度量生態服務價值的選擇實驗：方法介紹及案例研究

摘要選擇實驗作為一種價值評估工具，自1990年代以來被應用于生態環境和自然資源利用領域。選擇試驗不同于開放式或封閉式條件價值法中采用的那種直接出價方式，它實際上模擬了一個關于不同水平屬性組合的交易市場。由于選擇實驗可以評價生態環境和自然資源利用的某一屬性，所以這一方法更適合作為生態補償政策的評估工具。選擇實驗基于特征效用理論和隨機效用理論，該方法成功的關鍵是選定合適的屬性及其水平。設計選擇實驗目前最有效的方法是D-效率設計，這一設計要求的原則是水平平衡，正交性，最少重疊，以及效用平衡。作為案例研究，本文利用選擇實驗計算了資興東江湖霧的景觀價值。將影響東江湖旅游這一產品的效用和價值的主要屬性確定為霧、其他自然景觀、設施以及門票，其中門票價格是成本屬性。數據由課題組實地通過問卷調查獲得。計算結果是，相對于無霧，東江湖游客愿意支付132.93元看到小霧，支付136.59元看到仙境霧。本文還計算出讓其他自然景觀維持現狀、變好的支付意愿分別為151.84、198.98元，讓道路及旅游服務設施變得更好的支付意愿是28.43元。

關鍵詞選擇實驗；霧；景觀價值

中圖分類號F062.2文獻標識碼A文章編號1002-2104（2016）07-0046-07doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2016.07.006

關于自然資源利用和生態環境保護的政策評估，長期以來存在的一個難點是生態系統提供的部分產品或服務沒有反映其稀缺性的市場，因而無法對其進行交易定價。交易市場不存在，或者是因為這些產品或服務的產權難以界定，如流動的空氣和水、調節氣候和控制疾病的生態系統服務等；或者是因為交易對象缺位，如按照可持續發展定義，后代人有權使用與當代人同等質量和數量的自然資本，但由于后代人缺位，不能與當代人談判確定合適的貼現率，結果自然資源總是被過度開發。本文介紹近年來被用于生態產品和服務定價的選擇實驗方法，同時利用這一方法計算資興東江湖霧的景觀價值。選擇實驗早已應用于市場開發、醫學領域及交通行業，如怎樣給汽車的某種顏色或食物的某種香味定價；怎樣度量痛苦減輕帶來的福利；怎樣測量車輛噪聲降低帶來的好處等。選擇實驗屬于陳述偏好法的一種，但不同于陳述偏好法一般采用的直接出價方式，該方法模擬了一個關于不同水平屬性組合的交易市場，因此評價的結果比較客觀。

1度量生態產品和服務價值的方法

自1960年代開始，經濟學便研究如何度量那些不存在交易市場的生態產品和服務的價值的方法。這些方法可概括為顯示偏好法和陳述偏好法。顯示偏好法是指，盡管部分生態產品或服務本身沒有交易市場，但這些產品或服務可能與某種有交易價格的產品或服務存在互補性或替代性，利用經驗數據計算產品或服務之間的相關性，便可以間接度量那些沒有價格的生態產品或服務的需求。顯示偏好法包括：①享樂價格法。如Glenn Blomquist等[2]就認為，如果一個地區氣候適宜、社會治安、教育等居住環境良好，更多的人將前往定居，這將導致地租上漲和工資下降。因此，存在一個度量地區宜居性的隱形市場。他們根據地區之間的地租和工資建立了一個享樂方程，并對美國253個城區縣的宜居性進行了等級排名。②旅行成本法。Gardner Brown等[6]通過回歸美國多個地點提供的某項休閑服務與旅游成本之間的關系來為該項服務定價，并用他們的模型計算了華盛頓州河流中虹鱒魚應保持的密度。Kerry Smith等[19]運用旅行成本法研究了水質改善給水上運動、垂釣帶來的收益。③替代成本法。Raymond Kopp等[12]研究了1977年美國頒發的《清潔空氣法修正案》對美國農業的影響，他們發現，控制了臭氧排放后，農業生產損失減少，減少的損失在1986年相當于社會福利提高了7億美元。Raymond Kopp等認為，這間接顯示了控制臭氧排放的價值。

顯示偏好方法基于實際數據，測算的價值比較客觀。但是，由于生態系統的復雜性、影響的長期性，部分生態服務對社會、經濟的間接影響數據不易獲得。顯示偏好方法無法計算生態環境和自然資源的非使用價值，如存在價值、利他價值、遺產價值等。對無法用顯示偏好法評價的生態產品和服務，經濟學開發了陳述偏好法。陳述偏好法包括條件價值法（CVM）和選擇模型法（CM）。其中，條件價值法通過問卷調查的方式詢問個人對某類生態服務的評價，然后用計量經濟學模型估計社會對該類生態服務的意愿支付額（WTP）和意愿補償額（WTA）。David Brookshire等[4]利用CVM法研究了懷俄明州Laramie附近地區麋鹿數量增加和減少的WTP和WTA，他們發現CVM是揭示社會偏好的一種有效方法。James Bowker等[3]利用兩分的CVM法評估了美洲鳴鶴的保存價值。

譚秋成：度量生態服務價值的選擇實驗：方法介紹及案例研究中國人口·資源與環境2016年第7期CVM法由于詢問的是答卷人的主觀價值判斷，其有效性經常受到質疑。William Schulze等[18]認為，CVM這種直接揭示社會偏好的方法容易產生偏誤。首先是策略性偏誤。如果答卷者認為提供某項物品的成本由社會其他成員承擔，他可能故意夸大該物品的價值和自己的支付意愿。相反，如果答卷者認為某項物品的成本將由自己承擔時，他可能低估該物品的價值，降低自己的支付意愿；其二是信息偏誤，即答卷者對評價物品的數量和質量有不同的信息和判斷；其三是工具偏誤，即調查中意在揭示社會偏好的機制產生的偏誤。實驗表明，征稅方式得到的支付意愿明顯不同于直接收費這種方式得到的。此外，調查問卷中一般暗含有支付的起點和范圍；其四是假設偏誤。答卷者可能并不相信問卷中關于某物品或資源的增加和減少趨勢，也不相信自己的付出能改變這種增加或減少趨勢。但是，David Brookshire等[5]比較了CVM和享樂價格法在評估公共物品價值上的差別后發現，如果答卷人有過評估物品價值變動的經歷，或對該物品有比較充分的了解，問卷調查與享樂價格法得出的估價基本一致。Mark Dickie等[7]利用對數似然比檢驗發現，對同一需求關系的兩組數據，一組來自真實的市場交易，另一組來自問卷調查，在1%顯著水平上兩組數據是一致的。CVM法的有效性主要取決于以下三個關鍵因素：①準確、清楚地描述被評價的生態服務或提供服務的產品；②合適的出價技術；③合適的揭示答卷人真實評價的手段。Karl Samples等[17]在關于瀕臨滅絕的駝背鯨保護的WTP研究中發現，如何描述駝背鯨的形態、特征、目前面臨滅絕的危險程度等，顯著影響著WTP高低。

選擇實驗（CE）屬于選擇模型法中一個重要分支。該方法最早被用于市場產品開發，如Frode Alfnes等[1]曾利用選擇試驗研究了挪威居民對三文魚顏色的支付意愿。以后，這一方法被交通、醫學領域采用。Guy Garrod等[8]曾采用選擇試驗，將車速、噪音、行人跨過馬路等待時間、減速裝置的外觀設計、以及為安裝減速裝置社區居民愿意支付的稅收作為屬性，研究了減速裝置在交通安全、噪音減少及其他方面帶來的好處。

1990年代以來，選擇實驗被廣泛地應用于生態環境和自然資源利用領域。Nick Hanley等[10]研究了影響蘇格蘭高地攀巖點不同需求的因素，選擇的屬性分別是巖坡的長度、離開大道到達攀巖點的時間、巖坡的質量、攀巖路線是否擁擠、攀巖點是否有風景、以及從家出發到達攀巖點的旅行成本。Sini Miller等[15]研究了新西蘭Canterbury地區土著居民毛利人對淡水資源文化價值的支付意愿。他們確定了淡水資源在當地重要的五個屬性，分別是：水資源因農業灌溉利用而帶來的就業機會；河流給動植物提供的棲息地；因水資源帶來的諸如游泳等方面的娛樂價值；土著毛利人關于河流的文化價值；以及保護和提高上述活動的成本。結果計算出淡水資源對土著毛利人的文化價值是每年40美元，對一般公眾是每年28美元。Kirsten Oleson等[16]研究了馬達加斯加Velondriake土著漁民對海洋資源的遺產價值，選擇的屬性是遺產、社會凝聚力、海岸線保護、商業性漁業、以及漁民短期的收入。

選擇實驗同樣需要設計問卷、通過調查來獲得社會關于某一物品屬性的支付意愿的信息。選擇試驗將不同水平的物品屬性進行組合，然后根據統計估計的無偏性和效率原則將這些組合設計成選擇集，再由受訪者在選擇集中權衡各備選項后做出決定。所以，選擇試驗不同于開放式或封閉式CVM中采用的那種直接出價方式，它實際上模擬了一個關于不同水平屬性組合的交易市場，這就避免了CVM中答卷人總回答“是”這樣的偷懶問題，也避免了顯示偏好法中的共線性問題[9]。選擇實驗可以評價生態環境和資源利用的某一方面，即某一屬性，而CVM更適合評價生態環境和資源的整體價值。現實中，公共政策或政府項目一般是改變生態環境或資源的某一方面。所以，選擇實驗更適合作為生態補償政策的評估工具。

2如何設計選擇實驗

2.1選擇實險的理論基礎

選擇實驗源于Kelvin Lancaster[13]的特征效用理論。按照新古典經濟學一般理論，消費者在預算約束下最大化自己的效用，效用來自某個或某一組具體的物品。但Lancaster認為，效用非源自物品這一直接對象，而是源自物品的屬性或特征。個人消費可視為一項活動，其中單個物品或物品組合是這一活動的投入，物品的特征則是消費活動的產出。以食物為例，帶給消費者效用或滿足的是該種食物的營養成分、顏色、口感、氣味等系列屬性或特征。因此，消費者對效用或偏好的排序是對物品屬性或特征的排序，我們看到消費者對物品排序是因為物品具有的屬性或特征。特征效用理論意味著，物品的價值本質上是物品各屬性或特征的價值，如果我們知道物品的價格，便可以為該物品各具體屬性定價。

選擇實驗在方法上以隨機效用理論為基礎。隨機效用理論認為，個人選擇是或然的，因此我們不能準確預測個人選擇的結果，而只能預測個人將以何種概率選擇什么。這種選擇的或然性可能是由于效用是確定的，但決策規則是隨機的[22]；也可能是由于決策規則是確定的，而效用是隨機的[21，14]。決策規則之所以隨機，是因為個人的行為是局部的，適應性的，后天習得的，個人決策依賴于情境，受觀念、動機、態度等影響而易變；效用之所以隨機，是因為研究者作為局外人不知道消費者口味的變化，觀察不到關于消費的一些有用屬性，不了解消費者的真實效用函數。根據隨機效用理論， 消費者選擇物品i的效用為：

Ui=Vi+εi（1）

其中：Vi為確定的效用，而εi為擾動項。面對物品i和j，消費者選擇i而非j的概率為：

Pi=Prob（Ui>Uj）=Prob（Vi+εi>Vj+εj）=Prob（Vi-Vj>εj-εi），i≠j（2）

概率的計算由擾動項εi的分布決定，選擇實驗通常假定ε=εj-εi服從logistic分布，個人n選擇i的概率為式（3）：

Pni=eVni∑jeVnj（3）

2.2選定屬性及其水平

選定合適的屬性及其水平是選擇實驗能否準確定價的關鍵，因為屬性決定物品的效用及價值。選定的屬性當然要與研究的目標或政策制定者的需求相關，但也必須是實驗對象、即答卷人熟悉的、認為合理而有實際意義的。選定的屬性須涵蓋物品的主要方面，漏掉重要屬性的信息將使選擇實驗估計產生偏誤。考慮到答卷人認知的局限性，選定的屬性并非多多益善。事實上，只要解決主要問題，選定的屬性的規模是越少越好。選定屬性時不要有冗余，避免對某一屬性的價值作重復計算。

給選定的屬性確定不同的水平，目的是計算各屬性間的邊際替代率。屬性的水平也必須是答卷人認為合理而有實際意義的。確定屬性的水平必須能讓答卷人在面臨不同水平的各項屬性組合時進行認真權衡。如果水平太寬，答卷人將不會認真考慮選擇集里的備選項；而如果水平定太窄，答卷人會因為看不出差異而難以做出選擇，估計的參數將不會顯著。屬性的水平可以是定量的，也可以是定性的，政策評估時常設定一個關于各屬性現狀的水平。選定合適的屬性和水平需要研究者事前查閱相關文獻，與研究相關問題的專家、政策制定者進行討論，以及預先在實地做一些調查。

選擇實驗不同于選擇模型法中的評分法和排序法，可以引入一個類似于成本的屬性，從而計算政策的福利效果和消費者在各屬性上的支付意愿。引入的成本屬性可以是放棄的收入、支付的價格和稅收，也可以是花費的時間或行走的距離，因為時間和距離最終可以折成費用。成本屬性的問題是，如果答卷人認為他們需要付費，通常會故意壓低自己的支付意愿。而當答卷人知道不需要付費時，常常會表現得慷慨，以顯示自己的道德優勢。因此，成本屬性的水平必須設置得當，對答卷人必須是激勵相容的，避免策略行為。

假定消費者從物品屬性獲得的效用是可加的，（2）式中的V可表示為：

V=∑nk=1βkxk（4）

其中：xk為物品的第k種屬性，βk為該種屬性的邊際效用。屬性x1和屬性x2的邊際替代率為：

MRS12=V/x1V/x2=β1β2（5）

假定βcost為成本的邊際效用，則屬性xk的邊際支付意愿為：

WTPk=βk-βcost（6）

2.3實驗設計

實驗設計是將不同水平的屬性組合成備選項、再將各備選項配對成選擇集的過程。實驗設計的目的是利用盡量少的選擇集，獲得盡量多的有用信息。實驗設計有全因子設計和部分因子設計。全因子設計是將不同水平的所有屬性組合起來的設計方式。假定研究的對象有5種屬性，每種屬性有4個水平，總計可產生45=1 024組備選項。如果將所有這些備選項配對后讓答卷人選擇，無疑將產生極大的調查工作量，并顯著超出答卷人的認知能力。所以，全因子設計只適用于屬性和水平較少的選擇實驗。

部分因子設計是將一部分備選項配對成選擇集。部分因子設計可保證調查工作量在實驗對象可認知的限度內，但如果選出的備選項不反映不同水平屬性的總體分布，則會導致估計偏誤，而且部分因子設計也忽略了屬性之間的交互作用。部分因子設計采取最有效的方法是D-效率設計，一種使被估計參數的協方差矩陣規模最小的方法。Huber等[11]認為，要達到D-效率設計，須保證：①水平之間平衡，即一種屬性的不同水平在設計備選方案中出現的頻率是相同的；②正交性，即選擇集中每一屬性的水平差異是獨立發生的；③最少重疊，即選擇集中每一屬性的水平在備選方案中盡量不重復，使每個選擇集提供的信息最充分；④同一選擇集中備選方案之間的效用基本保持平衡，以確保答卷人做出選擇時會認真權衡各方案。

3利用選擇實驗計算東江湖霧景的價值

東江湖位于湖南省東南部，耒水上游，資興市境內，是1970年代末至1980年代初攔河筑壩圍成的人工湖泊。除提供電能、飲用水、生態用水等服務外，東江湖具有豐富的旅游資源。當地政府圍繞山、水、霧等自然景觀，在東江湖開辟了3條旅游線路，2014年3條旅游線路的零售門票價格分別是80、100、248元。2013年，東江湖旅游人數達76.88萬，政府經營的東江湖旅游發展有限公司接待游客28.2萬次，營業收入2 485萬元。在東江湖旅游資源中，最具特色的是小東江的霧。湖水出大壩入耒水之前，有一段被稱為小東江的狹長水面。每年4-10月，在太陽升起或夕陽西下時，小東江云霧繚繞，仿若仙境。小東江霧景吸引了各地大批游客和攝影愛好者前往觀賞、拍照。

東江湖是《重點生態功能區生態補償關鍵技術研究》課題的試驗示范點。2013年5月，課題組曾在東江湖實地考察當地生態系統服務類型、擴散區域、受益人群等。2013年8月，課題組在東江湖周圍的白廊鄉、滁口鎮和黃草鎮做了關于農戶生產和生活、庫區周邊農民對自然資源的依賴等方面的問卷調查[20]。通過親身體驗，以及與資興市旅游局、當地居民、外地游客等訪談，我們將影響東江湖旅游這一產品的效用和價值的主要屬性確定為霧、其他自然景觀、設施、以及門票。各屬性的解釋及設定的水平見表1。我們將旅游A線路80元作為門票價格的現狀，因為這是游客通常選擇的線路。門票價格是我們設計的東江湖選擇實驗的成本屬性，屬于連續變量。由于這個價格實實在在地存在，答卷人是可理解的，估計的霧的景觀價值是比較真實客觀的。

由表1可知，不同水平的屬性可組合成3×3×2×4=72種備選方案。我們采用部分因子設計法，按D-效率標準進行配對，最終確定24個備選項，組成12個選擇集。每個選擇集中，答卷人可以選擇①，或選擇②，也可以兩者都不選。允許兩者都不選避免了強制，給了答卷人更多自由，選擇的結果更具真實性。表2是實驗設計的選擇集1。

屬性解釋水平霧景霧是吸引游客的一個重要方面，霧的濃度增加將吸引更多的游客，霧景越好旅游價值越高。沒霧、小霧、仙境霧其他自然景觀除了霧景之外的風光，包括猴古山瀑布、東江大壩外景、龍井峽谷、東江湖湖景如水清的程度、動植物的多樣性、空氣的清新度等，這些景觀越好，東江湖旅游的價值越高。變差、現狀、很好設施景區內的餐飲服務，道路狀況，停車場、劃船、水上游樂設施等，設施越好旅游價值越高。現狀、更好門票門票產生負效用，與其他屬性的邊際替代率為負。70、80、90、100元

旅游屬性選項1選項2霧小霧沒霧其他自然景觀現狀更好設施更好現狀門票90元80元① 選項1②選項2③兩個都不選

為減輕答卷人認知上的負擔，每份問卷只給出6個選擇集，或者選擇集1-6，或者選擇集7-12。參加回答選擇集1-6或7-12的人數是相等的。問卷首先列出一些定性問題，如答卷人基本情況、是否了解東江湖、來東江湖旅游的成本、對東江湖自然景觀和旅游設施的看法等。為保證答卷人對各屬性有感性認識，我們制作了關于小霧、仙境霧、其他自然景觀變差、其他自然景觀變好、景點設施更好的圖片冊，要求調查員與受訪游客交談時，必須將備選項中各種水平的屬性解釋清楚。為使游客有耐心接受訪談，我們付給每位受訪游客30元錢。每份問卷大約耗時25-30 min。實地調查是在2014年5月1-7日進行的，但絕大部分問卷在1-3日完成，4日后游客銳減。本次調查一共訪問了118人，獲得觀察值118×6×3=2 124個。受訪者118人中，女性62人，男性56人；來自本地資興及郴州的30人，外地的88人；平均年齡34.79歲，最年長者60歲，最小的18歲。

我們用基于（3）式概率計算的多項logit模型分析數據，估計屬性之間的邊際替代率和東江湖霧的景觀價值。我們采用2種模型，模型1假定受訪者的選擇只與影響旅游產品價值的各項水平屬性有關，這類模型又稱為條件logit模型。模型2假定答卷人的選擇與各項屬性相關外，還受居住地的影響。居住地為虛擬變量，家住資興及郴州的本地人定義為0，外地人定義為1。由于同一受訪者產生18個觀察值，為避免同一觀察值重復18次，我們將居住地與3種不同水平的霧景相乘得交叉項后進入模型。模型1的效用函數見式（7），模型2的效用函數見式（8），其中基準項已取值為0。模型中各變量的定義和解釋見表3。

變量名定義解釋choice選擇項被解釋變量nfog沒霧分類變量，基準sfog小霧分類變量，預期增加游客效用ffog仙境霧分類變量，預期增加游客效用dscenery其他自然景觀變差分類變量，基準sscenery其他自然景觀維持現狀分類變量，預期增加游客效用pscenery其他自然景觀變好分類變量，預期增加游客效用sinfra基礎設施維持現狀分類變量，基準binfra基礎設施變好分類變量，預期增加游客效用ticket門票價格連續變量，預期減少游客效用nfogr居住地與無霧交叉項分類變量，基準sfogr居住地與小霧交叉項分類變量，影響效用方向未知ffogr居住地與仙境霧交叉項分類變量，影響效用方向未知V=β1ticket+β2sfog+β3ffog+β4sscenery+β5pscenery

模型1和模型2的估計結果見表4。由模型1可知，所有解釋變量在1%的水平上顯著。和預期一致，門票價格降低了東江湖旅游的價值和游客的效用；與沒有霧相比較，小霧、仙境霧將提高旅游的價值和游客的效用；與被破壞相比，其他自然景觀維持現狀和改善將提高旅游的價值和游客的效用；與維持現狀相比，基礎設施改善將提高旅游的價值和游客的效用。模型2說明，加入居住地這一因素后，不影響門票、小霧、仙境霧、其他自然景觀維持現狀、其他自然景觀變好、基礎設施變好等解釋變量的方向和顯著性。相對于本地人，外地人對小霧和仙境霧評價略高，但對小霧的評價在統計上并不顯著，對仙境霧的評價只有在10%的水平上顯著。

β值度量相對應屬性帶來的效用。如模型1中β2=1.62表示，給定其它條件相同，從無霧到小霧這一景觀可增加游客1.62個單位的效用。由于居住地對游客選擇在統計上顯著水平不高，我們用模型1計算東江湖霧的景觀價值。根據門票價格系數β1、小霧系數β2、仙境霧系數β3，小霧和仙境霧的支付意愿分別為：

付136.59元看到仙境霧。我們同樣可以計算出其他自然景觀維持現狀、變好以及設施更好的支付意愿分別為151.84、198.98、28.43元。所以，總體而言，東江湖旅游資源具有較高的游玩和觀賞價值；霧的景觀價值雖然較高，但低于其他自然景觀的價值；通過進一步改善自然景觀和基礎設施可以提高旅游價值但提升的空間不是很大。

游客為觀賞到東江湖的小霧愿意支付132.93元，而門票價格是80元，這中間的差額構成游客的消費者剩余。但并不是所有游客都能看到霧景，霧景取決于當天的天氣條件，且只是在一年中特定的時間段內的早晨和傍晚才可能出現，所以霧景是不確定的。門票價格一年一定，由東江湖生態系統提供的景觀服務和游客需求的平均水平決定。仙境霧的支付意愿是136.59元，僅比小霧高出3.66元，差別不大的原因可能是：①問卷調查期間東江湖是有小霧的，但沒有仙境霧，游客也許認為小霧已經很美了；②仙境霧對那些攝影及藝術愛好者有特殊的價值，而一般游客認為有小霧就足夠了，我們調查的對象基本上是一般游客。

4結論

選擇實驗將不同水平的物品屬性進行組合，然后根據統計估計的無偏性和效率原則將這些組合設計成選擇集，再由受訪者在選擇集中權衡各備選項后做出決定。所以，選擇試驗不同于開放式或封閉式CVM中采用的那種直接出價方式，它實際上模擬了一個關于不同水平屬性組合的交易市場。選擇實驗基于特征效用理論和期望效用理論，該方法成功的關鍵是選定合適的屬性及其水平。設計選擇實驗目前最有效的方法是D-效率設計，該方法要求的原則是水平平衡、正交性、最少重疊、以及效用平衡。

本文利用選擇實驗計算了資興東江湖霧的景觀價值。我們將影響東江湖旅游這一產品的效用和價值的主要屬性確定為霧、其他自然景觀、設施、以及門票，其中門票價格是成本屬性。數據由課題組實地通過問卷調查獲得，計算結果是，相對于無霧，東江湖游客愿意支付132.93元看到小霧，支付136.59元看到仙境霧。我們還計算出其他自然景觀維持現狀、變好以及設施更好的支付意愿分別為151.84、198.98、28.43元。所以，總體而言，東江湖旅游資源具有較高的游玩和觀賞價值；霧的景觀價值雖然較高，但低于其他自然景觀的價值。

致謝：感謝資興市科技局歐慶洪副局長調查時給予的大力幫助，感謝周海林研究員、孫新章研究員、謝高地教授、郭朝先博士、肖玉博士、魯春霞博士、劉長全博士、張海鵬博士提出的寶貴意見，感謝袁驚柱博士在調研和數據錄入方面的工作。

（編輯：李琪）

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