1、2023-2-15环境影响的费用效益分析环境影响的费用效益分环境影响的费用效益分析析环境影响的费用效益分析本课目标n了解费用效益分析的基本原理了解费用效益分析的基本原理n掌握费用效益分析的方法掌握费用效益分析的方法n了解环境质量的效益评价技术了解环境质量的效益评价技术环境影响的费用效益分析第一节第一节 费用效益分析的理论基础费用效益分析的理论基础n产生产生n费用效益分析的思想之父是19世纪的法国人杜波伊特（杜波伊特（Jules DupuitJules Dupuit），他在18441844年撰年撰写了写了“论公共工程效益的衡量论公共工程效益的衡量”。在这篇著名的论文中，杜波伊特认同了“消费者剩余
2、”的概念，并指出，公共工程的效益并不等同于公共工程本身所产生的直接收入环境影响的费用效益分析早期应用早期应用n19361936年美国颁布的年美国颁布的洪水控制法案洪水控制法案（Flood Control ActFlood Control Act）提出要检验洪水控制项目的可行性，要求对“任何人来说”效益都必须超过费用。环境影响的费用效益分析早期应用早期应用n19461946年，美国联邦机构流域委员会年，美国联邦机构流域委员会任命了一个费用效益小组委员会，协调联邦各部门费用效益分析的具体工作。1950年，这个小组委员会发表了一个里程碑式的报告，题为关于流域项目经济分析实践的建议(Proposed
3、Practices for Economic Analysis of River Basin Project)。环境影响的费用效益分析费用效益分析应用的推广和强化费用效益分析应用的推广和强化n卡特政府曾经规定所有对环境产生影响卡特政府曾经规定所有对环境产生影响的项目，在环境影响评价中都必须进行的项目，在环境影响评价中都必须进行费用效益分析费用效益分析。n1973年，美国颁布了水和土地资源规划原则和标准的文件，使得费用效益分析的重点放在了国民经济发展、环境质量、区域发展和社会福利等方面。环境影响的费用效益分析费用效益分析应用的推广和强化费用效益分析应用的推广和强化n19811981年里根总统签署
4、年里根总统签署1229112291号行政命令号行政命令，其目的是确保所有的主要规则都要进行费用效益分析，决策要以这种分析为基础 n19851985年里根总统发布的年里根总统发布的1249812498号行政命令号行政命令，要求每个行政机构都要将费用效益分析作为“年度规章计划”的基础，这大大促进了费用效益分析的发展 n19931993年克林顿总统签署年克林顿总统签署1286612866号行政命令号行政命令，坚定地信奉费用效益分析作为管理决策（regulatory decisions）的中心内容，与以往不同的是，这个命令要求“公平”和“分配影响”作为费用效益分析的相关要素 环境影响的费用效益分析环境
5、费用效益分析的基本原理环境费用效益分析的基本原理n新古典福利经济学新古典福利经济学，个人所满足的程度和经济福利水平，可以用人们为消费商品和劳务而愿意支付的价格用人们为消费商品和劳务而愿意支付的价格来表示或度量来表示或度量，在很多情况下，个人消费物品和劳务实际上并未支付费用，但个人愿意支付的金钱原则上可以从行为观察、调查资料或其他方法计算得到，而且还设想用个人货币值的累加值作为社会福利的度量n帕累托效率和边际效用帕累托效率和边际效用n社会净福利和净效益最大时，社会资源利用效率最高n社会净效益与污染“经济最优”水平n科斯定理环境影响的费用效益分析费用效益分析与财务评价的区别费用效益分析与财务评价的
6、区别 n主体不同主体不同:利益个体（财）、社会总体（费）n应用对象不同应用对象不同：公共项目主要是CBA为准，而私人投资项目以FA为准。n内容不同内容不同；费用与成本的识别项目、效益与收入的识别项目均不同。n折现率不同折现率不同：费用效益分析使用社会折现率；财务分析使用财务折现率。环境影响的费用效益分析费用效益分析与财务评价的区别费用效益分析与财务评价的区别n结果不同结果不同：财务评价不可行的项目在费用效益分析时可能可行，而在费用效益分析时不可行的项目在财务评价时可能可行。n数据处理要求不同数据处理要求不同：FA可靠性及准确性较高、CBA数据收集难度大、可靠性及准确性较低。n评价方法评价方法：
7、费用效益分析以NPV为主。环境影响的费用效益分析第二节第二节 环境费用效益分析的基本概念与步骤环境费用效益分析的基本概念与步骤n环境费用效益分析的若干概念环境费用效益分析的若干概念n无形效果和环境资产的经济价值无形效果和环境资产的经济价值n无形效果是难以用货币来计量的效果，属经济学无形效果是难以用货币来计量的效果，属经济学范畴，衡量纯公共物品和准公共物品。没有市场范畴，衡量纯公共物品和准公共物品。没有市场价格，只能用支付意愿或赔偿意愿来衡量，此外价格，只能用支付意愿或赔偿意愿来衡量，此外机会成本，影子价格、虚拟市场价格也常常采用。机会成本，影子价格、虚拟市场价格也常常采用。n环境资产的价值包括
8、使用价值（环境资产的价值包括使用价值（UV）和非使用）和非使用价值（价值（NUV）。）。环境影响的费用效益分析环境费用效益分析的若干概念环境费用效益分析的若干概念n时间因素和社会贴现率时间因素和社会贴现率n把发生在未来（或不同时间）的费用和效益转化为把发生在未来（或不同时间）的费用和效益转化为现值的方式叫做贴现现值的方式叫做贴现n两种计算利息的方式：两种计算利息的方式：n单利单利n复利复利环境影响的费用效益分析环境费用效益分析的若干概念每年发生等量费用或效益的情况下可简每年发生等量费用或效益的情况下可简化化采用复利方式计算开始到未来第采用复利方式计算开始到未来第n年获得的效益或费用年获得的效益
9、或费用的现值的现值环境影响的费用效益分析环境费用效益分析的若干概念n风险和不确定性风险和不确定性n风险是指那些不希望发生的事件的可能发生概率风险是指那些不希望发生的事件的可能发生概率n根据已知或估算的数据来确定其概率n通常用期望值来描述n不确定性是指对未来影响了解极少的状态不确定性是指对未来影响了解极少的状态n统计原理n利用敏感性分析和概率分析来判断不确定性和风险利用敏感性分析和概率分析来判断不确定性和风险因素的影响因素的影响n敏感性分析是通过分析、预测项目的主要因素发生变化时对经济指标的影响，从中找出敏感因素，确定其影响程度，也可表示为评价指标达到临界点时，允许某个因素变化的最大幅度。n概率
10、分析则是根据不确定因素和分析因素可能发生的概率，计算风险对经济评价指标影响的一种定量分析方法。简单的概率分析可以计算项目净现值的期望值和净现值大于或等于零时的累计概率。环境影响的费用效益分析环境费用效益分析的若干概念n风险和不确定性风险和不确定性n环境费用效益分析或更广泛的环境政策设计中，不确定性通常表现在：n特殊污染源的确认n污染物排放的最终受纳体n对受纳体的实际有形影响n受纳体影响的货币价值评价n控制措施产生的预期效果n费用与效益的时空分布环境影响的费用效益分析环境费用效益分析的步骤和评价准则环境费用效益分析的步骤和评价准则n环境费用效益的分析步骤环境费用效益的分析步骤n弄清问题类型和确定
11、分析范围弄清问题类型和确定分析范围n找出各环境要素或功能损害关系找出各环境要素或功能损害关系n用货币表示损害和效果用货币表示损害和效果n对计算的费用和效益进行贴现对计算的费用和效益进行贴现n综合评价费用和效益综合评价费用和效益环境影响的费用效益分析环境费用效益分析的步骤和评价准则n比较费用和效益的评价准则比较费用和效益的评价准则n效费比n净效益环境影响的费用效益分析Case study:CBA to a ferry projectThe case:nSuppose there is a river which at present can only be crossed by ferry.Th
12、e government considers building a bridge,which,being rather upstream,would take the traveler the same time to complete a crossing.环境影响的费用效益分析The case FerryBridgeCity City 环境影响的费用效益分析Case study:CBA to a ferry projectnThe ferry is a privately owned monopoly and charges$0.20 per crossing,while its tota
13、l costs per crossing are$0.15.It is used for 5,000 crossings per year.nThe bridge would cost$30,000 to build but would be open free of charge.It is expected that there will be 25,000 crossings a year with the bridge.nThe ferry would go out of business.环境影响的费用效益分析nQuestion:whether to go ahead with th
14、e bridge?Case study:CBA to a ferry project环境影响的费用效益分析nIn any cost-benefit exercise it is usually convenient to proceed in two stages:(a)identify costs and benefits incurred and value the cost and benefits in each year of the project;(c)Obtain an aggregate present value of the project by discounting
15、costs and benefits in future years to make them commensurate with present cost and benefits,and then add them up.Case study:CBA to a ferry project环境影响的费用效益分析consumers surplus for four parties identified:L The taxpayers lose$30,000,assuming the bridge is financed by extra taxes.(once and for all)L Th
16、e ferry owners lose their excess profits of$250 i.e.0.05*5,000 in each future year for ever.(area A on figure)L The existing travelers gain$1,000 0.20*5,000 in each future year for ever,due to the fall in price(area A+B).L The new travelers:area C=(0.20+0)/2*20000=$2,000 for each future year for eve
17、r.stage 1 identify costs and benefits incurred and value the cost and benefits in each year of the project环境影响的费用效益分析Ferry price(P0)0.20Ferry cost 0.15Crossing per yearBridge price 0.00 (P1)5,000 25,000(q0)(q1)Existing traffic Generated trafficABCstage 1 identify costs and benefits incurred and valu
18、e the cost and benefits in each year of the projectconsumers surplus for four parties identified:环境影响的费用效益分析stage 1 identify costs and benefits incurred and value the cost and benefits in each year of the projectFuturenetbenefitsperyearforever$/yearA r e a i nfigure1Presentvalueat10%discountrateFerr
19、yowners-250-A-2,500E x i s t i n gconsumers+1000A+B+10,000Newconsumers+2000C+20,000taxpayers (-30,000)-30,000Societytotal B+C-(30,000)-2,500假定：A、B、C都是每年发生的，而纳税人的支付（30,000)是一次性的 折现率为10%修桥的支付在第一年的 第一天发生；其它支出 从一年后开始发生。环境影响的费用效益分析Stage 2:discount costs and benefits in future years to make them commensur
20、ate with present cost and benefits,and then add them upB Bi i -第第i i年的效益值年的效益值PVPVibib 第第i i年的效益现值年的效益现值C Ci i 第第i i年的成本值年的成本值PVPVicic 第第i i年的成本现值年的成本现值PVPVtbtb 计算期（计算期（n n 年）内的总效益现年）内的总效益现值值PVPVtctc 计算期（计算期（n n 年）内的总成本现年）内的总成本现值值r r 折现率折现率/贴现率贴现率NPV NPV 净现值净现值 （Net Present Net Present Value)Value)环
21、境影响的费用效益分析判断项目的可行性nIf NPV 0,then project acceptable.nIf NPV=651.01E-071.69E-072.54E-07 =25）/例例(a人人gm3)-13.0E-056.1E-059.3E-05因 呼 吸 系 统 疾 病 医 院 就 诊因 呼 吸 系 统 疾 病 医 院 就 诊 (R H A)/例例(d人人gm3)-11.8E-083.3E-084.8E-08急诊室就诊急诊室就诊(ERV)/例例(d人人gm3)-13.2E-076.5E-079.7E-07哮喘哮喘(AA)/例例（d人人gm3）-10.9E-041.6E-045.4E-04
22、限制活动日限制活动日（RAD）(=18)/例例(d人人gm3)-10.8E-041.6E-042.5E-04急性呼吸系统症状急性呼吸系统症状ARS/例例（d人人gm3）-12.2E-044.6E-047.0E-04儿童急性哮喘（儿童急性哮喘（=18）/例例（a人人gm3）-18.00E-041.60E-032.4E-03环境影响的费用效益分析剂量-反应法（Dose-Response Technique）n采用Ostra的SO2损害模型 污 染污 染物物健康影响健康影响系数系数低低中中高高 SO2死亡率（死亡案例增加百分比）死亡率（死亡案例增加百分比）/2.00E-024.80E-021.21E
23、-01儿童呼吸系统症状（儿童呼吸系统症状（15）（胸）（胸部不适的概率）部不适的概率）/例例（a人人gm3）-15.00E-031.00E-021.50E-02环境影响的费用效益分析重庆煤改气工程的费用-效益分析 n重庆市天然气替代煤工程于1998年开始启动，本工程的煤改气对象包括：城区1153台10t/h及以下锅炉、1.85万台餐饮炉灶、1500台茶水炉及58万居民用户 环境影响的费用效益分析煤改气后的环境效益煤改气后的环境效益n 面源对重庆市主城区近地面SO2浓度的贡献率水平为81.52%。鉴于工程将把所有的面源由燃煤改为燃气，则工程实施后SO2浓度的削减率也为81.52%。n 颗粒物污染
24、43%来自燃煤烟尘，则该煤改气工程的实施对颗粒物污染的削减率为35.1%。n SO2和TSP的浓度削减量分别为：0.149mg/m3和 0.0 8 2 m g/m3；削 减 后 的 浓 度 分 别 为0.034mg/m3和0.152mg/m3。n将计算的TSP浓度削减量换算为PM10浓度削减量（采用的转换系数为0.6）环境影响的费用效益分析重庆煤改气工程减少环境健康损害的总效益估算值/元（1998）方案低值中值高值SO2浓度降低产生的健康效益6.18E+082.87E+091.31E+10PM10浓度降低产生的健康效益6.00E+082.06E+095.92E+09总效益1.22E+094.9
25、3E+091.90E+10环境影响的费用效益分析费用核算费用核算n重庆煤改气工程天然气管网系统建设成本/万元 年份固定资产投资流动资金经营成本现金流出15896.66 5896.66223991.04 461.27 15282.03 39734.34332770.31 602.55 35015.49 68388.3544245.51 593.95 54592.63 59432.0953363.89 600.31 72454.54 76418.746 600.23 72454.5473054.777 600.31 72454.54 73054.85820 72454.54 72454.54环境影
26、响的费用效益分析费用核算费用核算n燃烧设备改造成本 设备名称民用灶餐饮炉灶茶水炉工业生产锅炉总计增 加支出设备费设备数量58万1850015001153 设备费/万元8700142451747.517299.8141992.31燃料费煤炭费17400268529551300536045.00天然气费33660.3967410837.531691.5185863.31天然气和煤的差价16260.369897882.518686.5149818.31节 省开支节约其它设备费 节约占地费 18001800节约用电费 节约水费 节约人工费 120120节约灰渣运输费7254.475123.125541
27、.8751394.475合计 3314.475环境影响的费用效益分析现金流量分析现金流量分析Net Present Value(NPV)=￥222,554.16YUAN（discount rate=12%）IRR=26.38%Year Pipeline network construction and running cost.Burning facility costSaved coal purchase expenditure*Saved other expenditure from natural gas replacementHealth benefit from the projec
28、tCash Flow(现金流量)15896.6652837.31-58733.97239734.34-39734.34368388.35-68388.35459432.09-59432.09573054.77360453314.47512200088304.705673054.77360453314.47512200088304.705773054.85360453314.47512200088304.625872454.54360453314.47512200088904.935972454.54360453314.47512200088904.9351072454.54360453314.
29、47512200088904.9351172454.54360453314.47512200088904.9351272454.54360453314.47512200088904.9351372454.54360453314.47512200088904.9351472454.54360453314.47512200088904.9351572454.54360453314.47512200088904.9351672454.54360453314.47512200088904.9351772454.54360453314.47512200088904.9351872454.54360453
30、314.47512200088904.9351972454.54360453314.47512200088904.9352072454.54360453314.47512200088904.935Present value flow analysis table of Chongqing natural gas project(Health benefit in low value）（in 10,000Yuan RMB)环境影响的费用效益分析重庆煤改气工程的费用-效益分析低值中值高值净现值(NPV)222,554.161,864,952.338,100,908.98内部收益率(IRR)26.3
31、8%74.68%143.03%注：单位(万元)，贴现率=12%，计算期=20a。环境影响的费用效益分析北京天然气替代煤工程的费用-效益分析效益估计值低值中值高值10亿m3天然气方案NPV-240,566.95687,603.513,854,710.65IRR3.0%29.4%80.6%30亿m3天然气方案NPV-54,736.552,729,774.8112,231,096.25IRR10.9%49.7%126.3%注：单位（万元），贴现率=12%，计算期=20a。环境影响的费用效益分析结论n总的来说，在人口和经济活动高度集中的大城市内，用天然气替代燃煤，尤其替代面源燃煤，具有较好的费-效合理
32、性。环境影响的费用效益分析第四节 一些需要注意的问题 费用效益分析与财务分析的区别 初级市场与次级市场（Primary and secondary market)外部性问题（externality)不确定性问题（uncertainty)环境影响的费用效益分析一、费用效益分析与财务分析的区别Cost-benefit Analysis VS Financial Analysis环境影响的费用效益分析费用效益分析（CBA/EA）与财务评价（FA）的区别 n主体不同；利益个体（财）、社会总体（费）n应用对象不同：公共项目主要是CBA为准，而私人投资项目以FA为准。n内容不同；费用与成本的识别项目、效益
33、与收入的识别项目均不同。n折现率不同：费用效益分析使用社会折现率；财务分析使用财务折现率。环境影响的费用效益分析费用效益分析与财务评价的区别n结果不同：财务评价不可行的项目在费用效益分析时可能可行，而在费用效益分析时不可行的项目在财务评价时可能可行。n数据处理要求不同：FA可靠性及准确性较高、CBA数据收集难度大、可靠性及准确性较低。n评价方法：费用效益分析以NPV为主。环境影响的费用效益分析二、初级市场与次级市场Primary Market and Second Market环境影响的费用效益分析What is primary and secondary marketEx.Subway pr
34、oject:nPrimary Markets are directly affected by a policy or project;-market for transportation and market for building materials.nSecondary Markets are indirectly affected -Market for gasoline环境影响的费用效益分析Valuing Benefit and Cost in Primary Market环境影响的费用效益分析1st problemnFor market items,market prices m
35、ay not represent the true social value of the items.nThey may be either distorted(e.g.,by taxes or monopoly)or there may be a m a r k e t d i s e q u i l i b r i u m (e.g.,unemployment or balance of payment troubles).环境影响的费用效益分析2nd problemnWe need to devise methods of valuation(e.g.,for time,recreat
36、ional amenities,life and so on)for non-market items including public goods and the external effects of market items.环境影响的费用效益分析Valuing Benefit and Cost in Primary MarketnBoth can be handled by use of Shadow Price Reflects the true social value of products or resource factors,and realizes optimal all
37、ocation 环境影响的费用效益分析以市场价格为影子价格以市场价格为影子价格Market prices as shadow pricesnUnder the right conditions,a competitive market equilibrium will be an efficient allocation of resources and,nconversely,any particular efficient allocation of resources can be achieved as the outcome of competitive equilibrium,if
38、 the initial distribution of assets to consumers is appropriate.环境影响的费用效益分析市场价格与影子价格（Market prices and shadow prices）nMarket prices as shadow pricesnthe fundamental theorem of welfare economics:under certain circumstance market prices are often excellent approximations to relative shadow prices.环境影响
39、的费用效益分析Market prices departure from shadow pricenMarket failuresl Property right-Public goods-Externalityl Monopoly l Taxesl Unemploymentl Foreign exchangeEt.al环境影响的费用效益分析货币汇率（Foreign exchange）SD￥per Shadow priceExchange rateI m p o r t quota环境影响的费用效益分析 外部性问题（外部性问题（Externality）nDefinition:An externa
40、lity is present where the well-being of a consumer or production possibilities of a firm are directly affected by the action of another agent in the economy.环境影响的费用效益分析 外部性问题（外部性问题（Externality）nTo obtain efficient output level of good which generates a negative externality,needs to consider TSC:Tota
41、l social cost=private production cost+external cost imposed on others环境影响的费用效益分析Negative Externality Example of steel:Total social cost=Total private cost+Total external costnEfficient output level of steel Maximize net benefit=Gross benefit Total social cost;where MB(Q*)=MSC(Q*)环境影响的费用效益分析Negative
42、Externality Example of steel:nMarket equilibrium:(Q,P)n P MSC or MB MSC nQ Q*M S C(Q)MPC(Q)Environmental costQ*QPDeadweight loss due to extra productionMBP*环境影响的费用效益分析VALUING BENEFITS AND COSTS IN SECONDARY MARKETS Valuing Benefits and Costs in Undistorted Secondary Markets Valuing Benefits and Cost
43、 in Distorted Secondary Markets 环境影响的费用效益分析Conclusion 1:如果初级市场上的福利（剩余）的变化得到充分计量，而次级市场上不存在扭曲，那么，无论次级市场是否发生价格变化，都不必再考虑次级市场。环境影响的费用效益分析Conclusion 2:n对于存在市场扭曲的次级市场，如存在环境污染、消费税征收等,应当测算所有的次级市场上发生的社会剩余的变化。但如果引发的社会剩余变化不大，也可忽略。环境影响的费用效益分析三、对“非市场物品”的价值评估Valuation on Nonmarket items：Benefit/cost associated wit
44、h unmarketed output or inputs,such as,time，pollution，ecological valuebiodiversity，recreational facilities，the value of saving life，et.al环境影响的费用效益分析EX:Value of the saving of a“statistical life”nMaximum amount that would be paid by the members of society to secure an increase in the number of“statisti
45、cal lifes”环境影响的费用效益分析EX:Value of the saving of a“statistical life”“Status quo”:nM users,nm1 member of users are expected to die.nm1 Mnprobability of a death=m1/M环境影响的费用效益分析EX:Value of the saving of a“statistical life”with a project:M usersnm2:number of users expected to dienm20 Noise pollution is “b
46、ad”.环境影响的费用效益分析四、不确定问题 期望值&敏感性分析Dealing with uncertaintyExpected Value and Sensitivity Analysis环境影响的费用效益分析Expected ValuenSimple example:nSimple lottery:Win$Y1 with probability P Win$Y2 with probability(1-P).Y2 Y1nExpected value=P.Y1+(1-P)Y2环境影响的费用效益分析Expected Value Expected utility hypothesisnExpect
47、ed Utility EU=P.U(Y1)+(1-P).U(Y2)U(Y1)Utility of outcome Y1 U(Y2)Utility of outcome Y2.Note:U(Y):utility of income.Diminishing marginal utility.环境影响的费用效益分析Expected Value Expected utility hypothesisY(income)U(Y)U(Y)Y1 CE Y Y2U(Y2)U(Y )P.U(Y1)+(1-P).U(Y2)U(Y1)EU:Expected UtilitynLet Y=P Y1+(1-P)Y2环境影响
48、的费用效益分析Expected Value Expected utility hypothesisnRisk aversion and Decision making under uncertainty.nA consumer is“Risk-Aversion”if:U(Y)P.U(Y1)+(1-P).U(Y2)or U(Y)EU(means he loves outcome for sure,dislike outcome not for sure)环境影响的费用效益分析Expected Value Expected utility hypothesisnCertainty Equivale
49、nt(CE)Question:what level of income for certain would make the consumer indifferent to the risk situation(Y1 with probability P and Y2 with probability(1-P)?nAnswer:CE.nU(CE)=P.U(Y1)+(1-P).U(Y2)=EUnFor risk aversion people:CE Y环境影响的费用效益分析For Cost-benefit Analysis:nNB:net benefit:outcome 1:Expected V
50、alue=P.NB1+(1-P).NB2 outcome 2:Certainty EquivalentNB1NB2P1-P环境影响的费用效益分析For Cost-benefit Analysis:nIn CBA,if people are risk averse,Replace expected value with certainty equivalent.Time Expected net benefitCertainty equivalentTime d i s c o u n t factor Discounted value of CE=net benefit0-100-1001-1
