水利水电工程服务价值补偿标准的构建模型

    摘要：在水利水电工程建成后的运行中，由于其具有服务价值而需要得到补偿，但构建客观而可行的补偿标准非常困难。建立水利水电工程服务价值补偿标准的构建模型，模型包括补偿基数与补偿系数两大主要参数，补偿基数由水利水电工程的服务价值变化量核算得到，而考虑收益方补偿能力与补偿意愿的补偿系数则根据受益方的发展指数确定，针对受益方发展指数的计算，采用了Vague集相似度量公式。以岷江上游紫坪铺水库及其受益方成都市为背景，对所构建模型进行了应用分析。分析结果表明，所构建模型既能体现水利水电工程的服务价值，又考虑了补偿主体的补偿能力和意愿，所得到的补偿标准较客观而可行。
   
    关键词：水利水电工程；服务价值；补偿标准；补偿系数；Vague集；紫坪铺水库
   
    水利水电工程大多数都是以灌溉和供水为主，兼有发电、防洪等服务功能，其综合服务价值主要体现在供水、调蓄洪水等方面。由经济学外部性理论可知，水利水电工程除存在负外部性效应外，同时也会伴随产生正外部性效应；水利水电工程所形成的综合服务价值是建立在固定成本投入大于其他发电为主的水电站基础之上，而且在运行中以牺牲发电机会成本为代价，保证其他综合服务价值的实现。
   
    因此，水利水电工程既要因其负外部性的存在而向受损方支付补偿，同时也应该由于其具有正外部性而获得受益方所支付的补偿。在实践中，水利水电工程的投资回报主要是来自于发电收益，综合服务价值往往作为社会效益免费提供，这种方式在一定的历史阶段可行，但从长远来看，不利于综合服务价值的可持续性，会形成扭曲的经济及社会利益关系，导致受益者无偿占有服务价值，服务价值创造者因得不到应有的经济回报而缺乏激励。依据外部性理论，构建相应的服务价值补偿机制，通过该机制平衡各利益相关体的权益，激励水利水电工程的社会责任和义务，约束影响其服务功能实现的行为，可有效促进水利水电工程经济价值和服务价值最大化的实现。补偿机制包括补偿模式、补偿主客体确定、补偿制度、补偿标准等环节。关于前三个环节的研究开展较多，而补偿标准的研究主要集中在服务价值的核算方面，李晓光等将机会成本法等应用于服务价值核算；郭剑英、禹雪中等认为建立补偿标准需要在服务功能价值的变化量计算、补偿总量确定、公众支付意愿等三个方向上进一步研究。水利水电工程核算出的服务价值可作为补偿标准的基础，但在补偿中，由于实际的补偿额度还要受到受益方或补偿主体补偿能力与补偿意愿的限制，因此，要完全按照服务价值来进行补偿的难度很大。笔者在考虑受益方（或补偿主体）的补偿能力与补偿意愿的基础上，提出补偿系数的概念，建立水利水电工程服务价值补偿标准构建模型，将受益方的发展指数作为补偿客体的价值补偿系数，对补偿客体的补偿基数进行调节，以得到较为客观并可行的补偿标准。
   
    以四川岷江上游紫坪铺水库为实例，采用主要受益方成都市的发展指数作为其补偿标准的价值补偿系数，并应用服务价值补偿标准构建模型对紫坪铺水库的补偿标准进行分析确定。
   
    补偿标准构建模型及补偿系数当水利水电工程服务价值的变化量为正时，服务对象受益；为负时，服务对象受损。因此，服务价值变化量能直接、客观地反映服务所产生的服务效益。
   
    定义水利水电工程服务价值变化量的合计值为服务价值补偿基数（B），在补偿机制中，服务价值补偿基数是确定对补偿客体补偿多少即补偿标准的依据。补偿标准构建模型水利水电工程服务价值补偿标准构建思路如下：①分析工程对相关环境及人类社会的影响，核算其服务价值变化量，并以变化量作为价值补偿基数（B）；②对工程受益方的发展状况进行评价，得到受益方发展指数（S），通过该发展指数确定相应的价值补偿系数（I）；③考虑补偿基数所表征的工程服务价值变化量的补偿要求，并结合价值补偿系数所表征的受益方的补偿能力或补偿意愿，可构建水利水电工程服务价值补偿标准的临界区间（F），其中，临界区间的下限为补偿基数与补偿系数之乘积，而临界区间的上限则为价值补偿基数。
   
    水利水电工程服务价值补偿标准的构建模型为F=[（BI），B]（1）1.2服务价值补偿基数将生态环境及人类社会环境作为保护对象，可对水利水电工程不同服务功能的价值（以元为单位）进行核算。
   
    a.供水维度的服务价值V1计算公式为V1=∑（M1jP1j）（2）式中：M1j为不同用途的供水总量；P1j为不同用途供水单位价格。
   
    b.采用资料调查法，选择典型年份的洪灾损失量，再折算为现值损失量，按损失率法计算各次洪灾损失，最后根据频率法计算多年平均防洪效益V2.
   
    c.纳污净化维度的服务价值V3计算公式为V3=（Csd-Cnow）QBP（3）式中：Csd为输出断面规划水环境标准；Cnow为水环境现状值；Q为水库年输出水量；BP为处理污染物单位成本。
   
    d.温室气体减排服务价值V4计算公式为V4=M4P4（4）式中：M4为总防护工作量；P4为单位工作量所需付出的成本。
   
    e.由于保护对象或受益方的不同，不同流域上的水利水电工程的服务价值构成也各不相同，将不同维度服务价值的合计值作为服务价值补偿基数，计算公式为B=∑ni=1Vi（5）式中：Vi为不同服务功能的价值。
   
    服务价值补偿系数企业或社会不同发展阶段有特定的发展水平，这决定了其补偿能力和补偿意愿。将服务价值受益方的发展指数引用到补偿标准构建模型中，可调节不同阶段的补偿标准。
   
    综合补偿主体各分类发展指数即可得到补偿主体发展指数。基于保守角度，考虑各分类发展指数的平均值与最小值，可得到补偿主体发展指数S的计算公式：S=（Tj）2min+（Tj）2AVG槡2（8）式中：补偿主体的发展指数S综合了补偿主体各评价维度的压力类状态变量远离其临界区间（即极限状态）以及支撑类状态变量接近其临界区间（即理想状态）的程度，因此，该指数能有效表征补偿主体的发展状态。
   
    考虑受益方或补偿主体发展状态的价值补偿系数水利水电工程服务价值的不同补偿主体的发展状态是不一致的，例如，在流域的上游可能是高山峡谷、原始森林，而在流域的中下游就有可能是现代化的城市。因为发展状态的不一致，相同的服务价值作用于各个补偿主体的效益就不一样，在相同服务价值变化量情况下，各个补偿主体的支付意愿会不相同，这时，要实现完全按照根据服务价值变化量确定的补偿基数来进行完全补偿的操作难度就非常大。因此，在水利水电工程服务价值补偿的实际过程中，可具体考虑补偿群体中各补偿主体发展状态，即通过补偿群体中各补偿主体的发展状态指数来对价值补偿基数进行修正，进而确定服务价值补偿标准，在修正后的价值补偿标准基础上来进行补偿，这样会更切合实际情况并具可操作性。如用I表示价值补偿系数，S表示补偿主体发展指数，则价值补偿系数I的计算公式为I=S（9）2应用计算分析水利水电工程的价值主要是社会公众价值，受益方为整个社会群体，因此社会利益的代表即政府适于作为补偿主体。以四川岷江紫坪铺水利水电工程为应用背景，核算其主要服务价值，将成都市作为紫坪铺水库的主要受益方，采用Vague集补偿系数确定方法，根据补偿标准构建模型，确定紫坪铺水库服务价值的补偿标准。
   
    紫坪铺水库服务价值补偿基数核算紫坪铺水库位于岷江上游，距成都市约50km,最大坝高156m,正常畜水位877m,总库容为11亿m3,可调节库容7.74亿m3,为不完全年调节水库。电站总装机为760MW,平均年发电量34亿kW·h.紫坪铺水库为都江堰灌区近期72.40万hm2、远景93.33万hm2土地的农作物灌溉和该区2288.25万人（占全省总人口的27.5%）的生活及工业用水提供水源，同时，它还为成都市提供枯季环境用水，担负岷江干流的防洪任务，并为川西电网提供优质洁净电能。
   
    紫坪铺水库服务功能分析对紫坪铺水库进行服务功能分析可知，应计入价值补偿范围的有供水、观光旅游、调蓄洪水、纳污净化、减少碳排放、水库蓄水淹没等6个维度。由于水电开发在观光旅游维度对岷江河流的服务价值影响相对较小，本文暂不作研究。
   
    在供水维度的价值度量由于紫坪铺的建成增加了对下游的供水量，根据式（2），可计算紫坪铺水库在供水维度服务价值的年度增加量，参数取值与计算结果如表1所示。
   
    在调蓄洪水维度的价值度量紫坪铺水库将岷江上游的洪峰流量从6030m3/s（P=1%）削减为3760m3/s（P=10%），为岷江金马河段的29个乡镇的72万人和0.41万hm2耕地提供防洪保障。查阅《四川岷江紫坪铺水利枢纽工程初步设计报告》，选择1958年（P=7%）、1964年（P=1%）、1977年（P=6.7%）为典型洪灾损失年份，经折算现值后，按损失率法、频率法计算可得紫坪铺水库在调蓄洪水维度服务价值的年度增加量为19820万元。
   
    在纳污净化维度的价值度量本文采用N和P两项水质指标来评价紫坪铺水库在纳污净化维度服务价值的提升。根据紫坪铺环境影响评价报告书，N和P两项水质指标，在汛期的入库径流负荷分别为0.52mg/L和0.043mg/L.入库流量取813m3/s,经水库净化后，库区N和P两项水质指标平均浓度分别是：0.146mg/L和0.012mg/L,平均年出库流量为140亿m3,氮磷的处理平均成本分别取1.5元/kg和2.5元/kg.
   
    在减少碳、硫排放维度的价值度量紫坪铺水库每年约生产电能28亿kW·h,发1kW·h电需耗煤0.33kg,1000kg标准煤燃烧要排放2000kg的CO2和20kg的SO2.经估算，紫坪铺年发电量约为28亿kW·h,可替代92万t标准煤，减少CO2、SO2的排放量分别约为184.8万t和1.848万t.
   
    2005年到2008年在欧美一些国家开始实施碳排放交易，以标准当量CO2排放为交易物，经测算2008年每吨CO2的单位价值如表2所示。采用防护费用法（式（4））计算硫减排维度的服务价值，式（5）中P4取值600元/t,即每处理1t的SO2需要付出600元的成本。经计算紫坪铺水库在硫减排维度服务价值的年度增加量为1108.8万元。
   
    在水库蓄水淹没维度的价值度量根据《四川省岷江上游综合规划报告》中的数据，以及肖建红等《三峡工程对河流生态系统服务功能影响预评价》，可类比计算紫坪铺水库在水库蓄水淹没维度服务价值的年度减少量9854.1万元。
   
    价值补偿基数确定根据式（5）及上述各维度服务价值的计算结果，可得紫坪铺水库服务价值补偿基数为24595.4万元。紫坪铺水库的价值补偿系数确定成都市发展状态变量体系构建成都市是紫坪铺水库修建运行所产生的服务价值增量的最大受益方之一。参考我国大中型城市发展状况评价的有关指标，并考虑成都市的具体实际情况，设计表征成都市发展状态的变量体系如表3所示。
   
    结语：水利水电工程服务价值补偿标准是水利水电工程服务价值补偿机制构建的一个重要环节。本文建立的补偿标准构建模型包括补偿基数与补偿系数两大参数。其中，补偿基数基于水利水电工程服务价值的变化量得到，而补偿系数则根据受益方的发展指数得到。在补偿标准构建模型中，通过补偿系数对补偿基数进行调整而形成补偿标准，得到的补偿标准既能体现水利水电工程的服务价值，又考虑了补偿主体的补偿能力和意愿。所建立的补偿标准构建模型具有简洁易用、综合性强、指向性明确的特点，适用于水利水电工程服务价值补偿标准的形成，有利于理顺其经济及社会利益关系。关于补偿基数和补偿系数研究还可进一步深入，如引入生态服务价值，细化服务价值的核算，建立适用范围较广的构建模型与方法等。
   
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