一种细化CGE模型中水模块的改进方法技术

本发明专利技术涉及一种细化CGE模型中水模块的改进方法，包括以下步骤：将原CGE模型中的水行业分为原水、自来水、再生水和海水淡化水；考虑原水、自来水、再生水和海洋淡化水之间的替代关系；建立原水的水资源供需平衡约束方程；通过水源替代关系和供需平衡约束方程细化水模块。本发明专利技术基于水与国民经济系统各行业间的投入产出关系，充分考虑水源类型及可供水量，细化并改进可计算一般均衡模型的水模块，有助于形成不同水源在国民经济中各行业的如何流动实现经济效益最优的水资源配置模拟技术。

【技术实现步骤摘要】
一种细化CGE模型中水模块的改进方法
本专利技术涉及水资源管理技术模块，具体涉及一种细化CGE模型中水模块的改进方法。
技术介绍
我国水资源时空分布不均，加之浪费和污染并重导致的管理型、工程型、水质型等缺水现象，以及近年来极端气候变化影响，使我国水资源风险和不确定性不断增加。现阶段水资源与经济社会快速发展不相适应的矛盾日益凸显，水资源短缺形势日渐严峻。水资源作为国民经济社会可持续发展的重要战略资源，同时，水资源也是一种商品，具有不同的属性特性，在市场调节机制下，在不同地区、不同产业部门间，合理地优化配置不同水源，提高用水效率，实现水资源的可持续利用，已成为现阶段我国水资源管理决策中不可或缺的一部分。可计算一般均衡模型(CGE)起源于瓦尔拉斯的一般均衡理论，在宏观经济运行框架下，模拟国家或地区国民经济系统运行的数量模型。它通过经济系统中生产创造收入、收人引致需求、需求导致生产的逻辑思路，采用大量方程组描述经济系统的生产、消费与分配行为，并通过市场中的价格因素来平衡部门间生产和消费，广泛地应用于能源环境、经济增长、宏观结构调整、资源需求等问题的政策分析上，并逐渐成为政策分析的主流工具之一。在原始的CGE模型中，仅有一个单一的水生产行业，并未考虑各类水源的不同性质及在不同行业的水源用途利用情况，难于适应新时期我国水资源的管理需求，有必要进一步改进CGE模型，考虑替代关系和供需平衡约束方程细化水模块，在不同用水部门间合理配置水资源，实现水资源节约化；有助于进一步模拟不同水资源管理政策下，与水相关的政策对社会经济发展、用水量、用水效率、价格、技术等的影响。专利技术内容本专利技术所要解决的技术问题是提供一种细化CGE模型中水模块的改进方法，解决水资源管理难以适应社会需要的问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种细化CGE模型中水模块的改进方法，包括以下步骤：S1、将原CGE模型中的水分为原水、自来水、再生水和海水淡化水；S2、计算原水、自来水、再生水和海洋淡化水之间的替代弹性；S3、建立原水的水资源供需平衡约束方程；S4、通过替代关系和供需平衡约束方程细化水模块。本专利技术的有益效果是：在本专利技术中，基于水源及可供水量的情况，在CGE模型核心模块的基础上增加水模块，包括增加细分水源模块，并考虑各种水源之间的替代关系；从生产与消费平衡的角度，增加分水源的水资源供需平衡约束方程。基于水与国民经济系统各行业部门间的投入产出关系，充分考虑水源类型及可供水量，分析不同水源在国民经济中的作用与影响分析，模拟各水源在经济系统各行业的如何流动实现经济效益最优化的水资源配置。附图说明图1为本专利技术实施例中流程图；图2为本专利技术实施例中细化用水模块与各行业的生产模块结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。如图1所示，一种细化CGE模型中水模块的改进方法，包括以下步骤S1－S4：S1、将原CGE模型中的水模块分为原水、自来水、再生水和海水淡化水，原水包括调入水和本地水。S2、计算原水、自来水、再生水和海洋淡化水之间的替代弹性，如图2所示，具体包括以下步骤S21－S24：S21、计算调入水和本地水之间的替代弹性，原水中调入水与本地水之间具有较强的替代弹性，计算公式为：在公式(1)中，为行业j在生产过程中使用原水的总量，为第s来源的i产品向j产业行业的投入量，为第s来源的i产品向j产业行业的技术参数，为常替代弹性系数，为第s来源的i产品向j产业行业的份额参数。S22、计算原水与自来水之间的替代弹性，自来水是对原水的加工，投入了必要资本、劳动力及中间投入品，故其价格高于原水，与其他水源相比，原水与自来水之间的替代关系较强，计算公式为：在公式(2)中，为行业j在生产过程中使用原水和自来水的总量，为行业j在生产过程中使用原水的量，为行业j在生产过程中使用的自来水量，为行业j在生产过程中使用原水的技术参数，为行业j在生产过程中使用自来水的技术参数，为行业j在生产过程中使用原水的份额参数，为行业j在生产过程中使用自来水的份额参数，为原水与自来水的常替代弹性系数。S23、计算原水与自来水复合后与再生水之间的替代弹性，由于财政部发布对再生水等实行免征增值税政策，模型设计再生水生产的增值税变量外生给定为0；再生水不受用水总量限制，只受生产能力的限制。若再生水的定价小于处理成本，政府给予补贴以支撑再生水企业的正常运营。工业企业自建有污水处理厂，生产的中水不进入市场流通，故工业企业使用再生水只有处理成本。居民生活污水经污水处理厂处理后，以一定价格供给居民、工业或农业，只有这部分再生水进入市场流通，在某些行业和用途上，再生水具有与原水和自来水进行替代的可能，计算公式为：在公式(3)中，为行业j在生产过程中使用原水、自来水和再生水的总量，为行业j在生产过程中使用原水和自来水的量，为行业j在生产过程中使用原水和自来水的参与份额，为行业j在生产过程中使用再生水的量，为行业j在生产过程中使用再生水的技术参数，为行业j在生产过程中使用再生水的份额参数，为原水自来水复合后与再生水的常替代弹性系数。S24、计算原水、自来水和再生水复合后与海水淡化水之间的替代弹性，海水淡化水与前三种水的复合品也具有微弱的替代关系，计算公式为：在公式(4)中，为行业j在生产过程中的用水总量，为行业j在生产过程中使用海水淡化水的量，为行业j在生产过程中使用海水淡化水的技术参数，为行业j在生产过程中使用海水淡化水的份额参数，为原水、自来水和再生水混合后与海水淡化水的常替代弹性系数，为行业j在生产过程中的使用原水、自来水、再生水三类水复合水的水量，为行业j在生产过程中的使用原水、自来水、再生水三类水复合水的技术参数，为行业j在生产过程中的使用原水、自来水、再生水三类水复合水的份额参数。所述原水、自来水和再生水混合后与海水淡化水的常替代弹性系数值小于原水自来水复合后与再生水的常替代弹性系数值所述原水自来水复合后与再生水的常替代弹性系数值小于原水与自来水的常替代弹性系数值S3、建立原水的水资源供需平衡约束方程，根据可利用水源的种类，建立原水、自来水、再生水和海水淡化水的水资源供需平衡约束。水资源供需平衡考虑对原水的优化利用，自来水是对原水的再加工，来源于原水；考虑到鼓励非常规水源的实用，对于再生水，理论上不约束其使用量。因此，将原水总量作为资本、劳动力与土地生产要素同等性质的资源量的约束方程，水资源供需平衡约束方程为：在公式(5)中，为行业生产用水量，为居民用水量，QHY为需要控制的原水总量。S4、通过替代关系和供需平衡约束方程细化水模块，细化后的水模块如图2所示。在本专利技术实施例中，基于一般均衡理论，构建多水源的投入产出表，确定各行业的资本存量，建立模型数据库，并通过计量经济学方法、校准法进行参数率定和模型检验，并对模型参数进行敏感性分析，定量分析与水相关政策实施对社会经济与供用水的影响。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种细化CGE模型中水模块的改进方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将原CGE模型中的水行业细分为原水、自来水、再生水和海水淡化水；S2、计算原水、自来水、再生水和海洋淡化水之间的替代弹性；S3、建立原水的水资源供需平衡约束方程；S4、通过替代关系和供需平衡约束方程细化水模块。

【技术特征摘要】
1.一种细化CGE模型中水模块的改进方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将原CGE模型中的水行业细分为原水、自来水、再生水和海水淡化水；S2、计算原水、自来水、再生水和海洋淡化水之间的替代弹性；S3、建立原水的水资源供需平衡约束方程；S4、通过替代关系和供需平衡约束方程细化水模块。2.根据权利要求1所述的细化CGE模型中水模块的改进方法，其特征在于，水行业分为原水、自来水、再生水和海水淡化水，所述原水根据实际情况包括调入水和本地水。3.根据权利要求2所述的细化CGE模型中水模块的改进方法，其特征在于，所述步骤2具体包括以下步骤：S21、计算调入水和本地水之间的替代关系，计算公式为：在公式(1)中，为行业j在生产过程中使用原水的总量，为第s来源的i产品向j产业行业的投入量，为第s来源的i产品向j产业行业的技术参数，为常替代弹性系数，为第s来源的i产品向j产业行业的份额参数；CES为生产函数为常替代弹性生产函数。S22、计算原水与自来水之间的替代关系，计算公式为：在公式(2)中，为行业j在生产过程中使用原水和自来水的总量，为行业j在生产过程中使用原水的量，为行业j在生产过程中使用的自来水量，为行业j在生产过程中使用原水的技术参数，为行业j在生产过程中使用自来水的技术参数，为行业j在生产过程中使用原水的份额参数，为行业j在生产过程中使用自来水的份额参数，为原水与自来水的常替代弹性系数；S23、计算原水与自来水复合后与再生水之间的替代关系，计算公式为：在公式(3)中，为行业j在生产过程中使用原水、自来水和再生水的总量，为行业j在生产过程中使用原水和自来水的...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪红珍，赵晶，史婉丽，陈根发，王建伟，林希晨，冯雷，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11