莱州湾人工海岸生态化建设的收益与成本分析及价值评估方法

（一）价值的分类

Pearce等、McNeely等、Turner等的研究奠定了自然资本与生态系统服务价值分类理论研究的基础。目前，一般认为生态系统服务的总经济价值（TEV）分为利用价值（UV）和非利用价值（NUV）。相应地生态型人工岸段生态系统服务的总经济价值也分为利用价值和非利用价值（图9-2）。

图9-2　生态型人工岸段建设收益与成本分析分类（据Edgar　Furst等（2000）修改）

1.利用价值

生态型人工岸段生态系统服务的利用价值包括直接利用价值（DUV）、间接利用价值（IUV）和选择价值（OV）。直接利用价值主要指生态型人工岸段生态系统产品所产生的价值，包括直接实物价值和直接服务价值，可以用产品的市场价格估算。间接利用价值主要指无法商品化的生态型人工岸段生态系统服务的价值，如气候调节、水质净化服务的价值。选择价值是一种潜在利用价值，它是人们为了将来能利用某种生态型人工岸段生态系统服务的支付意愿。Pearce（1995）认为选择价值就像保险费一样为不确定的将来提供保障。

2.非利用价值

非利用价值包括遗产价值（BV）和存在价值（EV）。非利用价值是独立于人们对生态型人工岸段生态系统服务现期利用的价值，是与子孙后代将来利用有关的生态系统经济价值以及与人类利用无关的生态系统经济价值。存在价值被视为生态系统本身具有的内在价值，是争论最大的价值类型，是对生态环境资本的评价，这种评价与现在或将来的用途都无关，可以仅仅源于知道环境的某些特征永续存在的满足感而不论其他人是否受益（Turner等，2000）。遗产价值是为了子孙后代将来利用生态型人工岸段生态系统服务的支付意愿。

在上述的价值类型中，现有评价技术比较容易区分利用价值和非利用价值，但对于选择价值、遗产价值和存在价值，由于它们之间存在一定的价值重叠，将它们区分开尚存在一定的困难。

（二）经济学评估方法

生态系统服务是生态系统对人类社会贡献的集中体现，它构成了人类社会可持续发展的重要物质和能量基础。按照现行的国民经济统计方法，人们可以定期的计量每年各产业的产值，这些产值是在人类有意识地改造自然、利用自然的过程中获取的。然而，由于人类对生态系统服务的认识不足，加上这些服务对人类社会作用方式的特殊性，使得生态系统服务的价值计量比较困难。近年来，国内外学者对生态系统服务价值的评估方法进行了大量的研究。这些研究为科学地评估生态系统服务的价值、生态系统对人类福利的贡献奠定了基础。

根据徐中民等学者对于生态系统服务价值评估方法的分类体系，本文将生态型人工岸段生态系统服务的价值评估方法主要分为三类：常规市场评估方法、替代市场评估方法和假想市场评估方法（徐中民等，2003）。

1.常规市场评估方法

常规市场评估技术把生态系统服务或环境质量看作是一个生产要素，生产要素的变化将导致生产率和生产成本的变化，进而影响价格和产出水平的变化，而价格和产出水平的变化是可以观测的。因此，常规市场评估方法是以直接市场价值计算生态系统服务价值及其变化。该方法具体包括以下几种：

（1）市场价格法：该方法适用于有实际市场价格的生态系统服务的价值评估，例如生态型人工岸段生态系统食品生产服务的评估。由于市场价格法是基于可观察的市场行为和数据，评估出来的价值具有客观性、可接受性等优点。但市场价格法也有其局限性，表现在以下方面：适用范围窄，只有少数生态系统服务具有市场交易；由于市场失灵的存在，市场有时并不能反映生态系统服务的全部价值，从而导致评估结果的不准确性。

（2）替代成本法：替代成本法通过提供替代服务的成本来评估某种生态型人工岸段生态系统服务的价值，例如生态型人工岸段生态系统水质净化服务价值可采用污水处理厂的污水处理成本来估算。该方法的有效性主要取决于以下条件：替代品提供的服务与原物品相同；替代品的成本应该是最低的；有足够的证据证明这种成本最低的替代品是人类所需的。该方法的缺点是生态系统的许多服务是无法用技术手段代替和难以准确计量的。

（3）机会成本法：所谓机会成本，是指做出某一决策而不做出另一种决策时所放弃的利益。任何一种资源的使用，都存在许多相互排斥的待选方案，为了做出最有效的选择，必须找出生态经济效益或社会净效益最优方案。资源是有限的，选择了这种使用机会就会失去另一种使用机会，也就失去了后一种获得效益的机会，人们把失去使用机会的方案中能获得的最大收益称为该资源选择方案的机会成本。目前该方法还未在我国海洋生态系统服务价值评估中得到应用。机会成本法可用下式表示：

Ck=max{E1，E2，E3，…，Ei}

式中，Ck为k方案的机会成本；

E1，E2，E3，…，Ei为k方案以外的其他方案的效益。

（4）影子工程法：当生态型人工岸段生态系统的某种服务价值难以直接估算时，我们采用能够提供类似服务的替代工程或影子工程的价值来估算该种服务价值。例如生态型人工岸段生态系统干扰调节服务的价值可采用影子工程法，即如果通过修建堤坝减轻风暴潮、台风对海岸的破坏，以修建堤坝的费用作为干扰调节服务的价值。影子工程法的数学表达式为：

V=G=∑Xi（i=1，2，…n）

式中，V为生态型人工岸段建设收益与成本分析；

G为替代工程的造价；

Xi为替代工程中i项目的建设费用。

影子工程法的优点是：通过这种技术将本身难以用货币表示的生态系统服务价值用其“影子工程”来计量，将不可知转化为可知。但该方法也有一定的局限性：替代工程的非唯一性。由于替代工程措施的非唯一性，所以工程造价就有很大的差异，因此必须选择适宜便于计价的影子工程。两种功能效用的异质性。因此，运用影子工程法不能完全替代生态型人工岸段生态系统给人类提供的服务。

（5）人力资本法：人力资本法亦称工资损失法，该方法通过市场价格和工资多少来确定个人对社会的潜在贡献，并以此来估算生态环境变化对人体健康影响的损益。

美国经济学家莱克（R.G.Ridker）最早将人力资本法付诸应用，他对过早死亡和医疗费用开支的计算公式如下：

式中，Vx为年龄为x的人的未来总收入的现值；

为该人活到年龄n的概率；

为该人在n年龄内具有劳动能力的概率；

为该人在n年龄内具有劳动能力期内被雇佣的概率；

Yn为该人在n年龄时收入；

r为贴现率。

人力资本法的出现为生命价值的计算找到了一条出路，但该方法在其发展过程中也受到来自各方面的批评，主要包括：

① 伦理道德问题。人力资本法对于那些退休、生病或丧失劳动能力的人，因没有工资收入，没有创造价值，他们的生命价值就变为零，这一点是难以令人接受的；

② 理论上的缺陷问题。人力资本法反映人们对疾病引起的痛苦等所具有的支付意愿。但所得结果不是从支付意愿演变而来的，它与支付意愿并没有必要的关系，因此其理论基础的可靠程度受到一定的怀疑。

（6）防护和恢复费用法：所谓防护费用，是指人们为了消除或减少生态环境恶化的影响而愿意承担的费用。由于增加了这些措施的费用，就可以减少甚至杜绝生态环境恶化及其带来的消极影响，产生相应的生态效益。避免的损失就相当于获得的效益。因此，可以采用这种防护费用来评估生态型人工岸段生态系统服务的价值。尽管防护费用法还存在一些缺点，但是该方法对生态环境问题的决策还是非常有用的，因为有些保护和改善生态环境的措施的效益，或生态系统服务价值的评估是非常困难的；而运用这种方法就可以将不可知的问题转化为可知的问题。

生态系统在受到污染或破坏后会给人们的生产、生活和健康造成损害。为了消除这种损害，最直接的办法就是采取措施将破坏了的生态系统恢复到原来的状况，恢复措施所需的费用即为该生态系统的价值，这种方法称为恢复费用法。防护与恢复费用法可用于评估生态型人工岸段生态系统干扰调节服务。

2.替代市场评估方法

生态型人工岸段生态系统为人类所提供的很多服务并不进入市场，不具有市场价格和市场价值，但是这些服务的某些替代品具有市场和价格，因此可以通过估算替代品的花费来代替这些生态型人工岸段生态系统服务的价值。这种方法以“影子价格”和消费者剩余来估算生态系统服务价值。替代市场评估方法包括两种：旅行费用法和资产价值法。

（1）旅行费用法：旅行费用法是最早用来评估环境质量价值的非市场评估方法，旅行费用法用旅行费用（如交通费、门票、旅游景点的花费、时间的机会成本等）作为替代物来评价旅游景点或其他娱乐物品的价值。该方法可用于评估生态型人工岸段生态系统旅游娱乐服务价值。旅行费用法自上世纪60年代提出以来，其方法日趋完善，并已发展出三种模型，即分区模型、个体模型和随机效用模型（张帆，1998；马中，1999）。

分区模型实际应用时，可分为以下步骤：

① 划区。以生态系统所在地为中心，将其周围地区划分为距离不等的同心圆区。

② 进行游客调查。以此确定消费者的出发地、旅行费用、旅行率和其他各种社会经济特征。

③ 回归分析。以旅游率为因变量，以旅行费用和其他各种社会经济因素为自变量进行回归，确定方程，得到“全经验”的需求曲线。

④ 积分求值。依据上述所得“全经验”需求曲线，采用积分法、梯形面积加和法等适当公式计算生态系统服务价值。

个体模型和随机效用模型是针对分区模型存在的问题而设计的，个体模型较适用于以当地居民为主要游客的生态系统服务价值的评估，分区模型适宜于以广大范围人口为主要游客的生态系统服务价值的评估，而随机效用模型常用于评估旅游地生态系统变化而引起的价值变化和新增景观的价值。

旅行费用法最大的优点是理论通俗易懂，所有数据可通过调查、年鉴和有关统计资料获得。但它也有其局限性，表现在以下方面：① 将效益等同于消费者剩余，导致其结果难以与通过其他方法得到的货币度量结果相比较。② 效益是现有收入的分配函数。在该理论中，效益是通过那些能够支付得起旅游费用的人的效益来体现的，没有考虑收入低暂时不能去旅游的人的效益。对于收入分配悬殊的地方，不能忽略这一点的，否则所得结果将与实际情况偏差较大。

（2）资产价值法：资产价值法是利用海洋生态系统变化对某些产品或生产要素价格的影响，评估海洋生态系统服务的价值。任何资产的价值不仅与本身特性有关，而且也与周围环境有关，例如沙滩附近的房子价格通常超过内陆地区同样类型的房子，沙滩的价值就内含在房子价格中（Hoevenagel，1994）。

资产价值法存在以下局限性：该方法要求有足够大的单一均衡的资产市场，如果市场不够大，就难以建立相应的方程；如果市场不处于均衡状态，生态价值就不完全反映人们福利的变化。另外，资产价值法需要大量的数据，包括资产特性数据、生态环境数据、以及消费者个人的社会经济数据，此类数据采集是否齐全和准确，将直接影响结果的可靠性。这些局限性使得资产价值法的应用受到了限制。

3.假想市场评估方法

生态型人工岸段生态系统所提供的很多服务是公共物品，对于这些公共物品，可人为地构造假想市场来估算其价值。其代表性的方法是条件价值法（或称意愿调查法）和选择试验法。

（1）条件价值法：条件价值法是在假想市场情况下，通过直接调查和询问人们对于某种生态型人工岸段生态系统服务的支付意愿（WTP），或者对某种生态型人工岸段生态系统服务损失的接受赔偿意愿，来评估生态型人工岸段生态系统服务的价值。与市场价值法和替代市场法不同，条件价值法不是基于可观察到的和预设的市场行为，而是基于调查对象的回答。条件价值法的基本理论依据是效用价值理论和消费者剩余理论，它依据个人需求曲线理论和消费者剩余，补偿变差及等量变差两种希克斯计量方法，运用消费者的支付意愿或者接受赔偿的愿望来度量生态系统服务价值。根据获取数据的途径不同，条件价值法可细分为投标博弈法、比较博弈法、无费用选择法、优先评价法和德尔菲法（李金昌等，1999）。

条件价值法主要用于缺乏实际市场和替代市场的商品价值评估，是目前较好的公共物品价值评估方法。但是，条件价值法也有其局限性，主要表现在以下方面：(www.xing528.com)

① 假想性。它确定个人对环境服务的支付意愿是以假想数值为基础，而不是依据数理方法进行估算的；

② 可能存在很多偏差。如策略偏差、手段偏差、信息偏差、假想偏差等。

（2）选择试验法：选择试验法（CE）是一种基于随机效用理论的非市场价值评估的揭示偏好技术，尚处于发展的早期阶段。选择试验法（CE）包括联合分析法（CA）和选择模型法（CM）。

① 联合分析法（CA）：联合分析法是市场化研究中的一种流行技术，近年来经修改引入环境物品或服务的价值评估中。该方法给参与者提供一种“复合物品”（由一系列有价值的特征组成的物品）的简洁描述，每一种描述被当作一种完整的“特征包”而与有关该物品的一种或多种特征的其他描述相区别。然后，参与者基于个人的偏好，在各种描述情景之间进行两两比较，接受或拒绝一种情景。在建立一系列这类反映以后，就有可能区分单个特征的变化对价格变化的影响。在描述情景中能够研究的特征的数量受回答者处理所描述的详细特征的能力的限制。一般地，7～8个特征数量是上限。尽管价格—质量特征之间关系的计算本身是复杂的，但是联合分析法在解决与环境价值评估相关的“效益转移”问题方面具有重要的价值。

② 选择模型法（CM）：选择模型法（CM）是由Louviere提出，并最早应用于市场分析领域以分析消费者的选择，此后该方法被应用于环境物品和服务的估价。选择模型法（CM）主要用于确定“复合物品”的某种特征的质量变化对该物品的价值的影响，因此在理论上就可以通过估价相关的特征的质量水平对完全不同的环境地点进行评价。这需要有关评估地点的质量特征的数据和通过一系列试验得到的对这些特征的需求曲线。这样，就可以把独立的质量特征的效益或价值转移用于评价一个新的地点。选择模型法的主要不足在于需要复杂的调查设计，调查时间较长。

以上介绍的生态型人工岸段建设收益与成本分析经济学评估方法都有其优缺点及其适用的范围。对于每一种生态型人工岸段生态系统服务，可以采用多种方法进行评估（表9-3）。评估方法的选择要依据生态型人工岸段生态系统服务的特点、评估方法的适用范围以及数据的可获得性来确定。对于支持服务，其价值已通过供给服务、调节服务和文化服务体现，为避免重复计算，评估过程中不考虑支持服务的价值。

表9-3　生态型人工岸段建设收益与成本分析评估方法

注：*表示该方法可以评价此项服务，星号（*）越多表示该方法越适用；
A：市场价格法　B：替代成本法　C：机会成本法　D：影子工程法
E：人力资本法　F：防护和恢复费用法　G：旅行费用法
H：资产价值法　I：条件价值法　J：选择试验法

（三）评估模型

1.食品生产

食品生产主要指生态型人工岸段生态系统养殖和捕捞的各种海产品。食品生产的价值采用市场价格法计算，计算公式为：

FV=∑ BiPi

式中，FV表示生态型人工岸段生态系统为人类提供食品的价值，Bi为人类养殖的第i类海产品的数量，分别为贝类、鱼类、虾蟹等的产量；Pi为第i类捕捞海产品的市场价格扣除成本后的单位价值。

2.原料生产

原料生产主要指人工种植、收割的芦苇及盐田生产的原盐。对于原料生产服务的价值，可采用市场价格法评估，计算公式如下：

MV=∑ LiPi

式中，MV为生态型人工岸段生态系统为人类提供的各种原料的价值，Li表示第i类原料的数量，Pi为第i类原料的市场价格扣除成本后的单位价值。

3.氧气生产

氧气生产服务主要是指滨海生态型人工岸段植被和浅海各种藻类植物通过光合作用释放O2的功能。以滨海生态型人工岸段生态系统滨海植被、浮游藻类初级生产力数据及大型藻类产量为基础，根据光合作用方程式即可计算释放氧气量。光合作用方程式为：

6CO2+6H2O→C6H12O6+6O2

氧气生产服务价值并没有在市场上通过交易来体现，本文采用了替代成本法，计算公式如下：

OV=∑ XiC

式中，OV表示氧气生产服务的价值，Xi表示各种滨海生态型人工岸段植物和浅海藻类植物释放氧气的数量，C表示生产单位数量氧气的成本，采用评估年份工业制氧的价格。

4.气候调节

气候调节服务主要是指滨海生态型人工岸段植被和浅海藻类植物通过光合作用吸收CO2保持大气稳定、减缓温室效应的服务。此外，芦苇等生态型人工岸段植物也会排放CH4、N2O等温室气体，因此在计算气候调节服务价值时应予以扣除。

对于固定的CO2，以滨海生态型人工岸段植被、浮游藻类初级生产力数据及海带产量为基础，根据光合作用方程式计算。固C的生态效益采用瑞典的碳税率进行评价，其数值为150美元/吨（C）（欧阳志云等，2004）。本课题认为采用瑞典碳税率较为适中，挪威政府的碳税为227美元/吨（C），美国的碳税为15美元/吨（C），根据《京都议定书》，减排CO2的费用为150～160美元/吨（C）（陈泮勤等，2004），而我国的造林成本费用是以1990年不变价格计算的，计算结果偏低。因此本研究采用瑞典碳税率，而没有采用其他税率。计算公式为：

CV=∑ LiP-MiQi

式中，CV表示气候调节服务的价值，Li表示各种生态型人工岸段植物和藻类植物固定的CO2量，P表示瑞典碳税率。Mi表示各种生态型人工岸段植物排放的温室气体，在本课题中主要研究CH4和N2O，Qi表示释放单位数量温室气体造成的损失，该值参考Pearce等人在OECD中提出的CH4和N2O的散放值（CH4为0.11美元/千克，N2O为2.94 美元/千克亦即25.284元/千克）。

5.水质净化

生态型人工岸段通过各种物理、化学、生物过程吸附沉降悬浮物、吸收转移营养物质和有毒物质，使流经生态型人工岸段的水质得到净化的功能。假设进入生态型人工岸段的污染物没有使水体整体功能退化，即可认为生态型人工岸段起到了净化污染的功能。水污染物主要来源于工业污水、生活污水。假设评估年份向生态型人工岸段排放的工业废水量为G，生活污水量为L。评估区域的水质若按功能区标准衡量，达标率为M，沿岸市污水处理费用C，水质净化的价值计算公式如下：

PV=（G+L）×M×C

6.干扰调节

干扰调节主要是指生态型人工岸段对风暴潮、台风等自然灾害的消减作用，起到了保护海岸及工程设施的作用。干扰调节的价值可采用影子工程法评价，即如果通过修建堤坝减轻风暴潮、台风对海岸的破坏，以修建堤坝的费用作为干扰调节服务的价值。

7.旅游娱乐

旅游娱乐是指生态型人工岸段提供给人们游玩、观光等服务，旅游娱乐服务价值可采用旅行费用法进行评价，其价值包括旅游费用、旅游时间价值和其他花费。旅行费用法用消费者剩余代替生态系统的服务价值，导致其结果难以与通过其他方法得到的货币度量结果相比较。因此，为便于与其他服务价值评估结果比较，本课题采用了旅游业的增加值评估生态型人工岸段的旅游娱乐服务价值。

8.文化用途

海岸带及海洋聚集了巨大的人类财富，是文学、诗歌创作、教育和其他文化活动的重要基地。海岸带及海洋的文化价值一个切实的体现是人类愿为居住在河口和海洋边缘地区（而不是在内陆地区）的支付意愿。Costanza等（1997）分别收集了美国的一个富裕地区和贫困地区内陆与滨水地区居民的支付意愿差别，并假设这种差别在发达国家是适用的，而这个数值是世界其他国家的100倍。

加利福尼亚（California）：0.5×106美元/0.046公顷=10.8×106美元/公顷

亚拉巴马州（Alabama）：0.1×106美元/0.186 hm2=0.54×106美元/公顷

世界海岸线总长在“发达国家/地区”为194 435 km，在“发展中国家/地区”为284 795 km。假设文化价值可以扩展到从海岸线至海域0.5 km处，则存在文化价值的相应区域面积，在“发达国家/地区”为9.7×106 hm2，在“发展中国家/地区”为14.2×106 hm2。

据此可计算除去远洋之外的所有海洋生态系统的文化价值。进一步假设这些价值可以按20年分期支付的话，其单位面积的文化价值为65～1 282美元/（公顷·年）。考虑到研究区的经济发展水平，取其发达地区和发展中地区文化用途服务价值的平均值为673.5美元/（公顷·年）。

假设评估区域的海岸线为X，则评估区域的文化价值可表示为：

LV=X×0.5×5 569×100

9.知识扩展服务

知识扩展服务主要是指生态型人工岸段为人们提供的科学研究、野外实践、科普教育等活动的场所、内容和对象，使人们对大自然的认识和了解更加深刻，其价值并没有在市场上以交易的形式体现。到目前，未见比较成熟的方法。本课题认为，区域生态系统的科研经费投入量可以认为是人类对该区域知识扩展服务的支付意愿，按照条件价值法的思想，它可以作为生态系统知识扩展服务的估计值。

知识扩展服务价值计算公式为：

KV=P×I

其中，KV为知识扩展服务价值；P为研究评估区域的论文数量；I为我国每篇海洋领域论文的平均投入，该值采用海洋科技投入经费总数与同年发表海洋类科技论文总数之比。

（四）识别图

根据人工岸段的覆被特征和人类开发利用方式，以及前人关于人工岸段分类的研究成果，将人工岸段划分为以下景观类型，见表9-4。

表9-4　人工岸段景观类型

分析人工岸段生态系统的自然特征，结合当前的开发利用模式以及滨海地区的发展状况可知，生态型人工岸段建设收益与成本分析主要表现在以下几个方面，见表9-5。

表9-5　生态型人工岸段建设收益与成本分析的识别