湿地价值评估尺度转换方法——Meta分析研究概述

孙宝娣 崔丽娟 李伟 康晓明 潘旭 张曼胤 周建 李凯（中国林业科学研究院湿地研究所，湿地生态功能与恢复北京市重点实验室，北京 100091）



湿地价值评估尺度转换方法
——Meta分析研究概述

孙宝娣 崔丽娟 李伟 康晓明 潘旭 张曼胤 周建 李凯
（中国林业科学研究院湿地研究所，湿地生态功能与恢复北京市重点实验室，北京 100091）

摘 要湿地价值评估中的尺度转换是通过一个已经有的、与被估算生态系统相似的另一生态系统的价值来估算该湿地生态系统的价值量的过程。Meta分析（Meta-Analysis）是一种定量其他评价效应的大小，并进行综合分析评价的方法，是分析的分析，综合的综合，具有较高的统计效率及验证其他假设的功能，是一种较为精确的价值转移方法。阐述了Meta分析的定义，介绍了Meta分析的步骤及函数表达式，陈述了国内外学者对Meta分析的应用及研究进展，并对其未来的应用前景进行了展望。

关键词湿地价值评估；尺度转换；Meta分析；研究概述

湿地价值评估中的尺度转换是指通过一个已经有的、与被估算生态系统相似的另一生态系统的价值来估算该湿地生态系统的价值量的过程。其中，价值转换尺度上推是湿地研究中较为复杂的过程，是通过对局部单个湿地评估得出更大尺度地理区域的湿地价值（李双成等，2005；张娜，2007；韩鹏等，2008；胡云峰等，2012），也是目前研究的热点之一。本文主要探讨目前在湿地生态系统服务价值评估的尺度上推的常用方法—Meta分析。

Meta分析（Meta-Analysis）是当今比较流行的综合分析具有同一主题的多个独立研究的统计学方法，20世纪90年代后，Meta分析被引入生态学领域的研究，并得到高度的重视和长足的发展。Meta分析是一种较为精确的价值转移方法，相对于其他价值转换法产生更低的转移误差，近年来得到越来越多的应用（Shrestha et al，2001；Rosenberger et al，2006；Eshet et al，2007；Rosenberger et al，2009；Camacho et al，2013）。根据数据得出的价值评估结果而言，该方法的结果可靠性在很大程度上取决于原始研究的精确程度。

1 Meta分析的概念

Meta分析可以根据其分析特征翻译为元分析、荟萃分析、汇后分析、汇总分析、整合分析、二次分析、再分析等，也可以音译为梅塔分析或媒太分析等。还有很多学者认为直译成“Meta分析”更为贴切。

Meta分析现阶段并没有一个公认的定义。最早提出Meta分析的美国教育学家Glass认为，Meta分析是指综合分析其他研究结果的统计学分析方法，这个定义随后被许多专家进行了补充（Glass，1976）。Fleiss等（1991）认为Meta分析的结论是否有意义，取决于这些研究是否满足特定的条件。Ellenberg （1988）认为Meta分析是对以往的研究结果进行统计学的合并和严谨的系统综述的方法。近年来越来越多的学者认为Meta分析的步骤包括提出问题、搜索相关文献、制定文献纳入和剔除标准、提取资料信息、统计学处理、报告结果等，是一种定量的系统评价（彭少麟等，1999；郭明等，2009；赵玲等，2011）。

相比其他湿地生态系统服务价值评价方法，Meta分析的优点在于：其是一种定量其他湿地评价效应的大小，并进行综合分析评价的方法，是分析的分析，综合的综合，具有较高的统计效率及验证其他假设的功能，因此Meta分析是更高一级逻辑形式的研究。

2 基于Meta分析的湿地价值评估一般步骤

Meta分析决不仅是一个数学分析过程，它本身也是一项研究，需要认真设计。其具体步骤如下：

2.1 研究目的与研究对象的选定

首先必须明确评价的目的和范围，是做全面评价还是只做单方面评价，是做旅游价值等单个生态系统服务价值还是多个生态系统服务功能的评价；是对整个国家的湿地还是对某个省、某个市的区域性湿地的评价。然后根据研究目的进行实地考察，并结合相关地理环境特征以及湿地类型，确定需要评估的生态系统服务功能。随后搜集与其计算相关的各种地理环境数据（如湿地面积、生物量、蓄水量、动植物资源等）与社会经济数据（如人口、经济状况、教育程度等）。

2.2 数据的搜集与提取

根据所确定的评估地区与评估内容，查找相类似的湿地研究案例。这些案例可以来自于已发表的文献、会议论文等，也可以是未发表的原始数据，这样可以提高评估的准确性。在对大尺度区域内的湿地进行评估时，对所有湿地逐个进行评估是耗时费力且不切实际的，这时就可以选取一些典型的、能够代表此地地理环境特征的湿地作为案例进行估算，以节约成本，通过案例点研究上推到整个区域的价值量估算。

2.3 数据的统计与分析

利用数据分析软件（SPSS等）对所获得的数据进行方程系数检验和拟合精度分析等，然后得到有效的价值转换模型，并将搜集的评价对象的各种特征（地理特征数据、经济数据等）带入到模型当中进行计算，通过回归结果进行精度验证，即可得到所需要的评估结果。

3 基于Meta分析的湿地价值评估的函数表达式

Meta分析转换模型主要考虑湿地本身特征变量和湿地所处环境的特征变量，前者包括湿地类型、面积、地理特征以及水文、植被和土壤参数；后者包括人均GDP、人口，另外考虑到湿地的稀缺性，通过计算湿地周围一定范围内的湿地总面积进行表达。其函数的一般表达式为：

式中：因变量yi为第N年第i块湿地的价值量，单位：元/ （hm2·a）；a为常数项，bs、bw和bc为系数项，i为某块湿地，u为随机误差变量。

模型中用到的因变量见表1。

虚拟解释变量问题：虚拟变量（Dummy）是一个只有两个数值的变量，经常用来表示一个有两类的分类变量。在分类变量中，第一类的所有观测都是虚拟变量的第一值，第二类的所有观测都是虚拟变量的第二值。在建立模型时往往还需要考虑定性变量。例如，一些服务功能只是存在于部分的湿地环境中，即不是所有的湿地都有必要计算该项服务功能，那么此时就需要区别计算，此处引入虚拟变量解决问题。

所谓的虚拟变量D，是指当变量中一个状态出现时，虚拟变量D取值为0；当变量中的另一个状态出现时，虚拟变量D取值为1。

在进行统计分析时，将某些数值首先转换为对数形式再进行回归分析，原因主要是如下几个方面：①减弱模型中数据的异方差性，只能是减弱，并不能彻底消除；②模型形式的需要，利用线性回归模型的前提是解释变量和被解释变量之间的线性关系，但是在实际中这一点很难满足，很多的时候需要对多个变量或者是单一变量作对数变换，让模型的形式变为线性；③取对数，再配合差分变化，把绝对数变成相对数，这样，数据更能表示变动的相关性。

表1　Meta分析模型中的因变量

4 Meta分析在湿地价值转换中的应用

4.1 国外应用Meta分析研究湿地价值评价的进展

由于Meta分析方法能够在对大尺度研究中实现更为准确合理的价值估算结果，因此，近年来国外一些学者对Meta分析用于湿地价值评估的方法与理论进行了不断的探索（Brouwer et al，1999；Woodward et al，2001；Brander et al，2007；Ghermandi et al，2010；Brander et al，2012a；Brander et al，2012b；Camacho-Valdez et al，2013；Chaikumbung et al，2015）。

Brouwer等（1999）应用条件价值评估法在研究北美和欧洲的湿地价值时，采用30个案例92个观察值建立Meta数据库，得到1995年人均对于湿地支付意愿是1.5美元的结果。Woodward等（2001）在研究不同湿地的相对服务价值时，采用39个案例65个观察值，得出评价方法和最初研究精度会影响大尺度的湿地价值评估的结论，其所用到的数据源包括了广泛的价值评估手段如替代成本法、旅行费用法、享乐价格法等，研究中以湿地类型、研究区特征和价值计算方法等为参数进行多变量回归分析。Ghermandi等（2010）研究Meta分析方法在湿地价值评估方面的应用，采用了418个案例点，占据最大数量是来自北美的132个案例，然而更重要的是来自亚洲的106个案例、欧洲的93个案例、非洲的53个案例、南美的22个案例以及因为某些原因不具备典型意义的澳大利亚西亚的16个案例，通过分析这些案例点，得出一些社会-经济变量，如居民收入、人口密度等因素对湿地生态系统服务价值评估有很大影响。Chaikumbung等（2015）为了全面评估分析发展中国家湿地价值，搜集了跨越亚洲、非洲、拉丁美洲和太平洋岛屿等的发展中国家的379个独立湿地案例1 432个观察值，识别影响湿地价值评价的因素，使用Meta分析构建一个尺度转换的函数，得出湿地规模大小和湿地价值呈负相关关系，城市GDP和湿地价值呈正相关关系，湿地的水质净化和生物多样性的价值比休闲旅游价值要高等相关结论。

Meta分析用于从实证的湿地价值评估来确定变异的根源，根据这些结果进行价值转换研究，即使在有很少或者没有开展研究的地方，对于其在不同尺度上政策和决策的制定也是可行的（Rosenberger et al，2000；Bergstrom et al，2006；Fisher et al，2011）。

4.2 国内应用Meta分析研究湿地价值评价的进展

Meta分析引入国内较晚，但近些年也逐渐得到生态学家们的应用（赵宁等，1993；彭少麟等， 1998；柳江等，2004；王颖等， 2011），雷相东等（2003）探讨了Meta分析在全球变化中的应用，郭明和（2009）对Meta分析的方法及应用进行了较为详细的综述。这些研究表明国内的生态学家对Meta分析的重视。

赵玲等（2011）利用Meta分析对我国森林公园、自然保护区、湿地、湖泊等6种自然资源类型的生态系统服务功能价值进行了函数效益转移，其在研究中主要靠搜集国内学者关于自然资源价值评估的114个实证研究结果来构建效益转移数据库，实现样本外的效益转移，得出转移值与“真实值”及其均值在统计上没有显著差异，且均服从正态分布的结果，从而验证了Meta函数效益转移的效果。张翼然（2014）在计算中国湖沼湿地生态系统服务功能价值估算中，利用GIS技术实现了国内80个湿地价值评价案例的数据库构建，应用Meta分析指出社会和经济因素（如收入、人口密度）是对湿地价值评估结构起到重要作用的变量，最后得出全国湖沼湿地面积价值为21 325.4×108元/a。徐贤君（2015）在计算昆明滇池湿地生态系统服务价值中，搜集了国内43篇相关的案例研究，运用Meta分析的函数转移方法，对滇池湖滨湿地的旅游价值进行评价，得出每人每年的最大支付意愿是155.25元。

在已有的国内研究中，采用的实证研究样本都来源于国内，没有采用国外的实证研究案例。由于样本和解释变量个数较少，很多统计上不显著的解释变量被剔除，缩小了Meta回归模型的预测范围，模型不能完全反映政策目标地的资源环境特征。而国外相关研究表明，从Meta分析的有效性检验结果看，应用国外流行的Meta分析对湿地价值评估进行尺度上推是可行的。

5 Meta分析的不足和展望

Meta分析在国内外的湿地价值评价的应用已经较为广泛，其综合性、准确性的特性得到了越来越多专家的认可，但Meta分析也有不足及需要改进的地方，以进一步提升其在未来生态系统价值评估中的应用价值。

5.1 Meta分析的不足

Meta分析需要综合其他检验结果，而这些结果的可信度就制约了Meta分析的可信度。几乎所有作者及编辑都有更愿意报道统计检验显著结果的趋向，所以综述者被限于在发表物中综合独立研究结果（彭少麟等，1999），有可能导致效应大小的高估计。且这些文章的作者在综合分析数据时也可能产生误差，这就更加降低了Meta分析的综合能力。Meta分析也是由人主观的进行分析评价，这就会导致分析结果产生偏差（郭明等，2009）。再者，Meta分析所使用的数据都是非随机选取研究以及对同一数据进行多次检验，而且数据的获得可能使用的并不是相同的方法，因此分析的结果可信度也不高。

5.2 Meta分析的改进方法

在使用Meta分析时，要尽量广泛地搜集实验结果，以增加其可信度。在选取时最好对分析方法进行归类及剔除，防止较为落后或不准确的实验结果对Meta分析造成影响。如果可能，选用文献作者原始的实验数据进行分析，一些未被发表的数据也可以包括进来。这样可以较大程度地减少Meta分析的误差，使分析结果更加真实可信。另外，在Meta模型建立后，要对自己研究区域进行精度验证，野外采样时，不仅是对湿地生态系统服务指标进行野外监测，而且还要搜集案例点所处的社会、经济和人文因素，如当地GDP、环境承载力、湿地离居民区距离等，以提高其模型的精度。

5.3 展望

目前，在国内湿地典型案例生态系统价值评估中，应用评估指标以及评估方法相对比较成熟（崔丽娟，2001，2002，2004；刘晓辉等，2008；许妍等，2010；庞丙亮等，2014；江波等，2015），但对于城市、省域、流域甚至全国范围大尺度的湿地生态系统价值评价还较少。所以尺度转换，尤其是尺度上推技术是其未来湿地价值评估发展的重点，也是评估中的一大难点，其方法和技术的应用，对于今后湿地价值评价以及其管理和应用更具有实践指导意义。

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A Method of Scale Conversion for Wetland Valuation: An Overview on Meta-analysis

SUN Bao-Di CUI Li-Juan LI Wei KANG Xiao-Ming PAN Xu ZHANG Man-Yin ZHOU Jian LI Kai
（ Institute of wetland Research， Chinese Academy of Forestry ， Beijing Key Laboratory of Wetland Services and Restoration， Beijing 100091）

AbstractScale conversion in wetland valuation refers to the use of the value of an existing ecosystem similar to the ecosystem under study. And Meta-Analysis is a method of quantifying impacts of other valuation methods， which also makes a comprehensive analysis and evaluation. In other word， Meta-Analysis is a more accurate value conversion method with higher statistic efficiency and function of verifying other statistical hypotheses. The definition of Meta analysis， steps of Meta analysis and function expressions were introduced. Applications of Meta-analysis and research progress in China and abroad were reviewed， and a future perspective of applications of Meta-analysis was provided.

Key wordsWetland valuation； Scale conversion； Meta-analysis；Overview

doi:10.3969/j.issn.1673-3290.2016.01.14

收稿日期：2016-01-13

基金项目：林业公益性行业科研专项（201404305）资助

作者简介：孙宝娣（1989-），女，中国林业科学研究院博士研究生。研究方向：湿地价值评价。E-mail：sunbao di0927@126.com

通讯作者：崔丽娟（1968-），女，研究员，主要从事湿地生态研究。E-mail：lkyclj@126.com