Phát triển mô hình tối ưu hoá động nghiên cứu, phân tích và đánh giá kinh tế đối với quy hoạch, quản lý và khai thác tài nguyên nước ở hệ thống sông Hồng- Báo cáo tổng hợp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI







BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI

PHÁT TRIỂN MÔ HÌNH TỐI ƯU HOÁ ĐỘNG NGHIÊN CỨU,
PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KINH TẾ ĐỐI VỚI QUY HOẠCH,
QUẢN LÝ VÀ KHAI THÁC TÀI NGUYÊN NƯỚC
Ở HỆ THỐNG SÔNG HỒNG


CNĐT: BÙI THỊ THU HOÀ













9779

HÀ NỘI – 2012






1

MỞ ĐẦU
Lịch sử phát triển kinh tế thế giới đã cho thấy, theo thời gian, các xã hội
và các nền kinh tế kèm theo của chúng thường phát triển về năng suất và sản
lượng, khiến cho quy mô sản xuất của tổng thể không ngừng tăng lên. Sản
xuất quy mô lớn, trái với nền sản xuất tự cung tự cấp gắn liền với chế độ kinh
tế tập trung quan liêu bao cấ
p, đòi hỏi toàn bộ xã hội và các thành viên kinh tế
phải tuân thủ những luật lệ, quy tắc, quy chế của một chế độ kinh tế phù hợp,
đó là cơ chế kinh tế thị trường. Cơ chế kinh tế đó đã được chấp nhận và đang
ngày càng phổ biến rộng rãi ở xã hội của chúng ta, và Nhà nước của chúng ta
đang luôn khẳng định và yêu cầu các quốc gia phát triển trên thế giới th
ừa
nhận chúng ta đang là quốc gia có nền kinh tế thị trường trên phạm vi toàn thế
giới.
Chấp nhận cơ chế thị trường không có nghĩa là chúng ta phải phát triển
thương mại một cách tùy ý trong các lĩnh vực có “thất bại thị trường” (market
failure), ví dụ như đối với các lĩnh vực như quản lý và khai thác nhiên liệu
hóa thạch, quản lý khai thác rừng, quản lý và phát triển tài nguyên nước, ….
Đối với các khu vực “thấ

t bại thị trường”, trách nhiệm hàng đầu phải thuộc về
sự “điều tiết” của khu vực công cộng, và nói riêng là khu vực nhà nước, thông
qua các công cụ điều tiết truyền thống như biện pháp tài chính (đánh thuế và
chi tiêu chính phủ), biện pháp tiền tệ, và biện pháp điều chỉnh (regulation
method).
Trong một nền kinh tế thị trường phát triển ngày càng trở nên phức tạp,
can thiệp của chính phủ
đối với các thất bại thị trường ngày càng trở nên khó
khăn, đòi hỏi những người làm quyết định phải có được nhiều kiến thức hiểu
biết về nhiều lĩnh vực khác nhau. Trong ngành nước, các kiến thức căn bản đó
là các kiến thức vật lý về chuyển động của các hệ thống nước, như các khoa
học thủy văn, thủy lực, kiến thứ
c về địa chất, thổ nhưỡng, sinh học, nông học,


2
… và liên quan tới tất cả những kiến thức trên chính là các quy luật của khoa
học kinh tế xã hội của toàn bộ hệ thống như một tổng thể.
Nếu hệ thống thương mại của một nền kinh tế được ví như một mạng
lưới vận chuyển, cung cấp, phân phối hàng hóa và dịch vụ cho toàn bộ các
thành viên để duy trì sự sống của toàn bộ xã hội, thì kinh tế học chính là khoa
học phục vụ cho sự điều tiết và can thiệp của chính phủ nhằm sửa chữa những
trục trặc của hệ thống thương mại để bảo đảm lưu thông. Trong lĩnh vực
ngành nước, can thiệp của chính phủ là hết sức quan trọng ví dụ như phân bổ
nước cho tưới không mang lại những lợi ích to lớn tính bằng tiền so với các
sử dụng n
ước khác trong điều kiện bình thường, nhưng lại giữ vai trò sống
còn khi an ninh lương thực bị đe dọa; nước sinh hoạt cho người nghèo đô thị
và khu vực nông thôn mang lại nhiều giá trị cho xã hội nhưng khó được ước
lượng qua những đơn vị tiền tệ; nước cho năng lượng rất khó được so sánh

với nước cho du lịch và phát triển chăn nuôi; nước mang lại nhiều lợi ích
nhưng l
ại dễ bị ô nhiễm, vậy chi phí khắc phục ô nhiễm và lợi ích cần phải
được đánh đổi như thế nào, và còn rất nhiều ví dụ khác.
May mắn thay, các nhà kinh tế khắp nơi trên toàn thế giới đã có những
nỗ lực lớn lao để giải quyết những vấn đề nói trên không chỉ giới hạn trong
ngành nước mà còn phổ biến rộng rãi trong lĩnh vực kinh tế tài nguyên thiên
nhiên nói chung. Mặc dù chưa đạ
t được những thỏa thuận như mong muốn,
nhưng các nhà kinh tế tài nguyên thiên nhiên và môi trường đã ngày càng có
sức thuyết phục với những vấn nạn hàng đầu thế giới như cạn kiệt nhiên liệu
hóa thạch và vấn đề ấm nóng toàn cầu. Các công cụ được các nhà khoa học sử
dụng ngày càng trở nên có hiệu lực và ngày càng đa dạng phong phú, giúp
nhiều cho họ ứng phó với các thách thức phát sinh. Một trong những công cụ
đ
ó là tiếp cận mô hình hóa tối ưu hóa động.
Tiếp cận tối ưu hóa động (và cả tối ưu tĩnh) kết hợp với các công cụ
hiện đại của công nghệ thông tin đã giúp cho các tính toán của các nhà khoa


3
học ngày càng gần gũi với quảng đại quần chúng nói chung, cũng như gần gũi
với các nhà quản lý và làm quyết định thực hành. Cùng với sự đóng góp của
các lý thuyết tối ưu và các công nghệ tính toán, các nhà khoa học đã cho thể
số hóa các bài toán phân bổ tài nguyên nước phức tạp trong các kịch bản vừa
phức tạp về không gian vừa phức tạp về thời gian, ví dụ so sánh giá trị của
nước không chỉ
giữa nhiều sử dụng nước khác nhau, mà còn đánh giá giá trị
tương đối giữa chúng theo cả chiều dài của thời gian. Với sự cân nhắc ngày
càng chi tiết hơn như vậy, chắc chắn các nhà quản lý và các nhà làm quyết

định sẽ ngày càng có được những thông tin rõ ràng và đáng tin cậy hơn để có
thể can thiệp tháo gỡ những khó khăn trong sự vận hành hàng ngày hàng giờ
của toàn bộ hệ thống tài nguyên nước trong một khu vực nào
đó của nền kinh
tế.
Nội dung nghiên cứu hiện thời sẽ tập trung nỗ lực vào việc ứng dụng
mô hình hóa các mô hình lý thuyết tối ưu hóa động cũng như các tính toán
bằng số cho bài toán phân bổ nước trong một số hệ thống tài nguyên điển
hình trong khu vực hệ thống sông Hồng-Thái bình. Nhóm nghiên cứu đã chọn
một số hệ thống điển hình như sau. Do hệ thống sông H
ồng - Thái Bình là
không thể tách rời nhau về mặt thuỷ văn cũng như thuỷ lực. Vì vậy trong
nghiên cứu này sẽ tập trung nghiên cứu chính vào hai hệ thống con là: Hồ núi
Cốc thuộc nhánh sông Thái Bình và hệ thống Lô Gâm thuộc nhánh sông
Hồng. Hệ thống Lô Gâm điển hình cho vùng thượng lưu sông Hồng. Đây là
hệ thống liên hồ phức tạp gồm ba sông, hai hồ. Hệ thống sông Nhuệ - nơi
được lựa chọn nghiên cứu
ảnh hưởng tác động ô nhiễm- hạ lưu của hệ thống
sông Hồng.
Nhóm nghiên cứu lựa chọn ba hệ thống con điển hình là hệ thống Núi
cốc - Cụ thể, nghiên cứu hiện thời sẽ: mô hình hóa và tính toán đánh giá về
những thiệt hại môi trường của hệ thống sông Nhuệ theo các mô hình tối ưu
động; mô hình hóa và tính toán các kịch bản khác nhau về phân bổ nước cho


4
các sử dụng khác nhau cho các hệ thống sông như Hệ thống Núi cốc (sông
Công trong hệ thống sông Thái bình), Hệ thống sông Lô-Gâm-Chảy trong Hệ
thống sông Hồng. Các kịch bản điển hình như lựa chọn phân bổ nước cho các
sử dụng tưới và chăn nuôi cá hoặc du lịch và các sử dụng khác nữa được áp

dụng cho Hệ thống Núi cốc, là nơi mà các nhà lãnh đạo địa phương rất quan
tâm tới sử dụng nướ
c cho phát triển kinh tế. Các kịch bản tối ưu hóa động cho
phân bổ nước trong các hệ thống đa-hồ chứa được áp dụng cho Hệ thống Lô-
Gâm-Chảy, nơi mà quy mô kết hợp theo không gian đóng một vai trò quan
trọng, tuy nhiên, tiềm năng phát triển còn chưa đạt được quy mô đáng mong
muốn.
Tuy nhiên, do các nguồn lực về thời gian cũng như quy mô nghiên cứu
của đề tài hiện thời còn chưa đủ để có th
ể phát triển chi tiết thêm, mặc dù, về
căn bản, các cấu trúc của việc mô hình hóa đã được chỉ ra, các kết cấu chương
trình quy hoạch động chính đã được chạy thử thành công, và các số liệu thực
tế ở quy mô của một hệ thống nguồn nước trung bình (như Hệ thống Núi cốc)
đã được sử dụng hợp lý. Kết quả của nghiên cứu hiện thời cho thấy, n
ếu được
hỗ trợ để tiếp tục phát triển, nhóm nghiên cứu sẽ hoàn toàn có thể bảo đảm
chạy chương trình tối ưu hóa động cho các hệ thống con khác trong toàn bộ
Hệ thống sông Hồng-Thái bình và có thể phát triển tiếp cho các hệ thống tài
nguyên nước quan trọng khác như Hệ thống sông Đồng nai, hoặc Hệ thống
đồng bằng sông Mê Kông.









5

PHẦN 1: TỔNG QUAN
1.1 KINH TẾ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN
1.1.1. Đặt vấn đề
Từ những năm cuối thập kỷ 70 của thế kỷ 20, một chuyên ngành kinh tế
đã hình thành và phát triển không ngừng cho tới tận ngày nay. Đó là chuyên
ngành Kinh tế Tài nguyên Thiên nhiên và Môi trường (KTTNMT). Thoạt
tiên, KTTNMT được xuất hiện từ mối quan tâm về các tài nguyên cạn kiệt
như dầu mỏ, than đá và các tài nguyên hóa thạch khác, nhưng sau đó phạm vi
quan tâm đã được mở rộng cho nhiều lĩnh vực khác, như tài nguyên tái tạ
o,
trong đó có tài nguyên nước.
Mối băn khoăn căn bản nhất của các nhà KTTNMT là với một khối
lượng tài nguyên thiên nhiên cố định mà thiên nhiên ban tặng, nền kinh tế
toàn cầu nói chung sẽ phải được phát triển như thế nào để duy trì mức tiêu
dùng vĩnh cửu? Đây là một câu hỏi thực tế nhưng rất nan giải. Trong số ba
nhân tố sản xuất căn bản nhất của mọi nền kinh t
ế là Vốn, Lao động và Tài
nguyên Thiên nhiên, Tài nguyên Thiên nhiên thực sự là một đầu vào được
cho từ bên ngoài, tức là không phải do con người tạo ra. Vì vậy, con người
khó có thể can thiệp vào quá trình tạo ra nhân tố sản xuất này.
Nhìn chung, có hai giải pháp chính cho giải quyết vấn đề cạn kiệt của
nhân tố sản xuất Tài nguyên Thiên nhiên. Thứ nhất là giải pháp trông chờ vào
phát triển khoa học công nghệ, và giải pháp thứ hai là giải pháp kinh tế. Nhiều
nhà nghiên cứu đánh giá khả
năng cứu cánh thông qua con đường phát triển
tiến bộ khoa học kỹ thuật để tiết kiệm, để phục hồi tái chế và tìm kiếm các tài
nguyên thiên nhiên mới phục vụ sản xuất. Tuy nhiên, nhìn một cách tổng
quát, trên thực tế hiện nay, trình độ khoa học công nghệ, mặc dù đã có nhiều
tiến bộ vượt bậc, chưa thể đóng một vai trò đáng kể nào trong việc cung cấp
nguồn tài nguyên thay thế cho khố

i lượng không lồ tài nguyên truyền thống
mà các nền kinh tế vẫn thường sử dụng.


6
Một tiếp cận thay thế cần được được xem xét là tiếp cận kinh tế. Nói một
cách nôm na, tiếp cận kinh tế là tiếp cận tìm kiếm cách đánh đổi tài nguyên
thiên nhiên có thể bị cạn kiệt bởi các đầu vào sản xuất khác không phải là tài
nguyên thiên nhiên truyền thống. Nhân số sản xuất đầu tiên mà các nhà kinh
tế chú ý tới, dĩ nhiên, là đầu vào vốn, vì vốn là một nhân tố sản xuất chính và
hầu như là duy nhất do con ng
ười chủ động tạo ra trong một quá trình có tên
gọi là quá trình hình thành và tích lũy vốn.
Bên cạnh tiếp cận truyền thống là bài toán đánh đổi giữa tài nguyên thiên
nhiên và vốn, các nhà kinh tế cũng chú trọng tới đánh đổi giữa tài nguyên
thiên nhiên và lao động. Khái niệm lao động ở đây đã được tổng quát hóa
theo hướng nguồn nhân lực, tức là đánh giá khả năng lao động theo kiến thức
và kỹ năng của lao động, chứ không ph
ải lao động giản đơn như tiếp cận
truyền thống. Khi đã được “vốn hóa”, lao động không còn là lao động giản
đơn được xác định bên ngoài hệ thống kinh tế nữa, mà là một đại lượng được
hình thành và tích lũy thông qua các quá trình nhân tạo như đào tạo, giáo dục,
bồi dưỡng, nâng cao, …. Trong tình huống đó, vốn-con người cũng được hình
thành và tích lũy hoàn toàn tương tự như vốn hiện vật trong một quá trình
hình thành và phát tri
ển.
Vì vậy, một cách điển hình, bài toán kinh tế tài nguyên thiên nhiên, về
bản chất là một bài toán xem xét sự đánh đổi giữa nhân tố sản xuất tài nguyên
thiên nhiên có thể bị cạn kiệt với một nhân tố sản xuất khác (vốn hoặc vốn-
con người) được tạo ra bởi quá trình hình thành và tích lũy được điều khiển

bởi con người (Trích từ Đào Văn Khiêm, “Chuyên đề về KTTNMT”, 2012).
Theo một tiếp cậ
n khoa học như vậy, các nhà KTTNMT đã xây dựng lên một
chuyên ngành khoa học kinh tế với nhiều đóng góp lý thú và hữu ích cho phát
triển kinh tế, đặc biệt là những bài toán đặc biệt quan trọng liên quan tới vấn
đề to lớn như vấn đề biến đổi khí hậu toàn cầu như hiện nay.



7
1.1.2. Bài toán tài nguyên cạn kiệt
Như đã nói ở trên, bài toán KTTNMT nói trên là bài toán xem xét khả
năng thay thế (khả năng đánh đổi) giữa nhân tố sản xuất tài nguyên thiên
nhiên có thể bị cạn kiệt với nhân tố sản xuất vốn. Tuy nhiên, vốn là một khái
niệm kinh tế truyền thống chỉ có thể được hiểu một cách đầy đủ thông qua
quá trình hình thành và tích lũy vốn. Và, quá trình này được nghiên cứu thông
qua các mô hình hình thành và tích lũy vốn, trong đó kho vốn (
K
) được tính
toán thông qua một luồng đầu tư (
I ) trong một khoảng thời gian dài-hạn. Quá
trình này được mô tả bởi một mô hình toán đơn giản nhất dưới dạng rời rạc và
liên tục sau đây:
Dạng rời rạc:
() () ()
12
01 2
1 1 1
n
nn

K
IrIrI rI=++ ++ +++
(1.1)
Dạng liên tục:
()
0
T
t
t
K
Itedt
ρ
=
=
∫
(1.2)
Bắt đầu từ mô hình hàm sản xuất nổi tiếng, chúng ta có quan hệ giữa Sản
lượng (Q) với Vốn (
K
), Lao động (L), và Tài nguyên Thiên nhiên (R) là:
(
)
,,QQKLR= (1.3)
Nhưng do Lao động giản đơn không liên hệ tới Tài nguyên thiên nhiên,
cho nên để cho tiện, chúng ta chỉ xét hàm sản xuất đưới dạng
(
)
,QQKR= (1.4)
Khi đó, hệ số đánh giá khả năng đánh đổi giữa các nhân tố sản xuất, cụ
thể là giữa Vốn và Tài nguyên thiên nhiên là độ co giãn thay thế giữa K và R:

(
)
()
/
/
/
/
KR
KR
dK R
KR
dQ Q
QQ
σ
⎛⎞
⎜⎟
⎝⎠
=
⎛⎞
⎜⎟
⎝⎠
(1.5)


8
trong đó
σ
là độ co giãn thay thế giữa K và R;
/
K

QQK
=
∂∂
là sản phẩm cận
biên của vốn, và
/
R
QQR=∂ ∂ là sản phẩm cận biên của tài nguyên. Đây chính
là thước đo của sự thay thế giữa hai nhân tố sản xuất trên và tỷ lệ này sẽ được
nghiên cứu và đánh giá trong các mô hình KTTNMT.
Khi đó, bài toán khai thác tài nguyên thiên nhiên có thể bị cạn kiệt được
mô tả bởi mô hình toán tối ưu hóa động sau đây:
Tối đa phiếm hàm mục tiêu:
(1.6)
tùy thuộc vào ràng buộc:
và

trong đó W là phúc lợi xã hội, U là hàm tiện ích (utility function),
t
C là khối
lượng tiêu dùng,
ρ
là hệ số chiết khấu,
t
S là dự trữ tài nguyên,
t
R
là khối
lượng tài nguyên được khai thác tại năm t. Để giải bài toán (1.6), chúng ta sử
dụng Nguyên lý Cực đại của Pontragin. Kết quả điều kiện cần là như sau:

(1.7)
trong đó
C
H là Haminton giá trị hiện tại,
t
P
và giá kinh tế tài nguyên,
t
ω
là
giá kinh tế của vốn, còn các ký hiệu khác đã được nhắc tới từ trước.


9
Hai điều kiện đầu trong (1.7) là các điều kiện hiệu quả tĩnh đã biết từ các
chương trình kinh tế học cơ bản, còn hai điều kiện sau chính là hai điều kiện
hiệu quả động, trong đó hành vi của giá tài nguyên và giá của vốn được thể
hiện trong điều kiện thứ ba và thứ tư một cách tương ứng. Từ các kết quả căn
bản trong (1.7), các nhà kinh t
ế sẽ chỉ ra các kịch bản ứng xử cho các tình
huống cụ thể của quá trình cạn kiệt tài nguyên của một số tài nguyên quan
trọng như các nhiên liệu hóa thạch và một số tài nguyên khan hiếm khác.
Một hệ quả quan trọng của kết quả nghiên cứu của các nhà KTTNMT
đối với mô hình tài nguyên có thể cạn kiệt này được thể hiện trong quy tắc có
tên gọi là Quy tắc Hartwick phát biểu như sau: để bảo đảm tiêu dùng không bị

giảm xuống trong một khoảng thời gian tương lai vô hạn, cần phải đầu tư tất
cả lợi nhuận và tô kinh tế thuần túy từ các tài nguyên không tái tạo vào việc
sản xuất ra vốn có thể tái tạo như máy móc, nhà xưởng, kiến thức của con
người, …. Tuy còn nhiều giả thiết ngầm phức tạp chưa được trình bày ở đây,

nhưng quy tắc này chứng tỏ một lời gi
ải cho khả năng kéo dài tác động của
các tài nguyên cạn kiệt để bảo đảm cho bài toán tiêu dùng vô hạn.
1.1.3. Bài toán tài nguyên tái tạo
Sự băn khoăn của các nhà kinh tế tài nguyên thiên nhiên không chỉ dừng
lại với các tài nguyên có thể cạn kiệt. Việc mở rộng lĩnh vực nghiên cứu sang
các tài nguyên có thể phục hồi hoặc tài nguyên tái tạo bắt nguồn từ sự kiện
khai thác và sử dụng tài nguyên thiên nhiên dẫn tới ô nhiễm môi trường, đặc
bi
ệt là ô nhiễm môi trường gắn liền với hiện tượng biến đổi khí hậu. Trong
một hoàn cảnh như vậy, các tài nguyên có khả năng phục hồi hoặc tái tạo
cũng sẽ bị tác động dẫn tới hậu quả có thể hủy hoại các nguồn tài nguyên này.
Vấn đề này được trình bày dưới dạng mô hình toán học như sau:
Cực đại phiếm hàm mục tiêu:


10
(1.8)
với hai phương trình chuyển động là:
(1.9)
Một số lưu ý cần được nhận xét ở đây là:
• Nếu tài nguyên là không-tái tạo,
(
)
0GS
=
, và do vậy phương trình
chuyển động thứ nhất trong (1.9) chuyển thành trường hợp riêng
tt
SR=−


.
• Phương trình chuyển động thứ hai trong (1.9) bao gồm cả chi phí
khoan hút tài nguyên.
• Phương trình chuyển động thứ hai trong (1.9) bao gồm cả hàm sản
xuất có dạng đã biết.
Khi đó, theo Nguyên lý Cực đại Pontragin, chúng ta có:
(1.10)
Vì trong trường hợp tài nguyên có thể phục hồi hay tái tạo, các tài
nguyên thiên nhiên không bị cạn kiệt hoàn toàn trong các nền kinh tế. Tuy
nhiên, vấn đề bảo tồn để sao cho các tài nguyên này không bị hủy hoại lại là
một vấn đề quan trọng khác. Vì vậy, các điều kiện cần, hay các kết quả của
bài toán (1.8) dưới dạng (1.10) là những chỉ dẫn của các nhà KTTNMT để
khai thác tài nguyên thiên nhiên có thể tái tạo một cách tối ưu. Các nguyên tắc


11
như vậy đã được áp dụng rộng rãi vào các trường hợp cụ thể và tạo ra các lĩnh
vực kinh tế tài nguyên môi trường chuyên ngành, ví dụ điển hình như kinh tế
sinh thái, kinh tế đất đai, kinh tế lâm nghiệp, kinh tế đàn cá biển, kinh tế tài
nguyên nước, …. Trong nội dung báo cáo này, chúng tôi sẽ tập trung nhiều
vào lĩnh vực Kinh tế Tài nguyên Nước và phần tiếp theo sẽ giới thiệu bài toán
kinh tế tài nguyên nước một cách tổng quát.
1.2. KINH TẾ TÀI NGUYÊN NƯỚC
1.2.1. Giới thiệu
Ngày nay trên thế giới nước ngày càng trở nên khan hiếm. Do khan hiếm
ngày càng gia tăng, cạnh tranh và xung đột giữa các lĩnh vực sử dụng nước và
những người sử dụng nước cũng ngày càng phát triển. Bởi vậy cần phải đưa
ra các quyết định về bảo tồn và phân bổ nước sao cho tương thích với các
mục tiêu xã hội như hiệu quả kinh tế, tính bền vững và công bằng.

Trong nh
ững năm 1970s của thế kỷ 20, những vấn đề phát triển không
bền vững như khoảng cách giàu nghèo trong quá trình phát triển kinh tế, tình
trạng đô thị hóa quá nhanh chóng, và thực tế ô nhiễm môi trường và cạn kiệt
tài nguyên đã nổi lên một cách rất nghiêm trọng ở nhiều nơi trên thế giới, đặc
biệt ở các quốc gia đang phát triển.
Chính vì vậy, tài nguyên nước được coi là nguồn tài nguyên vô tận
nhưng đang tr
ở nên quan trọng hơn vì những lợi ích kinh tế nhiều hơn mà nó
mang lại. Nguồn tài nguyên tưởng như vô tận này đang được khuyến cáo là
đang dần dần khan hiếm và cần được tiết kiệm tối đa. Tầm quan trọng của tài
nguyên nước đang được đánh giá đúng mức. Bốn nguyên tắc Dublin (Ireland,
1992) được thảo luận và thống nhất trong hội nghị về nước và môi trường đã
làm cơ
sở nền tảng cho quản lý tổng hợp tài nguyên nước. Những nguyên tắc
này đã phản ánh sự thay đổi nhận thức của con người về tài nguyên nước. Nội
dung các nguyên tắc Dublin là:


12
Nguyên tắc 1: Nước ngọt là tài nguyên hữu hạn, không tài nguyên nào có
thể thay thế được, rất thiết yếu để duy trì cuộc sống, phát triển xã hội và môi
trường.
Nguyên tắc 2: Phát triển và bảo vệ tài nguyên nước phải dưạ trên phương
pháp tiếp cận có sự tham gia của tất cả các thành phần bao gồm cả những
người sử dụng nước, người lập quy hoạch và người xây dựng chính sách ở tất
c
ả các cấp.
Nguyên tắc 3: Phụ nữ có vai trò trung tâm trong việc cung cấp, quản lý
và bảo vệ nguồn nước.

Nguyên tắc 4: Nước có giá trị kinh tế trong mọi hình thức sử dụng và
phải cần được xem như một loại hàng hoá có lợi ích kinh tế.
Trong các nguyên tắc trên thì nguyên tắc 4 là nguyên tắc đã làm thay đổi
mạnh mẽ nhất đến nhận thức của con người về tài nguyên nước.
Một sai lầm kéo dài hàng nhiề
u thế kỷ trước đây là không nhận biết
được giá trị kinh tế của tài nguyên nước và coi nước như một nguồn lợi của tự
nhiên có thể sử dụng tự do hoàn toàn miễn phí. Điều này khiến cho nước
được sử dụng một cách tuỳ tiện, kém hiệu quả và người dùng không có ý thức
bảo vệ năng lực tái tạo của tài nguyên nước. Nhiệm vụ của chúng ta là phải
tính toán đầ
y đủ giá trị kinh tế và giá trị nội tại của tài nguyên nước, và tạo cơ
chế cho người dùng nước có đủ khả năng sử dụng nước và trả đủ chi phí cho
việc mua nước cũng như trách nhiệm của họ trong việc bảo vệ nguồn nước.
Trước khi đi tính toán giá trị kinh tế của tài nguyên nước thì chúng ta phải
làm rõ khái niệm: thế nào là hàng hóa kinh tế? và tại sao lại phải coi nước là
mộ
t loại hàng hóa kinh tế?
1.2.2. Giá trị kinh tế của nước
Trước hết chúng ta phải làm rõ nghĩa của thuật ngữ “hàng hoá kinh tế“.
Hàng hoá kinh tế chỉ chỉ xuất hiện trong một xã hội loài người với các hoạt
động sản xuất lớn (kèm theo là sự khan hiếm) và trao đổi. Trong quá trình


13
trao đổi, các bên tham gia hoạt động trao đổi đưa ra các hàng hóa có giá trị
kém hơn đối với họ để đổi lấy những hàng hóa mà họ cảm thấy có giá trị hơn.
Sau khi trao đổi, mỗi bên nhận được hàng hóa có giá trị cao hơn, và cả hai
bên sẽ cùng thỏa mãn mãn hơn trong quá trình trao đổi. Nói tóm lại, toàn bộ
các bên sẽ nhận được một phúc lợi cao hơn so với trước khi quá trình trao đổi

diễn ra. Vì vậy, hoạt động trao đổi và hoạt độ
ng thương mại sau này sẽ cải
thiện phúc lợi cho cả hai bên.
Vì trong một môi trường kinh tế các hoạt động trao đổi hay thương mại
diễn ra khắp nơi, cho nên các hàng hóa tham gia trao đổi đều có một giá trị
nào đó, cho dù giá trị có thể khác nhau đối với từng cá nhân. Các nhà kinh tế
đã bỏ ra nhiều công sức cho việc nghiên cứu tính toán xác định giá trị của
hàng hóa đối với mỗi cá nhân và thông qua đó xác định giá trị chung cho xã
hội.
Về mặ
t truyền thống, các thước đo giá trị căn bản trong kinh tế học là
thước đo Marshall và thước đo Hicks. Thước đo giá trị của Hicks là hợp lý
hơn về mặt khoa học so với thước đo giá trị Marshall, tuy nhiên, thước đo
Marshall là đơn giản và dễ sử dụng hơn. Mặt khác, theo bài báo nổi tiếng của
Wiglitz (1976) thước đo Marshall có thể xem như là một xấp xỉ tốt của thước
đo giá trị của Hicks, vì trong thực tế, khác biệt giữa hai thước đo nói trên là
tương đối nhỏ so với giá trị của các hàng hóa. Vì vậy, các nhà kinh tế vẫn
thường sử dụng thước đo giá trị Marshall như là một xấp xỉ của giá trị thực
của hàng hóa kinh tế.
Thước đo giá trị Marshall được định nghĩa là tích phân của diện tích nằm
bên dưới đường cong cầu Marshall và bị chặn bởi hai
đường thẳng đứng là
các giá trị trên và dưới của khối lượng hàng hóa được người tiêu dùng mua.
Đối với hàng hóa và dịch vụ có liên quan tới sử dụng nước, giá trị được
nghiên cứu và tính toán bởi nhiều nhà kinh tế tài nguyên nước nổi tiếng, trong
số đó có Robert Young (2005), Ariel Dinar (1996), …. Các ứng dụng tính


14
toán giá trị của nước là một cấu phần quan trọng trong các bài toán kinh tế tài

nguyên nước ví dụ như bài toán phân bổ tài nguyên nước trong phạm vi lưu
vực sông, hoặc bài toán định giá nước cho các hàng hóa và dịch vụ liên quan
tới nước trong một nền kinh tế.
1.2.3. Thất bại thị trường
Kinh tế học đã biết đến một cơ chế giúp cho sự trao đổi diễn ra một cách
hiệu quả nhất (theo tiêu chuẩn hiệu qu
ả Pareto) là cơ chế thị trường cạnh
tranh hoàn hảo, trong đó những người tiêu dùng là những người phán xét một
cách chính xác nhất về giá trị của hàng hoá và dịch vụ (đối với bản thân mình)
(Lý thuyết Kinh tế học vi mô). Tuy nhiên, thực tế cho thấy, thị trường cạnh
tranh hoàn hảo không phải là một cơ chế phổ biến vì nó chỉ chiếm khoảng 3%
trong cơ cấu thị trường nói chung, bên cạnh cạnh tranh không hoàn hảo (75%)
và độc quyền (20%). Hơn nữa, còn nhiều lĩnh vực, đặc biệt là lĩnh vực tài
nguyên – môi trường nói chung và tài nguyên nước nói riêng chịu hậu quả
trầm trọng của “thất bại thị trường”, là hậu quả của những đặc tính “không
loại trừ” và “không cạn kiệt”. Do vậy những tiêu chuẩn tối ưu của cạnh tranh
không hoàn hảo không phải là một trường hợp phổ biến.
Vậy v
ấn đề đặt ra là tại sao trong ngành tài nguyên môi trường nói chung
và tài nguyên nước nói riêng lại xảy ra thất bại thị trường? Theo các nhà kinh
tế học cho rằng nguyên nhân chính của thất bại thị trường trong ngành nước
do những nguyên nhân cơ bản sau:
Sức mạnh thị trường: (Độc quyền thị trường) vì hiện tại khai thác và sử
dụng nguồn nước vẫn do các công ty nhà nước độc quyền khai thác, các tổ
chức hay cá nhân tham gia hoạt động trong lĩnh v
ực này cũng đã xuất hiện
xong nó còn quá ít không mang tính chất thị trường.
Ngoại ứng môi trường: Ngoại ứng thường có hai kiểu ngoại ứng tích cực
và ngoại ứng tiêu cực nhưng trong lĩnh vực môi trường thì chúng ta thường
nhận thấy rõ nhất là ngoại ứng tiêu cực, ví dụ các nhà máy xả nước thải không

15
qua xử lý xuống dòng sông làm ô nhiễm nguồn nước ảnh hưởng trực tiếp đến
vấn đề nuôi trồng thủy sản ở dưới hạ lưu Mà trong giai đoạn hiện nay thì
quá trình này diễn ra một cách phổ biến, chưa có nhiều những dự luật để ngăn
chặn sự sai trái này.
Hàng công cộng: Hàng hóa công cộng thể hiện sự tham gia của người
này không làm ảnh hưởng đến sự tiêu dùng của ng
ười khác. Ví dụ hiện nay
vấn đề phòng lũ, và cả tưới cho nông nghiệp cũng thể hiện là hàng hóa công
cộng mang tính xã hội là chủ yếu.
Thông tin không hoàn hảo: Vấn đề quản lý tài nguyên nước vẫn là sự độc
quyền khai thác của các công ty nhà nước vì vậy những thông tin thường
không được cung cấp đầy đủ về chất lượng cũng như số lượng.
Trên cơ sở đó, môn Kinh tế học phúc lợi
đã được phát triển để phát huy
những điểm tích cực của kinh tế thị trường cho những khu vực thị trường
không hoàn hảo. Theo những nguyên tắc của Kinh tế học phúc lợi, chính phủ
hay nhà nước cần phải có những biện pháp can thiệp (điều chỉnh, đánh thuế,
tài trợ, …) để giảm thiểu những sai sót của “thất bại thị trường”, tạo điều kiệ
n
cho phát triển trao đổi, thương lượng, hợp tác,… nhằm nâng cao hiệu quả
kinh tế trên cơ sở khoa học của kinh tế học.
Tuy nhiên, để cho những nguyên tắc của Kinh tế học phúc lợi được thực
sự đi vào cuộc sống, một vấn đề quan trọng là phải đo lường được những giá
trị kinh tế của những lựa chọn có tính chất đánh đổi (trade-off) này. Đây là
m
ột trong những thách thức của Kinh tế học phúc lợi nói chung, và đặc biệt là
Kinh tế Tài nguyên – Môi trường nói riêng vì trong Kinh tế học Tài nguyên –

Môi trường, phần lớn các thông tin về giá trị kinh tế hầu như không sẵn có,
hoặc không thể quan sát được một cách trực tiếp.
1.2.4. Tình hình áp dụng các nguyên tắc kinh tế thị trường trong nghiên
cứu kinh tế nước ở một số quốc gia trong khu vực


16
Trong những năm gần đây, các nghiên cứu tài nguyên nước theo tiếp cận
kinh tế nói chung và tối ưu hóa động nói riêng đã phát triển mạnh. Có thể thấy
điển hình như Trung quốc, là quốc gia có rất nhiều điều kiện tự nhiên và xã
hội giống nước ta (cùng là các quốc gia có nền kinh tế xuất phát là kinh tế tập
trung quan liêu bao cấp đang chuyển sang định hướng thị trường, cùng có một
nền nông nghiệp trồng lúa n
ước tương đối giống nhau, cùng có những chính
sách nông nghiệp giống nhau như chính sách khoán sản). Các nghiên cứu
kinh tế tài nguyên nước của Trung quốc đã phát triển với một khối lượng
khổng lồ (hàng trăm nghiên cứu trong một năm), điều đó chứng tỏ Chính phủ
Trung quốc đã đánh giá rất cao các nghiên cứu tài nguyên nước theo tiếp cận
kinh tế học nói chung và tiếp cận tối ưu hóa kinh tế nói riêng.
Các nghiên cứ
u kinh tế tài nguyên nước của Trung quốc có một cơ sở
nền tảng khoa học vững chắc phù hợp hoàn toàn với khoa học kinh tế tài
nguyên môi trường tiên tiến của thế giới và đã hỗ trợ tích cực việc làm chính
sách ở Trung quốc, cụ thể như xác định tối đa giá trị lợi ích dựa trên cơ sở giá
trị thị trường. Các nghiên cứu kinh tế tài nguyên nước Trung Quốc sử dụng
rất nhiều các công cụ nghiên cứu tiên tiến trên thế giới như: (i) các phương
pháp dựa vào phân tích hàm cầu tổng quát đối với các sử dụng nước (ví dụ
như phương pháp Cân bằng Tổng quát Khả tính); (ii) các phương pháp tối ưu
hóa tĩnh với các hàm lợi ích dựa vào các hàm cầu sử dụng nước khác nhau;
(iii) các phương pháp tối ưu hóa động để đánh giá các tác động dài-hạn của

dự án phát triển tài nguyên nước, …
Điề
u này cho thấy bạn đã nắm bắt nhanh tiến bộ khoa học về kinh tế của
thế giới, là điều mà chúng ta cần phải học tập. Các nghiên cứu kinh tế tài
nguyên môi trường của bạn thực sự đã góp phần hỗ trợ việc làm chính sách
quy hoạch, quản lý và khai thác tài nguyên nước của chính phủ Trung quốc.
Cụ thể, các chính sách quản lý lưu vực sông, các chính sách sử dụng hiệp hội
sử dụ
ng nước (WUAs) để phân bổ nước, các chính sách thu và sử dụng phí sử


17
dụng nước, … của Trung quốc đã được đánh giá là rất có hiệu lực và hiệu
quả, đóng góp nhiều cho kho tàng kiến thức quản lý nước của thế giới.
Ngoài Trung Quốc, các quốc gia khác trong khu vực Châu Á và Đông
Nam Á của chúng ta cũng có nhiều nghiên cứu sâu sắc về phân tích kinh tế và
tối ưu hóa trong lĩnh vực tài nguyên nước như Sri Lanka.
Ở Việt Nam, hầu hết các công trình nghiên cứu về phân bổ tối ưu tài
nguyên nướ
c còn hạn chế và các bài toán phân bổ nước mới chỉ dừng lại chủ
yếu dựa vào khung tối ưu tĩnh như nghiên cứu của Claudia Ringler and
Nguyễn Vũ Huy với nghiên cứu Water Allocation Policies for the Dong nai
River Basin in Việt nam: An Integrated Perspective. International Food Policy
Research Institute, Washington, D.C. 20006 U.S.A, 2004. Hay để tài: Áp
dụng phần mềm tối ưu GAMS để chạy mô hình tối ưu cho Hệ thống sông
Hồng. Viện Quy hoạch Thủy lợi Hà nội, 2005. Đây cũng nghiên cứu về tối ưu
tĩnh về Hệ thống sông Hồng, nhưng chủ yếu thiên về tối ưu hóa về mặt kỹ
thuật. Cụ thể hàm mục tiêu của các nghiên cứu này còn chưa phản ánh sâu sắc
các lợi ích kinh tế của những người sử dụng cũng như của toàn bộ nền kinh tế,
do vậy, mô hình tối ưu hóa tĩnh này chưa có đủ cơ sở để đưa ra những đề xuấ

t
chính sách về kinh tế xã hội.
Năm 2007, nhóm nghiên cứu Kinh tế tài nguyên nước của trường đại học
Thủy lợi đã nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu phương pháp tính toán giá trị của
các sử dụng nước khác nhau tại khu vực Lưu vực sông Hồng-Thái Bình”
(2007-2009), do Ths. Đào Văn Khiêm làm chủ nhiệm, đã đề cập tới phương
pháp luận tính toán giá trị để xây dựng hàm mục tiêu về mặt kinh tế, nhưng vì
hạ
n chế nguồn lực nên chưa phát triển được mô hình tối ưu hóa tĩnh một cách
hoàn chỉnh.
1.2.5. Nhu cầu nghiên cứu kinh tế tài nguyên nước ở Việt nam
Tóm lại, so với tình hình nghiên cứu trên toàn thế giới, các nghiên cứu
trong nước về phân bổ tối ưu tài nguyên nước cho các sử dụng khác nhau


18
trong phạm vi lưu vực sông chưa thực sự được phát triển một cách hoàn
chỉnh, thậm chí trong khung nghiên cứu tối ưu tĩnh. Hơn nữa, các nghiên cứu
về phân bổ tối ưu tài nguyên nước hầu như chưa được phát triển trong một
khung tối ưu hóa động. Cụ thể, các nghiên cứu còn có những khiếm khuyết
như:
(i) chưa có một cơ sở lý thuyết để kết hợ
p nghiên cứu dự báo thay
đổi cầu sử dụng nước tưới, nước sinh hoạt, nước công nghiệp và
nước phát điện và các cầu sử dụng nước khác vào hàm lợi ích
dài-hạn cho nghiên cứu phân bổ tối ưu;
(ii) chưa có cơ sở lý thuyết để đưa những nhân tố có những tác động
dài-hạn như ô nhiễm, cạn kiệt tài nguyên vào đánh giá chi phí
của hàm lợi ích dài-hạn;
(iii) chưa có m

ột khung lý thuyết để phân tích lời giải giải tích của mô
hình tối ưu hóa động thích hợp cho nghiên cứu phân bổ tài
nguyên nước dài-hạn;
(iv) chưa có cơ sở căn bản để xây dựng các mô hình quy hoạch động
để tính toán xấp xỉ mô hình tối ưu hóa động lý thuyết trong thực
hành ở hệ thống sông;
(v) chưa có những phân tích kinh tế đối với các kết quả chạy mô
hình quy hoạch động thích hợ
p cho mô hình tối ưu hóa động.
Xuất phát từ nhu cầu thực tế quy hoạch, quản lý và khai thác tài nguyên
với tầm nhìn dài-hạn và khai thác bền vững, nhóm nghiên cứu Kinh tế Tài
nguyên nước trường Đại học Thủy lợi đã phát triển cách tiếp cận và chuyển
sang áp dụng mô hình tối ưu hóa động cho nghiên cứu Kinh tế Tài nguyên
Nước với ứng dụng cụ thể tại lưu vực hệ thống sông Hồng – Thái Bình.





19
1.3. TỔNG QUAN VỀ ÁP DỤNG TỐI ƯU HÓA TRONG NGÀNH NƯỚC
1.3.1. Mô hình tối ưu hóa trong ngành nước trên thế giới
Ngành nước khắp nơi trên thế giới luôn được gắn với các giải pháp quy
hoạch trải rộng từ quy hoạch cấp địa phương cho tới quy hoạch toàn lưu vực
và cuối cùng là quy hoạch cấp trung ương (Maria Saleth và Dinar, “Kinh tế
Thể chế Ngành nước”, 2005). Nguyên nhân là do ngành nước là một ngành
kinh tế phức tạp do các tính chất “thất bại thị trường”, như ngoại ứng, hàng
công c
ộng, độc quyền và thông tin phi-đối xứng, cho nên giải pháp thị trường
không thể là một lựa chọn tốt nhất. Vì vậy, Nhà nước là người phải gánh vác

trách nhiệm vận hành các hoạt động của ngành nước. Các nhiệm vụ chính của
Nhà nước trong vai trò này là thực hiện các công tác quy hoạch, quản lý và
khai thác các hệ thống tài nguyên nước của đất nước.
Công tác quy hoạch, xuất phát từ khái niệm lập kế hoạch, nhưng sau đó,
vào khoả
ng Chiến tranh Thế giới thứ hai, do nhu cầu hậu cần ở quy mô lớn
cho các hoạt động quân sự của Hoa kỳ và Liên xô (cũ), việc lập kế hoạch hậu
cần đã được chú trọng nhiều và được áp dụng các tiếp cận khoa học tổ chức
quản lý hiện đại, điển hình là Lý thuyết Quy hoạch Toán học, trong đó có mô
hình Quy hoạch Tuyến tính nổi tiếng được phát triển bởi các nhà toán kinh t
ế
Dantzig (Mỹ) và Kantorovich (Liên xô cũ). Sau Chiến tranh Thế giới thứ hai,
Quy hoạch Toán học đã được phát triển mạnh mẽ trong công tác lập kế hoạch
và quản lý kinh tế ở các nước Phương Tây, đặc biệt trong khu vực quản lý của
Nhà nước, trong đó có ngành nước.
Trong thời gian gần đây, quy hoạch toán học đã được phát triển thành Lý
thuyết Tối ưu, là một chuyên ngành quan trọng bậc nhất của kinh tế họ
c hiện
đại, và công cụ tối ưu hóa tĩnh cũng như động được ứng dụng vào hầu hết các
lĩnh vực kinh tế của các quốc gia đã phát triển, cũng được triển khai nhiều
sang các quốc gia đang-phát triển. Đặc biệt, với sự phát triển mạnh mẽ của
khoa học máy tính và tin học, kỹ thuật tối ưu hóa ngày càng được phát triển


20
nhanh chóng và có nhiều đóng góp vượt bậc cho các ứng dụng quy hoạch
thực tế nói chung và trong ngành nước nói riêng.
Trong mấy năm gần đây, số lượng những công trình nghiên cứu tối ưu
hóa trong ngành nước thực sự bùng nổ. Chúng ta dễ dàng thấy được các thông
tin về các nghiên cứu này đang tăng lên cực kỳ nhanh chóng trên các phương

tiện thông tin đại chúng, đặc biệt trên internet. Các mô hình tối ưu hóa, kể cả
các mô hình tối ưu hóa động cho các hệ thống tài nguyên n
ước của các quốc
gia, phần lớn là các hệ thống từ các quốc gia đang phát triển như Trung quốc,
Brazil, Arhentina, Bangladesh, India, Arab, …. Các mô hình tối ưu hóa này
được trải rộng khắp các lĩnh vực sử dụng nước như tưới, phát điện, nuôi cá,
cung cấp nước sinh hoạt, … và sự phân bổ nước giữa các ngành này. Nói một
cách tổng quát, các công trình nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật tối ưu hóa cả
tĩnh lẫn động
đang thực sự được phổ biến một cách rộng rãi khắp nơi trong
ngành nước của toàn thế giới. Một thống kê tóm tắt về sự phát triển của mô
hình hóa tối ưu trong lĩnh vực nghiên cứu tài nguyên nước sẽ được trình bày
chi tiết hơn trong mục Tiếp cận mô hình hóa tối ưu cho nghiên cứu kinh tế
trong nội dung Phần 2 dưới đây.
1.3.2. Tối ưu hóa phân bổ tài nguyên nước ở Việt nam
Việc ứng dụng tiếp cận tối ưu hóa vào bài toán phân bổ tài nguyên nước
đã được thực hiện ở nhiều lưu vực sông ở Việt nam từ những năm 2000. Một
phân tích chính sách bằng mô hình tối ưu hóa cho lưu vực sông Đồng nai đã
được tác giả Claudia Ringler (Viện Nghiên cứu Chính sách Lương thực Quốc
tế, Hoa kỳ) công bố vào tháng 12 năm 2004. Trong nghiên cứu này, Claudia
Ringler đã xây dựng một mô hình tối ưu với hàm mụ
c tiêu dạng toàn phương
(bậc hai) và các ràng buộc truyền thống. Có thể coi mô hình này là mô hình
tối ưu hóa tĩnh. Và kết quả của nghiên cứu đã chứng tỏ sự phù hợp của việc
ứng dụng mô hình tối ưu hóa để phân tích các chính sách quản lý tài nguyên
nước ở lưu vực nói trên.


21
Trước đó một thời gian, vào tháng 5 năm 2001, cũng chính Claudia

Ringler cũng đã công bố một nghiên cứu về Phân bổ Nước Tối ưu ở lưu vực
sông Mê Kông. Mặc dù bài toán đã được tác giả phát triển trên cơ sở nền tàng
mô hình tối ưu hóa, tuy nhiên, vấn đề đa-quốc gia trong hoàn cảnh này đòi hỏi
phải có những nghiên cứu chuyên nghiệp hơn về chủ đề đa-quốc gia và
xuyên-biên giới (transboundary issues). Các vấ
n đề như vậy cần có các kiến
thức cơ sở nền tảng của Lý thuyết Trò chơi, là điều sẽ được các nhà kinh tế tài
nguyên nước đề cập trong tương lai để nghiên cứu phân bổ nước ở lưu vực
sông Mê Kông (ví dụ, xem Ngô Văn Long, Đại học McGill, Canada).
Ở lưu vực sông Hồng-Thái bình, Viện Quy hoạch Thủy lợi Hà nội cũng
đã có một nghiên cứu về chủ đề
tối ưu hóa trong quản lý, quy hoạch và khai
thác tài nguyên nước ở lưu vực nói trên trong những năm 2000 do Viện
trưởng Viện Quy hoạch Tô Trung Nghĩa đứng đầu. Các mô hình tối ưu của
nghiên cứu này đã được chạy trên nền tảng phần mềm GAMS. Tuy nhiên,
hàm mục tiêu của bài toán tối ưu không dựa trên các hàm giá trị của các sử
dụng nước trong lưu vực. Vì vậy, tác dụng kinh tế xã hội của mô hình không
được phát huy một cách đầ
y đủ. Vào năm 2007, Trường Đại học Thủy lợi
cũng đã có một đề tài nghiên cứu cấp bộ đề cập tới bài toán phân bổ tài
nguyên nước tối ưu về mặt kinh tế-xã hội, do Giảng viên Đào Văn Khiêm làm
chủ nhiệm đề tài. Trong nghiên cứu này, các tác giả đã đề cập tới việc xây
dựng các hàm mục tiêu dựa trên giá trị kinh tế của các sử dụng nước khác
nhau như
tưới, nước sinh hoạt, nước sử dụng cho phát điện, và các sử dụng
khác. Tuy nhiên, nghiên cứu này chỉ tập trung vào giải quyết bài toán phân bổ
tối ưu tĩnh tài nguyên nước cho các sử dụng khác nhau. Vì vậy, hướng tối ưu
hóa phân bổ tài nguyên nước rõ ràng cần phải được cập nhận thông qua các
mô hình động.

22
1.3.3. Nhận xét
Có một số lý do cấp thiết cho việc phát triển tiếp cận tối ưu hóa trong các
công tác quy hoạch, quản lý và khai thác tài nguyên nước trong nền kinh tế
của chúng ta.
Thứ nhất, ứng dụng tối ưu hóa là nhu cầu cấp thiết của nền kinh tế sản
xuất lớn. Khi mà nền kinh tế còn manh mún sản xuất nhỏ mang nặng tính tự
cung tự cấp, các hoạt động kinh tế không đòi hỏi phả
i được quản lý và quy
hoạch bởi một tiếp cận tối ưu hóa. Hơn thế nữa, tối ưu hóa sẽ bị coi là lý
thuyết suông, vì nó thực sự không giúp đỡ gì khi mà sản lượng cũng như nhập
lượng chưa cần phải được lựa chọn (vì chẳng có gì để lựa chọn). Tuy nhiên,
nền kinh tế của chúng ta đã được công nhận là chuyển sang nền kinh tế có thu
nhập trung bình, và trên thực tế
, các hoạt động kinh tế của chúng ta đang
chuyển sang các hoạt động có quy mô sản xuất lớn, tức là có nhu cầu lớn đối
với đầu vào vốn, lao động và các tài nguyên, và sản xuất ra một sản lượng
lớn. Nếu không có những kỹ thuật quản lý thiết yếu như kỹ thuật tối ưu hóa
tĩnh cũng như động, khủng hoảng kinh tế thừa cũng như thiếu là
điều không
thể tránh khỏi.
Thứ hai, cũng xuất phát từ quy mô sản xuất lớn, yêu cầu tính toán tối ưu
hóa không phải chỉ là những yêu cầu về mặt lý thuyết, mà là một nhu cầu có
tính thực tế lớn. Các chương trình tối ưu hóa chưa chắc đã cho chúng ta một
kết quả phân bổ tối ưu chính xác như mong đợi. Tuy nhiên, thực tế cho thấy,
quá trình thực hành theo các nguyên tắc tối ưu hóa s
ẽ dần đặt những người

làm quyết định vào một kỷ luật tư duy và hạch toán theo hiệu quả kinh tế,
thay vì theo kiểu quản lý bình quân, tức là chỉ máy móc tuân thủ những điều
kiện cân bằng đầu vào đầu ra một cách thiển cận của cơ chế quan liêu bao
cấp. Trên thực tế, chúng ta dễ thấy ở những nơi mà cách quản lý thiển cận chỉ
theo cân bằng thu-chi thịnh hành, đơn v
ị kinh tế đó sẽ thiếu linh động và bỏ
qua nhiều cơ hội phát triển, và hậu quả tất nhiên là đơn vị đó sẽ chỉ có một


23
cách duy nhất để tồn tại là bám chặt vào các nguồn trợ cấp nhẽ ra được cung
cấp cho những nơi thực sự gặp khó khăn.
Thứ ba, khi mà quản lý kinh tế nhà nước còn gắn chặt với kiểu tư duy
cân bằng thu-chi thiển cận, đơn vị kinh tế không chỉ bỏ qua các cơ hội tìm
kiếm lợi ích, mà đơn vị kinh tế đó còn giới hạn các khả năng mở rộ
ng của
chính mình. Và cũng chính từ vị thế đó, các bộ phận quản lý thu-chi sẽ có
nhiều đặc quyền trong việc phân bổ các nguồn lực của cơ quan. Đó chính là
nguồn gốc tạo ra “khan hiếm giả tạo” và nảy sinh khả năng tiềm tàng cho các
hoạt động tham nhũng. Trong thực tế, hoạt động tham nhũng là các hoạt động
khó có thể quan sát được bằng các phương tiện công cộng. Tuy nhiên, nếu chỉ

dự vào các tiêu chuẩn cân bằng thu-chi giản đơn, các bộ phận quản lý vô hình
chung sẽ loại bỏ những bộ phận có tiềm năng phát triển mạnh mẽ vì phát triển
khó có thể bảo đảm cân bằng thu-chi trong ngắn hạn. Và như vậy, bộ phận
quản lý này sẽ chỉ còn phải kiểm soát các bộ phận luôn bảo đảm cân bằng
ngắn-hạn nhưng luôn ít tiềm năng phát triển. Vô hình chung, cơ chế
quản lý
như vậy sẽ tạo ra những ưu tiên cho các bộ phận luôn “an toàn” nhưng ít phát
triển, và hậu quả là các chiến lược phi-hiệu quả kinh tế sẽ được phát huy để

giành được ưu tiên sử dụng nguồn lực khan hiếm của đơn vị, và đó chính là
nguồn gốc sâu xa của cái mà các nhà kinh tế quốc tế thường gọi là “rent
seeking” (tạm dịch là trục lợi bất chính).
Thứ tư, vi
ệc ứng dụng các tiến bộ khoa học công nghệ luôn là một vấn đề
cần được chú trọng trong hoạt động kinh tế của một đất nước. Tiến bộ trong
lĩnh vực phát triển kỹ thuật tối ưu hóa nói chung của khoa học kinh tế trên
toàn thế giới đã đạt được những thành tựu to lớn so với những năm tháng khởi
đầu sau Chiến tranh Thế giới thứ hai và h
ầu như đã được hoàn chỉnh. Đặc
biệt, một lĩnh vực mới là Tối ưu hóa Động (Dynamic Optimisation) và kèm
theo nó là Quy hoạch Động (Dynamic Programming) đã trở thành một trong
những lĩnh vực cực kỳ sôi động trong các hoạt động nghiên cứu khoa học


24
kinh tế trong vài thập kỷ gần đây, nhất là ứng dụng của những lý thuyết này
vào lĩnh vực Kinh tế Vĩ mô và Kinh tế Tài nguyên thiên nhiên, trong đó có
Kinh tế Tài nguyên nước. Tuy nhiên, việc triển khai ứng dụng rộng rãi ở nước
ta còn quá bị hạn chế. Nhiều cơ quan nghiên cứu ngành nước nói chung và
kinh tế ngành nước nói riêng đã hầu như chưa có những khái niệm sơ đẳng về
tối ưu hóa nói chung. Một số
cơ quan lớn như Viện Quy hoạch Thuỷ lợi đã
nhận thấy tầm quan trọng của các ứng dụng tối ưu hóa động, và đã có nhiều
đầu tư lớn vào lĩnh vực này (phần mềm GAMS của Viện Quy hoạch có giá trị
23 nghìn đô la, được đầu tư từ những năm đầu 2000). Tuy nhiên, việc ứng
dụng trong thực tế gặp một số trở ngạ
i đáng kể là các kiến thức về kinh tế và
những hiểu biết về Lý thuyết Tối ưu hóa nói chung và Lý thuyết Tối ưu hóa
động nói riêng.

Thứ năm, việc phát triển các kiến thức sâu sắc về mặt lý thuyết, kỹ thuật
tối ưu hóa tĩnh cũng như động trên phạm vi toàn thế giới đã nhận được hỗ trợ
lớn từ sự phát triển vũ
bão trong lĩnh vực tin học và công nghệ thông tin. Các
phần mềm tính toán tối ưu hóa đã được phát triển nhờ cả các tiến bộ công
nghệ máy tính lẫn các phương pháp tính toán gần đúng để giải các bài toán tối
ưu có kích thước lớn. Nhờ các phần mềm tối ưu hóa ngày nay, các nhà kinh tế
ứng dụng có thể dễ dàng hơn nhiều trong việc xây dựng và chạy các mô hình
với độ phức tạp lớn và đòi hỏi mộ
t lượng số liệu khổng lồ. Tất nhiên, các
nghiên cứu có sử dụng các ứng dụng tin học trong lĩnh vực tối ưu hóa cần
được khuyến khích phát triển, vì dù sao, các công trình gắn với xử lý máy tính
luôn gắn với các bài toán lớn đòi hỏi nhiều số liệu và nhiều nỗ lực từ phía
những cán bộ lập trình.
Tóm lại, thực tế nghiên cứu cho thấy chúng ta chưa chú trọng một cách
đầy đủ
để phát triển các mô hình tối ưu hóa cùng với các phần mềm ứng dụng
tương ứng để nghiên cứu các bài toán kinh tế tài nguyên nước. Với việc vận
dụng các kiến thức tiên tiến về toán học và khả năng lập trình tối ưu hóa vào