交易基于供求理論和生產(chǎn)函數(shù)水權(quán)模型

基于供求理論和生產(chǎn)函數(shù)的水權(quán)交易模邵東國陳述（大學(xué)水資源與水電工程科學(xué)國家，優(yōu)化配置是有效。本研究建立基于供求理論和生產(chǎn)函數(shù)的水權(quán)交易模型，即從經(jīng)濟(jì)學(xué)的角度由C-D生型，以納什均衡交易價格和水量為約束來確定交易水量和交易3個水平年的水權(quán)交易，結(jié)果表明：各水平年50%條件下應(yīng)城市的成功交易緩解了應(yīng)城市的缺水情況并使交易雙方效益都達(dá)到最優(yōu)且逐年上升；75%以及85%水平下交易前后缺水率降低不明顯，90%水平下不具備交易條件。0目前對水交易研易模和易價成為內(nèi)學(xué)者究的點。外者針不的ohiehoer等2及為水交易方的邊協(xié)商價模型；Mr3等通過分析灌區(qū)市場規(guī)、水權(quán)統(tǒng)、參與信息定了水交的議環(huán)境并此基上建了基博弈論多農(nóng)用戶間討價還價模型。og等4模擬了灌溉水市場證明水權(quán)交易使約5%的水資源真正經(jīng)濟(jì)價值得以實現(xiàn)；araanan等5研究60，例如，等1基于合作博弈立了水權(quán)交易模，并分析了市場下權(quán)交雙的價略收陳轉(zhuǎn)等2基博原建水交的價型13立水權(quán)交叫拍的完信博模，并出叫價賣機設(shè)；4于雙拍賣和貫判弈析并出競策模；15基于化論博理建了作博弈模型但現(xiàn)的對市水權(quán)易型沒具體水作為方，何基身水源值來水方身資的實值C然后權(quán)根自水源真價值C來價報策PbC1kb，其中kb是一個常數(shù)，由于在水權(quán)交易的價格博弈中，考慮效益最大化原則，買方傾向于壓低價格，使其報價低于自身水資源的真實價值來獲取利益，因此假設(shè)kb10，且服從均勻分布。出售方的水資源價值V主要與其供水成本有關(guān)，由于成本計算比較復(fù)雜難以計量，因此用發(fā)電效益代替賣方（水庫）交易水的邊際成本。然后利用供求理論來計算出售方的水資源價值V。水權(quán)出售方也根據(jù)自身估價V進(jìn)行報價，則其報價策略為PsV1ks，ks為常數(shù)，因為考慮效益最大化原則，賣方在價格博弈中傾向于抬高價格，使其報價高于自身的估價以獲得收益，因此假設(shè)ks0,1，且服從均勻根據(jù)公平與效率原則，交易雙方的成交價格P由雙方的出價共同決定即PPb1Ps為常數(shù)，其中0,1

V

Q

MR(VQ)QVVV(1Q.V)V(11

MR

V

由以上3

VMC(11

式中，V為出售方的是水資源價值，為邊際成本的函數(shù)；Q為水MC為邊際成本。由于供水部門在正常的生產(chǎn)及銷售條件下1；由于供水成本難以計量文根據(jù)水庫發(fā)電量效益EeTd9.810.85QH來計算邊際成本，即MC由發(fā)電效益E來計算

f(Q)=AK

Uf(Q)Uf'(Q)C

Cf

L、Q分別 交易效益最優(yōu)時，若存在一個最優(yōu)的價格Pb，Ps，則必然對應(yīng)一個最優(yōu)均衡kb，ks，也必然對應(yīng)一個最優(yōu)的P，，由目標(biāo)函數(shù)求一階導(dǎo)數(shù)得到。則交易模型為：maxUb(C-P)xiProb(PbCC1k(1-)V1kC1kb s

maxUs(P-V)xiProb(PbC1k(1-)V1k-V

V1ks

UbCC1kb

CCC1k1V1kx

1xiV

s Us1

V1ks V xiCC1kb1V1ksVxis0xi0xi1kb0ks0

式中Prob(PbPs)為買方出價大于賣方出價的概率。P為交易價格xi為i時段實際交xk為i時段賣方可交易水量；xqi時段買方缺水量。高水灌位省山以水域高水區(qū)內(nèi)有1座型庫、1座型庫58389338.40，它于省山縣部大富河上，漢北利總建設(shè)劃中一以灌為，兼有203m22008萬31432萬m以及高關(guān)水庫灌區(qū)2013年、2020年和203011個計算分區(qū)地區(qū)與高關(guān)水庫進(jìn)行水權(quán)交易。水資源相關(guān)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)見表1，可交易水量見表2，缺水量情況見表3。年f(Q)/億K/億L/萬Q/萬1007032348591208534358361531043647961201540212622735048336355788113588242013年為例，電價e=1.5元/度Td為旬時段的小時數(shù)，取240hQ為每時段可交易水量轉(zhuǎn)化成行多元線性回歸分析求得參數(shù)01362.655、0.377A0.000335；從而求得水資源的實價值

表 交易價格、交易水量以及交易雙方凈效年水（萬源價值/（身水價值（元交易量（萬交易價格（元凈收益/（元易凈收益（萬元3249940374423570658226713570440012252132211682190404002003299210047435235323211257777179310100028056865513915534079124923059010005003373437101979948436973737197178217314127469037101900從表2中得出，201350%條件下，交易量為3744.7807萬m3，應(yīng)城市增加的收益為35706.3172萬元，高關(guān)水庫灌區(qū)增加的收益為5822.1630萬元，市場總增加值為41528.48022.58最小可接受的成本能夠保證其收益。同理，規(guī)劃年202050%條件交易量為4743.5108m3，應(yīng)城市增加的收益為235323.7330收益為21125.4145萬元加值為256449.1475萬元，明顯遠(yuǎn)高于現(xiàn)狀年市場總增加值，這是由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的提高和水的嚴(yán)重性決定了水資在相同降雨水平條件下，不同水平年條件下的交易水量不同2030年的交易量遠(yuǎn)高于現(xiàn)2013年的交易水量，比如，50%條件下，2030年的交易水量為5829.1328萬方，高于20133744.7807萬方，這是因為，應(yīng)城市經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，需水量增加，尤其工業(yè)需水量快速增加，自身區(qū)域3應(yīng)城市交易前后缺水量及缺水年水交易前需水量（萬交易前缺水量（萬交易前缺率交易量/（交易后缺水量（萬交易后缺水2913637441237440030809329947140231225213591519328800323834827144743830339833612883502428056865545163598903621658291658290037999399579587254180157054061440002215295302152953庫灌區(qū)來水量少，可交易水量減少的緣故。2020年和2030年有相同的趨勢，這需要解決應(yīng)城市自身供水01應(yīng)城市交易前后缺水量及交易水從圖1中看出，平水年條件下進(jìn)行的水權(quán)交易可以有效緩解應(yīng)城市的缺水情況，交易后缺水量比交易前有大幅度地減少，2013年、2020203050%條件下交易后缺水量為0，實現(xiàn)了供需平衡；但并不20132020年、030年5、7、8%以及9%Simplyadministrativewaterresourcesplanninghasbeenunabletomeettherequirementsoftherapiddevelopmentofsocialeconomy,sotheintroductionofmarketmechanismstoachievetheoptimalallocationofwaterresourcesisaneffectivemeans.Thisstudyestablishthewaterrightstradingmodelbasedonsupplyanddemandtheoryandproductionfunction,namelyfromtheangleofeconomicsbyC-Dproductionfunctionandtherelationshipbetweensupplyanddemandtodeterminethevalueoftherespectivewatertrading,andestablishtoizetheirrespectivetransactionrevenueforwaterrightstransactionmodel,Nashequilibriumpriceandtyconstrainttodeterminetrading eandconsumption.Thismodelwillbeusedinthecitythreelevelsinthewaterrightstrading.Theresultsshowedthateachyear50%undertheconditionshouldbesuccessfultradingcityalleviatethesituationofwatershortageincitiesandthepartiestothetransactionbenefitsareoptimalandincreasedyearbyyear,75%and85%leveltransactionsbeforeandafterwaterratereductionisnotobviously,90%leveldoesnothavetradingconditions.Thewaterrighttransactionmodelconstructedinthispaperprovidesatheoreticalbasisforthebenefitofthewaterrightstradingmarketinthemiddleofthemarket,andithasguidingsignificancetopromotetheoptimalallocationofwaterresourcesandtheefficientuseofwater.Rosegrant,MarkWandRenatoGazmuriScheleyer.Tradablewaterrights:ExperiencesinReformingWaterSophieThoyer,SylvieMorardet,PatrickRioetal.Abargainingmodeltosimulatenegotiationsbetweenwaterusers[J].JournalofArtificialSocietiesandSocialSimulation,2001,4(2)[2013-03-01].RMariaSaleth,JohnBBraden,JWaylandEheart.Bargainingrulesforathinspotwatermarket[J].LandEconomics,1991,67(3)：326-339.WongBDC,EherartJW.MarketsimulationsforIrrigationwaterrights:ahypotheticalcasestudy[J].WaterResource,1983,19(5):1127-1138.NarayananR,BeladiH,HansenRD,BishopAB.Feasibilityofseasonalwaterpricingconsideringmeteringcosts[J].WaterResourcesResearch,1987,23(6):1091-1099.李海紅,.水權(quán)交易機理分析[J].水力發(fā)電學(xué)報,2005,24(4):104-109.LIHaihong,WANGGuangqian.mechanismofthewaterrighttrade[J].JournalofHydroelectricEngineering,2005,24(4):104-,紀(jì)昌明.水資源優(yōu)化配置中的市場交易博弈模型[J].華技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2006,34(83-,,,劉國彬.水權(quán)準(zhǔn)市場交易模型及市場均衡分析[J].水利學(xué)報,2006,374492-,,,,68-73.ZHANGXiaojun,HOUHanpo.OptimalallocationofBeijing’swaterresourcesbasedoncross-sectorwaterrightstrading[J],JournalofCapitalUniversityofEconomicsandBusiness,2010,(3)：68-73.戴天晟,,.基于納什均衡理論的水權(quán)交易問題分析[J].哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報,2011,16(1):132-134.DAITiansheng,GUBaoyan,ZHAOWenhui.ysisofNashequilibriummodelforwaterrightsmarket[J].JournalofHarbinUniversityofScienceandTechnology,2011,16(1)：132-134.,.基于合作博弈的水權(quán)交易模型研究[J].水力發(fā)電學(xué)報,2012,31(3):53-58.WULi,Huicheng.Studyofthecooperativegamemodelforwaterrightstrade[J].JournalofHydroelectricEngineering,2012,31(3):53-58.陳洪轉(zhuǎn),羊震,.我國水權(quán)交易博弈定價決策機理[J].水利學(xué)報,2006,37(11):1407-Hongzhuan，YANGZhen,YANGXiangh