生态系统服务支付意愿及其影响因素分析

史恒通��+赵敏娟

摘要：基于对陕西省渭河流域居民的微观调查数据，采用条件价值评估法对渭河流域生态系统服务的支付意愿进行测算，并运用有序Probit模型对其支付意愿的影响因素进行实证分析，结果表明：陕西省渭河流域居民的生态系统服务支付意愿为24927元/（户·年）；居民社会地位和居民环境认知程度对其支付意愿具有显著的正向影响，受访者年龄和是否为农村居民对其支付意愿具有显著的负向影响，男性受访者与女性受访者相比具有显著更高的支付意愿，而居民家庭收入状况对其支付意愿影响不显著。

关键词：生态系统服务；支付意愿；渭河流域；条件价值评估；有序Probit模型

DOI：10.13956/j.ss.1001-8409.2015.06.25

中图分类号：F062 文献标识码：A 文章编号：1001-8409（2015）06-0115-05＼

流域生态系统服务可以被看做是一种公共品，它给消费者带来了巨大的福利，具体可以分为调节服务、栖息地服务、生产服务和信息服务[1]。对流域生态系统服务进行支付意愿评估有利于流域生态补偿制度的建立，为流域环境管理提供决策支持，实现流域经济的可持续发展。条件价值评估（CVM）通过假想市场的构建，可以直接询问消费者对流域生态环境改善的最大支付意愿[2]。CVM最早是由Davis[3]提出并应用，随后在国外流域水环境质量、景观、生物多样性保护等方面得到了大量的应用[4～7]。国内关于CVM的研究开始较晚，且成为了目前国内公共物品支付意愿测算和非市场价值评估的主要手段[8～11]。关于CVM的问卷设计的具体使用方法国内外学术界仍存在一定争议，但它却是非市场价值评估技术中最为重要、应用最为广泛的方法之一[12]。

从国内文献来看，关于支付意愿的影响因素研究已有一定基础，但大多集中于对私人物品的市场消费行为研究[13～16]，对于流域生态系统服务这样的非市场物品消费的支付意愿影响因素研究却需要进一步加强[11， 17]。由于环境物品属于公共品，会给消费者带来巨大的正外部性，这使得消费者存在“搭便车”的侥幸心理。因此，除了消费者个人特征及家庭经济、社会因素的异质性以外，还应充分考虑到消费者的环境认知水平等因素对生态系统服务这样的公共物品消费的支付意愿的影响。本文以渭河流域陕西段为例，对流域生态系统服务支付意愿进行研究，并主要探索影响消费者支付意愿的影响因素，为流域环境管理政策的实施提供参考。

1 研究理论和方法

1.1 支付意愿研究理论基础

支付意愿的研究是基于计量个人福利变化的价值理论，其理论假设人们对可供选择的物品集具有精确的偏好（包括可在市场上交易的物品和非市场物品）。同时，人们很清楚地知道自己的偏好，这些偏好在该物品集中具有其替代物，如果个人在物品集中某一种物品消费数量减少，就会有其他某种物品消费数量的增加，以使这种变化不会导致个人福利的降低[12]。环境支付意愿是个人在维持其效用水平不变的情况下，愿意为得到一定数量的环境物品的消费而减少的收入变化，即一定的价格支付。假设个人的效用方程为u（x，q），其中x代表价格为p下的私人物品消费量向量集，而q代表价格为w下的公共物品消费量向量集。根据效用最大化理论有：

maxx，qu（x，q）（1）

约束条件为人们的收入y：

∑i pi xi + wq≤y（2）

由式（1）和式（2）可以得到间接效用方程：

v（p，q，y）=maxx，q u（x，q）∑i pi xi + wq≤y（3）

当公共物品数量消费从q0增加到q1的时候，消费者需要从收入中拿出一定的支付费用来维持其效用不变，即WTP。

v（p，q0，y）=v（p，q1，y-WTP）（4）

效用最大化的另一种表达方式为支出最小化，其表达形式为：

e（p，q，u）=minx，qpx+wqu1（x，q1）≥u0（x，q0）（5）

由此，可以得出WTP的计算公式为支出方程的变化：

WTP=e（p，q0，u0）-e（p，q1，u0）（6）

通过两次预调研，CVM问卷最终确定下来，修改主要体现在与支付意愿有关的问题能否被参与调查者理解和接受。问卷引言部分阐述了陕西省渭河流域生态系统服务现状，以及现在所面临的生态环境问题。这里包括了《渭河流域重点治理规划》中涉及的主要环境治理措施，特别是流域环境治理和保护对流域居民生产、生活的具体要求，让被调查者清楚了解问卷调查目的所在。问卷的核心内容主要分为以下3个部分：第一部分为流域居民对渭河流域生态环境认知情况调查，包括对各生态属性指标的认知情况和对生态系统服务付费必要性的认知情况调查；第二部分为流域居民对生态系统服务的支付意愿调查，这里采用开放式（Open-ended）技术直接询问被调查者的最大支付意愿CVM问卷的设计方式主要可分为开放式（Open-ended）、支付卡式（Payment Card）和二分式（Dichotomous Choice）3种，这里之所以选择开放式问卷设计是为了问卷设计的简单和方便。 ；第三部分为流域居民基本情况调查，包括居民个体特征及家庭社会、经济特征等。

1.2 支付意愿影响因素计量模型设计

通过居民支付意愿的调查可以得到，在900份有效问卷调查中，有695户居民愿意为渭河流域生态系统服务支付一定的费用，即支付率达到了7722%。本文以695份WTP非零值为因变量，受访者个人社会、经济特征以及对生态系统服务付费认知情况为自变量，对受访者愿意支付的影响因素进行分析。由于在回答支付意愿问题时，人们习惯用类似50、100、200这样的整数，使得最大支付意愿表现为离散数据特征，因此本文采用有序Probit模型来分析影响人们最大支付意愿的主要影响因素。

在有序Probit模型中，存在一个潜在的连续变量y*i，代表个体在作出选择时得到的效用：

yi=βXi+εi（7）

其中，Xi为与个体i相关的影响因素变量向量集，β为待估计的参数向量，εi为服从标准正态分布的误差项[18]。由于y*i为不可观测变量，所以要对可观测的排序数据yi进行决策规定：

如果0

如果 w1≤yi≤w2 则 yi=2（9）

如果 w2

式中，w1、w2为两个切断点。

2 数据来源及变量选择

2.1 数据来源

问卷调查开展于2012年12月，根据《渭河流域重点治理规划》中陕西省渭河流域水质情况说明，抽取了从中上游到下游共4个样本县进行调查，分别为宝鸡市金台区、咸阳市秦都区、渭南市临渭区和华阴市，受访居民包括城镇居民和农村居民2种类型。具体样本分布见表1。

表1 调查样本分布

样本县城镇居民农村居民总计金台区110115225秦都区100125225临渭区102120222华阴市115113228总 计427473900

2.2 变量选取

为了探究居民对渭河流域生态系统服务支付意愿的影响因素，本文通过构建支付意愿影响因素计量模型进一步明确其影响程度和显著性。

22.1 因变量

模型的因变量即为居民对渭河流域生态系统服务的支付意愿，具体变量取值按照式（8）、式（9）、式（10）进行赋值，即根据支付意愿的大小对因变量进行定序排列。依据此决策，将样本最大支付意愿分为以下3个层次：y=1，当0

22.2 自变量

根据前人的研究和本研究具体情况，模型引入以下解释变量：（1）居民个体特征变量，包括受访者年龄（AGE）、受访者性别（GENDER）；（2）居民家庭特征变量，包括居民家庭年收入（INCOME）、居民家庭社会地位（STATUS）；（3）居民生活环境变量，受访者是否为农村居民（VILAGE）；（4）居民环境认知变量，即居民认为为环境付费的必要性（PAY），这在一定程度上代表了受访者认知生态系统服务改善相对经济发展的重要程度。具体的变量名称、解释及预期影响方向见表2。

表2 模型变量解释

变量名称 变量含义变量类型变量赋值 预期方向

Y支付意愿因变量 1=（0，200）/

2=[200，300]

3=（300，+∞）

AGE受访者年龄个体特征变量 受访者实际年龄（岁）？

GENDER受访者性别个体特征变量 1表示男；0表示女？INCOME家庭年收入家庭特征变量 1=（0，30000）+

2=[30000，70000]

3=（70000，+∞）

STATUS家庭社会地位家庭特征变量 1表示有公务员或村干部+

0表示没有公务员或村干部

VILAGE是否为农村居民生活环境变量 1表示农村居民-

0表示城市居民

PAY为环境付费的必要性环境认知变量 1表示不必要；2表示有些必要+

3表示比较必要；4表示必要；5表示非常必要

注：“+”表示预期方向为正，“-”表示预期方向为负，“？”表示预期方向未知，“/”为因变量，不做预测

2.3 描述统计分析

23.1 支付意愿统计描述

在有支付意愿的695份问卷中，支付意愿的最小值为每年每户10元，样本数为5；支付意愿的最大值为每年每户3000元，样本数为3。对调查结果中695份支付意愿大于零的问卷进行整理，得出最大支付意愿投标额的频率分布图（见图 1）。由图1可知，695个投标额中，频率最大的为每年每户200元，约占样本总体的30%，其次为每年每户300元，约占样本总体的26%。最大支付意愿基本呈现为正态分布。

图1 渭河流域生态系统服务正支付意愿频率分布形态

23.2 各变量统计描述

表3列出了所有变量的基本统计数据。从表3可以看出，受访者的平均环境认知水平较高，表明渭河流域居民对生态系统服务改善具有较强的支付意愿。

表 3 各变量基本统计描述

变量均值标准差最小值最大值支付上限32279296751000300000支付意愿210065100300受访者年龄41.18128816007800受访者性别0570490100家庭收入193073100300家庭社会地位0260440100是否为农村居民0500500100为环境付费必要性3.391.20100500

3 实证结果分析

3.1 支付意愿测算

根据渭河流域居民最大支付意愿的频率分布，可以通过离散变量的数学期望公式计算正支付意愿的平均值：

EWTP=∑ni=1WiPi（11）

其中，W为最大支付意愿的投标值，P为受访者投标该数额的概率，n为投标数。通过计算已得到E（WTP）为32279元/（户·年），然后根据调整的Spike模型，计算整个样本的平均支付意愿[19]：

E（WTP）=E（WTP）×（1-WTP0）（12）

其中，WTP0为零支付率，为2278%。根据式（12）计

算得出陕西省渭河流域居民的生态系统服务支付意愿为24927元/（户·年）。

表4列出了通过本文得出的支付意愿与部分国内外其他学者用CVM得到的研究结果。通过对比可以发现，支付意愿的大小与研究区域和CVM所使用的问卷调查方式不同有关。总体来说，发达国家和地区的居民具有更高的支付意愿，而不同的CVM问卷方式也可能会导致支付意愿结果不同程度的偏差。

3.2 支付意愿影响因素分析

本文利用Eviews60软件对有序Probit模型进行极大似然估计，估计结果如表5所示。表5显示的估计结果通过了对数似然比检验和LR检验，且大部分解释变量通过了Z检验，说明模型估计结果较理想。模型对支付意愿分类的两个切断点估计系数Limit_2和Limit_3分别在10%和1%的水平上显著，表明选取误差项为服从标准正态分布的有序Probit模型是合适的[22]。如果回归结果的解释变量系数为正，表示该解释变量越大，潜变量y*取值越大，从而显变量y处于更高等级的概率越大。如果回归结果的解释变量系数为负，表示该解释变量越大，潜变量y*取值越小，从而显变量y处于更低等级的概率越大。按照这一原理，对模型估计结果做出具体分析。

表5 最大支付意愿影响因素的Ordered Probit模型估计结果

变量系数标准差Z统计量P统计量AGE（受访者年龄）-0007*0004-19110056GENDER（受访者性别）0466***009449780000INCOME（家庭年收入）0025006403880698STATUS（家庭社会地位）0243**010622930022VILAGE（是否为农村居民）-0241**0102-23570018PAY（为环境付费必要性）0203***003755100000Limit_2-0396*0238-16640096Limit_31.316***024254490000Log Likelihood值-637879

LR值71614Prob （P值）0000Pseudo R-squared（伪判决系数）0053Observations（观察值）695

注：***、**、*分别表示模型估计系数在1%、5%和10%的水平上显著

在居民个体特征变量中，受访者年龄通过了10%的显著性检验，且估计系数为负，说明年轻受访者比年长受访者具有更高的支付意愿。受访者性别通过了1%的显著性检验，且估计系数为正，说明男性受访者与女性受访者相比，具有明显的更高的支付意愿。

在家庭特征变量中，居民家庭收入变量对流域生态系统服务支付意愿的影响不显著，这可能是由于目前流域居民的收入更多用于家庭生活的补贴，而对流域生态系统服务这种环境物品的消费不受收入大小的影响。家庭社会地位变量在5%的水平下显著，且估计系数为正，说明随着居民家庭社会地位的提高（家里有村干部或公务员），其社会责任感增强，而对生态系统服务这种公共物品消费便有更大的偏好，即具有更高的支付意愿。

从居民生活环境变量（受访者是否为农村居民）来看，估计结果在5%的水平下显著，且估计系数为负，说明陕西省渭河流域城市居民与农村居民相比，前者对流域生态系统服务的改善具有更高的支付意愿。

从环境认知变量来看，为环境付费的必要性变量通过了1%的显著性检验，且估计系数为正，这反映了流域居民的环境认知与付费行为的一致。对流域生态系统服务改善认知较高的受访者，同时也愿意为流域生态系统服务这一公共物品带来的正外部性进行一定的生态补偿，以获取更高的个人福利。

4 结论与讨论

4.1 研究结论

本文基于来自陕西省渭河流域居民的微观调研数据，采用CVM方法对流域生态系统服务居民的支付意愿进行了测算，并运用有序Probit模型对支付意愿的影响因素进行了实证分析，研究主要得到以下结论：一是陕西省渭河流域居民为生态系统服务的支付意愿为24927元/（户·年）。二是居民对流域生态系统服务的支付意愿主要受受访者个体特征、家庭特征、生活环境以及环境认知等方面的影响，其中居民社会地位和居民环境认知程度对其支付意愿具有显著的正向影响，受访者年龄和是否为农村居民对其支付意愿具有显著的负向影响，男性受访者与女性受访者相比具有显著更高的支付意愿，而居民家庭收入状况对其支付意愿影响不显著。

4.2 展望与讨论

对流域生态系统服务支付意愿的研究有助于流域生态补偿机制的完善，进一步调控流域微观治理，实现流域的可持续发展。本文应用CVM的方法对陕西省渭河流域生态系统服务的支付意愿进行了测算。为了研究的方便，具体的问卷设计采用了开放式模式，这使得研究的结果难免存在一定程度上的偏差，对于今后如何开展CVM的研究，以便更精确地测算支付意愿还有待进一步探讨。

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（责任编辑：杨 锐）