(遼寧省朝陽水文局，遼寧 朝陽 122000)

CGE模型在朝陽市水資源研究中的應(yīng)用探討

張雷

(遼寧省朝陽水文局，遼寧 朝陽 122000)

水資源是人們生活與生產(chǎn)實(shí)踐中最重要的資源之一，其涉及社會、經(jīng)濟(jì)、政治、文化和生態(tài)等方面。對區(qū)域水資源與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展間的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行分析，能夠幫助相關(guān)部門作出正確、合理的決策。本文主要對CGE模型在朝陽市水資源研究中的應(yīng)用進(jìn)行論述，同時針對CGE模型尚存的不足進(jìn)行分析，對CGE模型中的處理方法進(jìn)行總結(jié)，同時針對朝陽市基于CGE模型研究水資源過程中尚存的問題進(jìn)行概括，以此對朝陽市未來水資源研究的趨勢進(jìn)行展望。從朝陽市水資源研究中CGE模型的實(shí)際應(yīng)用情況來看，研究視角更加切合現(xiàn)實(shí)，問題處理過程更加精細(xì)化。盡管在朝陽市水資源研究中，CGE模型受人們對水資源的認(rèn)識和模型本身缺陷等因素影響，但相信隨著CGE模型的不斷廣泛應(yīng)用與發(fā)展，其在區(qū)域水資源研究中將會更加深化，不斷向標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化與完善化方向發(fā)展。

區(qū)域；水資源；朝陽市；CGE模型；應(yīng)用探討

隨著研究方法的不斷拓展與深化，在現(xiàn)階段的區(qū)域水資源研究中，從最初的宏觀經(jīng)濟(jì)模型已逐步發(fā)展到CGE模型。在此過程中，人們對區(qū)域生態(tài)環(huán)境及水資源的總體認(rèn)識也在不斷深化。在不同的研究方法中，由于CGE模型具有良好的數(shù)據(jù)模擬能力與靈活的問題處理能力。因此，其在目前的區(qū)域水資源研究中，得到廣泛應(yīng)用?；诖耍疚膶⒅匾赃|寧省朝陽市地區(qū)為例，對該區(qū)域水資源研究中CGE模型的應(yīng)用情況進(jìn)行分析與展望。

1 區(qū)域概況

朝陽市作為遼寧省及中國的糧食生產(chǎn)主產(chǎn)區(qū)和優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)加工基地，其在區(qū)域水資源保護(hù)與開發(fā)中具有較大潛力。由于朝陽市屬溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，且地處亞歐大陸東部區(qū)域。因此，該市四季分明、雨熱同期，多年平均降水量始終保持在450～580 mm左右。但是，該市降雨在時間和空間上分布嚴(yán)重不均，主要降雨集中于6-9月份，降雨量自東南向西北逐漸遞減。水資源短缺制約著朝陽市經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展。在新的形勢下，對于遼寧省朝陽市而言，要想大力保護(hù)和開發(fā)區(qū)域水資源，必須建立水權(quán)、提高區(qū)域水資源總體利用率，促進(jìn)遼寧省經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)、政治、文化“五位一體”全面協(xié)調(diào)、發(fā)展[1]。

2 CGE模型簡介

CGE模型又稱均衡模型，它是Computable General Equilibrium的英文縮寫。通過這一模型可對區(qū)域資源的實(shí)際需求及供給、市場資源占有量間的關(guān)系進(jìn)行合理描述，并在相關(guān)線性約束條件下，對線性方程組進(jìn)行求解，從而得到市場均衡條件下的區(qū)域資源總需求與供給之間的數(shù)量和價格[2]。從本質(zhì)上而言，CEG模型是基于經(jīng)濟(jì)學(xué)理論，對現(xiàn)實(shí)生活中的相關(guān)資源進(jìn)行合理調(diào)配的一種方法理論。該模型最早由挪威經(jīng)濟(jì)學(xué)家Johensan于20世紀(jì)60年代提出，該模型最初主要對經(jīng)濟(jì)問題進(jìn)行描述、分析。隨著不斷廣泛應(yīng)用，目前其已拓展到生態(tài)問題解決方面。與其它相關(guān)理論模型相比，該模型在區(qū)域水資源研究中的應(yīng)用優(yōu)勢主要是：(1)其可以科學(xué)分析區(qū)域大型水利工程對社會、經(jīng)濟(jì)及文化、政治的影響；(2)可以對線性約束條件下的區(qū)域水資源短缺問題及資源調(diào)控、配置等最優(yōu)決策問題進(jìn)行優(yōu)化處理；(3)對于水資源短缺地區(qū)而言，該模型可對區(qū)域相關(guān)經(jīng)濟(jì)、社會政策進(jìn)行合理模擬和預(yù)測。

3 CGE模型在朝陽市水資源研究中的應(yīng)用分析

基于上述優(yōu)勢，在對朝陽市水資源問題進(jìn)行研究時，首要任務(wù)就是將該區(qū)域的水資源納入CGE模型中。

3.1 朝陽市水資源研究中將水資源作為該區(qū)域生產(chǎn)或消費(fèi)的約束條件

(1)在對朝陽市的水資源進(jìn)行研究時，由于技術(shù)不成熟及數(shù)據(jù)不可得。因此，只能將該研究區(qū)的水資源作為CGE模型中的生產(chǎn)或消費(fèi)的約束性條件。在模型分析過程中，首先由于數(shù)據(jù)的可得性因素限制，無法對朝陽市的水價進(jìn)行合理計算。因此，CGE模型只能對該研究區(qū)的實(shí)際供水量變化情況進(jìn)行推算，從而對朝陽市的邊際水價進(jìn)行間接調(diào)控[3]。

(2)在本研究中，為了進(jìn)一步嘗試對區(qū)域水資源生產(chǎn)部門的利潤方程進(jìn)行修正，從而在CGE模型中納入朝陽市水資源相關(guān)數(shù)據(jù)資料。研究中發(fā)現(xiàn)，CGE模型的方程和關(guān)鍵變量與朝陽市水資源相關(guān)因素并無直接關(guān)聯(lián)性，其只是通過宏觀傳導(dǎo)機(jī)制，對水價調(diào)整所引發(fā)的研究區(qū)水資源生產(chǎn)管理部門的收入變化進(jìn)行分析，以此描述水資源生產(chǎn)部門的消費(fèi)和儲蓄及總投資變化情況等。

(3)本研究通過構(gòu)建雙區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長的水資源增長需求CGE模型，將遼寧省朝陽市劃分為受水區(qū)和其它區(qū)域。由于水資源是特殊商品，因此在雙區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長的水資源增長需求CGE模型中，將區(qū)域水資源視為中間要素納入其中。研究發(fā)現(xiàn)，在此模型中水資源與其它邊緣商品要素不同，其并非通過市場調(diào)控對區(qū)域水資源生產(chǎn)曲線的閉合趨勢進(jìn)行描述，而是基于水資源生產(chǎn)部門直接用水系數(shù)與研究區(qū)水資源生產(chǎn)過程進(jìn)行銜接[4]。因此，在此模型中，該模型的線性約束條件為區(qū)域水資源。

3.2 朝陽市水資源研究中將水資源作為該區(qū)域的生產(chǎn)要素

水資源是一種特殊的生產(chǎn)要素，因此在水資源研究中，可將其直接視為朝陽市重要的生產(chǎn)要素之一，并將其納入?yún)^(qū)域水資源生產(chǎn)函數(shù)中，該函數(shù)基本形式如下：

yj=fj(Lj，Kj，Tj)=AjKjβ1，jLjβ2，jTj1-β1，j-β2，j(j=a，b)

式中：j為朝陽市水資源生產(chǎn)部門；β1,j與β2,j為朝陽市水資源生產(chǎn)第j部門資本和勞動的份額參數(shù)；Aj為朝陽市水資源生產(chǎn)第j部門全要素生產(chǎn)率；Lj、Kj和Tj為朝陽市水資源生產(chǎn)第j部門分別使用的勞動要素及資本要素和水資源要素。

基于上述模型，本研究重點(diǎn)將水資源要素納入朝陽市水資源生產(chǎn)函數(shù)模型中，并假設(shè)在該研究區(qū)水資源生產(chǎn)中，主要基于資本要素及勞動要素和水資源要素進(jìn)行生產(chǎn)，從而構(gòu)建我國遼寧省朝陽市水資源社會核算矩陣(見圖1)， 在矩陣模型圖中，為了提升模型分析精度，需結(jié)合朝陽市水資源的實(shí)際使用類型和特點(diǎn)，對部門水資源生產(chǎn)要素進(jìn)行合理細(xì)分，以此引入水資源供需模塊，分析研究區(qū)水資源與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)、社會發(fā)展間的相互關(guān)聯(lián)與影響。

圖1 遼寧省朝陽市水資源社會核算矩陣圖

3.3 朝陽市水資源研究中將水資源作為該區(qū)域的中間投入品

在本研究中，主要將區(qū)域水資源作為中間投入品納入CGE模型中，并基于福利經(jīng)濟(jì)學(xué)的視角，對朝陽市的水價進(jìn)行合理計算。研究假設(shè)朝陽市水資源生產(chǎn)部門每生產(chǎn)一單位的社會商品，需消耗一定比例的水資源。在此過程中，生產(chǎn)者還需向相關(guān)部門上繳一定數(shù)量的污水排放費(fèi)用[5]。所以，基于這一模型分析思路，本研究著重觀察了朝陽市各項社會、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)指標(biāo)在不同水價下的具體變化，從而揭示了市場在該研究區(qū)水資源調(diào)配過程中產(chǎn)生的相關(guān)影響。但是，該模型尚未考慮技術(shù)條件下朝陽市水價提高對水資源生產(chǎn)及水資源調(diào)配所造成的相關(guān)影響。事實(shí)上，隨著遼寧省節(jié)水政策的實(shí)施及水資源宏觀調(diào)控戰(zhàn)略的推行，在工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)及農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)不斷進(jìn)步的背景下，有助于該研究區(qū)節(jié)約和保護(hù)水資源，從而推動研究區(qū)水資源價格波動及資源配置。

3.4 基于CGE模型對朝陽市水資源進(jìn)行綜合處理

隨著我國水資源研究數(shù)據(jù)資料不斷豐富，CGE模型對區(qū)域水資源生產(chǎn)部門及耗水量較大的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門的劃分越來越細(xì)。所以，在對朝陽市水資源進(jìn)行模型研究時，該模型包含了諸多水資源類型和水資源問題處理方法，該類模型研究的生產(chǎn)函數(shù)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 遼寧省朝陽市水資源生產(chǎn)函數(shù)結(jié)構(gòu)圖

如圖2所示，在該模型中將朝陽市的水資源劃分為n類商品要素，并將其當(dāng)作地下水和地表水等一般商品，作為中間投入品納入上述區(qū)域水資源生產(chǎn)函數(shù)中[6]。通過方程分析研究區(qū)降雨量減少與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門社會生產(chǎn)率下降之間的關(guān)系，以此為區(qū)域水資源宏觀調(diào)配決策提供重要指導(dǎo)。

4 CGE模型存在不足與應(yīng)用前景展望

4.1 存在不足

通過上述分析知，CGE模型在朝陽市水資源研究中發(fā)揮了重要作用，但其依然存在不足之處：(1)在模型分析中，需要研究區(qū)大量的數(shù)據(jù)資料。因此，為了降低數(shù)據(jù)對模型分析的影響，大多數(shù)CGE模型都基于單一年度的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)對研究區(qū)的水資源情況進(jìn)行分析和描述，由此導(dǎo)致CGE模型分析中的準(zhǔn)確度受到影響。(2)該模型在分析過程中，主要采用遞推動態(tài)法進(jìn)行問題分析與處理。盡管其在短期內(nèi)對于朝陽市水資源的研究發(fā)揮過重大作用[6]。但是，對于長期研究工作而言，受技術(shù)進(jìn)步及水資源和勞動、資金等相關(guān)要素的變動影響，導(dǎo)致在缺少真實(shí)數(shù)據(jù)資料的情況下，采用任何推算方法進(jìn)行研究，結(jié)果都可能存在較大誤差。(3)由于數(shù)據(jù)統(tǒng)計口徑不統(tǒng)一。因此，采用不同分析方法進(jìn)行研究，可能導(dǎo)致不同研究結(jié)果產(chǎn)生。

總之，基于CGE模型對朝陽市水資源進(jìn)行研究時，如何在此模型中納入水資源要素，尚無可靠與成熟的經(jīng)驗；另外，當(dāng)前我國遼寧省朝陽市的水資源定價機(jī)制不完善，再加上水資源在大多數(shù)情形之下并不完全具有商品屬性。因此，水資源的價值均衡難以實(shí)現(xiàn)，從而影響了該研究區(qū)水資源的宏觀調(diào)控與配置[7]。除此之外，CGE模型在對朝陽市的水資源進(jìn)行研究時，缺乏對市場失靈及不完全市場、市場不確定性因素進(jìn)行系統(tǒng)、全面考慮，因此最終研究結(jié)果可能存在偏差。

4.2 應(yīng)用前景分析

由于早期的水資源研究主要集中于水價改革及水資源調(diào)控等領(lǐng)域，且這一時期的水資源研究模型都是靜態(tài)的分析模型。盡管其存在一定的缺陷，但經(jīng)過幾十年的不斷發(fā)展與應(yīng)用，到目前為止，CGE模型在水資源生產(chǎn)函數(shù)形式及水資源研究范圍、結(jié)構(gòu)層次等方面都有所改進(jìn)，且隨著全球水資源短缺問題的日益加劇，CGE模型已開始與其它經(jīng)濟(jì)學(xué)模型相結(jié)合，對區(qū)域水資源供給效益進(jìn)行評估[8]。因此，按照這一研究趨勢不斷發(fā)展，今后CGE模型在區(qū)域水資源研究中必將會與水資源生產(chǎn)費(fèi)用、技術(shù)進(jìn)步和市場失靈以及不完全市場等因素相結(jié)合，而且模型結(jié)構(gòu)也會更加簡單化與貼合實(shí)際，從而使區(qū)域水資源定量分析與評估成為現(xiàn)實(shí)。

5 結(jié)語

研究發(fā)現(xiàn)，區(qū)域水資源模型分析的最主要因素包括綜合處理過程、中間投入要素及線性約束條件。從朝陽市水資源研究中CGE模型的實(shí)際應(yīng)用情況來看，研究視角更加切合現(xiàn)實(shí)，問題處理過程更加精細(xì)化。盡管在朝陽市水資源研究中，CGE模型受人們對水資源的認(rèn)識和模型本身缺陷等因素影響，但相信隨著CGE模型的不斷廣泛應(yīng)用與發(fā)展，其在區(qū)域水資源研究中將會更加深化，而且研究、分析過程將會朝著標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化與完善化方向發(fā)展。

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TV213.4

B

1004-1184(2017)06-0199-02

2017-05-02

張雷(1990-)，男，遼寧朝陽人，助理工程師，主要從事水文水質(zhì)化驗分析工作。