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内容提要：本文首先基于科斯定理进行理论分析，构建水足迹视角下的流域生态补偿标准计量模型，通过比较流域上、下游地区的水足迹和实际可用水量，判断生态盈亏状态。然后以渭河流域为例，测算得到下游地区应向上游地区支付16.07亿元的生态补偿额，并根据水资源可利用量进一步分配，得到下游地区的西安市应分别支付定西市、天水市5.09亿元、6.05亿元，渭南市应分别支付定西市、天水市2.25亿元、2.68亿元。该结果既可弥补生态盈余区域的水资源价值，又充分考虑了生态赤字区域的补偿能力，有利于流域上、下游生态保护和经济发展的公平与效率，实现生态资源的永久保护，同时也为确定流域生态补偿标准提供了借鉴。 内容来自dedecms

关键词：水足迹 流域哇态补偿 补偿标准

一、问题提出 织梦好，好织梦

流域是人类社会文明的发源地，也是自然生态系统中的重要组成部分，更是提供人类可使用淡水资源的最大来源。流域通常跨越多个行政区域，流域上、下游地区间为实现自身区域的利益最大化，常常围绕水资源的开采、分配和利用发生利益冲突，导致跨行政区域的水生态环境污染和破坏问题加剧。面对日益严峻的流域生态环境问题，建立一套行之有效的流域生态补偿机制成为必然，而明确流域生态补偿标准是建立生态补偿机制的核心内容。流域生态补偿标准的确定是解决流域生态保护与社会经济发展矛盾、实现流域不同行政区域的协调发展、推进流域水资源公平和高效配置的有效方法。 本文来自织梦

流域生态补偿研究的核心问题之一就是补偿标准的确立，国外学者的研究主要集中在核算典型流域的生态补偿标准，国内学者的研究主要集中在补偿标准确定方式和标准测算上[1-3]，较常用的测算方法包括费用分析法、水资源价值法、机会成本法、生态系统价值评估法和条件价值法[4-5]。虽然这些方法为流域生态补偿标准的确定提供了借鉴，但忽视了人类经济活动与流域生态功能之间的关系。鲜有学者将经济投入与流域生态服务价值联系起来对经济代价进行分摊。

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水足迹理论将水资源相关问题与人类社会经济活动联系起来，反映流域生态系统与人类社会活动之间的关系。该理论由胡克斯特拉（Hoekstra，2003）在艾伦（Allan，1997）虚拟水研究的基础上提出，认为水足迹是指某个已知人口的国家或地区在一定时间内消耗的所有产品与服务所需要的水资源数量，它从消费的角度反映一个国家、一个地区或者一个人真实占用水资源的情况。此后，国内外学者主要从三个方面对水足迹进行研究：一是对特定区域的水足迹进行评价，最具代表的是胡克斯特拉和查帕盖恩（Hoekstra&Chapagain，2008）在胡克斯特拉和亨（Hoekstra&Hung，2002）的研究基础上完善水足迹的核算方法，定量核算了全球水足迹；二是利用水足迹研究区域水资源安全，定量分析区域水资源安全的影响因素，为解决区域水生态环境问题提出切实可行的对策[6-7]；三是评价区域水足迹的可持续性，将区域水足迹与水资源可利用量进行定量比较，根据实际水资源可利用量确定阈值范围，明确水足迹可持续性问题的严重等级[8]。 织梦内容管理系统

本文将水足迹分析法与机会成本法有效结合，基于科斯定理构建水足迹模型，计算流域上、下游区域的水足迹，判断流域上、下游的水生态盈余或赤字，并利用机会成本法测算水生态盈余区域因种种禁限措施而损失的发展权，从而得到相对客观稳健的流域生态补偿标准。将经济投入与流域生态服务价值联系起来，揭示流域上、下游因水资源供需差异而引发的矛盾，为解决公共产品“外部性”问题、促进经济与生态环境的协调提供政策指导。 内容来自dedecms

二、流域水足迹生态补偿标准理论分析和模型构建 内容来自dedecms

（一）基于科斯定理的理论分析

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迄今为止，科斯经济学仍是生态补偿的主流思想基础。科斯在1960年发表的论文《社会交易成本》中主张以产权界定的方式矫正、消除外部性，认为激励措施可有效提高生态环境保护效率。在科斯的观点中，当交易成本为零时，明晰的产权可实现社会整体福利最大化；当交易成本不为零时，可交易产权的初始分配将影响资源配置效率，最终影响社会整体福利水平。 copyright dedecms

科斯模式内部化外部性的基本原理可用流域生态环境保护的基本实例阐明，假设流域存在地区A和地区B，地区A进行生态环境保护，提供更多的生态环境产品和服务，而由于生态环境产品无法进入市场进行交易，地区B往往无偿享有地区A提供的生态环境产品和服务。在这一实例中，地区A的生态环境保护提供了正的外部性，地区B则是该正外部性的受益者。

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如图1所示，随着生态环境保护努力的增加，外部性数量逐渐增加，地区A的边际成本逐渐增大，地区B的边际收益逐渐减少。在科斯的观点中，当交易成本为零时，如果将产权配置给地区A，边际成本就是地区A依据产权向地区B收取的最高付费曲线，均衡点E为实现外部性供给的最优；如果将产权配置给地区B，边际成本则是地区A根据产权安排向地区B支付的最低补偿曲线，地区A要么提供更多的外部性，承担更大的边际成本，要么提供较小的外部性，向地区B支付更大的边际补偿，最终仍能够实现外部性供给的最优点E。说明在产权明晰的条件下，无论产权初始配置如何，双方都可通过谈判方式实现外部性的内部化。

在中国流域的实际应用中，如果不存在流域生态补偿，水资源的所有者不会主动让渡水权，无法实现流域整体社会福利的帕累托最优。在存在交易成本的现实社会中[1]，流域生态补偿更为重要，是实现水资源保护正外部性内部化和水资源永续保护的有效途径。

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（二）模型构建 织梦好，好织梦

通过上述科斯定理的分析可知，采用激励性的生态补偿制度有利于实现社会福利最大化，流域各个区域依据各自的水资源禀赋和经济基础条件，根据边际成本等于边际收益的均衡状态决定投入环保支付或者提供生态补偿。本文接下来通过测算各区域的水足迹，构建流域生态补偿标准模型。 织梦好，好织梦

水足迹的流域生态补偿标准测算的两个前提条件为：一是流域整体水资源可持续利用总量是一定的，一个子区域发生生态盈余时，必然会增加另一个区域的水资源可利用量；反之，一个子区域发生生态赤字时，必然会挤占另一个区域的水资源可利用量；二是根据各子区域的生态保护投入测度流域生态补偿标准，生态保护投入包括直接投入和间接投入[9]。根据各子区域水资源利用状态，本文构建以下三种不同情形的流域生态补偿模型。

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1.两个子区域均为生态盈余 本文来自织梦

当流域上、下游两个子区域均为生态盈余时，使用RWC和RWF分别代表水资源可利用量和水足迹，即RWCa＞RWFa，RWCb＞RWFb时，两个子区域的水资源可利用量均大于其水足迹（见图2）。

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虽然流域上、下游均为生态盈余，但上游与下游的水生态盈余在整体水生态盈余中所占比例不同，与流域福利最大化时的均衡边际成本和边际收益相比，水生态盈余小的区域边际成本低，边际收益高；而水生态盈余大的区域正好相反，边际成本高、边际收益低，因此，为实现整个流域的边际成本等于边际收益，以达到福利最大化和生态环境保护，水生态盈余占比小的区域应对水生态盈余占比大的区域进行补偿。水生态盈余占比越高，说明该区域消耗的水资源量越低，应降低该区域的生态环保投入的分摊数量；反之，应增加水生态盈余占比较低的子区域的生态环保投入分摊数量。构建上、下游均为水生态盈余时的计量模型，此时，上、下游区域的水生态盈余与生态保护投入成反比，具体如式（1）—式（3）所示：

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式中，a和b分别代表流域上游区域和下游区域，Ii和Ii′分别代表上、下游区域的实际环保投入和虚拟环保投入，TI代表流域上、下游现有生态保护投入总和，即在现有环保投入中上、下游应分摊的环保投入，k代表环保投入分摊的调节系数，根据地区经济发展、生态等因素确定，ECi代表i地区应支付或获得的生态补偿标准。

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当ECi＞0时，i地区支付补偿，支付金额为|ECi|；当ECi＜0时，i地区获得补偿，受偿金额为|ECi|。 内容来自dedecms

2.两个子区域均为生态赤字 本文来自织梦

当流域上、下游两个子区域均为水生态赤字，即RWCa＜RWFa，RWCb＜RWFb时，两个子区域的水资源可利用量均小于其水足迹（见图3）。 织梦好，好织梦

虽然流域上、下游均为生态赤字，但上游与下游的水生态赤字在整体水生态赤字中所占比例不同，与流域福利最大化时的均衡边际成本和边际收益相比，水生态赤字大的区域边际成本低，边际收益高；而水生态赤字小的区域正好相反，边际成本高、边际收益低，因此，为实现整个流域的边际成本等于边际收益，水生态赤字占比大的区域应对水生态赤字占比小的区域进行补偿，以达到福利最大化和生态环境保护。水生态赤字占比越高，说明该区域消耗的水资源量越高，应增加该区域的生态环保投入的分摊数量；反之，应降低水生态赤字占比较低的子区域的生态环保投入分摊数量。构建上、下游均为水生态赤字时的计量模型，此时，上、下游区域的水生态赤字与生态保护投入成正比，具体如式（4）—式（6）所示： 织梦内容管理系统

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当ECi＞0时，i地区支付补偿，支付金额为|ECi|；当ECi＜0时，i地区获得补偿，受偿金额为|ECi|。 copyright dedecms

3.两个子区域生态盈亏相反 织梦内容管理系统

当流域上、下游两个子区域的生态盈亏相反时，即RWCa＞RWFa，RWCb＜RWFb或RWCa＜RWFa，RWCb＞RWFb时，一个子区域的水足迹大于其水资源可利用量，另一个子区域的水足迹小于其水资源可利用量（见图4）。 织梦好，好织梦

为实现社会公平和提高流域整体效率，一方面，水生态赤字区域挤占了水生态盈余区域的水资源剩余，水生态赤字区域与水生态盈余区域相比，边际成本相对低，边际收益相对较高，为实现整个流域的边际成本与边际收益相等的均衡条件，水生态赤字区域应给予水生态盈余区域补偿，水生态盈余区域应获得补偿，从而实现二者的边际收益与边际成本相等的均衡状态，这种状态是流域上下游最常见的状态，也最符合科斯定理的内容。构建上、下游呈现生态盈亏相反时的计量模型，具体如式（7）和式（8）所示： 织梦内容管理系统

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式中，Iwer和Iwer′分别代表水生态盈余区域的实际生态保护投入和虚拟生态保护投入，RWFwer和TRWCwer分别代表水生态盈余区域的水足迹和流域整体水资源可利用总量，ECwed代表水生态盈余区域应获得的补偿标准。 织梦好，好织梦

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三、案例分析

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（一）背景描述 织梦好，好织梦

渭河发源于甘肃省渭源县的鸟鼠山，由陕西省潼关汇入黄河。渭河全长818公里，流经甘肃、宁夏、陕西三省区，分为上、中、下游三段，其中宝鸡峡以上为上游，宝鸡峡至咸阳为中游，咸阳至入黄口为下游。渭河流域总面积达134766平方公里，其中甘肃占44.1％、宁夏占5.8％、陕西占50.1％。

由于生态补偿机制的不完善，渭河流域上游保护生态环境和发展区域经济的矛盾日益严重，虽然流域中下游（陕西的西安、宝鸡、咸阳、渭南和杨凌示范区）联合流域上游（甘肃的天水、定西）针对甘肃省提供的水质状况签订生态补偿协议，提出流域中下游对上游天水市和定西市各补偿300万元、总计600万元的补偿方案，专项用于支持流域上游水污染治理工程、水质监测能力提升和水源地生态建设工程项目，但根据调研组对陕西省水利厅的调研发现，此金额远无法补偿流域上游为保护生态环境所付出的成本。

（二）水足迹测算

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渭河流域上游地区包括甘肃省的定西市和天水市，下游地区包括陕西省的西安市和渭南市。根据渭河流域上、下游地区的实际情况和数据的可得性，从以下4个方面测算渭河流域上、下游地区的水足迹：（1）农业用水量，包括农作物产品生产用水量和动物产品生产用水量；（2）工业用水量，主要包括工业生产、建筑等用水量；（3）居民生活用水量，包括居民日常做饭、洗衣等用水量；（4）生态环境用水量，包括灌溉绿植、清洁环境卫生等用水量。 内容来自dedecms

单位产品虚拟水含量的确定是测算流域上、下游地区水足迹的关键。由于工业产品种类纷杂，且其虚拟水实际消耗的水量较小，因此常常忽略不计工业产品的虚拟水含量[10]。农业是世界上最大的水资源利用部门，用水量占全球总用水量的比例高达80％，各类农产品实际蕴含了大量的虚拟水。单位产品虚拟水含量的计算一般采用联合国粮农组织（FAO）推荐的标准彭曼公式和CROPWAT模型，单位产品虚拟水含量与产品消费量的乘积为虚拟水量[11-12]。

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计算的数据来源：一是FAO的CLIMATE数据库和CROP数据库；二是查帕盖恩和胡克斯特拉对中国动物产品虚拟水含量的研究成果；三是统计资料，包括《甘肃发展年鉴2014》《陕西统计年鉴2014》《中国环境统计年鉴2014》《2013年甘肃省水资源公报》《2013年陕西省水资源公报》。渭河流域上、下游地区2013年的水足迹计算结果见表1。

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根据表1可知，2013年渭河流域上游地区的水足迹为30.51亿m3，下游地区的水足迹为67.75亿m3。根据《2013年甘肃省水资源公报》和《2013年陕西省水资源公报》可计算得到上游地区的水资源可利用量为71.2亿m3，其中定西市为32.53亿m3，天水市为38.67亿m3；下游地区的水资源可利用量为27.21亿m3，其中西安市为18.87亿m3，渭南市为8.34亿m3。由此可知，渭河流域的上游地区属于水生态盈余，盈余量为40.69亿m3；下游地区属于严重的水生态赤字，赤字量为40.54亿m3。因此，采用第三种模型进行流域生态补偿标准的测算。 copyright dedecms

（三）生态保护投入测算

根据水资源补偿的原则，渭河流域水生态盈余区域（上游地区）为保护水资源付出了高昂的成本，应对上游地区为保护生态的直接投入和间接投入给予补偿。针对渭河流域实际生态保护情况，上游地区的直接投入主要包括林业建设投入、水土流失治理投入和工业废水治理投入；间接投入即限制产业发展的机会成本，采用间接计算法核算上游地区的机会成本，即比较参照县市居民的人均可支配收入和上游居民的人均可支配收入，计算得到两地居民收入水平的差异，间接反映上游地区的机会成本。测算公式如（9）所示：

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S=（X1-X2）×N1+（Y1-Y2）×N2（9）

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其中，S表示机会成本，X1、X2分别表示参照县市城镇居民人均可支配收入和上游地区城镇居民人均可支配收入，Y1、Y2分别表示参照县市农村居民人均纯收入和上游地区农村居民人均纯收入，N1、N2分别表示上游地区城镇居民人口和农村居民人口。 本文来自织梦

根据定西市和天水市的经济发展情况和自然条件，选择兰州市、白银市、平凉市和庆阳市4个与其相邻的城市作为参考市，可计算得到上游地区限制产业发展付出的机会成本，计算结果见表2。

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由表2可知，2013年上游地区与兰州市、白银市、平凉市和庆阳市相比付出的机会成本分别为101.67亿元、37.14亿元、21.22亿元和36.17亿元。由于上游地区的经济发展滞后，应选取经济发展水平较低的平凉市作为机会成本下限的参照，即2013年上游地区为保护生态环境付出的机会成本为21.22亿元。经核算，上游地区生态保护的总投入约为23.29亿元（见表3）。

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（四）生态补偿标准测算 内容来自dedecms

根据计算得到的渭河流域上、下游地区的水足迹和上游地区的生态环境保护投入等信息，将其代入式（7）和式（8），得到渭河流域上游区域的虚拟生态环保投入为7.22亿元，下游地区应对上游地区补偿16.07亿元。进一步确定上游各市应获得的补偿量和下游各市应支付的补偿量，一般根据水资源可利用量进行分摊[12]。由表4可知，2013年渭河流域下游地区的西安市应分别补偿定西市5.09亿元、天水市6.05亿元；渭南市应分别补偿定西市2.25亿元、天水市2.68亿元。 本文来自织梦

四、结论与政策建议

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渭河流域上游地区为水生态盈余状态，实际水资源生态保护投入大于虚拟水资源生态保护投入，下游地区为水生态赤字状态，实际水资源生态保护投入小于虚拟水资源生态保护投入。为激励上游地区加大水资源生态环境保护力度，同时也为实现区域发展的公平与效率，下游地区应对上游地区支付水资源生态环境保护补偿，分摊上游地区的水资源生态保护成本。采用机会成本法测算上游区域的生态环保投入，得到上游区域应获得的生态补偿金额，同时根据水资源可利用量，进一步分配上游各区域应获得的补偿金额和下游各区域应支付的补偿金额，得到相对客观和稳健的补偿标准。

基于以上结论，本文提出以下政策建议：

首先，建立流域上、下游间横向转移支付制度。当前流域上、下游平行政府间的横向转移支付制度缺失，跨区域的生态补偿主要通过中央政府的纵向转移支付展开，不利于实现社会公平和提高流域水资源利用效率。应尽快建立流域上、下游间的横向转移支付制度，让水生态赤字区域补偿水生态盈余区域。以资源的有偿使用为手段，解决流域上、下游间的利益错配问题，实现流域整体协调发展。同时，保证中央政府充分发挥其调控作用，对流域上、下游问的横向转移支付所遇到的问题进行协调，确保水生态盈余区域得到补偿。 copyright dedecms

其次，完善水资源市场构建。构建反应市场供求和水资源稀缺程度的水资源市场，明确水资源产权。2015年9月中共中央、国务院印发的《生态文明体制改革总体方案》提出“推行水权交易制度，合理划定和分配水权，探索地区间、流域间、流域上下游等水权交易方法。研究制定水权交易管理措施，明确可交易水权的范围和类型、交易主体和期限、交易价格形成机制、交易平台运作规则等。开展水权交易平台建设。”在保证水资源为国家所有的前提下，构建有序的环境产权市场开展水资源产品的交易，使水资源的价格机制在水资源市场上充分发挥作用，最终实现水资源的优化配置。 本文来自织梦

最后，健全流域生态补偿立法。虽然目前关于资源和环境保护的法律法规制定取得一定进展，但缺乏专门针对流域生态补偿立法的法律法规。流域生态补偿缺乏最基础的法律保障，使许多条款之间可能重叠、交叉，或由于只是原则性的规定，缺少具体的实施细则，使这些与流域生态补偿相关的法律条文失去可操作性。应尽快出台具有较强针对性的流域生态补偿法律法规，例如《流域生态补偿法》或《流域生态补偿条例》，保障流域上、下游间生态补偿的具体实施。 本文来自织梦

参考文献：

[1]张婕，钱炜，王济干.实物期权在流域生态补偿机会成本测算中的应用[J].长江流域资源与环境，2013（2）：239-243.

[2]仲俊涛，米文宝.基于生态系统服务价值的宁夏区域生态补偿研究[J].干旱区资源与环境，2013（10）：19-24.

[3]白景峰.跨流域调水水源地生态补偿测算与分配研究——以南水北调中线河南水源区为例[J].经济地理，2010（4）：657-661.

[4]魏楚，沈满洪.基于污染权角度的流域生态补偿模型及应用[J].中国人口·资源与环境，2011（6）：135-141.

[5]李国平，王奕淇，张文彬.南水北调中线工程生态补偿标准研究[J].资源科学，2015（10）：1902-1911. 本文来自织梦

[6]陈俊旭，张士锋，华东，等.基于水足迹核算的北京市水资源保障研究[J].资源科学，2010（3）：528-534.

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[7]戚瑞，耿涌，朱庆华.基于水足迹理论的区域水资源利用评价[J].自然资源学报，2011（3）：486-495.

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[9]耿勇，戚瑞，张攀.基于水足迹的流域生态补偿标准模型研究[J].中国人口·资源与环境，2009（6）：11-16.

[10]马骏，王薇薇.基于水足迹的大樟溪流域生态补偿研究[J].水利经济，2015（3）：28-31. 织梦内容管理系统

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[12]邵帅.基于水足迹模型的水资源补偿策略研究[J].科技进步与对策，2013（14）：116-119. copyright dedecms

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[1]科斯认为当交易成本大于生态补偿额时，解决环境保护外部性的有效办法是庇古的政府课税或补贴；当交易成本小于生态补偿额时，产权交易的交易费用小于庇古模式的管理成本，此时产权交易是一种更为有效率的制度安排。本文假设流域生态补偿额大于交易成本。