全 文 ：第 !" 卷第 # 期
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生 态 学 报
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基金项目：国家交通部西部交通建设科技资助项目（!$$567896$$$6:"）；西北师范大学自然地理学省级重点学科资助项目
收稿日期：!$$"6$8688；修订日期：!$$"6$"68;
作者简介：张明军（8#": <），男，甘肃宁县人，博士，副教授，主要从事生态经济研究2 (6=>?1：=@AB>CD!$$5E 8;72 F0=
/)0.1-",). ,"’2：’B3 4G0@3FH I>J K?C>CF?>11L JM440GH3N OL P?C?JHGL 0K &0==MC?F>H?0CJ，&B?C> （.02 !$$567896$$$6:"）>CN Q3L -MO@3FH 0K RBLJ?F>1
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不确定性影响下的平均支付意愿参数估计
张明军8，!，孙美平8，姚晓军8，石培基8，刘光琇8，!，常学亮7，连富城7
（82 西北师范大学地理与环境科学学院，兰州X "7$$"$；!2 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，兰州X "7$$$$；
72甘肃省交通厅工程处，兰州 "7$$7$）
摘要：条件估值法（&/P）是估算环境物品经济价值最主要的技术方法之一。由于条件估值法中的支付意愿依赖于受访者的看
法，而不是他们真实的市场行为，因此存在着诸如调查者提供的背景信息不充分、问卷格式不同等一系列不确定性因素，这些都
将直接影响到受访者的支付意愿。对支付卡式（R>L=3CH &>GN）调查问卷进行了扩展，增设一道反映受访者对其投标数值的确
定性程度问题，在此基础上建立了支付意愿的不确定性模型，并以评估宝天高速公路（牛背至天水段）沿线生态环境的总经济
价值为例进行了实证分析。研究结果表明：运用不确定性模型计算出的平均支付意愿为 7!2 8! 元，总经济价值为 !95 < 75# 万
元；与不考虑不确定性因素计算出的平均支付意愿（;!2 8" 元）相比，二者相差 8 倍；而总经济价值相差近 !#5 < 7!" 万元。这表
明，&/P中不确定性因素对平均支付意愿影响很大，如不考虑将导致计算结果不精确，甚至存在较大误差。
关键词：条件估值法；不确定性；支付意愿；参数估计
文章编号：8$$$6$#77（!$$"）$#679:!6$9X 中图分类号：Y859，Z8"8X 文献标识码：%
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条件估值法（B).",.+’." C-*3-",). 7’"!)5，简称 BC7）通过询问人们对于环境质量改善的支付意愿或受到
损害后的接受赔偿意愿来评估环境物品或服务的价值。自 6& D-<,4［E］于 E021 年提出以来，BC7在 FG 余年里
得到了长足的进展，现已成为环境资源价值评估的首选方法之一。尽管争议不断，特别是对 BC7研究结果的
准确性、可靠性存在争议，然而 BC7仍然是目前应用最广的非使用价值评估方法［/］。迄今 BC7研究已在 HG
多个国家展开，围绕 BC7研究已发表的论文 /GGG 余篇［1］，应用最广泛的地区是北美，其次是欧洲［F I J］。相对
于发达国家，BC7在我国的应用较为滞后，研究案例也仅 /G 余例，目前尚属于探索阶段。
我国学者对 BC7的研究主要集中在案例研究上。杜亚平［0］、薛达元［EG］等是国内较早从事 BC7 研究的
学者，其中薛达元对长白山自然保护区的价值评估工作是早期较具影响的研究之一。/GGG 年后，杨开忠［EE］、
徐中民［E/，E1］、张志强［EF，EH］等一批学者对 BC7有了更深入的应用，其中徐中民等对我国西北黑河流域额济纳
旗生态系统恢复的价值评估，是近期较有影响的条件估值研究案例。近年来，张明军［E2，EK］、刘亚萍［EJ，E0］、赵
军［/G，/E］、张茵［//］等学者对 BC7的研究及应用也进行了一些有益的尝试。虽然我国学者对 BC7 的应用做出
了较大贡献，但大多学者的研究尚停留在实施 BC7过程并报告结果的初级阶段，对 BC7能否产生可靠的计
量结果并没有给予很好的关注。关于受访者的不确定性因素，我国学者在 BC7的案例研究中还没有加以考
虑，本文以评估宝天高速公路沿线生态环境的总经济价值为例，结合受访者的不确定性因素，试图探讨 BC7
中的不确定性对支付意愿的影响。
)* 条件估值中的不确定性因素分析
条件估值中的不确定性因素贯穿于 BC7 研究的各个环节（问卷设计、问卷调查和数据处理分析），源于
多个方面（如假想市场偏差、信息偏差、支付方式偏差、调查方式偏差等）。条件估值法的应用前提是创建假
想市场情景，因此受访者的支付意愿是依赖于他们的看法，而不是真实的市场行为，这是 BC7 研究的根本弱
点，也是导致 BC7存在不确定性的最重要因素。
在 BC7研究的步骤中，问卷设计和调查实施过程的缺陷是导致 BC7 中存在不确定性的主要原因。在
BC7问卷设计阶段，向受访者提供信息的充分与否会严重影响受访者对给定支付意愿的确定性程度，信息不
足通常会使不了解情况的受访者难以给出恰当的支付意愿［EF］；问卷中设置问题的提问方式及备选答案的难
易程度，因受访者的社会经济信息不同，对回答问题的确定性也有影响。在调查实施过程中，有很多细节都比
较讲究，如果注意不到也会严重影响受访者的支付意愿，如在正式调查之前要进行预调查，对在预调查中发现
的问题可以作及时地调整，同时也有利于调查员熟悉整个调查工作流程并引起调查员对应注意问题的关注；
调查方式中，采用面对面采访的方式是最精确的调查方式，能够激励受访者说真话，表达他们真实支付意愿；
在调查过程中调查员对受访者不能理解或态度模糊的问题应给予解释，但不能引导或暗示；个案调查完成后，
应对受访者对关键问题的理解程度、配合态度作概要记录，以有利于判读问卷是否有效［/E］。以上这些环节，
如不谨慎实施都将导致 BC7研究中不确定性因素的增多，甚至可能导致 BC7调查的失败。
BC7研究环节中的诸多不确定性因素如果逐一加以分析是难以操作的，但由于 BC7研究的核心是询问
人们为享受某种服务愿意支付多少钱，因此以上不确定性因素的综合影响最终将反映在受访者对其支付意愿
的确定性程度回答上。
+* 宝天高速公路概况及 ,-.问卷设计
+& )* 宝天高速公路概况
宝（鸡）天（水）高速公路牛背至天水段是连云港至霍尔果斯国道主干线在甘肃境内的重要路段，是我国
1HJ1L 0 期 L L L 张明军L 等：不确定性影响下的平均支付意愿参数估计 L
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规划的公路主骨架网“五纵七横”中的“一横”，是中国将在西部地区新开工的“十大工程”之一，是甘肃省干
线公路网“两纵两横”公路主骨架的组成部分。项目起点位于陕甘两省交界的牛背村附近，经东岔镇、利桥
乡、党川乡、麦积镇和甘泉镇等 / 个乡镇的 01 个村庄，线路全长 2/& 31045。该项目的实施，对于尽快实现国
家东西大通道的畅通，推动东西部经济、文化交流有着重要意义，同时为实现以国家级历史文化名城为依托，
将天水市建成陇东南的商贸、旅游和加工业为主的中心城市发展目标提供基础保障。
宝天高速公路（牛背至天水段）沿线经过小陇山林区，小陇山林区树木茂盛，环境优美，动植物资源丰富，
保存了许多珍贵、稀有和濒临灭绝的动植物种类，目前林区有高等植物 66/ 科、377 属、67/8 种，其中国家!级
保护植物有银杏、水杉、红豆杉、南方红豆杉、独叶草 / 种；国家"级保护植物有秦岭冷杉、大果青"、巴山榧
树、连香树、油樟、厚朴、水青树、水曲柳、野大豆、红花绿绒蒿 91 种。林区有野生动物 39 科、680 属、837 种，其
中国家!级保护动物有羚牛、林麝、云豹、豹、金雕等，国家"级保护动物有猞猁、金猫、鬣羚、豺、黑熊、石貂、水
獭、大鲵、苍鹰、雀鹰、血稚、红腹锦鸡、红隼等。林区目前管辖 69 个国有林场，9 处国家级森林公园，7 处省级
森林公园，8 处省级自然保护区，是甘肃省生物群落多样性保护较好的地区，也是国家重点天然林资源保护工
程区。因此，在修路过程中保护沿线的生态环境就显得非常必要。目前，在各方努力下，力争将该路修成一条
保护生态环境的样板路。在这一背景下，采用条件估值方法（:;<）精确地估算宝天高速公路（牛背至天水
段）沿线生态环境的总经济价值就显得极为重要，这也将对在修路过程中制定环境保护措施提供重要的科学
依据。
!& !" 调查问卷设计
在充分了解宝天高速公路（牛背至天水段）沿线生态环境现状的基础上，笔者确定了调查的主要内容和
方式，经调整后的问卷由 8 部分组成：#调查路段概况，简要介绍了宝天高速公路（牛背至天水段）及其沿线
生态环境概况。$受访者的社会经济信息变量，包括家庭收入、受教育年限、居住地、职业稳定与否等基本信
息。%核心估值问题，调查居民在修路过程中为使沿线的生态环境尽可能保持原样的最大支付意愿（=>?）。
这里采用投标卡（?-@5’." :-AB）的调查方法，并在其后设置了一道反映受访者对回答问题的确定性程度度量
的问题。
调查中的核心估值问题如下：
当前保护宝天高速公路（牛背至天水段）沿线生态环境正在筹集资金阶段，如果您同意设立该基金，您愿
意在未来的 /-内，每年从您的家庭收入中拿出多少元支持这一计划（请在下面对应的数值上划圈）。
1 91 61 81 01 /1 C1 71 31 21 911 991 961
981 901 9/1 9C1 971 931 921 611 691 661 681 601 6/1
6C1 671 631 621 811 891 861 881 801 8/1 8C1 871 831
821 011 091 061 081 001 0/1 0C1 071 031 021 /11 /61
/01 /C1 /31 C11 C61 C01 CC1 C31 711 761 701 7C1 731
311 361 301 3C1 331 211 261 201 2C1 231 9111
本次调查中，您回答的确定性程度怎样，请在下面 9 D 91 的标度上选择您的确定性程度划圈。
非常不确定( )*******************
9 6 8 0 / C 7 3 2 91
非常确定
#" $%&的调查实施及样本分析
611/ 年 3 月，西北师范大学地理与环境科学学院的 8 位老师及 3 名同学到天水市进行问卷调研，本次调
查采用面对面采访方式，样本发放范围包括东岔镇、利桥乡、党川乡，甘泉镇、麦积镇 / 个乡镇，共随机发放问
卷 861 份，获得有效问卷 6/3 份，占总问卷数的 31& C8E。
对有效的 6/3 份问卷统计表明：/9 份不同意设立基金，07 人是因为家庭的经济收入太低，无力支付。只
0/38 F 生F 态F 学F 报F F F 67 卷F
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有 / 人是抗议性回答，其中 0 人对在修路过程中对保护沿线的生态环境问题不感兴趣，1 人认为这种计划项
目应全部由国家出资，而不应由个人和家庭掏钱，0 人担心在修路过程中保护沿线的生态环境不能取得预期
效果。剩下的 123 份都同意并愿意支付一定数量的金钱，占有效问卷的 42& 156，这 123 份问卷中有 3 人
789 :2，原因也是家庭收入太低，但他们愿意以其他方式代替出资，如出工、种树绿化等，鉴于他们有保护沿
线生态环境的意愿，作者认为这里的 2789有效，在处理过程中，参考 ;-<=,.［15］，>’’［1/］的研究经验，以相对小
789（0 元）代替 2789。表 0 是对这 123 份调查问卷的统计结果。
表 !" 有效调查问卷统计结果
#$%&’!" #(’ )*$*+)*+,) -’).&*) /0 1$&+2 +31’)*+4$*+/3 5.’)*+/33$+-’
变量
?-<,-@*’
变量含义
?-<,-@*’ ’A#*-.-")人数
CDE@’<
百分比（6）
9’<(’."-+’
变量取值
?-<,-@*’ F-*D’
均值
G’-.
收入（元） +1222 55 0H& 22 0222 H41/
I.()E’（JGK） 1220 L M222 41 5N& H2 5M22
M220 L 02222 M5 1M& H2 3M22
02220 L 12222 14 05& M2 0M222
,12220 00 M& 52 1M222
年龄 O+’ 04 L 1/ M1 1M& 02 10 51
1M L 5M N/ /M& /2 52
5H L M2 /3 11& 32 /5
,M0 0/ H& 42 MM
受教育程度
PQD(-",).
小学（含文盲）
9<,E-/N 15& 32 0 N& 54
初中 RD.,)< S(!))* NM /M& N2 1
高中（含中专、职高）T’.,)< S(!))*
,.(*DQ,.+ 8’(!.,(-* S’().Q-/H 11& 12 5
大专及以上
RD.,)< ()**’+’ -.Q -@)F’
03 4& 12 /
性别 U’.Q’< 男 G-*’ 0M1 35& /2 0 2& 35
女 V’E-*’ MM 1H& H2 2
户籍 城镇 W,"B 021 /N& 52 0 2& /N
X)DS’!)*Q <’+,S"’< 农村 ?,**-+’ 02M M2& 32 2
职业稳定与否 稳定 T"-@*’ 01N H1& 52 0 2& H1
9<)Y’SS,).-* S"-@*’ )< .)" 不稳定 Z.S"-@*’ 34 53& 32 2
6" 不确定性模型的建立及平均支付意愿的计算
6& !" 不确定性模型的建立
考虑到投标卡调查方法在模拟市场行为方面不及离散型两分式问卷［1M］，以及 W?G各环节中诸多不确定
性因素难以操作，笔者在调查问卷设计时对投标卡方法进行了扩展，设置了一道反映受访者对参与问题的确
定性程度度量的问题。利用受访者给出的投标值和确定性程度能更清楚地阐明参与者支付意愿的变化范围
和可能性程度。
经济学家认为，价值评估的核心是对偏好的了解［1H］。>, 和 G-""SS).［13］针对离散型两分式问卷，首次对受
访者偏好不确定性给予了考虑，提出了改进的随机效用模型（JZG）；T!’,=!和 [))"’.［14］提出了加权似然函数
模型（7>VG），他们把受访者回答问题的确定性程度理解为权重（!"），而前者理解为概率（#"）。本文赞同 >,
和 G-""SS).的观点，对受访者选定投标值的确定性程度（0 L 02）理解为概率（2& 0 L 0）。这样依概率和投标值
计算出的期望能反映受访者在假定多次投标情形下表现出的稳定偏好，更能接近受访者真实支付意愿。在实
际应用中，常采用对数线性函数 *.（$）: !’" \ # 来解释支付意愿与其社会经济信息变量之间的关系，式中 !
是受访者的社会经济信息变量，!’是其转置矩阵；"代表参数向量；#服从（2，$1）正态分布的随机误差。针对
MM45] N 期 ] ] ] 张明军] 等：不确定性影响下的平均支付意愿参数估计 ]
!""#：$ $ %%%& ’()*)+,(-& (.
投标卡上的投标值，只有在 !,"#$（投标值）时受访者才能选择这一数值，因此各投标值与其频率之间函数关
系为：
%& / %&（!#,"#$#）/ %&（’(#! 0 ",*.（"#$#））/ %&（",*.（"#$#）1 ’(#!） （2）
%& / 2 1#
*.（"#$#）1 $(#!( )% （3）
式中，#是标准正态累积分布函数。针对受访者选择投标值的确定性程度 %#，对公式（3）进行修正后很容易
得到如下对数似然函数：
*)+ ) * #
+
, * 2
*)+# -
*.（%#·"#$#）- ’(#!( )% （4）
)对 !和 %进行优化，运用最大似然估计法能使 )值最大的 !和 %值即为所求的参数。由式（3）知受访
者投标值服从对数正态分布，根据对数正态分布的数学期望（. / /$(! 0
%3
3）可以计算出样本平均值。
!& "# 平均支付意愿的计算
!& "& $# 投标值与支付意愿之间的比较
对调查的 356 份有效问卷进行了整理，计算出各投标值及其样本数的频率（表 3）。从表 3 中可以看出，
789值基本上呈单调递减分布，这与国外的研究基本上接近［3:］，反映了受访者集中趋向于较低投标数额的
心理。另外，对受访者多次投标的平均支付意愿和其选择的投标值进行了比较分析（图 2），从图 2 的总体走
向及阶梯式变化的长度上来看，类似于经济学中的需求曲线，物品的价格越低，其愿意支付的消费者人数
越多。
表 "# 各投标值及其样本数的分布频率
%&’() "# *+,-.+’/-+01 2.)3/)145 02 ’+6 &70/1-
投标值 ;,< 5 25 35 45 =5 >5 ?5 255 355
频率 @A’BC’.(D 5& 54= 5& 4=? 5& 26= 5& 23E 5& 5?6 5& 5E4 5& 5>4 5& 563 5& 5=4
!& "& "# 不确定性影响下的平均支付意愿的计算
公式（4）中的参数 !和 %计算结果见表 4。从表 4 可以看出：7-*<检验的显著性水平都较高，其中收入、
职业稳定与否均小于 5& 552，受教育程度小于 5& 5>，这表明 *.（789）与各自变量之间存在着显著的线性相关
关系。由求得的 !和 %值可计算出平均支付意愿为 43& 23 元。
表 8# 参数估计结果
%&’() 8# %9) .),/(-, 02 :&.&7)-.+4 ),-+7&-),
项目 F"’G
系数
H)’II,(,’."
标准差
J"-.<-A< <’K,-",).
7-*<检验
7-*< "’L"
显著性水平
J,+&
常数项 H).L"-." 2& E2> 5& 3=2 =E& >34 5& 555
收入 F.()G’ 5& 552 5& 555 3?& 5>> 5& 555
受教育程度 M: 5& 53> E& =64 5& 52E
职业稳定与否 9A)I’LL,).-* L"-N*’ )A .)" 5& E25 5& 2=3 26& 25E 5& 555
对数似然度 O)+ *,P’*,!))< 1 454& 3?E
正态分布参数 !Q)AG-* R,L"A,NC",). ! 5& :=2
!& 8# 考虑不确定性因素前后平均支付意愿比较分析
在不考虑 HST不确定性因素的前提下，曾对宝天高速公路沿线生态环境的总经济价值进行了评估，计算
出的平均支付意愿为 E3& 26 元［26］，与本文考虑 HST 不确定因素后的计算结果 43& 23 元相比，前者近为后者
的 3 倍，这与 O,和 T-""LL).［36］对瑞典北部森林环境价值评估的结果相似。
通过以上分析可知，不确定性因素对平均支付意愿的计算结果影响很大，尤其是把样本扩展到整体时推
E>?4 U 生U 态U 学U 报U U U 36 卷U
!""#：$ $ %%%& ’()*)+,(-& (.
图 /0 支付意愿变化范围
0 1,+& /0 2!’ 3-.+’4 )5 6,**,.+.’4472)78-9 （628）
图 / 中每条直线的长度代表受访者支付意愿的变化范围，直线的上端点代表受访者选择的投标值，下端点是修正的投标值，可理解为受访
者多次投标的平均支付意愿（!"# : $），其直线长度也表示为受访者对给定支付意愿的可能性程度。直线越短表示参与者在实际支付中可
能性程度越大，当受访者的确定性程度 ; /< 时，直线缩小到一点，如图中不连续的直线间的线段，表示受访者对给定的支付意愿非常确定0
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导出的总经济价值偏差更大。笔者参照 E))C,4［F］对恢复美国 8*-""’3 G,=’3 H 种生态系统服务的总经济价值的
研究经验，计算了对不同意设立基金（I）和具有 < 支付意愿（J）两种情形下宝天高速公路（牛背至天水段未
来 H- KKI H :MK& /K : N<& KMO :KKJ H : MK& /K : QN& PHO :KK情形 I是最保守的估计，情形 J是最乐观估计，在把平均支付意愿应用到沿线整体时，只排除了抗议性
支付的比例（P $ KHN ; /& HHO），考虑到选择 < 支付意愿的部分受访者真实支付意愿并不一定为 <，所以认为宝
天高速公路在未来 H-时间里沿线生态环境的总经济价值为 KNP R MPQ 万元。与不考虑不确定性因素的总经
济价值 HFN R LFH 万元相比，二者相差近 KQP R MKF 万元。这表明，在利用 STB方法计算受访者平均支付意愿
时，须考虑不确定性因素。
!" 结果与讨论
本文对改进的支付卡式调查问卷建立了不确定性模型，采用参数估计法评估了宝天高速公路（牛背至天
水段）沿线居民的平均支付意愿（MK& /K 元）及其总经济价值（KNP R MPQ 万元）。这与笔者在没有考虑不确定
性因素影响下计算出的平均支付意愿（LK& /F 元）相比，二者相差近 / 倍；而总经济价值相差近 KQP R MKF 万
元。这表明，STB中不确定性因素对平均支付意愿的影响很大，如不考虑，将会导致计算结果不精确，甚至存
在较大误差。
影响 STB研究结果的因素很多，从开始的问卷设计到调查实施过程还是到最后的数据处理分析都不是
一件容易的事情，完成这些环节上的工作需要调查者做到精心设计、严谨实施和审慎分析，同时也需要采用多
种方法进行对比研究来检验 STB 结果的准确性。在封闭式问卷与开放式问卷的对比实验中，国外学者
D(!?*U’［M<］发现前者与后者的估值之比在 / R FK& /Q 之间，我国学者徐中民［M/］得出的结论是前者获得的 628
FHNM0 Q 期 0 0 0 张明军0 等：不确定性影响下的平均支付意愿参数估计 0
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要高于后者 / 0 1 倍。目前，离散型两分式 234研究在发达国家已很成熟，但在我国还很少应用。因此在加
强对 234不确定性研究的同时，还应加快对离散型两分式 234的引入和应用以及不同形式 234 计算结果
的比较，并与其它环境物品价值评估方法，如旅行费用法（524）进行对比分析，以深入探讨 234 在我国应用
的可靠性和可行性。
最后需要指出的是，本文对 234不确定性问题的研究还处于起步阶段，因而所提供的解决方案可能是不
彻底的，但仍期本文能为 234不确定性问题研究提供一定的借鉴和参考。
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