空氣污染對(duì)住房?jī)r(jià)格的影響以及環(huán)境政策的效果分析
——以美國(guó)休斯頓地區(qū)為例

金中華 潘起勝

1 背景介紹

從20世紀(jì)60年代開始，大工業(yè)生產(chǎn)所造成的環(huán)境問題就引起了美國(guó)全社會(huì)的廣泛關(guān)注，空氣污染成為許多大都市地區(qū)公眾的主要焦點(diǎn)之一。在過去幾十年中，美國(guó)政府通過聯(lián)邦環(huán)境署（Environment Protection Agency，簡(jiǎn)稱EPA）頒布了一系列環(huán)境保護(hù)政策來減輕和治理城市污染，并且取得了相當(dāng)不錯(cuò)的成績(jī)。2020年是美國(guó)環(huán)境保護(hù)署成立50周年，它是聯(lián)邦政府實(shí)體，用于監(jiān)督國(guó)家環(huán)境狀況，研究主要污染物，規(guī)范州政府對(duì)環(huán)境污染的監(jiān)控行動(dòng)，并提供了大量的財(cái)政和技術(shù)支持，制定了國(guó)家污染控制計(jì)劃。美國(guó)環(huán)境保護(hù)署2020年的報(bào)告顯示，從1970—2019年，美國(guó)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）增長(zhǎng)了285%，人口增長(zhǎng)了60%，行車?yán)锍淘鲩L(zhǎng)了195%，能源消耗增長(zhǎng)了48%，二氧化碳（CO2）排放量增長(zhǎng)了25%，但空氣污染減少了77%。在過去的幾十年中，所有主要的空氣污染物的水平都有明顯降低。根據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)署的國(guó)家空氣質(zhì)量摘要，從1980—2019年，一氧化碳的排放量減少了75%，鉛的排放量減少了99%，氮氧化物（NOX）的排放量減少了68%，揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）的排放量減少了59%，PM10排放量減少了63%，PM2.5的排放量減少了36%以上，二氧化硫的排放量減少了92%。

雖然從整體上來看，美國(guó)環(huán)境治理取得了顯著的成績(jī)，但是在一些主要的大都市地區(qū)，尤其是一些工業(yè)重鎮(zhèn)，空氣污染依舊存在。例如，美國(guó)西海岸的洛杉磯至圣地亞哥、東海岸的紐約到波士頓、北部的芝加哥地區(qū)以及南部的達(dá)拉斯和休斯頓大都市區(qū)等。美國(guó)整體空氣質(zhì)量的改善主要得益于工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的不斷革新和去工業(yè)化的城市發(fā)展模式，但仍然有大量城市人口遭受空氣污染的危害。美國(guó)環(huán)境保護(hù)署報(bào)告稱，2019年美國(guó)大約有8 190萬，即25%的人口，居住在至少一種空氣污染物濃度超過聯(lián)邦政府標(biāo)準(zhǔn)的地區(qū)。按污染物分類，全美國(guó)二氧化硫超標(biāo)地區(qū)生活著280萬人；1 540萬人居住在PM2.5超標(biāo)的地區(qū)；2 250萬人居住在PM10超標(biāo)的地區(qū)。但是在所有這些污染物中，最受關(guān)注的是地表臭氧污染。目前，全美大約有7 390萬人生活在臭氧水平高出環(huán)境保護(hù)署空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)地區(qū)，大約占全美總?cè)丝诘?2.5%。

大氣里面的臭氧層為地球上的生態(tài)系統(tǒng)屏蔽掉宇宙射線，但地表臭氧的形成卻會(huì)對(duì)人們的健康產(chǎn)生很大程度上的影響。地面臭氧是通過太陽(yáng)光激發(fā)的一系列光合化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的。地表臭氧的形成離不開兩個(gè)重要的物質(zhì)，揮發(fā)性有機(jī)化合物和氮氧化物。它們?cè)诟稍锔邷氐沫h(huán)境里，很容易合成臭氧，引起呼吸系統(tǒng)疾病，例如咳嗽和哮喘發(fā)作，尤其是對(duì)老人和兒童的影響更甚。在許多大都市地區(qū)，工業(yè)生產(chǎn)恰恰排放了大量這類物質(zhì)，并且城市交通，特別是城市交通擁堵的過程中也會(huì)造成大量的排放物集聚。在高溫春夏季節(jié)，地表臭氧的濃度也會(huì)相應(yīng)較高。臭氧雖然是看不見的污染，但可被人體嗅覺感知，臭氧是比霧霾更為嚴(yán)重也更為常見的污染物。臭氧對(duì)呼吸道具有強(qiáng)烈的刺激性，過量吸入會(huì)危害人體健康，會(huì)刺激和損害呼吸道、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、和心血管等器官。當(dāng)城市居民考慮住房選擇時(shí)，空氣污染特別是臭氧污染水平就會(huì)不可避免地成為一個(gè)非常重要的考慮因素。在許多非工業(yè)城市中，空氣質(zhì)量通常不被視為影響住房決策的重要因素。但是在紐約、洛杉磯、芝加哥和休斯敦等大都市地區(qū)，工業(yè)排放是空氣污染的主要來源，居民必須謹(jǐn)慎選擇居住環(huán)境，以便獲得優(yōu)質(zhì)空氣。因此，住房市場(chǎng)受到這種消費(fèi)者行為的影響，導(dǎo)致較低社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位的人口不可避免地被動(dòng)遭受不平等待遇。

許多環(huán)境方面的相關(guān)研究都探討了空氣質(zhì)量對(duì)居民住房選擇的影響， 例如安德森（Robert J Anderson）與克羅克（Thomas D Crocker）[1]，拜耳（Patrick Bayer）等[2]，哈賈特（Anjum Hajat）等[3]，以及漢默頓（Timothy L Hamilton）與凡諾夫（Daniel J Phaneuf）[4]。他們都得出了近似的結(jié)論，即空氣質(zhì)量的優(yōu)劣會(huì)影響人們對(duì)住房的選擇。對(duì)于普通家庭來說，住房是家庭開銷中最大的投資[5]，并且房子是提供住宿和安全保障的最重要的資產(chǎn)。購(gòu)買者傾向于在做出最終決定之前會(huì)對(duì)所有影響因素進(jìn)行仔細(xì)的評(píng)估，因此住房?jī)r(jià)格經(jīng)常被用作評(píng)估當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展的指標(biāo)。住房定義了人們的生活選擇，因此構(gòu)建了相應(yīng)的城市環(huán)境[5]。人們對(duì)不同住房單位的選擇反映了他們對(duì)某些事物的需求，這些需求可以是房屋的大小，房間的多少，工作可達(dá)性，或者環(huán)境的優(yōu)劣。羅森（Sherwin Rosen）[6]引入了享樂特征價(jià)格模型特征（hedonic price model）研究空氣污染對(duì)房?jī)r(jià)的影響后，大量研究評(píng)估了空氣質(zhì)量與住房之間的聯(lián)系[7-11]。對(duì)房地產(chǎn)市場(chǎng)的評(píng)估也可以幫助我們了解研究區(qū)域的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，并檢查相關(guān)政策的有效性。

然而，大部分研究著重于強(qiáng)調(diào)空氣質(zhì)量與社會(huì)資源分配的不平等性，即少數(shù)族裔和低收入人群更容易受到空氣污染的影響。較少的研究對(duì)聯(lián)邦政府的政策進(jìn)行量化分析和評(píng)估。由于空氣污染難以通過人們直觀的感覺來評(píng)估，很容易被忽視。本文通過對(duì)美國(guó)德克薩斯州休斯頓的研究，主要回答以下兩個(gè)問題：第一，空氣污染對(duì)城市房?jī)r(jià)變化是否具有影響，兩只之間存在怎樣的聯(lián)系？第二，環(huán)境保護(hù)政策的制定，對(duì)房?jī)r(jià)又有怎樣的影響，效果如何？本文利用空氣質(zhì)量檢測(cè)點(diǎn)為中心，在適當(dāng)?shù)木嚯x內(nèi)選擇單戶住宅為樣本，建立多個(gè)模型，通過回歸分析探討空氣污染對(duì)當(dāng)?shù)胤績(jī)r(jià)的影響。同時(shí)，比較環(huán)境因素、交通因素、收入水平、人口分布等因素對(duì)城市房?jī)r(jià)的影響程度，以及探討美國(guó)城市區(qū)域性環(huán)境保護(hù)政策的效果，特別是對(duì)空氣質(zhì)量和住房?jī)r(jià)格所產(chǎn)生的影響。

2 文獻(xiàn)綜述

從20世紀(jì)60年代到20世紀(jì)80年代，大多數(shù)空氣污染研究都是以美國(guó)城市為經(jīng)驗(yàn)案例。芮德科（Ronald G Ridker）和瀚寧（John A Henning）[12]較早地指出，房屋的市場(chǎng)價(jià)值是由一系列屬性決定的，他們的研究以圣路易斯大都市地區(qū)為案例，提出通過空氣質(zhì)量的某些改善，房地產(chǎn)價(jià)值能夠得到大幅度的提高。羅森[6]開發(fā)了經(jīng)典的享樂特征價(jià)格模型，將住房特征解釋為自變量，將空氣污染作為隱性價(jià)格應(yīng)用于住房?jī)r(jià)值評(píng)估。哈里森（David Harrison Jr）與羅賓費(fèi)爾德（Daniel L Rubinfeld）[13]沿用了享樂價(jià)格模型來調(diào)查波士頓地區(qū)住房市場(chǎng)消費(fèi)者追求潔凈空氣的意愿。納爾遜（Jon P Nelson）[14]使用了兩階段模型，通過華盛頓特區(qū)的住房?jī)r(jià)值估算了人們對(duì)城市空氣質(zhì)量的需求。從2000年開始，亞洲等地的發(fā)展中國(guó)家也出現(xiàn)了嚴(yán)重的空氣污染問題，政府和公眾越來越關(guān)注環(huán)境改善問題。學(xué)者們也開始關(guān)注發(fā)展中國(guó)家空氣質(zhì)量的影響。阿子迷（Ahmad Shazrin Mohamed Azmi）等[15]以曼谷為例，通過空氣質(zhì)量指數(shù)來研究空氣質(zhì)量與房地產(chǎn)市場(chǎng)之間的關(guān)系。楊靜（Jing Yang）和張炳（Bing Zhang）[16]研究了中國(guó)與空氣污染相關(guān)的醫(yī)療保健支出。

陳詩(shī)一（Shiyi Chen）和金浩（Hao Jin）[17]提到了PM2.5濃度對(duì)286個(gè)中國(guó)城市房?jī)r(jià)的影響，并且提出空氣污染較高的城市的住房?jī)r(jià)格較低，而住房?jī)r(jià)格在很大程度上還受到人口密度、平均工資、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、公共服務(wù)水平等因素的影響。賈倍思等[18]通過對(duì)深圳坪山區(qū)的PM2.5數(shù)據(jù)進(jìn)行分析提出，空氣質(zhì)量較差的地區(qū)主要集中于城市建設(shè)與城市主要交通網(wǎng)絡(luò)附近。許華華與陳宏[19]以武漢為研究對(duì)象，闡述了城市發(fā)展布局對(duì)空氣質(zhì)量的影響，發(fā)現(xiàn)空氣污染由城市中心向外圍遞減，并提出高容低密的城市發(fā)展模式能夠很好地降低城市空氣污染。

空氣污染和房?jī)r(jià)的早期研究以及享樂價(jià)格模型的應(yīng)用為以后的研究奠定了理論基礎(chǔ)。布拉辛頓（DavidM. Brasington）和海特（Diane Hite）[7]指出，雖然環(huán)境質(zhì)量與平均房?jī)r(jià)的相關(guān)性相對(duì)較小，但不可否認(rèn)的是，空氣污染物的高度集中給城市房地產(chǎn)估價(jià)增加了負(fù)擔(dān)。享樂價(jià)格模型是一個(gè)比較完善，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試，并且在經(jīng)濟(jì)研究領(lǐng)域已廣泛采用的模型。主要用于估計(jì)內(nèi)部和外部因素對(duì)財(cái)產(chǎn)價(jià)值的潛在影響。作為早期的先驅(qū)，羅森[6]為享樂價(jià)格模型的發(fā)展提供了強(qiáng)大的理論基礎(chǔ)。對(duì)于研究人員來說，充分理解享樂價(jià)格模型的基本假設(shè)和概念對(duì)于其將來的改進(jìn)至關(guān)重要。羅森[6]認(rèn)為，生產(chǎn)者充當(dāng)市場(chǎng)的中介，并通過組裝商品以滿足消費(fèi)者的最終需求來獲取利潤(rùn)?；诖擞^點(diǎn)，市場(chǎng)被視為具有不同特征的一組商品。在該市場(chǎng)中，每個(gè)組成部分具有相同的特征，這些特征由消費(fèi)者客觀地衡量。在此概念下的假設(shè)是，整個(gè)市場(chǎng)包含相對(duì)大量的具有各種類型特征的商品。以住房市場(chǎng)為例，每個(gè)產(chǎn)品（例如住房單元）具有相同的特征，可以是大小，位置，樣式或任何其他可感知的特征。由于每種商品都具有以市場(chǎng)價(jià)格進(jìn)行交易的價(jià)值，因此其相關(guān)的特征將獲得隱性價(jià)格。羅森[6]構(gòu)造了享樂價(jià)格模型回歸作為個(gè)體隱性價(jià)值的函數(shù)，揭示了購(gòu)買者尋求類似產(chǎn)品最低價(jià)格的購(gòu)物消費(fèi)行為。

哈里森與羅賓費(fèi)爾德[13]提出了這樣的假設(shè)：人們更愿意購(gòu)買價(jià)格較昂貴，空氣質(zhì)量較好，社區(qū)質(zhì)量較高的住房。在享樂價(jià)格模型函數(shù)中，住房?jī)r(jià)格被認(rèn)為多種屬性的合集，而不是一個(gè)單獨(dú)的商品。然后，通過某些解釋性變量（包括空氣污染、收入和其他家庭特征）對(duì)邊際住房?jī)r(jià)格進(jìn)行回歸，從而完成對(duì)每個(gè)屬性的比重分析?？希ˋyse Can）[20]研究了兩個(gè)主要的屬性組，即房屋結(jié)構(gòu)特征和外部特征。結(jié)構(gòu)特征主要包括房屋的面積大小、房間多少、建筑年代等。外部特征包括小區(qū)環(huán)境，安全系數(shù)，空氣質(zhì)量、學(xué)區(qū)好壞、交通便利等因素。安德森與克羅克[1]使用距市中心CBD的距離作為解釋變量來估算空氣污染對(duì)住房?jī)r(jià)值的影響。作為外部因素，一般可達(dá)性越好，房屋自身價(jià)值也相對(duì)越高，可達(dá)性主要包括城市中心可達(dá)性以及交通便利性兩個(gè)方面。而空氣質(zhì)量作為一個(gè)外部因素，不同的研究所得到的結(jié)論不盡相同。拜耳等[2]將房屋與空氣污染源的距離作為一個(gè)自變量來評(píng)估兩者之間的聯(lián)系。布拉辛頓和海特[7]使用空間統(tǒng)計(jì)來估計(jì)需求曲線，并解釋居民對(duì)環(huán)境變化并不敏感，而搬家產(chǎn)生的高額費(fèi)用可以抵消環(huán)境變化帶來的不便。

另外，環(huán)境正義性研究提供了大量證據(jù)，證明少數(shù)族裔和低收入人口更容易受到空氣污染的負(fù)面影響。布魯爾（Robert J Brulle）和佩洛（David N Pellow）[21]提出環(huán)境不平等是社會(huì)進(jìn)程的結(jié)果。哈賈特等[3]在全球范圍內(nèi)收集了37個(gè)環(huán)境正義研究，以檢驗(yàn)空氣污染對(duì)種族/族裔和社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位的影響趨勢(shì)。他們的研究表明，在北美，社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位較低的人群更有可能遭受更嚴(yán)重的空氣污染。盡管空氣污染隨著時(shí)間的推移在減少，但是評(píng)估某些環(huán)境政策是否對(duì)空氣污染的不平等分布產(chǎn)生影響至關(guān)重要。其他理論認(rèn)為，市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)的經(jīng)濟(jì)也可能在環(huán)境不平等中發(fā)揮作用。例如，工業(yè)設(shè)施傾向于尋找便宜的土地，在這些土地上，價(jià)值較低的地區(qū)更容易聚集低收入人口，相應(yīng)地更容易受到工業(yè)污染的侵害。為了評(píng)估空氣污染對(duì)人口群體的影響，許多環(huán)境正義研究利用人口統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和收入水平來分析空氣污染的不平等性。這些研究的結(jié)論大多一致，即邊緣化人口、低收入人口和少數(shù)族裔居住地的空氣污染程度往往較高。米蘭達(dá)（Marie Lynn Miranda）[22]的研究利用人口種族分布情況，年齡分布和收入水平來測(cè)試空氣污染對(duì)不同人群的影響，尤其是對(duì)美國(guó)非西班牙裔和非洲裔人口的影響，該研究發(fā)現(xiàn)這一族群始終暴露于最差的城市空氣之中。布羅丘（Paul J Brochu）等[9]通過研究美國(guó)北部PM2.5對(duì)城市人口的影響，發(fā)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)地位較低的人群受到空氣污染的風(fēng)險(xiǎn)越高。凱里耶（Mathieu Carrier）等[23]也研究了城市人口收入和少數(shù)群體與空氣污染之間的聯(lián)系，研究發(fā)現(xiàn)低收入少數(shù)族裔更趨于居住在空氣污染水平較高的主要道路附近。

3 研究方法

享樂價(jià)格模型的假設(shè)是，有限數(shù)量的住房屬性能夠反映房屋的價(jià)值。享樂價(jià)格模型函數(shù)被認(rèn)為是每個(gè)變量的邊際值的線性函數(shù)。在此基礎(chǔ)上納爾遜[14]提出了對(duì)數(shù)線性模型來取代簡(jiǎn)單的線性和半對(duì)數(shù)模型。

Hedonic線性函數(shù)可以表示為：

其中：

Y代表房屋價(jià)格；

Xn代表自變量，包括房屋自身特征和外部特征，以及空氣質(zhì)量等。

α，β，γ和n為系數(shù)。

享樂價(jià)格模型的模型方法有很多優(yōu)點(diǎn)，首先，它可以根據(jù)給定的住房?jī)r(jià)格來估算價(jià)值，并且已經(jīng)在房地產(chǎn)市場(chǎng)上進(jìn)行了頻繁的測(cè)試。在給定條件下，它可以適應(yīng)大量獨(dú)立變量并測(cè)試它們之間的相關(guān)性。但是，該方法也有其缺點(diǎn)。一個(gè)不足之處是，該方法只能用于測(cè)量與房?jī)r(jià)相關(guān)的價(jià)值。另一個(gè)主要的缺點(diǎn)是，這種方法無法使用間接影響房?jī)r(jià)的外部變量（例如稅收和利率等）。同樣，該模型需要大量樣本數(shù)據(jù)來執(zhí)行回歸分析，并且在很大程度上取決于模型規(guī)格。另外，用戶需要具有良好的統(tǒng)計(jì)知識(shí)才能對(duì)回歸結(jié)果進(jìn)行合理分析。

為了保證樣本成正態(tài)分布，該研究對(duì)模型進(jìn)行了改進(jìn)，用對(duì)數(shù)函數(shù)來表述函數(shù)方程的因變量，改進(jìn)后的函數(shù)模型可以表示為：

其中：

LnY 代表房屋銷售價(jià)格的對(duì)數(shù)；

Xn代表自變量，包括房屋自身特征和外部特征，以及空氣質(zhì)量等。

α，β，γ和n為系數(shù)。

在這項(xiàng)研究中，為了避免回歸模型中的多重共線性問題，需要對(duì)變量需要進(jìn)行仔細(xì)選擇和測(cè)試。例如，人口種族的百分比顯示共線性問題。為避免此問題，回歸分析中不包括美國(guó)白人的人口百分比，并且利用檢測(cè)結(jié)果中的方差膨脹因子（VIF）來檢測(cè)多重共線性。 VIF數(shù)值大于2的任何變量都需要經(jīng)過仔細(xì)評(píng)估或者從回歸分析中刪除。

4 案例分析

本研究選取美國(guó)德克薩斯州休斯頓地區(qū)的哈里斯縣作為應(yīng)用實(shí)例。休斯頓是美國(guó)第四大城市，是美國(guó)東海岸主要的能源與港口城市，其大部分市區(qū)都位于哈里斯縣的范圍內(nèi)。根據(jù)美國(guó)人口署2018年的數(shù)據(jù)，哈里斯縣的總?cè)丝跒?70萬，年齡中位數(shù)為33.7歲，家庭收入中位數(shù)為60 232美元。哈里斯縣最大的族裔群體中西班牙裔人口占32.1%，白人占28.9%，非裔美國(guó)人占18.7%，亞裔人口占7.0%。

美國(guó)環(huán)境保護(hù)署為六種主要空氣污染物設(shè)定了空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：地面臭氧、鉛、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫和顆粒物。對(duì)于臭氧，美國(guó)聯(lián)邦《清潔空氣法》建立了非達(dá)標(biāo)區(qū)域分類，根據(jù)該地區(qū)空氣污染問題的嚴(yán)重性對(duì)其進(jìn)行了排名。《聯(lián)邦清潔空氣法》要求每個(gè)州制定并定期更新環(huán)境改善實(shí)施計(jì)劃。聯(lián)邦《清潔空氣法》還要求州政府對(duì)未達(dá)到國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的地區(qū)實(shí)施相應(yīng)的控制策略或應(yīng)對(duì)污染的措施。本研究對(duì)空氣污染程度的量化是以地面臭氧作為代表。

4.1 數(shù)據(jù)

本研究中，數(shù)據(jù)來源分為多個(gè)部分。其中空氣污染數(shù)據(jù)是從德克薩斯州環(huán)境質(zhì)量委員會(huì)（Texas Commission on Environmertal Quality，簡(jiǎn)稱TCEQ）獲得的。哈里斯縣有28個(gè)活躍的空氣監(jiān)測(cè)站，記錄每天的臭氧濃度。從德克薩斯州環(huán)境質(zhì)量委員會(huì)2018年臭氧監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，獲得每個(gè)臭氧監(jiān)控站點(diǎn)的年平均值作為測(cè)量值。在地理信息系統(tǒng)（GIS）使用反距離權(quán)重（IDW）方法估算整個(gè)哈里斯縣的總體臭氧濃度年平均值（圖1）。

房屋數(shù)據(jù)來自于2018年的InfoUSA數(shù)據(jù)庫(kù)，其中包含了從1962—2018年大休斯頓地區(qū)的房屋銷售信息。InfoUSA數(shù)據(jù)由休斯頓加爾維斯頓地區(qū)委員會(huì)（HGAC）提供，該委員會(huì)是大休斯頓地區(qū)的規(guī)劃組織。該數(shù)據(jù)集包含了單個(gè)房屋的銷售價(jià)格、房屋地址、平方英尺、建成年份等，但缺少結(jié)構(gòu)性房屋特征，例如臥室數(shù)量、浴室數(shù)量、儲(chǔ)藏空間、地塊大小和建筑條件分類。該數(shù)據(jù)中共包括五個(gè)超大型數(shù)據(jù)庫(kù)，記錄的房屋交易總數(shù)巨大，超出了筆者進(jìn)行回歸分析的能力。為了清理數(shù)據(jù)，筆者選擇了1982年之后所產(chǎn)生的交易，并且交易金額超過10萬美元的單戶交易。通過利用消費(fèi)者價(jià)格指數(shù)（CPI）來調(diào)整通貨膨脹?；诰幼》课莸腎nfoUSA地理數(shù)據(jù)庫(kù)包含了將近200萬個(gè)交易記錄。

在本研究中，使用4個(gè)緩沖區(qū)（buffer zones）來獲取房屋樣本信息，即選擇距臭氧監(jiān)測(cè)站點(diǎn)半徑為800 m區(qū)域，800~1 600 m環(huán)帶，1 600~3 200 m環(huán)帶，以及3 200~4 800 m環(huán)帶。表1列出了落入每個(gè)緩沖區(qū)的單戶住宅數(shù)量。

由于本研究旨在檢驗(yàn)空氣污染對(duì)房?jī)r(jià)的影響，因此僅選擇了單戶住宅作為樣本數(shù)據(jù)。在800 m區(qū)域內(nèi)，選擇了5 928個(gè)單戶住宅單元。在800~1 600 m環(huán)帶的緩沖區(qū)中，住房單元總數(shù)增加了兩倍，達(dá)到18 896單元。在1 600~3 200 m環(huán)帶的緩沖區(qū)中，環(huán)內(nèi)有71 562個(gè)單戶單元。在3 200~4 800 m環(huán)帶的緩沖區(qū)內(nèi)，有90 997套單戶住宅。

4.2 變量

因變量是來自InfoUSA數(shù)據(jù)的房屋銷售價(jià)格。原始銷售價(jià)格不符合正態(tài)分布。根據(jù)線性回歸假設(shè)，因變量需遵循正態(tài)分布，因此筆者使用價(jià)格的對(duì)數(shù)值作為因變量。自變量包括以下幾組變量：房屋結(jié)構(gòu)變量、社區(qū)變量、空氣質(zhì)量和人口統(tǒng)計(jì)學(xué)變量。住房結(jié)構(gòu)變量包括房屋建筑年限和房屋面積（表2）。社區(qū)變量包括學(xué)區(qū)質(zhì)量、社區(qū)收入中位數(shù)、到高速公路的距離和到CBD的距離。人口統(tǒng)計(jì)學(xué)變量包含非裔美國(guó)人百分比，西班牙裔人口百分比和亞裔人口百分比。為了避免共線性問題，我們排除了白人人口的百分比。

表1 緩沖區(qū)的單戶住宅數(shù)量Tab.1number of single family units by buffer size

圖1 使用反距離加權(quán)（IDW）方法的2018年臭氧估值Fig.1 2018 ozone inverse distance weighted(IDW) interpolation

美國(guó)環(huán)境保護(hù)署自19 9 7年以來，頒布了三項(xiàng)臭氧污染標(biāo)準(zhǔn)：1997八小時(shí)臭氧標(biāo)準(zhǔn)（1997年至今）、2008八小時(shí)臭氧標(biāo)準(zhǔn)（0.075 ppm）以及2015年八小時(shí)臭氧標(biāo)準(zhǔn)（0.070 ppm）。并且環(huán)境保護(hù)署規(guī)定到2021年，大休斯頓地區(qū)必須達(dá)到2015年的八小時(shí)臭氧標(biāo)準(zhǔn)。為了研究《清潔空氣法》立法對(duì)房?jī)r(jià)的影響，基于房屋交易時(shí)間，線性函數(shù)中加入4個(gè)時(shí)間變量：1997之前、1997—2008年、2009—2015年以及2015年后。

根據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)署的報(bào)告，2019年全美排放了超過7 000萬噸的污染物，其中大多數(shù)導(dǎo)致了臭氧、顆粒、酸和煙霧的形成。由于臭氧是通過揮發(fā)性有機(jī)化合物和氮氧化物的化學(xué)反應(yīng)形成的，因此臭氧是美國(guó)城市內(nèi)最常見的污染。目前，臭氧水平已從1990年的0.09 ppm降低到2019年的0.075 ppm。但是，美國(guó)國(guó)家環(huán)境空氣標(biāo)準(zhǔn)（National Ambient Air Quality Standards，簡(jiǎn)稱NAAQS）要求臭氧年度第4位每日最高8小時(shí)濃度水平為0.070 ppm。這表明盡管大氣污染物的總體排放量已大大減少，但臭氧趨勢(shì)并沒有急劇下降，而是呈現(xiàn)出平穩(wěn)緩慢下降的趨勢(shì)，美國(guó)很多城市的臭氧水平仍高于美國(guó)國(guó)家環(huán)境空氣標(biāo)準(zhǔn)的要求。

5 分析結(jié)果

在回歸分析中，R方（R2）顯示模型擬合良好。表3顯示了回歸分析的結(jié)果。在回歸模型的運(yùn)行中，采用了逐步回歸的方法，每個(gè)變量被逐一添加到模型中來估計(jì)它對(duì)房?jī)r(jià)變化的貢獻(xiàn)。800 m區(qū)域，800~1 600 m環(huán)帶，1 600~3 200 m環(huán)帶，以及3 200~4 800 m環(huán)帶的R2分別為0.61、0.60、0.57和0.59。無論樣本量大小如何，對(duì)住房?jī)r(jià)格變化貢獻(xiàn)最大的變量是房屋的大小，在所有四個(gè)模型中約占40%。房屋面積與住房?jī)r(jià)格呈正相關(guān)的關(guān)系，這表明房屋面積越大，住房單元的總銷售價(jià)格越高。

圖2 哈里斯縣房?jī)r(jià)中位數(shù)分布圖Fig.2 2018 median housing values in Harris County, Texas

房屋建筑年限與銷售價(jià)格形成負(fù)相關(guān)，但是僅顯示出對(duì)房?jī)r(jià)影響不足1%的貢獻(xiàn)度。圖2顯示了哈里斯縣按普查地區(qū)的房屋中位數(shù)住房?jī)r(jià)值。紅色表示較高的中位數(shù)住房?jī)r(jià)值，其中大多數(shù)位于城市中心附近以及I-10高速能源走廊沿線。但是，大多數(shù)新建的單戶住宅都分布在郊區(qū)，而且價(jià)格更便宜。這種現(xiàn)象表明，位于城市中心的住宅單元要比位于遠(yuǎn)郊的住宅單元昂貴。盡管分布于城市中心的房屋建造年代久遠(yuǎn)，但市中心的土地價(jià)值相對(duì)較高，與郊區(qū)的新建住房相比，價(jià)格仍然偏高。到中央商務(wù)區(qū)的距離和到高速公路的距離都顯示出與房?jī)r(jià)的負(fù)相關(guān)關(guān)系。這表明到高速公路的距離越長(zhǎng)，房屋單元的價(jià)格就越便宜。那些靠近主要公路的房屋可從附近的交通網(wǎng)絡(luò)中快速出行，為住戶提供交通的便捷。另一方面，遠(yuǎn)離高速公路的居民需要很長(zhǎng)通勤時(shí)間，因此出行便利性低。但是，到高速公路的距離對(duì)房?jī)r(jià)變化的的貢獻(xiàn)度也不足1%。

距中央商務(wù)區(qū)的距離顯示出對(duì)房?jī)r(jià)的顯著影響。房屋位于城市中心附近，價(jià)格往往更高。這項(xiàng)研究中主要使用三個(gè)市區(qū)中心，包括城市中心CBD、醫(yī)療中心和一個(gè)大型商場(chǎng)購(gòu)物中心。之所以使用這三個(gè)中心，是因?yàn)樗鼈兠坑€的工作密度都很高，而且就業(yè)總數(shù)也很高?；貧w結(jié)果遵循一般市場(chǎng)規(guī)律，即到中心的距離越短，售價(jià)越高。城市中心CBD形成以商業(yè)和金融為主導(dǎo)，大多數(shù)以家庭為單位的人口分布于城市郊區(qū)，形成了長(zhǎng)距離通勤的城市發(fā)展模式。由于美國(guó)城市結(jié)構(gòu)的特性，以及土地的私有制，舊城改造很難大范圍實(shí)現(xiàn)，大多數(shù)城市呈現(xiàn)向外蔓延的發(fā)展模式。人們追求大空間住房的自由生活方式，長(zhǎng)距離的日常通勤成了城市居民特別是郊區(qū)居民生活的一部分。

表3 回歸分析結(jié)果Tab.3 regression results

在所有模型中，社區(qū)中位收入均與住房?jī)r(jià)格成正相關(guān)。收入較高的居民更有可能負(fù)擔(dān)得起更昂貴的住房。隨著樣本量的增加，收入的貢獻(xiàn)從800 m環(huán)帶的4.9%增加到3 200~4 800 m環(huán)帶之間的10%以上。收入也是評(píng)估鄰里質(zhì)量的良好指標(biāo)。

獨(dú)立學(xué)區(qū)排名顯示出對(duì)房?jī)r(jià)的異常影響。在3 200 m區(qū)域內(nèi)顯示積極影響，而在3 200 m以外的區(qū)域顯示為負(fù)面影響。這可能是源自數(shù)據(jù)自身的缺陷。哈里斯縣共有19個(gè)獨(dú)立學(xué)區(qū)，其中休斯頓學(xué)區(qū)是一個(gè)非常大的學(xué)區(qū)，位于休斯頓市和哈里斯縣的中心，但是，該學(xué)區(qū)的排名非常低，大多數(shù)樣本都被囊括在該學(xué)區(qū)中。而教學(xué)質(zhì)量比較高的學(xué)區(qū)大多數(shù)遠(yuǎn)離中心城區(qū)而位于郊區(qū)。這也是人們?cè)谶x擇住房所必須考慮的因素，有相當(dāng)一部分家庭根據(jù)學(xué)區(qū)的優(yōu)劣選擇居住地點(diǎn)。

與預(yù)先的期待不同，臭氧作為空氣質(zhì)量的指標(biāo)與房?jī)r(jià)呈現(xiàn)出正相關(guān)，圖1顯示了哈里斯縣臭氧分布情況。經(jīng)濟(jì)收入較高的西部以及工業(yè)生產(chǎn)密集的東部，臭氧濃度較高。大量交通在市區(qū)引起高排放，日光，揮發(fā)性有機(jī)化合物與氮氧化物反應(yīng)生成大量的地面臭氧。但是，臭氧水平僅對(duì)1 600 m以內(nèi)的房?jī)r(jià)貢獻(xiàn)了0.1%的解釋度，在1 600~3 200 m環(huán)帶內(nèi)其貢獻(xiàn)微增至0.7%，而在3 200~4 800 m環(huán)帶之間的貢獻(xiàn)則只有0.4%。城市交通對(duì)地表臭氧濃度有直接的影響，人們?nèi)粘；顒?dòng)頻繁的地區(qū)，臭氧濃度較高；相反，收入較低的社區(qū)臭氧水平并不是很高。

人口變量中，非裔人口百分比和西班牙裔人口百分比均顯示了房?jī)r(jià)的負(fù)面影響。亞洲人口百分比與800 m內(nèi)的房?jī)r(jià)呈正相關(guān)，但在1 600 m以外的區(qū)域呈負(fù)相關(guān)，這種變化可解釋為是由于亞洲人口分布不均引起的?？傮w而言，少數(shù)族裔人口分布對(duì)住房?jī)r(jià)格形成負(fù)相關(guān)，這表明少數(shù)族裔群體更有可能生活在惡劣的住房條件下。

最后，對(duì)環(huán)境政策的分析主要著重于討論三個(gè)不同時(shí)期（1997年、2008年和2015年）頒布的城市臭氧標(biāo)準(zhǔn)?；跁r(shí)間線，在回歸分析中建立了四個(gè)虛擬變量。通過對(duì)每一個(gè)變量的回歸分析來研究不同時(shí)期頒布的臭氧標(biāo)準(zhǔn)所起到的效果，主要體現(xiàn)在對(duì)房?jī)r(jià)的影響是正面還是負(fù)面，以及這些影響是否顯著等方面。結(jié)果顯示，環(huán)境政策在房?jī)r(jià)的影響體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：第一，政策帶來的效果具有滯后性；第二，新的環(huán)境政策實(shí)施以后，普遍對(duì)當(dāng)?shù)胤績(jī)r(jià)具有積極的意義。在2015年的空氣污染標(biāo)準(zhǔn)推出以前，對(duì)研究區(qū)域內(nèi)的房?jī)r(jià)沒有重大影響。2015后，顯示出對(duì)房?jī)r(jià)產(chǎn)生了積極影響，其貢獻(xiàn)從800 m區(qū)域內(nèi)的0.1%增加到了800~1 600 m環(huán)帶的0.3%。在1997年的《清潔空氣法案》之前幾乎看不到任何影響，而在2008年之后開始顯示出積極影響。這表明美國(guó)環(huán)境保護(hù)政策的頒布對(duì)哈里斯縣地區(qū)的房?jī)r(jià)產(chǎn)生了積極影響，而對(duì)環(huán)境政策效果的定量評(píng)價(jià)是本研究的主要貢獻(xiàn)之一。

6 結(jié)論

本研究首次探討了美國(guó)休斯頓地區(qū)的空氣污染與住房市場(chǎng)之間的關(guān)系，并且定量分析了環(huán)境政策的實(shí)施效果，并以此為例解釋了美國(guó)城市發(fā)展與城市環(huán)境之間的聯(lián)系。本研究利用地面臭氧作為空氣質(zhì)量的量化指標(biāo)，檢測(cè)空氣污染對(duì)房?jī)r(jià)的影響。休斯頓地區(qū)的哈里斯縣因其獨(dú)特的條件而被選為案例研究對(duì)象。研究首先表明，空氣污染確實(shí)對(duì)房?jī)r(jià)產(chǎn)生了顯著影響。然而與直觀的期待不同，臭氧與房?jī)r(jià)顯示出正相關(guān)的關(guān)系，其主要原因是臭氧在日常交通活動(dòng)量高的地方更容易形成。數(shù)據(jù)表明，城市中心以及經(jīng)濟(jì)活動(dòng)密集的地區(qū)，臭氧濃度普遍高于周邊地區(qū)。

隨著全球經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，大多數(shù)都市地區(qū)都在經(jīng)歷著城市擴(kuò)張和人口增長(zhǎng)，因此自然資源的消費(fèi)增加了。薩爾津斯基（Sarzynski）[24]討論了全球所有大型都會(huì)區(qū)都面臨的關(guān)鍵環(huán)境挑戰(zhàn)。城市面積越大，人類活動(dòng)就越多，每個(gè)人對(duì)環(huán)境的影響也越大，而人口增長(zhǎng)對(duì)環(huán)境很可能造成嚴(yán)重的污染，對(duì)自然資源的消耗（包括空氣、水、能源和食物）會(huì)導(dǎo)致更多廢物的產(chǎn)生。當(dāng)人口增加時(shí)，總需求也增加，因此刺激了工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)。

在考慮人們對(duì)房屋位置的選擇時(shí)，宏觀來說，地區(qū)的搬遷可能會(huì)受到勞動(dòng)力市場(chǎng)特征或地理變量的影響。但是，在微觀層面上，決策更具體地取決于個(gè)人對(duì)某些公共物品或便利設(shè)施的質(zhì)量和需求。例如教育質(zhì)量、開放空間、安全性、房屋大小、工作場(chǎng)所可及性等，所有這些都包含了某些個(gè)人愿意交易的隱性價(jià)值。享樂價(jià)格模型是幫助估計(jì)隱性價(jià)格的工具，而不是查定某一個(gè)特定因子，此方法更可能解決區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)狀況的總體水平。

本研究的一個(gè)主要貢獻(xiàn)是對(duì)環(huán)境政策的效果進(jìn)行了定量的評(píng)估。結(jié)果顯示出環(huán)境政策對(duì)房?jī)r(jià)的影響具有滯后性，而新的環(huán)境政策的實(shí)施對(duì)當(dāng)?shù)胤績(jī)r(jià)具有積極正面的作用。從1997—2015年，美國(guó)環(huán)境保護(hù)署對(duì)城市臭氧標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了多次修改。從整體上看，美國(guó)的城市空氣污染得到了比較顯著的改善。很多空氣污染嚴(yán)重的地區(qū)逐漸達(dá)到《清潔空氣法案》的要求。環(huán)境政策的制定促使地區(qū)性政府做出反應(yīng)，通過規(guī)范空氣污染活動(dòng)，減少工業(yè)排放，改善交通等政策性措施來改善當(dāng)?shù)氐目諝赓|(zhì)量。在環(huán)境改善的同時(shí)，城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及人口收入的增加也促使住房?jī)r(jià)格逐漸提高。

然而，這項(xiàng)研究也有其局限性。在未來的研究中需要對(duì)回歸分析結(jié)果進(jìn)行進(jìn)一步校驗(yàn)，比如選擇不同地點(diǎn)、不同建筑年限的房屋樣本進(jìn)行驗(yàn)證。另外，研究中使用的可達(dá)性度量是歐氏距離而不是實(shí)際的路網(wǎng)距離。在未來的研究中，使用實(shí)際出行時(shí)間會(huì)更準(zhǔn)確地評(píng)估交通可達(dá)性的影響。另一方面，數(shù)據(jù)插值方法使用的是站點(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，某些區(qū)域可能無法反映實(shí)時(shí)臭氧水平。但是總的來說，這項(xiàng)研究能夠成功評(píng)估《清潔空氣法案》對(duì)房?jī)r(jià)的影響，這對(duì)未來使用定量方法進(jìn)行環(huán)境政策的效果進(jìn)行研究提供了參考實(shí)例。