文字编辑：牛烁衡（暨南大学经济与社会研究院本科生）
原文信息
KoichiroIto,Zhang,S."WillingnesstoPayforCleanAir:EvidencefromAirPurifierMarketsinChina,"JournalofPoliticalEconomy,no.5(May):-.
01导言
空气污染已经被证实会对经济产出（如生命健康、劳动力质量，生活期望等）产生严重负面影响。自年中国政府和人民对空气污染宣战以来，政府和人民都花费了巨大的代价为后代换来洁净的空气，中国的空气质量特别是北方地区已经有了明显的改善。然而，最优的环境保护政策要取决于人们对洁净空气的支付意愿。本文是第一个通过在中国市场上空气净化器的销售数据，来估算不同家庭对洁净空气支付意愿的研究。本文也使用了这些数据来评估多种环境政策，并且量化近期空气质量改善的实际价值。
02
数据来源
本文主要使用了5个数据来源：
（1）空气净化器市场零售数据：该数据是由一家中国的营销公司在80个城市中的各大零售公司收集的交易层面数据，时间跨度为年1月至年12月。本文主要使用的是各个零售公司的每种净化器在每月的销售额和销售价格，以及各净化器的产品特征数据。其中，净化器产品特征包含高效空气微粒过滤器（HEPAfilter）的数据，这是本文的一个关键特点，可以让作者量化净化器去除空气微粒的效率。
（2）空气污染数据：该数据由Ebenstein等（）基于中国环境年鉴、中国环境质量报告整理获得，记录了年至年城市层面的空气污染物PM10年平均值。
（3）城市层面人口统计数据：根据中国城市统计年鉴数据，作者从中获得了总人口，城市总人口，人均GDP数据，时间跨度为年至年。
（4）个人层面人口统计数据：作者用年人口普查数据获得了个体微观层面数据，再据此计算了城市层面的社会经济衡量指标，包括家庭年收入和平均受教育年限等。
（5）GIS地理信息数据：作者从人口普查数据中获得了中国污染最严重的80个城市中心经纬度，并使用ArcGIS将它们绘制到地图上。重要的是，作者还使用ArcGIS展示了淮河-秦岭线的位置以区分南北方以及城市中心与其距离，为研究供暖问题提供了数据支撑。GIS数据还提供了城市与空气净化器生产工厂的距离，以此计算其运输成本，分析价格问题。
汇总统计与平衡性检验：如表1，作者统计空气净化器数据后发现，相比于非HEPA空气净化器，HEPA空气净化器平均售价贵美元，替芯价格贵21美元，适用面积多8.4m3。除此之外，B部分的列（4）说明，南方消费者的HEPA净化器销售量与非HEPA净化器销售量之比为1.2，而北方消费者该比例为2.0，该描述性证据说明淮河以北的消费者更爱购买HEPA净化器。
表2是城市层面观测值的统计汇总。值得注意的是，作者考虑了教育程度、收入在内的一系列社会因素，也检验了供暖政策对房屋供暖结构、空气污染、人们居家及户外活动时间的影响。在列4，为了检验在秦岭-淮河线上是否有不连续的差异，作者在实证分析中运用了RD估计。我们可以看到，在列3，文盲率、高等教育完成率、城市内迁移率的南北方城市平均值有显著性差异，然而列4的RD估计却并没有表明其显著性。
03
对空气净化器的需求模型
作者首先构建了一个随机效用模型来刻画消费者通过购买空气净化器去除室内空气微粒，并通过该效用模型得出消费者对不同空气净化器的需求函数。城市c的消费者i购买净化器j的条件间接效用函数是：
x代表空气污染物浓度，p代表空气净化器的价格，η代表净化器j的固定效用，λ代表城市固定影响，ξ代表城市对空气净化器的特定需求，?是随机误差项。
随后，作者使用了标准logit模型。市场份额s可以用如下函数表示：（其中外部选择权j=0是不购买空气净化器）
由此得出的最终估计等式为：
其中，H是净化器j是否有HEPA滤网的虚拟变量。由于净化器的使用寿命一般为5年，因此估计系数-(β/α)/5是每年对减少1μg/m3的PM10的边际支付意愿。
为了放宽一些标准logit估计的假设，作者也使用了随机系数估计，允许偏好参数β和α的异质性。假设城市c的个人n，净化器j的市场份额可以用蒙特卡洛积分法计算，该函数为：
由此得出的GMM估计式为：
04
计量模型与实证结果
01
内生性问题
（1）空气污染的内生性问题
空气污染与空气净化器价格这两个变量有极强的内生性。为了解决空气污染的内生性问题，作者利用“秦岭-淮河线“设计了spatialregressiondiscontinuity(RD)。南北供暖差别造成了空气污染，并且政府从上世纪50年代开始供暖，持续时间较长，可以帮助作者识别人们对长期环境污染的变化的反应。
作者运用如下线性模型估计空气污染物数目以及其他自变量的关系：
其中x代表空气污染物的浓度，N是北方城市的哑变量，d代表城市与淮河的距离，υ控制了经度带来的固定效应，?是随机误差项。
作者用城市层面数据，判断HEPA空气净化器是否在秦岭-淮河线两侧的城市都具有相同市场份额。
其中，s与p分别代表空气净化器的市场份额和价格，N是北方城市的哑变量，η代表从净化器本身获得的固定效用，λ代表城市固定影响，?是随机误差项。（ψ1dc+ψ2dcNc）是配置变量，用（ψ1dc+ψ2dcNc+Vl）Hj区别HEPA与非HEPA空气净化器中配置变量和经度的固定效应。
作者运用了如下回归模型估计对清洁空气的边际支付意愿，并假设在给定控制变量和固定效应的情况下，工具变量与误差项无关。-β/α代表着每五年一单位PM10(μg/m3)减少的边际支付意愿。
（2）价格的内生性问题
本文还通过引入“空气净化器工厂与零售市场距离”这一工具变量，解决价格的内生性问题。在需求估计模型中，不可观测的高质量产品往往与价格有很强的相关性。本文首先控制产品和城市的固定效应。为了解决由于忽略不同城市中不同产品的固定效应引起的估计偏差，作者通过空气净化器的运输费用，反映每个产品在不同城市的变化，来解决此内生性问题。为了计算该费用，作者收集了制造产品工厂的地理位置信息，然后运用GIS确定工厂与不同城市的最短距离。
02
RD图形分析结果
结果如图1，横轴代表与秦岭-淮河线的距离，在图A中纵轴代表PM10指数，图B中纵轴代表HEPA空气净化器与非HEPA空气净化器市场份额的对数差。我们可以看到，在淮河边界，空气污染物数目与“HEPA空气净化器”与“非HEPA空气净化器”市场份额比急剧波动。
图1
03
标准logit模型估计结果：
表3的A部分表明了第一阶段的空气污染物评估情况。第3、4列进一步控制了人口与纬度固定效应。该估计对配置变量的函数选择有所调整，也控制了人口因素的固定效应。列3表明，淮河线附近PM10浓度相差24.38μg/m3，与图1A一致。注意到南方城市的PM10均值为92μg/m3。因此RD估计指出，相比于南方，北方城市PM10增长了26.5%。
B部分阐述了第一阶段中对空气净化器价格的估计。所有列都包含了产品的固定效应。这个估计也表明了市场与工厂的距离与其对应产品的价格呈高度正相关，解释了相当多的价格变化。
第二阶段结果在表4，均控制了产品和城市的固定效应。A部分与图1B一致，HEPA空气净化器与非HEPA空气净化器在市场份额上有显著的不连续。B部分呈现了第二阶段的结果，-(β/α)/5是每年对减少1μg/m3PM10的边际意愿支付。作者发现，每个家庭每年的边际支付意愿是1.24美元。
04
对空气污染了解程度的异质性问题
作者提到，在年初，中国媒体对于空气污染的报道频率有了显著性的提高。之后，人们开始采取了大量行动。这次突然的变化为本文研究提供了一个有效的自然实验环境，作者将数据分为了年前后两个截面，并且发现年后，人们对于空气质量的偏好显著提高了，边际支付意愿也由之前的0.53美元提升至1.44美元。
05
Random-CoefficientLogit模型的估计结果
作者为RD估计的配置变量提供两组控制的结果。在表7，第1列对纬度及其与淮河北岸城市指示变量的交互作用线性控制。第2列对纬度使用线性和二次项控制。
表7有几个对于异质性问题偏好参数的重要发现。第一，洁净空气边际支付意愿的中位数与平均数分别是1.19美元与1.34美元，与之前通过standardlogitmodel获得的估计相差并不大。这些估计指出，对于供暖而产生的污染24.38mg/m3，人们每年愿意支付32.7美元。其次，家庭收入和对洁净空气的偏好有显著的正相关性。也说明收入更高的家庭有着更低的需求价格弹性。
05
结语
本文是第一个通过在中国市场上空气净化器的销售数据，以估算不同家庭对洁净空气支付意愿的研究。研究发现，中国家庭每年愿意支付1.34美元去除1μg/m3的PM10。另外，支付意愿也因为收入和对空气污染信息了解程度的不同而不同。
Abstract
Wedevelopaframeworktoestimatewillingnesstopayforcleanairfromdefensiveinvestmentsondifferentiatedproducts.ApplyingthisframeworktoscannerdataonairpurifiersalesinChina,wefindthatahouseholdiswillingtopay$1.34annuallytoremove1μg/m3ofairpollution(PM10)and$32.7annuallytoeliminatethepollutioninducedbytheHuaiRiverheatingpolicy.Substantialheterogeneityisexplainedbyin
