蒙格斯智库:北方取暖使人均寿命缩短3.1年?

  栏目介绍:“有趣的经济学”是《蒙格斯报告》公众号推出的国际前沿经济学论文评论类推文。论文一般来自《美国经济评论》(AER)、《计量经济学杂志》(ECA)、《政治经济学杂志》(JPE)、《经济学季刊》(QJE)等国际顶尖学术刊物,我们希望用通俗易懂的介绍和评论使高大上的经济学有趣起来。

    导言

  每年冬天时候,北方室外冰天雪地,而室内却因暖气的存在而温暖如春。而在南方,尽管不如北方冷入骨髓,但室内室外温差不大,居于室内也不禁瑟瑟发抖。南方人看着北方的室内温度不免心生羡慕,只能看着未曾因取暖烧煤而雾霾弥漫的蓝天白云,自我调侃过冬全靠“一身正气”。烧煤取暖总是伴随着雾霾,于北方过冬,肉眼可见空气质量下滑许多。实际上,这一问题也引起了越来越多的关注,分析冬季取暖污染对健康的影响对我国环境治理和经济发展都具有重要意义。

  20177月发表于《美国科学院院报》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United Statesof America)的论文对此展开了讨论,其作者包括来自希伯来大学的Avraham Ebenstein、来自鲍尔州立大学的Maoyong Fan、来自芝加哥大学的Michael Greenstone、来自香港科技大学的Guojun He和来自中国疾控中心的Maigeng Zhou。论文题目是《基于最新数据的分析:中国“淮海政策”导致的持续空气污染影响了居民寿命》(New evidence on the impact of sustained exposure to air pollution onlife expectancy from China’s Huai River Policy)。

  通过实证研究,研究者发现“淮河政策”使淮河以北地区PM10的年均浓度提高了41.7μg /m3,使人均寿命缩短了3.1年。此外,死亡率集中发生在那些罹患心血管疾病的人口中。研究进一步发现:当PM10的年均浓度每升高10μg /m3时,人均寿命就相应地缩短0.64年。上述研究发现具有重要的福利含义。它说明:如果所有城市的PM10的浓度能够控制在国家标准(即:PM10的年均浓度不超过40μg/m3)之下,那么以现有的人口计,就总共可以减少37亿年的寿命损失。

  研究背景

  空气中的细颗粒物(particulatematterPM)对人类健康构成了严重的威胁。尽管过去有不少的研究发现PM与心脏病、中风和肺癌密切相关,但已有研究结果似乎并没有让众多国家信服,它们似乎仍然没有采取和实施更加严格的排放标准。目前关于污染对健康的长期影响方面的研究依然甚少。目前大部分的研究重点分析污染对健康的短期影响,并且所关注的对象是住院情况、婴儿的健康,而这些跟寿命之间的关系并非十分密切。

  本研究利用中国2004-2012年的污染和健康数据,着重分析了PM10的污染对健康(寿命)造成的长期影响,旨在弥补现有研究中存在的局限:

  首先,本研究以我国的冬季取暖政策(称“淮河政策”)作为“准实验”因果关系的识别策略。“淮河政策”始于上个世纪50年代,由中央集中规划,由政府对淮河以北地区集中供暖。其结果是:通过燃煤集中供热的设施只安装在淮河以北的城市,淮河以南的城市并没有安装同样的设施。由此,造成淮河南北两岸的城市污染水平的差异。本研究基于各城市到淮河的距离采用了“断点回归”(RD)的设计思想。

  其次,在本研究涉及的时间段(2004-2012年)内,中国PM10的年均浓度为103μg/m3(超过世界卫生组织规定的安全污染水平的5倍)。因此,研究结果对中国的13亿人口以及暴露在高污染水平下的其它国家的人口能提供有用的信息。

  再次,“淮河政策”造成了淮河南北两岸地区间污染水平自上世纪80年代以来一直存在的差异。虽然2004-2012中国的户籍管理政策有所松动,但是中国疾控中心(CDC)在登记各地的死亡人口时仍然按各自户籍所在地来登记。因此,本研究回答这样一个问题:PM10对(以出生地统计的)人口寿命的影响程度有多大。

  研究方法

  本研究中采用的方法有RD方法(RegressionDiscontinuity,断点回归);OLS回归(ordinary least squares,最小二乘法);IV方法(Instrumentalvariable,工具变量)等。

  数据选择

  本研究核心是基于两套数据,这两套数据包含了与地点相关的寿命、健康及空气污染观测值。

  其中,死亡率和寿命数据主要来自于中国疾控中心(Chinese Center for Disease Control and PreventionCDC)监测点(DiseaseSurveillance PointsDSP)的定点调查数据。DSP的数据质量高且覆盖范围广——在全国共有161个监测点,并观测7300万人口,其分布如下图1所示。它详细地记录了导致死亡的各种原因。在本研究中,这些死亡原因被分成两类,一类是与心血管疾病相关的死亡原因,另一类则是与之不相关。研究中使用的污染数据综合了纸质和电子版的数据,记录了1981-2012期间六种主要污染物的浓度。

  

  1 DSP监控点(图中黑点)

  为了分析污染对健康的长期影响,研究者选取了RD方法(RegressionDiscontinuity,断点回归)。由于该方法是基于横截面数据,因此研究者将2004-2012161个城市的面板数据合并成154个跟地点相关的横截面数据形式的观测值。

  研究者还使用了其它三套相关的数据,其中包含了影响健康变量(寿命、死亡率)的控制变量,如吸烟情况、饮食结构等。这套数据是CDC2012年搜集的调查数据,该调查的设计目的正是为了研究行为模式特别是在DSP观测点所覆盖污染物对健康的影响,因而对本研究具有重要的意义。此外,研究者还用了2005年的人口普查数据,普查数据中包含了那些CDC数据库中没有涵盖的个人特征变量。研究还搜集了2004-2012年期间《中国环境统计年鉴》中的相关信息。

  模型建立

  研究者先采用常规方法——最小二乘法(ordinaryleast squaresOLS)建立了如下模型:

  

  模型中的j表示CDC监测点城市jPMj表示j城市的PM10的浓度;Xj表示由一组变量组成的向量,这组变量会影响健康。Yj表示DSP监测点城市j的死亡率或寿命。β1是表示在控制其它变量的情况下,PM10的污染对死亡率的边际影响。

  接着,研究者又采用了RD方法建立了如下模型:

  

  其中,Nj是一个虚变量(1表示城市j在淮河以北,0表示城市j在淮河以南);fLj )是一个高阶多项式。其余参数与OLS模型设定一致,该模型用非参数估计方法。

  实证研究

  对于本研究而言,淮河是一条天然的分割线:淮河以北地区,政府提供了暖气,用烧煤的方式进行,而淮河以南则没有。那么淮河两岸十分接近的两个地区,理论上应符合“连续性”假设——即各种变量都差不多,唯一的区别就是有没有烧煤。这个假设也是研究者采用RD方法的理论基础之一。

  研究者首先对在DSP观测点对PM10的观测做了统计,其统计结果如下图2所示:

  

  2 DSPPM10观测结果

  研究者发现,由于烧煤,淮河以北的PM10比淮河以南多得多。淮河以北地区PM10的年均浓度提高了41.7μg /m3 [95%的置信区间:(16.467.0]。结果如下图3所示:

  

  3 淮河两岸的PM10差距

  PM10还造成了淮河两岸的人均寿命差异为3.1[95%的置信区间:(-4.9-1.3]。影响如下图4所示:

  

  4 PM10对寿命的影响

  研究者又采用了RD方法对上述两个观测结果做了对应分析,其分析结果与观测结果一致,结果如下图5所示:

  

  5 RD方法测算淮河政策的影响

  研究者又分别采用了OLSRD方法的参数估计及非参数估计对PM10的年均浓度每10μg /m3的影响做了测算,测算结果如下图6所示:

  

  6 三种方法测算淮河政策的影响

  6中的第1栏报告的是OLS的分析结果,第2和第3栏报告的是用RD方法的分析结果,其中第2栏是用参数估计方法得出的结果,第3栏则是用非参数方法估计得出的结果。

  从这3栏的结果可以看出,用RD方法估计得出的系数指要大于用OLS估计得出的系数。具体而言,用OLS估计得出的系数显示:当PM10的年均浓度每升高10μg /m3时,人均寿命就相应地缩短0.27年;而用RD的参数估计方法得出的系数则是0.86年,用RD的非参数估计方法得出的系数则是0.64年。

  研究结论

  本研究的分析结果说明“淮河政策”对中国北方居民的健康造成了极大的伤害。首先,它使淮河以北城市PM10的年均浓度增加了41.7μg /m3,使人均寿命缩短了3.1[95%的置信区间:1.3-4.9]。其次,当PM10的年均浓度每升高10μg /m3时,人均寿命就相应地缩短0.64 [95%的置信区间:0.21-1.07]

  上述研究发现具有重要的福利含义。它说明:如果所有城市的PM10的浓度能够控制在国家标准(即:PM10的年均浓度不超过40μg /m3)之下,那么以现有的人口计,就总共可以减少37亿年的寿命损失。事实上,已有相关研究发现中国的居民已经花费较大的开支来自觉采取防护措施,这说明如果PM10的污染状况能够改善到符合国家标准,那么居民的开支也将大大节省。

  事实上,由于暴露在高浓度的PM10带来的寿命损失并不局限于中国。从全球范围来看,总共有超过45亿人居住在PM10浓度超过世界卫生组织(World Health OrganizationWHO)规定的安全水平至少超过两倍的地区之中。本研究也从侧面说明,或许对于这个世界的大多数人来说,PM10应该就是他们所遇到的最严重的环境污染问题了。

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责任编辑:Robot RF13015
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