阶梯水价体系的定价策略研究

上海交通大学硕士学位论文阶梯水价体系的定价策略研究姓名：马骁威申请学位级别：硕士专业：管理科学与工程指导教师：田澎200901015Ramsey“”6Ramsey7RESEARCHONPRICINGSTRATEGYOFINCREASINGBLOCKTARIFFSABSTRACTScarcityandwastearecommoninuseofwaterinChina,ofwhichlowpriceisanimportantcause.Reformofwaterpricingisinprogress,andvariouswatertariffshavebeenposed.Increasingblocktariffsareoneofthesealternatives,whichareacceptedandsupportedbylotsofpeople.Thereareseveralgoalsforwaterpricingpoliciestofulfill.Rationalwatertariffscanleadtobetterallocationandmoreefficientutilizationofwaterresources,whileenhancingsocialwelfare.Soitisalwaysabigconcernhowtodesignproperwaterrates.IncreasingblocktariffsinmanycitiesinChinaaremoreorlesssubjectiveandsusceptibletopartialitytosomegoalsofwaterpricingpolicy.Increasingblocktariffsbecomeprevalentrecentlywithoutenoughattentionpaidtohowtodesign,improve,andevaluatesuchpricingschedules.8Basedondeepresearchonexistingwaterpricingandpractices,weadoptRamseymodeltogetsuchincreasingblocktariffs(IBTforshort)thatmaximizesocialwelfarewhileensuringrecoveryoffullcostsofwatersupply.Calculationsofanexampleshowthat,comparedtootherthreepricingschemes(marginalcostpricing,averagecostpricing,pricingschemesuggestedbythegovernment),Ramseypricessubsidizemoderatewaterusersbypunishingextravagantones.Theystrikeabalanceamongobjectivessuchasstimulatingwatereconomy,alleviatingfinancialstressofthepooraswellaswaterutility,etc.TheyshednewlightondesignofIBTinChinainprospect.Eachpricingschemehasitsmeritsanddefects.Ifweclingtoonescheme,wewillnotachieveperfecteffects.Increasingblocktariffstakeonvariousforms.Asfactorsofwaterdemandandcostfunctionofwatersuppliersarerevealedmoredeeplyandchangesinspecificformsaremadetoincreasingblocktariffs,pricingmodelsshouldadjustaccordinglytofitinnewsituations.Itishightimethatwaterproblemsshouldbesettled.Improvementsofincreasingblocktariffsrelyonmoredeepresearchandexperiencegathered.Thispaperpioneersinthisfieldofresearch,expectingmoreprofoundinsightsfromothers.9KEYWORDS:increasingblocktariffs,Ramseymodel,secondbestpricewaterratesetting34??“v”上海交通大学硕士学位论文阶梯水价体系的定价策略研究1第一章绪论1.1问题的背景和意义中国的水资源长期处于稀缺和滥用并存的困境，水价过低是造成这种困境的原因之一，因此水价改革和水务行业改革已经在中国逐步推进。水价政策关系国计民生，涉及多方利益，具有多方面的目标，因此关于水价方案的形式选择、参数设定、效果评价等方面的研究和讨论具有重大意义。阶梯式水价方案作为国内外普遍的定价形式之一，其定价模型尚未明朗。我国目前在拟定或实施中的阶梯式水价方案，往往缺少理论模型的支持，具有相当的主观性。例如，为了社会稳定的需要，很多地方推行的阶梯式水价方案中昀低价格所对应的基础水量往往过高，从而失去了激励居民节约用水的作用。再如，1998年原国家计委和建设部曾发布《城市供水价格管理办法》，对阶梯式计量水价明确规定可分为三级，级差为1：1.5：2，这个比例能否实现政府所期望的昀佳效果？各地区如何做到因地制宜，找到对本地来说较好的水价方案？不同的阶梯式水价方案之间如何评价取舍？本研究在借鉴国内外现有的水价制定模型与用水需求实证研究的基础上，吸取福利经济学和公共事业定价的研究成果，考虑到我国的阶梯水价的特点，以满足财务约束条件下的社会福利昀大化为目标，建立相应的数学模型。将本文定价模型得出的阶梯式水价方案与边际成本定价方案、平均成本定价方案、政府建议方案进行比较，说明由本文模型得出的次优价格组成的阶梯水价方案的科学合理性和不足之处，为今后的阶梯水价方案的修订和实施提供理论支持与思路借鉴。1.2研究目标建立阶梯式水价定价模型，制定出一套完整的阶梯式水价方案（包括用水量各个分段点的设定和每段阶梯价格的设定），使得该方案能够体现水价政策各个目标（节水目标、经济福利目标、社会公平目标、水厂财务目标等等）的平衡。1.3主要内容和章节安排第二章介绍我国水资源稀缺程度和造成这种困境的原因之一：水价过低。通过回顾新中国成立以来我国水价法规政策的变动历程，说明水价过低的历史成因。接着放眼当前，介绍了现行水价法规及其实施情况。接着以水费开支占收入的比重来说明水价确实过低，列举了南京市二十多上海交通大学硕士学位论文阶梯水价体系的定价策略研究2年来的纵向水费比重数据和不同收入群体水费开支比重的横向数据。我们列举了水价过低对于消费者、供水企业、政府、子孙后代等利益相关者的危害。地方政府的财力拮据促使中国进行水务行业改革，而吸引投资者的必要条件之一就是水价改革。接着列举了阶梯式水价方案在国内外许多国家和地区推行的实例。第三章总结归纳了前人的相关研究，分为水价制定多方面目标的阐述、居民用水需求模型总结列表、针对特定问题的水价模型三节内容。第四章建立了阶梯式水价模型并作出求解。首先阐明了模型优化的主要目标：减少无谓损失。接着简述了模型建立的大致思路：综合考虑消费者的用水需求特征和供水企业的成本结构、财务要求。根据国内大多数推行的阶梯式水价方案的具体形式设定了方案中的阶梯数目。接着借鉴前人的研究设定了本文算例中供需双方的各个参数。代入参数值以后，进行超越方程组的求解。第五章根据算例的结果比较了边际成本定价方案、平均成本定价方案、政府建议定价方案、本文的定价方案各自的优劣。接着指出了本文所建立模型的局限性，并为需要解决的问题和以后的研究方向提出了建议。上海交通大学硕士学位论文阶梯水价体系的定价策略研究3第二章水价的作用与阶梯式水价的推行2.1我国的水资源现状2.1.1水量型缺水[1]我国多年平均水资源总量2.8亿立方米，位居世界第6位，但人均水资源2200立方米，不到世界人均占有水量的1/4，名列世界第121位，是世界十三个贫水国之一。按国际上的通行标准，人均拥有水资源2000立方米为严重缺水边缘，人均拥有水1000立方米为起码的要求线。到2030年，我国人口将达16亿～17亿，以16.5亿人计算，届时我国人均水量预计为1700立方米。在全国600多座建制市中，有近400座城市缺水，其中缺水严重的城市达130多个，全国城市每年缺水60亿立方米，日缺水量已超过1600万立方米。缺水给城市工业产值造成的损失在1200亿元以上，且呈增长之势。[1]中国的人口在持续增长，城镇化也在进行中。国内有学者研究居民用水需求影响因素时发现，城市用水人口素质越高，人均年用水量越多。用水人口中受教育水平越高，则会明显增加水的使用量。在固定效应估计中，控制其他变量不变的情况下,受教育水平上升10%，期望增加的城市家庭人均年用水量约为7%[2]。因此考虑到国民教育程度提高、人均收入增加等诸多因素，人们对生活质量要求会提高，用水需求也在逐年增加，水资源的供需缺口和生活污水产生量也在增大。2.1.2水质型缺水水质型缺水是指：因水源的水质达不到国家规定的饮用水水质标准而造成的缺水现状，水质达到要求的水资源缺乏。目前我国因污染而不能饮用的地表水占全部监测水体的40%，流经城市的河段中78%不适合作为饮用水源，50%的地下水受到污染，64%的人正在使用不合格的水源。据水利部门对全国约七百条大中河流近十万公里河长检测的结果表明：我国现有河流近1/2的河段受到污染，1/10的河流长期污染严重，水已失去使用价值，这使前述缺水状况雪上加霜。由于污染严重，目前淮河上游一半支流的河水完全失去利用价值，干流在枯水期完全不能利用的水占62。5%。水资源占全国总量12%的珠江由于污染也出现缺水，不少河道发黑、发臭；广州市区河段水质已劣于五类标准，江水中含有毒物质超过了20余种，为此广州市被迫花巨资改向几十公里以外的西江和东江去取水。进入90年代，长江流域的污水排放量与日俱增，每年平均约达142亿立方米，占全国年均排污总量的40%，上海市的取水口已由昔日的黄浦江伸向了长江干流中心。目前，我国以水库作为供水水源的能力为每年5400亿吨，虽然多数供水水源的水质良好，但已有1/3上海交通大学硕士学位论文阶梯水价体系的定价策略研究4的水库水质受到不同程度的污染。[1]以我国上海为例，市区人均淡水量为全国人均占有量的1.7倍。但由于种种原因。目前上海符合饮用水水源国家标准的地表水已经只剩下1%。按照国家标准，地表水水质分为Ⅴ类，其中作为饮用水水源的水质必须达到III类水以上。但是，根据上海市水务局组织的历时两年的详细调查，目前本市陆域水系已经没有I类水，II类水和III类水也仅占陆域水系的1%。而低于饮用水水源水质标准的Ⅵ类水、Ⅴ类水却占30.4%，其余69.6%的水质更劣于Ⅴ类水。据此计算，上海人均可利用的饮用水源为1000多立方米，仅为全国人均的一半，是一个典型的水质型缺水城市。与此相对应的是，由于水污染控制相对滞后，使得受污染的水体逐年增加，又加剧了水资源的短缺。据统计，2002年我国城市污水排放量已达338亿立方米，但大部分未经有效处理而排入江河湖海。在北方，不少城市受到资源型缺水和水质型缺水的双重困扰。水资源短缺和水污染严重已经成为制约城市可持续发展的重要因素。2.1.3水资源利用效率低预计到2030年，我国年缺水量将猛增到180多亿立方米。如果我们把水的有效利用率提高10%，每年可节水400多亿立方米，工业用水重复利用率已从1980年的20%提高到现在的30%