空气污染和工人生产力

较高的空气污染水平会降低工人的生产力,即使空气质量普遍较低

美国哥伦比亚大学和德国IZA

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电梯游说

环境法规通常被认为是经济的累赘。然而,改善环境质量实际上可能通过创造更健康的劳动力来提高生产力。有证据表明,空气质量的改善导致包括农业、制造业和服务业在内的一系列部门的工人生产率的提高。在环境管制水平最高的国家,空气质量水平低于污染阈值时也会产生这些影响。这些发现为理解环境法规的后果提供了一种新的方法。

污染对工人生产力的影响

重要发现

优点

空气质量的改善大大提高了工人的生产力。

糟糕的空气质量不会影响工人的工作决定或工作时间,至少在每天的基础上,因为在环境监管水平最高的国家,空气污染水平是如此。

降低污染水平的空气质量标准可能会提高工人的生产力。

缺点

恶劣的环境质量降低了工人的工资,在这种环境中,工资是基于工作表现的。

工人的生产力捕捉到污染更微妙的影响,这些影响可能是普遍的。

在现行空气质量标准和指导方针的污染水平下,工人生产率会下降。

作者的主要信息

有证据表明,污染会降低个体工人的生产力。与此同时,环境法规通常被认为是经济的拖累,因为它们会减缓生产,导致企业倒闭和失业,从而导致消费者成本上升。然而,有效的环境法规改善了人们呼吸的空气和喝的水,因此那些保住工作的人更有可能更健康,更有生产力。因此,在设计最佳环境政策时,工人生产力的这些提高在多大程度上抵消或甚至克服人们所认为的管制的负面影响是一项基本考虑。

动机

糟糕的空气质量与许多负面的健康影响有关,特别是对社会中较易受影响的人群,如婴儿、老年人、已存在健康问题的人等,以及更严重的后果,如死亡率和住院率。越来越多的证据表明,污染还会对工人产生更微妙的影响,因为它会减少“工作中”的产量。这种生产力损失发生在符合空气质量标准和准则的污染水平上。

把关注工人的生产力作为一个结果是很重要的,至少有三个原因。首先,大多数之前研究污染影响的证据都关注健康结果,以及通常相当极端的事件,如死亡率和住院率[4][5].因此,这种方法忽略了污染更微妙的影响,这些影响不会导致健康的巨大变化,但可能会影响人们的日常生活。如果生产力被认为是对员工所经历的各种日常影响的综合衡量,那么它就必须捕捉到这些更微妙的日常影响,以及更直接和明显的影响,如哮喘发作。

为什么生产力是一个重要的结果的第二个原因是,污染对社会的这些更细微的影响可能是非常广泛的。许多关注上述极端结果的研究通常聚焦于更敏感的人群,如婴儿、老年人和那些有潜在健康问题的人,而不是整个工作年龄人口。因此,他们错过了总人口的很大一部分。根据定义,生产率关注的是工作年龄人口,通过这样做,可以确定污染的影响可能比以前认为的更广泛。

第三,生产力是一个很容易货币化的结果,因此,计算其对社会的成本并将其纳入空气质量政策的成本效益分析相对简单。对污染造成的所有影响进行量化是制定最佳环境政策的必要条件。尽管衡量各种健康结果带来的好处涉及有争议的假设,比如将疾病引起的不适货币化,但生产率的影响可以直接量化为工人收入的损失。

这篇文章回顾了有关空气污染与工人生产力的文献,虽然数量不多,但在不断增长。这一研究领域存在着重大的实证挑战,即缺乏关于工人生产率的高质量数据,以及对污染暴露的非随机分配的担忧。考虑到这些问题,只有少数可靠的研究可用,所有这些研究都倾向于关注存在此类数据的狭窄背景。尽管如此,综合来看,研究结果表明了一个一致的事实:空气污染的增加会降低工人的生产率,即使在一般认为安全的污染水平上也是如此。从加利福尼亚的农业和制造业工人到中国的服务业,这一发现在一系列不同的背景下都成立。

讨论利弊

为什么污染可能与工人的生产力有关?

研究已将工人的生产力与两种污染物联系起来:(i)臭氧;和(ii)细颗粒物(PM2.5).臭氧是一种不直接排放的气体,而是由氮氧化物和挥发性有机化学物质之间的复杂相互作用形成的,这两种气体在热和阳光的存在下都是直接排放的。点2.5由空气中的固体和液体颗粒组成,它们的大小相差很大。点2.5来自自然来源,如火山和野火,以及化石燃料燃烧产生的人为来源。

虽然这两种污染物对各种健康结果的影响已经得到证实,但与所研究的环境更相关的是可能影响生产力的更微妙的影响。臭氧会导致轻微的“侮辱”或影响,可能不需要使用正式的卫生保健,例如肺功能指标下降。点2.5已经被证明会影响血压;引起耳朵、鼻子、喉咙和肺部的刺激;诱发轻微头痛。点2.5还与认知影响有关,比如考试成绩下降。这些因接触污染物而引起的症状最快可在接触污染物一小时后出现,并因运动和持续接触时间而加剧。(长期接触这些污染物也可能产生长期影响,但评估长期接触对生产力的影响并不是目前研究的重点;在较长时间内,污染暴露的非随机分配甚至更加复杂。)图1显示美国和欧盟的现行政府空气质素标准,以及世界卫生组织(世卫组织)就这两种污染物所订定的建议指引。

空气质素标准及指引

这两种污染物之间的一个重要区别是它们穿透室内环境的能力。臭氧一旦进入室内就会迅速分解并消失。因此,室外和室内臭氧水平显示出很少的相关性。点2.5然而,这种细菌很容易进入建筑物,室内的污染程度在室外的70-100%之间[6].这表明臭氧可能只影响户外环境中的工人,而PM2.5可影响室外和室内的工作人员。

这些细微的变化是如何影响生产力的还不清楚。对于那些需要体力的重复性运动,或站立和/或弯腰的任务,似乎与疲劳增加和耐力下降有关。对于没有身体要求的任务,这一通道可能通过需要休息来照顾自己而产生,也可能是一个认知通道,从而影响了任务的执行。

图2而且图3绘制了加州农场水果采摘工人的生产率分布,暗示了环境因素在影响工人生产率方面的可能作用。图2用每个工人在农场工作的所有天的平均产量绘制农场所有工人的平均生产率。毫不奇怪,在一贯的基础上,一些工人比其他工人生产得多得多。图3通过取所有工人在每一天的产出的平均值来绘制每一天的平均生产率。不同工作日生产率的差异几乎与不同员工之间的差异一样大,这表明污染等日常因素在决定生产率方面发挥着潜在的重要作用。

水果采摘工人的生产力分配情况

白天水果采摘工人的生产力分布

经验挑战和解决方案

为了估计污染对工人生产力的影响,研究人员必须克服两个主要的实证挑战[7]以获取更详细的描述)。第一个问题是衡量工人生产率的高质量指标的可用性。作为经济增长领先指标的劳动生产率的一般衡量标准是广泛存在的。这些衡量标准实际上是将一个国家的总产出除以工人数量,但它们并不理想,因为它们没有将工人生产率与其他投入(如实物资本和技术)分离开来。

第二个挑战是污染的内生性。很大一部分污染是由商业活动造成的。随着企业产量的增加(依靠工人是实现这一目标的主要手段),它们向环境中排放更多的污染物。这就导致了“反向因果关系”,即更高水平的生产力导致更高水平的污染。另一个令人担忧的问题是,个人在选择居住(和工作)地点时,可能会部分基于当地的空气质量水平。在这种情况下,它会导致污染的非随机分配,这可能会导致污染和生产力之间的虚假关系。例如,收入较高的人可能会选择住在更清洁的地区。这些收入较高的个人可能拥有更高水平的人力资本或其他影响其生产力的未被观察到的因素,而这些因素现在与他们所受的污染有关,因为他们对居住地点的决定。

克服这些问题的主要方法是通过使用来自特定公司的关于工人生产率的详细数据,这些公司对个人层面的生产率进行跟踪。这通常发生在绩效工资是标准的情况下,例如计件工资。这些数据通常来自企业用来支付员工工资的管理记录。虽然这些措施并没有在所有情况下捕捉生产力的所有方面,但它们通常是在个人层面上对工人生产力的高质量和可靠的措施。

有了这些工人生产力的日常测量,现有的研究利用这些变量的高频变化来探索污染和生产力之间的关系。例如,每天的污染测量与每天的生产力测量相关联,并根据其他可能影响生产力的日常因素(如天气)进行调整。这种方法解决了内生性问题,因为与大量影响企业附近空气质量的工业活动相比,被研究企业的排放通常微不足道,甚至根本不存在。此外,许多影响空气质量的经济因素不太可能每天都在变化。只要工人还在公司工作,他们就会被长期跟踪,因此任何搬迁决定都会得到解决,这进一步限制了来自污染暴露的内生性的担忧。

这种方法并非没有缺点,其中有两点比较突出。首先,鉴于估计污染对工人生产率的影响的目标,重要的是要确保估计不受劳动力供应变化的影响。如果污染影响一个人的工作时长,或者一个人是否工作,那么任何估计的污染对生产力的影响都可能受到所谓的“样本选择偏差”的影响。也就是说,在高污染的日子里,观察到的工人的生产力可能与低污染的日子不同,而这些不同的样本可能具有不同的潜在生产力。如果存在这种偏差,就没有现成的解决方案来纠正它。相反,必须通过评估污染是否与劳动力供应有关来检验其是否存在。鉴于唯一收集的数据集包含劳动力供应的数据,这可以使用工作概率和工作时数的度量直接进行评估。如果这些结果与污染无关,那么样本选择偏差就不是问题。

同样值得注意的是,尽管它引入了理解污染对生产率影响的偏见,但发现污染影响劳动力供应本身就是一个重要的结果。如果有人因为高污染而缺勤,那么这名工人的生产力损失对经济无疑是一种损失。例如,有证据表明,关闭墨西哥城的一家大型炼油厂导致周围社区的人们花在工作上的时间显著增加[8].这是减少污染带来的明显经济效益。劳动力供给和生产力之间的一个重要区别是,劳动力供给的变化反映了对雇员和雇主更明显的影响,这类似于理解污染暴露的更极端的影响,如前所述。

另一方面,工人生产率的变化反映了一种更微妙的影响,这种影响可能会被雇主甚至雇员所忽视。缺勤和出勤之间的这种区别可能相当重要,因为一些研究估计出勤的成本比出勤的成本要大。有关污染对劳动力供应影响的更多证据,请参见[8][9][10]

第二个问题是使用每日变化来理解污染和工人生产力之间的关系,这取决于来自其他环境来源的潜在“混淆”。污染从一天到第二天的变化可以由经济相关事件和自然事件驱动。虽然经济事件,如交通延误,在许多情况下可能是偏见的来源,但它们并不构成问题,因为它们不太可能与被研究的特定公司的活动有关。因此,由这些事件引起的污染的变化正是有助于理解感兴趣的影响的那种变化。然而,天气模式等自然事件的变化可能会带来问题,因为它们也可能影响生产力;例如,炎热潮湿的天气也可能直接影响工人的疲劳。由于天气数据可以广泛获得,解决这个问题的主要方法是评估结果对包括温度、湿度、降水和风在内的多种天气措施的敏感性。

现有证据

农业部门

关于这一主题的第一个证据调查了臭氧对美国加利福尼亚州中央谷农场农业工人生产率的影响[8].在这种户外环境下,工人们的工资是按他们采的每单位水果计件支付的,因此提供了一个清晰的日常生产力衡量标准。利用附近监测站的污染和气象数据,作者进行了回归分析,将臭氧的每日变化与生产力的每日变化联系起来,同时考虑到农业工作的性质,控制了当地气象条件和季节性趋势。

作者发现,臭氧的增加导致生产力显著下降。在臭氧浓度较高的日子里,工人们采摘的水果较少。然而,臭氧并不影响工人的劳动力供应,这表明样本选择偏差不存在。重要的是,该研究发现,即使在相对较低的臭氧水平——大约40 ppb(十亿分之一),这完全在当前的空气质量标准之内——仍然会对工人的生产力产生影响。将其估计效果应用于整个美国的近似计算表明,与政策相关的臭氧标准降低10 ppb将转化为农业部门每年节省约7亿美元的劳动力支出成本。

制造业

虽然农业在世界上许多国家的经济产出中占很大比例,但在环境管理体制能力最强的国家中,农业只占国民收入的一小部分。另一方面,制造业在这些国家的经济产出中所占的份额要大得多。相关证据链接PM2.5制造业的工人生产力[2]

在这项研究中,作者关注的是美国一家梨包装工厂的工人。工人们把梨装进盒子里,然后运到全县各地,每生产一盒梨就获得计件补偿。与农业环境的一个重要区别是,这种活动发生在室内环境中。考虑到PM的能力,一天中不同时间的接触可能会影响工人,包括在轮班工作期间的接触2.5进入室内。

将生产力与污染和气象数据联系起来,作者发现PM的增加2.5大大减少了工人装箱的数量。与之前的研究一样,作者还发现PM2.5不影响劳动力供给。点2.5在空气质量标准以下的水平也会对生产力产生影响,影响出现在20-25 μg/m³。就影响的程度而言,根据近似计算,作者估计,工人生产率的影响约占空气质量改善带来的总收益(以住房价值的变化衡量)的25%。

服务行业

上述两项证据主要集中在低技能任务上,因此忽略了现代经济的很大一部分。在最近的工作中,研究人员探索了PM的影响2.5呼叫中心员工是服务行业的重要组成部分[3].在这种情况下,工人的产出被例行监控,因为工人根据完成的电话数量获得部分基于绩效的工资,从而提供了每个工人每日产出的精确度量。与制造业研究一样,工人们是在室内环境中工作的。

在将工人水平的数据与附近的污染和气象数据联系起来之后,作者发现污染的增加导致工人生产率的显著下降。在高污染的日子里,工人们减少了拨打或接听的电话数量,这主要是由于一天中休息时间的增加。与之前的研究一样,没有发现劳动力供给的影响,这表明样本选择偏差不太可能存在。

然而,与前两次研究不同的是,只有当空气质量水平超过当前的空气质量标准时,这种影响才会出现。这种差异可能反映了许多不同的因素,例如工作性质的不同和/或污染质量的衡量标准较差。在将结果外推到另一个环境中以提供影响程度的衡量标准时,作者计算出,使洛杉矶市符合空气质量标准将使服务业生产率增加3.74亿美元。

额外的证据

除了上述研究,还有进一步的证据表明,在其他情况下,空气污染与工人的生产力有关联。点2.5会降低中国北方河北省制造业工人的产量[11].作者从两家公司获得了详细的生产率数据,并进行了与之前提到的研究类似的分析,发现暴露在30天的时间内会影响生产率。

此外,点10这种颗粒物由细颗粒物和粗颗粒物组成,与德国职业足球运动员的表现有关[12].在将空气质量数据分配给最近的体育场后,作者发现,在PM水平较高的日子里,每场比赛的传球数减少了10.虽然这是衡量足球生产力的一个有用指标,但与之前讨论的研究不同,其局限性在于很难将这一结果转化为经济成本。更重要的是,这些研究进一步将污染-生产力联系的相关性扩展到更广泛的人群。

限制和差距

所有现有的研究都集中在孤立的背景下,取决于数据的可用性和分离因果影响的能力。然而,有两个重要的差距:(i)技术水平最高部门的证据,该部门对经济的增加值可能最高;以及(ii)来自各种就业环境的证据(仍然认识到需要保持以往工作的经验标准)。

尽管生产力损失是福利影响的直接衡量标准,但它可能无法完全反映工人所遭受的伤害。如果在基于绩效的薪酬环境中,工人的潜在收入损失不会反映出他们所经历的任何痛苦和不适。此外,所有的影响都反映了短期关系。鉴于人们普遍认为污染对健康的长期影响大于短期影响,对生产力的影响可能也是如此。这是未来研究的一个富有成果的领域。

总结及政策建议

现在,在多个环境中都有一致的证据表明,空气污染会损害工人的生产力。这些影响出现在室内和室外环境和不同水平的工人技能。它们还产生于一般认为在现有空气质量标准和准则范围内的空气污染水平。虽然与死亡和住院等更为极端的事件相比,人均损失较小,但其影响更为广泛,因此可能是社会的一项重要成本。

这项研究有两个相关的含义。首先,在空气质量政策执行良好的国家,对工人生产率的影响是一个被很多人忽视的好处,这表明加强空气质量政策带来的好处将比之前认为的更大。其次,在空气质量政策比较有限或环境法规无效的国家,环境往往以经济增长的名义牺牲,这一证据表明,这种方法可能是错误的,因为它忽视了提高工人生产率给经济带来的潜在收益。因此,对生产力影响的全部程度的完全了解对于告知这些决定是至关重要的。

致谢

作者感谢两位匿名的推荐人和IZA World of Labor编辑对早期草案提出的许多有益建议。作者以前的工作包含了大量的背景参考资料,本文的所有主要部分都大量使用了这些资料[1][2][3]

相互竞争的利益

IZA劳工世界项目致力于IZA研究完整性指导原则.作者宣称自己遵守了这些原则。

©马修Neidell

证据地图

空气污染和工人生产力

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