二 納入非市場價值的虛擬水貿易理論

（一）福利變動的測量

在資源環境經濟學的研究中，資源數量和環境質量的變化主要通過以下四個途徑對人類的福利產生影響：在市場上購買的商品價格的變動；生產要素價格的變化；非市場性商品的數量或質量的變化（如水資源、森林資源的生態系統服務）；人們所面對的市場風險的變化（Freeman,2003）。其中價格和數量的變動對人類的福利產生的影響是分析的基礎，以下主要以這兩個方面為例，介紹福利變動測算的集中方法。

有關消費者福利變化的計量方法通常有五種。第一種是用消費者剩余來計量福利的變化。消費者剩余是消費者從購買中得到的剩余的滿足，或者叫作滿足的剩余部分，等于消費者愿意支付的價格（即支付意愿，Willingness to Pay）和實際支付價格之差。普通商品的消費者剩余等于馬歇爾需求曲線以下，水平價格線以上的面積（見圖2-2Ⅰ）。生態系統服務產品大都屬于公共產品，具有非競爭性和非排他性的產品屬性，圖2-2 Ⅱ顯示了生態系統服務產品的供求關系。假設由于生態修復和環境治理，生態系統服務的供給水平由S0增加到S1，則圖中陰影部分代表了消費者剩余的變化。生態系統服務的非市場價值評估的本質也就是測算由生態環境變化引起的消費者剩余的變化，也就是消費者或使用者愿意為生態系統服務的改善所支付的價格（Willingness to Pay, WTP）或者愿意為生態系統服務退化所接受的補償（Willingness to Accept, WTA）。

其他四種福利變動的計量方法都是對一般消費者理論的發展與改進。

（1）補償變差（Compensating Variation, CV）。該方法主要是詢問：需要多少補償支付才能使得在價格（或者數量）變化前后的福利狀況保持不變。

（2）等效變差（Equivalent Variation, EV）。該方法主要是詢問：在給定初始價格的前提下，收入應該變動多少才能等同于價格（或數量）的變動。

（3）補償剩余（Compensating Surplus, CS）。該方法主要是詢問：需要多少補償支付才能在價格發生變動且福利不發生變化的前提下，能夠購買的商品數量發生變化。

（4）等量剩余（Equivalent Surplus, ES）。該方法主要是詢問：在給定初始價格和消費水平的前提下，需要收入變化多少才能使消費者在新的價格和新的購買組合下福利保持不變。

以上有關價格或環境的變化對福利變化影響的討論可以概括總結為表2-2。其中，WTA to incur表示對已經發生的破壞接受的意愿，WTP to avoid表示為避免沒有發生的破壞而支付的意愿，WTP to obtain表示對已經發生的環境改善的支付意愿，WTA to forgo表示為放棄尚未發生的環境改善而愿意接受的補償（曲福田，2011）。

（二）支付意愿

目前，能夠對環境物品進行非市場價值評估的方法只有陳述偏好法，它通過反映人們的偏好選擇來確定支付意愿，進而評估包括文化服務等無法用金錢衡量的非市場價值。支付意愿的研究是基于計量個人福利變化的價值理論，其理論假設人們對可供選擇的物品集具有精確的偏好（包括可在商場上交易的物品和非市場物品）。同時，人們很清楚地知道自己的偏好，這些偏好在該物品集中具有其替代物，如果個人在物品集中某一種物品消費數量減少，就會有其他某種物品消費數量的增加，以使這種變化不會導致個人福利的降低（Freeman,2003）。環境支付意愿是個人在維持其效用水平不變的情況下，愿意為得到一定數量的環境物品的消費而減少的收入變化，即一定的價格支付。假設個人的效用方程為u（x, q），其中x代表價格為p下的私人物品消費量向量集，而q代表價格為w下的公共物品消費量向量集。根據效用最大化理論，人們在收入約束y下的消費偏好滿足：

約束條件為人們的收入y：

從式（2-1）和式（2-2）可以得到間接效用方程：

當公共物品數量消費從q0增加到q1的時候，消費者需要從收入中拿出一定的支付費用來維持其效用不變，即WTP：

效用最大化的另一種表達方式為支出最小化，其表達形式為：

由此，可以得出WTP的計算公式為支出方程的變化：

（三）選擇實驗法

在陳述偏好法中，選擇實驗法能夠測量公眾對環境物品（如水資源）各生態屬性的支付意愿，且能夠進行公眾對環境物品偏好異質性的研究。應用選擇實驗法對環境物品進行價值評估的理論基礎主要有蘭開斯特消費者理論和隨機效用理論。根據蘭開斯特消費者理論，消費者的效用可以被分解為消費該環境物品（或服務）的各個特征屬性的效用。即消費者在固定的預算約束條件下，根據商品的屬性進行選擇，進而使其效用達到最大化。而根據隨機效用理論，消費者的效用可以被分解為可觀測的確定性部分和不可觀測的隨機部分：

其中，Uijt為真實不可觀測效用部分，Vijt為系統可觀測效用部分，εijt為系統不可觀測效用部分。消費者選擇j的概率表達形式為：

假設隨機效用函數具有線性特征，則可觀測效用函數可以表達為：

其中，xin表示選擇集i中的第n個屬性值，βn為選擇集i中第n個屬性的估計參數。

傳統Logit模型應用的前提假設是消費者偏好為同質的。然而在現在情況中，消費者個體之間往往存在差異，對不同的生態功能屬性的認知程度也不同。倘若再使用傳統Logit模型對參數進行估計，將帶來估計結果的偏差。為了解決消費者偏好異質性問題，可采用Mixed Logit模型和潛類別模型（Latent Class Model, LCM）對參數進行極大似然估計。

在Mixed Logit模型中，個體n在t時刻與選擇集C中的第i次選擇的概率可以表示為：

如果消費者異質性表現為離散型，可以選擇LCM對參數進行估計。n個個體可以分為S類，每一類由同質性的消費者組成（Boxall and Adomowicz,2002）。消費者在情況t時選擇i的概率可以表示為：

其中，βS表示S類別的參數向量，RnS是消費者n落入類別S的概率。此概率則表示為：

其中，Zn表示影響類別成員可觀察的一系列因素，θS為消費者在類別S中的參數向量。

在使用Mixed Logit模型和LCM對模型參數進行估計后，不同生態系統服務屬性的支付意愿則可以通過以下公式計算得出：

其中，βn為生態系統服務功能屬性估計參數，βM為價格估計參數。

環境改善所帶來的水資源生態系統服務的非市場價值可以用補償剩余計算推導后獲得，補償剩余表達的是對環境現狀改變所帶來的整體效用，其計算公式如下：

其中，V0代表維持現狀能給人們帶來的效用，V1代表生態系統服務改善后人們可獲得的效用。

（四）古典國際貿易理論

古典國際貿易理論是國際貿易理論的基礎，為后來的新古典貿易理論和新貿易理論的發展鋪墊了良好的基石。該部分主要回顧重商主義學說、絕對優勢理論、比較優勢理論和相互需求理論。

1．重商主義學說

國際貿易思想的起源可以追溯到古羅馬時期的分工交換的思想。后來早期的重商主義學說主張貨幣差額論，提出禁止貨物進口，以防止貴重金屬外流。晚期的重商主義學說主張貿易差額論，要求發展對外貿易，出發點是對外貿易所吸引進來的貨幣多于流出的貨幣。重商主義的核心思想是世界資源的靜態觀，他們只注重貨幣財富，而沒有把通過分工和貿易獲得的財富包括在內，從而把國家之間的國際貿易看作一種財富交換的“零和”。

2．絕對優勢理論

亞當·斯密用絕對優勢原理說明國際分工和國際貿易的基礎。根據絕對優勢理論，每個國家的資源稟賦都會絕對有利于某些特定產品的生產，假使所有國家都按照專業化分工生產的原則生產各自絕對有利的產品，然后進行相互交換，則所有的國家都會獲得超額收益。斯密的絕對優勢論第一次運用勞動價值論的觀點說明了國際貿易的基礎和利益關系所在，推翻了重商主義的“非贏即輸”的觀點，為國際貿易理論的發展奠定了良好的基礎。但絕對優勢理論只適用于貿易雙方至少各擁有一種具有絕對優勢的商品對其他國家進行銷售的情況。如果一個國家在所有的產品生產成本上相對于另一個國家的同種產品的生產均處于絕對劣勢地位，是否還可能出現分工和貿易？若在此種情況下進行交易，雙方是否還能獲益？

3．比較優勢理論

大衛·李嘉圖在斯密的絕對優勢理論基礎上，論證了更為廣泛的國際貿易現象的必然性，即比較優勢理論。根據比較優勢理論，國際貿易的基礎并不局限于勞動生產率的絕對差別。只要各個國家之間存在勞動生產率的相對差別，就會出現生產成本和產品價格的相對差別，從而使得各個國家在不同的產品生產上具有比較優勢，進而使得國際分工和國際貿易成為可能。李嘉圖的比較優勢理論從技術差異的視角研究了各個國家比較優勢的形成，也為后人對影響比較優勢因素方面的研究奠定了基礎，為后來貿易理論的發展整理出了一條清晰的思路。但比較優勢理論依然是一個靜態的理論，只能說明短期內各個國家間貿易利益的問題。之后，美國經濟學家哈伯勒提出了機會成本的概念，其本質是對比較優勢理論的發展，用一般均衡理論的思想將前人的研究加以總結和表述，使之更加標準化。根據哈伯勒的機會成本論的觀點，一個國家專業化生產一種產品，其機會成本就是它放棄生產另一種產品的價值。如果A國生產某種產品的機會成本低于B國生產該產品的機會成本，則A國就能獲得比較優勢。若兩個國家各自選擇機會成本相對較低（具有比較優勢）的產品進行專業化生產，進而進行國際貿易，則雙方都會獲利。

4．相互需求理論

在擁護李嘉圖的比較優勢理論的前提下，英國心理學家、哲學家、經濟學家約翰·穆勒對李嘉圖的理論進行了補充，從需求的角度解釋了國際貿易的利益范圍和利益分配問題，提出了相互需求論：國際交換比率的上限和下限取決于互相交換的兩個國家各自的國內交換比率；貿易利益的分配則由兩個國家之間具體的交換比率決定，也就是說實際的貿易條件與對方的國內交換比率相差越小，則本國獲取利益的份額就越大，反之則越小；兩個國家國內交換比率的差異越大，兩個國家通過國際貿易可能獲得的貿易利益也越大。

（五）新古典貿易理論

新古典貿易理論是在古典貿易理論思想的基礎之上，承認比較優勢是國際貿易發生的基本原因，但放棄了斯密、李嘉圖等人的勞動價值論，引入了勞動之外的其他生產要素，采用數學的分析工具和方法（等產量線、無差異曲線、生產可能性邊界等）對古典貿易思想進行了改進，找到了比較優勢形成的源泉，即貿易雙方要素稟賦的差異。該部分主要介紹國際供求理論和要素稟賦理論。

1．國際供求理論

英國經濟學家馬歇爾開創性地提出，國際供給和需求關系共同決定了國際交換均衡價值，并據此決定了貿易利益的分配格局，即國際供求理論。國際供求理論指出：國際供給和國際需求共同決定了國際貿易條件；一種產品的國際價格是使出口國家供給和進口國家需求相等時的均衡價格；國際貿易條件一般取決于需求彈性和需求強度的大小。馬歇爾還用某一特定的曲線描述國際貿易中的均衡關系，即國際供需曲線（又稱提供曲線）。提供曲線是指在不同的相對價格條件下，一個國家愿意進口和出口的商品數量的組合。

圖2-3為提供曲線的推導過程，T0曲線表示在國內貿易條件下，商品X和Y的生產和消費在E0點達到均衡。若國際市場的價格比率比國內更有利，則生產移到P1點，消費移到較高的無差異曲線I1上。反之，若該國家面臨更有利的價格比率，則消費將移到無差異曲線I2上，生產移到P2點。將圖2-3右側圖右邊象限的貿易條件曲線（T0、T1、T2）平移到左側象限，把出口標記在橫軸上，得到X1和X2，它們與原點的距離分別為S1P1和S2P2。縱軸上的Y1和Y2則表示進口，它們與原點的距離分別為S1E1和S2E2。連接進口和出口的組合點，便可以得到在各個國際價格比率下貿易均衡點的軌跡OA。同樣的，也可以得到另外一個國家在各個國際價格比率下貿易均衡點的軌跡OB。將OA和OB曲線進行組合，便可以得到圖2-3中左側圖所示的提供曲線。

2．要素稟賦理論

在古典貿易理論的框架下，技術差異是各個國家的生產成本產生差異的主要原因，然而除了技術差異，仍然存在其他因素共同決定著不同產品的比較優勢。斯密和李嘉圖的模型中，勞動是唯一的生產投入要素，而現實生產中，資本、土地以及其他生產要素的投入也會對生產成本和勞動生產率產生很大的影響。早在1919年，瑞典著名經濟學家艾利·赫克歇爾就提出了要素稟賦理論的核心思想。后來，到20世紀30年代，赫克歇爾的學生柏蒂爾·俄林對這一理論進行了明確且完整的解釋。在20世紀50年代，保羅·薩繆爾森建立了要素稟賦理論的一般均衡形式，推導出了該理論成立的數學條件。要素稟賦理論研究的問題包括很多方面，其中最核心的觀點即為赫克歇爾-俄林理論（又稱H-O定理），該定理認為：一個國家對本國豐裕要素密集型的產品應該出口，而對本國稀缺要素密集型的產品應該進口。

圖2-4展示了在自由貿易條件下的兩個國家的均衡。左邊的圖為本國在自由貿易條件下的均衡。其中，A點為本國原始的封閉點（無國際貿易），當商品2的相對價格在本國上漲時，則生產可能將移動到B點，價格曲線作為消費者預算約束穿過B點，且在C點達到效用最大化。在B點的生產和C點的消費之間的差額便是商品1的進口和商品2的出口，如三角形部分所示。在外國的貿易模式則正好相反，如圖2-4右側圖所示，商品2的相對價格下降，生產可能將移動到B′點，在C′點進行消費，進口商品2，出口商品1。此時，本國和外國的“貿易三角形”的大小一樣，因為本國的出口必然是外國的進口，從而達到貿易的平衡。