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新时代理念:水价结构在供水系统中的作用

时间:2018-04-24 来源:IWA国际水协会 作者:

世界各国由于自身经济发展情况不同以及水资源条件的差异,制定水价必然有不同的依据和机制。然而水价结构的解析却是世界各地的水务部门都面临着一个共性问题。在过去几十年里,大家都尝试解决这个问题,具体方式包括基于专家的经验估算,也有更复杂的数学预测。这些研究一般都假设各个成本变量是准确的,没有考虑到这些变量在实际中自带的不确定性,例如电价、银行利息或者通胀率等。这些因素在一定的时间框架内,有些时候可以视作常数,有些时候却不行。例如递增式阶梯定价(Increasing Block Tariffs – IBTs),它是在水电领域十分流行的定价模型,在有些地区(例如巴西和菲律宾)甚至还写进法律成为法定定价方法。它的原理是将消费量分为若干档,使用越多,对应档次越高,相应价格也不同。虽然这个模式在有些国家和地区取得了成功,但也证实在其他地方不适用,甚至适得其反,与初衷背道而驰。案例的失败原因证实是因为这些地区的情况不符合一些事前假设的前提条件。这些成本的随机属性以及预测收益(至少包括了水价的营收)要求对这些不确定性进行综合性的量化分析。

鉴于上述现有水价制定遇到的问题,来自葡萄牙里斯本大学的土木工程研究和可持续创新学院的团队开发了一种多目标优化模型(multi-objective optimization--MOO), 通过公式系统地表示相关收入,并基于风险的分析评估成本变动性。其中一个焦点放在避开与价格结构相关的严格假设(潜在阶梯的数量、体量和价格),让这些变量自由地形成适合水务部门自身背景和目标的形式。

在水价设定时,在合适的框架下,考虑更多的背景因素,而且更主动地寻求多元化的政治经济目标,能在价格制定是少一点人为武断,这是创新的机遇。在这个研究里,他们建立了一个合适价格框架FSP(Framework for Suitable Prices)的模型,目的是通过建立成绩标量函数(achievement scalarizing function - ASF),用参照点的方法找到有效的解决方案组。为指导决策过程能够更好地展开讨论,他们将这套算法应用于佛得角Boa Vista岛作为案例研究,并对当地的现状和可能的场景进行评估。

成本组成和收益源

研究团队先确定了水价成本的主要组成,包括运营维护(O&M)、资本支出(capital charges)、机会成本(opportunity costs)和相关的外部效应(externality)。他们用“+”、“-”来衡量高低,“--”表示最低而“++”表示最高。其中“估算准确性”指的是该成本组成可以被量化评估的程度,“接受度”指学术和工业界的认可度。他们的评估结果如下表:

▲ 表1. 供水费用的现状(特征分类方式:“++”、“+”、“-”、“--”)

除了确定成本组成,研究人员还对营收来源进行阐述,并对固定一次性价格、固定单位水价、阶梯式水价等不同模式进行阐述。

▲ 表2. 水价结构设计的考虑和可能的调整点

在这基础上他们建立了合适价格框架FSP(Frameworkfor Suitable Prices)的模型,并将其整理为下面一个工作流程。由于篇幅关系,模型的细节不在这里做详述,感兴趣的读者可以查阅原文了解更多细节。

▲ 图1. 包含各主要阶段的FSP流程图

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