崔 琦，賀 玲，彭 橋，陳 浩

（北京師范大學(xué) 城市綠色發(fā)展科技戰(zhàn)略研究北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100875）

一、引言

京津冀地區(qū)既是水資源短缺區(qū)域，同時(shí)也是我國(guó)水資源環(huán)境嚴(yán)重超載地區(qū)之一。水資源浪費(fèi)和水污染嚴(yán)重的問(wèn)題制約了京津冀地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與生態(tài)文明建設(shè)。過(guò)去幾十年，京津冀地區(qū)水資源供需缺口不斷加劇，供水成本不斷升高，使得開源供水帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)已經(jīng)無(wú)法抵消水資源低效利用和水環(huán)境污染所造成的破壞[1]。利用市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)杠桿調(diào)控水資源使用、減少污水排放是水資源管理的有效手段[2-3]。合理的水資源價(jià)格體系能夠形成正確的價(jià)格信號(hào)，引導(dǎo)經(jīng)濟(jì)主體的用水行為，從而促進(jìn)水資源節(jié)約與合理利用。京津冀地區(qū)作為一個(gè)完整的水生態(tài)區(qū)，當(dāng)前的水資源政策缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃和區(qū)域協(xié)調(diào)管理[4]，有必要從京津冀地區(qū)整體出發(fā)探究合理的水價(jià)政策。同時(shí)，解決京津冀地區(qū)水資源短缺和水污染嚴(yán)重的問(wèn)題，還需要考慮產(chǎn)業(yè)部門關(guān)聯(lián)性和用水特征，對(duì)不同行業(yè)實(shí)施差異化的水價(jià)政策，以促使其合理利用現(xiàn)有的水資源[5-6]。

當(dāng)前關(guān)于水價(jià)政策影響評(píng)估的研究較豐富[6-10]，所關(guān)注的問(wèn)題可以歸納為以下四類：（1）水價(jià)政策對(duì)水資源使用的影響[11-19]。多數(shù)學(xué)者研究表明，提高水價(jià)將有助于地區(qū)節(jié)約水資源，緩解水資源的供需缺口。（2）水價(jià)政策對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的影響[20-21]。Aidam[21]和王韜等[22]考慮了水價(jià)上漲對(duì)物價(jià)水平、就業(yè)等經(jīng)濟(jì)變量的影響，卻未系統(tǒng)分析水價(jià)變動(dòng)對(duì)不同行業(yè)產(chǎn)出和水資源消耗的影響。（3）差異化水價(jià)政策的經(jīng)濟(jì)和資源影響[22-25]。時(shí)間等[25]針對(duì)全國(guó)高耗水工業(yè)，分析了制定差異化水價(jià)政策對(duì)水資源利用和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的影響，為本文設(shè)定行業(yè)差異化的水價(jià)政策情景提供了有益借鑒。（4）特定區(qū)域水價(jià)政策的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效應(yīng)[26-28]。例如，鄧群等[27]基于可計(jì)算一般均衡（CGE）模型分析了北京市水價(jià)提高的環(huán)境與經(jīng)濟(jì)影響。以往研究尚未從京津冀地區(qū)整體出發(fā)，分析該地區(qū)不同行業(yè)實(shí)施差異化水價(jià)政策的環(huán)境與經(jīng)濟(jì)影響。

通過(guò)對(duì)現(xiàn)有研究的梳理，水價(jià)政策在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)的傳導(dǎo)、作用機(jī)制主要包括三個(gè)渠道。首先，提高某一產(chǎn)業(yè)部門的用水價(jià)格將增加該部門的生產(chǎn)成本，沿產(chǎn)業(yè)鏈的投入產(chǎn)出關(guān)系，水價(jià)升高的影響將傳導(dǎo)至其他產(chǎn)業(yè)部門，生產(chǎn)成本的提高將導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)部門的產(chǎn)出損失，給宏觀經(jīng)濟(jì)帶來(lái)負(fù)面的沖擊。其次，水資源價(jià)格和產(chǎn)業(yè)部門生產(chǎn)成本的提高將使消費(fèi)者價(jià)格指數(shù)升高，導(dǎo)致勞動(dòng)力真實(shí)工資的下降，在短期內(nèi)將導(dǎo)致失業(yè)增長(zhǎng)，也將給宏觀經(jīng)濟(jì)帶來(lái)負(fù)面沖擊。通過(guò)以上兩個(gè)影響渠道，水資源價(jià)格的提高將造成產(chǎn)業(yè)部門生產(chǎn)成本升高、產(chǎn)出下降、就業(yè)減少，最終導(dǎo)致宏觀經(jīng)濟(jì)的損失。但與此同時(shí)，水資源價(jià)格的提高將推動(dòng)產(chǎn)業(yè)部門更加集約化地使用水資源，減少用水行業(yè)對(duì)水資源的消耗，同時(shí)減少?gòu)U水排放量，從而改善水環(huán)境。在已有研究的基礎(chǔ)上，本文將在分析京津冀地區(qū)差異化水價(jià)政策的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境影響時(shí)，揭示差異化水價(jià)政策在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)的傳導(dǎo)、作用機(jī)制。

當(dāng)前文獻(xiàn)采用了計(jì)量經(jīng)濟(jì)模型、投入產(chǎn)出模型、局部均衡模型以及一般均衡模型等方法研究水價(jià)政策變化的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境影響。與其他研究方法相比，CGE 模型在分析水價(jià)政策影響時(shí)具有以下優(yōu)勢(shì)：（1）能夠有效測(cè)度水價(jià)政策的傳導(dǎo)、作用機(jī)理，即可以捕捉水價(jià)政策對(duì)產(chǎn)業(yè)部門、居民、政府、投資者等經(jīng)濟(jì)主體的影響及反饋過(guò)程。（2）通過(guò)刻畫水資源的供需平衡，實(shí)現(xiàn)水價(jià)變動(dòng)并作用于水資源的供給、需求部門，供需主體的相互作用最終決定水資源的消耗量。（3）能夠刻畫水價(jià)變化如何影響勞動(dòng)力、資本等生產(chǎn)要素的價(jià)格，從而作用于生產(chǎn)部門和宏觀經(jīng)濟(jì)。此外，CGE 模型具有更加詳細(xì)的產(chǎn)業(yè)部門、產(chǎn)品、生產(chǎn)要素的分類，能夠用于分析對(duì)不同行業(yè)實(shí)施差異化水價(jià)政策的影響。

因此，在已有研究的基礎(chǔ)上，本文基于ORANIG 模型構(gòu)建京津冀地區(qū)CGE 模型，針對(duì)不同行業(yè)設(shè)置差異化的水價(jià)政策情景，模擬分析差異化的水價(jià)政策對(duì)京津冀地區(qū)產(chǎn)業(yè)部門水資源消耗、廢水排放、產(chǎn)出水平以及宏觀經(jīng)濟(jì)的影響，探索京津冀地區(qū)可持續(xù)發(fā)展過(guò)程中水價(jià)政策的優(yōu)化方式，為促進(jìn)京津冀水資源節(jié)約與水污染治理提供政策建議。

二、ORANI-G 模型設(shè)定和數(shù)據(jù)來(lái)源

（一）ORANI-G 模型

基于ORANI-G 模型，本文將構(gòu)建京津冀地區(qū)的單區(qū)域CGE 模型。ORANI-G 模型為澳大利亞維多利亞大學(xué)COPs 中心開發(fā)的多部門CGE 模型。與大多數(shù)CGE 模型類似，ORANI-G 模型建立在新古典經(jīng)濟(jì)學(xué)理論的基礎(chǔ)上，屬于比較靜態(tài)分析的范疇。ORANI-G 模型包括詳細(xì)的產(chǎn)業(yè)部門分類、多種初始要素投入、豐富的經(jīng)濟(jì)主體（生產(chǎn)、投資、居民、政府、國(guó)外、庫(kù)存），并且區(qū)分了本地和進(jìn)口兩種不同的投入品來(lái)源。這些細(xì)節(jié)刻畫使得ORANI-G 模型的規(guī)模較大，需要較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)運(yùn)算量，也使得該模型能夠盡量細(xì)致地刻畫經(jīng)濟(jì)現(xiàn)實(shí)，可被用于模擬資源環(huán)境政策變化對(duì)資源環(huán)境、產(chǎn)業(yè)活動(dòng)和宏觀經(jīng)濟(jì)的影響[29-30]。

基于經(jīng)濟(jì)學(xué)理論，ORANI-G 模型對(duì)每個(gè)經(jīng)濟(jì)主體都構(gòu)建了行為機(jī)制方程。對(duì)于生產(chǎn)主體，采用多層嵌套的生產(chǎn)函數(shù)來(lái)刻畫生產(chǎn)者的成本最小化行為，決定了生產(chǎn)者對(duì)中間投入品、初始要素投入的選擇。對(duì)于投資主體，投資的預(yù)期回報(bào)率決定投資者對(duì)投資品的需求以及各行業(yè)投資的變動(dòng)。對(duì)于居民部門，利用Klein-Rubin 效用函數(shù)刻畫居民效用最大化行為，以確定居民消費(fèi)品的選擇如何隨收入、價(jià)格變化而改變。對(duì)于政府部門，通常假設(shè)政府支出與居民消費(fèi)支出按照同比例變動(dòng)以簡(jiǎn)化分析。在商品的國(guó)際貿(mào)易方面，ORANI-G 模型采用了小國(guó)假設(shè)，即中國(guó)商品的進(jìn)出口不會(huì)改變國(guó)際市場(chǎng)價(jià)格。在市場(chǎng)均衡中，通過(guò)產(chǎn)品、要素價(jià)格的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)所有產(chǎn)品市場(chǎng)、初始要素市場(chǎng)的出清，從而達(dá)到一般均衡狀態(tài)。

ORANI-G 模型早期主要被用于構(gòu)建國(guó)家多部門CGE 模型，也有部分研究基于ORANI-G 模型的理論框架，開發(fā)了單省或者單區(qū)域的多部門CGE 模型，如鄧群等[27]、Xia et al.[31]、Dixon et al.[32]。與傳統(tǒng)的國(guó)家CGE 模型相比，單省或單區(qū)域CGE 模型在生產(chǎn)、消費(fèi)、投資、出口、政府、庫(kù)存、市場(chǎng)均衡等方面具有相同的理論機(jī)制和相近的方程形式。不同的是，單省或單區(qū)域CGE 模型的商品進(jìn)口除了包含從國(guó)外進(jìn)口的商品外，還包括從國(guó)內(nèi)其他地區(qū)調(diào)入的商品；商品出口除了包含出口到國(guó)外的商品外，還包括調(diào)出到國(guó)內(nèi)其他地區(qū)的商品。基于此，本文引入了京津冀地區(qū)與國(guó)外、國(guó)內(nèi)其他地區(qū)之間的商品進(jìn)口、出口，從而將ORANI-G 模型由國(guó)家CGE 模型擴(kuò)展為單區(qū)域CGE 模型，并采用京津冀地區(qū)的投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)構(gòu)建了京津冀地區(qū)CGE 模型。由于本文主要考察水價(jià)政策的環(huán)境效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，二者都與產(chǎn)業(yè)部門的生產(chǎn)行為密切相關(guān)，因此，本文將主要介紹ORANI-G 模型生產(chǎn)者行為以及水資源消耗和水污染排放的數(shù)學(xué)表達(dá)式①。

1.生產(chǎn)者行為。在ORANI-G 模型中，生產(chǎn)者將使用中間投入品和初始生產(chǎn)要素來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)。在投入方面，采用多層嵌套的CES 函數(shù)刻畫生產(chǎn)過(guò)程。各嵌套為獨(dú)立的生產(chǎn)過(guò)程，這里隱含著一個(gè)假設(shè)：各嵌套中投入品的最優(yōu)組合與其他嵌套的價(jià)格并不直接相關(guān)。例如，初始要素的嵌套中生產(chǎn)要素（勞動(dòng)力、土地和資本）的價(jià)格與中間投入品嵌套的價(jià)格不直接相關(guān)。在產(chǎn)出方面，生產(chǎn)者的產(chǎn)出品具有本地和出口兩種不同的用途，采用常轉(zhuǎn)換彈性函數(shù)（CET）進(jìn)行刻畫。

圖1 所示為ORANI-G 模型生產(chǎn)模塊的投入產(chǎn)出結(jié)構(gòu)。這里將主要介紹ORANI-G 模型對(duì)中間投入品的假設(shè)。首先，企業(yè)根據(jù)Leontief 生產(chǎn)函數(shù)決定其每種中間投入品以及生產(chǎn)要素的投入總量。在下一層嵌套中，根據(jù)CES 生產(chǎn)函數(shù)決定勞動(dòng)、資本、土地等要素的使用量，如式（1）～（2）所示。同時(shí)，對(duì)每一種中間投入品采用Armington 假設(shè)，即進(jìn)口產(chǎn)品是對(duì)國(guó)內(nèi)或本地區(qū)供給的不完全替代品[33-34]。企業(yè)選擇中間投入品時(shí)，在成本最小化約束下選擇不同來(lái)源的中間投入品組合，從而決定由本地、進(jìn)口產(chǎn)品合成的中間投入品使用量，如式（3）所示。

式（1）～（3）中，Xij為部門j 的第i 種中間品投入量，Pi為中間品投入價(jià)格為勞動(dòng)投入的工資率，為勞動(dòng)投入為資本投入的租金率為資本投入，Xj為部門j 的總產(chǎn)出（總投入），Aj為總投入的技術(shù)效率，Aij為中間投入的技術(shù)效率，AjF為要素投入的技術(shù)效率，CES 為常數(shù)替代彈性函數(shù)為s來(lái)源（本地、進(jìn)口）的中間投入品為s 來(lái)源中間投入的技術(shù)效率。在給定產(chǎn)出Xj的情況下，選擇要素投入Xij。

CES 生產(chǎn)函數(shù)約束下的成本最小化問(wèn)題的線性化方程為：

式（4）中，小寫字母為對(duì)應(yīng)大寫字母變量的百分比變化，如xij是部門j 的第i 種中間品投入量的百分比變化。公式（4）是ORANI-G 模型的CES 函數(shù)線性化方程。根據(jù)該公式，當(dāng)投入品或生產(chǎn)要素價(jià)格升高時(shí)，成本最小化的生產(chǎn)者選擇更多使用其他投入品。

對(duì)于水的生產(chǎn)與供應(yīng)業(yè)，同樣可以采用ORANI-G 模型中生產(chǎn)部門投入產(chǎn)出的結(jié)構(gòu)進(jìn)行刻畫。本文將水資源作為中間投入品納入生產(chǎn)過(guò)程中，即水資源是水的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)的產(chǎn)出品，也是所有產(chǎn)業(yè)部門的中間投入品[35-37]。

圖1 ORANI-G 模型生產(chǎn)部門投入產(chǎn)出關(guān)系

2.水資源消耗與水污染排放方程。為了簡(jiǎn)化分析，本研究假設(shè)部門產(chǎn)出與其水資源使用、廢水排放之間是Leontief 的關(guān)系，即部門產(chǎn)出與水資源消耗、廢水排放保持固定比例。部門水資源消耗量QWi是部門水資源消耗強(qiáng)度WIi（即單位產(chǎn)出的用水量）與部門產(chǎn)出X1TOTi的乘積，同時(shí)廢水排放量QPi是廢水排放強(qiáng)度WPIi和部門產(chǎn)出X1TOTi的乘積。部門水資源消耗量和廢水排放量的方程分別為式（5）、式（6）。

（二）數(shù)據(jù)來(lái)源

ORANI-G 模型以投入產(chǎn)出表為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)②，本文使用2012 年北京、天津、河北三個(gè)地區(qū)42 部門投入產(chǎn)出表，以及2012 年中國(guó)多區(qū)域投入產(chǎn)出表[38]構(gòu)建了模型的數(shù)據(jù)庫(kù)。為了構(gòu)建京津冀地區(qū)CGE 模型，首先需要構(gòu)建京津冀地區(qū)投入產(chǎn)出表。具體來(lái)說(shuō)，將北京、河北、天津三個(gè)地區(qū)投入產(chǎn)出表按照產(chǎn)業(yè)部門進(jìn)行加總，得到京津冀地區(qū)42 部門投入產(chǎn)出表。值得注意的是，各地區(qū)的投入產(chǎn)出表包含與其他省份的產(chǎn)品調(diào)入、調(diào)出數(shù)據(jù)，可以利用2012 年全國(guó)多區(qū)域投入產(chǎn)出，扣除京津冀兩兩地區(qū)之間的產(chǎn)品調(diào)入與調(diào)出，只保留京津冀地區(qū)與其他地區(qū)的調(diào)入與調(diào)出。為了便于分析，根據(jù)產(chǎn)業(yè)部門的水資源消耗特征將42 個(gè)產(chǎn)業(yè)部門合并為19 個(gè)，包括：農(nóng)業(yè)、煤炭采選業(yè)、油氣采選業(yè)、金屬礦采業(yè)、食品煙草業(yè)、紡織業(yè)、輕工業(yè)、造紙業(yè)、化工業(yè)、金屬冶煉業(yè)、其他制造業(yè)、電熱氣業(yè)、水的生產(chǎn)與供應(yīng)業(yè)、建筑業(yè)、批發(fā)與零售業(yè)、交郵儲(chǔ)運(yùn)業(yè)、商務(wù)服務(wù)業(yè)、金融業(yè)和公共服務(wù)業(yè)。根據(jù)北京市、天津市和河北省2013 年水資源公報(bào)和統(tǒng)計(jì)年鑒中各產(chǎn)業(yè)部門水資源使用量和產(chǎn)值，可以計(jì)算各產(chǎn)業(yè)部門的水資源消耗強(qiáng)度；根據(jù)三個(gè)地區(qū)2013 年環(huán)境統(tǒng)計(jì)年鑒中各產(chǎn)業(yè)部門廢水排放量和產(chǎn)值，可以計(jì)算各產(chǎn)業(yè)部門的廢水排放強(qiáng)度。

在模型參數(shù)設(shè)定方面，ORANI-G 模型中Armington 替代彈性、出口轉(zhuǎn)換彈性來(lái)自于GTAP第九版數(shù)據(jù)庫(kù)[39]。依據(jù)不同的行業(yè)類型，各產(chǎn)業(yè)部門的Armington 替代彈性取值范圍為0.9～11.2，各產(chǎn)業(yè)部門的出口轉(zhuǎn)換彈性均設(shè)定為0.5。生產(chǎn)函數(shù)的CES 替代彈性參考趙永等[40-41]的研究結(jié)果，結(jié)合京津冀地區(qū)的實(shí)際數(shù)據(jù)而測(cè)定。模型的其他參數(shù)均采用ORANI-G 數(shù)據(jù)庫(kù)的原值，例如居民對(duì)不同商品消費(fèi)的支出彈性設(shè)定為0.7～1.5。選擇與水資源相關(guān)的消費(fèi)價(jià)格彈性、生產(chǎn)函數(shù)CES 替代彈性和Armington替代彈性進(jìn)行敏感性分析，結(jié)果表明，模型中校準(zhǔn)的關(guān)鍵參數(shù)具有較好的穩(wěn)健性和可靠性。

（三）宏觀經(jīng)濟(jì)閉合與求解軟件

由于水價(jià)政策實(shí)施通常被認(rèn)為是一個(gè)短期的經(jīng)濟(jì)過(guò)程，因此本文采用新古典經(jīng)濟(jì)學(xué)理論的短期宏觀經(jīng)濟(jì)閉合。假設(shè)在短期內(nèi)投資無(wú)法變成新的資本，因而資本存量保持不變。短期宏觀經(jīng)濟(jì)閉合通常采用工資剛性的假設(shè)，即勞動(dòng)者真實(shí)工資保持不變，同時(shí)允許失業(yè)存在。由于設(shè)計(jì)方程數(shù)和數(shù)據(jù)量都很龐大，需要使用相應(yīng)的模擬系統(tǒng)軟件方能實(shí)現(xiàn)計(jì)算，目前國(guó)際上求解CGE 模型的主要模擬軟件包括GAMS、GEMPACK、MATLAB、R 等。與澳大利亞學(xué)派的多數(shù)模型相同，ORANI-G 模型使用GEMAPCK軟件對(duì)線性化方程系統(tǒng)進(jìn)行求解運(yùn)算，其優(yōu)點(diǎn)在于運(yùn)算求解速度快，更加擅長(zhǎng)處理大規(guī)模系統(tǒng)模型的求解運(yùn)算。

（四）水價(jià)管理政策情景設(shè)置

通常認(rèn)為提高水價(jià)是實(shí)現(xiàn)水資源保護(hù)的有效工具，已有研究大多只考察了提高水價(jià)的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境影響。但在現(xiàn)實(shí)中，不同行業(yè)的耗水強(qiáng)度、廢水排放強(qiáng)度存在著較大差異，高耗水行業(yè)、高水污染行業(yè)應(yīng)當(dāng)成為水價(jià)政策實(shí)施的焦點(diǎn)，著力推動(dòng)這些行業(yè)的水資源保護(hù)、水污染治理具有更理想的政策效果。因此，借鑒已有研究，本文從經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策的角度出發(fā)，對(duì)全行業(yè)、高耗水行業(yè)以及高水污染行業(yè)分別設(shè)置了差異化的水價(jià)政策，具體包括5 種差異化的水價(jià)政策情景（表1）。對(duì)每一政策情景，將分析差異化水價(jià)政策對(duì)京津冀地區(qū)宏觀經(jīng)濟(jì)、部門產(chǎn)出、部門水資源使用和廢水排放的影響。其中，根據(jù)產(chǎn)業(yè)部門的水資源消耗強(qiáng)度，選取6 個(gè)高耗水行業(yè)，包括農(nóng)業(yè)、金屬冶煉業(yè)、紡織業(yè)、化工業(yè)、電熱氣業(yè)、造紙業(yè)；根據(jù)產(chǎn)業(yè)部門的廢水排放強(qiáng)度，選取7 個(gè)高水污染行業(yè)，包括農(nóng)業(yè)、造紙業(yè)、紡織業(yè)、化工業(yè)、食品煙草業(yè)、煤炭采選業(yè)、電熱氣業(yè)。

表1 水價(jià)政策情景設(shè)置

三、京津冀地區(qū)水價(jià)政策的模擬結(jié)果分析

（一）水價(jià)政策的環(huán)境效應(yīng)

1.水價(jià)政策對(duì)水資源消耗的影響。提高水價(jià)能夠刺激用水部門節(jié)約水資源，降低產(chǎn)業(yè)部門的用水總量。表2 顯示，在全行業(yè)水價(jià)提高10%的情景下，用水總量將減少440.8 萬(wàn)噸，該政策具有最明顯的節(jié)水效果；如果對(duì)高耗水行業(yè)、高水污染行業(yè)的水價(jià)提高20%，用水總量將分別下降321.7 萬(wàn)噸和358.8萬(wàn)噸；與僅對(duì)高耗水行業(yè)、高污染行業(yè)提高水價(jià)相比，針對(duì)高耗水行業(yè)、高水污染行業(yè)與其他行業(yè)實(shí)施差異化水價(jià)具有更好的節(jié)水效果，其用水總量將分別下降379.0 萬(wàn)噸和400.4 萬(wàn)噸。

由于各產(chǎn)業(yè)部門對(duì)水資源的依賴度不同，水價(jià)政策對(duì)其水資源使用量的影響存在差異，其中，農(nóng)業(yè)部門的用水量降幅最大。在全行業(yè)水價(jià)提高10%的情景下，農(nóng)業(yè)用水下降144.2 萬(wàn)噸，為京津冀地區(qū)節(jié)水貢獻(xiàn)達(dá)33%。農(nóng)業(yè)是京津冀地區(qū)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，既屬于高耗水行業(yè)，也屬于高水污染行業(yè)，因而水價(jià)提高導(dǎo)致其生產(chǎn)成本增加、產(chǎn)出下降，進(jìn)而使其用水量出現(xiàn)大幅下降。此外，受水價(jià)上升的影響，公共服務(wù)業(yè)、水的生產(chǎn)與供應(yīng)業(yè)、金屬冶煉業(yè)、電熱氣業(yè)等用水需求大的行業(yè)的用水均出現(xiàn)大幅度下降；對(duì)于水資源依賴程度較小的行業(yè)，如金融業(yè)、批發(fā)與零售業(yè)、油氣采選業(yè)等勞動(dòng)、資本、技術(shù)密集型行業(yè)，水價(jià)上升對(duì)其生產(chǎn)成本影響較小，導(dǎo)致其用水出現(xiàn)小幅下降。

高耗水行業(yè)對(duì)水價(jià)變動(dòng)有較強(qiáng)的敏感性，與賈紹鳳等[42]研究結(jié)果相似。例如在情景5 中，當(dāng)高水污染行業(yè)水價(jià)提高15%、其他行業(yè)水價(jià)提高5%時(shí)，高耗水行業(yè)用水量共減少246.8 萬(wàn)噸，為京津冀地區(qū)全行業(yè)節(jié)水貢獻(xiàn)高達(dá)62%；其中，農(nóng)業(yè)、金屬礦采業(yè)、電熱氣業(yè)用水量分別減少204.9 萬(wàn)噸、7.1 萬(wàn)噸、17.2 萬(wàn)噸（表2）。

表2 水價(jià)政策對(duì)部門用水量的影響 單位：萬(wàn)噸

2.水價(jià)政策對(duì)廢水排放的影響。由表3 可知，水價(jià)政策對(duì)廢水排放起到了有效的抑制作用，這往往被已有研究所忽視。如果對(duì)全行業(yè)水價(jià)提高10%，京津冀地區(qū)廢水排放總量將減少106.6 萬(wàn)噸；對(duì)高耗水行業(yè)、高水污染行業(yè)水價(jià)提高20%，將使京津冀地區(qū)廢水排放總量減少71.1 萬(wàn)噸和77.1 萬(wàn)噸；對(duì)產(chǎn)業(yè)部門實(shí)施兩種差異化提高水價(jià)政策，將使京津冀地區(qū)廢水排放總量減少86.7 萬(wàn)噸和93.3 萬(wàn)噸。水資源價(jià)格的提高增加了產(chǎn)業(yè)部門的用水成本，促使產(chǎn)業(yè)部門更加集約化地利用水資源，在節(jié)約水資源使用的同時(shí)，減少了廢水排放量。

盡管提高水價(jià)的政策能夠減少所有產(chǎn)業(yè)部門的廢水排放，但其減排效果在不同產(chǎn)業(yè)部門之間存在顯著的差異。在5 種水價(jià)政策情景中，京津冀地區(qū)廢水排放的下降主要來(lái)自于公共服務(wù)業(yè)、農(nóng)業(yè)、紡織業(yè)、電熱氣業(yè)、造紙業(yè)等高耗水、高水污染行業(yè)。如果實(shí)施差異化的水價(jià)政策（S2～S5），農(nóng)業(yè)廢水排放將減少23.9 萬(wàn)～37.1 萬(wàn)噸，紡織業(yè)的廢水排放將減少7.3萬(wàn)～10.6 萬(wàn)噸，電熱氣業(yè)的廢水排放將減少5.5 萬(wàn)～7.3 萬(wàn)噸，造紙業(yè)廢水排放將減少5.4 萬(wàn)～7.0 萬(wàn)噸。盡管公共服務(wù)業(yè)不屬于高耗水或高水污染行業(yè)，但如果對(duì)其提高水價(jià)，將大幅減少該部門的廢水排放，例如當(dāng)全行業(yè)水價(jià)提高10%時(shí)，公共服務(wù)業(yè)的廢水排放將下降45.8 萬(wàn)噸，占全部減排量的43.0%。由于公共服務(wù)業(yè)中包括機(jī)關(guān)事業(yè)單位和餐飲住宿、洗浴、文化娛樂(lè)等其他服務(wù)行業(yè)用水以及城鎮(zhèn)環(huán)境用水等生態(tài)用水，京津冀地區(qū)公共服務(wù)業(yè)具有水資源使用量較大、廢水排放較多的特征，因而水價(jià)的提高有助于降低公共服務(wù)業(yè)的廢水排放量。

表3 水價(jià)政策對(duì)部門廢水排放量的影響 單位：萬(wàn)噸

與差異化的水價(jià)政策相比，全行業(yè)提高水價(jià)的政策能夠有效降低京津冀地區(qū)廢水排放總量，但對(duì)高水污染行業(yè)的減排效果較弱。假如對(duì)全行業(yè)水價(jià)提高10%，高水污染行業(yè)的廢水排放將僅減少35.7萬(wàn)噸，其他行業(yè)廢水排放將減少71.0 萬(wàn)噸；但當(dāng)采取高水污染行業(yè)與其他行業(yè)的差異化水價(jià)政策時(shí)，高水污染行業(yè)、其他行業(yè)的廢水排放將分別下降49.7 萬(wàn)噸和43.7 萬(wàn)噸。與前兩者相比，僅對(duì)高水污染行業(yè)水價(jià)提高的政策能更直接有效地降低該行業(yè)的廢水排放。如果對(duì)高水污染行業(yè)水價(jià)提高20%，其廢水排放將減少62.8 萬(wàn)噸，其他行業(yè)廢水排放將減少14.3 萬(wàn)噸。因此，當(dāng)水價(jià)政策直接作用于高水污染行業(yè)時(shí)，能夠更好地抑制高水污染行業(yè)的廢水排放。

（二）水價(jià)政策的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)

1.水價(jià)政策的宏觀經(jīng)濟(jì)影響。水價(jià)的提高將對(duì)京津冀地區(qū)的宏觀經(jīng)濟(jì)造成一定的負(fù)面影響。當(dāng)全行業(yè)水價(jià)提高10%時(shí)，京津冀地區(qū)的經(jīng)濟(jì)所受影響最大，GDP 將下降0.039%；如果對(duì)高耗水行業(yè)、高水污染行業(yè)提高水價(jià)20%，京津冀地區(qū)的經(jīng)濟(jì)所受影響最小，GDP 將分別下降0.016%和0.013%；對(duì)高耗水行業(yè)、高水污染行業(yè)與其他行業(yè)實(shí)施差異化水價(jià)政策，京津冀地區(qū)的經(jīng)濟(jì)受影響程度居中，GDP 將分別下降0.028%和0.027%（表4）。水價(jià)上升將增加用水行業(yè)的生產(chǎn)成本，在提高其產(chǎn)品價(jià)格的同時(shí)，降低了產(chǎn)業(yè)部門的生產(chǎn)活動(dòng)，從而造成了GDP 的損失。與此同時(shí)，水價(jià)提高的政策也將造成一定的失業(yè)，使得社會(huì)總就業(yè)量下降0.014%～0.054%。用水行業(yè)生產(chǎn)成本的升高，提高了京津冀地區(qū)的物價(jià)水平，導(dǎo)致消費(fèi)者價(jià)格指數(shù)（CPI）提高0.001%～0.002%。受水資源價(jià)格提高的影響，產(chǎn)業(yè)部門生產(chǎn)成本提高，導(dǎo)致京津冀地區(qū)商品的競(jìng)爭(zhēng)力降低，進(jìn)而使商品總進(jìn)口增加、商品總出口減少。

表4 水價(jià)政策的宏觀經(jīng)濟(jì)影響

水價(jià)政策在降低水資源消耗、廢水排放的同時(shí)，也需要付出相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)代價(jià)，即宏觀經(jīng)濟(jì)將會(huì)遭受一定的負(fù)面沖擊。假如對(duì)全行業(yè)的水價(jià)提高10%，產(chǎn)業(yè)部門的耗水總量和廢水排放均具有最大的降幅，但宏觀經(jīng)濟(jì)遭受的負(fù)面影響也最大；對(duì)高耗水行業(yè)、高水污染行業(yè)的水價(jià)提高20%，產(chǎn)業(yè)部門耗水總量和廢水排放的降幅較小，對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)的沖擊也較??；對(duì)高耗水行業(yè)、高水污染行業(yè)和其他行業(yè)實(shí)施差異化水價(jià)政策對(duì)產(chǎn)業(yè)部門用水總量、廢水排放和宏觀經(jīng)濟(jì)的影響介于以上兩類水價(jià)政策之間。此外，與高耗水行業(yè)的水價(jià)提高20%（情景2）相比，高水污染行業(yè)水價(jià)提高20%（情景3）對(duì)產(chǎn)業(yè)部門用水總量、廢水排放具有更好的抑制作用，同時(shí)對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)具有較小的負(fù)面影響。因此，水價(jià)政策的實(shí)施需要權(quán)衡經(jīng)濟(jì)損失與環(huán)境效益，對(duì)高水污染行業(yè)提高水價(jià)對(duì)節(jié)約水資源、減少水污染具有更好的政策效果。

2.水價(jià)政策對(duì)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)出的影響。如表5 所示，水價(jià)提高的政策對(duì)大多數(shù)產(chǎn)業(yè)部門的產(chǎn)出造成不同程度的負(fù)面影響。其中，水的生產(chǎn)與供應(yīng)業(yè)的產(chǎn)出遭受的負(fù)面影響最大。例如，當(dāng)全行業(yè)的水價(jià)提高10%時(shí)，水的生產(chǎn)與供應(yīng)業(yè)的產(chǎn)出將下降0.191%。在本文的模型中，水的生產(chǎn)與供應(yīng)業(yè)為其他產(chǎn)業(yè)部門生產(chǎn)并提供水資源。因此，當(dāng)水價(jià)提高時(shí)，其他產(chǎn)業(yè)部門將減少水資源的使用。受此影響，水的生產(chǎn)與供應(yīng)業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)將直接遭遇損失。與此同時(shí)，其他水資源消耗較大的行業(yè)也將遭遇一定的產(chǎn)出損失，如農(nóng)業(yè)、電熱氣業(yè)、公共服務(wù)業(yè)、紡織業(yè)、造紙業(yè)等。這是因?yàn)?，水價(jià)的提高會(huì)增加大多數(shù)行業(yè)的生產(chǎn)成本，尤其以高耗水行業(yè)最為顯著，使得居民和產(chǎn)業(yè)部門對(duì)這些行業(yè)產(chǎn)品的需求減少，進(jìn)而降低其產(chǎn)出水平。建筑業(yè)、輕工業(yè)、油氣采選業(yè)、金融業(yè)的產(chǎn)出降幅較小，因?yàn)檫@些行業(yè)的水資源消耗較少，水價(jià)上漲對(duì)其生產(chǎn)成本影響相對(duì)較小。同時(shí)，受上下游投入產(chǎn)出關(guān)系的影響，其他行業(yè)產(chǎn)出也呈現(xiàn)不同幅度的下降。

表5 水價(jià)政策對(duì)部門產(chǎn)出的影響

四、結(jié)論與討論

（一）結(jié)論

基于京津冀地區(qū)CGE 模型，本文模擬分析了京津冀地區(qū)差異化水價(jià)政策的環(huán)境效應(yīng)與經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。主要結(jié)論如下：

（1）提高水價(jià)在短期內(nèi)對(duì)京津冀地區(qū)宏觀經(jīng)濟(jì)和部門產(chǎn)出具有一定負(fù)面影響，但可以有效降低產(chǎn)業(yè)部門的水資源消耗與廢水排放。提高水價(jià)的政策將使京津冀地區(qū)產(chǎn)業(yè)部門的水資源消耗和廢水排放分別下降超過(guò)300 萬(wàn)噸和70 萬(wàn)噸，同時(shí)也將使本地區(qū)GDP、社會(huì)總就業(yè)遭受一定損失。從長(zhǎng)期來(lái)看，水價(jià)政策有助于水資源節(jié)約與水環(huán)境保護(hù)，并降低水污染治理成本以及外區(qū)域調(diào)水成本，進(jìn)而推動(dòng)京津冀地區(qū)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)。因此，政府在推動(dòng)水資源管理政策、進(jìn)行水價(jià)制度改革時(shí)，需要權(quán)衡政策實(shí)施的環(huán)境效應(yīng)與經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)生態(tài)文明、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的共贏。

（2）差異化的水價(jià)政策可以有效地促使高耗水行業(yè)、高水污染行業(yè)節(jié)約水資源使用、控制廢水排放。受水價(jià)政策的影響，農(nóng)業(yè)、金屬礦采業(yè)、化工業(yè)、紡織業(yè)、造紙業(yè)等高耗水行業(yè)的水資源消耗與廢水排放量都出現(xiàn)較大下降。與全行業(yè)水價(jià)的提高相比，差異化的水價(jià)政策直接作用于高耗水、高水污染行業(yè)，能夠更好地實(shí)現(xiàn)環(huán)境效應(yīng)與經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的平衡。因而有效的水價(jià)定價(jià)方式應(yīng)當(dāng)充分考慮不同行業(yè)的用水特征，針對(duì)不同行業(yè)設(shè)定適當(dāng)?shù)膬r(jià)格水平，從而保證水價(jià)政策的有效實(shí)施。

（3）由于行業(yè)對(duì)水資源的依賴性不同，水價(jià)變動(dòng)對(duì)其影響存在差異，高耗水行業(yè)產(chǎn)出變動(dòng)最大。農(nóng)業(yè)、電熱氣業(yè)、公共服務(wù)業(yè)、紡織業(yè)、造紙業(yè)等高耗水行業(yè)的產(chǎn)出水平對(duì)水價(jià)的變動(dòng)更加敏感，提高水價(jià)將使這些行業(yè)遭受較大的損失。在適度提高水價(jià)時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合京津冀地區(qū)產(chǎn)業(yè)的差異性和重要性，對(duì)某些重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)給予適當(dāng)?shù)难a(bǔ)貼，以此減輕水價(jià)政策的負(fù)面影響。

（4）靈活的水資源定價(jià)方式有助于推動(dòng)京津冀地區(qū)水資源節(jié)約與水污染治理。如果水資源價(jià)格的設(shè)定方式能夠充分反映水資源的供需關(guān)系，并且具有充分的靈活性，即水價(jià)能夠隨水資源消耗、水污染排放的變化而快速、靈活地調(diào)整，將更有助于促進(jìn)水資源節(jié)約與水環(huán)境保護(hù)。因此，水價(jià)政策的制定與實(shí)施應(yīng)當(dāng)充分考慮不同產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀、特征，采用階梯水價(jià)、兩部制水價(jià)等方式，提高水資源定價(jià)的針對(duì)性與靈活性。

（二）討論

水資源利用與水環(huán)境保護(hù)是京津冀地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的重要問(wèn)題，科學(xué)合理的水價(jià)政策有助于節(jié)約水資源、降低廢水排放。鄧群等[27]、侯漢坡等[28]、秦長(zhǎng)海等[43]對(duì)北京市提高水價(jià)的環(huán)境經(jīng)濟(jì)影響進(jìn)行了模擬分析，發(fā)現(xiàn)提高水價(jià)有助于降低水資源消耗量，但同時(shí)對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)具有負(fù)面影響。這與本文的研究結(jié)論一致，但這些研究均未考慮提高水價(jià)對(duì)產(chǎn)業(yè)部門廢水排放的影響。此外，作為一個(gè)完整的水生態(tài)區(qū)，水資源的短缺與污染問(wèn)題嚴(yán)重制約了京津冀地區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與生態(tài)文明建設(shè)。因而，從區(qū)域整體出發(fā)，實(shí)證研究并比較分析水價(jià)政策的經(jīng)濟(jì)影響與環(huán)境影響，有助于推動(dòng)京津冀地區(qū)水價(jià)政策改革，促進(jìn)水資源節(jié)約與水環(huán)境保護(hù)。

本文主要關(guān)注了對(duì)不同行業(yè)提高水價(jià)的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效應(yīng)，但現(xiàn)實(shí)中水價(jià)存在復(fù)雜、靈活的定價(jià)方式，包括階梯水價(jià)、兩部制水價(jià)等。由于CGE 模型在刻畫具體的定價(jià)方式上具有較高的技術(shù)難度，當(dāng)前基于CGE 模型的研究大多僅關(guān)注水價(jià)提高的影響。本文對(duì)不同用水特征的行業(yè)設(shè)定差異化的水價(jià)政策，反映了更加靈活的水價(jià)設(shè)定方式能夠更好實(shí)現(xiàn)環(huán)境效應(yīng)與經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的平衡。相比對(duì)全行業(yè)提高水價(jià)的政策，對(duì)高耗水行業(yè)、高水污染行業(yè)實(shí)施差異化水價(jià)的政策在有效減少水資源消耗和廢水排放的同時(shí)，還可以減輕對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)的負(fù)面影響。如果水資源價(jià)格的設(shè)定方式能夠充分反映水資源的供需關(guān)系，并能夠隨水資源消耗、水污染排放的變化而快速、靈活地調(diào)整，將更有助于促進(jìn)水資源節(jié)約與水環(huán)境保護(hù)。未來(lái)的研究應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步考慮水資源價(jià)格的不同定價(jià)方式在CGE 模型中的模擬方式與政策效應(yīng)。

注釋：

①由于篇幅限制，本文未詳細(xì)介紹ORANI-G 模型的投資、居民、政府、貿(mào)易等部分的數(shù)學(xué)表達(dá)式，感興趣的讀者請(qǐng)參考Horridge[44]和Mai[45]。

②由于難以獲取2015 年北京市、河北省和天津市的投入產(chǎn)出表延長(zhǎng)表，本研究采用2012 年北京、天津、河北投入產(chǎn)出表，以及2012 年全國(guó)多區(qū)域投入產(chǎn)出表作為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，這也是目前能夠獲得的最新投入產(chǎn)出表。