生物多样性价值研究再评估： 基于Meta分析的启示

周景博，吴　健，于　泽

(中国人民大学环境学院，北京　100872)



生物多样性价值研究再评估： 基于Meta分析的启示

周景博，吴健①，于泽

(中国人民大学环境学院，北京100872)

摘要：国内外已经在生物多样性价值评估方面开展了大量实证研究，但已有评估结果存在较大的差异性，增加了评估结果应用于生物多样性保护政策制定和实施的难度。采用Meta分析方法对国内外生物多样性价值研究结果进行再分析，总结已有研究的特征和趋势，分析和检验研究结果的影响因素。结果显示，评估价值类型、评估方法、评估时间、评估对象所在地的经济发展水平以及评估结果的发表类型等，都会显著影响生物多样性的人均价值量评估结果，而生物多样性的研究尺度以及文献来源对评估结果并无显著影响。建议在利用已有研究成果来评估生物多样性价值时，需要关注Meta分析所给出的评估结果差异性的来源；鉴于国内国际研究并无显著差异，在尚未开展独立价值评估的领域，可以适当借鉴国外已有研究成果。

关键词：Meta分析；生物多样性；价值评估

生物多样性价值评估一直是资源经济学、生态经济学和环境经济学的研究热点和难点问题[1-4]。自党的十八大以来,国家层面的政治诉求更是对生态资产的价值评估提出了迫切要求。通过对生物多样性价值进行评估,将评估结果主流化到政府政策的制定过程中,正在成为建设生态文明的必由之路。

国内外学者在生物多样性价值评估方面已有大量实证研究成果,但多为针对某一特定区域或类型的生物多样性而开展的具体评估,由于具体评估对象和评估方法等的差异,评估结果难以推广应用;即使是针对同一对象的评估,也可能由于评估方法、评估内容等差异而造成评估结果不同,难以相互比较和验证[5-6]。生物多样性价值和评估方法的多样性导致评估结果的差异性,也在一定程度上增加了评估结果应用于生物多样性保护政策制定和实施的难度[7]。因此,亟需对已有生物多样性价值评估结果进行再评估,分析研究和总结生物多样性价值评估结果差异的影响因素,为改进独立研究的质量、提高研究结果的一般性和政策应用提供帮助。

Meta分析是对已有研究结果进行综合的统计分析方法,通过围绕同一主题的多个独立定量研究结果进行再分析,得到更具一般性和普适性的结论[8-10]。Meta分析适用于实证研究较多且研究结论存在一定争议的领域。在国外,由于环境资源价值评估领域的研究数量增长很快,Meta分析已经在该领域得到了广泛的应用与发展。VAN DEN BERGH等[11]强调了Meta分析在评估环境价值评估结果的异质性以及识别评估结果的各种影响因素方面的重要意义;NIJKAMP等[12]从生物多样性保护和可持续利用角度对各类生物多样性价值评估方法进行了比较研究;DE GROOT等[13]在320篇文献的基础上,从1 350个生态系统服务价值评估结果中选择665个结果进行再评估,计算了生态系统服务的总价值和单位价值;BROUWER等[14]基于30篇文献、WOODWARD等[15]基于39篇文献分别对湿地各种服务类型的价值进行Meta分析,探讨了评估结果的差异;LOOMIS等[16]和RICHARDSON等[17]对采用支付意愿方法评估的濒危稀有物种总经济价值进行了2次再评估,识别了评估结果的影响因素;BARRIO等[18]对国际上森林的条件价值法(CVM)评价结果进行Meta回归分析,并估计了不同林业管理计划的边际收益。总体来看,国外Meta分析的应用主要有2个方向:一是对已有独立研究的再评估,探求和识别不同研究结果之间异质性的来源,或解释影响结果的因素;二是利用已有独立研究,建立Meta效益转移函数,用以估算目标评估对象的价值量,并被认为是一种比较可靠的效益转移评估方法[19-20]。

在国内,Meta分析目前在生态环境价值评估方面的应用较少。1998年,彭少麟等[21]首次将Meta分析引入生态学领域,分析竞争效应;郭明等[22]综述了Meta分析在生态环境领域中的应用,指出我国的Meta分析与国际相比存在差距;赵玲等[23]基于117篇文献共167个评价结果进行Meta分析,采用效益转移法对我国森林公园、城市公园、湿地和湖泊等自然资源价值进行评估;张翼然[24]基于80个湿地价值评估案例结果进行Meta分析,并采用效益转移法对我国湖泊湿地生态系统服务功能价值进行估算。

迄今为止,除了综述性文章外,国内仅有的2篇与生态价值相关的Meta分析文献的主要目的是利用已有独立研究,通过效益转移开展某类特定资源或生态系统的价值评估,尚未有Meta分析针对已有的独立研究开展再评估,而这一领域恰恰是Meta 分析最首要的功能。笔者拟采用Meta分析方法,对国内外生物多样性价值研究结果进行再分析,总结已有研究的特征和趋势,分析和检验研究结果的影响因素,以期为生物多样性价值研究方法的应用发展以及生物多样性保护政策的制定提供量化依据。

1研究方法

1.1文献选取

首先根据研究问题收集独立研究文献,再依据一定的标准选择文献,选取尽可能多的与研究目的相关、与研究主题相似和高质量的研究样本,并建立Meta分析文献样本库。该研究包括国内和国际2个方面的文献:国内文献基于中国期刊网(CNKI)进行检索,文献检索时间跨度为1992年1月至2013年1月;国际文献直接采用已有的生物多样性Meta数据库。

在国内文献中,文献选择以生物多样性经济价值评估为主题。为保证文献查全率,不对生物多样性概念做严格界定,而是根据《生物多样性公约》的解释,将“物种”、“遗传资源”、“生态系统”以及作为生物栖息地的“保护区”都纳入检索主题范围,以便涵盖“生物多样性”的主题范畴。生物多样性“经济价值”有多种分类方法和多种类型,一般将总经济价值划分为“使用价值”和“非使用价值”,因此将3者都作为主题词纳入检索范围。

以上述主题词两两搭配进行模糊检索,并对检索结果进行如下筛选:首先,剔除不相关的学科领域;再进行初步的摘要阅读分析,剔除非学术性论文和非独立研究论文;进一步通过全文阅读方式,剔除未提供比较明确的研究设计和结果等内容的文献;因经济价值评估涉及价格因素的调整和剔除,如果文献中没有明确说明价值评估所采用价格的年份,也予以剔除。

国际文献主要使用已有研究所建立的数据库[13,17-18],剔除重复和不相关文献。最终文献库中包含国内研究文献197篇,国际研究文献239篇,合计436篇。

1.2变量说明

根据分析的需要,从入选文献中提取信息,建立Meta分析样本数据库。首先,提取被解释变量,即生物多样性经济价值的评估结果(价值量)。考虑可比性,只提取以货币量计算的、有明确价格年份的经济价值评估结果。评估结果中价值量的表达有2种方式:一种以单位面积或物种的价值量表达,另一种以人均价值量表达。基于文献的可得性,主要关注物种和生态系统的经济价值评价结果。为了提高可比性,便于统一观察不同变量对价值量的影响,采用“人均价值量”作为效应量。采用“人均价值量”可能受人口密度和人口数量等的影响,为此,建模中引入所在地经济发展水平以及所在地人口2个变量,以对上述影响进行控制。

其次,提取各种有可能对评估结果产生影响并且在文献中可识别的信息。根据已有研究所关注的分析变量[13-14,19],对评估结果可能产生影响的因素主要包括以下方面:一是评估对象本身的差异,包括价值类型和评估对象;二是评估手段的差异,主要指评估方法;三是评估范围的差异,主要是基于调查对象的空间分布确定的研究尺度,可以分为地方性、区域性和全国性研究,其中,“地方”指地方性的单一生态系统,“国家”指涉及一国的生态系统,“区域”指介于“地方”和“国家”两者之间,涉及流域和跨行政区的生态系统;四是价格因素导致的差异,主要受评估对象所在地经济发展水平的影响;除了上述与评估相关的影响因素外,还有一类因素与文献源有关,如文献发表途径。为此,选择9个解释变量(表1)。

表1Meta分析数据库提取的变量及其分类

Table 1Variables extracted from meta-analysis database and their classification

提取的变量分类变量类型价值评估结果被解释变量价值类型总经济价值虚拟变量使用价值参照组:总经济价值非使用价值评估对象物种虚拟变量生态系统参照组:物种发表年份实测变量发表类型会议论文、报告虚拟变量期刊参照组:会议论文、报告学位论文评估方法旅行成本法虚拟变量条件价值法参照组:旅行成本法文献来源国内虚拟变量国际参照组:国际研究尺度地方层次虚拟变量区域层次参照组:地方层次国家层次所在地经济发展水平以人均地区生产总值表示实测变量所在地人口用于计算人均价值量

针对上述关键变量,再次基于文献进行Meta分析的样本筛选。采用“人均价值量”表达方式的研究,所涉及的研究方法和价值类型相对集中。研究方法多为CVM和旅行成本法(TCM),价值类型多为非使用价值、游憩价值或总经济价值,这在一定程度上减小了研究结果之间的异质性,有利于Meta分析的开展。但还有一类研究主要参照COSTANZA等[25-26]和谢高地等[27-28]的研究成果进行价值数值推算,这类研究相似度较高,且由于参照基础相似,不适合进入Meta分析。因此,事实上只能保留采用CVM和TCM方法的评估结果。

经数据整理,最终提取123个有效样本进行Meta 分析。

1.3以人均价值为效应量的Meta分析模型

在此基础上,将首先综合分析对某一主要变量的研究结果,然后通过Meta回归分析,纳入对人均价值量(Yi,即生物多样性价值的效应量)的潜在影响变量及控制变量,以分别判断各因素对效应量影响的显著性水平。

知识之间是相关联的，教师应该把不同内容、不同位置、不同学段的知识点联结起来，让教材资源得以充分开发和利用，通过这样的“结合”让教学更为生动有效。

以人均价值量作为因变量可保证样本估算结果的可比性,多数文献中只计算了总价值量,这种情况下则根据总价值量与文献所涉及调查总体或所在地人口量进行估算。为剔除价格和汇率因素的影响,所有价值评估结果(包括国内和国际评估结果)均调整为2011年美元价格。对Yi进行对数化处理以方便计算弹性。以Yi为效应量的生物多样性价值评估Meta模型为

lnYi=α+βrXr+βsXs+βcXc+βrsXrXs+βrcXrXc+

βcsXcXs+u。

(1)

式(1)中,α为截距项;Xr为表示评估对象本身特征的变量,包括价值类型和评估对象等;Xs为表示评估研究特征的变量,包括发表年份、发表类型、评估方法、文献来源和研究尺度;Xc为表示评估对象所在地经济特征的变量,用所在地的人均地区生产总值表示;XrXs、XrXc和XcXs为交叉项;βr、βs和βc以及βrs、βrc和βcs为相应系数;u为随机干扰项。

模型的结果以回归系数来反映解释变量的单位变化所引起的被解释变量的变化程度,用P值判断该变化或影响是否显著。但在对数模型中,由于虚拟变量不能直接采用回归系数的数值作为弹性,需要将回归系数(a)变换为弹性系数(b),并最终用弹性系数来衡量自变量对因变量的影响程度,其计算公式:b=(ea-1)×100%。

2结果与讨论

2.1样本特征

在最终进入Meta分析模型的123个样本中,以物种和生态系统为评估对象的样本分别为55和68个,样本分布见表2。

表2样本分布

Table 2Distribution of samples

变量分类生态系统物种价值类型非使用价值2312使用价值262总经济价值1941发表类型学位论文92期刊5936会议论文、报告017评估方法条件价值法(CVM)5955旅行成本法(TCM)90文献来源国内566国际1249研究尺度国家层次1920区域层次3122地方层次1813

从评估价值类型来看,评估总经济价值的样本数较多,占比为48.8%,其后依次为非使用价值和使用价值;对生态系统的评估以非使用价值和使用价值为主,对物种的评估则主要集中于总经济价值。从发表类型来看,公开发表的期刊论文占比最高,为77.2%,未公开发表的学位论文样本占比最低,在公开发表的期刊论文中,以生态系统为评估对象的研究相对更多。从评估方法来看,CVM是样本中主要采用的评估方法,TCM应用较少。从文献来源来看,国际和国内样本数基本各半,但国内研究更偏重于生态系统价值评估,而国际研究更侧重于物种价值评估。从研究尺度来看,区域层次的样本相对较多,因为多数物种和生态系统都具有跨区域特征,物种和生态系统在各研究尺度上的样本分布没有明显差异。

样本人均价值量特征见表3。其中,总经济价值的评估均值相对较高,物种的评估均值相对较高,未公开发表的学位论文评估均值相对较低,TCM和CVM的评估均值相差不大,国内样本评估均值低于国际样本,国家层次的样本评估均值相对更高。

表3样本的人均价值量特征

Table 3Descriptive statistical analysis of value per capita of the samples

变量样本数 占比/%平均值/美元标准差/美元最小值/美元最大值/美元总经济价值6048.873.993.81.1515.0使用价值2822.761.377.93.3391.0非使用价值3528.559.375.82.6273.3小计123100.067.085.31.1515.0物种5544.780.1100.81.1515.0生态系统6855.356.068.73.3391.0小计123100.067.085.31.1515.0会议论文、报告1713.883.475.93.2273.3期刊9577.366.789.51.1515.0学位论文118.944.357.95.4210.5小计123100.067.085.31.1515.0旅行成本法(TCM)97.365.9125.95.8391.0条件价值法(CVM)11492.767.182.01.1515.0小计123100.067.085.31.1515.0国际6149.685.398.91.1515.0国内6250.448.364.41.4391.0小计123100.067.085.31.1515.0地方层次3125.255.883.21.4390.2区域层次5343.146.055.82.6279.9国家层次3931.7103.3106.51.1515.0小计123100.067.085.31.1515.0

2.2参数估计

比较单要素的分类均值并不能反映各要素的独立影响,通过构建Meta回归模型,将全部要素纳入模型之中,剔除统计上不显著的影响因素,则可以观察各因素对人均价值量的独立影响。基于前文所述的Meta分析模型,经逐步回归,剔除不显著的影响因素(取显著性水平为0.1,即剔除P>0.1的变量),得到模型估计结果(表4)。

表4Meta模型参数估计结果

Table 4Estimated parameters of the meta model

自变量系数P值弹性系数/%价值类型 使用价值-1.8290.017-83.9 非使用价值-0.8560.001-57.5发表年份-0.0440.013发表类型 期刊0.4170.09551.7评估方法 条件价值法(CVM)-1.1950.004-69.7人均RDP/GDP0.0000180.065交叉项 使用价值×生态系统0.5570.0195.9常数项92.8680.010

RDP为地区生产总值,GDP为国内生产总值。

2.3结果讨论

上述结果显示:

(1)价值评估类型对人均价值量有显著影响。在其他条件不变的情况下,总经济价值的价值量最高,使用价值的评估结果比总经济价值的评估结果平均低83.9%,非使用价值的评估结果比总经济价值的评估结果平均低57.5%。而使用价值的评估结果与总经济价值的相对关系则取决于评估对象的类型,由使用价值与评估对象的交叉项(使用价值×生态系统)的回归系数可知,当评价对象为生态系统时,其使用价值的评估结果会比总经济价值高5.9%,在某种程度上反映出生态系统的使用价值评估与总经济价值评估的结果差异很小,表明在对于生态系统的总经济价值的调查评估中,受访者对于非使用价值的考虑很少。一个可能的解释是,生态系统的价值主要体现在生态系统为人类提供的各种可持续的服务功能,因此,对生态系统的非使用价值可能考虑较少[6]。

(2)价值评估方法对价值量结果有显著影响。在其他条件不变的情况下,使用CVM方法得出的人均价值量比TCM方法的评估结果平均低69.7%。这种显著差异与已发表的实证研究结论完全一致[29]。理论上,TCM方法是基于马歇尔需求曲线构建的,CVM方法是基于希克斯补偿需求曲线构建的,如果变量控制得当,2种方法得出的估值结果应当基本一致。但实际评估中经常出现这种显著差异,可能是由于采用TCM方法进行评估时,往往难以分离受访者对主要评估对象(生态系统或物种)和相关对象(如顺访的旅游目的地)的支付,而CVM方法只聚焦于主要评估对象。其次,TCM受访者一般都是资源的直接使用者,受访者对于资源信息的掌握更加充分,且其调查信息为旅行成本费用等实际支出;而CVM受访者未必是资源的直接使用者,对于评估对象的信息了解程度存在不足,可能导致受访者无法完全表达其支付意愿,存在低估的可能性[30]。

(3)发表年份对价值评估结果有显著影响。在其他因素相同的情况下,早期研究倾向于得到更高的评估值,价值评估结果平均每年下降约4.4%。一个可能的解释是,早期的生物多样性价值评估更倾向于以较高的赋值来强调其重要性,而近期的评估相对而言越来越客观和接近人们可接受的赋值水平。

(4)文献类型对价值评估结果有显著影响。期刊上发表的文献比会议论文或者报告中的研究结果平均高51.7%。这一结论可能意味着某种出版偏倚的问题,即就同一类生物多样性价值研究而言,评估结果更高的研究可能被认为更能反映生物多样性的重要价值或意义,对决策者的影响更大,因而相对更容易发表,而会议论文或者报告发布可能并不存在这种研究结果选择上的偏好。但也必须承认,发表偏倚是Meta方法所固有的一个局限性[22],研究成果的提交、审查和编辑中的任意一个环节都有可能对发表与否产生影响[31]。受限于文献样本来源,这一问题很难避免,由于缺少可对比的样本,往往也难以深入研究发表偏倚的来源。

(5)评估对象所在地的经济发展水平会对价值评估结果产生显著影响。在其他条件不变的情况下,人均RDP/GDP越高,价值评估结果也越高。从回归系数可以看出,人均RDP/GDP每增加1美元,人均价值量评估结果平均增加0.001 8%。这一结论可以用支付能力、支付意愿和需求得到较好的解释,即经济越发达的地区,人们的支付能力越高,对保护生物多样性的需求也越高,保护意愿也越强。

(6)研究尺度和文献来源对价值评估结果都没有显著影响。生物多样性提供的服务具有全球意义,这可以解释研究尺度变量的不显著。国内和国际研究结果没有显著差异,这很有可能是因为大多数研究者在计算不同服务功能价值时利用了已有文献,导致结果趋同。尽管我国是生物多样性大国,但受限于财力、物力和人力,生物多样性本地调查只在极少数地区针对特定类群展开,缺少对生物多样性服务功能的广泛、长期和持续的有效监测和计算[32],因此国内研究在进行价值评估时引用国外参数的情况较多,也使得国内外评估结果的差异不具有统计显著性。

(7)虽然如前所述,评估对象与价值类型对人均价值量评估结果存在显著的交互影响,但评估对象对人均价值量没有表现出独立的显著影响。说明评估对象的差异只会通过与价值类型结合而对价值量结果产生影响,例如,研究样本中生态系统的价值评估主要揭示的是使用价值,物种的价值评估主要揭示的是非使用价值。这也反映出评估对象与人均价值量的复杂关系,对此需要开展进一步的研究。

3结论

基于Meta分析对国内外生物多样性价值的研究结果进行了再评估。分析结果表明:评估的价值类型、评估方法、评估时间、评估对象所在地的经济发展水平以及评估结果的发表类型等,都会显著影响生物多样性的人均价值量评估结果,而生物多样性的研究尺度和文献来源对评估结果并无显著影响,反映了国内研究成果的国际可比性。评估对象与人均价值量的关系相对更复杂,还需要做进一步的研究。

国家生物多样性保护决策中往往需要通过生物多样性价值评估来权衡生物多样性与其他经济物品或服务的取舍,上述研究结果可以为进一步利用效益转移法开展生物多样性价值评估奠定科学基础。根据该文的分析结论,建议为了适应大规模生态系统价值评估的需要,在利用已有研究成果来评估生物多样性价值时,需要关注Meta分析所给出的评估结果差异性的来源,即应尽可能选择相类似的评估对象、评估价值类型和评估时间,并根据评估对象所在地经济发展水平进行一定调整。鉴于国内国际研究并无显著差异,在尚未开展独立价值评估的领域,可以在进行价格调整的基础上适当借鉴国外已有研究成果。

Meta分析具有减少抽样误差和结果稳健性的特点,可以作为政策和实践分析的基础,但笔者研究仍然存在若干不足。由于该文聚焦于人均价值量的评估,Meta分析样本最终只保留基于人类偏好或支付意愿的价值评估研究,一定程度上减少了样本量。在从文献库提取样本库的过程中,由于原始独立研究提供的变量信息不全,也损失了大量样本,建议今后的独立研究论文在发表时尽可能提供更详实的研究设计信息。样本量有限在一定程度上也影响了分组细化程度,并难以支持更细化的分组讨论。待基础研究数量进一步增加、科学文献对研究细节的信息有足够和充分的披露之后,将做进一步的细分基础上的研究。此外,Meta分析所面对的各项研究千差万别,个体研究的研究背景、评估对象和样本差异等无法充分体现在Meta分析中,即使是主题相同的研究,其侧重点也可以不同,未来可以在区分不同评估对象、不同研究方法、不同价值类型和不同样本特征等基础上开展进一步的Meta分析,以识别更具体的评估结果影响因素。

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(责任编辑： 李祥敏)

Reassessment of the Studies on Biodiversity Valuation: Inspired by Meta-Analysis.

ZHOUJing-bo,WUJian,YUZe

(School of Environment and Natural Resources, Renmin University of China, Beijing 100872, China)

Abstract:Although large volumes of empirical studies on assessment of biodiversity valuation have been and are being carried out both at home and abroad, results of the assessments that so far have been done vary quite sharply, thus it is more difficult to use results of the assessments in policy-making on biodiversity conservation and in implementation of the policies. The meta-regression technique has been used for reexamining the factors that determine the study-to-study variance and exploring the variables that explain the variation based on the findings of the researches at home and abroad on biodiversity valuation. It has been found that the estimated effect-size of biodiversity valuation is significantly related to type of value, valuation method, time of the study conducted, economic or income level, as well as type of the publication, while the research scales and sources of literature did not make much difference. It is suggested that while making use of research findings available in assessing biodiversity valuation, it is essential to pay attention to source of the deviation of the assessment using meta analysis, and that in view of the fact that no much difference is found between the researches at home and abroad, it is advisable to use findings of the researches abroad as reference in unfolding researches on assessment of independent valuation.

Key words:meta-analysis；biodiversity；valuation

作者简介：周景博(1973—),女,吉林长春人,副教授,主要从事环境统计方面的研究。E-mail: zhoujb@ruc.edu.cn

通信作者①E-mail: jianwu@ruc.edu.cn

基金项目：国家自然科学基金(41201576,41571519);国家科技支撑计划(2012BAC01B01)

收稿日期：2015-06-12

DOI：10.11934/j.issn.1673-4831.2016.01.023

中图分类号：X171.1

文献标志码：A

文章编号：1673-4831(2016)01-0143-07