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生態系統暨生物多樣性經濟學在天然災害方面的應用
郭彥廉、徐子維、劉宸甫
「生態系統暨生物多樣性經濟學」(The Economics of Ecosystems and Biodiversity,以下簡稱TEEB),最初是2007年6月在德國舉行的G8高峰會上通過的研究計畫。第一階段是2008年5月德國波恩「生物多樣性公約」第九次締約方大會(Ordinary Meeting of the Conference of the Parties to the Convention on Biological Diversity,簡稱CDB COP 9)上,以期中報告(Interim report)的方式發表。
第二階段的研究從2009年9月開始,成果為五個相互關連的報告,包括:生態和經濟基礎報告(簡稱TEEB D0),及四份針對最終使用者提出的報告(TEEB D1-D4),其中四份報告分別為國家及國際政策決策者、本地和區域管理者、企業、消費者與大眾等提供相對應的報告與政策建議。綜合報告於2010年10月在日本名古屋舉行的「生物多樣性公約」第十次締約方大會(CDB COP10)上發表。以上是TEEB的發展歷程,摘錄自陳雅惠、李俊鴻、陳郁蕙(2011)。以下先以TEEB發布的原始文件中翻譯部分內容介紹TEEB的概念與政策、價值估計方法,以及生態系統韌性與減災,作者在引環境經濟學理論與案例說明價值估計方法。
- TEEB的概念與政策
以下內容部分摘譯自TEEB(2010a)。《生物多樣性公約》將生物多樣性定義為「來自各種來源的生物體間的變異性」,包括陸地、海洋和其他水生生態系統及其所屬的生態複合體(CBD1992)。換句話說,生物多樣性不僅包括物種種群內的多樣性(遺傳變異),還涵蓋物種的數量和生態系統的多樣性。有些文獻常使用「生態系統服務的概念」來描述自然與經濟之間的關係,即將自然資本的狀態與數量轉換為對人類社會的價值。《千禧年生態系統評估》整理出生態系服務與人類福祉的關聯性,並將生態系服務分為供給、支持、調節及文化服務。
供給型是描述生態系統物質中產出的生態系統服務,包括糧食、水和其他資源,如醫療資源。
調節服務是指生態系統通過調節空氣和土壤品質,或通過提供洪水和疾病控制等方式提供的服務,也包括碳吸存、授粉等。
棲息地或支持服務支撐著幾乎所有其他服務。生態系統為植物或動物提供生存空間(物種棲息地);它們還保持著不同品種植物和動物的多樣性(維持遺傳多樣性)。
文化服務包括人們從與生態系統接觸中獲得的非物質利益,它們包括審美、精神和心理方面的益處,例如旅遊效益;自然景觀和城市綠地對維持身心健康的作用。
TEEB的應用大概可以分為三個層次:辨識問題與評估服務、展示價值、獲取價值和提出解決方案,以下以森林為例說明TEEB的應用。
在評估服務方面。森林生態系統占據了土地淨初級生產量的2/3以上,也就是說,它們透過光合作用將太陽能轉化為生物質能,使其成為全球碳循環和氣候調節的關鍵。熱帶森林的重要價值很大程度上來自於所謂的調節型服務,例如碳儲存、侵蝕預防、污染控制和水淨化。在許多估價研究中,這些調節型服務的經濟價值約占總體經濟價值的2/3。相比之下,糧食、木材、基因和其他物質的供應通常僅占森林價值的相對較小部分,然而這些供應也是人們認識到森林在經濟上重要性的基礎。
在展示價值方面。TEEB審查了有關將森林指定為保護區的效益與成本的研究。儘管這些研究中的具體數值會因當地條件和環境而有所不同,但統一顯示出保護熱帶森林生態系統所帶來的好處遠大於成本。
在獲取價值與提出解決方案方面。近年來,透過生態服務給付(pay for ecosystem services, PES)的方式,人們開始彌補市場對生物多樣性和生態系統價值忽視的情況。雖然與森林的商業用途和林地的替代用途相比,PES計畫仍然相對稀少且涉及的金額不大,但這些計畫的數量和規模正在逐漸增加。其基本理念是鼓勵土地所有者和社區因保護森林完整和維持生態系統服務而獲得獎勵,不論是透過稅收徵收或對下游用水者的水費收取。
另外,「減少毀林及森林環境退化造成的溫室氣體排放計畫」,即REDD-PLUS(Reducing Emissions from Deforestation and forest Degradation),多由已開發國家協助發展程度較低的熱帶地區國家減少森林毀損,維持森林碳吸收能力,保護生態系統和生物多樣性,同時也幫助解決這些地區所面臨的農村貧困問題。增加碳吸存能力(碳匯)則可以於碳交易市場中出售。
除了前述森林相關政策,TEEB彙整解決方案。例如通過支付和市場獎勵效益,例如REDD-Plus方案、(能增進生態系統與生物多樣性)產品認證、綠色公共採購、標準、標示等;減少對環境有害物的補貼,例如農藥、化石燃料的補貼;利用監管和定價解決損失問題,例如實施污染者付費與全恢復成本原則;增加受保護區價值,例如增加保護區涵蓋範圍與資金支持,如PES計畫;投資生態基礎設施,例如增加氣候韌性、減災、改善食物和水安全、消除貧窮等(TEEB, 2009)。
- 價值評估方法
很少生態系統服務具有明確的價格或可在開放市場交易。最可能有市場標價的生態系統服務是那些消耗性直接使用的「供給型服務」,如直接由人類消費的農作物或牲畜、魚類或水資源。也就是圖1所顯示的直接使用價值。
非消耗性的使用價值,如休閒、景觀、調節服務、棲息地或支持服務等,也可以稱為間接使用,其價值評估方法需要視其提供的服務,以休閒或景觀來說,環境經濟學使用【替代市場評估法】,其中最著名的幾種方法,包括旅行成本法,藉由觀察到特定景點遊客的旅行成本(一般包含交通成本與時間成本)估計景點的效益,此法概念與圖1中的成本法相當。
旅行成本法僅能適用於需要旅行才能到達的景點,若是在市區的景點(如公園)就需要使用【特徵資產價格法】,藉由觀察房地產市場的交易,購屋者購買環境品質較佳的房屋時,願意為環境品質增加一單位多負擔的價格來估計景觀的效益。此法也能夠用來估計減災的效益,因為受災機率較低的房屋,購屋者願意為其花費更多,例如楊重信、王安民(2008)。若是調節服務,如供水可以使用市場分析(產值),如Kuo and Chang(2020),也可以使用替代措施或稱趨避行為的成本來估計其效益。替代措施或趨避行為成本也可以用於估計其他調節服務,如微氣候調節。

圖1 生態系統服務價值基於偏好的評估方法
資料來源: TEEB (2010a)
選擇價值指現在雖然沒有直接或間接使用,但保留其未來供使用之價值。實務上的案例是建置種子銀行,其效益就是保留植物物種供未來使用的效益。若有措施能避免、減緩物種滅絕,或棲地消失也就能使用減緩成本、趨避成本,若有措施能夠移置則使用重置成本法。非使用價值指現在與未來都沒有直接或間接使用,但願意為了使之繼續存在(存在價值),或是將之保留給後世(遺贈價值),或是單純為了該非人物種(利他主義)好的意願。
這類價值由於完全沒有市場,所以環境經濟學通常使用【條件評估法】進行價值評估。條件評估法指建立一個假設的市場,例如為了保育某瀕臨絕種生物而設立的基金、保護區需要收門票、防治污染需要課稅等,詢問受訪者願意付多少錢,或是否願意付特定金額。條件選擇也是類似的假設性問題,但不是直接選擇金額,而是透過設定各種不同花費或成本的方案給受訪者選擇。這類假設市場由於受訪者大多難以區隔對象的各種效益,通常無法進一步區分各種價值。早年台灣住宅投保颱洪險比例極低,近似於無市場,Kuo(2016)使用條件評估法估計台南易淹水地區民眾住宅投保颱洪險的願付價值。
- 生態系統韌性與減災
以下內容部分摘譯自TEEB(2010b)。生態系統具有韌性(受衝擊後復原的能力),其服務也有降低災害的效益。根據《千禧年生態系統評估》,60%的全球生態系統退化,導致各大洲的洪水及森林火災顯著增加。另一方面,天然災害引發的災難不勝枚舉,災難恢復所需資金或醫療服務在貧窮國家中儼然成為一個負擔,然而這些國家往往是天然災害好發地,無疑是雪上加霜。研究指出,1美元的降低災害風險投資可以節省2到10美元的災害復原成本,世界各國正積極尋找降低風險的方法。
水災方面,保護及修復自然水文及植被是具成本效益的處理方法。其中包括將易受水災影響的區域當作臨時牧場或保護區。例如寮國的萬象透過溼地生態來減少水災對建築或基礎設施的破壞,服務價值約500萬美元。
坡地災害方面,根據歐洲委員會的山崩調查紀錄,坡地的修復有助於減少危險性山崩的發生,相反的,過度森林砍伐會引起山崩。在四川,原本在陡坡種植的果樹轉變成種植天然林,因天然植被更加密集,能更有效地防止山崩。喀什米爾在2005年由地震引起的數千次山崩進行分析發現,擁有林木覆蓋的山坡遭受的山崩少於裸露、進行農業生產、及擁有灌木覆蓋的山坡。
海岸災害方面,利用珊瑚礁、離岸沙洲、紅樹林、沙丘、沼澤阻礙水流以減輕暴潮和海岸侵蝕的影響。斯里蘭卡研究發現,儘管海嘯到海岸的高度達6公尺,並可穿過1公里的陸地,但紅樹林、椰子園、灌木叢等地貌可大量削減能量。
以上這些生態系統維護需要政府的大力協助。若是政府使用公共預算推動,則通常需要進行成本效益分析。以前述離岸沙洲減輕海岸災害為例,暴潮造成的淹水與海岸侵蝕造成的損害包括人命損失、健康損失、財物、營業損失。健康、財產、營業損失一般都有市場價格,健康方面大多以醫療成本估計,財物、營業損失大多利用過去的損失資料建立災害損失模型,便可以估計有離岸沙洲與無離岸沙洲之模擬損失差異,即為沙洲之效益。這個方法與防災工程在降低淹水財物損失的效益估計類似,可以參考李欣輯等(2008)。淹水造成的健康損失估計方法可以參考Liu et al.(2023)。
人命損失是損失估計較有爭議的部分,但對於災害防救來說,避免人命損失顯然是最主要的目的。經濟學將人命價值稱為VSL(value of statistical life),亦即統計上平均一個人的價值,並非某一特定人的價值。估計的方法大概可以分為三類,簡要說明其原理如下:
1、市場價值。最簡單的方式是採用每人每年國內生產毛額乘以期望壽命。
2、替代市場。可以使用保險市場資料,例如為了死亡機率為萬分之一的事故花費千元買保險,將之相乘可以得到死亡機率百分之百的價值。
3、趨避行為法。估計其他避免死亡方法之成本,例如平均於醫院救治一名重症病人的成本。
此外,離岸沙洲這樣的自然資本還能做到工程設施難以達成的避免生態系統損失,例如保留海岸溼地。若要評估溼地價值,則可以使用前述的替代市場評估法,如旅行成本法,或是條件評估法。
參考文獻
Kuo, Y.L. (2016). "Is There a Trade-off Between Households' Precautions, Mitigations and Public Protection for Flood Risk?" Environmental Hazards, 15(4), pp.311-326. http://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/17477891.2016.1208729
Kuo, Y.L. and K.C. Chang (2020). “The Benefit Assessment of the Specific User Water Source Facilities: the Case of Reclaimed Water, Desalination Plants, and Artificial Lake,” Green Economy, 6, A1-17. http://dx.doi.org/10.6858%2fGE.202001_6.0001
Liu, Y.M., Kuo, Y.L., Chu, H.J., Kuo, W.C., Tseng, H.C. (2023). “Health Care Cost of Floods: Evidence from Typhoon Morakot in Taiwan,” Journal of Asian Economics, 87, pp. 101635. (Econlit) https://doi.org/10.1016/j.asieco.2023.101635
TEEB (2009). The Economics of Ecosystems and Biodiversity for National and International Policy Makers –Summary: Responding to the Value of Nature.
TEEB (2010a). The Economics of Ecosystems and Biodiversity: Mainstreaming the Economics of Nature: A synthesis of the approach, conclusions and recommendations of TEEB.
TEEB (2010b). The Economics of Ecosystems and Biodiversity for Local and Regional Policy Makers.
李欣輯、郭彥廉、蕭代基、黃德秀(2008),「易淹水地區水患治理工程之家戶效益評估:以嘉義新塭示範區為例」,農業與資源經濟,5(2),41-58頁。
陳雅惠、李俊鴻、陳郁蕙(2011),「生態系統暨生物多樣性經濟學TEEB」,臺灣林業,37卷3期,頁17-21。
楊重信、王安民(2008),「基隆河流域洪災防治效益之評估:特徵價格法之應用」,都市與計劃,35卷1期,頁29-47。
作者資訊
郭彥廉 國立成功大學經濟學系副教授
徐子維 國立成功大學經濟學系學生
劉宸甫 國立成功大學統計學系學生