摘要：利用2015年中國40個城市大規模問卷調查數據，采用貝葉斯多層級有序分類響應模型探討了PM2.5污染對居民主觀幸福感的影響，進而核算居民為減輕PM2.5污染的支付意愿。研究發現：PM2.5污染對主觀幸福感具有顯著的負向影響，PM2.5污染每增加1個單位，主觀幸福感將下降0.040個百分點;家庭月收入對主觀幸福感具有顯著的正向影響，家庭月收入每增加1個單位，主觀幸福感將提升0.026個百分點。支付意愿不僅受到家庭收入水平的影響，還受到居民所處城市空氣質量的影響;在承受PM2.5污染的最初階段，居民為改善空氣質量的支付意愿最高。居民為改善空氣質量愿意支付的金額平均為226元，占家庭月總收入的2.274%。

　　關鍵詞：PM2.5污染;幸福感;支付意愿;多層級有序分類響應模型

　　空氣污染成為環境質量惡化的重要原因，研究表明空氣污染已經成為導致人類死亡的第五大原因[1]。作為居民可見且能直觀感受到的一種污染物，空氣污染已經嚴重影響到中國居民的生活質量，制約了居民幸福感的提升[2~4]。在以人為本的當代城市規劃與建設理念下，居民幸福感是評估空氣質量的最終標準，因而研究其與空氣污染的關系具有重要的實踐含義。

　　與此同時，中國政府為改善環境質量每年均要投入大量資金用于空氣污染的治理，所以準確評估空氣質量改善所帶來的經濟價值，對于全面評價環境污染治理的投資收益顯得至關重要。幸福感是居民對其生活質量的整體認知與評價，也是衡量福祉水平的常用指標[5]。居民主觀幸福感受到諸多因素影響，如個體的年齡、性別、收入、健康、就業、教育、社會交往及婚姻狀況等是幸福感產生差異的主要原因[6,7]。隨著福祉地理學的出現，評估不同地域環境下的居民生活水平，并探討各項公共政策對改善人民生活水平所起的作用成為關注焦點[8]。

　　20世紀70年代，人居環境科學把城市發展的核心問題放在提高生活質量上，城市規劃面臨的主要任務就是解決城市社會矛盾反映到居住與環境之間的不和諧問題，通過改善城市環境來提高居民生活質量，使得生活在城市的居民更幸福。在此背景下，環境質量對幸福感的影響受到學者的廣泛關注。環境質量直接作用于個體的身體健康進而對幸福感產生間接影響，例如空氣污染增加了被暴露者患肺癌、高血壓等疾病的風險。此外，環境品質也可以通過心理健康作用于幸福感，長期暴露于環境污染可能加重精神問題，進而拉低個體的幸福感。

　　圍繞相關話題，國內外學者開展了多方面的研究[7,9~15]。相較于其他環境維度，空氣污染對幸福感的影響受到更多關注。國外學者的研究普遍證明了空氣污染不利于居民幸福感的提升[16,17]。在國內，隨著空氣質量的惡化，相關話題正在成為研究的熱點。學者們在不同空間尺度上分析空氣污染與居民幸福感的聯系[18]。例如，在全國尺度上，利用中國主觀幸福感數據，考察了7種空氣污染物的影響，發現PM2.5和PM10對幸福感的顯著影響[19]。

　　在區域尺度上，通過對環渤海地區問卷調查分析，發現環境污染對居民幸福感有顯著的負面影響[20]。在城際尺度上，有研究證明了大氣污染、二氧化硫和懸浮顆粒物濃度對個人幸福感指數有消極作用[21]，居民幸福感因城市規模而異，霧霾污染是其形成的重要原因[22]。近年來，以單個城市或地區為案例的研究逐漸增多，相關研究表明，暴露于被污染的空氣中會增大居民健康風險，進而對其生活滿意度產生了負面影響，且影響存在群體不平等[4,18]。

　　以上研究或側重于探討城市內部空氣污染與主觀生活評價的關系[23,24]，或重點分析特殊地區(如礦區)空氣污染感知風險及其對當地居民幸福感的影響[25]。然而，受到大規模個體感知數據采集難度的限制，已有研究中缺乏區域或城市間的對比研究。中國地域廣闊，各地區因城市化階段、社會經濟發展水平不同而導致空氣污染的來源與濃度差異較大，加之影響空氣污染物擴散的先天自然條件差異也較大，從理論上推斷，空氣污染與當地居民幸福感之間的關系在不同地區間理應有所不同。

　　因此，在中國城市之間開展對比研究，對于挖掘空氣污染與幸福感關系的研究很有必要。鑒于空氣污染對人類健康與社會發展構成的巨大威脅，全球政府積極采取措施以減輕空氣污染，故如何評估空氣污染治理的投資效益具有重要的政策意義。空氣質量屬于公共產品，評估其價值是一個巨大的挑戰。為應對這種情況，已有研究一般采用各種非市場估值技術估計居民邊際支付意愿的收入彈性(WillingnesstoPay,WTP)或者環境福利需求[26,27]①。

　　目前針對中國的研究常用的方法有享樂價格模型[28,29]和條件估價法[30,31]，研究案例城市以北京[32~34]和上海[35,36]等超大城市為主，計算得出居民為減輕空氣污染愿意支付的金額從幾十元到上千元不等[37~40]。然而，享樂價格模型易受到Tiebout排序和忽略變量偏差的影響，而條件估價法則易受到受訪者所持偏見的影響。相較于這兩種方法，基于主觀幸福感的估價方法可以在一定程度上捕獲環境商品和服務的純粹存在價值，并且可以估算支付意愿如何隨著時間、個體屬性特征和當前污染水平而變化，是對現有方法的一種有效的補充。

　　然而，目前鮮見幸福測度法應用于中國環境污染的相關研究中，尤其是缺乏應用于城市比較的研究。 基于此，本文試圖在已有文獻的基礎上，基于居民主觀幸福感測度中國城市典型霧霾污染—PM2.5的支付意愿，以期補充城際比較的空氣污染與個體感知關系的研究。文章將建立集合PM2.5污染、氣象條件、社會經濟以及具有空間信息的居民幸福感問卷調研為一體的數據庫，分析居民主觀幸福感的空間差異，利用多層級有序分類響應模型解析PM2.5污染對幸福感的影響機理。

　　在此基礎上，進一步利用基于主觀幸福感的居民支付意愿評估模型測度空氣質量的經濟價值，最后提出研究啟示與政策建議。通過本文的研究，試圖回答以下問題：居民幸福感的空間差異是否與PM2.5污染的空間差異相關?居民是否愿意為了更好的空氣質量支付一定的收入?支付金額在不同城市之間是否有所差異?

　　1研究方法

　　1.1 多層級有序分類響應模型

　　考慮到本文數據結構的嵌套性(即居民嵌套于城市中)和幸福感數據的有序性，本文采用貝葉斯多層級有序分類響應模型探討PM2.5污染對主觀幸福感的影響。

　　1.2 基于主觀幸福感的居民支付意愿評估模型

　　基于經驗效用的概念，引入幸福度測度法來計算人們對環境產品的邊際支付意愿。幸福測度法為評估公共產品(如環境質量)提供了一個簡單明了的方法。通過估算環境質量的邊際效應和收入的邊際效應，可以得到收入和環境產品之間的權衡比例。

　　2數據來源與變量設定

　　考慮到本文研究的出發點是PM2.5污染對幸福感影響以及居民支付意愿的城際異質性，因此選取地域跨度大、區域發展差異明顯的案例城市非常重要。本文首先選擇了全國直轄市、省會/首府城市、計劃單列市，同時納入部分環境質量較好的典型城市，共計40個案例城市。2013年1月全國大范圍嚴重霧霾事件引起民眾對空氣污染問題的高度關注，空氣污染對居民健康、主觀福祉的影響逐漸在學術界引起重視。

　　“十三五”以來，空氣污染治理成效顯著，民眾與學術界對空氣污染的關注逐漸下降，因此，論文選擇居民、學術界對空氣污染關注度較高的2015年作為研究年份。樣本數據主要來源于2015年7月份課題組對全國40個城市居民的問卷調查數據，樣本以常住居民為主，不包括短期停留或旅游、出差的群體。

　　調查方式主要采用抽樣調查，其中，具體又采用分層抽樣、等距隨機抽樣、交叉控制配額(年齡、性別)抽樣等多種抽樣方法相結合的調查方法，其目的是確保調查樣本的代表性。共發放問卷12000份，回收問卷10500份，回收率87.50%。回收問卷剔除信息缺失的無效樣本，得到有效樣本9325份，有效率77.70%。通過對被調查主體的性別、年齡、城市分布等特征進行分析，結果表明樣本符合控制要求，合格問卷的數量和分布結構滿足抽樣設計和研究要求。

　　本文主要探討PM2.5污染對主觀幸福感的影響，因而本文以個體對自身生活幸福感的整體評價作為被解釋變量。問卷中對居民幸福感的問題設置為“綜合所有因素，您覺得現在的生活幸福嗎”，選項設置采用李克特量表法，“非常幸福5，比較幸福4，一般3，不幸福2，非常不幸福1”，能夠使回答者很方便地表明自己的態度。

　　城市層級的解釋變量中，首先是PM2.5污染，數據來源為北京城市實驗室發布的PM2.5暴露天數，利用城市地面空氣質量監測點日均PM2.5濃度數據，借助克里金算法，進一步利用地面監測數據和中分辨率成像光譜儀(MODIS)測量得到的大氣氣溶膠厚度(AOD)數據之間的時空關聯，得到PM2.5的24h平均濃度超過75μ/m3時的污染天數，即PM2.5暴露天數。

　　此外，本文還控制了影響霧霾污染程度的城市自然條件，包括年平均風速、年平均溫度、年平均降水，以及與霧霾污染密切相關的社會經濟發展指標，包括人均GDP以及城市產業結構。參考以往研究，個體層級變量控制了與主觀幸福感密切相關的人口統計學特征，包括性別、年齡、教育水平、健康狀態、婚姻狀態，反映家庭特征的住房類型、是否擁有房屋，以及反映收入狀態的家庭月總收入。家庭月總收入采用每組收入類別的中點收入作為連續變量參與模型計算，無上限區間則使用基于帕累托曲線的公式中倒數第二組和最后一組(開放式)類別的頻率，從倒數第二組合最后一組(開放式)類別的中點進行推斷[41]。

　　3實證分析

　　3.1 城市居民幸福感及PM2.5污染的空間差異

　　將“非常幸福，比較幸福，一般，不幸福，非常不幸福”賦值為“100，80，60，40和20”，對幸福感進行量化以方便城市比較。40個城市居民幸福感平均得分為70.00，82.50%的城市居民幸福感得分集中在67~74分之間，可見居民對自身幸福感的評價并不高。其中，高于平均得分的城市有26個，以城市規模相對較小的南方沿海城市和部分西部城市為主，低于平均得分的城市有14個，以一線城市和準一線城市為主。

　　40個城市平均PM2.5霧霾暴露天數為98d，整體上呈現出北高南低的空間分布特征。霧霾暴露天數高于98d的城市有17個，超過100d的城市有16個。其中，石家莊污染天數最多(252d)，其次為濟南(213d)。總體來看，霧霾暴露程度較輕的城市其居民幸福感較高，但也有如長沙、濟南、天津、合肥等特殊城市，雖然霧霾污染天數較多然而居民幸福感也較高。

　　3.2 PM2.5污染對居民主觀幸福感的影響

　　首先，采用多層級模型方法分別估算了城市和居民層級可解釋的幸福感方差比重，以了解在城市尺度主觀幸福感是否存在差異以及有多少差異。結果發現，城市與居民層級的方差比重分別為16.12%和83.88%，可見城市尺度的幸福感有非常顯著的差異，即在不同的城市之間，居民的幸福感表現出非常不一致的特征。因而，有必要引入多層級模型來分析霧霾污染天數對幸福感的影響。

　　4結論與討論

　　近年來，空氣污染問題已經成為社會各界的關注焦點，以環境污染為代價的經濟發展模式的不可持續性愈加凸顯。與此同時，隨著收入水平的提高，居民對提高自身生活品質如綠色空間和空氣質量的需求愈加迫切，而嚴重的空氣污染已經影響到居民對其生活幸福感的綜合評價。準確估計空氣污染對居民幸福感的影響具有重要的含義。本文利用2015年中國40個主要城市的大規模問卷調查數據，實證檢驗了PM2.5污染對居民主觀幸福感的影響，進而評估了不同城市居民為減輕PM2.5污染的邊際支付意愿。

　　研究結論如下：居民幸福感在不同城市之間存在明顯的差別。PM2.5污染對居民主觀幸福感具有顯著的負向影響，城市PM2.5污染天數每上升1個單位，居民主觀幸福感將顯著下降0.040個百分點;居民家庭月收入對居民主觀幸福感具有顯著的正向影響，居民家庭月收入每上升1個單位，居民主觀幸福感提升0.026個百分點。40個城市居民為改善空氣質量愿意支付的金額為226元，占家庭月總收入的2.274%。其中，北京居民支付意愿最高，為減輕PM2.5污染愿意支付金額為582元，占家庭月平均收入的3.535%。此外，在PM2.5污染程度較低的初期階段，居民在減輕PM2.5污染、改善空氣質量的支付意愿最高。

　　1)研究發現，40個城市的污染補償盈余具有先快速增長后趨于平穩的特點，這一變化出現在空氣污染天數減少約一個月后。然而，中國城市面臨的普遍問題是，空氣污染狀況的改善遠未達到被認為對人體健康無害的標準。從另一個角度來看，這暗示了公眾對于空氣污染的健康危害尚未有充分的認知，簡言之，只要污染不夠嚴重，人們的生活并不會受到影響。這與居民長期暴露于嚴重的空氣污染有關系，長期的暴露提高了人們的污染容忍度，以至于人們難以準確評估空氣污染的負面影響。然而，民眾高度的環境意識對于監督城市管理者可持續地維持優良的空氣質量至關重要。這一結果的啟示在于，在政府大力治理空氣污染的同時，如何持續提高居民的環境意識也不可忽視。

　　2)北京、上海、廣州、深圳等收入水平較高的城市其居民支付意愿相對較高，但一些收入水平不高的城市其居民也表現出較高的支付意愿，如長沙、重慶、福州、寧波、西安、沈陽等空氣污染較嚴重的城市。表明居民支付意愿除了受到家庭收入水平的影響，還受到居民所處城市空氣質量的影響。這一結果將有助于地方政府更加準確的評估環境治理投資收益，同時這些定量結果也為地方政府制定合理而有針對性的空氣污染治理政策提供了科學依據。

　　3)隨著物質生活的日漸富足，中國居民開始更加關注自身的生活質量，而環境質量作為影響居民幸福感的重要因素，發揮著越來越重要的作用。現階段中國居民對良好環境有著強烈的需求，這意味著城市建設的抓手應逐漸從提高物質生活水平轉向改善生活質量，城市治理工作重點也應從提高居民的收入轉為提升居民生活環境質量，追求綠色增長、健康增長，追求有幸福的增長、有質量的增長，不斷增強人民群眾獲得感、幸福感、安全感，促進人的全面發展和社會全面進步。本文的研究補充了環境質量與居民幸福感關系的相關成果。

　　當然本文在變量選取及結果分析方面存在一些不足，受可獲取數據的限制，文章對空氣污染的測量僅使用了PM2.5一項污染指標，對個體收入的測量也未能使用精確的實際值。此外，40個城市雖然代表了全國大部分地區，但受到城市化水平、經濟社會發展差異的影響，更多類型的地區并未覆蓋在內，這些地區或許會呈現出與本文案例城市并不相同的特征，在后期的研究中將逐步進行完善。

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　　作者：劉倩倩1,2,3，黨云曉4，張文忠5，魏璐瑤1,2,3