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中国的空气污染支付意愿新解

 
推文人 | 华岳
 
原文信息
 
Richard Freeman, Wenquan Liang, Ran Song, Christopher Timmins. 2018. "WILLINGNESS TO PAY FOR CLEAN AIR IN CHINA” NBER Working Paper 24157.
 
引言和背景
 
个人和家庭对缓解空气污染的支付意愿是个老话题,传统的基于Hedonic Model的论文已经大量存在,但使用Hedonic Model研究发展中国家尤其是中国的污染成本存在三大问题。其一,单纯考虑收入或房价变化的Hedonic Model没有将高昂的移民成本包含进来;其二,Hedonic Model假设家庭可以在一个空间分布连续的“便利/福利设施”(Amenity) 集合上进行选择,然而在中国,Amenity的分布是极为不均衡的;其三,如果不能很好地控制经济发展、工作机会、政府公共物品提供等变量,则会产生严重的内生性问题。为了克服上述传统模型中的问题,作者设计了一个以离散选择(住址)模型为核心的两步分析框架来研究中国家庭对空气污染的偏好。
 
研究框架
 
本文的贡献和创新之处主要体现在两方面。其一,作者在住址选择模型中充分考虑了移民成本,即离开户口所在地的成本和获取目的地户口的成本。基本模型如下(M表示移民成本/负效用):
 
 
可以看出等式右边前三个虚拟变量的系数衡量的是移民离开户口所在地的成本,而后三个交互项的系数衡量的是(离开户口所在地的)移民获取目的地户口的成本。作者使用似然函数方法获得上述参数的估计值。
 
其二,作者对于内生的空气污染使用了两个工具变量:本地一般风向相对于城外大型火力发电厂的最小角度,以及城市上风处大型火力发电厂年度煤耗量。风向的外生性一般没有争议,而大型火力发电厂的产出一般由中央政府进行统一调配管理,地方政府无权干涉,所以在城市层面也可以被认为是外生的。
 
数据与主要结果
 
作者基于Van Donkelaar et al. (2016) 卫星数据的Global Annual PM2.5 Grids搜集了中国所有城市2005年的PM2.5数据。移民数据来自于2005年1%人口普查。其他城市层面变量来源于2005中国城市年鉴。最终样本包含285个城市的61536户家庭。作者首先估计了传统的(不含移民成本)的Hedonic Model作为基准结果,发现收入-污染模型中污染的系数为负,而房价-污染模型中污染的系数为正,这显然与常识相违背。作者进一步使用上述IV来估计传统Hedonic Model,发现此时两个系数在统计上变为不显著,这一结果虽然并非完全违背常识,但依然与合理的显著结果有差异,这就更加说明了考虑移民成本的重要性。
 
随后,作者通过两步法来将移民成本纳入计量分析中,第一步即估计上述模型(12),第二步中,作者将第一步中得到的(经房价调整的)城市固定效应作为因变量(代表住在该城市的平均间接效用),对空气污染及城市特征变量进行回归。结果显示,此时空气污染确实降低了人们在城市居住的效用。同样,作者进一步使用上述IV来估计第二步中考虑了移民成本的模型,发现IV估计量相比OLS估计量上升了40%,也就是说,如果IV确实部分解决了内生性问题,则OLS显著低估了空气污染对城市居住效用的影响(如表6)。作者继而估计了十几种不同的模型来进行稳健性检验(如改变IV设定,减少样本等),均得到了与主要发现基本一致的结果。
 
 
依据上述结果,作者计算了中国家庭对于空气污染的支付意愿(WTP)。在考虑了所有内生性问题之后,一个平均收入家庭对于每1μg/m3 的PM2.5减少愿意支付的金额为21.7美元,这一数字远远大于不考虑移民成本或不使用IV时所得到的的数字。作者进一步计算了减少污染的福利效应,2005年中国有4.3亿家庭,于是简单的乘法表明每1μg/m3的PM2.5减少可以带来88.3亿美元的收益。
 
Abstract
 
We develop a residential sorting model incorporating migration disutility to recover the implicit value of clean air in China. The model is estimated using China Population Census Data along with PM2.5 satellite data. Our study provides new evidence on the willingness to pay for air quality improvement in developing countries and is the first application of an equilibrium sorting model to the valuation of non-market amenities in China. We employ two novel instrumental variables based on coal-fired electricity generation and wind direction to address the endogeneity of local air pollution. Results suggest important differences between the residential sorting model and a conventional hedonic model, highlighting the role of moving costs and the discreteness of the choice set. Our sorting results indicate that the economic value of air quality improvement associated with a one-unit decline in PM2.5 concentration is up to $8.83 billion for all Chinese households in 2005.
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