基于選擇實(shí)驗(yàn)的三江平原濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)價(jià)及偏好異質(zhì)性研究

毛碧琦,敖長(zhǎng)林,焦 揚(yáng),高 琴,劉玉星

東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 管理科學(xué)與工程系, 哈爾濱 150030

基于選擇實(shí)驗(yàn)的三江平原濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)價(jià)及偏好異質(zhì)性研究

毛碧琦,敖長(zhǎng)林*,焦 揚(yáng),高 琴,劉玉星

東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 管理科學(xué)與工程系, 哈爾濱 150030

維持與保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ),定量評(píng)價(jià)濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的經(jīng)濟(jì)價(jià)值已成為當(dāng)前生態(tài)學(xué)領(lǐng)域研究的前沿課題。以三江平原濕地為研究對(duì)象,應(yīng)用選擇實(shí)驗(yàn)法,選取濕地面積、生物多樣性、水源涵養(yǎng)和自然景觀等4項(xiàng)濕地屬性,運(yùn)用隨機(jī)參數(shù)Logit模型(RPL)對(duì)其進(jìn)行貨幣化評(píng)價(jià),并結(jié)合潛在分類(lèi)模型(LCM)證實(shí)并解釋公眾對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的偏好異質(zhì)性。研究結(jié)果顯示：濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的價(jià)值依次為水源涵養(yǎng)>濕地面積>生物多樣性>自然景觀。對(duì)于維持當(dāng)前各項(xiàng)濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的總價(jià)值為14.61億元/a,改善價(jià)值為98.58億元/a。此外,研究發(fā)現(xiàn)受訪(fǎng)者可分為資源偏好型、景觀偏好型和價(jià)格敏感型等3個(gè)潛在類(lèi)別,不同類(lèi)型的群體對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能存在不同偏好;女性和更高學(xué)歷的受訪(fǎng)者更偏好于資源保護(hù),高收入和到景區(qū)旅游次數(shù)多的受訪(fǎng)者更偏好于景觀保護(hù),而教育和收入水平越低的受訪(fǎng)者更傾向于選擇價(jià)格較低的濕地管理方案。研究有助于濕地可持續(xù)管理政策的優(yōu)化設(shè)計(jì),為相關(guān)環(huán)境政策的制定提供理論依據(jù)。

三江平原濕地;生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能;偏好異質(zhì)性;選擇實(shí)驗(yàn)法;隨機(jī)參數(shù)Logit模型;潛在分類(lèi)模型

生態(tài)系統(tǒng)的功能與效益是地球生命支持系統(tǒng)的重要組成部分,也是社會(huì)與環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的基本要素[1]。Costanza等[2]對(duì)全球生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的價(jià)值評(píng)價(jià)在世界上引起了巨大反響,將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值化的研究推向了熱潮,促進(jìn)和加速了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的研究進(jìn)程。人類(lèi)活動(dòng)已使我國(guó)生態(tài)系統(tǒng)遭受空前的沖擊與破壞,區(qū)域性的生態(tài)危機(jī)日益突顯,嚴(yán)重威脅到社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人類(lèi)的生存和生態(tài)環(huán)境的安全,已構(gòu)成了對(duì)國(guó)家安全的威脅[3]。建立健全環(huán)境資源保護(hù)和生態(tài)補(bǔ)償制度是目前急需解決的重要科學(xué)問(wèn)題。

生態(tài)環(huán)境政策和相關(guān)治理決策的科學(xué)制定,離不開(kāi)生態(tài)物品的價(jià)值評(píng)估。對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)是實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ),也是使環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng)保育引起社會(huì)重視的重要措施。作為地球上最具生產(chǎn)力的生態(tài)系統(tǒng)和最重要的自然生境之一,濕地與人類(lèi)的生存、繁衍和發(fā)展息息相關(guān),深入研究濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,量化其經(jīng)濟(jì)價(jià)值,可以促進(jìn)自然資本開(kāi)發(fā)的合理決策,有利于人類(lèi)進(jìn)步。由于濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的多面性,其經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)具有多價(jià)值性,從而導(dǎo)致個(gè)人偏好的多樣性。因此,把握公眾的生態(tài)偏好和支付意愿是十分必要的,有助于了解對(duì)于濕地保護(hù)責(zé)任分配的社會(huì)觀點(diǎn),改善福利衡量,體現(xiàn)社會(huì)公平和生態(tài)可持續(xù)性,使社會(huì)決策機(jī)制在各種競(jìng)爭(zhēng)需求之間進(jìn)行科學(xué)合理的分配。

選擇實(shí)驗(yàn)(Choice Experiments,CE)是一種重要的非市場(chǎng)資源價(jià)值評(píng)價(jià)技術(shù)[4],因其能夠進(jìn)行多屬性、多水平?jīng)Q策,適用于虛擬市場(chǎng)中多重屬性變動(dòng)的情況,更容易揭示受訪(fǎng)者的偏好信息而成為當(dāng)前生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域價(jià)值研究的主要方法[5- 6]。為獲取環(huán)境物品的價(jià)值,CE以問(wèn)卷調(diào)查為工具構(gòu)建假想市場(chǎng),為受訪(fǎng)者提供由資源或環(huán)境物品的不同屬性狀態(tài)組合而成的選擇集,讓受訪(fǎng)者從每個(gè)選擇集中選出自己最偏好的一種方案,研究者可以根據(jù)受訪(fǎng)者的偏好,運(yùn)用計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)模型分析出不同屬性的價(jià)值以及由不同屬性狀態(tài)組合而成的各種方案的相對(duì)價(jià)值。

在CE的研究中,把握受訪(fǎng)者的偏好異質(zhì)性是實(shí)證研究的重要內(nèi)容[7- 10]。自Train[11]揭示自然資源使用者間存在實(shí)質(zhì)性的偏好變化以來(lái),關(guān)于偏好異質(zhì)性的調(diào)查研究已受到越來(lái)越多經(jīng)濟(jì)價(jià)值領(lǐng)域?qū)W者的青睞[12- 14]。雖然在國(guó)際上CE已經(jīng)被越來(lái)越廣泛的運(yùn)用到濕地生態(tài)系統(tǒng)功能價(jià)值評(píng)價(jià)的研究中[15- 18],但國(guó)內(nèi)基于選擇實(shí)驗(yàn)的濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能經(jīng)濟(jì)價(jià)值的研究案例極為少見(jiàn)[19]。與國(guó)外相比,我國(guó)基于選擇實(shí)驗(yàn)的偏好異質(zhì)性研究起步較晚,研究案例相對(duì)欠缺,大多僅關(guān)注了偏好異質(zhì)性的存在性,并沒(méi)有深入闡明偏好異質(zhì)性的形成機(jī)理[20- 23]。

本文以三江平原濕地為研究對(duì)象,針對(duì)目前三江平原濕地生態(tài)系統(tǒng)完整性受到破壞,生態(tài)服務(wù)功能日趨降低的現(xiàn)狀,應(yīng)用選擇實(shí)驗(yàn)法,篩選濕地面積、生物多樣性、水源涵養(yǎng)和自然景觀等4項(xiàng)濕地屬性,運(yùn)用隨機(jī)參數(shù)Logit模型(Random Parameter Logit,RPL)定量評(píng)估濕地生態(tài)保護(hù)中不同屬性的支付意愿及維持和改善濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的補(bǔ)償剩余價(jià)值,并結(jié)合潛在分類(lèi)模型(Latent Class Model,LCM)探討受訪(fǎng)者對(duì)三江平原濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的偏好異質(zhì)性及其形成機(jī)理。研究結(jié)論為國(guó)家和地方政府制定濕地生態(tài)管理制度提供理論依據(jù),為相關(guān)環(huán)境政策的費(fèi)用負(fù)擔(dān)及利益分配等具體方案的制定提供技術(shù)支持與參考。

1 研究區(qū)域概況

三江平原是我國(guó)最大的淡水沼澤分布區(qū),位于我國(guó)東北角,地理位置介于129°11′20″—135°05′26″E,43°49′55″—48°27′40″N之間,由松花江、黑龍江、烏蘇里江匯流沖積而成。三江平原原始濕地眾多,地勢(shì)平緩,河流縱橫,漫灘廣闊,泡沼星羅棋布,濕地景觀豐富多彩,具有豐富的生物多樣性,素有“北大荒”之稱(chēng),是中國(guó)重要的生態(tài)功能區(qū)。三江平原有洪河自然保護(hù)區(qū)、三江自然保護(hù)區(qū)、興凱湖國(guó)際級(jí)自然保護(hù)區(qū)等6個(gè)國(guó)家級(jí)濕地自然保護(hù)區(qū),其中3個(gè)被列入到國(guó)際重要濕地名錄,是國(guó)際濕地生物多樣性的關(guān)鍵地區(qū)之一,在國(guó)際上占據(jù)著極高地位。全區(qū)土地總面積10.24萬(wàn)km2,包括22個(gè)縣(市)及其中的52個(gè)國(guó)營(yíng)農(nóng)場(chǎng)和8個(gè)森工局[24]。在維持生物多樣性、物種基因庫(kù)、調(diào)節(jié)氣候、調(diào)蓄水量、凈化水體、保持水土和提供動(dòng)物棲息地、休閑旅游等方面具有重要的生態(tài)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值,對(duì)調(diào)節(jié)區(qū)域生態(tài)環(huán)境起到重要作用。

然而,三江平原自50年代墾荒以來(lái),已有300萬(wàn)hm2濕地變?yōu)檗r(nóng)田,目前所剩的200萬(wàn)hm2自然濕地也面臨消失的危險(xiǎn)[25]。三江平原耕地開(kāi)發(fā)與濕地保護(hù)之間的矛盾沖突已經(jīng)嚴(yán)重影響了整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能,在濕地面積萎縮、耕地面積增加的情況下,濕地與耕地生態(tài)系統(tǒng)總服務(wù)功能價(jià)值處于下降趨勢(shì)[26]。同時(shí),大量修建的排水干渠忽視了濕地生態(tài)用水,加之大面積推廣水稻種植,過(guò)渡開(kāi)采地下水,導(dǎo)致三江平原濕地生態(tài)系統(tǒng)退化速度加快,涵養(yǎng)水源、保持水土功能下降,水土流失嚴(yán)重,濕地景觀破碎化,濕地面積縮小,功能降低,許多生物物種的生境遭到改變和破壞,生物多樣性保護(hù)能力不斷下降,嚴(yán)重威脅生態(tài)安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。因此,保護(hù)濕地,恢復(fù)濕地,進(jìn)行濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的調(diào)控是一項(xiàng)刻不容緩的工作。

2 研究方法與模型

2.1 選擇實(shí)驗(yàn)法

選擇實(shí)驗(yàn)法(CE)是一種重要的非市場(chǎng)資源價(jià)值評(píng)價(jià)技術(shù),其理論基礎(chǔ)為經(jīng)濟(jì)學(xué)的消費(fèi)者理論和隨機(jī)效用理論[27- 28]。每個(gè)評(píng)估對(duì)象的價(jià)值由其多個(gè)屬性所決定,其中某一屬性水平的變化可能導(dǎo)致受訪(fǎng)者對(duì)其偏好或選擇發(fā)生變化,受訪(fǎng)者每個(gè)選擇總是以效用最大化為目的。CE研究者通常為受訪(fǎng)者提供一系列能體現(xiàn)研究對(duì)象狀態(tài)的屬性集,且每個(gè)屬性集至少包含一個(gè)貨幣價(jià)值屬性,不同的狀態(tài)水平對(duì)應(yīng)不同的費(fèi)用,通過(guò)分析和比較人們的選擇可以得到環(huán)境物品各功能和屬性的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

根據(jù)隨機(jī)效用理論,個(gè)體的選擇效用(U)由確定(V)和隨機(jī)誤差項(xiàng)(ε)組成[29],則個(gè)體q選擇方案i的效用可表為：

(1)

式中,Zi為選擇的濕地管理方案i的屬性,如濕地面積,生物多樣性,水源涵養(yǎng),自然景觀以及支付保護(hù)價(jià)格。Sq為個(gè)體q的社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性,如性別,年齡,受教育程度等。個(gè)體q從一個(gè)由j個(gè)選項(xiàng)組成的特定選擇集J中選擇方案i的概率為：

(2)

隨機(jī)效用模型轉(zhuǎn)化為選擇模型需要對(duì)隨機(jī)誤差項(xiàng)的聯(lián)合分布進(jìn)行確定的假設(shè)。如果隨機(jī)誤差項(xiàng)遵循第一種極值分布(EV1),且選擇方案和選項(xiàng)獨(dú)立同分布(IID),就得到多項(xiàng)logit模型(MultinomialLogit,MNL)[30]。在MNL中,個(gè)體q選擇最佳方案i的概率可表為：

(3)

式中，Viq通常包括選擇特定常量(Alternative Specific Constant, ASC)、選擇方案i的屬性Zi和個(gè)體q的社會(huì)經(jīng)濟(jì)特征Sq。

2.2 隨機(jī)參數(shù)logit模型

MNL模型中個(gè)體之間的異質(zhì)性極難檢查[31]。針對(duì)該問(wèn)題,Revelt等[32]提出了隨機(jī)參數(shù)logit模型(RPL),RPL通過(guò)允許個(gè)體效用參數(shù)隨機(jī)變化來(lái)捕捉偏好異質(zhì)性[33- 34]。與MNL模型相同,RPL的間接效用被分解為確定項(xiàng)(V)和隨機(jī)誤差項(xiàng)(ε)：

(4)

由于個(gè)體偏好異質(zhì)性可隨著隨機(jī)分量ηi和社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性Si變化,間接效用(U)被假定為帶有參數(shù)β的選擇屬性Zi的函數(shù)。通過(guò)指定誤差項(xiàng)ε和η的分布,可導(dǎo)出在選擇集J中選擇方案i的概率。通過(guò)解釋不可觀測(cè)的異質(zhì)性,等式(3)變?yōu)椋?/p>

(5)

2.3 潛在分類(lèi)模型

潛在分類(lèi)模型(LCM)在CE分析中應(yīng)用廣泛。相比于MNL模型,LCM是半?yún)?shù)模型,不需要任何個(gè)體間參數(shù)分布的特定假設(shè)[35]。同時(shí),LCM將樣本分為有限個(gè)可識(shí)別的類(lèi),每一類(lèi)中個(gè)體特征相關(guān)、偏好同質(zhì),而各類(lèi)間的偏好結(jié)構(gòu)異質(zhì)[36]。因此,與RPL相比,LCM不僅能估計(jì)每一類(lèi)中個(gè)體的選擇概率,還可以通過(guò)分析社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性變量等樣本特征對(duì)其選擇概率的影響,進(jìn)一步解釋偏好異質(zhì)性的形成機(jī)理[37]。

假定樣本由一些潛在的類(lèi)S組成,這些類(lèi)可以通過(guò)估算相應(yīng)效用函數(shù)中的不同參數(shù)向量捕捉個(gè)體間不可觀察的異質(zhì)性。若個(gè)體q屬于類(lèi)s,則(1)式為：

(6)

類(lèi)s中個(gè)體q的選擇概率可表為：

(7)

考慮個(gè)體的分類(lèi)成員函數(shù)M能將受訪(fǎng)者分到s個(gè)潛在類(lèi)別之一,分類(lèi)成員受個(gè)體可觀測(cè)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性Sq的影響。個(gè)體q隸屬于類(lèi)s的分類(lèi)成員函數(shù)為Mqs=λsSq+ξqs。假設(shè)分類(lèi)成員函數(shù)的隨機(jī)誤差項(xiàng)遵循第一種極值分布,且在個(gè)體和類(lèi)間獨(dú)立同分布,個(gè)體q在類(lèi)s的概率Hqs可表為[38]：

(8)

(9)

在方程(9)中,令α等于1,則可通過(guò)極大似然方法估計(jì)參數(shù)向量βs和ls,進(jìn)而解釋選擇行為。

2.4 WTP估計(jì)

公眾對(duì)于一個(gè)非貨幣性屬性的支付意愿(WTP)為公眾愿意為獲取所需屬性水平而支付的價(jià)格溢價(jià)。如果所有屬性的效用是一個(gè)線(xiàn)性函數(shù),則改善某一環(huán)境屬性水平的WTP為：

(10)

式中，βr和βp分別表示具體環(huán)境屬性r和價(jià)格屬性p的估計(jì)參數(shù)。

2.5 補(bǔ)償剩余價(jià)值

Hanemann[39]提出了符合需求理論的補(bǔ)償剩余(CS)測(cè)算方法。一旦得到參數(shù)向量的估計(jì)值β,便可進(jìn)一步測(cè)算出由屬性集變化引起的福利水平變化值。從初始狀態(tài)V0變化到新的狀態(tài)V1的補(bǔ)償剩余價(jià)值為：

(11)

3 選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與調(diào)查

3.1 選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究旨在估計(jì)三江平原濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值,并探究公眾對(duì)濕地屬性的偏好異質(zhì)性。在設(shè)計(jì)選擇實(shí)驗(yàn)時(shí),最關(guān)鍵的是確定待評(píng)價(jià)的濕地屬性及其水平組合。基于此,課題小組通過(guò)查閱文獻(xiàn)和咨詢(xún)專(zhuān)家,確定了能體現(xiàn)三江平原濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的主要濕地屬性,并針對(duì)三江平原區(qū)域公眾進(jìn)行分析與討論,以確定對(duì)公眾重要的最終屬性、水平及在調(diào)查中使用的語(yǔ)言和表達(dá)方式。最終確定濕地面積、生物多樣性、水源涵養(yǎng)及自然景觀等4個(gè)濕地屬性,并設(shè)定支付保護(hù)價(jià)格來(lái)確定價(jià)格屬性值。其中,濕地面積有2個(gè)水平,生物多樣性、水源涵養(yǎng)及自然景觀各3個(gè)水平,支付保護(hù)價(jià)格有5個(gè)水平。包含所有可能組合的全集如表1所示。

濕地面積是保證濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的基礎(chǔ),三江平原耕地開(kāi)發(fā)與濕地保護(hù)之間的矛盾沖突已經(jīng)嚴(yán)重影響了整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能價(jià)值,隨著農(nóng)業(yè)活動(dòng)頻繁,濕地與農(nóng)田面積此消彼長(zhǎng)[40],研究三江平原濕地面積的經(jīng)濟(jì)價(jià)值具有重要的現(xiàn)實(shí)意義,有關(guān)濕地價(jià)值研究的相關(guān)文獻(xiàn)將濕地面積作為一個(gè)重要屬性[18]。濕地生態(tài)系統(tǒng)是濕地生物多樣性的載體,對(duì)于生物多樣性的維護(hù)具有重要作用,有關(guān)濕地的經(jīng)濟(jì)價(jià)值評(píng)價(jià),生物多樣性是不可或缺的重要屬性[16,41]。水文是濕地環(huán)境中最重要的因子之一,由于濕地的特殊水文作用而形成的涵養(yǎng)水源功能是重要的服務(wù)功能,是維持其他生態(tài)系統(tǒng)健康發(fā)展的前提,也是濕地生態(tài)系統(tǒng)有別于森林、草地等其他自然生態(tài)系統(tǒng)的特質(zhì)[42]。除濕地本身帶來(lái)的生態(tài)效益外,濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值還可能來(lái)自于社會(huì)、經(jīng)濟(jì)因素,濕地自然景觀所帶來(lái)的娛樂(lè)文化價(jià)值、旅游休閑價(jià)值也不容忽視。

表1 選擇實(shí)驗(yàn)中的濕地屬性及管理水平

將表1中不同的屬性及其水平進(jìn)行組合,共得到(2×33×5)2個(gè)不同的選擇集。考慮到現(xiàn)實(shí)操作的可行性,本文通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法和SAS軟件篩選出擁有不同濕地屬性水平選項(xiàng)組合的15個(gè)選擇集。并將其隨機(jī)分為5個(gè)版本,每個(gè)版本3個(gè)選擇集,每個(gè)選擇集中包含2個(gè)濕地管理方案和1個(gè)現(xiàn)狀方案。選擇集的示例如表2所示。受訪(fǎng)者需要對(duì)每個(gè)選擇集的3個(gè)選項(xiàng)進(jìn)行選擇。方案A和B代表不同濕地管理水平下預(yù)期的環(huán)境狀況;方案C是現(xiàn)狀方案,代表沒(méi)有任何管理措施下的當(dāng)前環(huán)境狀態(tài),選擇集中包含一個(gè)現(xiàn)狀方案的設(shè)定,符合需求理論,有助于進(jìn)行福利估計(jì)[43]。

表2 問(wèn)卷中的選擇集

表3 受訪(fǎng)者社會(huì)人口信息統(tǒng)計(jì)

3.2 選擇實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集

本文以三江平原濕地為研究對(duì)象,應(yīng)用CE問(wèn)卷數(shù)據(jù),評(píng)價(jià)三江平原濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值。根據(jù)已有研究基礎(chǔ)[44],確定問(wèn)卷中價(jià)格屬性以及樣本容量。于2014年4月至5月間進(jìn)行了預(yù)調(diào)查,發(fā)放問(wèn)卷60份。通過(guò)充分模擬真實(shí)市場(chǎng),結(jié)合預(yù)調(diào)查的信息反饋,修正不準(zhǔn)確的提問(wèn)及表達(dá)方式,進(jìn)而保證問(wèn)卷調(diào)查效率和可操作性。最終問(wèn)卷的內(nèi)容包括3個(gè)部分：

第1部分為受訪(fǎng)者對(duì)三江平原濕地的認(rèn)識(shí)調(diào)查,包括對(duì)三江平原的了解程度、關(guān)心程度、對(duì)環(huán)境保護(hù)和開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀的態(tài)度等信息。

第2部分為選擇實(shí)驗(yàn)問(wèn)卷的核心部分,即3個(gè)選擇集的支付意愿調(diào)查,選擇集的示例如表2所示。

第3部分為受訪(fǎng)者社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性的調(diào)查,包括性別、年齡、收入、受教育程度以及到三江平原旅游次數(shù)等。

問(wèn)卷調(diào)查以面訪(fǎng)方式進(jìn)行,調(diào)查范圍涉及三江平原各地區(qū),在問(wèn)卷的總投放量和各地區(qū)投放量的確定上采用了分層抽樣原理,綜合參考按比例分配與Neyman分配原則,于2014年7月至8月在黑龍江省展開(kāi)正式調(diào)研。參與此次調(diào)研的問(wèn)卷調(diào)查人員都已經(jīng)過(guò)先期培訓(xùn),并在訪(fǎng)問(wèn)前為每位受訪(fǎng)者清楚地解釋問(wèn)卷中各屬性及選項(xiàng)的含義,以保證問(wèn)卷的有效性。此次調(diào)研共發(fā)放問(wèn)卷500份(每個(gè)版本問(wèn)卷發(fā)放100份),共回收問(wèn)卷420份,剔除缺失和極端數(shù)據(jù)后得到有效問(wèn)卷394份,為選擇模型估計(jì)提供了1182(394×3)個(gè)有效觀測(cè)值。

3.3 樣本特征描述

問(wèn)卷中除了重要的CE問(wèn)題,收集受訪(fǎng)者的社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性數(shù)據(jù)也是必要的。這對(duì)于解釋樣本的代表性,探討偏好異質(zhì)性具有重要意義。樣本的描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表3所示。

分析受訪(fǎng)者社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性變量,女性所占樣本比例為52.28%,高于男性所占比例,但兩者差距不大,性別分布較為平均。年齡分布也較為合理,25歲以下、26—59歲和60歲以上所占比例分別為24.88%、65.98%和9.14%,與黑龍江省統(tǒng)計(jì)年鑒公布的23.1%、61.9%和15%較為接近。樣本的受教育程度主要集中在高中和大學(xué),比例分別為33.50%和30.46%,這反映出樣本具有較高的文化素養(yǎng)。

4 結(jié)果分析

4.1 隨機(jī)參數(shù)Logit模型參數(shù)估計(jì)

在對(duì)屬性狀態(tài)值及受訪(fǎng)者個(gè)體特征變量進(jìn)行虛擬賦值的基礎(chǔ)上,使用Nlogit5.0軟件估計(jì)RPL模型結(jié)果。首先,分析基本模型來(lái)展示所選屬性如何解釋選擇集中的不同選擇方案。RPL模型中包含的解釋變量有選擇特定常數(shù)(ASC),濕地面積,生物多樣性,水源涵養(yǎng),自然景觀,以及支付保護(hù)價(jià)格。其中,當(dāng)選擇濕地管理方案A和B時(shí),ASC等于1;選擇現(xiàn)狀方案C時(shí),ASC等于0;支付保護(hù)價(jià)格被指定為非隨機(jī)的,所有其他屬性被指定為正態(tài)分布隨機(jī)參數(shù)。模型結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 RPL模型的參數(shù)估計(jì)結(jié)果

*為在10%水平下顯著, **為在5%水平下顯著, ***為在1%水平下顯著; ASC:選擇特定常數(shù) Alternative specific constant

RPL模型表明,所有濕地屬性均通過(guò)顯著性檢驗(yàn),且符號(hào)都與先驗(yàn)預(yù)期相一致。問(wèn)卷中所有的濕地屬性都是一個(gè)濕地生態(tài)系統(tǒng)管理方案被選擇的重要因素,在其他條件不變的情況下,任何單一屬性的增加都會(huì)導(dǎo)致一個(gè)管理方案被選中的概率增大。且濕地面積、水源涵養(yǎng)、自然景觀以及生物多樣性等4項(xiàng)濕地屬性對(duì)效用的影響均為正,意味著受訪(fǎng)者對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的改善均顯示積極態(tài)度。支付保護(hù)價(jià)格系數(shù)顯著為負(fù),表明選擇一組具有較高的支付保護(hù)價(jià)格的選擇集的效用為負(fù),即支付保護(hù)價(jià)格的增加會(huì)降低一個(gè)管理方案被選中的概率。

4.2 潛在分類(lèi)模型參數(shù)估計(jì)

將濕地面積、生物多樣性、水源涵養(yǎng)和自然景觀等4項(xiàng)濕地屬性作為效用函數(shù)參數(shù),將受訪(fǎng)者的社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性作為分類(lèi)成員函數(shù)參數(shù),使用Latent GOLD Choice 5.0軟件對(duì)受訪(fǎng)者進(jìn)行分類(lèi)研究。LCM分析的首要步驟是確定分類(lèi)數(shù)量,本文通過(guò)比較AIC、BIC及AIC3檢驗(yàn)量來(lái)確定模型分類(lèi)數(shù)。LCM的分類(lèi)結(jié)果如表5所示。

表5 LCM模型分類(lèi)表

AIC:赤池信息量準(zhǔn)則 Akaike information criterion, BIC:貝葉斯信息量準(zhǔn)則 Bayesian information criterion, AIC3:AIC with a penalty factor of 3

對(duì)數(shù)似然比收斂表明：分類(lèi)數(shù)越多模型的擬合就越好。這是因?yàn)閷?duì)數(shù)似然比通常隨著待估計(jì)參數(shù)的增加而增加。表中AIC檢驗(yàn)值隨著分類(lèi)數(shù)的增加而逐漸減小,在分類(lèi)數(shù)為3時(shí)減小趨勢(shì)趨于平緩;BIC檢驗(yàn)值在分類(lèi)數(shù)為2時(shí)最小,而在分類(lèi)數(shù)為3時(shí)稍有增加,隨后逐漸加大;AIC3檢驗(yàn)值則在分類(lèi)數(shù)為3時(shí)最小。綜上,本文將受訪(fǎng)者分為3個(gè)潛在的類(lèi)別。

三類(lèi)潛在分類(lèi)模型中參數(shù)的相對(duì)重要性如表6所示。在第一類(lèi)中,水源涵養(yǎng)是最重要的屬性,其他屬性的相對(duì)重要性都相差無(wú)幾。在第二類(lèi)中,自然景觀的相對(duì)重要性遠(yuǎn)大于其他屬性。而在第三類(lèi)中,保護(hù)價(jià)格是最重要的屬性,其他濕地保護(hù)屬性則相對(duì)較低。根據(jù)以上參數(shù)的相對(duì)重要性,將對(duì)各種濕地資源屬性均為重視的第一個(gè)潛在類(lèi)別稱(chēng)為資源偏好型;將對(duì)自然景觀最為重視的第二個(gè)潛在類(lèi)別稱(chēng)為景觀偏好型;將對(duì)支付保護(hù)價(jià)格最為關(guān)注的第三個(gè)潛在類(lèi)別稱(chēng)為價(jià)格敏感型。

表6 參數(shù)的相對(duì)重要性

模型的參數(shù)估計(jì)結(jié)果列于表7。第一部分顯示了濕地屬性的效用系數(shù),第二部分為分類(lèi)成員系數(shù)。受訪(fǎng)者在面臨三江平原濕地生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)問(wèn)題時(shí),對(duì)其各屬性的偏好存在極強(qiáng)的異質(zhì)性,依據(jù)模型結(jié)果中各濕地屬性效用值的大小,本文將受訪(fǎng)者分為3個(gè)不同的潛在類(lèi)別,各類(lèi)別所占比例分別為：68.88%、15.70%和15.42%。

表7 LCM模型的參數(shù)估計(jì)結(jié)果

*為在10%水平下顯著,**為在5%水平下顯著,***為在1%水平下顯著

第一個(gè)潛在類(lèi)別為資源偏好型,在該類(lèi)群體中,所有4個(gè)濕地屬性的效用系數(shù)均為顯著,分類(lèi)成員系數(shù)顯示性別和受教育水平對(duì)受訪(fǎng)者屬于第一類(lèi)的概率有顯著影響。女性受訪(fǎng)者更注重濕地的資源屬性,且較高的受教育水平也促使受訪(fǎng)者更偏好對(duì)濕地面積、生物多樣性、水源涵養(yǎng)等資源進(jìn)行保護(hù)管理。第二個(gè)潛在類(lèi)別為景觀偏好型,對(duì)于該類(lèi)群體,濕地面積和水源涵養(yǎng)的效用系數(shù)不顯著,即對(duì)于他們的選擇幾乎沒(méi)有影響;收入和旅游次數(shù)的分類(lèi)成員系數(shù)顯著為正,表明收入水平和旅游次數(shù)的提高增加了受訪(fǎng)者屬于第二類(lèi)的概率。此類(lèi)中高收入和旅游多次的受訪(fǎng)者比例明顯高于其他兩類(lèi),表明收入水平高和旅游次數(shù)多的受訪(fǎng)者更偏好于濕地自然景觀的保護(hù)。第三個(gè)潛在類(lèi)別為價(jià)格敏感型,對(duì)于該類(lèi)群體,生物多樣性和自然景觀的效用系數(shù)不顯著,而支付價(jià)格的效用系數(shù)顯著為負(fù),表明減少支付價(jià)格能增加該類(lèi)受訪(fǎng)者選擇高水平的濕地保護(hù)方案的可能性,該類(lèi)受訪(fǎng)者在做出支付時(shí)首先考慮的是價(jià)格;同時(shí),分類(lèi)成員系數(shù)顯示受教育水平和收入水平與受訪(fǎng)者屬于第三類(lèi)的概率成顯著負(fù)相關(guān),即受訪(fǎng)者教育和收入水平越低,其屬于第三類(lèi)的概率越大。

4.3 屬性?xún)r(jià)值核算

由表8的邊際WTP可以看出,公眾對(duì)濕地各項(xiàng)管理屬性的重視程度從高到低依次是水源涵養(yǎng),濕地面積,生物多樣性和自然景觀,該結(jié)果與張翼然[42]在中國(guó)內(nèi)陸濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)估中得出的平均價(jià)值量排序相符。RPL模型中,公眾對(duì)改善濕地水源涵養(yǎng)的平均支付意愿為118.57元/a,增加濕地面積的平均支付意愿為82.68元/a,而對(duì)改善生物多樣性及自然景觀的平均支付意愿相對(duì)較少,分別為41.12元/a和59.38元/a。水源涵養(yǎng)之所以成為公眾關(guān)注的重點(diǎn),其原因可能是三江平原是我國(guó)著名的“北大倉(cāng)”,水稻種植廣泛,稻田的水質(zhì)直接影響糧食的產(chǎn)量與質(zhì)量。而濕地面積之所以得到公眾更多的重視,其原因可能與人們對(duì)濕地保護(hù)的直觀印象、感受有關(guān)。

表8 濕地屬性的邊際WTP

根據(jù)RPL模型和LCM模型的參數(shù)與方程(11)得出針對(duì)不同恢復(fù)方案的補(bǔ)償剩余價(jià)值,估計(jì)結(jié)果如表9所示。

表9 補(bǔ)償剩余價(jià)值

補(bǔ)償剩余價(jià)值隨著濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的改善而增加,這與Birol等[16]的研究結(jié)論相一致。在RPL模型中受訪(fǎng)者對(duì)維持當(dāng)前的濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的平均支付意愿為38.11元/a,而對(duì)改善濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的平均支付意愿為257.18元/a。根據(jù)《2015年黑龍江省統(tǒng)計(jì)年鑒》,2014年末黑龍江省常住總?cè)丝跀?shù)為3833.0萬(wàn),將平均支付意愿與地區(qū)人口數(shù)相乘,即得到維持濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的總平均支付意愿為14.61億元/a,改善濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的總平均支付意愿為98.58億元/a。

5 結(jié)論與討論

5.1 結(jié)論

本文應(yīng)用選擇實(shí)驗(yàn)法對(duì)三江平原濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的邊際效益進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),結(jié)合RPL模型和LCM模型分析公眾對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的偏好異質(zhì)性,并闡釋其形成機(jī)理。主要結(jié)論如下：

(1)公眾對(duì)濕地面積、生物多樣性、水源涵養(yǎng)和自然景觀等4項(xiàng)濕地屬性的支付意愿均為正,其中,水源涵養(yǎng)的邊際支付意愿最大,濕地面積次之,而生物多樣性和自然景觀相對(duì)較低。補(bǔ)償剩余價(jià)值隨著濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的改善而增加,說(shuō)明保護(hù)三江平原的生態(tài)環(huán)境不僅能促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展,也將創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益。三江平原作為我國(guó)最大的淡水沼澤集中分布區(qū),在涵養(yǎng)水源、物種保護(hù)等生態(tài)效益方面價(jià)值巨大,遠(yuǎn)大于休閑旅游等帶來(lái)的直接經(jīng)濟(jì)效益。近年來(lái),三江平原耕地的開(kāi)發(fā)對(duì)濕地的完整性造成極大的破壞,這影響了濕地生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能價(jià)值。因此,在未來(lái)的政策制定實(shí)施和管理過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)加大濕地的保護(hù)和恢復(fù)力度,杜絕對(duì)濕地的過(guò)度開(kāi)發(fā),恢復(fù)濕地面積;同時(shí)應(yīng)重點(diǎn)開(kāi)展?jié)竦厮|(zhì)和生物多樣性的修復(fù)工作。

(2)通過(guò)潛在分類(lèi)模型分析發(fā)現(xiàn)受訪(fǎng)者可分為資源偏好型、景觀偏好型和價(jià)格敏感型3個(gè)潛在類(lèi)別,不同類(lèi)型的群體對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能存在不同偏好,從而揭示了偏好異質(zhì)性的由來(lái)。結(jié)果表明,公眾的社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性對(duì)其偏好具有顯著影響。女性和受教育水平高的受訪(fǎng)者會(huì)更偏好于資源保護(hù),而高收入和到三江平原濕地景區(qū)旅游次數(shù)多的受訪(fǎng)者會(huì)更偏好于景觀保護(hù)。同時(shí),教育和收入水平越低的受訪(fǎng)者對(duì)其支付保護(hù)價(jià)格也具有較為敏感的反應(yīng),更傾向于選擇支付保護(hù)價(jià)格較低的濕地管理方案。隨著收入水平的提高以及國(guó)民素質(zhì)的增強(qiáng),越來(lái)越多的人愿意為濕地生態(tài)環(huán)境的保護(hù)支付更高的價(jià)格。加強(qiáng)濕地環(huán)保理念的教育,加大濕地生態(tài)文明建設(shè)的宣傳力度也將增強(qiáng)公眾的生態(tài)意識(shí),對(duì)其支付意愿起到積極的引導(dǎo)作用。

5.2 討論

(1)雖然相比于條件價(jià)值法(Contingent Valuation Method,CVM),CE能夠更加科學(xué)、準(zhǔn)確地評(píng)估受訪(fǎng)者的支付意愿以及對(duì)不同濕地屬性的偏好,但與CVM一樣,由于評(píng)估行為是基于假想市場(chǎng)行為,故而問(wèn)卷提供的信息、問(wèn)題提出的順序以及受訪(fǎng)者對(duì)問(wèn)題的理解程度等都會(huì)影響評(píng)估結(jié)果。因此,相比以往研究[45- 47],本文的研究目的不是估算出精確的WTP值,而是在于能夠通過(guò)測(cè)算不同濕地屬性的邊際價(jià)值來(lái)判別各屬性的重要程度,探究不同群體對(duì)濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的偏好,同時(shí)進(jìn)一步解釋這種偏好異質(zhì)性的形成機(jī)理。

(2)由于CE在問(wèn)卷設(shè)計(jì)方面更為復(fù)雜[48],本文只針對(duì)受訪(fǎng)者的社會(huì)經(jīng)濟(jì)屬性進(jìn)行了探討,有關(guān)心理感知因素和地理環(huán)境因素對(duì)受訪(fǎng)者支付意愿的影響,以及問(wèn)卷信息和認(rèn)知對(duì)受訪(fǎng)者選擇的影響是今后研究中需進(jìn)一步驗(yàn)證和討論的問(wèn)題。

(3)濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能評(píng)估方法在不斷發(fā)展[49],但目前濕地系統(tǒng)已知的各項(xiàng)服務(wù)功能中,能被準(zhǔn)確規(guī)范計(jì)量的只占少數(shù)。隨著濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能的更細(xì)劃分,以及濕地類(lèi)型的不同,需要更具標(biāo)準(zhǔn)化的評(píng)價(jià)方法。基于選擇實(shí)驗(yàn)法的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)價(jià),能夠把握公眾的生態(tài)偏好,有助于了解對(duì)于生態(tài)保護(hù)責(zé)任分配的社會(huì)觀點(diǎn),針對(duì)不同濕地管理目標(biāo),確定其重要性及保護(hù)的優(yōu)先性,進(jìn)而綜合信息、進(jìn)行調(diào)控,提供社會(huì)決策并最終服務(wù)于人類(lèi)。

致謝：感謝黑龍江省林業(yè)廳及洪河國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局、三江國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局、興凱湖國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局在實(shí)地調(diào)研中提供的支持與幫助。

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Evaluation of preference heterogeneity of ecosystem services in the Sanjiang Plain Wetlands based on choice experiments

MAO Biqi, AO Changlin*, JIAO Yang, GAO Qin, LIU Yuxing

DepartmentofManagementScienceandEngineering,NortheastAgriculturalUniversity,Harbin150030,China

Maintenance and protection of ecosystem services are the basis for achieving sustainable development. Quantitative assessment of the economic value of wetland ecosystem services has become one of leading topics in the field of ecology. Choice experiments (CE) comprise an important non-market resource value evaluation technique, which are carried out by eliciting responses from individuals in hypothetical markets. CEs also enable researchers to measure a respondent′s Willingness to Accept (WTA) compensation or Willingness to Pay (WTP) a premium for different characteristics of one product, and to analyze the relative value of a combination of different attributes from various alternatives by using econometric models. As CEs are most likely to reveal respondents′ preferences for goods or services, such experiments have become a widespread means of ecological valuation. The purpose of this paper is to assist policy makers in formulating efficient and sustainable wetland management policies by providing the results of a valuation study on the Sanjiang Plain Wetlands. A CE was employed to estimate the values that changes to ecosystem service functions of the Sanjiang Plain Wetlands could provide to the public. We estimated partial values for wetland conservation, with a focus on wetland size, biodiversity, water conservation, and natural landscapes, among a myriad of wetland ecosystem services. A random parameter logit (RPL) model was employed to evaluate the ecosystem services in monetary units, and a latent class model (LCM) was employed to confirm and account for heterogeneity in the preferences of the public for various wetland ecosystem service functions. Compensating surplus welfare measures were also estimated for management scenarios representing changes in the quality and quantity of wetland ecosystem services. The results reveal that: (1) the relative wetland ecosystem valuation results of each wetland attribute are as follows: water conservation > wetland area > biodiversity > natural landscape. The relative contribution degree of each wetland attribute to the environment follows the same pattern.(2) The total WTP is RMB 1.461 billion per year in order to maintain the current wetland ecosystem service functions of the Sanjiang Plain Wetlands, and RMB 9.858 billion per year to improve them. (3) There is considerable preference heterogeneity across the public, which derives significant positive values from sustainable wetland management. We were able to divide respondents into three categories: those who preferred protecting resources, those who preferred protecting the landscape, and those who were price-sensitive. Female respondents and highly educated respondents preferred resource conservation, while respondents with higher incomes and those who had travelled more number of times to the Sanjiang Plain Wetlands preferred landscape protection. However, respondents with lower education and income levels were more sensitive to costs, and preferred to choose alternatives with lower cost. These results can aid in the design of socially optimal policies for sustainable management of wetlands and provide a theoretical basis for the development of environment-related policies.

Sanjiang Plain Wetlands; ecosystem services; preference heterogeneity; choice experiment method; random parameter logit model; latent class model

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(71171044)

2016- 04- 12;

2016- 07- 25

10.5846/stxb201604120669

*通訊作者Corresponding author.E-mail: aochanglin2002@126.com

毛碧琦,敖長(zhǎng)林,焦揚(yáng),高琴,劉玉星.基于選擇實(shí)驗(yàn)的三江平原濕地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能價(jià)值評(píng)價(jià)及偏好異質(zhì)性研究.生態(tài)學(xué)報(bào),2017,37(4):1297- 1308.

Mao B Q, Ao C L, Jiao Y, Gao Q, Liu Y X.Evaluation of preference heterogeneity of ecosystem services in the Sanjiang Plain Wetlands based on choice experiments.Acta Ecologica Sinica,2017,37(4):1297- 1308.