CN101794418A - 分段计费水价管理技术 - Google Patents
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Abstract
本发明针对分段计费水价实施之前和实施过程中缺乏技术依据,根据经济学的供求理论,以效用函数和线性支出系统为基础,发明了分段计费水价管理技术,用以模拟分段计费水价与人均年用水量之间的关系。本发明有利于水资源的合理分配,对提高水资源的利用效率具有重要意义。
Description
技术领域
本发明属于水资源管理领域,尤其涉及一种利用分段计费水价模型节约用水的技术。
背景技术
随着我国经济建设的不断深入,城市生活用水逐年增加,可利用水资源却因环境污染而减少,造成大多数城市自来水供应紧张。因此,节约用水,合理配置水资源势在必行。经济手段作为调节市场供需的杠杆在节水方案中起到了巨大的作用,通过制定合理的水价制度减少浪费迫在眉睫。
国内外学者根据社会的需要和经济的发展设计了不同的方案和模型。在国内,陈林涛结合北京城市居民用水的调查情况,提出了北京市阶梯式水价的方案和执行措施,但没有对具体的用水量进行计算(陈林涛.北京市城镇居民用水实行阶梯式水价的探讨.水利水电技术.2008)。马骁威采用Ramsey模型制定出一组阶梯式水价,该水价能够在水厂收回成本的前提下实现社会福利最大化(马骁威.阶梯式水价方案的定价策略研究.科学技术与工程.2008)。傅平等以北京市家庭用水为例分析两部制水价对居民承受能力、效率、公平和节约用水等供水价格目标的影响,为合理实施两部制水价提供决策依据(傅平,张天柱.我国两部制水价对供水价格目标的影响.中国给水排水.2002)。国外方面,Garcia等建立了Bordeaux地区的供水和需水模型,通过模拟边际成本,发现最优价格首先决定于边际价格,其次是固定支出(Serge Garcia,Amaud Reynaud.Estimating the benefits of efficient water pricing in France.Resource and EnergyEconomics.2004)。Thomas等采用两阶段调查法估算住宅用水弹性,对消费者的节水水平进行了调查,并且研究水价提高对住宅用水行为和技术选择的影响(John F.Thomas,Geoffrey J.Syme.Estimating residentialprice elasticity of demand for water:a contingent valuation approach.Water Resources Research.1988)。
自来水是指经过自来水厂净化处理后可直接饮用的水,具有一定的价值,在市场经济条件下,自来水是商品。按照市场经济的供求规律,在市场总需求一定的条件下,商品的需求量一般会随着商品价格的上升而下降。自来水大体上也遵循上述供求规律。自来水的定价应区别于一般的商品定价,其定价政策应该首先保证居民的最基本需要,还要抑制不合理需求,而一般的单一水价又不能做到这两点,因此,对居民生活用水应该实行分段计费水价,基本生活用水实行低价,超过部分实行加价政策,以促进用户节约水资源;对浪费水资源行为,按浪费水资源的数量实行惩罚性水价。
由此可见,分段计费水价管理技术对于水资源管理具有非常重要的现实意义。
发明内容
该水价管理技术的建立基于以下两点:一、自来水的供需遵从价值规律,随着自来水需求量的增大价格将会上升;二、由于实行分段计费水价,在不同区段上定价不一样。首先按自来水水量分为若干个区段,之后规定各区段水价和需水量,根据优化及限制条件,计算出实施分段计费后的用水量。该管理技术在不同区段上的供需特点是不同的,定价低的区段上需水量大,而定价高的区段上需水量小。
附图说明:
分段计费水价实施流程图
具体实施方式
第一步将自来水按水量划分为m个区段,设水量的划分密度为t(每t吨水为一个区段)
第二步规定第i段上的水价为pi,需水量为xi。根据线性支出系统理论,消费者所用的各个区段上的水,以及其他各种商品满足如下所示的效用函数
M为居民总支出
第三步根据拉格朗日乘数法对效用函数进行优化,最优化的一阶条件为
即
等式两边对j求和,并注意到 则得
令 则
第四步将各个区段上的需水量加和,得到总用水量
第五步校检模型,将理论计算出的总用水量与实际总用水量进行对比,若理论值大于实际值,则调整各区段的水价,若理论值小于实际值,则执行分段计费水价模式
实施例
这里以某市居民生活用水为例,假设某市2000年实行分段计费式水价,居民生活用水每人年用水量30m3以内(含30m3)的,执行第一级水价,即基本水价:2.50元/m3;大于30m3小于50m3(含50m3)的,执行第二级水价,按基本水价的2倍计价,即5.00元/m3;大于50m3的执行第三级水价,按基本水价的10倍计价,即25.00元/m3。根据总用水量公式模拟区段式水价条件下的人均年生活用水量。
参照以往对于居民生活用水量的分析,这里取
其中,p1=2.5,p2=5,p3=25;另外,根据以往研究成果,并采用类比的方法,β1=0,β2=0.01,β3=0.001;人均总支出M=8493元,维持最基本生活人均总支出 元。因此,满足基本需要后,消费者用剩余货币消费后面两个区段上的水量
人均年自来水用量为:
x总=30+6.4=36.4m3
如果2000年实行上述的区段式水价,某市人均年自来水用量为36.4m3,而某市2000年的实际人均用水量为46m3,因此如果实行分段计费式水价可以促进节约用水。
Claims (1)
1.一种计算城市居民生活用水价格的管理技术,其特征在于:以效用函数和线性支出系统为基础,将自来水用量划分为不同的区段,根据市场供需关系,各区段设置不同的价格,通过对效用函数的优化及限制条件,模拟分段计费水价与人均年用水量之间的关系。该技术也可应用于城市工业、服务业用水价格的计算。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103530507A (zh) * | 2013-09-23 | 2014-01-22 | 浙江工业大学 | 一种基于线性规划的城镇居民用水阶梯水价确定方法 |
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2010
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