北京市城镇居民生活用水需求函数与水价节水效果研究

北京市城镇居民生活用水需求函数与水价节水效果研究

随着居民收入水平的提高，城镇居民的水消费增加，与此同时，价格水平的提高对居民的水消费有明显的抑制作用。本文以北京市为例,定量分析居民生活用水量与居民收入及水价的定量关系,并提出水价节水效果评估方法。1均水支出及与水资源量的关系北京市1999～2006年城镇居民年人均水费支出和生活用水量及水价见表1。表1中,居民的年人均水费支出除以当年水价就得到了该收入组居民在当年的用水量,计算结果如表2所示。由表2的分析表明,随着水价逐步提高,城镇居民人均年生活用水量呈下降趋势,这说明城镇居民人均用水量与水价关系显著。在同一年中,收入越高的居民用水量越高,这说明城镇居民人均用水量与人均收入水平关系显著。2其他收入组的拟合结果通常认为,在居民生活用水的用水函数中,双对数线性形式易于估计,能给出一个固定的价格弹性系数,易于比较研究结果。同时双对数线性形式“比较符合”消费者对某些商品需求的行为。结合北京市情况,其基本拟合形式为式中:Wi为i收入组的城镇居民人均年生活用水量,m3/(人/年);Ai为常数;Ii为i收入组城镇居民人均年可支配收入,元;P为居民生活用水年水价,元;αi为i收入组居民的用水量收入弹性;βi为i收入组居民的用水量价格弹性。其中Ii和P都用当年价,因为居民生活用水对当年水价响应明显。北京市历年城镇居民可支配收入统计见表3。将表2中北京市各年城镇低收入居民年人均用水量、当年水价,和表3中北京市各年城镇低收入居民年人均可支配收入的数据按式(1)拟合,同理将其他各收入组居民也进行类似拟合,得到共计6组不同收入的居民(5个不同收入组和1个平均收入组)的拟合结果。拟合结果发现,按式(1)拟合时,各组的拟合效果都很差,拟合均不能通过统计检验。因此考虑适当改进式(1),放弃常数Ai,如式(2)所示:根据式(2)拟合效果有很大改进,相关性和显著性都很高,拟合的用水量的误差也比较小。6组拟合结果中:Ii的T检验都很好,显著性很高,αi值在0.382～0.388之间;但P的T检验不通过,显著性不高,βi值在-0.35～-0.43之间,而且其标准误差比较大,βi值的置信区间很大。该方法拟合结果不甚理想。根据这种现象,对上述方法进行改进。因式(2)拟合的结果中αi与βi的绝对值相差并不大,因此可以考虑如下的拟合公式:采用式(3)对数据进行拟合后,发现拟合结果非常好,相关性和显著性都很高,用水量的拟合值和原数据误差很小;而且γ值T检验良好,显著性高,其标准误差也很小。拟合结果见表4。从表4可知,对各收入组城镇居民的拟合结果均十分理想。各收入组城镇居民的γ值变化很小,均为0.38左右,可见式(3)的适用性很好。式(3)的经济意义十分明确:I/P表示居民对水商品的购买能力。因此,可将I/P定义居民生活用水的购买力系数。I/P大则表示居民对水商品的购买力强,水价的约束力小,这正是同一年中收入较高居民用水量比收入较低居民的水费支出和用水量高的原因之一。当I/P增大时,水价对居民用水的抑制作用就会减小,在其他条件不变的情况下,居民就会倾向于用更多的水;而当I/P下降时,水价对居民用水的抑制作用就会增强,居民用水就会趋向于减少用水。同时,I/P是一个无量纲值,与价格、汇率等影响没有关系,便于计算和国际、国内的比较,应用起来十分方便。由表4可见,式(3)的拟合精度高,拟合结果可信。北京市城镇居民生活用水量的购买力系数I/P的边际弹性γ大约为0.38左右,这说明I/P值增大1%,将导致生活用水量增加0.38%。在经济发展过程中,收入I是不断增长的,如果水价P长期保持一个价格,那么水的购买力系数I/P就会逐渐增大,水价的节水效果降低。因此,只有水价格与居民收入挂钩,通过水价政策维持水的购买力系数I/P的稳定(或下降),才能持续起到促进高效用水和节水的效果。3居民生活用水节水量根据建立的需水函数可以计算水价的节水效果,计算方法如式(4)所示:式中:Ws表示城镇居民因水价升高而节约的生活用水量,m3/(人·年);IT2为T2年居民收入,元;PT2和PT1分别为T2和T1年水价,元。式(4)的计算结果即为因T2年比T1年水价升高导致的城镇居民生活用水节水量。根据式(4)计算的北京市各个收入组居民因水价提高而每人每年节约的生活用水量如表5所示,全部居民每年的平均节水量乘以北京市两年间的平均城镇居民人口数即为每年的城镇居民生活用水节水总量。从表5中可以看出,水价提高的节水效果十分明显。2000～2005年6年间,因水价提高,北京市城镇居民的年平均生活用水量共节约了12.29m3,平均每年节约2m3。从不同收入组看,收入越高的居民节水量越大,这是因为收入越高的城镇居民,其用水量基数越大,而且根据北京市历年统计年鉴的可支配收入数据分析,2000～2006年,收入高的城镇居民收入增长更快,因此按式(4)计算,收入越高的居民节水量就越大,这与很多研究的结论是相似的。从节水总量看,2000～2005年节水总量达到1.29亿m3,而“十五”期间,北京市城镇居民因水价上升的节水总量为0.90亿m3。4选择可支配收入的居民,水资源量较小居民水费支出占可支配收入的比重可以用来评价居民对水价的承受能力。根据世界银行和一些国际贷款机构的研究成果,家庭水费支出占家庭可支配收入的比重为3%～5%是可行的。建设部指出我国城市居民生活用水水费支出占家庭收入的2.5%～3.0%比较合适。表6计算了水费支出占北京市城镇居民可支配收入的比重情况,可以发现:(1)水费支出在北京市城镇居民可支配收入中的比重是很低的,2006年所有居民的平均值为0.46%,而且8年中该平均值都小于0.60%。8个年份中,5个不同收入阶层的城镇居民中,仅有2004年低收入城镇居民的这个比重略大于1%,为1.01%。这说明水价对居民可支配收入的影响是比较有限的,即使水价上涨一倍,城镇居民仍然维持原有用水量,其可支配收入的减少也不到0.60%。而实际上,水价上涨一倍时,城镇居民可以通过不同措施降低用水量,尤其浪费型用水部分。因此这个影响实际上是更小的。总体上看,北京市城镇居民的水费支出占其可支配收入的比重是小于1%的,根据相关研究成果和经验,可以判断:北京市城镇居民对水价的承受能力比较高,水价仍有较大上升空间。(2)可支配收入越高的城镇居民,其水费支出占可支配收入的比重越小。低收入城镇居民的水费支出占可支配收入的比重为高收入城镇居民的两倍左右。因此,收入越高的城镇居民对水价的承受能力越高。水价提升时,对低收入城镇居民的福利影响更大。因此,水价政策需要考虑到低收入居民的实际困难。由此可以分析出,实行阶梯水价可能是较好选择。由于收入越高的城镇居民用水量越多,水费支出占收入的比重越小,不同收入的城镇居民的生活用水量都具有较大的价格弹性,因此实行阶梯水价时,基本用水量部分实行基本水价就可以保证城镇居民的基本用水,从而照顾到低收入城镇居民的困难,而超额部分实行较高的水价就可有效地起到节约用水的作用。(3)在水价上涨过程中,由于城镇居民收入增长也较快,水费支出占城镇居民可支配的比重呈现先升后降的趋势。2003年后平均可比水价上涨幅度相对减小,因此水费支出占城镇居民收入的比重开始下滑。这说明,居民对水价的承受能力是一个长期的动态变化过程,因此水价的调整也应该是一个长期的动态调整过程。水价需要综合考虑居民的承受能力和节水效果来适时调整。如果水价长时间维持某个价格,那么在居民收入快速增长时期,水价的节水效果就无法实现。5定量评价方法(1)通过对北京市的案例研究表明,本文提出的生活用水量与用水购买力系数I/P(可支配收入除以水价)相关分析的城镇居民需水函数,以及水价节水效果定量评价方法具有可行性,可作为城镇居民生活需水预测与用水管理定量分析的基本方法;(2)北