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我国农业用水面临着日益严峻的城市生活和工业用水需求的竞争。为了保障不断增长的各部门用水需求、缓解竞争压力，国家基于需求管理策略、不断推动以水价政策为核心的用水激励机制的改革。近些年，与农业用水水价政策改革的缓慢推进不同的是，城市生活和工业用水水价政策改革取得了显著进展。那么，城市生活和工业用水的价格弹性有多大？提高城市生活和工业用水价格能缓解多大对农业用水的影响？非农部门水价的改革对农业生产产生什么样的影响？目前涉及我国生活和工业用水水价政策的国内研究比较少，且研究样本缺乏代表性;另外，目前还没有研究分析城市生活和工业用水水价政策调整对农业用水和农业生产的影响。
为此，本论文的研究目标是通过定量估计城市生活和工业用水的需求价格弹性。进一步模拟分析2030年在城市生活和工业用水价格不同变动情景下对流域农业用水和农业生产的影响;从而为我国保障粮食安全、促进水资源和社会经济的可持续发展及水价改革政策提供科学依据。为了实现该研究目标，主要包括如下几方面的研究内容:首先，对城市水价政策演变进行了整体梳理，再分别对城市居民生活水价政策和工业水价政策专门进行梳理，论述其对应的水价政策的改革历程，并分析城市居民生活水价和工业水价分年变化趋势和分流域变化趋势。其次，分析城市用水需求的影响因素以及估计水价对需求的影响程度。最后，在不同水价变动情景下，利用已经估计的城市生活和工业用水需求方程计算各个流域农业可利用水量，并利用CWSM模拟农民在追求利润最大化的条件下，水价政策对农业生产的影响。
本文采用作者整理的各个地级市统计年鉴数据和国家统计局城市住户调查数据。城市居民生活用水统计年鉴数据覆盖了全国80％的城市，城市住户调查数据覆盖城市也达到全国61％的城市，而工业用水则覆盖了全国57％的城市，且为多年数据，对于全国有比较好的代表性。基于所整理的数据，建立有关计量模型，对城市居民生活用水和工业用水需求价格弹性进行估计。将计量模型和流域水资源模型相结合，根据水价政策情景，模拟2030年不同流域在不同水价情景下优化配置农作物种植结构的情况。
研究结果表明，用地级市统计年鉴数据估计的城市居民用水需求价格弹性为-0.20，而采用城市住户调查数据估计的城市居民用水需求价格弹性为-0.40，都属于缺乏弹性，与以往研究基本一致。工业用水用水需求价格弹性为-0.45，也属于缺乏弹性，比以往的研究计算出的弹性值小，说明工业用水已经从以往粗放的用水模式转变为更为注重环保，加大循环利用次数的节约用水模式。宏观经济变量预测2030年我国各大流域用水量情况，发现生活水价和工业水价政策能够缓解未来农业可利用水量，比如农业可利用水量下降程度最大的三个流域海河流域、黄河流域和长江流域，水价政策能够缓解农业可利用水量减少幅度4.98％、4.61％和15.41％。
流域水资源模拟模型CWSM模拟在不同水价情景对灌溉面积、雨养面积、播种面积、灌溉强度、产量以及收益的影响，结果表明，灌溉面积中受影响最大的长江流域为例:在不提水价的情景下其灌溉面积下降了3.30％，而在水价涨幅40％的情景下，灌溉面积出现了增长，增长了0.09％。雨养面积中受影响最大的长江流域为例，在不提水价的情景下，雨养面积增加2.80％，而当水价提高40％时，雨养面积出现了减少，减少幅度为0.06％。播种面积中变化最大的海河流域为例，其在不变水价情景下，播种面积增加幅度最大的是小麦，增幅为21.91％，播种面积减少幅度最大的作物是水稻，减幅达到41.23％，而在水价上涨20％情景下水稻的减幅缓解3个百分点和在水价上涨40％的情景下，水稻的播种面积减幅缓解6个百分点。灌溉强度在北方流域和珠江流域普遍下降，但是长江流域在水价提升40％的情景下，灌溉强度上升，东南诸河流域在水价提升20％的情景下，灌溉强度就开始上升。农作物产量以变化最大的黄河流域为例，在不提水价的情景下，水稻总产量减少8.79％，而在水价提升40％的情景下，水稻总产量的减少幅度为6.1％，水价能够缓解2.69％的产量减少。其他流域都可以观察到水价提升对粮食作物而言缓解力度更大。对农作物收益的影响而言，城市水价提升也能缓解粮食作物总利润的减少，比如海河流域提高水价40％能够减少粮食作物利润损失4.37％。
相关政策含义如下:(1)城市居民生活用水需求价格弹性较小，且价格形式和用水方式会影响居民生活用水量，建议城市供水部门不仅应该大幅提高生活用水水价，而且应该尽量实行阶梯水价。(2)工业用水需求价格弹性较小，说明要想大幅减少工业用水量、提高工业用水效率，需要大幅度提高工业水价水平;另外工业行业结构对工业用水量影响较大，缺水城市应该着力改变工业行业结构，尽量减少8大高耗水产业发展。(3)流域水资源模拟模型CWSM模拟结果表明，调整城市生活和工业水价政策能够缓解农作物尤其是粮食作物水短缺程度;因而可以有效利用水价政策来缓解非农用水部门对农业用水的挤占。
论文的主要创新点为:(1)独特的数据库:建立了覆盖我国大部分城市的跨时期大规模二手资料数据库，对我国城市居民生活和工业用水的需求研究更具有代表性。(2)代表性更强的实证分析:利用建立的数据库估计了城市居民生活用水和工业用水需求价格弹性，为了城市居民生活用水和工业用水需求价格弹性的估计提供了大样本的估计。(3)创新性的分析视角和研究方法:本研究从分析生活和工业水价政策入手来分析非农用水部门水价政策调整对农业用水及农业生产的影响;方法上将计量模型和流域水资源模拟模型加以了耦合，具有一定的创新性。
为此，本论文的研究目标是通过定量估计城市生活和工业用水的需求价格弹性。进一步模拟分析2030年在城市生活和工业用水价格不同变动情景下对流域农业用水和农业生产的影响;从而为我国保障粮食安全、促进水资源和社会经济的可持续发展及水价改革政策提供科学依据。为了实现该研究目标，主要包括如下几方面的研究内容:首先，对城市水价政策演变进行了整体梳理，再分别对城市居民生活水价政策和工业水价政策专门进行梳理，论述其对应的水价政策的改革历程，并分析城市居民生活水价和工业水价分年变化趋势和分流域变化趋势。其次，分析城市用水需求的影响因素以及估计水价对需求的影响程度。最后，在不同水价变动情景下，利用已经估计的城市生活和工业用水需求方程计算各个流域农业可利用水量，并利用CWSM模拟农民在追求利润最大化的条件下，水价政策对农业生产的影响。
本文采用作者整理的各个地级市统计年鉴数据和国家统计局城市住户调查数据。城市居民生活用水统计年鉴数据覆盖了全国80％的城市，城市住户调查数据覆盖城市也达到全国61％的城市，而工业用水则覆盖了全国57％的城市，且为多年数据，对于全国有比较好的代表性。基于所整理的数据，建立有关计量模型，对城市居民生活用水和工业用水需求价格弹性进行估计。将计量模型和流域水资源模型相结合，根据水价政策情景，模拟2030年不同流域在不同水价情景下优化配置农作物种植结构的情况。
研究结果表明，用地级市统计年鉴数据估计的城市居民用水需求价格弹性为-0.20，而采用城市住户调查数据估计的城市居民用水需求价格弹性为-0.40，都属于缺乏弹性，与以往研究基本一致。工业用水用水需求价格弹性为-0.45，也属于缺乏弹性，比以往的研究计算出的弹性值小，说明工业用水已经从以往粗放的用水模式转变为更为注重环保，加大循环利用次数的节约用水模式。宏观经济变量预测2030年我国各大流域用水量情况，发现生活水价和工业水价政策能够缓解未来农业可利用水量，比如农业可利用水量下降程度最大的三个流域海河流域、黄河流域和长江流域，水价政策能够缓解农业可利用水量减少幅度4.98％、4.61％和15.41％。
流域水资源模拟模型CWSM模拟在不同水价情景对灌溉面积、雨养面积、播种面积、灌溉强度、产量以及收益的影响，结果表明，灌溉面积中受影响最大的长江流域为例:在不提水价的情景下其灌溉面积下降了3.30％，而在水价涨幅40％的情景下，灌溉面积出现了增长，增长了0.09％。雨养面积中受影响最大的长江流域为例，在不提水价的情景下，雨养面积增加2.80％，而当水价提高40％时，雨养面积出现了减少，减少幅度为0.06％。播种面积中变化最大的海河流域为例，其在不变水价情景下，播种面积增加幅度最大的是小麦，增幅为21.91％，播种面积减少幅度最大的作物是水稻，减幅达到41.23％，而在水价上涨20％情景下水稻的减幅缓解3个百分点和在水价上涨40％的情景下，水稻的播种面积减幅缓解6个百分点。灌溉强度在北方流域和珠江流域普遍下降，但是长江流域在水价提升40％的情景下，灌溉强度上升，东南诸河流域在水价提升20％的情景下，灌溉强度就开始上升。农作物产量以变化最大的黄河流域为例，在不提水价的情景下，水稻总产量减少8.79％，而在水价提升40％的情景下，水稻总产量的减少幅度为6.1％，水价能够缓解2.69％的产量减少。其他流域都可以观察到水价提升对粮食作物而言缓解力度更大。对农作物收益的影响而言，城市水价提升也能缓解粮食作物总利润的减少，比如海河流域提高水价40％能够减少粮食作物利润损失4.37％。
相关政策含义如下:(1)城市居民生活用水需求价格弹性较小，且价格形式和用水方式会影响居民生活用水量，建议城市供水部门不仅应该大幅提高生活用水水价，而且应该尽量实行阶梯水价。(2)工业用水需求价格弹性较小，说明要想大幅减少工业用水量、提高工业用水效率，需要大幅度提高工业水价水平;另外工业行业结构对工业用水量影响较大，缺水城市应该着力改变工业行业结构，尽量减少8大高耗水产业发展。(3)流域水资源模拟模型CWSM模拟结果表明，调整城市生活和工业水价政策能够缓解农作物尤其是粮食作物水短缺程度;因而可以有效利用水价政策来缓解非农用水部门对农业用水的挤占。
论文的主要创新点为:(1)独特的数据库:建立了覆盖我国大部分城市的跨时期大规模二手资料数据库，对我国城市居民生活和工业用水的需求研究更具有代表性。(2)代表性更强的实证分析:利用建立的数据库估计了城市居民生活用水和工业用水需求价格弹性，为了城市居民生活用水和工业用水需求价格弹性的估计提供了大样本的估计。(3)创新性的分析视角和研究方法:本研究从分析生活和工业水价政策入手来分析非农用水部门水价政策调整对农业用水及农业生产的影响;方法上将计量模型和流域水资源模拟模型加以了耦合，具有一定的创新性。