以旗舰物种为视角的生物多样性价值评估初探
李晓蔚, 邓陈宁, 黄小娱, 谢明辉*
中国环境科学研究院
摘要:利益相关者对生物多样性的价值感知影响其态度与行为，从而影响环境保护政策执行的效率与效果。为准确刻画出利益相关者对特定区域内生物多样性的价值感知，提出一套以旗舰物种为视角的选择实验设计方法，具体步骤包括：结合研究区域选择旗舰物种进行属性设计；根据预调研结果优化生成正式调研的选择实验问卷；通过问卷调研获取支付意愿；评估局地生物多样性价值。将该方法应用于秦岭（陕西段），选取秦岭大熊猫、秦岭金丝猴、朱鹮为旗舰物种，调查了1 288位受访者，结果显示：陕西省内、省外受访者对秦岭生物多样性保护的边际货币支付意愿分别为146.29、212.60元/a，边际时间支付意愿价值分别为240.12、350.01元/a。根据边际支付意愿估算得到秦岭（陕西段）生物多样性价值为4 897.72亿~9 795.45亿元/a。该方法能较为全面地反映局地生物多样性的价值并兼具可理解性，为生物多样性保护政策的制定与执行提供数据基础。
关键词:旗舰物种 / 选择实验 / 支付意愿 / 生物多样性价值 / 秦岭
生物多样性是指生物与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和，表现为基因多样性、物种多样性与生态系统多样性[1]。生物多样性为人类提供了诸多惠益[2]，是人类社会存在与发展的基础。当前，生物多样性呈急剧下降趋势，以货币为单位对局地生物多样性价值进行评估有助于对生物多样性保护政策进行成本效益评价和优化完善[3]。传统的生物多样性价值评估方法有模型法、直接市场法、间接市场法与假设市场法等[4]。模型法通过InVEST等模型定量评估生物多样性为人类所带来的惠益[5]，其结果是衡量了生物多样性在生态系统中履行各类功能为人类所带来惠益的大小，而并非是生物多样性自身的价值[6]。直接市场法[7-8]以市场价格为依据评估生物多样性的价值，但由于生物多样性具有较强的外部性，市场价格难以全面反映其价值；间接市场法[9]则通过考察公众市场行为，间接推断其偏好以评估生物多样性价值，数据获取难度较大。
价值观决定了个体稳定、持久的偏好。近年来，越来越多的研究揭示了生物多样性价值与价值观紧密相联[10]。有研究表明，与价值观相联系的生物多样性价值可能是其生态学价值的数百倍[11]。2019年，生物多样性和生态系统服务政府间科学政策平台（Intergovernmental Science-Policy Platform for Biodiversity and Ecosystem Services, IPBES）提出“自然对人类的贡献（Nature's Contributions to People，NCP）”的概念，认为生物多样性不止对人类有有益贡献，同样也存在消极影响[12]，并强调了价值观的重要性[13]。因而使用假设市场法[14]，通过构造假想市场，以问卷、访谈等形式直接捕捉公众偏好，有助于全面反映生物多样性的价值。
假设市场法中的条件价值法和选择实验法能够在生物多样性价值评估中捕获受访者的价值观。前者直接询问受访者对某种变化所愿意接受的最小补偿金额或最大支付金额，易被“操纵”，且仅对单一环境变化有较强的估计能力[15]；后者则需设计属性等级并组合成情景选择，根据受访者对多个假设情景下的方案选择来刻画受访者的效用函数[16]，可考量环境的多重属性价值[17]，且受访者的选择是通过对比属性特征组合做出的，更贴合实际决策过程，具有更强的现实意义[18]。近年来，选择实验法在局地生物多样性估值方面有一定的应用[19-20]，常以鸟类等物种大类的生物数量为属性设计问卷，研究表明，受访者对属性的熟悉程度[21]等可能对选择实验的结果造成极大的影响。
因此，笔者提出一种以旗舰物种为属性，灵活设置支付方式与属性组合规则的选择实验设计方法，从而实现对局地生物多样性的价值评估，以期为管理者决策提供方法和实践的科学参考。
1. 研究方法
旗舰物种被定义为一种或多种流行的、魅力超凡的、能够激励大众保护意识和保护行为的物种[22]。人类对旗舰物种的偏好往往是社会共有的，而关注一个旗舰物种及其生境需求，不仅有助于该物种的保护，亦有助于其分布区内的物种多样性的保护[23-24]。因此，以旗舰物种作为选择实验属性易于为利益相关者所理解，且能够达到生物多样性保护的目的，有助于准确刻画利益相关者对生物多样性的价值感知。在国外，已有部分学者论证了以旗舰物种为属性设计选择实验开展生物多样性价值评估的可行性[25–27]。研究表明，受访者对1种具名物种保护的支付意愿约等于对25种不具名物种保护的支付意愿[28]，故濒危程度、生态系统功能等因素非选择旗舰物种的重要因素，而应在保证知名度的前提下，选取栖息地分布较为广泛且相互独立的旗舰物种。
此外，部分欠发达国家及地区的居民收入水平较低，仅使用货币支付容易造成生物多样性价值的低估，因此可选择时间等非货币支付方式，避免价值扭曲[29]。
1.2 规则设计
属性需按照一定的规则进行组合。正交性是一种数学约束，要求组合内所有属性在统计上不相关。实验设计的“统计有效性”则是指参数估计的准确程度，其与标准误差直接相关，最常使用的衡量工具为D误差。全因子正交设计是使用所有可能的属性级别组合设计问卷，产生的选择数量较多，且存在严重的信息冗余，造成大量的人力、物力消耗；部分因子正交设计则可显著降低实验运行次数，但可能忽略了某些属性变化的相互作用，因此，高效设计是一种更理想的选择[30]。其中D效率设计（D-efficiency design）是指D误差最小的的效率设计，具有较强的稳定性，通常被作为首选方法[31-32]。由于确定设计的D误差一般使用伪随机蒙特卡洛模拟法，计算强度较高，一般可使用计算机软件（SAS、Ngene等）或编程语言Python或R进行。
1.3 边际支付意愿计算
按照已选取的属性与规则，结合预调研结果优化正式问卷，使用混合逻辑模型对正式调研结果进行拟合，计算受访者边际支付意愿。混合逻辑模型是一种直观、实用且强大的离散选择模型，同时具有Probit的灵活性与Logit的可处理性[33]，在交通、环境估值领域多有应用[34-35]。
根据效用最大化理论，受访者的付费意愿满足如下假设：每位受访者都有一个偏好排序，其偏好都是非饱和的、严格凸的，每位受访者都按照自己的偏好排序做出资源配置选择。
1.3.1 效用函数
1.3.3 福利估计
1.4 边际支付意愿计算
2. 案例研究区域与问卷设计
2.1 选定研究区域
2.2 设计属性
2.3 设计规则
本研究在陕西省内回收634份问卷，在中国其他省（自治区、直辖市、特别行政区）回收654份问卷，共有1 202位受访者表示愿意为保护秦岭生物多样性付出时间或金钱，愿意支付比例高达93%。问卷收集了受访者假设情景选择和个人社会信息、个人对秦岭的了解程度、个人公益活动参与度等与受访者相关的个人特征信息。
3.1 个人特征统计
“年龄”与“收入水平”“受教育程度”相关性分别为0.36、−0.34，这3项分别代表个体社会化的各方面，难以归为一类，为在最大化信息量的基础上保证模型的稳健性，在后续研究中将“年龄”剔除。
3.2 陕西省内外样本独立性检验
常住地是否位于陕西省内可能影响受访者与秦岭的相关度[37]、熟悉度和对秦岭保护的态度[38]，为提高受访者的效用函数拟合的准确性，按常住地是否位于陕西省内将受访者分为2类。
3.4 评估秦岭（陕西段）生物多样性价值
根据2022年陕西省和全国常住人口总数及样本的拒绝支付比例、货币与时间边际支付意愿与实际秦岭生态状况，计算得到秦岭生物多样性价值为2762.28亿~5524.57亿元/a（货币支付意愿）和4897.72亿~9795.45亿元/a（时间支付意愿）。
时间支付意愿价值约为货币支付意愿的2倍。这可能是由于当前我国的居民收入水平虽逐年提升，但仍处于较低水平，受访者对货币支付仍较为敏感；而时间支付如参与公益活动对个人生活水平等影响较小，这在一定程度上也证明了当前在我国进行选择实验调研时补充非货币支付方式的必要性。为避免由于受访者货币支付的敏感度差异造成秦岭生物多样性价值的低估，本研究认为应当以时间支付意愿为依据，确定秦岭生物多样性价值。
Yang等[39]研究发现，游客愿为大熊猫、金丝猴、朱鹮额外支付36.02、33.04、29.69元/a，Hou等[40]计算得到秦岭地区野生动物文化价值最高可达71.9元/人。现有对秦岭地区生物多样性价值的研究有限，且重点对文化等价值进行估算，其结果远小于秦岭生物多样性总体价值。
3.5 分析陕西省内外受访者支付意愿差异
陕西省内受访者的边际支付意愿普遍低于省外受访者，且陕西省内受访者对秦岭价值的感知度、旗舰物种的了解程度、保护政策的了解度以及学习/工作内容与生态环境相关方面显著高于省外受访者。因此，造成支付意愿差异的原因可能在于陕西省内居民直接享受秦岭保护所带来的收益，但同时作为秦岭生物多样性负向贡献的直接承担者，其对于秦岭保护公益活动的参与更加谨慎，这是以生态系统服务或生态指标设计选择实验易被忽视的地方。相比之下，陕西省外受访者通过“南水北调工程”等间接地享受了秦岭地区为其所带来的惠益，而未承担市场以外的成本，导致其认为的秦岭生物多样性价值高于陕西省内受访者。
受访者对各海拔生物多样性的时间与货币支付意愿排序不同：受访者在能力有限的情况下（收入限制下），愿意优先保护秦岭高海拔地区生物多样性，这可能是由于高海拔地区是重要的水源涵养地，关系到陕豫冀津京的水源供应，具有较高的战略地位，需要优先保护。但在能力充分的情况下，受访者赋予了秦岭中海拔和低海拔地区生物多样性支付更多的价值，这可能是由于高海拔地区生存物种较少，人类活动微弱，应以自然恢复为主；中海拔地区有较多珍稀的物种资源，是各类保护区的集中区，有较高的生态与精神文化价值，同时保护的难度相对较大；低海拔地区人口密集、产业集中，有较大的保护难度，同时其质量直接关系到当地居民的生活幸福感，同样被赋予了较高的价值。
4. 结论
（1）提出一套以旗舰物种为属性设计选择实验以实现对生物多样性价值评估的方法。与传统的选择实验法相比，该方法以旗舰物种为属性，提高了问卷的可理解性。同时，该方法与“自然对人类的贡献”这一概念相合，充分反映了受访者的价值观，从而更准确且全面地刻画出消费者效用函数。
（2）以秦岭（陕西段）为例进行了选择实验设计方法应用研究，选取秦岭大熊猫、秦岭金丝猴、朱鹮为旗舰物种，通过1 288份问卷计算受访者对秦岭低、中、高海拔地区的生物多样性的时间、货币支付意愿，并捕获了其中自然对人类的负向贡献，得到秦岭生物多样性价值为4897.72亿~9795.45亿元/a。
现有方法在个人特征收集方面可能由于区间设置过大，导致受访者之间区分度有限。进一步完善区间设置，实现受访者的群体划分，定量计算受访者各类个人特征对支付意愿的影响，有助于实现更精细的生物多样性估值，为政策制定提供更加坚实的数据基础。
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