[发明专利]一种基于线性规划的城镇居民用水阶梯水价确定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种城镇居民用水阶梯水价确定方法。

背景技术

阶梯水价是一种对自来水实行分类计量和超定额累进加价的定价方式。近几年的研究表明：阶梯水价在水资源配置、水量需求调节等方面能充分发挥其市场作用，从而促进节约用水，提高用水效率。因此，合理、灵活的阶梯水价制定方法对全面推进阶梯水价的应用具有重要的意义。

目前，国内大多数城市采用1:1.5:2的三级阶梯水价形式，但缺乏成熟的制定依据。此外，目前公开的关于阶梯水价制定方法方面的专利很少。文献中已公开的相关方法一般从用户用水情况的角度设计基于效用函数的模型，从而计算得到阶梯水价实施后的用水量，以分析节水效应。例如张宁等（基于效用函数的阶梯式水价分析（2012）：杭州电子科技大学学报）研究了效用函数在阶梯水价中的应用；陈贺等（基于效用函数的阶梯式自来水水价模型（2006）：资源科学）以效用函数搭建模型得到实施阶梯水价后的用水量，从而得到居民的节水量；张嵘等（基于扩展性线性支出理论的阶梯水价模型（2009），科学技术与工程）以公平的角度，通过效用函数模拟了阶梯水价实施后的节水效果。还有部分方法从供水企业的盈利角度建立Ramsey模型得到阶梯水价。例如司昱等（基于Ramsey模型的城镇水价定价方法研究（2010）：哈尔滨商业大学学报（社会科学版））分析了之前水价模型的弊端，并提出Ramsey模型，推导出阶梯水价的表达式；马骁伟（阶梯式水价方案的定价策略研究（2008），科学技术与工程）通过分析需求函数和搭建Ramsey模型得到阶梯水价。

但是，上述阶梯水价制定方法所选择的影响因素单一，只片面的考虑了供水企业的盈利或要到达的节水效果，而忽视了居民的承受能力等其它客观因素。

发明内容

为了克服已有阶梯水价确定方法的无法兼顾节水效果和居民承受能力的不足,本发明提供了一种有效兼顾节水效果和居民承受能力的基于线性规划的城镇居民用水阶梯水价确定方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于线性规划的城镇居民用水阶梯水价确定方法，所述确定方法包括以下步骤：

步骤一：以最小化各阶梯用水量之和为目标函数，其表达式如下：

Minz=Σi=1nQi---(1)]]>

所述式（1）中等号左边的z表示城镇居民的总用水量；等号右边的∑的下标i为阶梯水价的阶梯数，其取值范围是[1,n]；等号右边的Q_i表示第i阶梯用水量；

步骤二：以居民的水价承受能力为第一约束条件，表达式如下：

P(Q_i)^*Q_i-R_i^*ω_i≤0      （2）

所述式（2）中P(Q_i)为第i阶梯的水价，它和Q_i有关；Q_i为第i阶梯的用水量；P(Q_i)^*Q_i为第i阶梯的水费；R_i为第i阶梯的用户的平均收入；ω_i是第i阶梯的居民能承受的水费与其平均收入的比例；R_i^*ω_i为第i阶梯的居民承受的水费；P(Q_i)^*Q_i-R_i^*ω_i≤0表示第i阶梯居民需付的水费在居民能承受的范围内；

步骤三：以供水企业的利益为第二约束条件，表达式如下：