【战略前沿】环境决策面临不确定性(摘要)
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2014-12-24

      美国环境保护署(EPA)是保护美国人民应对健康和环境重大风险的联邦机构之一。EPA所承担使命的一部分是估测人类健康和环境风险的属性、规模和可能性,确定能减轻这些风险并保护公众健康和环境2的潜在监管行动,并利用上述信息选取适当行政监管措施条例。

多源不确定因素

      这个任务是至关重要的,因为在决策过程存在多个来源的不确定性。EPA拥有发布涉及分析人类健康风险不确定性的风险评估和相关指南报告的长期记录。同样,顾问机构评论EPA不确定性风险评估和行政监管决策方面所承担的角色时,主要集中在健康风险的组成部分方面。然而,EPA在做决策时还考虑了其他因素-尤其是经济和技术因素,其中的不确定因素也值得关注。遗憾的是,不论是EPA还是顾问机构,对经济和技术领域不确定因素的关注比起人类健康领域不确定性因素的关注都要少得多。社会因素方面,比如环境正义与政治环境,也在EPA决策中发挥作用,也会产生内在的、很难量化的不确定性。

      本报告致力于解决上述不平衡状况,通过对影响EPA决策的某些不确定因素给予关注,以及对人类健康风险评估以外的不确定因素给予关注。

      本摘要首先介绍了由EPA责成组建的委员会,以及该委员会履行职责的途径,然后概述了三种类型的不确定性。紧接着重点介绍了多源不确定性及它们在制定决策中的作用,小结展示了报告每个部分的亮点。小结结尾处提供了该委员会给EPA的各种建议。

履行职责的途径

任务陈述

      EPA要求美国医学研究所(IOM)成立一个委员会,为其决策制定者、以及他们在州、地方的合作者提供指南,用于不确定因素出现时不同环境下的风险管理。EPA还寻求其他的指导办法,包括应当如何将不确定因素的信息提供给风险管理者以制定可靠的决策,如何提高在风险管理者与公众就所需决策的问题进行交流时的透明度。EPA要求该委员会解决的这些特殊问题在Box S-1.41[1]有所陈述。

      鉴于EPA责成委员会的职责不仅限于对人类健康风险的评估,还包括管理风险、制定决策等更宽泛的问题,在本报告中,委员会探讨了除人类健康风险以外其他领域的不确定性分析。

委员会任务陈述

      基于现有的文献、理论和经验,该委员会将提供最佳的判定结果和如何利用定量信息来进行不确定性的风险评价的基本原理,以便能管理有关人类健康的环境风险并进行信息传播。

      具体地说,该委员会将解决以下问题:

  • 在不同的公共卫生政策情景条件下,不确定性如何影响风险管理?
  • 在其他制定公共卫生政策的领域里,有前途的工具和技术有哪些?EPA决策制定者和其合作伙伴将使用的这些方法的优缺点是什么?
  • 是否还有其他方式可使EPA受益于对不确定性的定量表征(比如,用于确定研究重点的信息技术的价值)?
  • 采用什么样的不确定性信息传播途径可确保适当地使用这些风险信息?有什么传播技术可提高风险信息用户比如风险管理者、新闻记者和公民对不确定性的理解?
  • EPA采用这些替代方法制定决策或开展不确定性传播时,将会面临什么样的现实挑战?EPA应该采取什么步骤应对这些挑战?还有其他临时方法可供EPA选择吗?

不确定性的类型

      EPA所有决策都涉及不确定性,但不确定性的类型各项决策之间会有很大差异。当决策者决定何时投入资源以减少不确定性时,要确保不确定性分析有用而富有成效,首要而关键的一步就是要识别导致特殊决策问题的主要不确定性的类型。在某种程度上,不确定性的类型也决定了分析和传播不确定性信息时使用的途径。在本报告中,委员会将各种不确定性的类型分为三类:(1)统计学的变异性和异质性(也称偶然性或外生不确定性)[2],(2)模型与参数的不确定性(也称认识的不确定性),(3)深层次不确定性(基本过程的不确定性或风险评估基础假设的不确定性)。

      变异性和异质性是指在环境中的自然变化、暴露路径以及人口亚群的敏感性。这是研究系统的固有特性,决策者们无法控制,也无法通过获取更多信息减少它们。不过,通过精练这类估计值而开展的研究,对可变性和异质性的实证估计可以更好地被理解。变异性通常可以被量化为标准统计技术,尽管它可能需要收集更多额外的数据。

     模型[3]与参数的不确定性包括由于对模型属性的科学认识有限导致的不确定性,模型属性将降低风险行动、模型特殊参数的不确定性和环境风险的成因及所产生的影响联系起来。关于模型,可能会有各种不同意见,比如哪些模型是近期最适合应用的,哪些变量应当被考虑到模型中,模型的函数形式(即,无论关系建模是线性、指数还是其他形式的),以及如何归纳出基于另一个环境下获取数据的结果这样一个手头问题(比如,基于动物实验的结论对人群的普适性)。理论上,开展更多研究可以减少模型和参数的不确定性。

      在制定决策期间,深层次不确定性不能通过开展额外的研究而减少。通常情况下,深层次不确定性出现在没有理解具体环境过程时,出现在科学家关于这一环境过程的性质产生根本分歧时,还出现在没有适当方法表现这个过程(比如,化学混合物的测量与评价)时。当存在深层次不确定性时,目前尚不清楚如何解决这些分歧。在深层次不确定性出现的情况下,各种相关行政监管选项与相关有效性的概率可能无法知道。当制定决策的关键部门不同意该系统模型、先验概率或成本函数时,无论数据的获取与分析还是专家推导出的对不确定性的评估方法都不可能产生效果。因此,任务就是利用现有的科学知识与判断能力去制定决策,而不是去考虑深层次不确定性的存在,是去传播这些决策是如何制定的,是当获得更多有价值信息时再次去重温那些决策。

      该委员会认为,EPA往往主要分析人类健康风险评估的不确定性,没有考虑不确定性在制定决策过程时的作用,也就是没有考虑是否、或解释分析结果如何影响该机构制定行政监管决策。风险评估的不确定性的量级一般并不总是足够大得能影响决策,评估的不确定性也可能被EPA决策者考虑的其他因素的不确定性所弱化(见下文讨论)。

调查结果和建议

在表征人类健康风险方面的不确定性

      调查结果1由机构科学家完成的决策报告用于解释特定决策往往缺乏针对人类健康风险评估中确定的不确定性开展的适当讨论。决策文件报告和传播不仅应当简洁、开放并且透明,还应该包括这些信息:当前有什么不确定性,哪些不确定性需要解决,以及那些不确定性如何对决策产生影响。EPA开展传播时应当清楚,不确定性是科学本身固有的属性,包括制定决策时所用到的科学知识。所做的这些除了在完全透明、提供信息、培育不确定性包括未解决的不确定性存在的讨论方面发挥作用以外,最终还能引导更多公众理解不确定性并在制定决策时发挥更多作用。

      建议1

  • 为了更好地让公众和决策者了解,EPA决策文件报告和其他对公众的传播通讯应具有系统性
  • 包括存在的健康风险评估不确定性、应当解决哪些不确定性等的信息
  • 讨论不确定性如何影响手头决策
  • 包括一个明确声明:不确定性是科学固有的属性,包括EPA制定决策时所用到的科学知识

影响制定决策的其他因素的不确定性

      调查结果2尽管EPA做决策时已讨论与考虑了关于健康风险评估的不确定性,一般来说,该机构还是较少关注其他影响行政监管决策的不确定性。其他影响决策的因素包括经济、技术以及一些不易量化的比如环境正义方面的因素。面对不确定性制定决策面临的巨大挑战,就是在其他因素方面的不确定性。在相关分析对决策制定者适用且有所帮助的情况下,应当配备采用的方法和处理过程。在一般情况下,这可能需要一个研究项目来针对这种新类型的不确定性开发一种分析方法,改变决策文件及其他分析,并开展不确定性传播通讯方面的研究。

      建议2在决策制定过程中,EPA应开发一些方法,用于系统性地描述和考虑除了有关健康风险评估以外的经济、技术因素等其他决策相关因素。要影响到决策,这些新方法应当接受同行专家评议。

      调查结果3EPA已制定并深入分析了主要决策的成本与效益指南。EPA指南包括管理这些分析的适当建议,包括一些不确定性的讨论。不过,委员会注意到在一些EPA决策文档中,有关成本收益评估不确定性的分析缺少透明度。这些不确定性的信息往往晦涩难懂、难以定位,并且对于非专家来说在技术上非常具有挑战性。那些分析结果往往要形成具体的行政监管决策,因此它们应该以对决策者及利益相关人有用的、易于说明的方式被描述。这两类受众的需求,也就是技术人员和非专家受众不同,但一定量的决策文档和支持分析应能包括这类描述,即对非专家受众解释不确定性的来源并提供相关参考内容,不论是电子版还是文本方式,以提供更多适用于专家的关于经济分析的细节描述。

      建议3在EPA决策文档及其他与公众的通讯传播中,即使在决策制定法规中没有被要求,分析师和决策者也应描述所开展的成本收益分析的不确定性,而且,分析结果应当既适合技术人员也适合非专家受众的层次。

      调查结果4不确定性在控制技术成本、收益、存在性、可行性方面的作用并没有很好的研究或理解。那些因素的证据基础不太有力。对过去评估案例研究制定规则并发展有关技术存在性评估的定向研究项目,可能是迈向理解技术可行性及经济评估坚实性的第一步,也是技术创新的潜力所在。

       建议4EPA应当在过去评估技术的评估精度或预测能力上、成本上、收益上制定规则资助或开展研究,以便提升未来的工作力度。这项研究应当由EPA成员或者非政府政策分析师来开展,这些人可能较少受到偏见影响。这项研究应当被EPA当作学习工具,以完善它在技术可行性评估方面的分析途径。

       调查结果5

       委员会没有发现任何关于影响决策制定的不确定性评估的其他因素如社会因素(比如环境正义)及政治环境等的具体指导意见。当探究减少损害人类健康策略的政策含义时,委员会也没有找到系统考虑这些因素和他们不确定性的案例。国家法规或行政命令等要求,EPA在开放信息交流的基础上建立规章制度,还要求EPA向利益相关者公开透明,为了符合这些要求,EPA的一些计划(比如超级基金项目)致力于解决与公众(利益相关者)价值观或他们的关注点有关的问题。

       生态风险评估包括了条件价值评估法,以作为政策发展的依据。同样地,经济学家对人类特定健康结果的价值观进行研究,以完成资源配置或临床指南开发。还需要开展更多研究才能恰当地描述其他因素的不确定性,才能确保这些不确定性在决策者和公众之间有效传播与沟通。

       建议5EPA应当继续与利益相关者尤其是一般公众协同工作,尽力确定他们的价值观和关注点,以便决定哪些其他因素的不确定性,以及公众健康风险评估,应当进行分析,并归入决策制定过程,同时向公众进行传播。

       调查结果6利益相关者参与建议或纳入决策行为的性质取决于这些利益相关者。受监管的行业、当地工商界、环保主义者(包括地方级的,如果有的话)更倾向于积极参加未决法规的讨论与制定。如果没有受到EPA(或当地环境监管部门)的鼓励或协助的话,普通公众较少或根本不能有效地参加这类活动。缩小理解方面差距的方法就是正式立项研究如何公众的价值观。

       建议6EPA应当资助或进行关于衡量公众价值观方面的方法研究。这能让决策者系统地开展评估,并能更好地解释公众情绪及其他难以量化的因素在决策过程中起的作用。

      决策制定中纳入不确定性框架

      调查结果7不确定性分析的设计必须具体情况具体分析。不确定性分析的选择取决于设计环境,包括不确定性的属性、被考虑纳入决策的一些因素(也就是健康风险、技术与经济因素、公众情绪及政治环境),也取决于可获取的数据。大多数环境问题需要使用多个不确定性分析途径。因此需要兼顾统计分析与专家的判断。

当前需要一个明智的、决策驱动的和对资源负责任的,以及决策者和利益相关者都参与其中的不确定性分析方法。这一过程将有利于确保不确定性分析的目标始终与决策制定者的需求及利益相关者的价值观、关注点保持一致,还将有利于界定分析的结束点,并有利于识别人口亚群、异质性以及其他不确定性。委员会认为,只有对相关特定决策非常重要的时候,才能采用定量不确定性分析。是否需要进一步开展定量不确定性分析取决于这些分析对手头环境决策的影响力。衡量影响力的方法是探询完善的信息是否能影响决策,比如,是否知道精确剂量反应函数将改变监管制度。显然,如果一个环境决策在所有信息及分析结果的状态下都相同,那这种分析就不值得进行。

       建议7尽管一些不确定性的分析和描述非常重要,开展多少以及对什么类型的不确定性进行分析应取决于手头具体决策问题。对具体不确定性的分析来说,是通过概率风险评估方法还是采用定量不确定性分析手段,应视该分析结果对环境决策的影响力而定。

通讯传播

       调查结果8结构良好的与公众沟通方式将易于使EPA的决策透明,也将有助于利益相关者特别是社区成员的积极参与。EPA的决策文档应当清楚地表达已确定的不确定性与EPA指南及其它资源所提到的合理预期是一致的。这一做法将易于理清本报告中委员会所提出的建议1的目标-也就是EPA决策文档应清楚地表达在机构风险评估中不确定性是其固有属性。按照该委员会的计划,本报告中的建议书制定决策的困难要进行充分讨论,特别是当社会因素(比如环境正义及公众价值观)及政治环境起到很大作用的时候。

      建议8.1EPA的高层管理所做的机构决策应在公开透明的公众通讯传播基础上进行,包括公开不确定性可能会对决策产生影响的范围。

      建议8.2EPA决策文档及与公众的通讯传播中都应清楚描述短期内哪些不确定性能或者不能被缩减。如果对读者有益的话,能否缩减的不确定性对政策制定的影响,应写入其他与公众通讯传播文件中。

      调查结果9由于决策制定者的技术背景,以及对不确定性进行高度数学描述方面经验不同,应当开发各种不同的通讯传播工具。公众越来越希望有机会,也应该得到机会了解官员们所做出的决策,以便管理各自的风险,并监督决策制定者们的责任。至于对哪些不确定性或方面向公众传播,应当关注不确定性信息与相关受众之间的关联程度,以便这些不确定性信息对决策制定过程及受众们都有意义。上述努力应当针对不同类型的决策,还应包括向决策制定者、利益相关者及其他感兴趣的团体进行不确定性信息传播。

      建议9.1不论是EPA本身还是与其他相关机构合作,都应当资助或进行不同类型决策的不确定性信息通讯传播方面的研究,开发一套最佳案例选集,并系统地评估它的传播。

      建议9.2

      作为对公众情绪及与传播开展不确定性评估新举措的一个部分,EPA的高层管理者应当评估一下本机构在社会和行为科学(如:通讯传播、决策分析和经济学)方面的专业水平,确保能充分实施本报告中的建议。

      总之,委员会在EPA科学家利用不确定性分析方面的先进技术支持EPA关于人类健康风险评估方面的阐述印象深刻,这些成为所有EPA决策的基础。委员会相信EPA能够领导用于行政监督管理的经济、技术评估方面不确定性分析的开发,也能领导用于描述和解释公众情绪及政治环境等方法的开发。这种领导方式需要开展有针对性的研究项目,也需要特别关注向不同受众对各种不确定性进行描述及传播,包括不确定性在决策中如何发挥作用。

 

(黄铭瑞编译,殷永元审核)



[1]与其责成的职责相一致地,本报告中,委员会重点关注“人类健康的环境风险”,也不直接讨论生态风险评估。不过,该委员会注意到,本报告中讨论的和产生的众多原则也适用于制定生态风险有关的决策。

[2] 尽管化学风险评估者通常将不确定性和变异性分开考虑,在其他领域,不确定性被视为包括统计变异性和异质性,与模型与参数的不确定性一样。因为变异性和异质性会导致制定决策的不确定性,在本报告中,委员会讨论确定将此作为不确定性的一个特殊类型。

[3] 国家研究委员会《科学与决策》:先进风险评估(2009)中指出,“模型”是指“构造出的能洞察一个特定的物理、生物、经济或社会系统选择属性的简化现实。数学模型是指简化表达定量的术语,参数模型是指决定模型具体形式的术语。对计算模型来说,当一个模型运行或模拟时,这些被确定了含义的术语可帮助精练模型的输出结果。计算模型的输出结果有可能会在以不同方法运行敏感性分析或实现校准目标时出现变化。