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致命的烹饪:更清洁的能源、室内空气污染和健康

推文人 | 王震 
文章来源:Imelda. (2020). Cooking that kills:cleaner energy access, indoor air pollution, and health. Journal ofDevelopment Economics, 147.
 
引言
 
已有研究大多关注室外空气污染对健康的影响,但健康水平往往更容易受到室内污染的影响,事实上,每年有数百万人因室内空气污染导致的疾病而丧生,那么室内空气质量对健康的影响有多大?由于数据或方法的局限,现有研究未能有效捕捉两者间的因果关系。本文基于相对外生的政策干预即全国性的燃料转换计划来评估家庭获得清洁能源对健康的影响,本文的研究发现对于发展中国家具有很好的启示意义。
 
政策背景:印度尼西亚的燃料转化计划
 
原油产量的下降和国内燃料消费需求的上升使印度尼西亚从一个主要的石油出口国变成了一个石油进口国。2006年油价上涨后,补贴煤油成为印度尼西亚政府的主要负担,因此,2007年政府推出了煤油转换液化石油气计划,旨在降低补贴煤油的成本。在计划推行的最开始两年(2007-2008年),由于缺乏经验导致煤油和液化石油气同时短缺,从2009年开始,该计划经历了一次重大扩展,不再有任何主要的运营问题。从2009年到2011年,该计划覆盖了全国近一半的地区。
 
本文关注扩张期间(2009-2011年)接受液化石油气的地区,在扩张期间,每个地区接受液化石油气的概率几乎相同。两个比较明显的证据:按照计划实施年份来划分地区组别的煤油份额,其一为2009-2011年实施液化石油气转换的地区,其二为2011年后准备实施计划的地区(计划尚未推行)。首先,两组在计划实施前的煤油用户比例非常相似(见下图),其次,家庭财富指数的核密度图同样显示两组在财富方面的相似性。
数据变量与研究方法
 
3.1 数据变量
 
计划实施管理数据来自印度尼西亚的一家石油公司Pertamina,该公司被指定为该项目的唯一液化石油气供应商。核心解释变量treatment rt为虚拟变量,其为计划实施地区虚拟变量(2009-2011年间推行液化石油气计划的地区为1,2011年后推行计划(但尚未实施)的地区为0)与计划实施时间虚拟变量post(2012年调查期为1,2002与2007年调查期为0)的交互项,若r地区t年推行燃料转换计划则为1,否则为0。
 
婴儿和相应家庭特征的数据来自三轮印度尼西亚人口和健康调查(IDHS),这是印度尼西亚2002年、2007年和2012年国家健康统计的主要来源。被解释变量健康指标主要关注婴儿健康的关键指标:婴儿死亡率与围产期死亡率;控制变量考虑出生特征以及家庭特征变量。
 
下表描述性统计结果显示在2009-2011年期间实施计划的地区(第3列)与2011年后实施计划地区(第4列)在基线时婴儿的平均健康特征,数据上表明婴儿健康指标在两类组别中很相似,同样作者也在家庭特征上发现了类似的相似性。说明相比于2007-2008年实施计划的地区家庭,2011年后推行计划的地区家庭可能是2009-2011年实施计划地区的更好的反事实群体。另外,本文的处理组与控制组也满足平行趋势假设。
3.2研究方法
 
利用did模型进行估计,本文比较2009-2011年间推行液化石油气计划的地区的家庭和2011年后计划接受液化石油气计划的地区的家庭,估计方程见式(1),如果时间t地区r中的婴儿i在1年内死亡,则y irt值为1,否则为0,同时控制地区固定效应以及时间固定效应。
考虑到地区层面的遗漏变量,本文控制了地区的线性时间趋势以及二次时间趋势,同时控制出生特征变量及其与时间虚拟变量post的交互,出生特征变量包括回忆期、男孩、调查期和多胞胎的指标。当然,本文在最全面的模型中进一步控制了家庭特征的系列变量及其与时间虚拟变量post的交互,变量包括父母教育水平、孩子出生时母亲的年龄、18岁以下的母亲、出生顺序、父母是否吸烟,家庭是否有清洁的饮用水源,家庭是否有私人厕所,家庭是否用电,家庭是否有冰箱,家庭是否有电视,以及在过去12个月中访问健康卫生设施的次数。由于家庭特征仅在调查年度记录,假设这些特征在调查前五年内没有变化。
基准结果
 
首先,本文探究燃料转换计划对燃料选择的影响。估计结果显示使用液化石油气的家庭显著增加,使用煤油的家庭明显下降。具体的,燃料转换计划使得主要依靠液化石油气的家庭数量增加了约900%,而主要依靠煤油的家庭数量减少了约146%。另一方面,计划实施对使用木柴的概率没有影响,和预期一致,因为使用木柴的家庭不是该计划的目标群体,因此这些家庭并没有动机放弃使用木柴而改用液化石油气。
 
其次,本文探究燃料转换计划对婴儿死亡率的影响。下表第5列显示稳健的估计结果,其控制了年度固定效应、地区固定效应、家庭特征、出生特征以及特征变量与时间虚拟变量post的交互,结果显示计划的实施显著降低了婴儿死亡率。第6列进一步控制地区的时间趋势后依然稳健。另外,考虑到母亲未被观测到的特征(例如健康意识)会混淆基本结果,本文进一步控制母亲固定效应,结果依然稳健。
最后,本文还探究胎儿发育阶段暴露在室内污染物的影响,即如果在胎儿发育过程中室内污染物对婴儿健康的影响已经有所积累,那么可以预期该计划也将影响其他出生变量(例如出生体重)。因此,作者进一步探究燃料转换计划是否会影响围产期死亡率和低出生体重。从下表显示的估计结果看,婴儿死亡率的下降主要发生在围产期,尽管与出生后死亡率相关但统计上并不显著;另一方面,该计划降低了低出生体重(出生体重小于2.5kg)的可能性。总的来说,围产期死亡率和低出生体重的结果都表明胎儿发育阶段暴露在室内污染物是重要的途径。
机制分析
 
作者检验了燃料转换计划影响婴儿死亡率的可能渠道。
 
首先,最可能的影响渠道是燃料转换计划改善了室内空气质量,但是由于缺乏覆盖全国范围内可靠的室内空气质量指标,无法探究该计划对室内空气污染的影响。作者从现有文献(研究使用不同烹饪燃料家庭的室内空气浓度)中发现了证据,利用下式ols回归方程,Pollutant指发表于t年的文献s使用f燃料(包含生物质燃料、煤油以及液化石油气)在8至24小时内所排放的平均PM2.5或者一氧化碳浓度,α和β代表文献和发表年度固定效应,biomass和kerosene均是虚拟变量,代表燃料类别。下表显示回归结果,第3和第6的结果表明从煤油转换成液化石油气可以减少149单位的pm2.5和22单位的一氧化碳。
其次,作者从支出渠道进行检验,尽管回归结果表明该计划显著降低了家庭的燃料支出,但是较短时间内这些减少的支出不太可能成为健康改善的主要驱动力,当然作者进一步讨论了其他可能的渠道,但均没有发挥主要作用。
 
稳健性检验与异质性分析
 
第一,依据2007年的特征变量(包括地区煤油使用、木柴使用、液化石油气使用和城乡状况)进行处理组地区和控制组地区间的匹配;第二,删除了计划实施第一年的样本数据;第三,聚类到家庭层级(基准回归聚类到地区层面);第四,控制地区层面的煤油使用及其与时间虚拟变量post的交互;第五,控制地区贫困数量;第六,控制出生年份和月份固定效应;第七,利用时间提前的虚假政策进行安慰剂检验。
 
作者发现燃料转换计划降低婴儿死亡率的效应主要发生在女性胎儿上,男性胎儿未见明显影响,同时进行地区上的异质性分析时发现该计划同时降低了农村和城市的婴儿死亡率。
 
结论
 
现有文献未有关注大规模家庭燃料转换计划对健康的因果影响,如果在传统的成本收益分析中忽视健康效益,则可能会低估总效益。本文估计了在印度尼西亚实施的全国性燃料转换计划对健康的影响,发现该计划显著降低了婴儿死亡率,该计划引起的室内空气改善可能发挥了重要作用。事实上,由于本文只关注婴儿死亡率这一个健康指标,因而推行该计划的实际总体健康效益可能更大。尽管如此,在不考虑任何的健康福利情况下,该计划已经节省了29亿美元的煤油补贴,其他健康益处如减少呼吸道疾病、改善儿童和成人发病率,或者其他方面的益处,如劳动力参与和环境影响,留待未来研究。
 
Abstract
 
Dirty cooking fuels are a significant source of indoor air pollution in developing countries, resulting in millions of premature deaths. This paper investigates the health impacts of household access to cleaner fuel using a nationwide fuel-switching program, the largest household energy transition project ever attempted in the developing world, affecting more than 50 million homes in Indonesia. This program focused on replacing a dirty cooking fuel (kerosene) with a cleaner one(liquid petroleum gas). The difference-in-differences estimates and within-mother estimates suggest that the program led to a significant decline in infant mortality with the effects concentrated on the perinatal period. The programalso reduced the prevalence of low birth weight, suggesting that fetal exposureto indoor air pollutants is an important channel. These findings elucidate howa policy that combines a subsidy on the use of cleaner-burning fuel with arestriction on the dirty fuel can pay public health dividends.
 



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