استفاده از نظریه بازی‌ها در تخصیص بهینه آب در زاینده‌رود

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه اقتصاد دانشگاه آیت ا... بروجردی (ره)

2 استاد گروه اقتصاد دانشگاه اصفهان

چکیده

هدف این پژوهش استفاده از نظریه بازی­ها تحت سناریوهای مختلف در ارزیابی رابطه بین پنج متقاضی آب شامل مسکونی، کشاورزی، صنعت، گردشگری و محیط‌زیست و عرضه بلندمدت اقتصادی آب در حوضه آبریز زاینده­رود است. به‌منظور بـرآورد توابـع عرضـه و تقاضـا از یک سیستـم معادلات همـزمان در دوره 1391-1380 استفاده شد. تابع تقاضای بخش صنعت و کشاورزی با استفاده از تابع تولید ترانسلوگ و تابع هزینه متناظر از بسط دوم سری تیلور و استخراج معادله سهم هزینه آب و لم شپارد برای نهاده آب، تصریح شد. قیمت حدی آب در بخش صنعت و کشاورزی2/12072 و 442/1698 ریال برآورد شد. تابع تقاضای مسکونی آب به‌صورت تابع غیرخطی با استفاده از حداکثر نمودن تابع مطلوبیت کلین- روبین مقید به بودجه خانوار و حداقل نیاز آب تابعی از دمای هوا، استخراج و سرانه حداقل معاش آب برای نیازهای شرب و مسکونی، عمومی، تولیدی و تجاری و فضای سبز 91/101 لیتر در روز برآورد شد. نتایج حاصل از مجموع برآوردها تحت دو بازی انسان- انسان و بازی انسان- طبیعت در سه حالت تحلیل شد. ابتدا نقطه تعادل مشابه دنیای واقعی بدون در نظر گرفتن تقاضای گردشگری و محیط‌زیست تحت بازی (HH) به‌صورت قیمت اسمی تعادلی 37/1932 ریال و مقدار تعادلی 74/2696 میلیون مترمکعب در سال برآورد شد. در یک بازی گسترده­تر، با لحاظ تمایل نهایی به پرداخت آب و نیاز مصرفی در بخش گردشگری به‌صورت جمع افقی، نقطه تعادل بازار آب در بازی (HN) به‌صورت قیمت اسمی تعادلی 64/1973 ریال و مقدار تعادلی 58/2743 میلیون مترمکعب در سال برآورد شد. در نهایت در حالت سوم در بازار آب، با لحاظ تمایل نهایی به پرداخت آب و نیاز مصرفیدر بخش گردشگری و تمایل به پرداختو نیاز مصرفی در بخش زیست‌محیطی به‌صورت جمع افقی نقطه تعادل بازار آب در بازی بین انسان و طبیعت به‌صورت قیمت اسمی تعادلی 715/2004 ریال و مقدار تعادلی 83/2777 میلیون مترمکعب در سال برآورد شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Using the game theory in optimal allocation of water in Zayandehrud

نویسندگان [English]

  • seyed parviz jalili kamjoo 1
  • rahman khoshakhlagh 2
چکیده [English]

The purpose of this study is using game theory to evaluate the relationship between the five residential, agriculture, industry and mining, recreation and environment water demands in the Zayandehrud basin. In order to estimate the demand and supply functions, this study used system of simultaneous equations in the period 2001-2012. So the industry and mining and agricultural demand estimate with using a translog production function, the cost associated with it and using the second Taylor series expansion and the water cost share equation extracted in derivative with respect to the price of water and Shepard's lemma. The industry and mining demand Marginal price was estimated 12072.2 and 1698.442 Rials. Municipal water demand estimate as a nonlinear function by maximizing the Stone - Geary (Klean- Rubin) utility function restricted to family budget and the taking into account the minimum water requirement as a function of water temperature and population. The daily per capita minimum water requirement was estimated 101.91 Lit. The results of the above estimates under the two-play man and man (HH) and the game man and nature (HN) was evaluated in three states. The equilibrium estimate under the (HH) game, regardless of the demand for recreation and the environmental is for quantity 2696.74 mm3 and price 1932.37. In a wider game, by taking WTP of water and consumption requirement in recreation and the environmental sector in horizontal plural form the water market equilibrium between man and nature play is 2743.58 for quantity and 1973.64 for price. Finally, in the third case in the water market, by taking WTP of water and nonuse water in recreation sector in horizontal plural form and WTP of water and consumption requirement in the environmental sector in horizontal plural form the water market equilibrium between man and nature play is 2777.83 for quantity and 20004.715 for price.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Economic Long-term water supply
  • Aggregate water demand
  • Game theory
  • Environmental and Recreation Water demand

جفره، منوچهر و علیزاده، سعیده (1388)؛ بررسی نقش بازار در تخصیص بهینه منابع آب، علوم اقتصادی، دوره 2، شماره 8، 79-95.

جلیلی کامجو، سیدپرویز (1394)؛ تخصیص پایدار و عملی­سازی طراحی بازار آب (مطالعه موردی حوضه آبریز زاینده­رود)، دانشکده اقتصاد و امور اداری، دانشگاه اصفهان.

جلیلی­کامجو، سیدپرویز؛ خوش‌اخلاق، رحمان؛ فطرس، محمدحسن و درخشان، مرتضی (1393)؛ برآورد ترجیحات بازدیدکنندگان از زاینده­رود با استفاده از روش آزمون انتخاب، فصل‌نامه اقتصاد انرژی.

جلیلی­کامجو، سیدپرویز؛ خوش‌اخلاق، رحمان؛ صمدی، سعید و کیانی، غلامحسین (1393)؛ برآورد ترجیحات بازدیدکنندگان از تالاب گاوخونی با استفاده از روش آزمون انتخاب، مجله تحقیقات اقتصادی.

خوش‌اخلاق، رحمان؛ سجادی، مرضیه­سادات؛ رجبی، مصطفی و خاشعی، مهدی (1392)؛ ارزیابی تابع تقاضای کلی آب (مطالعه موردی استان اصفهان)، فصلنامه علمی- ترویجی اقتصاد منابع طبیعی، سال اول، شماره اول، 1-19.

خوش­اخلاق، رحمان؛ عمادزاده، مصطفی و نورعلیزاده، لیلی (1379)؛ تخمین تابع عرضه اقتصادی درازمدت آب درحوضه آبریز رودخانه زاینده‌رود، مجله اقتصاد کشاورزی و توسعه، سال هشتم، شماره 30.

شرزه­ای، غلامعلی و جلیلی­کامجو، سیدپرویز (1392)؛ الگوسازی انتخاب: الگویی نوین برای ارزش‌گذاری کالاهای زیست‌محیطی، مطالعه موردی گنجنامه همدان، فصلنامه پژوهش­های اقتصادی، دانشگاه تربیت مدرس.

وزارت نیرو (1392)؛ مطالعات بهنگام سازی طرح جامع آب کشور با رویکرد مدیریت به‌هم‌پیوسته منابع آبی.

وزارت نیرو، شرکت مدیریت منابع آب ایران (1391)؛ اطلاعات و مشخصات تالاب­ها، دریاچه­ها و محدوده­های ساحلی دریاهای ایران.

Arbués, F.; Garc´ıa-Valiñas; M. Á. and Espiñeira, R. M. (2003); Estimation of residential water demand: a state-of-the-art review, Socio-Economics, 81-102.

Carraro, C.; March iori, C. and Sgobbi, A., (2005); Applications of Negotiation to Water Issues. Social Science Research Network Electronic Paper Collection.

Kilgour, B. and Dinar, A. (2001); Water allocation mechanisms: Principles and examples, The World Bank Policy Research Working Paper 1779.

Loaiciaga, H. (2004); Analytical Game Theoretic Approach to Groundwater Extraction. Journal of Hydrology, 297: 22-33.

Nakas, M. D.; Wichelns D. and Montgomery, I. (2002); Game theory analysis of competition for groundwater involving El.  

Rogers, P. (1969); A game theory approach to the problems of international river basins. Water Resources Research, 5(4): 749-760.

Roth, A. E. (2012). “The Theory and Practice of Market Design, lecture prize”, Nobel Lecture, Working Paper.

Supalla, R.; Klaus, B.; Yeboah, O. and Bruins, R. (2002); A game theory approach to deciding who will supply instream flow water. Journal of the American Water Resources Association, 38 (4): 959-966.

Tharme, R. E. and King, J. M. (1998); Development of the Building Block Methodology for Instream Flow Assessment, and Effects of the Different magnitude Flows on Riverine Ecosystems. Water Research Report.

Wang, L. and et al. (2007); Basin-wide cooperative water resources allocation, European Journal of Operational Research, doi:10.1016/j.ejor.2007.06.045.