基于要素成本核算的水资源管理研究（可编辑）

'基于要素成本核算的水资源管理研究中国人口?资源与环境年第期文中各省主产粮食作物的亩均主产品产量、资金投粮食生产用水的机会成本,为解决粮食供需与水资源短缺问题提供了新途径。入、劳动投入数据均来自历年《全国农产品成本一收益资在基于虚拟水理论的粮食安全研究中,等人料汇编》,由于水资源投入被独立核算,资金投入中扣除了分析了国际贸易中农作物和动物产品虚拟水流以及国家《全国农产品成本一收益资料汇编》中在物质与服务费用水足迹的量化问题,农产品的虚拟水含量以产品产地用水的排灌费子目录下统计的水费,以避免重复计算,并根据量参考蒸发蒸腾量计算,牲畜产品主要以产品树的方《中国农村统计年鉴》中“各地区农业生产资料价格分类法对其分类计算。和则提出以消费地指数”对资金投入进行了调整②③。研究中取各地区农产的相关数据来计算动物产品的水含量这些方法被不断品集贸市场价格作为粮食产品的初始价格,并用《中国农地引用于研究各国家和地区的虚拟水战略和粮食安全问村统计年鉴》中“各地区主要农产品分品种生产价格指 题。数”对农产品集贸市场价格进行调整,去除通胀影响。国内关于虚拟水的研究始于程国栋院士《虚拟水??研究方法与步骤中国水资源安全战略的新思路》一文,此后邓铭江,王浩等对我国区域问虚拟水贸易和地区水安全进行了分.初级农产品虚拟水含量测算析,龙爱华等对我国部分缺水地区的虚拟水进行了关于农产品虚拟水含量测算,国际上通用的有生产树实证分析,尤其是北京、三江平原、宁夏、河西走廊等地区,方法和产品分类法,前者‘偏重于对农作物生长阶段根据不同的结果提出了针对性的建议¨。需水量的跟踪处理,计算精确,但数据获取困难,需要田间.样本选择及数据准备实验的配合,一般用于某一改良品种的微观定量分析;后本文以我国主要旱作粮食??小麦和玉米为例,根据者首先将农产品分为初级、加工产品、副产品和非耗水产《农产品成本一收益资料汇编》统计资料,小麦主产省为品四类,然后对四类产品分别核算。此后,联合国粮农组个,主要分布在西部、东部和中部,玉米主产省份个,织对上述两种方法进行了归纳,提出了?集中分布在西部和东北三省表① 。公式,并确立了计算标准体系,成为全球农产品虚拟水相关研究的主流方法,本研究主要应用联合表研究样本地区分布国粮农组织推广方法。.研究中,初级农作物产品虚拟水含量根据各主产省历年气候、土壤和农作物生长情况相关数据,利用推荐的软件④计算各省主要粮食作物的虚拟水含量,计算公式如下:,式中,:国家或地区中,作物单位质量的虚拟水含量单位:/:单位面积作物的需水量单位:/:单位面积作物产量单位:/①在计算虚拟水含量时,充分考虑了春小麦、冬小麦、南玉米、北玉米的种植模式、地区差异等方面的差异,《农产品成本一收益资料汇编》中未区分统计,因此本文计算过程中将不同小麦、玉米等进行了加权平均计算。②本文粮食价格数据来自《中国农产品价格调查年鉴》中的生产价格农产品生产者农户和农场直接出售产品时实际获得的单位产品价格,调整指数用的分品种农产品生产价格指数是反映一定时期内,农产品生产者出售的农产品价格水平变动趋势及幅度的相对数,非零售价格指数或物价总指数,以使数据更接近于生产成本,而非市场交易成本。③为了使模型估计结果更加理想,在计算虚拟水含量和边际产量时本文计算的是?年年问的数据。由于我国目前的统计数据中只有《中国农产品价格调查年鉴》?中有? 年各地区农产品集贸市场价格较接近原粮价格,受数据的局限,只计算?这年间的各粮食主产区的水资源要素成本。④各主产省份农业气象信息数据包括最低温、最高温、平均风速、日照时数、相对湿度和降雨量大气象因素数据,原始数据来源于国际气象数据交换站各台站,经单位转换后取各省份所有台站的平均值为该省份的最后值;农作物主产省份土壤构成、农作物种植模式、作物生长周期等来源于省级农业部门公布数据。李祥妹等:基于要素成本核算的水资源管理研究其中单位面积作物的需水量取决于作物种类和气相对湿度下的生长初期基本作物系数,,并根据相作物生长过程中累积的蒸发蒸腾量,公式为:关修正公式和实际予以修正;生长发育、中期,和后,,×期,作物系数根据文献一选出标准条件式中,是参考作物的蒸发蒸腾量,是农作物半湿润:】%≤≤%;风速适宜:./≤,≤相对于参考作物的作物系数,.由推荐的标准彭曼.;作物高度:.≤≤.下的作物系数推公式计算:荐值,直接查得,然后进行修正得到。.水资源要素成本测算./??一农业生产要素包括土地、水资源、劳动力和物质投入四部分,,,&, 式中,△是饱和水汽压与温度相关曲线的斜率/&等提出的随机前沿生产函数模,尺是作物表面净辐射/,是土壤热通型为测算生产效率的变化和引起效率变化的原因提供了量/,是平均空气温度,/是地面途径。研究中,首先将根据虚拟水理论计算的玉米和高的风速/,是饱和水气压,是实测水气小麦各主产省每亩水资源使用量补充人《全国农产品成本压;一是饱和水气压与实测水气压的差额收益资料汇编》,获得既定生产条件下单位土地产量、劳动;为湿度计常数/℃。力、水资源和物质投入观测值,在此基础上建立包含三个关于作物系数的确定,研究中根据一推荐的单主要生产要素的前沿生产函数,推求出水资源、劳动力和作物系数方法¨。,参照各个主产区农业气候条件,在推物质投入的投入产出弹性,即三种要素的边际生产力;然荐值基础上进行修订,主要步骤如下:后利用?生产函数关于生产函数中各要素替代弹性一中推荐的冬小麦各生育阶段的单作物系数分之和为的假设,推算出土地的投入一产出弹性,建立完别为:,..非冻土期,,.冻土期,整的?生产函数,推求水资源的边际产量。,.,,.,同时提出,当地的作物系数 ..水资源要素成本测算的基本假定值需要按湿润频率和气候条件对推荐值进行调整。因此,研究期间年玉米和小麦主产区各投入要素本研究分析中确定初期阶段作物系数时主要考虑问的替代弹性不变;降雨或灌溉的影响公式为:农业生产要素由土地、水资源、劳动力和物质投一??一一。入部分构成;/?/玉米、小麦生产中各投入要素替代弹性之和为。式中:为总蒸发水量;为易蒸发水量..水资源要素成本测算步骤;为湿润间隔时间;为第一阶段蒸发所需时在上述假设下,通过以下步骤计算水资源要素成本:间;为潜在土壤蒸发速率/;。为初期参步骤:建立随机前沿生产函数,自变量包括玉米和考作物需水量的平均值/。小麦生产中的流动资金投入成本收益资料中的物质与服中期和后期作物系数,根据一务费用去除水费、劳动投入、水资源投入,因变量为玉米提供的和,当旱作作物主产区中期和后期和小麦的产量,则各生产要素的投入产出生产弹性即为生最小相对湿度平均值≠%,高处的日平均风产要素的边际生产力。速:≠./时,按下式调整:一.一.?一/式中: 为计算时段内每最小相对湿度的平均式中,一农产品每亩玉米小麦产量,一用于购值%,%≤≤%;为计算时段内高处的买物质投入的资金,一劳动投入,一水资源投入玉平均风速/,/≤≤/;为计算时段内的平米、小麦生产过程中的虚拟水含量,一时间趋势变量,均株高,.≤。一地区虚拟变量,一随机扰动项,/一效率误差项。按参考作物系数反映的是农作物本身的植物特性对农作照前沿生产函数假设,其误差项可以分解为随机扰动项物蒸发蒸腾量的影响,不同作物的农作物系数不同,同一作物不同生长阶段的系数也不一样。研究中根据联合国粮农代表影响产出的各种不确定因素和统计观测误差和生产的实际效率差别,即,?,服从正态分布,组织出版的《作物腾发量一作物需水量计算指南》,叶片面积、产量水平、土壤条件、栽培条件等各种作物各生育阶段的对称随机变量,代表与效率无关的随机扰动因素;分别在不同湿润人渗深度、不同土壤质地、不同蒸发力及空与嗽立,具有同一分布、不对称和非正值的单边分布变.中国人口?资源与环境年第期从表可以看出,研究期间小麦生产的水资源要素成量,代表技术无效率。步骤:根据?生产函数中规模报酬不变假定,即 本与忽略成本均呈上升趋势,亩均忽略成本为.元,忽各种生产要素的投人产出生产弹性之和为,求出土地的略程度为%,呈西部地区低于东部地区,山区低于各流域地区,水资源贫乏地区低于水资源量丰裕地区等特点;投入产出生产弹性。假设土地的生产弹性为,则有内蒙古、甘肃和宁夏三省水资源忽略成本最小,忽略程】,贝度分别为%、%、%;安徽、河南、山东和河北等淮一?一河、海河流域主产区忽略成本最高,分别达亩、步骤:假设我国玉米小麦生产?生产函数形元/亩、亩、亩,忽略程度达%、%、%、%,相对于水资源相对富裕地区,缺水地区水资源管理式为:/更能反映资源稀缺程度和价值。其中为常数项,为耕地投入量,为水资源投入.玉米水资源要素成本核算及忽略成本量生产过程中的虚拟水含量,为购买物质投入使用的作为世界第二大玉米生产与消费国,我国玉米的供给资金投入,为劳动投入量,、、、为各生产要素的投弹性和需求弹性都较低,具有刚性供给和需求特点,入一产出弹性本文中分别为。,,,,根据确定的年以来我国实施玉米优势区域规划,年玉米种一,生产函数形式求得各要素的边际产量,边际产量与 植面积达万,占农作物总播种面积的.%,相应的产品价格的乘积即为该要素成本。成为种植面积最大的粮食作物②,核算玉米水资源要素成为确定每一投入要素变量的加入是否符合模型要求,本是提高我国秋粮水资源利用率的基础,各主产区省级水本文采用逐步回归法,使用.资源要素成本核算见表。软件,首先对资金、劳动、水资源三大基本投入进行最从表可以看出,年以来,玉米主产省区亩均水大似然估计,再逐步加入时间趋势和地区虚拟变量,通过资源要素成本为元,年均上升元,比较《全国农产品似然比统计量检验、系数的显著性检验确定最后的最佳模成本一收益资料汇编》,我国玉米生产中亩均忽略成本型。在此基础上计算出各粮食主产区水资源投入的要素元,年均增长元,忽略程度高达%。从玉米生产价格,将各粮食生产中的水资源投入的单位要素价格与虚的水资源要素成本空间分布看,新疆和甘肃水资源要素成拟水总量相乘,即为各省的水资源投入要素成本。本最高,其次是山东、广西,成本最低的是黑龙江和陕西见图,从要素成本的忽略程度看,与小麦生产一致,水结果与分析资源要素成本高的地区,水资源忽略成本较低,玉米生产.小麦水资源要素成本核算 中,水资源要素忽略程度由低到高甘肃、内蒙古、宁夏、新根据上述水资源要素成本核算方法,我国各小麦主产疆、陕西、四川、山西省在%一%之间,其余省的省区小麦水资源要素成本见表。忽略程度都在%一%之间。表小麦水资源要素成本.元/亩注:水费用“农业生产资料价格分类指数”调整为年为基期的数据。表中显示的为?年均值下同。其中,忽略成本要素成本一水费,水费数据来自历年《中国农产品成本收益资料汇编》下同。①亩均水资源占有量分别为、、立方米,远远低于全国平均亩均水资源占有量立方米。数据来源:中国环境统计年鉴》②数据来源:农业部.玉米优势区域布局规划?政策规划.农产品加工业,:一李祥妹等:基于要素成本核算的水资源管理研究米需求的缺口,保障国内农业水资源安全。我国现行生产成本核算体系的指标和方法不健全,忽略、低估了粮食生产中的水资源投人成本。小麦亩均水资源忽略成本为元,玉米为元;忽略程度分别为%、%。忽略成本占各粮食全国平均生产成本年的比重为小麦%、玉米%表,将水资源尤其是生产过程中的虚拟水含量纳入生产成本的核算体系能更实际地反映我国粮食生产成本,对指导我国未来粮食产业发展战略、提高资源利用效率具有重要意义。 表水资源成本与生产成本比较.、,’:图玉米水资源成本布局示意图.结论与政策启示注:全国平均生产成本数据来源《中国农产品成本一收益资源汇编》本文测算了我国主要旱作粮食作物一小麦和玉米的水资源要素成本,考察当前农产品成本核算体系对水资源从水资源要素成本忽略的空间分布看,地表水资要素成本的忽略情况,得出以下结论:源相对丰富的长江、淮河和海河流域高于地表水资源相对我国主要旱作粮食作物水资源要素成本存在显贫乏的西北、东北地区,说明贫水区节水理念先于富水区,著差异,小麦的水资源成本为元/亩,远低于玉米水资源使用费、节水灌溉设施与技术、农作物种植结构的亩,从资源利用经济成本考虑,一方面可以考虑用小选择等水资源管理模式上体现了水资源价值与重要性,通麦代替饲用玉米,另一方面可以通过贸易途径缓解我国玉过经济手段刺激农户提高节水意识是水资源科学管理的中国人口?资源与环境年第期,.关键。?农业生产成本核算中增加水资源要素成本比重,.,有利于合理定价农业用水,刺激地方政府及农户加强农业,:?.基础灌溉设施与技术投入,有利于高效利用水资源,能充.:. 分体现其价值和稀缺性。基于我国水资源现状,未来粮食.,,:成本核算中应纳人粮食生产虚拟水含量及粮食生产水资?.源利用率指标,提高生产成本核算体系的科学性,促进资,.源节约型社会建设。.,,:?.编辑:王爱萍参考文献柳文华,赵景柱,等.水一粮食贸易:虚拟水研究进展.中国庞守林,乔忠,田志宏,等.中美粮食生产成本及结构差异的竞争人口?资源与环境,,:?.,,.?:影响分析.管理世界,,:?.,,,..,,,:?...,,:?..:,,李保国,彭世琪.农业用水与粮食生产.中国农村科技,,.,:?.,.,:?..,,:?,,,.:.,.:.,..,,,:?.,,.,.:柳长顺,陈献,刘昌明,等.虚拟水交易:解决中国水资源短缺与粮食安全的一种选择.资源科学,,:?.....,,,.:::?.程国栋.虚拟水:中国水资源安全战略的新思路.中国科学.,,:?.院院刊,,:?.,:,...,,:,,:?.?.邓铭江,等.支撑新疆经济社会跨越式发展的水资源供需结构万劲松.生产成本对世纪初期粮食生产影响的分析.宏观调控分析.干旱区地理,,:?.经济研究,,:?..,.?『.,,:?..,陈超,于强,等.华北平原作物水分生产力区域分异规律模拟,:?..资源科学,,:~.,,王浩,等.社会水循环理论基础探析:定义内涵与动力机制.水利学报,,:?.,.:./,,:~.,,邓振镛,等.甘肃黄土高原旱作区土壤贮水量对春小麦水分生产:?.汪党献,等.用水总量控制指标制定与制度建设.中国水利, 力的影响.冰冻土,,.?.,.,:?.,.?..,,:一.,,:?.王红瑞,王军红.中国畜产品的虚拟水含量.环境科学,邓振镛,等.黄土高原旱作区土壤贮水力和农田耗水量对冬小麦,:?.,..水分利用率的影响.生态学报,,:?.'