專利名稱：分段計(jì)費(fèi)水價(jià)管理技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水資源管理領(lǐng)域，尤其涉及一種利用分段計(jì)費(fèi)水價(jià)模型節(jié)約用水的技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的不斷深入，城市生活用水逐年增加，可利用水資源卻因環(huán)境 污染而減少，造成大多數(shù)城市自來水供應(yīng)緊張。因此，節(jié)約用水，合理配置水資源勢(shì)在必行。 經(jīng)濟(jì)手段作為調(diào)節(jié)市場(chǎng)供需的杠桿在節(jié)水方案中起到了巨大的作用，通過制定合理的水價(jià) 制度減少浪費(fèi)迫在眉睫。 國內(nèi)外學(xué)者根據(jù)社會(huì)的需要和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展設(shè)計(jì)了不同的方案和模型。在國內(nèi)，陳 林濤結(jié)合北京城市居民用水的調(diào)查情況，提出了北京市階梯式水價(jià)的方案和執(zhí)行措施，但 沒有對(duì)具體的用水量進(jìn)行計(jì)算(陳林濤.北京市城鎮(zhèn)居民用水實(shí)行階梯式水價(jià)的探討.水 利水電技術(shù).2008)。馬驍威采用Ramsey模型制定出一組階梯式水價(jià)，該水價(jià)能夠在水廠收 回成本的前提下實(shí)現(xiàn)社會(huì)福利最大化(馬驍威.階梯式水價(jià)方案的定價(jià)策略研究.科學(xué)技 術(shù)與工程.2008)。傅平等以北京市家庭用水為例分析兩部制水價(jià)對(duì)居民承受能力、效率、 公平和節(jié)約用水等供水價(jià)格目標(biāo)的影響，為合理實(shí)施兩部制水價(jià)提供決策依據(jù)(傅平，張 天柱.我國兩部制水價(jià)對(duì)供水價(jià)格目標(biāo)的影響.中國給水排水.2002)。國外方面，Garcia 等建立了 Bordeaux地區(qū)的供水和需水模型，通過模擬邊際成本，發(fā)現(xiàn)最優(yōu)價(jià)格首先決定于 邊際價(jià)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 等采用兩階段調(diào)查法估算住宅用水彈性，對(duì)消費(fèi)者的節(jié)水水平進(jìn)行了調(diào)查，并且研究水價(jià) 提高對(duì)住宅用水行為和技術(shù)選擇的影響(John F. Thomas, Geoffrey J. Syme. Estimating residentialprice elasticity of demand for water :a contingent valuation approach. Water Resources Research. 1988)。 自來水是指經(jīng)過自來水廠凈化處理后可直接飲用的水，具有一定的價(jià)值，在市場(chǎng) 經(jīng)濟(jì)條件下，自來水是商品。按照市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的供求規(guī)律，在市場(chǎng)總需求一定的條件下，商品 的需求量一般會(huì)隨著商品價(jià)格的上升而下降。自來水大體上也遵循上述供求規(guī)律。自來水 的定價(jià)應(yīng)區(qū)別于一般的商品定價(jià)，其定價(jià)政策應(yīng)該首先保證居民的最基本需要，還要抑制 不合理需求，而一般的單一水價(jià)又不能做到這兩點(diǎn)，因此，對(duì)居民生活用水應(yīng)該實(shí)行分段計(jì) 費(fèi)水價(jià)，基本生活用水實(shí)行低價(jià)，超過部分實(shí)行加價(jià)政策，以促進(jìn)用戶節(jié)約水資源；對(duì)浪費(fèi) 水資源行為，按浪費(fèi)水資源的數(shù)量實(shí)行懲罰性水價(jià)。 由此可見，分段計(jì)費(fèi)水價(jià)管理技術(shù)對(duì)于水資源管理具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容
該水價(jià)管理技術(shù)的建立基于以下兩點(diǎn)一、自來水的供需遵從價(jià)值規(guī)律，隨著自來 水需求量的增大價(jià)格將會(huì)上升；二、由于實(shí)行分段計(jì)費(fèi)水價(jià)，在不同區(qū)段上定價(jià)不一樣。首先按自來水水量分為若干個(gè)區(qū)段，之后規(guī)定各區(qū)段水價(jià)和需水量，根據(jù)優(yōu)化及限制條件，計(jì) 算出實(shí)施分段計(jì)費(fèi)后的用水量。該管理技術(shù)在不同區(qū)段上的供需特點(diǎn)是不同的，定價(jià)低的 區(qū)段上需水量大，而定價(jià)高的區(qū)段上需水量小。


分段計(jì)費(fèi)水價(jià)實(shí)施流程圖
具體實(shí)施例方式
第一步將自來水按水量劃分為m個(gè)區(qū)段，設(shè)水量的劃分密度為t (每t噸水為一個(gè) 區(qū)段) 第二步規(guī)定第i段上的水價(jià)為Pi，需水量為Xi。根據(jù)線性支出系統(tǒng)理論，消費(fèi)者所 用的各個(gè)區(qū)段上的水，以及其他各種商品滿足如下所示的效用函數(shù) =
<formula>formula see original document page 4</formula> 其中藝ln(x,. -&)表示區(qū)段式自來水，|]ln(x,. -g)表示其他商品。_表示起碼生活 水平下第i種商品的需求量，n代表其他商品的種類與自來水區(qū)段數(shù)m的和。預(yù)算約束為 -Af = 0



(2)
M為居民總支出
第三步根據(jù)拉格朗日乘數(shù)法對(duì)效用函數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，最優(yōu)化的一階條件為 fix,. fixry.
Of:
等式兩邊對(duì)j求和，并注意到I]aa=m ，則得
<formula>formula see original document page 4</formula>
第四步將各個(gè)區(qū)段上的需水量加和，得到總用水j
<formula>formula see original document page 4</formula>
第五步校檢模型，將理論計(jì)算出的總用水量與實(shí)際總用水量進(jìn)行對(duì)比，若理論值 大于實(shí)際值，則調(diào)整各區(qū)段的水價(jià)，若理論值小于實(shí)際值，則執(zhí)行分段計(jì)費(fèi)水價(jià)模式
實(shí)施例 這里以某市居民生活用水為例，假設(shè)某市2000年實(shí)行分段計(jì)費(fèi)式水價(jià)，居民生活
用水每人年用水量30!113以內(nèi)(含30m3)的，執(zhí)行第一級(jí)水價(jià)，即基本水價(jià)2. 50元/m、大于
30m3小于50m3 (含50m3)的，執(zhí)行第二級(jí)水價(jià)，按基本水價(jià)的2倍計(jì)價(jià)，即5. 00元/m3 ;大于
50m3的執(zhí)行第三級(jí)水價(jià)，按基本水價(jià)的10倍計(jì)價(jià)，即25. 00元/m3。根據(jù)總用水量公式模擬
區(qū)段式水價(jià)條件下的人均年生活用水量。
,-l /=1 A' >1 t^.表示居民起碼生活水平下對(duì)自來水的需求量，因?yàn)橹皇敲x上將自來水視為 不同的商品，只有第一級(jí)(i = 1)起作用，因此
<formula>formula see original document page 5</formula>
/-1
參照以往對(duì)于居民生活用水量的分析，這里取l]S =S =30m3
' =1 乂=1 V 乂=1 i72 /*3乂
其中，Pl = 2. 5， p2 = 5， p3 = 25 ;另外，根據(jù)以往研究成果，并采用類比的方法， P 2 = 0. 01， P 3 = 0. 001 ;人均總支出M = 8493元，維持最基本生活人均總支出
Y
0:
=5356元。因此，滿足基本需要后，消費(fèi)者用剩余貨幣消費(fèi)后面兩個(gè)區(qū)段上的水j
乂=1
人均年自來水用量為
又總=30+6. 4 = 36. 4m3
如果2000年實(shí)行上述的區(qū)段式水價(jià)，某市人均年自來水用量為36. 4m3，而某市
權(quán)利要求
一種計(jì)算城市居民生活用水價(jià)格的管理技術(shù)，其特征在于以效用函數(shù)和線性支出系統(tǒng)為基礎(chǔ)，將自來水用量劃分為不同的區(qū)段，根據(jù)市場(chǎng)供需關(guān)系，各區(qū)段設(shè)置不同的價(jià)格，通過對(duì)效用函數(shù)的優(yōu)化及限制條件，模擬分段計(jì)費(fèi)水價(jià)與人均年用水量之間的關(guān)系。該技術(shù)也可應(yīng)用于城市工業(yè)、服務(wù)業(yè)用水價(jià)格的計(jì)算。
全文摘要
本發(fā)明針對(duì)分段計(jì)費(fèi)水價(jià)實(shí)施之前和實(shí)施過程中缺乏技術(shù)依據(jù)，根據(jù)經(jīng)濟(jì)學(xué)的供求理論，以效用函數(shù)和線性支出系統(tǒng)為基礎(chǔ)，發(fā)明了分段計(jì)費(fèi)水價(jià)管理技術(shù)，用以模擬分段計(jì)費(fèi)水價(jià)與人均年用水量之間的關(guān)系。本發(fā)明有利于水資源的合理分配，對(duì)提高水資源的利用效率具有重要意義。
文檔編號(hào)G06Q10/00GK101794418SQ20101013009
公開日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者楊志峰, 郭通, 陳賀 申請(qǐng)人:北京師范大學(xué)