4.1 补偿变化与等价变化

当产品价格或收入发生变化时，通常以效用作为测算收益的指标。但由于效用无法直接观察到且难以量化，因此经济学家试图以货币将其量化。消费者剩余就是其中一种度量方法，它指的是消费者所愿意支付的总支出超过其实际支付的部分，这一概念也被称为马歇尔剩余。然而，马歇尔剩余衡量的是市场产品，而对于环境服务等非市场产品而言则不存在这样的价格和需求曲线。因此，对这类产品的价值的估算必须通过非市场化方法进行。本研究的立论是，当一个人享受环境服务时，他会从中得到效用满足，其满足程度越高支付意愿也就越大。支付意愿可以作为环境服务价值的替代性估算。这样一来，问题可转化为如何获取人们的支付意愿。

Hicks提出的补偿变化（Compensating Variation, CV）与等价变化（Equivalent Variation, EV）的概念可以将上述思想模型化。马歇尔剩余是在保持收入不变的情况下，观察价格变动对消费者所造成的影响。与马歇尔剩余不同，Hicks剩余是在维持效用水平不变的情况下，观察价格变动所造成的影响。等价变化衡量在价格不变的情况下，收入应如何变动才能抵消政策变化对效用的影响。补偿变化则以新价格为基础，衡量当价格上升（或下降）时，为了维持原有效用水平所必须增加（或减少）的收入数量。

在环境经济学中，人们通常更关心的是环境服务的不同供给水平对自身福利的影响，因此需要定义福利水平，并对其进行量化测度。假定待评估的环境产品为q，同时假定代表者除了“消费”q外还消费私人市场产品x, x的价格为p。为了简单起见，这里只讨论q和x为单一产品的情形。将消费者的直接效用函数表示为μ（x, q），间接效用函数表示为v（p, q, y），其中y表示收入水平。进一步假定直接效用函数μ（x, q）关于变量x递增且具有拟凹特征。这一假设意味着间接效用函数v（p, q, y）关于y也满足效用函数的典型性质。

给定收入水平和价格，q的最优消费数量可通过求最大化效用的一阶导数获得。若消费者认为q为“好”产品，则μ（x, q）和v（p, q, y）均为q的增函数，即q的改善能增加其效用；若q为“坏”产品，则μ（x, q）和v（p, q, y）均为q的减函数，即q的改善会降低消费者的效用。CVM在本质上意味着消费者要在q改变和不改变两种状态之间进行取舍。给定其他条件不变的情况下，假定拟实施项目使环境状态从q0变为q1，消费者的间接效用函数则由u0≡v（p, q0, y）变为u1≡v（p, q1, y）。若u0＞u1则表示消费者的效用水平下降；u0＜u1则表示效用改善；而u0＝u1则表示消费者对q的不同供给状态是无差异的。于是在边际上，q的变化对效用水平的影响可根据收入水平的变化来衡量。这一概念本质上就是前面介绍的补偿理论。具体而言，针对q的状态改变，补偿变化CV应该满足

而等价变化EV则满足

如果从状态q0变为q1，消费者的福利水平得到增进，则CV和EV均应大于零。此时，CV表示对q状态改变的最大支付意愿（WTP），而EV则表示放弃q状态改变的最小接受意愿（WTA）。反之，若福利水平下降，则CV和EV均应小于零。此时CV表示最小WTA而EV则表示最大WTP。若变化前后消费者的效用无差异，则CV和EV均等于零。