【经岚传递】北京交通限行对空气质量和经济活动的影响

【经岚传递】16L62

北京交通限行对空气质量和经济活动的影响

——[读论文]之“环境微观经济学”系列

编译/王瑶

本期【经岚传递】所介绍的是来自于V. Brian Viard和Shihe Fu发表在Journal of Public Economics 125 (2015) 98–115上的“The effect of Beijing's driving restrictions on pollution and economic activity”一文。

一、引言

北京作为我国首都，代表着中国在世界的形象，然而，伴随经济发展的环境污染问题日趋严重，尤其是空气污染引发的雾霾等环境问题引发社会的高度关注。因此，政府开始采取一系列措施限制污染源，但这些措施是否有效，又是否会牺牲更多的经济效益，却没有定论。因此，西南财经大学的傅十和老师和其合作者就以北京交通限行措施为例，研究其对污染和人们经济活动的影响。

事实上，在世界上许多国家，交通限行都被采用以减少污染和交通拥堵。但是这项政策有无效的可能性，主要原因是：1、政策未被严格遵守；2、跨期替代效应的可能性，即人们在限行日减少出行，而转移至非限行日出行，或者购买第二辆车以避免限行影响。倘若上述可能性未发生，则限行政策可以发挥效用，一方面，可带来空气污染减少，空气质量提升的收益，对于这一问题作者在本文中主要采取了两种分析方法，时间维度的断点回归分析RD和空间维度双差分分析DD；另一方面，限行也会导致通勤成本增加从而影响人类经济活动产出，由于缺乏工作时间的数据，作者创造性地采用电视收视率这一主要地娱乐活动作为替代衡量人们的日工作时间。最后，作者在上述分析基础上，还对交通限行的年度收益和成本进行了粗略估计，以一周一天的限行政策为例，空气质量提升导致的人们受限活动日减少，各类疾病减少带来的收益约在25.6亿到34.7亿人民币，人类工作时间减少引发的成本约在5.2亿到9.4亿人民币之间。从这一估算也可以看出，交通限行若能有效发挥作用，其带来的环境收益将高于付出的经济活动代价，为社会带来正收益。

二、研究背景

本文研究的背景主要基于北京严重的空气污染问题。2004年，还被评为世界上可吸入颗粒物污染最严重的城市第13位，而随之引发的心肺疾病,呼吸道感染，肺癌，乃至新生儿死亡率提高等健康问题使其更受社会关注。经研究表明，机动车是空气污染的主要源头，以PM10为空气污染的代表，机动车的尾气排放和引发的道路灰尘都会产生PM10。2006年研究表明：北京53%的PM10来源于机动车，其中23%来自汽车尾气，30%来自道路灰尘。由此可知，机动车是空气污染的主要来源，限行也才会成为世界各国缓解空气污染的主要措施。

北京的限行政策主要从2008年奥运会前期开始施行，直到现在。其间约有20天过渡期没有限行政策。究其发展，共经历了三个政策阶段，单双号限行阶段（”OddEven”），一周一天限行阶段1（”OneDay69”），一周一天限行阶段2（”OneDay78”），三个阶段差异主要体现在限行时段，限行范围和限行方式，这三个政策阶段也是后续分析的主要关注点。

值得注意的是，在限行政策实行的同时期，还有许多其他与环境相关政策的实施，如公交和地铁收费降低，奥运会，新地铁线路开放等，都会成为本文研究的干扰因素。针对这些因素，作者采取了多种方法解决。由于奥运会其间北京强制许多小型企业关闭并遣返工人，减少大量工业排放，对空气质量会产生很大影响，因此作者特意引入是否在奥运会期间的哑变量，以控制奥运会带来的影响。对于其他公共交通收费降低及新地铁线路开放等因素，作者则采用了两种方法，第一是采用修正的断点估计（RD），施加体现政策干扰的时间多项式，允许不同阶段有不同时间趋势，控制时间序列上的干扰因素；其次，作者也在分析中采用小窗检验，在政策实施前后几十天内进行对比分析，用以剔除一些政策干扰。

此外，在研究交通限行对人们经济活动的影响前，作者先进行理论推导，认为交通限行对工作时间的影响分为两类，一种为外延边际，即影响人们的工作天数，另一种为内延边际，即影响每天的工作时间。得到的初步推论是外延边际仅减少自我雇佣工作者的工作天数，不影响被雇佣工作者，因而总体会使工作时间下降。而限行的内延效应不明显，因为无论是自我雇佣工作者还是被雇佣工作者，倘若其原本以公共交通出行，则不受影响，若因限行从开车变为使用公共交通，则休闲时间增加或减少取决于公共交通花费时间，且自我雇佣工作者可能在非限行日增加工作时间以弥补限行日低工作时间。

三、实证研究

实证研究研究阶段，作者主要进行了三部分工作。第一，研究交通限行对总污染的影响，模型为公式（1）、（2）、（3）所示。以北京市总体的日度空气污染指数（API）及PM10指数作为总体环境污染的自变量，以各个时间段的哑变量控制不同时间段的趋势以及季节性、节假日等时间上的干扰因素，加入湿度、风速、气温、光照等其他会影响空气中可吸入颗粒物含量的天气控制变量，并用一周一天限行政策与周末的交互项检验周末的跨期替代效应。最后的时间多项式则允许允许政策实施前具有不同的时间趋势，排除未观测到的时间干扰因素。断点回归前，作者先进行了小窗检验，通过画出log API对天气控制变量，周末及假期哑变量回归的残差，两项政策实施前后空气污染指数有明显下降，为后续研究提供了一定支持。断点回归的结果显示，两项限行政策都显著地降低了污染，同时周末的跨期替代效应则不显著。

第二，研究对监测站层面污染影响，自变量变更为24个监测站的空气污染指数，同时加入了监测站距离最近环路及一级公路的距离数据用于进行双差分分析，其他变量与第一个模型一致，如公式（4）、（5）、（6）、（7）所示。同样对监测站层面距离进行小窗分析，发现政策实施后两组监测站的残差总平均数均下降，距离近的监测站下降更多，说明政策实施对监测站的周围的空气质量也有影响。进行双差分估计时，采用限行区域内8个监测站的数据，根据其到环路的距离进行分析，并且分线性和非线性情况分别讨论。结果显示，在线性情况下，限行对距离“近”及“远”的监测站空气质量均有明显提升，且距离“近”的监测站效果更明显。然而非线性情况下的数据则都不显著，说明非线性情况可能高估了距离的影响程度。值得强调的是，加入距离的双差分估计，还间接控制了同一时期其他与监测站距离主路相关的干扰因素，是对时间多项式对时间序列上干扰因素控制的一种补充。

最后，研究限行对电视观众人数的影响，作者采用自我雇佣及受雇佣者每小时的观看人数作为自变量，将一周一次限行的阶段细化到”OneDay69”及”OneDay78”， 每天也分为限行时段RHth，早上非限行时段NMHth，晚上非限行时间NEHth，且以α控制一天内不同小时的变化因素，加入天气控制变量控制天气对人们出行决策的影响。时间多项式也比前述模型增加了”OneDay69”及”OneDay78”的划分，具体如公式（8）、（9）、（10）所示。断点回归结果显示，限行时间内自我雇佣者电视观众显著增加，印证外延效应的推论2（交通限行导致自我雇佣劳动者的工作天数减少而休闲天数增加）。非限行时间内自我雇佣者及被雇佣者观众增减总体不显著，印证内延效应的推论4、5（自我雇佣者及被雇佣者每天的娱乐时间可能增加也可能减少）。此外，作者还对这一模型进一步处理，增加政策变量与小时哑变量的交互项，进一步分析每小时的观众数量变化情况。结果显示自我雇佣工作者在限行时间段15小时中，14小时的电视观看人数显著增加，且早上观看人数显著减少，可理解为工作者为避免限行时间提前上班。而受雇佣工作者限行时间段内影响不明显，15小时中仅6个小时观看人数有增加，限行总体对观看时间影响不显著，与断点回归结果一致。

四、对比与解释

对于交通限行对空气质量对影响，也有外国学者做过类似研究，以墨西哥城为研究对象，但结果却是没有显著影响，作者对比两个研究，对于北京交通限行政策有效的结果做出了一些解释。首先，由于购买汽车支出对于大部分居民而言仍是较大支出，因此购买第二辆车逃避限行并不现实。其次，由于我国汽车普及较发达国家偏晚，因此北京保有车辆较新且汽车尾气排放量偏低。第三，虽然在研究过程中公共交通并不是污染减少的解释变量，但其也作为一种补充出行方式进一步减少污染。最后，北京的限行政策推行较为顺利，在实际生活中被严格执行也使其能够更好地发挥效用。作者以北京中心城区一家商场办公楼综合体地地下停车场数据为佐证，发现当周二限行尾号（2，7）的车辆时，停车场记录到的尾号为（2，7）的车辆数量明显少于正常辆，说明政策是被遵守的。

五、结论与思考

综合全文研究，我们可以发现，北京交通限行政策能促进空气质量改善，且发现限行带来的污染下降主要发生在交通主干道（环线）周围。但交通限行减少工作者的工作时间，如果没有工作效率的提升，将导致整体经济产出的下降。

本文也存在一定局限性，研究仅考虑短期效应，未考虑因收入提升导致汽车需求增加，汽车数量增加等长期因素，因此要想维持这样的有效结果就需要抑制汽车数量增加或者增加每周限行的天数。此外，交通限行并非降低空气污染的最有效措施，因为它只是随意地以汽车牌照尾号为标准限制汽车在某一天不能出行，却没有从根本上影响人们对开车出行的支付意愿。因此，更有效的措施应该是增加开车出行需支付的代价，如收取拥堵费，提高牌照费等。

（本稿作者系上海交通大学安泰经济与管理学院会计专硕，特此表示感谢）

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