鄭仕群

Posted on Oct 2

The evolution of the value of water power during the Industrial Revolution

#data #science

Todd Guilfoos (University of Rhode Island)
Explorations in Economic History, Volume 95, 2025, 101645
https://doi.org/10.1016/j.eeh.2024.101645.

30 秒速讀

1880 年，美國有 55,404 具水車在轉，替工廠提供約 122.5 萬匹馬力。四十年後，電動機已經進了廠房，河邊的水車多半只剩觀光價值。那麼，大自然給某些地方的「落差加流量」，在這四十年裡值多少錢？又是怎樣一路貶值的？Guilfoos 的回答方式很經濟學：去看土地價格。

做了什麼：作者把 1880 年美國政府的《水力報告》逐筆數位化，算出各郡「實際使用的水力馬力」，再用 1850–1920 年的郡級農地價格，反推天然水力稟賦被「資本化」進土地的價值。
值多少：1900 年以前，每多一匹水力馬力，郡內農地總值約增加 190–293 美元（1850 年幣值）。
怎麼來的：作者估計約 85–90% 是「直接價值」（水力本身當原動機），其餘是「間接價值」（水力吸引鐵路、運河等交通網）。
怎麼貶值的：水力對地價的彈性在 1870 年達到高峰，到 1920 年只剩高峰的約四分之一，作者歸因於蒸汽與電力的替代。
最響亮的主張：1880 年前若失去一半水力，農地價值會跌 52–68%，與「美國失去所有鐵路」的 60% 相當。這是全文最吸睛、也最需要小心看待的一句話。

一、這篇論文想回答什麼？

美國工業化的主流敘事有兩位主角：鐵路（Fogel 1964；Donaldson & Hornbeck 2016）和蒸汽機（Atack 等人的一系列研究）。水力通常只在開場出現，像是「蒸汽登場前的過渡」。Guilfoos 想把水力拉回舞台中央，提出三個問題：

稟賦 vs. 建設：天然地理稟賦（水力）對工業化的貢獻，能否與人造基礎建設（鐵路）相提並論？
價值的時間軌跡：技術從水車換到蒸汽、再換到電力時，一項自然稟賦的價值怎麼變化？
價值的來源：水力的價值是「直接的」（驅動機器），還是「間接的」（吸引人口、資本與交通網，形成群聚）？

論文基本設定

項目	內容
研究範圍	美國洛磯山以東，1880 年水力報告涵蓋的 982 個郡
期間	1850–1920，每十年一期，共 8 期
核心解釋變數	1880 年「已利用水力馬力」，換算為每英畝馬力後取對數
被解釋變數	郡級農地總值（含建物與改良），以 CPI 平減
識別來源	水力稟賦的跨郡差異 × 各普查年份交乘
主要控制	州×年固定效果、土壤與氣候、市場可及性、經緯度三次多項式
樣本	7,440 個郡-年觀測值（非平衡面板）
比較基準	Donaldson & Hornbeck (2016) 的市場可及性與鐵路反事實

二、時代背景：美國原動機的三次換軌

「原動機」（prime mover）指把自然能量轉成機械能的裝置。工業革命的瓶頸不只在紡織機、車床這些工作機，也在於能不能把大量動力集中在一個地點。人力和獸力做不到，水車做得到，所以 Lowell、Lawrence、Holyoke、Manchester 這些新英格蘭「工廠城」全都蓋在瀑布旁。

美國製造業動力結構（近似值）

年份	水力	蒸汽（直接驅動）	電動機	備註
1869	約 48%	約 52%	—	蒸汽剛超越水力
1879	約 36%	約 64%	—	本文水力報告年份（水力約 123 萬馬力）
1889	約 21%	約 77%	<1%
1899	約 14%	約 80%	約 5%
1909	約 10%	約 65%	約 25%	電動機開始普及
1919	約 6%	約 35–40%	約 55%	電力過半
1929	約 3%	約 15%	約 80%

資料依美國製造業普查，及 Devine (1983)、David (1990) 的整理，不同來源口徑略有差異，僅供量級參考。

英美比較：美國靠水力撐得特別久

年份	英國蒸汽馬力	英國水力馬力
1760	約 5,000	約 70,000
1800	約 35,000	約 120,000
1830	約 165,000	約 165,000
1870	約 2,060,000	約 230,000

依 Kanefsky (1979) 估計，經 Crafts (2004) 引用。

英國大約在 1830 年蒸汽追平水力，美國要到 1870 年前後才發生，晚了約 40 年。原因是美國東北部河川落差大、離海岸近，水力既便宜又豐沛。這個時間差也是本文沒有明說的前提：在美國工業化的前半段，水力不是配角。

三種原動機的取捨

面向	水力	蒸汽	電力
燃料成本	近乎零	依煤價，離煤礦遠則貴	依發電來源
區位限制	只能在瀑布或落差處	可移動，任何地點	可長距離輸送
季節穩定性	冬季結冰、夏季枯水會停工	全年可運轉	全年可運轉
技術門檻	技術成熟，1795 年已有 Evans 的磨坊工手冊	需要機師維修	需要電網
對稟賦的依賴	極高	低	水力發電仍依賴稟賦，但用電端不必在當地

最後一欄是理解本文結論的關鍵，第七節會再回來談。

三、資料：一份因為沒錢而沒寫完的國家水力普查

1880 年的《美國水力報告》（Reports on the Water-Power of the United States）由哥倫比亞學院的 W. P. Trowbridge 主持，實際調查主要靠三位土木工程師走遍洛磯山以東，訪問各大水力站的工程師。它是美國第一份全國一致的水力盤點，本身就說明了當時政府多重視水力。

資料特點

每筆紀錄包含廠商數、郡、州、河川、產業類別與使用馬力。作者把它們加總到郡層級。
報告也列出主要水力站的「理論可用馬力」。作者選用的是實際使用馬力，而非理論值。

理論馬力與實際馬力的落差，作者列了幾個原因：

大型水力站由多家工廠共用動力渠道，用水效率本來就打折。
水車與渦輪有摩擦和設計上的損失；尺寸只能配合某個流量，豐水和枯水時都會有額外損耗。
堤壩、渠道會滲漏和溢流。
水力公司可能保留部分權利，用來應付枯水期。

涵蓋偏誤

調查員先從開發成熟的流域做起，往西、往南推進時經費用完了。作者主張，這讓低水力地區被系統性漏掉，回歸斜率會被壓低，所以估計值應視為下限。（這個推論不一定成立，第九節會討論。）

其他資料來源

變數	來源	用途
農地總值、人口	Haines (2005) 美國農業與人口普查	被解釋變數、控制變數
市場可及性	依 Donaldson & Hornbeck 方法，以鐵路、港口、運河、道路網重建 1850–1920 各年	控制變數與中介變數
土壤	美國土壤圖（pH、土層深度、有機質、土壤含水）	控制土地生產力
氣候	年均溫、年雨量	控制土地生產力
蒸汽動力	1880 年製造業普查全國樣本	穩健性檢驗
Corliss 蒸汽機	1869 年 George Corliss 向國會申請專利展延的請願書，列 256 位使用者，約占全國 Corliss 型引擎的 15%	穩健性檢驗

四、方法：用農地價格「秤」水力

4.1 空間均衡的直覺

作者用 Helpman (1998) 風格的經濟地理模型（論文圖 2）。直覺很簡單：

家戶和廠商可以自由遷移，所以長期均衡時，各地的效用必須相等。
水力豐沛的地方生產力較高，人們會湧入，直到擁擠成本把效用拉回和其他地方一樣。
那些「被擁擠成本抵消掉的優勢」不會消失，而是被資本化進土地租金與地價。

這也是都市經濟學 Rosen (1979)、Roback (1982) 模型的核心：地方優勢最後會在地價和工資上留下痕跡。所以地價可以當成一把秤。

4.2 主模型

\ln P_{ot} = \beta + \sum_{t} \gamma_t \left( \ln WP_o \times \mathbb{1}[\text{Year}=t] \right) + \zeta' X_{ot} + \mu_{s(o)t} + \varepsilon_{ot}

P：郡 o 在年份 t 的農地總值
WP：1880 年每英畝水力馬力，不隨時間改變
X：土壤、氣候、市場可及性、經緯度三次多項式
μ：州×年固定效果
γ_t 是彈性：水力稟賦每多 1%，地價多 γ_t%。讓 γ_t 隨年份變動，就能畫出水力價值的時間軌跡。

4.3 市場可及性（Market Access）

MA_{o} = \sum_{d \neq o} \tau_{od}^{-\theta} \, N_d , \qquad \theta = 8.22

N_d 是郡 d 的人口，τ_od 是 o 到 d 的運輸成本，θ 是貿易彈性（沿用 Donaldson & Hornbeck 的估計）。一個郡越容易以低成本接觸到越多人口，市場可及性就越高。

4.4 直接與間接：中介分析

\underbrace{\gamma_t^{\text{agg}}}{\text{aggregate}} \;=\; \underbrace{\gamma_t}{\text{direct}} \;+\; \underbrace{\delta_t \times \phi_t}_{\text{indirect via MA}}, \qquad \delta_t = \frac{\partial \ln MA}{\partial \ln WP}, \quad \phi_t = \frac{\partial \ln P}{\partial \ln MA}

δ_t：水力稟賦能吸引多少交通網（論文表 2）
φ_t：交通網能讓地價漲多少（附錄表 6）
兩者相乘就是「水力 → 交通網 → 地價」這條間接路徑。

4.5 換算成美元

\frac{\partial P}{\partial WP} = \gamma_t^{\text{agg}} \cdot \frac{P}{WP}

彈性乘上「地價對水力的比值」，就是每多一匹馬力對應的美元。作者再用 Fogel 的 1880 年調整係數扣掉建物價值，並全部平減到 1850 年幣值。

五、主要發現

5.1 水力對地價的彈性：先穩、後跌

年份	欄(1) 只有州×年 FE	欄(4) 完整控制（偏好規格）	欄(4) 指數（1870=100）
1850	0.322	0.242	107
1860	0.296	0.166	73
1870	0.369	0.226	100
1880	0.305	0.173	77
1890	0.264	0.146	65
1900	0.231	0.115	51
1910	0.182	0.072	32
1920	0.167	0.060	27

讀法：

所有年份、所有規格的係數都是正的，大多數在統計上顯著。
1850–1880 年大致持平（1860 年的低點可能和內戰前後的資料品質有關），1880 年以後穩定下滑，1920 年只剩 1870 年的 27%。
加入控制變數後係數明顯縮小（1880 年從 0.305 降到 0.173，約少 43%）。這代表水力和其他地理優勢高度相關，第九節會討論它的意義。

穩健性檢驗（附錄表 8、表 9，以 1880 年為例）：

控制蒸汽馬力後係數 0.147，控制鐵路里程 0.160，控制人口 0.157，和基準 0.169 相差不大。
控制 Corliss 引擎後降到 0.096 且不顯著，但樣本只剩 209 個郡，集中在中大西洋與新英格蘭。
截掉地價或水力分配兩端 1% 或 5% 的極端值，結果大致不變。

5.2 間接效果：水力吸引了交通網，但不多

年份	δ（水力→MA，表 2 欄 3）	δ 的 t 值	φ（MA→地價，表 6）	δ×φ（間接效果）
1850	−0.004	−0.07	0.344	≈ 0
1860	0.045	1.13	0.674	3.0%
1870	0.046	2.30	0.968	4.5%
1880	0.031	2.21	0.880	2.7%
1890	0.026	1.73	0.707	1.8%
1900	0.016	1.33	0.809	1.3%
1910	0.005	0.50	0.946	0.5%
1920	0.003	0.30	0.894	0.3%

我逐年把兩個係數相乘，和論文表 3 完全吻合。不過要注意，八年裡只有 1870、1880 兩年的 δ 在 5% 水準顯著，其餘年份的間接效果在統計上和零無法區分。

作者也處理了市場可及性的內生性問題（鐵路會蓋在本來就值錢的地方），用「天然水道里程」當工具變數，結果與 OLS 相近。

5.3 總結表：水力的邊際價值

年份	直接	間接	合計	直接占比	每匹馬力美元價值（1850 年幣值）
1850	24.2%	0.0%	24.2%	100%	$293
1860	16.6%	3.0%	19.6%	85%	$270
1870	22.6%	4.5%	27.1%	83%	$190
1880	17.3%	2.7%	20.0%	87%	$246
1890	14.6%	1.8%	16.4%	89%	$262
1900	11.5%	1.3%	12.8%	90%	$276
1910	7.2%	0.5%	7.7%	94%	$237
1920	6.0%	0.3%	6.3%	95%	$109

有一個細節值得注意：彈性從 1870 年起就一路下跌，但美元價值到 1910 年都還在 $190–$293 之間徘徊，直到 1920 年才腰斬到 $109。 原因是美元價值等於彈性乘以地價，1870–1890 年代美國處於通縮，平減後的實質地價上升，抵銷了彈性的下滑。1910–1920 年物價大約翻倍，平減後的地價又被壓下來。所以作者強調的「1910 到 1920 年下跌 54%」，有相當部分來自物價換算，而不只是水力本身的貶值。

5.4 用「市場價格」交叉驗證

這是本文最有歷史趣味的部分。作者從 1880 年報告和 Hunter (1979) 的工業動力史中，整理出當時真實的水權交易價格。

Lowell 的「mill power」標準單位

1 mill power ≈ 25 立方英尺/秒的水、30 英尺落差 ≈ 理論 85 匹馬力（淨約 62 匹）。這個單位來自更早的 Waltham 實驗。
水力由 Proprietors of Locks and Canals（運河與水閘業主公司）供應，這家公司的股份由 10 家使用動力的大型紡織公司持有。換句話說，用水的人就是賣水的人。
初始取得條件：每單位一次付清 $10,000，之後每年保留租金 $300。Lawrence 的一單位 mill power 當時估價 $15,000。

Lowell 的動態水價階梯（每 mill power／每日）

情境	價格	相對 $3.50 的倍數
洪水「回水」期，超量取水不設上限	$1.00	0.3×
初期日費率	$3.50	1×
初期剩餘水費率	$7.00	2×
調整後：剩餘水 <40%	$5.00	1.4×
調整後：剩餘水 40–50%	$10.00	2.9×
調整後：剩餘水 >50%	$20.00	5.7×
枯水管制期超量取水	$75.00	21.4×

這是一條隨用量與河川流量變動的凸性價格曲線。總工程師每天量測渠道水位，計算各廠用水量，再寄出剩餘水帳單。

全美各地的年費差異很大（論文表 4，每馬力每年）：緬因州 Lewiston 的普通租約只要 $2.50–$12.50，紐澤西州 Trenton 高達 $53–$71，Lowell 的剩餘水最高級距更達 $103。即使在水價最貴的紐澤西，可用的水力也全部被用掉了。

作者的結論是：永久水權定價偏低（目的是吸引廠商進駐），剩餘水價格更接近真實的稀缺價值；整體而言，水力的真實價值高於契約上的租金。

5.5 反事實：拿掉一半水力會怎樣？

年份	失去 50% 水力造成的地價損失（論文表 5）
1850	67.5%
1860	53.6%
1870	63.2%
1880	52.2%
1890	44.9%
1900	37.7%
1910	26.4%
1920	7.2%

作者另做了一個「把水力平均分配到所有郡」的反事實（論文圖 3），發現地價分配會明顯向中間收斂、變窄，也就是說，水力分布不均本身就是地價空間差異的重要來源。作者據此主張：在工業革命前期，水力稟賦和全美鐵路網一樣重要（Donaldson & Hornbeck 估計，1890 年移除所有鐵路會讓農地價值下跌約 60%）。

六、作者立論的五個特色

把自然稟賦當成「會折舊的資產」。多數區位研究把稟賦當作固定的優勢（例如 Bleakley & Lin 的搬運點），本文讓 γ_t 隨年份變動，實際測量一項自然資產如何因技術進步而貶值。這是本文最核心、也最原創的視角。
一手史料數位化。1880 年水力報告雖然有人用過（Rosenberg & Trajtenberg 只用了一部分），但把全部逐筆紀錄加總成郡級資料庫，是實打實的公共財貢獻。
把中介分析搬進經濟史。把總價值拆成「直接（原動機）」和「間接（吸引交通網）」兩條路徑，回應了「地理優勢究竟是靠本身，還是靠帶動群聚」這個區位經濟學的老問題。
用市場價格做三角驗證。迴歸估計值之外，再拿真實水權租金來對照，讓數字不只是統計結果。
與鐵路文獻正面對話。直接採用 Donaldson & Hornbeck 的市場可及性架構，讓水力和鐵路可以用同一把尺比較，把「水」重新放回工業革命敘事的中心。

七、作者沒談到、但互相呼應的研究與證據

7.1 相關研究對照

研究／證據	核心發現	與本文的關係
Kanefsky (1979)、Crafts (2004)	英國蒸汽約 1830 年追平水力	美國晚約 40 年，水力在美國的份量更重
Temin (1966)	蒸汽在缺水的西部、南部先普及	呼應「稟賦決定技術選擇」
Atack, Bateman & Weiss (1980)	蒸汽成本下降速度快於水力	本文已引用，是貶值的主要機制
Hornbeck 等 (2023)	依賴水力的廠商轉換緩慢，退出率較高	技術黏著可能讓地價反映得比較慢
Bleakley & Lin (2012)	搬運點城市在優勢消失後人口仍持續	形成張力：人口持續，但地價彈性下滑
Crafts & Wolf (2014)	英國棉紡廠選址受水力與市場可及性影響，之後出現鎖定效應	暗示間接（群聚）效果可能被低估
Malm (2016)《化石資本》	英國棉廠轉向蒸汽，主因是取得與控制城市勞動力，而非成本	挑戰「成本驅動」的單一解釋
Devine (1983)、David (1990)	工廠從軸傳動改為電動機，1919 年後才過半	解釋 1910–1920 年貶值為何加速
Rosen (1979)、Roback (1982)	地方優勢在均衡中資本化進地租與工資	本文模型的理論源頭
Kim (2005)；Rosenberg & Trajtenberg (2004)	蒸汽（尤其 Corliss 引擎）促進城市化	蒸汽讓工廠可以離開河邊

7.2 電力讓水力「去在地化」

這是我認為本文最需要補上的一塊。1895 年尼加拉瀑布的水力發電廠啟用，隔年電力送到約 40 公里外的水牛城。1905 年前後，杜克家族成立的 Southern Power Company 在北卡的 Catawba 河上建水壩發電，賣電給皮埃蒙特地區的紡織廠。到了 1920 年代，美國南方的紡錠數超越新英格蘭。

換句話說，水力並沒有消失，而是換了一種形式。直到 1940 年代，水力發電仍約占美國發電量的三成左右。改變的是價值的歸屬：

R^{\text{total}} = R^{\text{local}} + R^{\text{exported}}

水車時代，水力的租金幾乎全部留在當地（R_local），所以會資本化進附近的地價。進入電力時代，大部分租金經由輸電線流向電力公司股東和遠方的用電者（R_exported）。農地價格只量得到前者。因此，γ_t 的下滑有一部分可能是「租金搬家」，而不是「價值消失」。這和作者「水力價值大幅貶值」的解讀有微妙但重要的差別。

7.3 一個被忽略的潛在混淆：新英格蘭農業的衰退

1870–1920 年也是新英格蘭山區農場大量荒廢的年代：中西部的廉價穀物經由鐵路湧進東部市場，東北部丘陵地的農業失去競爭力。而水力需要落差，落差通常和地形起伏相關。本文控制了土壤與氣候，但沒有控制坡度或地形崎嶇度。如果「多水力的郡」剛好就是「多丘陵的郡」，那麼 γ_t 下滑，可能有一部分反映的是丘陵農業的衰退，而不是水力的貶值。

八、延伸專題：水資源金融化的全球演進史

本文第 4.3 節的水價資料，其實是一扇窗。19 世紀 Lowell 與 Lawrence 水力公司採用的「基本配額＋階梯剩餘定價＋依氣候條件動態罰款」機制，本質上就是現代動態擁擠費（congestion pricing）與水權交易市場的雛形。而在更早的 17 到 19 世紀，歐洲和中東部分地區的水資源，早已被成功地金融化了。

8.1 從 Lowell 看起：19 世紀的動態擁擠定價

Lowell 的價格階梯，可以用一條庇古式（Pigouvian）擁擠費公式來理解：

p_t^{*} = c + MEC(Q_t ; S_t), \qquad \frac{\partial MEC}{\partial Q_t} > 0, \quad \frac{\partial MEC}{\partial S_t} < 0

c：供水的邊際成本
MEC：某家工廠多取一單位水，對同一渠道其他永久權人造成的邊際外部成本
Q_t：總取水量；S_t：河川流量

用得越多，對別人的干擾越大，價格越高（$5→$10→$20）。河水越少，干擾越嚴重，價格飆升（枯水期 $75）。洪水時水多到要排掉，外部成本趨近零甚至為負，價格就降到 $1。

Lowell 機制與現代制度的對照

Lowell（1820s–1880s）	現代對應
永久 mill power 權利	澳洲的「水權份額」（water access entitlement）、科羅拉多 C-BT 單位
每日剩餘水階梯費率	澳洲的季節性「配水量」（allocation）交易、累進水價
洪水回水期 $1 無限量取水	洪水期地下水補注計畫、電力市場的負電價
枯水期 $75 罰款	乾旱附加費、強制減供
總工程師每日量測渠道水位	智慧水錶、遙測，以及澳洲水務合規總監
用水者持股的供水公司	美國西部的互助灌溉公司、台灣過去的農田水利會
Essex 公司收購上游湖泊的蓄水權	水銀行、跨流域蓄水權交易

台灣的對照：耗水費

台灣近年的耗水費，在結構上和 Lowell 頗為相似：

制度設計：依《水利法》第 84 條之 1，單月用水超過 9,000 度的大用水戶須繳耗水費，每度加收 3 元，收入撥入水資源作業基金，專款用於水資源管理、再生水與節水推廣。
階梯式減免：若廠商的廢水回收率達到行業基準區間，每度降為 2 元，優於基準則降為 1 元；台積電因回收率優於基準，只收 1 元。大戶投資再生水或節水設備，經核定後可在 10 年內分年抵減最高 50% 的投資額。
時程：經過 3 年的減半緩衝期後，經濟部恢復全額計徵，繳費通知於 2026 年 7 月 31 日前寄出；官方估計全額徵收後一年約 6 億元，並稱已引導企業每年節水約 6 千萬噸。
爭議：環團批評，工業用水價格長期偏低，每逢缺水就臨時調用農業用水，而農田停灌的補償又由全民稅金負擔。

「基本門檻以上加價，表現好就打折」，和 Lowell「永久權以上收剩餘費」幾乎是同一套邏輯，只差在台灣還沒有讓配額本身可以交易。

8.2 千年時間軸

年代	地點	制度／工具	被金融化的標的	備註
古代至今	阿曼 falaj、伊朗 qanat	以「時間份額」計量的水權，可買賣、出租、拍賣；部分公有份額拍賣所得用於維護渠道	時間切片的水	最古老的「水權與土地分離」之一
10 世紀起	西班牙瓦倫西亞	水法庭（Tribunal de las Aguas），每週四在主教座堂門前開庭	治理制度，水權隨土地	2009 年列入 UNESCO 非物質文化遺產
13–19 世紀	西班牙阿利坎特	水權股份（acciones de agua）與每日拍賣（subasta del agua）	與土地分離的水權	Ostrom《治理公地》的經典案例
1609–1613	倫敦	New River Company 股份	都市供水現金流	1904 年被大都會水務局收歸公有
1640 年代	荷蘭	水利局債券（Waterschapsobligaties），以水費收入擔保	防洪基建的長期債	1648 年發行的一張至今仍在付息
18–19 世紀	英國、美國	運河股份與運河債；伊利運河由紐約州發債興建，1825 年通航	通行費＋剩餘水出售	1880 年報告列出各運河出售剩餘水力
1791–	美國帕特森	實用製造業協會（SUM）出售附帶水權的地塊	土地＋水力打包	漢彌爾頓推動
1820s–1880s	Lowell、Lawrence、Holyoke	標準化 mill power、永久權＋階梯剩餘費＋枯水罰款	標準化動力單位	Holyoke 的 Clemens Herschel 為精確計費發明文氏流量計
1850s–	美國西部	優先佔用原則（先到先得）、灌溉渠公司股份	可轉讓的耗水權	「無損害原則」保護下游第三方
1913	洛杉磯／歐文斯谷	市府收購農地以取得水權	跨區調水	產地農業與湖泊消失，「加州水戰爭」
1981	智利	《水法典》：水權為可自由交易、可抵押的私有財產	永久水權	2022 年大幅修法
1983	加州	莫諾湖案確立「公共信託原則」可限制既有水權	制度風險	私有水權也會被公益收回
1986/1990	紐西蘭、冰島	個別可轉讓漁獲配額（ITQ）	海洋捕撈權	配額可作借款抵押品
1987	玻利維亞	全球第一筆「債務換自然」	主權債	保育金融的起點
1990	美國	酸雨計畫 SO₂ 排放交易	污染權	總量管制交易的里程碑
1991	加州	乾旱水銀行，州政府向農民買水再轉賣城市	短期水量	政府當做市商
1994–2007	澳洲	COAG 改革 → 2004 年《國家水資源倡議》(NWI) → 2007 年《水法》	水權與土地完全分離	全球最成熟的水市場
1997	紐約市、哥斯大黎加	生態系服務付費（PES）	集水區的淨水服務	紐約以保育集水區取代興建濾水廠
2000	浙江東陽→義烏	中國首宗跨城市水權交易	年度取水權	2016 年成立中國水權交易所
2000	玻利維亞科恰班巴	供水民營化後水費暴漲，引發「水戰爭」	供水服務	金融化的政治反撲
2003	加州帝王灌區→聖地牙哥	長期農轉都移轉	節水量	美國最大的農轉都交易之一
2016	華盛頓特區	DC Water 環境影響債券	雨洪治理成效	報酬依實際成效調整
2018	塞席爾	首支主權藍色債券	海洋保育
2019	墨西哥金塔納羅奧	珊瑚礁參數型保險	自然資產的災害風險
2020	美國 CME	加州水指數期貨（NQH2O）	水價風險	現金交割
2021–2024	貝里斯、巴貝多、厄瓜多、加彭、巴哈馬	藍色「債務換自然」	主權債＋海洋保護承諾
2024–	英國、澳洲、歐盟	生物多樣性單位／信用	棲地品質	英國 2024 年起強制要求開發案「生物多樣性淨增益」

8.3 金融化需要什麼條件？

水要變成可估值、可交易、可抵押的金融資產，至少要滿足以下條件。前三項是經典條件，後兩項是我從歷史案例中歸納出的補充：

條件	意義	能金融化的例子	難以金融化的例子	Lowell 的對應
① 法律解耦	水權可脫離土地、單獨轉讓給不相鄰的人	阿利坎特、智利、澳洲、阿曼	傳統濱岸權；多數亞洲農業社會的水利組合	mill power 隨水力公司股份轉讓
② 稀缺性與現金流	水能產生高額且穩定的租金，資本才有利差可圖	乾旱地區（地中海、中東、智利）；高價值都市供水（倫敦）	水資源豐沛、近乎免費的地區	工廠動力需求帶來穩定租金
③ 計量與標準化	要有標準化合約（例如 1 股＝每日 100 立方公尺），才能計算資產價值	有水庫、水錶、水閘的系統	流量隨降雨劇烈波動、缺乏量測設施	mill power 單位、文氏流量計、總工程師每日量測
④ 可執行性與治理	產權要能被執行，爭議要有公正的裁決者	瓦倫西亞水法庭；澳洲 2026 年的內線交易禁令	執法薄弱、權利重疊的流域	剩餘費與枯水罰款確實執行
⑤ 價格發現與流動性	要有足夠的交易，價格才「看得見」	加州（期貨的基礎）、澳洲南部墨累-達令	交易稀少、靠私下協商的市場	1880 年報告的全國水價目錄

8.4 與公地悲劇的拉扯

經典模型

Hardin (1968) 的「公地悲劇」，在經濟學上更早由 Gordon (1954) 用漁業模型講清楚。設 F(Q) 為取用量 Q 帶來的總產出（凹函數），c 為單位成本：

\text{Open access: } \frac{F(Q^{OA})}{Q^{OA}} = c \qquad\qquad \text{Social optimum: } F'(Q^{*}) = c

F \text{ concave} \;\Rightarrow\; \frac{F(Q)}{Q} > F'(Q) \;\Rightarrow\; Q^{OA} > Q^{*}, \qquad \pi(Q^{OA}) = F(Q^{OA}) - cQ^{OA} = 0

在開放取用下，每個人只看平均報酬，不在乎自己對別人的干擾，結果過度取用，資源的租金被完全耗散（rent dissipation）。若要矯正，可以課一筆稅：

\tau^{} = \frac{F(Q^{})}{Q^{}} - F'(Q^{})

或者把總量鎖在 Q*，再發可交易配額，配額的市場價格就會等於 τ*。

走出悲劇的三條路

路線	代表人物	機制	水資源案例
利維坦（國家管制）	Hardin 的原始建議之一	政府直接分配、限額	台灣水權登記與限水分區；多數國家的水資源管理
私有化與市場	Coase (1960)	界定產權、允許交易	智利、澳洲、加州、中國水權交易所
社群自治	Ostrom (1990)	使用者自訂規則、自行監督與制裁	瓦倫西亞水法庭、阿曼 falaj、峇里島 subak 灌溉系統

Lowell：介於市場與自治之間的「俱樂部」

用 Ostrom 的八項設計原則檢視 Lowell，會發現它其實非常接近一個成功的自治體系：

Ostrom 設計原則	Lowell 的做法
1. 清楚的邊界	mill power 單位明確定義、永久權登記在案
2. 規則符合在地條件	費率隨洪水、枯水狀況動態調整
3. 集體決策	水力公司由使用動力的紡織公司共同持股
4. 監督	總工程師每日量測渠道水位
5. 分級制裁	剩餘水階梯費率，最高到枯水期 $75 罰款
6. 衝突解決機制	公司內部協調，必要時訴諸法院
7. 自治權受承認	州政府特許設立
8. 巢狀組織	收購上游湖泊蓄水權，管理範圍擴及整個流域

作者在論文中也指出，集中化的水力公司似乎有效化解了同一水源上各廠商之間的外部性。用 Ostrom 的話來說，Lowell 是「用價格當制裁工具的使用者自治」。

金融化帶來的新悲劇

產權界定可以解決舊的公地悲劇，但金融化也會製造新的問題：

反公地悲劇（Heller 1998）：權利切得太碎、持有人太多，反而沒人能整合使用。
期限悲劇（Carney 2015）：金融市場的評價期限遠短於生態系統的時間尺度，長期風險不被定價。
槓桿悲劇：把穩定的公用事業現金流拿去高度舉債，最後由用戶和環境承擔風險。英國泰晤士水務是最新的例子（見 8.6 節）。
集中化：冰島、紐西蘭的漁獲配額，以及智利的水權，都出現向少數大戶集中的現象。

8.5 與帕累托最優的拉扯

市場為什麼「可能」有效率

若各使用者的效益函數為 B_i，總水量為 W̄：

\max_{{q_i}} \sum_i B_i(q_i) \quad \text{s.t.} \quad \sum_i q_i \le \bar{W} \;\;\Longrightarrow\;\; B_i'(q_i^{*}) = \lambda \quad \forall i

這就是「等邊際原則」：當每個使用者的最後一滴水價值都相等，就沒有任何重新分配能讓某人變好而不讓別人變差，也就是帕累托效率。λ 是水的影子價格，而在一個運作良好的水市場裡，λ 就是市場水價。這正是 Coase 定理的精神：只要產權明確、交易成本夠低，市場就能把水送到價值最高的地方。

市場為什麼「常常」做不到

現實中，水的使用有大量第三方效果：

B_i'(q_i^{*}) - e_i = \lambda^{\text{soc}}

e_i 代表使用者 i 每多用一單位水，對第三方或生態造成的邊際成本。常見的 e_i 包括：

回歸水：上游灌溉滲回河裡的水，是下游的水源。上游把水權賣給城市後，下游就少了這部分。
環境流量：河川本身需要的水，沒有人代表它出價。
產地效應：水被賣走後，當地農業、就業、稅基隨之萎縮。
市場力量與資訊不對稱：少數大戶或掌握內線資訊的人可以操縱價格。

市場價格只反映 B_i'，沒有扣掉 e_i，結果就不是真正的帕累托最優。

帕累托改善 vs. 卡爾多－希克斯改善

\text{Pareto improvement: } \Delta W_k \ge 0 \;\; \forall k, \;\; \exists k : \Delta W_k > 0 \qquad \text{Kaldor–Hicks: } \sum_k \Delta W_k > 0

自願交易對買賣雙方一定是帕累托改善，但若有第三方受損，整體只能算卡爾多－希克斯改善：贏家的收益大於輸家的損失，但輸家並沒有真的被補償。大部分水市場改革的爭議都出在這裡。

案例	交易雙方	第三方／生態	整體判斷
澳洲墨累-達令	雙贏	灌區社區流失水量；環境流量需由政府回購	以卡爾多－希克斯改善為主
智利 1981	雙贏	水權集中，小農與社區飲水受影響	效率高但分配爭議大，促成 2022 年修法
歐文斯谷	洛杉磯得水，賣地農民得錢	谷地農業與湖泊消失	典型的外部成本未入帳
Lowell	雙贏	同渠道的其他永久權人（以剩餘費內部化）	接近俱樂部內的帕累托改善
紐約市集水區	市府省下濾水廠成本，農民得到補償	產生正外部性	少見的真正雙贏
泰晤士水務	早期股東獲利	用戶、河川污染、債務風險	金融化後的負外部性
科恰班巴	投資方原本預期獲利	水費暴漲引發大規模抗爭	政治上無法持續

8.6 現代前線：幾個值得追蹤的市場

澳洲墨累-達令盆地：全球最成熟的水市場

規模：2020–21 年度澳洲水市場成交額估計約 60 億澳元（前一年創下約 70 億的紀錄），其中南部墨累-達令盆地是最重要的市場，地表水交易額約 44 億澳元。
監管：澳洲競爭與消費者委員會（ACCC）在 2019–2021 年間調查盆地水市場，提出 29 項建議，包括設立專責的水市場監管機構。
最新進展：2026 年 7 月 1 日起，新法禁止盆地水市場的市場操縱與內線交易，並要求政府機關與灌溉業者公告可能影響交易的決策。水市場正式進入和證券市場同等級的監管時代。

加州水指數期貨（NQH2O）

標的：指數追蹤加州五個交易最活躍區域的水權租賃與買賣價格，包括地表水市場與四個經法院裁定的地下水盆地，以每英畝-英尺的成交量加權平均價計算。
上市：自 2020 年 12 月起在芝加哥商品交易所（CME）交易。
近況：2026 年 2 月下旬，指數約為每英畝-英尺 261.35 美元，期貨價格比指數低約 4.3–4.4 美元。指數反映加州水的相對稀缺程度，乾旱加劇時供給減少，指數就上升。

智利：從極端市場化往回拉

2022 年 4 月 6 日公布的第 21.435 號法律，在國會討論 11 年後完成《水法典》改革：新核發的水權期限為 30 年，到期自動續約，除非主管機關認定未有效使用或續約會危及水源永續；並把「公共利益」列為核發新水權的要件。
改革也把取得用水列為人權，並授權主管機關暫停未使用的水權，或在供水有風險時暫停水權；但改革前已核發的水權仍維持永久性質。

中國：由政府搭建的水權交易平台

2014 年水利部在寧夏、江西、湖北、內蒙古、河南、甘肅、廣東等 7 省區開展水權試點，2016 年發布《水權交易管理暫行辦法》，同年中國水權交易所正式營運。
2025 年中國水權交易所全年成交 1.4 萬單、交易水量 16.1 億立方公尺，創歷史新高。
案例：廣東台山 2025 年完成全省首宗跨行業取水權交易，把灌區節水改造省下的農業用水權，以每年每立方公尺 0.185 元轉讓給一家砂石廠，交易量 20 萬立方公尺、期限 1 年；當地並規定，除民生、農業、生態與市府核准項目外，新建案的新增用水都必須透過交易取得。

泰晤士水務：供水現金流被槓桿化的代價

倫敦的水務史繞了一個大圈：1609 年的 New River Company 是私有股份公司，1904 年被收歸公有，1989 年英國水務又民營化。如今：

泰晤士水務是英國最大的供水商，服務 1,600 萬用戶，背負近 200 億英鎊債務，處於崩潰邊緣；由主要債權人組成的財團提議減記部分債務，以避免公司被納入特別管理制度。
截至 2026 年 8 月，高級債權人提出減記 75 億英鎊債務的方案仍在與政府和監理機關談判，債權人同意先啟動約 8.23 億英鎊的新增貸款；若無法達成長期重組，公司預料將進入政府的特別管理制度，形同暫時國有化。

科羅拉多河：美國西部的配額重新談判

現行的科羅拉多河營運準則將在 2026 年底到期；依聯邦時程，最終決定須在 2026 年 9 月前完成，以便自 2026 年 10 月 1 日起管理鮑威爾湖、2027 年 1 月 1 日起管理米德湖。下游三州主張乾旱年應由七州共同承擔強制減量。這是一場關於「初始配額」的談判，正是任何水市場最根本、也最政治的起點。

8.7 未來：海洋與保育區的金融化

如果說水權是「把一條河切成份額」，下一步就是把海洋、珊瑚礁、保護區甚至「生物多樣性」本身變成可定價的資產。

藍色債務換自然

貝里斯：2021 年買回並註銷 5.33 億美元的債券，承諾每年投入 400 萬美元，並設立 2,300 萬美元的海洋保育信託，保護世界第二大珊瑚礁；美國國際開發金融公司（DFC）提供保險降低風險，貝里斯則承諾到 2026 年把生物多樣性保護區從海域的 15.9% 擴大到 30%。
巴貝多：2022 年完成 1.5 億美元的債務轉換，釋出 5,000 萬美元長期資金用於海洋保育，並承諾保護最多 30% 的海域。
厄瓜多：2023 年以 6.56 億美元貸款買回超過 16 億美元的債務，資金來自新發行的加拉巴哥海洋債券，每年為加拉巴哥群島釋出約 1,800 萬美元。
加彭：2023 年完成 4.36 億美元的債務換自然，是非洲大陸的首例。
巴哈馬：2024 年再融資 3 億美元外債，在 15 年內釋出超過 1.2 億美元用於海洋保育，也是首度納入氣候減緩承諾。

但成效爭議不小。有分析指出，貝里斯、巴貝多、厄瓜多與加彭四國的債務水準只降了約 3%，實際財政負擔只減 1%，因為省下的錢大多必須轉投保育支出；加彭的保育管理機構還要抽取兩成管理費。

自然資產保險

2019 年墨西哥金塔納羅奧州推出全球第一個珊瑚礁與海灘的災後應變與風險融資計畫；2020 年颶風 Delta 觸發近 85 萬美元的理賠，是保險金首次用於修復自然資產。美國夏威夷 2022 年跟進，2024 年擴大升級。
夏威夷保單採參數型設計，最高理賠 200 萬美元、最低 20 萬美元；據 TNC 統計，已有 18 個珊瑚礁保險計畫成立或在開發中。
但它也有基差風險：夏威夷保單近期首次觸發 20 萬美元的最低理賠，而 TNC 過去四年已付出約 43.2 萬美元保費，單次理賠遠不足以支應修復成本。

公海：最後一片無主之地

BBNJ 協定（俗稱《公海條約》）於 2025 年 9 月 19 日達到 60 國批准門檻，2026 年 1 月 17 日生效，被視為落實 2022 年「30x30」承諾（2030 年前保護三成陸地與海洋）的關鍵機制。
條約生效時已有 81 國批准，第一次締約方大會將在生效後一年內召開；生效後各國可在公海設立海洋保護區，並評估人類活動的環境衝擊。
公海覆蓋全球約三分之二的海洋面積，過去幾乎是「開放取用」的典型。保護區一旦設立，下一步就會出現「誰出錢管理」的問題，金融工具很可能隨之而來。

生物多樣性信用

英國：英國環境部 2024 年 2 月公布的法定生物多樣性信用價格約每單位 4.2 萬英鎊，最稀有的棲地（如泥炭湖）高達 65 萬英鎊；英國生物多樣性淨增益（BNG）市場過去一年規模幾乎成長三倍，估計約 9,300 萬英鎊。
澳洲：2025 年 3 月隨首個方法學公告，正式啟動自然修復市場（Nature Repair Market）；新南威爾斯州原有的生物多樣性抵換制度中，生態系信用價格從每單位約 212 澳元到 3.7 萬澳元不等；政府正諮詢是否讓這個市場的專案也能用於開發抵換。
歐盟：2025 年 7 月公布自然信用路線圖，規劃到 2027 年建立歐盟層級的保育與修復市場。

一個失敗的嘗試：自然資產公司（NAC）

紐約證交所在 2024 年 1 月 17 日撤回讓「自然資產公司」上市的提案。NAC 的構想是持有土地的「生態績效權」，類似礦業公司持有礦權，並向國家或私人地主取得授權。
反對聲浪來自四面八方：擔心土地被奪的農民、反 ESG 團體、擔心失去資源開採權的礦業公司、共和黨籍州檢察長，以及保守派談話節目。
這個案例說明，當自然資產的金融化觸及「土地主權」，條件 ④（可執行性與治理）就不只是技術問題，而是政治問題。

未來可能的工具

前沿工具	現況	金融化前提	主要風險
藍色債券／債務換自然	已有多國先例	保護承諾可被監督、保護區可量測	額外性不足、管理費高、主權干預
珊瑚礁／紅樹林參數保險	墨西哥、夏威夷等	以風速等客觀指標觸發	基差風險、保費負擔
公海保護區融資	BBNJ 2026 年生效	國際治理＋衛星監測	無主地的執法、搭便車
永續保育融資（PFP）	巴西亞馬遜、哥斯大黎加、祕魯等	一次到位的長期資金承諾	治理品質、資金流向透明度
生物多樣性信用	英、澳、歐盟起步	棲地品質指標標準化	量測不確定、需求疲弱、漂綠
水指數期貨與選擇權	目前只有加州	透明且交易量足夠的現貨市場	流動性、指數代表性、投機疑慮
企業「水回補」信用	自願市場萌芽（AI 資料中心的「水正效益」承諾）	流域層級的計量方法（如 WRI 的 VWBA）	漂綠、回補地與用水地不在同一流域
漁獲配額／海洋空間權	紐西蘭、冰島成熟	漁船監控系統	配額集中、排擠小型漁民社區
水權代幣化	試點階段	水權登記制度數位化	法律效力、資安、投機

回到本文：自然資產也會「技術折舊」

把 Guilfoos 的發現換成金融語言，就是：以自然稟賦為底層的資產，帶有技術替代風險。 用永續年金公式加上一個淘汰率 h：

V = \frac{R}{r + h - g}

R：年租金；r：折現率；g：租金成長率；h：被新技術取代的年風險率

本文的彈性從 1870 年的 0.226 掉到 1920 年的 0.060，換算下來每年約衰減 2.65%：

h \approx -\frac{1}{50}\ln!\left(\frac{0.060}{0.226}\right) \approx 2.65\%

假設 Lowell 一匹馬力每年租金 $15、折現率 6%：

不考慮淘汰風險：V = 15 / 0.06 = $250
若 1870 年的投資人已預見每年 2.65% 的技術折舊：V = 15 / 0.0865 ≈ $173

今天的水權、藍色債券、生物多樣性信用，同樣面臨各自的 h：海水淡化成本下降可能壓低沿海城市的水權價格（以色列大型淡化廠的成本已低到每立方公尺約 0.5 美元上下），合成生物或人工棲地技術可能改變某些保育信用的稀缺性。水力的故事，是今天所有自然資本金融化的預警。

九、學術價值點評：這些價值站得住嗎？

9.1 本文的價值主張

提供一份新的、全國性的歷史水力資料庫。
第一次畫出一項自然稟賦價值的長期時間軌跡。
把總價值拆成直接與間接兩部分。
證明水力與鐵路在工業化中同等重要。
用市場價格驗證迴歸估計。

9.2 逐項檢驗

主張	判定	理由
數位化 1880 年水力報告	✅ 站得住	實打實的資料貢獻，後續研究可以直接使用
水力稟賦曾顯著資本化進地價	✅ 大致站得住	各種規格下係數皆正且多數顯著；但加入控制變數後縮水約 43%，量級對規格敏感
1900 年後明顯貶值	✅ 方向站得住；⚠️ 時點要修正	彈性從 1870 年就開始下滑；「1910–1920 年跌 54%」主要是物價換算的結果
直接價值占 85–90%	⚠️ 依計算方式而定	換一種合理算法，間接部分可達 20–38%，而且趨勢相反（見 9.3）
水力與鐵路同等重要	❌ 目前證據不足	反事實數字和彈性估計對不上；比較基準不對等（見 9.3）
水權價格佐證估計值	✅ 比作者自己說的更有力	正確資本化後落在同一量級（見 9.3）
貶值源於蒸汽與電力替代	⚠️ 合理但未排除其他解釋	新英格蘭農業衰退、地形、電力去在地化都可能貢獻

9.3 三項重新計算

計算一：反事實的數字對不上

本文是對數-對數模型，所以水力減半時，地價的變化應該是：

\frac{P^{cf}}{P} = \left( \frac{WP^{cf}}{WP} \right)^{\gamma_t} = 0.5^{\gamma_t} \quad \Longrightarrow \quad \text{loss} = 1 - 0.5^{\gamma_t}

年份	γ（欄 4）	論文表 5 的損失	依公式推算的損失	倍數
1850	0.242	67.5%	15.4%	4.4×
1860	0.166	53.6%	10.9%	4.9×
1870	0.226	63.2%	14.5%	4.4×
1880	0.173	52.2%	11.3%	4.6×
1890	0.146	44.9%	9.6%	4.7×
1900	0.115	37.7%	7.7%	4.9×
1910	0.072	26.4%	4.9%	5.4×
1920	0.060	7.2%	4.1%	1.8×

即使改用合計效果（1880 年約 0.20），水力減半也只會讓地價下跌約 13%。反過來算，要讓 1880 年地價跌 52%，在 γ=0.173 下得砍掉約 98.6% 的水力，而不是 50%。此外，1850–1910 年的倍數大約穩定在 4.4–5.4 倍，到 1920 年卻驟降到 1.8 倍，暗示計算方法可能前後不一致。論文沒有交代反事實的具體算法，在作者說明之前，「水力與鐵路同等重要」這句話很難成立。

即使數字沒問題，比較的基準也不對等：本文是「減少一半水力」，Donaldson & Hornbeck 是「移除全部鐵路」，兩者的樣本範圍與年份也不同。

計算二：間接效果的比重，可能被低估，而且趨勢相反

年份	論文的間接占比	方法 A：δ 改用表 2 欄(1)	方法 B：表 1 欄(2) 減欄(3)
1850	0%	3.0%	3.8%
1860	15.3%	22.4%	27.1%
1870	16.6%	24.1%	25.4%
1880	13.5%	22.8%	28.5%
1890	11.0%	20.1%	28.4%
1900	10.2%	23.2%	30.0%
1910	6.5%	28.9%	36.4%
1920	4.8%	30.2%	37.9%

方法 A：中介迴歸改用不含經緯度與人口控制的係數。這是上限估計，因為少了空間控制。
方法 B：比較「不控制 MA」和「控制 MA」時水力係數的差距。這是遺漏變數式的估計，前提是 MA 外生。

兩種算法都很粗糙，但方向一致：間接效果可能占 20–38%，而且比重隨時間上升，而不是像論文說的逐年下降。 這個趨勢反而更符合 Bleakley & Lin 的路徑依賴，以及 Crafts & Wolf 的鎖定效應：水車的直接價值消退了，但它當年吸引來的鐵路、人口和產業還留在原地。

另外還有一個技術細節：本文估計 δ 的迴歸（表 2 欄 3）控制了人口，但估計 φ 的迴歸（表 1 欄 4）沒有。兩條路徑的控制變數不一致，中介分析的拆解就不嚴謹。而且人口本身就是水力吸引群聚的結果之一，把它當控制變數，會把一部分間接效果「控制掉」。

計算三：市場價格其實非常吻合

作者在比較水權價格和估計值時，把「年租金」和「資本化價值」放在一起比，有點混淆。正確的做法是先把年租金折現成資本價值：

V = \frac{R}{r}

價格來源	原始數字	換算為每匹馬力資本價值（r=5%–6%）
Lowell、Lawrence 原始年費	每匹馬力每年 $15	$250–$300
Frizell 1890 年估計的合理租金	每 mill power 每年 $1,200 ≈ 每匹馬力 $14.1	$235–$282
Lowell 初始條件	$10,000 一次付清＋每年 $300 → 以 6% 折現約 $15,000 / mill power	以淨 62 匹馬力計約 $242
Lawrence 估價	每 mill power $15,000	以淨 62 匹馬力計約 $242
本文估計（表 3）	1880 年 $246，1890 年 $262	—

不同年份的幣值略有差異（1880 年物價大約比 1850 年高一成多），但量級幾乎完全吻合。土地價格反推出的水力價值，和當年真實的水權交易價格落在同一個區間。 這是本文最被低估的一項證據，作者其實可以更有信心地強調它。

順帶一提，論文提到喬治亞州 Augusta 開發 3,600 匹馬力的水力，花費超過 80 萬美元，等於每匹馬力約 $222 的建設成本。如果一匹馬力的資本化價值約 $250，開發的利潤空間就非常薄，再加上南方資本短缺，難怪南方許多水力點一直沒被開發。這和作者在討論段的觀察完全一致。

9.4 其他方法論疑慮

內生性：1880 年的「已利用馬力」不是純粹的天然稟賦，而是經濟發展的結果。地價高、市場好的地方本來就比較會開發水力，形成反向因果。比較理想的做法是用水文上的理論潛能（流量×落差）或距離瀑布線（fall line）的遠近當工具變數。
時間錯置：用 1880 年的水力去解釋 1850 年的地價，等於用「未來的發展結果」解釋過去。
地形混淆：如第七節所述，缺少坡度控制，彈性下滑可能部分來自丘陵農業的衰退。
樣本選擇：作者認為漏掉低水力地區會讓估計偏低，但調查員優先記錄的是「已成功開發」的水力點，這些地方往往也有其他互補優勢（資本、市場），反而可能讓估計偏高。
統計推論：標準誤以州為叢集，但樣本大約只有二、三十個州，叢集太少時標準誤可能被低估，可考慮 wild cluster bootstrap；相鄰郡之間的空間相關也沒有處理。
非平衡面板：1850 年的樣本較少，西部的郡較晚才進入資料。γ_t 的趨勢可能部分來自樣本組成的改變。
工具變數報告不清：表 7 看起來只有一個工具變數（水道里程），卻要識別八個與年份交乘的內生變數，而樣本數只有 973，像是單一橫斷面，與逐年係數的設定不符。
衡量標的：水力的價值主要集中在工廠城的都市土地，農地只捕捉到外溢效果。所以本文測到的可能是水力總價值的下限，但下滑趨勢也可能被電力「租金搬家」放大。
預印本痕跡：圖 3 標題拼成 "Historgram"；正文把彈性誤述為「每英畝每多一匹馬力，地價漲 19–27%」；附錄表 6 的說明文字誤標為水力的總價值。這些是小問題，但反映論文還在早期階段。

9.5 給作者（以及讀者）的建議

以水文理論潛能或瀑布線距離當工具變數，處理已利用馬力的內生性。
加入坡度、地形崎嶇度與年份的交乘控制，並用平衡面板做穩健性檢驗。
公開反事實的完整計算步驟。
改用 wild cluster bootstrap 或 Conley 空間標準誤。
補上都市人口、製造業產值等其他結果變數，不只看農地。
蒐集 1895 年後的郡級水力發電資料，檢驗「去在地化」的假說。
把第 4.3 節的水權價格正式資本化，與迴歸估計並列，這會是全文最有說服力的證據。

9.6 總評

這是一篇有價值的「測量型」經濟史工作論文。資料貢獻與核心訊息——自然稟賦的價值會隨技術進步而折舊——是站得住的，而且這個訊息對今天的自然資本金融化極具啟發性。水權價格的三角驗證，若重新正確計算，甚至比作者自己呈現的更有說服力。

但目前版本最響亮的兩項主張，「水力與鐵路同等重要」以及「直接價值占 85–90%」，都還撐不起來：前者的反事實數字與自己的彈性估計對不上，後者對規格高度敏感，而且換個算法，趨勢甚至相反。換句話說，這篇論文最好的讀法是：它可信地告訴我們水力「曾經很值錢、後來貶值了」，但還沒能可信地告訴我們「到底多值錢」以及「值錢在哪裡」。

十、結語

1880 年，三位工程師沿著美國東部的河川一路量測落差與流量，是因為當時的人相信，水力就是國家未來的生產力。四十年後，電力改寫了這個判斷。Guilfoos 的貢獻，是用土地價格把這段「信念轉變」量化出來。

把視角拉遠，水被定價的歷史從未停止：從阿曼的時間份額、荷蘭的水利債券、Lowell 的階梯水價，到墨累-達令的內線交易禁令、加州的水指數期貨、加拉巴哥的海洋債券，再到台灣的耗水費。每一次，人類都在同樣的三角關係裡找平衡：產權能不能界定清楚？效率能不能顧及第三方？今天定下的價格，能不能撐過明天的技術變革？

水力在 1920 年給出的答案是：不能，至少撐不了太久。這值得今天每一位為自然資產定價的人記住。