成渝地區大氣污染生命統計價值評價研究——基于單邊界二分式的條件價值法

彭菲，李雪，馬國霞 ＊，周穎，於方，張衍燊，楊威杉

（1.生態環境部環境規劃院生態環境經濟核算研究中心，北京 100012；2.南平市武夷山生態環境局，福建武夷山 354300）

引言

大氣污染對人體健康的影響已經成為學者們關注的熱點問題之一[1,2]。我國先后發布了《大氣污染防治行動計劃》《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》，用于改善大氣環境質量。要對大氣污染導致的健康損失和大氣污染防治政策的健康效益進行評估，需要對生命的價值這一個關鍵參數進行確定。從倫理上講，生命是無價的，是不能用金錢來衡量的。本文所指的生命價值是生命的財富價值，特指生命統計學意義上的經濟價值，即減少某一部分人的死亡風險有多少價值，是應用層面的人均價值[3]。

生命價值包括人力資本理論和風險交易理論兩種評估方法[4]，風險交易理論評估方法主要指支付意愿中的條件價值法[5]。基于條件價值法的生命價值評估已成為國外發達國家管理決策或死亡賠償標準的重要依據。Shelling 于1968 年首次將條件價值法應用于評估人的生命價值，并指出評估人的生命價值不應該表述為“一條人命值多少錢”，而應該表述為“為了降低死亡的概率，社會的支付意愿是多少”[6]。因支付意愿調查的時間和經濟發展水平不同，統計生命價值的結果差異也較大。Jone-Lee 等得出英國1985 年的生命價值為50 萬美元[7]。Gerking 通過計算得到美國1988 年為降低職業死亡風險的生命統計價值為266 萬美元[8]。根據《科學美國人》①https://huanqiukexue.com/a/qianyan/shengwu__yixue/2018/0704/28070.html.的報道，經濟合作與發展組織建議成員國使用150 萬～450 萬美元評估生命統計價值。美國根據死因不同，生命統計價值在20萬～1300 萬美元，美國食品藥品監督管理局用于計算防治沙門氏菌疫情所愿意付出的代價是700 萬美元。

我國環境健康領域主要采用人力資本法進行生命價值評估，基于條件價值法的生命統計價值研究相對較少，更多地集中在“改善一定大氣質量的支付意愿”調查的統計分析。Hammitt 等于2006 年運用條件價值法估算中國北京和安慶通過提升空氣質量挽救一個人的生命的經濟價值為0.4 萬～1.7 萬美元[9]。徐曉程等利用Meta 回歸分析，采用我國2008 年數據，得到我國大氣污染相關的統計生命價值約為86 萬元[10]。楊開忠等[11]、蔡春光等[12]、魏同洋等[13]、曾賢剛等[14]通過調查不同年份北京居民大氣污染防治的支付意愿，得到北京居民大氣污染防治的支付意愿在134～739.57 元。其中，楊開忠等1999 年采用開放式問卷方式，對北京市空氣污染經濟損失進行評估，支付意愿為134 元/年。曾賢剛等2014 年通過調查北京地區的支付意愿，得到在降低PM2.5濃度30%和60%情景下，居民平均支付意愿分別為22.78 元/月和39.82 元/月。也有學者在上海[15]、蘭州[16]、重慶[17]等地開展了大氣污染相關的支付意愿調查。

成渝地區地形復雜、靜風天氣頻發、逆溫常見，大氣污染環境治理與經濟發展矛盾突出，其復雜的下墊面地形使大氣條件和污染物傳輸更為復雜[18]，是我國大氣污染最為嚴重的“三區十群”之一[19]，霧霾已成為成渝地區人們高度關注的問題之一。本研究于2018 年在成渝地區開展了大氣污染防治的支付意愿調查，利用條件價值法的單邊界二分式模型，對降低大氣污染健康風險的支付意愿和生命統計價值進行了計算，以期為我國大氣污染健康損失核算以及相關大氣污染防治措施的成本效益分析提供關鍵參數支持。

1 生命統計價值方法

1.1 生命統計價值方法

支付意愿中的條件價值方法是建立在福利經濟學理論上的評價方法。福利經濟學通過成本—效益分析方法來解釋由于經濟變量變化而導致潛在的效用改變情況，通常采用指數形式表達。條件價值法應用到環境污染的生命統計價值研究中時，在假設個體的選擇是追求效用最大化原則的前提下，以貨幣形式反映環境物品對消費者福利的影響，從而間接地反映該物品的價值，具體通過詢問個體對降低一定死亡風險的最大支付意愿，來獲得環境污染的生命統計價值。條件價值法調查問卷的設計包括投標博弈、支付卡、開放式問卷、二分式等四種方式[20]。條件價值法的提問方式不同，會直接影響到被調查者的支付意愿。Arrow等認為，二分式方法接近一般人的日常消費決策行為，所得到的支付意愿更接近真實值[21]。所以本文采用單邊界二分式的誘導技術進行問卷設計。

根據效用理論，期望效用函數Uin包括非隨機變化部分和隨機變化部分，即效用固定項（函數）和效用概率變動項（函數）兩部分。

式中，α為常數項；β為初始投標值的回歸系數；b為死亡風險水平的回歸系數；γk為個人特征變量的回歸系數；Vin為效用固定項，其與初始投標值bidI、死亡風險水平r和個人特征變量Xnk（年齡、性別、收入等）呈線性關系；εin為效用概率變動項。

由于效用函數的概率項εin服從二重指數分布[22]，其中i有“愿意”和“不愿意”兩種情況，因此，被調查者n選擇“愿意”的概率函數為：

確定對數似然函數，并用極大似然估計法估計參數：

式中，L是單邊界二分式生命價值評估函數模型的對數似然函數；δY、δN是0～1 的指示變量，當被調查者的回答是“愿意”時，δY=1，δN=0；當被調查者的回答是“不愿意”時，δY=0，δN=1；N為樣本容量。

根據Hanemann[23]推導，在WTP≥0 時，被調查者的平均支付意愿為：

根據統計生命價值定義，則單邊界二分式的統計生命價值VOSL 可表示為

式中，T表示支付年數；ΔR表示死亡風險降低值。

1.2 成渝地區大氣污染生命統計數據處理

根據單邊界二分式的條件價值法，成渝地區生命統計價值調查設置12 個目標值Bi，分別是：2000元、3000 元、4000 元、5000 元、6000 元、8000 元、10 000 元、20 000 元、30 000 元、50 000 元、100 000元、200 000 元。單邊界二分式選擇問題如下：

如果空氣質量改善，讓您未來10 年的死亡概率下降5‰，在接下來的10 年內您愿意每年支付Bi元降低您的死亡概率嗎？

[1]愿意 [2]不愿意

表1 給出了模型分析中各分類變量說明。

2 成渝地區大氣污染生命統計價值結果分析

2.1 支付意愿調查數據分析

2018 年課題組在四川和重慶地區開展了生命統計價值支付意愿調查，其中，四川省主要在成都市、達州市、樂山市、龍泉驛地區、彭州市、郫都區、雙流區、溫江區等8 個地區開展調查，調查樣本為1748個，有效樣本為827 個。重慶市主要在重慶市區和郊區開展調查，調查樣本為838 個，有效樣本為378 個。成渝地區有效樣本共計1205 個，有效樣本中意愿支付的樣本為725 個，占有效樣本的比例為60.2%。樣本調查的基本信息有：性別、年齡、文化程度、職業、家庭人口數、家庭年收入、是否患有疾病、健康狀況等8 個個性變量。

表1 模型分析中各分類變量處理說明

為了保證抽樣樣本的科學性和代表性，本次調查采取按城市配額抽樣問卷調查法，采用實地紙質問卷，具體調查工作聘請專業市場調查咨詢公司開展，保證調查過程的正確性。調查問卷分配情況如下：成都市及郊縣650 份，達州市、樂山市各500 份，重慶市區500 份，重慶近郊區300 份。調查對象是在調查城市居住1 年以上；男女性別各50%，浮動比例不超過10%；年齡分為18～35 歲、36～50 歲、51～65歲和66 歲及以上4 個年齡段，各城市采樣比例分別為30%、30%、30%和10%，浮動比例不超過5%；另外，成都市遠郊有效問卷不低于100 份（溫江區、龍泉驛區、郫都區、彭州市、雙流區5 個地方均勻采樣，浮動區間不高于5%），綜合采樣均需按照各城市配額比例嚴格執行，地區、性別、年齡段等綜合采樣，浮動比例不超過10%。調查數據分析如下：

成渝地區調查樣本符合人群分布特征，調查人群主要集中在中青年群體。在調查樣本中，男性620個，女性585 個，男女比例為51.5∶48.5，2017 年全國男女比例為51.2 ∶48.8，樣本性別分布符合人群特征。調查樣本的年齡主要分布在18～45 歲，占總樣本的比例為69%，根據2017 年全國人口變動抽樣調查結果全國18～45 歲的人口比例為48.5%，成渝地區支付意愿調查樣本中青年人口比例略高于人群分布特征。

調查人群文化程度主要為本科以下，家庭收入主要為社會平均水平。調查樣本中，中專/高中/職中/職高的樣本量最多，為506 個，占總調查樣本的42%，其中四川地區中專/高中/職中/職高樣本比例為37%，重慶地區比例為52.9%；調查樣本家庭收入主要分布在3 萬～10 萬元，占總調查樣本的53.1%，家庭人口數主要是3～4 人，根據2017 年統計局發布的四川、重慶的年人均可支配收入，計算得到四川、重慶家庭平均收入在6 萬～8 萬元，調查樣本的家庭收入情況代表了四川、重慶地區的平均水平，根據調查樣本獲得的支付意愿可以較好地反映大多數成渝地區人民群眾的真實水平。

調查人群主要是健康人群，“愿意支付”的樣本量高于“不愿意支付”的樣本量。調查樣本中，成渝地區89.7%的調查人口未患有疾病[慢性阻塞性肺疾病（COPD）、心腦血管疾病、糖尿病、慢性支氣管炎、哮喘、癌癥或其他惡性腫瘤]，身體健康狀況良好的調查人數占總調查樣本的74.2%，調查樣本的身體健康分布情況整體符合正態分布（圖1）。調查樣本具有良好的人群代表性，能夠較好地反映正常群體的支付意愿。

對于大氣環境質量改善而降低5‰死亡率這一情景，“愿意”支付一定金額的被調查者是725 個，占總調查樣本量的60.2%，“不愿意”支付一定金額的被調查者是480 個，占總調查樣本量的39.8%，“愿意支付”的樣本量高于“不愿意支付”的樣本量。“愿意”支付金額的被調查者中，多數被調查者未來10年內每年愿意支付的金額是2000 元，占總調查樣本量的54.5%，其次是3000 元和5000 元，分別占總調查樣本量的12.1%和11%（圖2）。分地區來看，四川和重慶地區“愿意支付”的樣本量均高于“不愿意支付”的樣本量，“愿意支付”的樣本量占總樣本量的比例分別為62.3%和55.6%。對于“愿意支付”樣本中，四川地區調查樣本中愿意支付1 萬元以上的人數的比例（17.1%）高于重慶地區（13.3%），調查樣本中四川地區平均支付意愿為6733 元，高于重慶地區的5542 元。

圖1 成渝地區生命統計調查健康狀況分類

圖2 成渝地區生命統計支付金額變量頻率統計

2.2 統計生命價值估計結果

根據單邊界二分式生命價值評估函數模型的對數似然函數，采用極大似然估計法對模型參數進行標定和檢驗，把全部個性變量納入二項邏輯（logistic）回歸，模型對數似然值為1171.1，NagelkerkeR2為0.421。從各指標的顯著性檢驗看，年齡、文化程度、職業、家庭人口數和是否患有疾病的顯著性不高，均在0.05 左右（表2），性別、家庭收入、健康狀況的顯著性相對較高，是影響支付意愿的主要因素。所以剔除年齡、文化程度、職業、家庭人口數和是否患有疾病以上指標后，重新進行二項logistic 回歸，得到最終的變量參數（表3），然后根據生命統計價值函數模型，利用式（5）和式（6）進行計算可以得到，在空氣質量改善使得10 年后死亡率下降5‰的情景下，成渝地區的平均支付意愿E(WTP)=1974.2 元，生命統計價值為394.8 萬元。其中，在重慶市平均支付意愿E(WTP)=1964.2 元，生命統計價值為392.8 萬元。四川省平均支付意愿E(WTP)=2009.8元，生命統計價值為402 萬元。

生命價值評估方法主要包括人力資本法和條件價值法，國內普遍使用人力資本法，而國外主要使用條件價值法。根據課題組長期開展的綠色GDP 核算，2017 年人力資本法計算的四川省大氣污染導致的過早死亡價值為87.6 萬元/人，重慶市為96.9 萬元/人，四川省和重慶市條件價值法計算出來的生命統計價值是人力資本法的4.6 倍和4.1 倍。受經濟發展水平和人們的支付意愿水平影響，我國生命統計價值遠低于發達國家。根據《科學美國人》報道，假如取美國生命統計價值的中間值660 萬美元，2018 年美國人均GDP 為5.99 萬美元，則美國平均生命統計價值是人均GDP 的110 倍左右。

2.3 統計生命模型結果分析

對于“是否愿意支付費用來降低大氣污染造成的死亡風險”的問題，女性表現出更強的支付意愿，但男性的支付意愿水平高于女性。模型中因變量（支付意愿：1 為愿意，2 為不愿意），自變量性別（1 為男，2 為女），根據模型結果，性別變量的參數是-0.423，說明性別變量取值越高，因變量取值越低，本次logistic 回歸中女性的變量取值高于男性，所以女性比男性有更高的支付意愿。根據樣本調查數據，男性樣本中“愿意支付”的樣本數量為360 個，占男性調查樣本的58%，女性樣本中“愿意支付”的樣本數量為365 個，占女性調查樣本的62.4%，但是通過對支付意愿水平和性別的分析可以看出，支付意愿高于10 000 元（包含10 000 元）的男性人數為65 人，占男性總調查樣本的10.5%；女性為51 人，占女性總調查樣本的8.7%，可以看出男性有更高的支付意愿水平。

表2 模型輸出結果

表3 剔除年齡等顯著性不高的變量后的模型結果

家庭年收入越高，“支付意愿”越強烈。模型中因變量（支付意愿：1 為愿意，2 為不愿意），自變量家庭收入（1為3萬元以下，2為3.1萬～6萬元，3為6.1萬～10萬元，4為10.1萬～15萬元，5為15.1萬～30萬元，6 為30.1 萬～50 萬元，7 為50.1 萬～80 萬元，8 為80.1 萬～100 萬元，9 為100 萬元以上），根據模型結果，家庭收入的變量參數為-0.146，說明家庭收入變量取值越高，因變量取值越低，本次logistic 回歸中家庭收入越高，變量取值越高，所以家庭收入越高，越愿意支付費用降低大氣污染造成的死亡風險。根據樣本調查數據可知，隨著家庭收入逐漸變高，愿意支付的比例逐漸提高（表4）。高收入家庭中支付意愿水平高于10 000 元的人數的比例遠高于低收入家庭，家庭收入高于30 萬元時，有40%以上的人愿意支付10 000 元用于降低因大氣污染造成的死亡率。

自我認知的身體健康狀況越好，“支付意愿”越強烈。模型中因變量（支付意愿：1 為愿意，2 為不愿意），自變量自我認知的健康狀況（1 為極好，2 為非常好，3 為好，4 為一般，5 為差），根據模型結果，自我認知的健康狀況的變量參數為0.337，說明自我認知的身體健康狀況變量取值越低，因變量取值越低，本次logistic 回歸中自我認知的身體狀況越好，取值越低，所以自我認知的身體健康狀況越好時，越愿意支付費用來降低大氣污染造成的死亡風險。根據樣本調查數據可知，被調查者隨著身體健康狀況逐漸變差，愿意支付的比例不斷下降（表5）。身體自我認為“極好”“非常好”“好”的被調查者支付意愿在10 000 元以上的比例為38.1%，而身體自我認為“一般”“差”的被調查者支付意愿在10 000 元以上的比例僅為23.7%。

3 主要結論

（1）利用支付意愿中的條件價值法計算的生命統計價值是統計學上的應用價值，已成為一些發達國家管理決策的重要依據。生命價值評估主要包括人力資本法和條件價值法兩種方法。在生命價值評估方法中，國內普遍使用人力資本法，而國外主要使用條件價值法。

表4 支付意愿水平與家庭年收入的頻數交叉表

表5 支付意愿水平與自我認知的身體健康狀況的頻數交叉表

（2）生命統計價值一般高于人力資本法的計算結果，但與發達國家相比，我國成渝地區的生命統計價值相對較低。根據單邊界二分式方法，成渝地區大氣污染的平均支付意愿是1974.2 元，生命統計價值為394.8 萬元。其中，四川部分地區大氣污染的平均支付意愿是2009.8元，生命統計價值為402 萬元；重慶地區大氣污染的平均支付意愿是1964.2 元，生命統計價值為392.8 萬元。

（3）性別、家庭年收入和自我認知的身體健康狀況等指標對平均支付意愿影響較大。“實際是否患病”指標對支付意愿的影響不大，但自我健康認知對支付意愿水平的影響較大，體現出生命價值是一個與哲學、倫理、心理學有關的概念。例如，身體自我認為“極好”“非常好”“好”的被調查者支付意愿在10 000 元以上的比例高于身體自我認為“一般”“差”的被調查者。

4 相關討論

（1）雖然條件價值法在國外已廣泛應用到生命統計價值計算中，但是條件價值法還存在很多挑戰，不確定偏好就是其中之一。例如受訪者的認知能力、環境質量的接受程度、對待生命價值的態度、未來收入變化的可預知性及其他社會經濟特征差異較大，這些因素均可直接或間接的引起個人之間WTP 分布的異質性。所以，在問卷設計方面，應從源頭上盡可能多地獲取有利于識別受訪者“真實”偏好及其確定水平的信息[24]。

（2）建議注重跨學科知識的應用。條件價值評估中偏好的不確定性是多方面因素引起的，結合多門學科的理論和方法有利于推進相關研究進展。例如，行為經濟學中對個體決策原則的研究有助于解釋當偏好不確定時受訪者將如何作出決策[25]。這些學科知識的綜合應用將有助于提高條件價值法的實施效果。