基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)視角的人類福祉評估技術(shù)方法體系

楊 武,陶俊杰,陸巧玲

浙江大學環(huán)境與資源學院,杭州 310058

人類社會發(fā)展的終極目標是提高人類福祉[1]。在2015年9月聯(lián)合國公布的可持續(xù)發(fā)展目標2030中,17個目標每一個都直接或間接關(guān)系到人類福祉[1]。自從聯(lián)合國千年生態(tài)系統(tǒng)評估之后,生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與人類福祉之間的聯(lián)系越來越受到重視[2- 5]。這是因為不管是扶貧還是可持續(xù)發(fā)展,很大程度上都依賴于可持續(xù)地提供各種類型的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)以改善人類福祉。

近年來,不同尺度上生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)的評估以及不同服務(wù)之間權(quán)衡與協(xié)同的研究方興未艾[6- 8]。不過,如何定量評估人類福祉仍然是可持續(xù)性政策規(guī)劃和評估的重點和難點。盡管評估人類福祉并不新鮮,但是之前的研究很多是定性的,許多定量的研究也只是包含人類福祉的一部分組分(如經(jīng)濟、心理、健康維度)[5,9],也少有將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與福祉之間的關(guān)系納入評估框架的。舉例來說,以往的福祉研究包括生活滿意指數(shù)[10-11],快樂星球指數(shù)[12]和聯(lián)合國公布的人類發(fā)展指數(shù)[13]等。也有一些福祉的研究,如真實進步指數(shù)[14]、包容性財富指數(shù)[15]、更好生活指數(shù)[16],考慮到了大自然對人類社會的影響,但是也并非為研究生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與人類福祉設(shè)計。

為數(shù)不多的研究嘗試在評估人類福祉時將生態(tài)組分納入到評估框架中。譬如,聯(lián)合國千年生態(tài)系統(tǒng)評估將人類福祉分為基本生活條件、安全、健康、良好社會關(guān)系、選擇和行動自由五個維度[17]。Summers等[18]將人類福祉劃分為基本生活需求、經(jīng)濟需求、環(huán)境需求和主觀幸福感。Smith等[19]提出了一個評估美國居民福祉的框架,將福祉分為健康、社會凝聚力、教育、安全、生活標準、休閑時間、精神和文化滿足、生活滿意度、以及與大自然的聯(lián)系九個維度。Yang等[20]基于千年生態(tài)系統(tǒng)評估的框架,提出了一套基于量表的人類福祉評估體系,并用于評估汶川大地震的影響,以及研究生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)依賴度對居民福祉變化的影響[21]。Milner-Gulland等[22]提出了一個發(fā)展中國家福祉評估框架,將個體福祉劃分為滿足需求、追求目標和生活質(zhì)量三個維度,并建議將福祉應(yīng)用到保護政策的績效評估中。徐建英等[23]從當?shù)鼐用竦慕嵌纫耘P龍保護區(qū)為例,研究了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、福祉貢獻和受益者之間的聯(lián)系。Hori等[24]研究了沿海地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與人類福祉的關(guān)系,并進行了加拿大,中國,日本,韓國,俄羅斯和美國之間的比較。

我國政府也越來越重視提高和改善民生福祉,尤其是生態(tài)環(huán)境對民生福祉的貢獻。習近平總書記在十九大報告中指出,“增進民生福祉是發(fā)展的根本目的?！痹?018年全國生態(tài)環(huán)境保護大會的重要講話中,習近平總書記再次強調(diào),“良好生態(tài)環(huán)境是最普惠的民生福祉,堅持生態(tài)惠民、生態(tài)利民、生態(tài)為民,重點解決損害群眾健康的突出環(huán)境問題,不斷滿足人民日益增長的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境需要?！?2019年習近平總書記在江西省考察調(diào)研時強調(diào)說：“共產(chǎn)黨就是為人民群眾謀幸福的,黨中央想的就是千方百計讓老百姓過上好日子?！?/p>

盡管有關(guān)民生福祉的討論很多,但是我國對福祉的系統(tǒng)、定量研究仍然還處于摸索階段。筆者結(jié)合前期在國內(nèi)外生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和福祉定量研究的理論與實踐[3,20-21,25],對人類福祉評估的理論基礎(chǔ)與技術(shù)方法進行系統(tǒng)地歸納與整理,以期為生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與人類福祉之間量化關(guān)系、生態(tài)保護政策對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和人類福祉作用效應(yīng)的研究奠定基礎(chǔ),為我國進一步推進生態(tài)文明制度建設(shè)提供科學依據(jù)。

圖1 人類福祉評估流程圖Fig.1 Flow chart of human well-being assessment 藍色箭頭代表評估的步驟,綠色箭頭表示福祉指數(shù)的開發(fā)和應(yīng)用是一個不斷迭代完善的過程,任一個步驟發(fā)現(xiàn)了問題都可以回到之前的步驟進行修正和完善

1 評估流程

人類福祉評估總體可以分為五個部分：概念框架、指標選擇、指數(shù)構(gòu)建、指數(shù)效驗與評估、以及指數(shù)應(yīng)用(圖1)。由于人類福祉是一個綜合的概念,通常需要人為劃分為不同的維度(或組分)進行評估,這個分解的過程就是建立概念框架。概念框架建立后,就需要對不同維度設(shè)計指標進行量化,這個設(shè)計篩選的過程就是指標選擇。通常指標選擇有兩種方式：一種是結(jié)合理論分析和文獻梳理設(shè)計量表,通過問卷調(diào)查獲得第一手的指標數(shù)據(jù)；另一種是利用已有的統(tǒng)計數(shù)據(jù),篩選合適的福祉指標。不管是哪一種方式,指標選擇一般都遵循數(shù)據(jù)可獲得性、較好的數(shù)據(jù)質(zhì)量、以及理論上和當?shù)貙嶋H上能表征福祉的狀態(tài)的原則。指標選擇之后就是通過構(gòu)建指數(shù)模型獲得福祉指數(shù)體系(通常包含綜合指數(shù)和分維度指數(shù)),指數(shù)開發(fā)是一個不斷迭代和完善的過程,指數(shù)應(yīng)用結(jié)果的好壞也能反饋于進一步修訂和完善概念框架、指標選擇、指數(shù)構(gòu)建、指數(shù)效驗與評估步驟(圖1)。

1.1 指數(shù)構(gòu)建

1.1.1常規(guī)的因子分析法

除了假設(shè)每個維度均等權(quán)重系數(shù)取平均值的方法,常用的構(gòu)建人類福祉指數(shù)的方法包括主成分分析法(Principle component Analysis,PCA),層次分析法(Analytical Hierarchy Processing,AHP)和德爾菲法(Delphi method)。主成分分析法通過正交變換,將原變量進行線性組合轉(zhuǎn)換為一組主成分,然后選取幾個方差貢獻率足夠大(如累計貢獻率80%以上)的主成分來表示原變量[26]。層次分析法基于專家對各指標重要性的成對比較,并通過一定的數(shù)理統(tǒng)計過程將比較結(jié)果轉(zhuǎn)換成各指標的權(quán)重[27-28]。德爾菲法則是一種由專家參與進行權(quán)重設(shè)定的方法[29]。

1.1.2改進的因子分析法

綜合指數(shù)劃分為幾個維度通常是根據(jù)研究或管理的主觀需求,而不是客觀的實際。同時,與常規(guī)因子分析法一個指標只能表征一個維度的假設(shè)不同[24- 25],實際情況中一個指標本身是可以表征多個維度的,而且每個維度的權(quán)重可以不同[1]。譬如,房子的建筑材料可以反映農(nóng)戶的基本生活條件,但同時也能表征農(nóng)戶的安全程度(如財產(chǎn)安全、人身安全)。針對于此,Yang等[1]提出了一套新的因子分析法,該方法結(jié)合理論設(shè)計和數(shù)據(jù)挖掘的技術(shù),利用結(jié)構(gòu)方程模型實現(xiàn)了一個指標表征多個維度,并可以靈活設(shè)定權(quán)重(圖2)。首先,可以通過驗證性因子分析法(Confirmatory factor analysis,CFA)對理論設(shè)計的量表進行估計。然后,結(jié)合結(jié)構(gòu)方程模型中調(diào)整指數(shù)(modification indices)通過探索性因子分析法(Exploratory factor analysis,EFA)增加或刪減單個指標與各個維度之間的表征關(guān)系,以實現(xiàn)對CFA模型的改進。

圖2 基于結(jié)構(gòu)方程模型的改進因子分析法示意圖 Fig.2 Schematic diagram of improved factor analysis method based on structural equation model

結(jié)構(gòu)方程模型(Structural Equation Models,SEMs)是一種驗證性多元統(tǒng)計分析方法。結(jié)構(gòu)方程模型一般包括結(jié)構(gòu)模型和測量模型兩部分。其中,結(jié)構(gòu)模型表征外生變量與內(nèi)生變量之間關(guān)系,測量模型表征多個內(nèi)生變量之間的關(guān)系。一般公式可以表達如下[30]：

結(jié)構(gòu)模型：

γj=bη+Bγj+μξj+θj

(1)

測量模型：

yj=by+Λyγj+εj

(2)

Xj=bx+Λxξj+φj

(3)

式中,γj是潛在內(nèi)生性變量矢量；B是潛在內(nèi)生性變量之間相關(guān)系數(shù)的矩陣；μ是潛在外生性變量影響潛在內(nèi)生性變量的回歸系數(shù)矩陣；ξj是第j個分析單元的潛在外生性變量矢量；yj是對應(yīng)γj的一系列福祉測量指標的矢量；Λy是γj對yj的回歸系數(shù)矩陣；Xj是對應(yīng)ξj的一系列福祉測量指標的矢量；Λx是ξj對Xj的回歸系數(shù)矩陣；bη、by、bx是截距矢量；θj、εj、φj是誤差項。當沒有結(jié)構(gòu)模型,只有測量模型,也就是模型中沒有潛在外生性變量時,結(jié)構(gòu)方程就退化為因子分析法(Factor analysis)。當只有結(jié)構(gòu)模型,沒有測量模型,也就是模型中沒有潛在變量時,結(jié)構(gòu)方程就退化為路徑分析法(Path analysis)。

1.2 指數(shù)效驗與評估

指數(shù)質(zhì)量的好壞可以通過有效性檢驗進行評估。有效性檢驗又分為內(nèi)部有效性檢驗和外部有效性檢驗。內(nèi)部有效性可以通過量表的內(nèi)部一致性和指數(shù)模型擬合度檢驗。

內(nèi)部一致性可以通過信度測試(Reliability test)進行檢驗。量表整體的設(shè)計可以通過信度測試的Cronbach′s alpha值判斷,alpha值在0到1之間,值越大表明內(nèi)部一致性越高,通常需要達到0.6以上。同時,可以根據(jù)單個指標與同一個量表維度內(nèi)其他指標的相關(guān)性或與所有指標的相關(guān)性進行指標篩選,通常相關(guān)性系數(shù)需要達到0.3以上[31]。

指數(shù)模型的擬合度包括模型總體的擬合度和單個指標的統(tǒng)計檢驗量。以結(jié)構(gòu)方程模型法為例,模型總體擬合度指標包括卡方與自由度比率(χ2/df,通常需要小于3)、比較擬合指數(shù)(Comparative Fit Index,CFI)、Tucker-Lewis指數(shù)(Tucker-Lewis Index,TLI)、近似誤差均方根(Root Mean Square Error of Approximation,RMSEA)和標準化殘差均方根(Standardized Root Mean Square Residual,SRMSR)。CFI和TLI通常需要大于0.9,而RMSEA和SRMSR通常需要小于0.05[32]。

外部有效性可以通過實地驗證和指數(shù)應(yīng)用進行檢驗。譬如,可以通過地面樣方數(shù)據(jù)或者高精度的影像數(shù)據(jù)進行生物多樣性指數(shù)驗證[33-34]。對人類福祉指數(shù),可以結(jié)合實地農(nóng)戶調(diào)研的情況或者邀請熟悉當?shù)厍闆r的專家,判斷指數(shù)的時間動態(tài)和空間格局是否與實地調(diào)研情況相符。此外,可以根據(jù)人類福祉指數(shù)與其他指標之間已知的關(guān)系進行外部有效性驗證。譬如,對于大多數(shù)國家來說,人類福祉的提高往往伴隨著農(nóng)戶收入的提升。與此同時,城市化程度的提高往往與人類福祉水平改善成正相關(guān)[1,35]。

舉例來說,在四川省臥龍大熊貓自然保護區(qū)的研究中,Yang等[20]設(shè)計了一套新的量表以評估汶川大地震對人類福祉的影響,信度測試和CFA模型擬合度都在0.9以上,顯示了很好的內(nèi)部有效性。接著,Yang等[21]通過分析直接和間接驅(qū)動因子、農(nóng)戶生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)依賴度對農(nóng)戶福祉變化的影響驗證了福祉指數(shù)的外部有效性。在柬埔寨的福祉指數(shù)構(gòu)建中,Yang等[1]利用統(tǒng)計數(shù)據(jù),結(jié)合量表設(shè)計和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)構(gòu)建了公社尺度(介于村和鄉(xiāng)鎮(zhèn)之間的行政單元)上的人類福祉指數(shù)體系,通過信度測試和結(jié)構(gòu)方程模型擬合度指標對人類福祉指數(shù)體系的內(nèi)部有效性進行了檢驗。同時,根據(jù)農(nóng)戶福祉的時空格局、福祉指數(shù)與城市化程度(如總?cè)丝跀?shù)、人口密度、家庭數(shù)密度、道路密度)對福祉綜合指數(shù)的外部性進行了驗證。

1.3 指數(shù)應(yīng)用

人類福祉指數(shù)作為社會發(fā)展的綜合衡量指標,可以用于諸多方面的研究和管理。首先,可以用于確定扶貧的優(yōu)先區(qū)域。福祉水平較低的地區(qū)或社會群體應(yīng)該作為扶貧政策的優(yōu)先區(qū)域,Yang等[1]在柬埔寨以公社為單元構(gòu)建了人類福祉指數(shù),并通過該指數(shù)精準定位當?shù)仄惹行枰鲐氄咧С值膮^(qū)域,輔助進一步的工作實施。其次,人類福祉指數(shù)可以用于風險評估和管理,譬如,福祉指數(shù)可以作為自然災(zāi)害(如洪水、干旱、地震)對人類社會影響的綜合評估指標。Das[36]利用自然地理變量與社會經(jīng)濟變量構(gòu)建綜合福祉指數(shù),以印度海岸區(qū)域的262個村莊為研究單元,定量評估了其對海嘯的承受力與住戶生命脆弱程度。Yang等[20]通過對四川臥龍大熊貓自然保護區(qū)的農(nóng)戶進行研究,探索了汶川地震對當?shù)剞r(nóng)戶人類福祉指數(shù)的短期影響。Yang等[37]則進一步通過長期福祉問卷追蹤調(diào)查,發(fā)現(xiàn)四川臥龍大熊貓保護區(qū)的農(nóng)戶福祉指數(shù)到2014年才恢復到地震前2007年的水平。最后,福祉指數(shù)可以用于研究生態(tài)保護與人類福祉之間、以及生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與人類福祉之間的關(guān)系。徐榮林等[38]基于Yang等[20]構(gòu)建的福祉問卷對九寨溝國家級自然保護區(qū)內(nèi)的居民福祉進行了評估,發(fā)現(xiàn)生態(tài)旅游所帶來的社會和經(jīng)濟影響感知顯著地提升了當?shù)鼐用竦闹饔^福祉。朱杰等[39]則應(yīng)用Yang等[20]構(gòu)建的福祉指標體系對陜西佛坪國家級自然保護區(qū)居民福祉進行了長期(1995—2005,、2005—2015)的定量歷時性研究,結(jié)果表明,保護區(qū)居民福祉總體上有明顯提升,而且2005—2015年階段比1995—2005年提升幅度更大；除了健康方面隨著年齡增加有顯著下降,居民福祉在基本生活條件、安全、選擇和行動的自由方面都顯著提高。同時,徐榮林等[38]和朱杰等[39]的定量研究都表明Yang等[20]構(gòu)建的福祉指標體系具有較好的內(nèi)部一致性和外部有效性。Sandhu等[40]在東喜馬拉雅生物多樣性較高的地區(qū)進行研究,探索福祉指數(shù)與當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)的聯(lián)系,從而為緩解當?shù)刎毨顩r提供支持。Adams[41]等在孟加拉國沿海三角洲地區(qū)進行研究,探索當?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)對人類福祉指數(shù)的影響,為制定當?shù)販p貧政策提供支持。

2 討論

本文探討了人類福祉評估的技術(shù)方法體系,著重介紹了改進的因子分析法。下面重點討論改進的因子分析法相比傳統(tǒng)因子分析法的優(yōu)點和缺點。

首先,改進的因子分析法提供了一種普適、高效又實用的人類福祉綜合指數(shù)評估方法。與傳統(tǒng)的因子分析方法相比,這種方法通過理論設(shè)計與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的結(jié)合,最大程度利用了指標的變異和提高了指數(shù)的內(nèi)部和外部有效性。譬如,在柬埔寨的福祉研究中,改進的因子分析法在每個維度的內(nèi)部一致性都得到了改善[1]。

第二,改進的因子分析法不受尺度限制,可以用于任何尺度的分析單元(如個體、農(nóng)戶、鄉(xiāng)鎮(zhèn)尺度)。同時,改進的因子分析法不受劃分的維度數(shù)量限制,既可以按照千年生態(tài)評估的框架劃分為五個維度(即基本生活條件、安全、健康、良好的社會關(guān)系、選擇和行動的自由),又可以根據(jù)實際需要劃分成其他維度,如基本生活需求、環(huán)境需求、經(jīng)濟需求和主觀幸福感[18]。

第三,改進的因子分析法可以靈活設(shè)定權(quán)重系數(shù)。不管是每個福祉維度還是每個指標的權(quán)重系數(shù),既可以根據(jù)數(shù)據(jù)本身的變異獲得,也可以結(jié)合實際的情況(如管理的目標)自定義。這大大方便了福祉指數(shù)在不同尺度、不同生態(tài)社會經(jīng)濟背景下的應(yīng)用。例如,Yang等[1]在柬埔寨公社尺度和汶川大地震對人類福祉影響時[20],均有應(yīng)用。

第四,改進的因子分析法在結(jié)構(gòu)方程模型中考慮了單個指標的測量誤差。因而與傳統(tǒng)的因子分析法不同,改進的因子分析法不存在測量誤差為零的潛在假設(shè)條件,指數(shù)模型結(jié)果比較穩(wěn)健。這一優(yōu)勢意味著即便是數(shù)據(jù)質(zhì)量不是那么好的二手數(shù)據(jù)也能應(yīng)用改進的因子分析法獲得相對較好的指數(shù)模型結(jié)果?？紤]到大部分的福祉研究需要收集大量第一手的問卷調(diào)查數(shù)據(jù),費時費力,成本很高。改進的因子分析法的這一優(yōu)勢使得利用現(xiàn)有的二手數(shù)據(jù)(尤其是統(tǒng)計數(shù)據(jù))構(gòu)建人類福祉綜合指數(shù)成為可能。例如,Yang等[1]在柬埔寨公社尺度上利用統(tǒng)計數(shù)據(jù)構(gòu)建了柬埔寨全國范圍的人類福祉指數(shù)體系。

第五,與傳統(tǒng)的因子分析法類似,改進的因子分析法產(chǎn)生的是一套福祉指數(shù)體系,既包括綜合指數(shù),又包括各維度的分指數(shù)。綜合指數(shù)可以用于反映福祉整體的時空動態(tài)和格局,分指數(shù)則可以用于細化的各維度分析。譬如,綜合指數(shù)比較適用于大尺度的比較分析,但是不利于分析生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)對福祉不同維度貢獻之間的權(quán)衡與協(xié)同,也不利于揭示因地而異的局部機理[9,42]。

最后,與傳統(tǒng)的因子分析法類似,改進的因子分析法對統(tǒng)計分析的要求較高,指數(shù)模型無法通過現(xiàn)有的統(tǒng)計軟件用戶界面直接導入數(shù)據(jù)獲得結(jié)果,需要編寫計算機程序?qū)崿F(xiàn),存在一定的技術(shù)難度。不過,筆者正試圖開發(fā)相應(yīng)的用戶界面友好、操作簡便的軟件包,該軟件包將植于現(xiàn)有的廣泛應(yīng)用的統(tǒng)計軟件(如R、Stata)上。希望在不久的將來,人類福祉評估的研究能得到越來越多的重視,為揭示生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與人類福祉之間耦合模式和機制奠定基礎(chǔ)。

3 結(jié)論

人類福祉的定量評估對于研究生態(tài)服務(wù)與人類福祉的耦合模式與機制,以及量化生態(tài)保護與建設(shè)政策的社會經(jīng)濟綜合效益有著重要意義。本文對人類福祉評估的理論基礎(chǔ)與技術(shù)方法進行了系統(tǒng)地歸納與梳理,也引入相關(guān)的案例進行了分析闡述,并比較討論了不同評估方法的優(yōu)缺點。對于深入定量的研究,筆者重點推薦改進的因子分析法。未來應(yīng)加強相應(yīng)的軟件包的開發(fā),同時將定量的福祉指標應(yīng)用于生態(tài)服務(wù)與人類福祉關(guān)系的研究,以及構(gòu)建系統(tǒng)模型開展生態(tài)保護與建設(shè)政策對生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和人類福祉作用效應(yīng)的評估與模擬,并探索其調(diào)控機理,更好地為政策管理提供科學依據(jù)。