基于外部成本的機(jī)場噪聲收費(fèi)方法研究

王 維，楊小龍

（中國民航大學(xué)機(jī)場學(xué)院，天津 300300）

隨著中國民航運(yùn)輸業(yè)的高速發(fā)展，機(jī)場噪聲問題日漸凸顯。常規(guī)的機(jī)場噪聲消減主要采用“命令-控制”型的管制手段，在市場經(jīng)濟(jì)的環(huán)境下有時(shí)效果并不明顯，且實(shí)施困難。相對于直接管制手段，通過經(jīng)濟(jì)手段對機(jī)場噪聲進(jìn)行調(diào)控更具有可操作性。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，1999年全球已有14個(gè)國家收繳機(jī)場航空器噪聲費(fèi)；至2007年全球共有包括歐洲（18個(gè)國家）、亞洲（2個(gè)國家）和北美洲（2個(gè)國家）在內(nèi)的共計(jì)22個(gè)國家實(shí)施機(jī)場航空器噪聲收費(fèi)。這一措施，既可擴(kuò)充機(jī)場治理航空噪聲的融資渠道，又有助于促進(jìn)航空公司采用低噪聲的航空器、運(yùn)行程序和避開噪聲敏感時(shí)段、區(qū)域，乃至調(diào)整航線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[1]，是具有多重效果、事半功倍的機(jī)場航空噪聲消減手段。

基于此，引入機(jī)場噪聲外部成本測算模型，根據(jù)ICAO建議的機(jī)場噪聲收費(fèi)“收支平衡”原則，在歐盟指令噪聲收費(fèi)模型的基礎(chǔ)上，本文建立了符合機(jī)場自身特點(diǎn)的更為合理的噪聲收費(fèi)計(jì)算方法，以滿足目前國內(nèi)民航界對機(jī)場噪聲實(shí)施有效管理的需求。

1 歐盟指令噪聲收費(fèi)模型

歐盟委員會(huì)在1999年的航空運(yùn)輸與環(huán)境交流會(huì)議上提出，引入經(jīng)濟(jì)刺激來鼓勵(lì)航空運(yùn)營人提高技術(shù)，改善航空運(yùn)輸業(yè)對環(huán)境的影響。這一提議完美地切合了會(huì)議討論的核心思想：“治理機(jī)場航空器噪聲要獎(jiǎng)勵(lì)最優(yōu)秀的，懲罰最壞的”，因此該提議在短時(shí)間內(nèi)就被歐洲議會(huì)委員會(huì)通過。

2002年，歐盟提出潛在協(xié)調(diào)噪聲費(fèi)，確定了噪聲費(fèi)與環(huán)境影響的函數(shù)關(guān)系式為

其中：C是給定的機(jī)場一次進(jìn)場和離場總的噪聲收費(fèi)；Ca，Cd是在特定機(jī)場下，進(jìn)場和離場的噪聲收費(fèi)率，其反映了到達(dá)和離場時(shí)噪聲排放造成的影響；La表示進(jìn)近測量點(diǎn)的審定噪聲等級，Ld表示飛越測量點(diǎn)和旁側(cè)測量點(diǎn)時(shí)所得審定噪聲等級的平均值；Ta，Td分別是進(jìn)場和離場的噪聲閾值。

審定噪聲等級La，Ld可以從ICAO附件16卷1第三章得到。噪聲閾值Ta、Td的確定是以受噪聲影響機(jī)場所釋放的航空器噪聲能量為基礎(chǔ)的。閾值根據(jù)進(jìn)場和離場分別確定。上閾值對應(yīng)釋放在機(jī)場的噪聲能量總和的95%。進(jìn)場Ta，Td分別在各自上閾值以下13分貝左右處[2]。

Ca，Cd為每次進(jìn)場和離場的噪聲費(fèi)率，一般情況下由機(jī)場自己確定，可以為0。從公式中不難看出，Ca、Cd與噪聲費(fèi)用成正相關(guān)關(guān)系，因此這一系數(shù)的確定會(huì)直接影響到噪聲費(fèi)用的多少。如果系數(shù)設(shè)定過高，顯然噪聲費(fèi)用收取也會(huì)增加，進(jìn)而可能因噪聲限制過于嚴(yán)格而阻礙機(jī)場運(yùn)輸量的增長；相反，如果系數(shù)設(shè)定過低，就難以完全發(fā)揮經(jīng)濟(jì)手段的刺激作用，不能有效控制噪聲問題。

3 機(jī)場噪聲外部成本測算模型（HPM）

特征價(jià)格法HPM（hedonic pricing method）模型是在結(jié)合效用理論和競價(jià)理論的基礎(chǔ)上建立的。假設(shè)每個(gè)消費(fèi)者都是追求效用極大化，在此過程中，效用的某種屬性每增加一單位，消費(fèi)主體愿意支付的額外費(fèi)用，即為該屬性的邊際付款意愿，也稱之為該屬性的特征價(jià)格。該法常用來評估生態(tài)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值或直接影響市場價(jià)格的環(huán)境服務(wù)。其最常用于住房價(jià)格的變化，反映當(dāng)?shù)丨h(huán)境屬性值。同時(shí)，HPM法也可以用于計(jì)算環(huán)境質(zhì)量產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益或損失。HPM的基本假設(shè)如下：

1）市場經(jīng)濟(jì)的消費(fèi)主體都是理性的，商品的屬性直接關(guān)系到他們對其的偏好；

2）商品屬性 X=（X1，X2，……Xk）決定商品價(jià)格，而且假設(shè)每個(gè)屬性都是量化的變量；

3）商品價(jià)格P和屬性集合X存在特殊的函數(shù)關(guān)系P=f（X），由此得到該商品的特征價(jià)格P[3]。

以小汽車的價(jià)格為例，影響其價(jià)格的因素有舒適度、外形、燃油量、運(yùn)輸能力等，因此可以通過評價(jià)人們愿意為各個(gè)特性變化所支付的價(jià)格來為小汽車的各個(gè)特性估值。

根據(jù)上述HPM的基本思想，可得某一特定機(jī)場產(chǎn)生的年外部成本計(jì)算公式：

式中：INDI是噪聲貶值系數(shù)，表示為百分?jǐn)?shù)的形式；PV是機(jī)場周邊房屋每年度的平均租金；INDIPV是每年度由單位噪聲造成的單位房屋平均租金損失；Nai是機(jī)場周圍第i個(gè)噪聲等值區(qū)域內(nèi)的平均噪聲水平；N0是背景噪聲或環(huán)境噪聲，即居民不遭受嚴(yán)重噪聲干擾的噪聲等級；Hi是第i個(gè)噪聲等值區(qū)域中的房屋數(shù)量[4]。

通過公式[5]

可以得到噪聲貶值系數(shù)。這里假設(shè)屬性值的貶值全部通過價(jià)格表現(xiàn)出來。同時(shí)為了更好地反映機(jī)場周圍居民承受的實(shí)際噪聲影響，INDI應(yīng)根據(jù)機(jī)場噪聲“暴露-反應(yīng)”函數(shù)進(jìn)行修正。

通過上述2式，可得到機(jī)場噪聲外部成本，即機(jī)場為承擔(dān)現(xiàn)有噪聲問題影響所需付出的成本。

4 機(jī)場噪聲收費(fèi)方法

4.1 計(jì)算原理

根據(jù)上述收費(fèi)模型和成本模型，以及ICAO有關(guān)噪聲收費(fèi)的指導(dǎo)方針——機(jī)場噪聲收費(fèi)至少等于機(jī)場消減噪聲的外部成本（即收支平衡），并參見公式（1）和（2）應(yīng)有如下關(guān)系式

因此，通過Cn可得出系數(shù)Ca、Cd。

4.2 計(jì)算有關(guān)數(shù)據(jù)獲取

下面以某大型機(jī)場2008年的數(shù)據(jù)為實(shí)例進(jìn)行分析。表1為分析該機(jī)場某日的航班信息[3，7]，得到離場和進(jìn)場航班數(shù)量噪聲分布，統(tǒng)計(jì)過程中已對較低和較高噪聲值的航班數(shù)量進(jìn)行合并處理。

表2為2008年該機(jī)場周邊房租與房屋數(shù)的情況[3]。根據(jù)該機(jī)場噪聲等值線圖，可得噪聲等級在70db以上的各噪聲區(qū)域的人口數(shù)，然后參考人口普查所得的房均人數(shù)，最后得到各噪聲區(qū)域內(nèi)的房屋數(shù)。各區(qū)域噪聲平均值取中間值，同時(shí)由于中國規(guī)定居民區(qū)噪聲不得超過70 db，故選取背景噪聲N0為70 db。

由于噪聲區(qū)域內(nèi)的屬性值的貶值難以獲取，因此它公式（2）中的噪聲貶值系數(shù)INDI取值比較難定。但是國外學(xué)者在這方面已做了大量的實(shí)驗(yàn)研究，其中Jon P.Nelson以NEF為噪聲評價(jià)量，對洛杉磯、悉尼、倫敦等12個(gè)商業(yè)機(jī)場臨近地區(qū)1967—1976的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)研究，得到噪聲貶值系數(shù)INDI取值范圍為0.4%～1.10%，平均取值為0.62%[5]。上文已提到INDI的取值必須要以各國家自身的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整?？紤]到中國采用的是以WECPNL為噪聲評價(jià)量，因此得到的實(shí)際噪聲值會(huì)高于通過NEF得到的值。再根據(jù)下面的“暴露-反應(yīng)”函數(shù)公式（5）[8]，可以看出居民受到的噪聲干擾與噪聲的暴露值成正相關(guān)的關(guān)系。隨著噪聲級的高低，INDI取值應(yīng)該會(huì)略有差異，此處以國外的平均值為基礎(chǔ)，通過上述的分析可知，中國INDI應(yīng)該略高，因此可以設(shè)為0.8%。

表1 某機(jī)場單日航班信息統(tǒng)計(jì)Tab.1 Airport flight information statistics in one day

4.3 收費(fèi)額度計(jì)算

第一步，通過上述分析，并依據(jù)表2提供的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和式（2）可算出，該機(jī)場在2008年的噪聲外部成本為36 809 280元；通過中國民航局的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，2008全年該機(jī)場起降架次為429 646次，兩者相除即得到每架次噪聲外部成本為85.67元。具體計(jì)算過程為

表2 某機(jī)場周圍數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)Tab.2 Statistical data around airport

第二步，根據(jù)表1數(shù)據(jù)，繪制出離場噪聲趨勢圖，如圖1所示。然后通過上文對歐盟指令噪聲收費(fèi)模式的分析，得到離場噪聲閾值Td=89.2 dB，同理可得Ta=93.2 dB。

然后通過查閱ICAO附件16的相關(guān)數(shù)據(jù)可得出La、Ld。這里假設(shè)審定噪聲級都取最小值，即飛越測量點(diǎn)的審定噪聲級Lf=89 dB，旁側(cè)測量點(diǎn)的審定噪聲級L1=94 dB，因此得到。進(jìn)近測量點(diǎn)的審定噪聲級La=98 dB。

圖1 離場噪聲閾值TdFig.1 Departure noise thresholds Td

令Ca=Cd=k，通過公式（1）以及第一步得到結(jié)果C=85.67×2=171.34，因此可得 Ca=Cd=36.3 元，即對該機(jī)場，針對每次起降產(chǎn)生的單位噪聲收取的費(fèi)用至少是36.3元，才能保證機(jī)場因?yàn)樽陨碓肼晢栴}影響而需要承擔(dān)的成本。具體計(jì)算過程為

從上述計(jì)算過程得到最終噪聲收費(fèi)率Ca=Cd=36.3元，即在進(jìn)近和離場時(shí)，機(jī)場收取的單位噪聲費(fèi)為36.3元，費(fèi)用的高低能直接反映單位噪聲排放所產(chǎn)生的影響。

5 結(jié)論

1）機(jī)場航空器噪聲收費(fèi)對于從源頭上限制機(jī)場航空噪聲影響具有重要作用。

2）機(jī)場噪聲產(chǎn)生的外部成本可通過特征價(jià)格法HPM來計(jì)算。

3）在歐盟指令噪聲收費(fèi)模型基礎(chǔ)上，根據(jù)ICAO建議的噪聲收費(fèi)“收支平衡”原則，建立了機(jī)場航空器噪聲收費(fèi)的計(jì)算方法。

4）本文為說明計(jì)算方法，僅考慮了機(jī)場周邊房產(chǎn)貶值的因素。事實(shí)上，針對具體機(jī)場的收費(fèi)額度還應(yīng)考慮更多相關(guān)因素。但在原理上，本方法具有普適性，可作為中國機(jī)場未來對航空器實(shí)施噪聲收費(fèi)的參照。

[1]陳 林.基于收費(fèi)模式的機(jī)場航空噪聲治理分析[J].中國民航飛行學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，22（1）：45-51.

[2]EC.Proposal for a Directive of the European Parliament and of the Council on the establishment of a Community framework for noise classification of civil subsonic aircraft for the purpose of calculating noise charges[R].EC，2002.

[3]陳 林，陳向東.機(jī)場噪聲外部成本測算模型及實(shí)證研究[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2012，25（2）：89-90.

[4]LU CHERIE，MORRELL PETER.Determination and applications of environmental costs at different sized airports-aircraft noise and engine emissions[J].Transportation.2006（33）：45-61.

[5]JON P，NELSON.Airports and property values[J].Journal of Transport Economics and Policy，1980，14（1）：37-52.

[6]Guidance on the Balanced Approach to Aircraft Noise Management.International Civil Aviation Organization[G].2008.

[7]任仕明.飛機(jī)噪聲收費(fèi)模型及系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D].天津：中國民航大學(xué)，2008.

[8]王 維.機(jī)場航空噪聲暴露-反應(yīng)關(guān)系分析[J].應(yīng)用聲學(xué)，2007，26（1）：35-40.