate value goal of the water resource management. The water resource allocation is treated on the level of the general management of resources and human behavior. The ultimate value goal of water resource management and the realization strategies are presented in this research. The model of water resources optimal allocation model orientated to the community residents’ happiness by expanding the theory of consumer equilibrium. Then, the mode and path of water resource allocation orientated to happiness is modeled and explored substantially. As the result, unifying the multiple goals of water resource management to the community resident’s happiness is the basic approach to the resolution of the multiple-goal conflicts of water resource management. This water resource allocation orientated to happiness may provide a new thought based on the sustainable-happiness development to get optimal solution for multiple-goal water allocation at present.

happiness-oriented; water resource management; optimal allocation; equilibrium theory

2016-10-25

國家自然科學(xué)基金項目“幸福導(dǎo)向的中國東西部流域水資源管理模式比較研究——以錢塘江與黑河為例”(41371526)

潘護(hù)林，男，講師，博士，主要從事生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)、人本經(jīng)濟(jì)學(xué)研究；陳惠雄，通訊作者，男，教授，博士生導(dǎo)師，博士，主要從事幸福經(jīng)濟(jì)學(xué)、人本經(jīng)濟(jì)學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)研究。

F062.2

A

1000-2154(2017)04-0080-08

10.14134/j.cnki.cn33-1336/f.2017.04.009

潘護(hù)林，陳惠雄.幸福導(dǎo)向的水資源配置理論模型與實證研究[J].商業(yè)經(jīng)濟(jì)與管理，2017(4)：80-88.