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气象服务的经济效益

John W Freebairn，经济学系，墨尔本大学，Parkville，VIC3052、澳大利亚

John W Zillman，国家气象局，邮政信箱1289k，墨尔本，VIC3001、澳大利亚

摘要：人们越来越需要对经济进行更严格和更广泛的管理。确定气象服务的价值，对经济决策的辅助，在适当的资金水平上承诺在全国范围内提供服务。本文开发了一个总体框架,气象服务的经济价值评估基于对大多数国家的认识气象基础设施和服务拥有公共产品的非竞争性属性。鉴于这种总体和边际效益的总体框架，四种主要方法适合用于评估研究——市场价格、规范性或指令性决策模型，描述性的行为反应研究和有价值的评估研究。他们的优势和局限性。尽管存在方法论上的局限和需要对于不同应用领域的一组更全面的研究，很明显对个人、公司、工业部门和国家经济的实际和潜在的利益，商业的气象和相关服务是很重要的，在这个阶段，它们是在许多国家是没有充分认识和充分利用。

1.介绍

气象服务的社会效益的结果所提供的信息，以改善天气和气候敏感人类的结果决定.国民福利增加分配劳动、资本和其他资源的生产气象服务的汇总，并特别组件的服务，最多的点额外的好处只是匹配的额外费用。在过去的一个世纪里，几乎每个国家世界致力于建立重要的资源和国家气象局的运作服务（NMS），以及派生的好处，就增加社区安全和福祉，已作为公共支出的明显证明卷入的.国家的压力越来越大预算，但是，世界各地的政府现正寻求更正式的示范公共基NMSs投资的好处。替代在私营部门的资助者，包括行业团体，公司和个人消费者，同样寻求气象效益和成本的信息服务.大量文献，基于越来越多的协同工作之间气象和经济学专业，发展自1960用于评估气象的好处个人、公司、工业和

国家级（见，例如，吉布斯，1964；梅森，1966；蒙德，弗里拜恩，1979；希曼1970，1979；价格Budgen，1990；Chapman，1992；世界气象组织，1994；亚当斯等，，1995；安纳曼et al.，1995；尼科尔斯，1996；卡茨和墨菲，1997a安纳曼et al.，1998；Stern amp;伊斯特林，1999）。本文的目的是审查各种提出的方法（和使用）测量气象服务的经济效益。特别地,它评估的方法的适用性和可用结果作为决策依据提供适当的开支水平气象及相关服务。论文的其余部分分为四个部分。第2节提供了一些一般背景分类气象及相关服务，气象信息在天气预报中的作用气候依赖决策，以及总边际经济效益来自于使用服务.测量提出的各种方法气象服务的经济效益在第3节中描述和评价。4节回顾一些估计的利益报告文学，特别是评论的解释这些估计的适用性关于适当开支水平的判断气象服务提供。最后一节提供总结和一些结论。

1. 气象与经济背景

气象服务涉及到提供关于大气状况的信息（经常细分进入天气和重叠的领域Meteorol。申请9，33-44（2002）气象服务的经济效益。墨尔本大学，维多利亚州立大学维多利亚州立大学经济系John W Freebairn澳大利亚3052英联邦气象局的John W Zillman，GPO Box 1289K，Melbourne，VIC3001，澳大利亚越来越需要更严格和更广泛地确定经济气象服务的价值作为对适当的资金来源的决策的帮助承诺在国家一级提供。本文制定了一个总体框架基于大多数国家认可的气象服务经济价值评估气象基础设施和服务具有公共物品的非竞争性。鉴于此确定总和边际效益的总体框架，四个主要方法适用于估值研究 - 市场价格，规范性或规范性决策模型，描述性行为反应研究和或有估值研究 - 概述和他们的优势和限制描述。尽管有方法上的限制和需要对于各种应用领域的更全面的研究，很明显个人，企业，行业和国家经济对国有企业的实际和潜在利益，最先进的气象和相关服务是巨大的，在这个阶段，他们是许多国家没有得到充分认可和充分利用。气候，空气质量有时被认为是

第三类），而在更有限的程度上潜在的海洋，陆地表面和内陆地表水。如图1所示，这些服务可以是方便地被认为是由五大组成团体（Zillman，1999）：

bull;提供关于过去条件的信息历史记录;

bull;提供有关当前状态的信息大气，海洋，陆地和地表水;

bull;提供对未来状况的预测，包括对恶劣天气和气候事件的警告，对整个社区的普遍预测和对于一系列专业用户和预测未来气候包括季节性到年际和长期的波动和可能人为气候变化;

bull;提供关于气象，水文学的咨询意见或海洋科学及其应用社区需求;

bull;对具体科学研究进行调查大气，海洋或内陆的问题水域。

除了根据类型进行分类提供的信息，气象服务是也经常细分，在主要用户的基础上部门服务于基础和专业服务。基本服务是向社区免费提供的服务在整体上，通常通过大众媒体，在公共利益，而专业服务则涉及到价值增加个性化的特殊需求用户或用户组。 世界气象学组织（WMO）有区别“基础”和“特殊”气象服务以下条款（世界气象组织，1990年）：

基本气象服务：提供的服务由国家气象局卸货其政府的主权责任保护公民的生命财产，为他们的一般福利和质量做出贡献的环境，并满足其国际化公约下的义务世界气象组织等有关部门国际协议。

bull;特殊气象服务：超越基础的服务（其中）可能包括提供特殊的服务数据和产品，其解释，分发并传播和咨询意见。

天气和气候条件具有普遍的影响关于人类福利。此外，这是重要的指出气象经济价值的估算服务，气象资料服务可以用来改变决策的方式这提高了人们的福利。在一般水平上，从分配稀缺的国家劳工中获益。

资金等资源提供气象服务是由人的增加而来的从更好的决定流出的福利结果是天气和气候敏感的结果。气象经济价值措施服务包括额外利润，降低成本和评估的家庭，商业的支付意愿和政府决策者，为信息包含在他们制定的服务中并调整决策以产生更高的回报。

没有穷尽的经济上市天气和气候的选择和结果敏感的或者那些潜在可能的选择实际上，使用气象学提供的信息服务。气象潜力受益者服务包括个人，家庭，公司，政府组织机构，经济部门，地区，国家经济，全球经济和后人。几乎每一个部门国家直接或间接使用一般或用户特定的气象服务。这些包括农业，航空，银行和金融服务业，建筑业，灾害管理，能源发电供应，环保，渔业，林业，健康，保险，休闲，制造，军事，港口和港口管理，零售，运输，体育，城市规划和水资源规划和管理。通常有一个复杂的沟通，分析，理解和链接在提供之间进行决策气象服务和实现在决策的更好结果方面的潜在利益，制造者和社会。

其中最根本的重要之一NMS执行的服务是运行基础国家和国际气象基础设施。这是提供数据库所需的组装使用的长期气候记录后代以及广泛的支持实时操作服务范围经济社会效益。 在经济上条件，气象基础设施和天气，气候空气质量预报和警告没有对手消费或使用财产。 这意味着气象对社会的经济效益服务由所获得的收益总和给出这两个服务的用户数量非常多样现在和未来。

评估经济的经济框架

气象服务的好处和确定这些服务的资源分配可以是用一般的福利模式表示成本或边际效益和成本模型是传统的竞争经济模式供需决定价格和数量。图2的顶部面板显示总成本和气象服务作为一个功能的总体效益服务水平或数量。气象量服务可能以历史的单位衡量或关于降雨，风，温度等的当前数据，或者在模型的时间或空间分辨率方面输出，或作为预测准确性和预测的度量交货期，或服务范围

沟通的有效性或定制具体用户需求或更一般地，作为数量和质量提供关于天气和气候的信息。总成本函数TC反映了前期或固定成本组件OA加运营成本组成部分其被示为凸函数反映需要增加每单位增加的额外投入气象服务量。但是，要注意的是，虽然有一些量的措施（例如，预测技能）可能需要越来越大资源量增加小幅增加，现代技术使其成为可能其他措施的数量几乎无限增加（例如，点预的位置数可以产生数值天气的输出预测模型）成本增加可以忽略不计。总体效益功能，结核病，代表增加作为决策者的福祉作为附加和改善气象信息使他们能够做出选择，导致避免损失取得成就，否则就不会已经发生阈值体积（以量计）技能，可用性等）的气象服务，图2中的OB通常在天气或天气之前需要对气候敏感决定有所改变。总收益另一方面，功能变得凹陷和最终高原气象量增加信息导致越来越小的附加在更好的决策方面受益。

图2的底部显示了更传统的经济模式的需求和供给的气象服务。对气象的需求服务D实际上是边际效益曲线，MB（或总利润曲线的一阶导数）图2的顶部）。在相关区域选择资源分配给该项目气象服务，需求曲线呈下降趋势倾斜，因为有关天气和气候导致越来越小的附加改善天气和气候变化的结果决定。气象的供应成本服务，S，边际成本曲线，MC（或第一上半年总成本曲线的衍生图2），一个向上倾斜的功能反映增加成本进一步增加气象量（数量和质量）信息。

图2中的利益和成本信息能够确定资源的水平分配给气象的生产和使用服务。气象服务量Q *最大限度地提高社会福利是由vol-气象服务的经济效益35供需曲线相等。它也最大化了总收益之间的差异总成本在图2的顶部。在右边的Q *，用于增加量的额外资源的气象服务增加了成本这样做有利于减少国家福利。

在Q *的左边，分配的资源太少气象服务意义上的边际效益超过边际成本和净收益可以得到扩张。估计气象的经济效益服务，重要的是要明确总体收益，如图2的顶部或边际效益，正如图的底部，正在估计。也就是说，如果目前的气象服务量是Q *，重要的是要清楚是否总好处，显示为顶部V值正在估计，或者是否是边际效益，显示为P在底部图2.从决定的角来看将更多或更少的资源用于气象服务，边际效益和成本的数据需要考虑。

大部分气象服务如图所示1具有非竞争的消费特性。就是一次信息可用，由一组用户使用不减少可供使用的信息其他用户。在这种情况下，社会效益是由不同用户的好处总和给出。图3说明了两个用户的情况特定服务（例如每天使用两个人天气预报或两家航空公司使用广播关于飞行或着陆条件的信息）。边际效益函数（派生为衍生品）的总体福利功能）是用户A和MBB的MBA对于给定的信息量Q1，用户A值是PA的最后一个单位，PB是边际值对于用户B.社会的价值由P = PA PB给出。在为社会作出选择时，推广气象服务与非竞争对手的好处消费物业，总收益和边际图2中的效益函数应该是好处的总和对于所有用户，如图所示为两个用户图3。

3.测量方法

已经使用了几种技术来估计总数利益，在某些情况下是边际效益针对特定群体的气象服务，制造商。在阐述的概念方面图2和图3，这些是曲线TBi或MBi，或者值Vi和Pi，其中下标i表示特定值一组决策者，为方便起见这里讨论了不同的方法。

3.1市场价格

在几种情况下，可以将市场价格用作衡量标准对某些类型的用户的边际效益气象服务。该技术具有适用性对于具有私人性质的服务的对手消费和易于排斥。对于那些服务具有公共性质的非竞争对手消费和高排斥成本，市场失灵。哪里有不对劲的消费特征和排除性相结合，给予混合公众而私人商品，市场价格可能会提供一些衡量所获得的利益。不过，占主导地位的公共物业，特别是为了基础设施和一般公众预测警告，限制市场价格的适用性重视气象服务。在私人气象服务方面，例如特定用户的专门预测增值加工和气候解释数据，客户将购买最新的服务其边际价值与他们相等的数量价格。也就是说，记录的价格和数量下降边际收益或需求曲线，MB = D价格，然后是边际价值附加值气象的价值信息给那组买家。

有中介机构支付价格的例子在通信气象服务提供服务价值的下限估计给最终用户。例如，在一些国家，报纸，电视和收音机向其NMS支付费用，或私人收费气象服务提供者，为天气和他们（媒体）然后发布的气候信息或广播给社区。他们都招致提供天气和气候信息的直接成本- 和分配给提供的空间和时间这个气象信息有机会成本。传媒店自愿在这些费用上承担读者，观众和听众的假设值得气象信息多于花费他们支出，直接或忍耐广告。

有时是垄断的私人供应商特别可以强加气象服务用户。例如，NMS或提名的私人公司可以享有提供和供应的唯一权利为特定行业提供专业服务。在这个情况下，除了收取边际成本外增值信息，垄断者也可以添加一个前期的一次性费用。一次总付费加上用户收费不能超过总收益，否则 除了监管要求的情况外这样做 - 用户将选择不购买增值服务。总数的程度收费低估总收益是一个困难的经验问题。市场价格的优势在于它们是明确的揭示用户所在的价值，愿意付出代价为特定类别的气象服务。但是，它们的适用性受到公众的限制良好的气象资料属性。

3.2规范性或规范性决策

到目前为止最常用的一套技术估计气象服务的好处是规范性或规范性的模式。约翰逊 ＆Holt（1997）和Wilks（1997）提供了很好的概述并提及应用研究。简化优化企业的决策模型（以及家庭）和政府，但这些都是少数）于天气不完善知识的条件气候条件得到解决。模型解决了为不同级别的气象服务提供。预期收益的增长，包括更多利润，降低成本和更高的效用，是衡量的增加服务的边际效益，即是MBi术语。这些模型已经应用于两者气候信息和预报服务。大多数报告的规范模型应用程序是为个别决策者。尤其是，使用额外或更好的决定后的变化假定气象信息不改变别人的决定，也不改变产出的价格或投入的成本。成本/损失模型和贝叶斯规则使用附加信息，在此情况越来越准确的气象信息，是很常见的（有很好的描述Johnson＆Holt，1997和Katz＆Murphy，1997b）。虽然大多数研究有一个在最大化利润的模型中的目标函数或最小化成本，多使用更一般的效用识别风险规避的功能。简单的oneperiod决策模式已经扩展到多个时期承认时间相互依赖的问题的决定。个人决策者模型可以和已经被用来衡量边际部分提高精度的好处的预

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