Reparto de costos y establecimiento de precios en el uso del agua. Aplicación en zonas de la cuenca del Guadalquivir

Abstract

La importancia del agua y su uso tanto para el consumo como para la agricultura e industria exige actualmente el uso de modelos adecuados para su gestión y distribución. Estos modelos, que deben ser eficientes y sostenibles implican una cantidad importante de variables de diversa naturaleza incluidas las legales. En este trabajo se ha aplicado una metodología para la asignación de los costes de los servicios del agua a escala de la provincia de Sevilla usando optimizacón de caminos junto a la teoría de juegos cooperativos. La teoría de juegos cooperativos permite analizar de forma eficiente problemas de costes o beneficios en muchas situaciones y en particular, en nuestro trabajo, poder distribuir de manera eficiente y equitativa los costes entre los diversos agentes que usan del agua disponible teniendo en cuenta tanto las inversiones en servicios hidráulicos como los beneficios derivados de la cooperación de estos agentes. Su éxito reside en la posibilidad de crear modelos matemáticos que mantienen principios de eficiencia e igualdad, que implican el reparto justo de costes y en el hecho de que el comportamiento de un jugador pueden afectar en las decisiones de otros jugadores. El método consiste en el estudio de los caminos óptimos entre jugadores para usar un determinado servicio y la definición de un juego de coste definido sobre todo el conjunto de posibles coaliciones entre los jugadores. Luego se calcula el valor de Shapley de dicho juego el cual nos lleva a asignar de manera eficiente y efectiva uno para a cada jugador los cuales a su vez se benefician de manera óptima del uso de las infraestructuras disponibles y de la posibilidad de coalicionarse con otros para un usufructo más favorable a sus intereses. Se supone en todo momento que la infraestructura de la que disponen los usuarios es óptima para satisfacer sus necesidades. En este sentido se disponen de programas de simulación (SIMGES, Andreu et al. 1996) y de optimización (WARGI, Sechi G.M. y Zuddas P., 2002) para este tipo de gestión de recursos. El resultado de la aplicación de la metodología es el cálculo de un insumo de pagos, que corresponden a la contribución de cada uno de los usuarios a los costes de los servicios del agua del sistema en condiciones de eficiencia de la gestión y de equidad en el reparto de costes. Se propone la aplicación de la metodología al caso de estudio del sistema hídrico del Guadalquivir en su paso por la provincia de Sevilla, en particular su influencia en la zona centro sur.

The importance of water and its use for both consumption and farming or industry require now the use of appropiate models for management and distribution. These models, that they must be efficient and sustaninable, imply a significant number of variables of diverse nature involving the legal ones. In this work a metodology for cost allocation of water services at Seville province level was applied using way optimization in concert with cooperative game theory. Cooperative game theory allows to analyze efficiently cost o profit problems in a lot of situations, and particularly, in our work, allows to allocate in an efficient and equitative way the costs among different agents who use the water available taking into account both the hydraulic service invesments and the benefits derived from the cooperation among the agents. Its success is base on the possibility of establishing mathematical models which verify eficiency and equal treatment principles implying a fairness allocation of costs and also the fact that the activity of a player can affect to the decision making of the others. The method consists in studying of the optimum ways among the agents to use a determine service and the definition of a cost game over the feasible coalitions. Later the Shapley value of the game is calculated obtaining an efficient payoff for each agent and also assuring an optimal use of the facilities. It is assumed all the time that the facilities avalaible for the users is optimum to meet their needs. In this sense simulation (SIMGES, Andreu et al. 1996) and optimization (WARGI, Sechi G.M. y Zuddas P., 2002) programs are avalaible for this kind of resource mangement. The result of the application of this metodology is the calculation of an input of payments, that correspond to the contribution of each user to the costs of the water services in the system, under efficient conditions of the management and equitative allocation of the costs. The application of the metodology to the case of the Guadalquivir water system across Seville province is proposed, particularly the influence in the central-southern zone.