1 Introducción

El páramo en Ecuador tiene una importancia ecológica y económica (, ) y millones de personas dependen directa o indirectamente de su conservación. Sin embargo, es uno de los ecosistemas más amenazados debido a la expansión de las zonas de cultivo, las malas prácticas pecuarias entre ellas las quemas y el sobrepastoreo, la introducción de especies exóticas, la minería y la cacería. Estas actividades han transformado este frágil, pero rico paisaje continuo de arbustos y rosetas gigantes en un paisaje de pastizales pobres y destruido ( , ).

La valoración económica es una herramienta que permite visualizar la importancia de un ecosistema. Esta traduce en unidades monetarias los cambios en el bienestar de las personas ante variaciones en la calidad o cantidad de los bienes y servicios ecosistémicos que percibe. De esta forma, la valoración económica permite cuantificar, en términos monetarios, el valor de los bienes y servicios ecosistémicos, independientemente de si cuentan o no con un precio o mercado (, ).

La valoración económica ambiental tiene un sólido marco conceptual que está basado en dos secciones de la teoría económica: microeconomía y economía del bienestar. En el primer caso, se utiliza la teoría de las preferencias del consumidor. En el segundo, se derivan y comentan las medidas monetarias de bienestar; dado que, para medir el valor de los bienes y servicios ecosistémicos se requiere relacionarlos con la variación que ellos provocan en el bienestar de los individuos (, ). Dicha valoración económica permite observar su contribución económica, así como determinar si la gente acepta tales inversiones y si está dispuesta a pagar por los beneficios obtenidos. Otro tipo de toma de decisión que ayuda a valorar económicamente el agua es la evaluación de alternativas no estructurales o de políticas (, ). Se han realizado varios estudios sobre la valoración económica del agua a nivel mundial en los últimos años, y se resumen en la Tabla 1.

Tabla 1 Estudios de Valoración Económica del agua a nivel mundial de los últimos años 

Como se observa, existe información a nivel mundial sobre el método de valoración contingente (MVC), pero estos estudios son escasos en Ecuador, más aún en modelos dicotómicos de doble límite. () sugiere una alternativa para mejorar la eficiencia en la estimación de las valoraciones contingentes dicotómicas. Esta alternativa se conoce como el método de pregunta dicotómica con seguimiento (o de doble límite o double-bounded). En este caso después de la respuesta a la pregunta no a la primera se le ofrece una cantidad más baja. Lo anterior implica que la segunda pregunta es endógena, en el sentido de que depende de la respuesta que se obtenga de la primera pregunta (la cual es exógena). Con este método se obtienen dos respuestas para cada individuo, lo cual nos da más información, pero al mismo tiempo hace que el análisis econométrico sea un poco más complicado.

Dado que 𝑦 𝑖 1 y 𝑦 𝑖 2 representan las respuestas a dicotómica de valoración contingente se hace una segunda pregunta. Es decir, si el individuo responde sí a la primera pregunta entonces se le pregunta una cantidad más alta. En caso de que responda la primera y segunda pregunta, la probabilidad de que el individuo responda Sí a la primera pregunta y No a la segunda se puede expresar como Pr ( 𝑦 𝑖 1 = 1, 𝑦 𝑖 2 = 0 | zi) = Pr (Sí, No), expresión similar para las 3 combinaciones restantes. Bajo los supuestos de que la función DAPi(zi, ui) = ziβ + ui y ui ∼ N(0, 𝜎 2 ), la posibilidad de que cada caso se presente está condicionada por:

• Caso 1: 𝑦 𝑖 1 = 1, 𝑦 𝑖 2 = 0

La última igualdad se obtiene haciendo uso de Pr (a ≤X < b) = F(b)−F(a), por lo tanto, usando la propiedad de simetría se obtiene:

• Caso 2: 𝑦 𝑖 1 = 1, 𝑦 𝑖 2 = 1

• Caso 3: 𝑦 𝑖 1 = 0, 𝑦 𝑖 2 = 1

• Caso 4: 𝑦 𝑖 1 = 0, 𝑦 𝑖 2 = 0

De esta manera, el modelo de ^{Lopez-Feldman (2012}), dependería de cuatro ecuaciones condicionadas:

La valoración contingente dicotómica de simple límite se puede calcular mediante el uso del modelo Probit, que es un tipo de modelo econométrico de elección binaria, es decir, de elección entre dos opciones, y se caracteriza por basarse en una distribución acumulada normal estándar. En cambio, para obtener los resultados de valoración contingente dicotómica de doble límite se recurre al método de máxima verosimilitud que permite obtener directamente los factores β para el cálculo de la disposición a pagar (DAP) media. El comando doubleb en el software Stata facilita el proceso de análisis (, ).

Para el análisis de las variables explicativas se puede usar el comando stepwise que proporciona el control de los criterios estadísticos cuando se utilizan métodos por pasos para crear un modelo. Este subcomando se ignora si no se especifica un método por pasos que incluye modelos de regresión en la que la elección de variables predictoras se lleva a cabo mediante un procedimiento automático. El procedimiento toma la forma de una secuencia de pruebasf en la selección o eliminación de variables explicativas (, ).

El objeto principal de este estudio es determinar un costo económico en términos monetarios y que la población asigna al servicio hídrico de la Microcuenca del Río Chimborazo (MCRCH) bajo las condiciones actuales, es decir un escenario real. A los encuestados se les proporcionó únicamente la información necesaria para darles a conocer descriptivamente el centro de valoración, informándoles que el agua que llega a sus hogares proviene inicialmente de la MCRCH, explicando de esta manera la regla de implementación de la encuesta.

La naturaleza hipotética del método de preferencias declaradas supone la no existencia de compromisos de pago reales por parte de los encuestados. Este hecho frecuentemente conduce a exageraciones en las DAPs individuales (, ). (), sugieren que se puede evitar este sesgo mediante una explicación simple, previa a la pregunta, acerca de los riesgos que corre una respuesta exagerada, particularmente respecto a las interrogaciones sobre DAP e ingresos de dinero.

La sostenibilidad del ecosistema páramo con un enfoque de economía de bienestar para la conservación de los recursos naturales es una alternativa, ya que analiza el valor económico del agua, con una visión en que predomina la idea que la conservación de los recursos naturales garantiza un verdadero desarrollo sostenible. Por ello, esta investigación realizó la valoración económica del servicio hídrico utilizando la metodología basada en preferencias declaradas (valoración contingente).

2 Materiales y Métodos

La población investigada está constituida por 32 739 viviendas urbanas habitadas por usuarios de agua de consumo de la ciudad de Riobamba, cuyo abastecimiento proviene en su mayoría de las aguas subterráneas de la MCRCH. Esta población está catalogada como consumidores domésticos de la Empresa Pública de agua Potable (EMAPAR). De acuerdo con la base de datos del año 2020, esta constó con un total de 37 251 registros que incluían todas las categorías (residencial, comercial, industrial y otros) (, ). De estas categorías se consideró únicamente la de consumo residencial, que incluía al 90 %. Se excluyeron las demás categorías por no representar usuarios finales; en este contexto, los medidores de consumo pasaron a ser las unidades muestrales.

La encuesta se realizó a través de Google forms, mediante el envío de un correo a los usuarios registrados de agua potable y fueron distribuidos en 4 grupos de acuerdo con las parroquias urbanas a la que pertenecen, como se indica en la Figura 1 (grupo 1= parroquia Lizarzaburu, grupo 2 = parroquia Maldonado, grupo 3 = parroquia Veloz y grupo 4 = parroquia Velasco y Yaruquies). La variante del MVC utilizada buscó obtener la máxima DAP de los consumidores, recurriendo a la modalidad de preguntas dicotómicas de doble límite.

La primera pregunta indicó: ¿Estaría dispuesto a pagar nn USD adicionales en la planilla de agua para asegurar la provisión del recurso hídrico de los páramos de la microcuenca del Río Chimborazo? La oferta nn se tomó de un vector de 6 valores (USD 0,10; 0,25; 0,50; 0,75; 1; 1;25) que se distribuyó aleatoriamente entre los 4 grupos de encuestados tentativamente iguales, excluyendo los valores extremos primero y último del vector. A continuación, se expuso la misma pregunta con una segunda oferta tomada del mismo vector, siendo su valor el inmediatamente superior o el inmediatamente inferior, dependiendo de la primera respuesta, respectivamente positiva o negativa. Se introdujo una tercera pregunta, abierta y relacionada con la pandemia COVID-19, con el propósito de verificar la consistencia de las respuestas recibidas. La pregunta resultaba ser endógena a las anteriores, por lo que no alteraba los resultados previos. En la encuesta se reconoció el comprobante de pago mensual de consumo del agua como respaldo general.

Una encuesta piloto con 40 casos permitió ajustar la claridad de algunas preguntas, reducir su número debido a limitaciones temporales, así como hacer ajustes correspondientes al vector de ofertas. (), indica que se requiere aproximadamente 400 participantes en el MVC cuando se utiliza la opción de interrogaciones dicotómicas de doble límite para minimizar las fallas de estimación y llegar a conclusiones de DAP con una alta fiabilidad estadística. () estableció una muestra de ese mismo tamaño, 400 unidades, en un MVC aplicado a un tema hídrico, mientras que (), describen su trabajo con 310 casos.

Figura 1 Microcuenca del Río Chimborazo-Parroquias urbanas de Riobamba. 

Para este estudio, se utilizó la fórmula (), en donde las respuestas dicotómicas ofrecen un acercamiento satisfactorio (, ). Tomando en cuenta los condicionales proporcionados, p correspondería a una apreciación insesgada de P, y el valor de la muestra estaría definido por:

Considerando como población N=32 739 puntos de conexión del agua de consumo humano, un nivel de seguridad o confianza del 95% (z=1,96), margen de falla admisible e=5%, y una posibilidadde aprobación de la oferta del 50 % o p=50, el volumen requerido fue de 380 casos, muestra que se amplió a 406 encuestados. Para seleccionar los elementos muestrales se utilizó la opción de manejo de modelos complejos, se aplicó el método aleatorio simple y se realizó la distribución homogénea entre los 4 grupos de diferentes sectores de la ciudad, obteniendo la respuesta de 406 personas.

La encuesta estuvo estructurada en cinco secciones, cada una incluía preguntas relacionadas con un tema en particular. Las secciones fueron las siguientes:

Esta metodología permitió generar cuatro modelos (se incluye como anexo el cálculo en el Sofware Stata). Los encuestados no fueron advertidos de que serían preguntados dos veces sobre su DAP, por lo tanto, la respuesta a la primera oferta es exógena a la segunda, condición que permite estimar la DAP como si se tratase de una encuesta basada en una pregunta dicotómica de simple límite. En este caso, se recurrió al modelo Probit con una sola variable explicativa (modelo simple, modelo A).

El modelo B, al igual que en el modelo A, tampoco se incluye en la segunda oferta, pero se consideran todas las variables explicativas; usando el comando stepwise se eligieron aquellas que resultaron estadísticamente significativas, y usando el modelo Probit se determinó la DAP.

En el modelo C se utilizó el de máxima verosimilitud, mediante el uso del comando doubleb, y se determinó la DAP usando únicamente las variables correspondientes a las dos ofertas con sus respectivas respuestas, sin considerar más variables explicativas.

En el modelo D, para seleccionar las variables estadísticamente significativas se recurrió al uso del comando stepwise y al igual que en el modelo C se utilizó el de máxima verosimilitud, y con el comando doubleb se determinó la DAP.

3 Resultados y Discusión

Previo al proceso de obtención de la DAP utilizando un MVC, se investigaron las diferentes características de la población, determinando que en el cantón Riobamba el 96 % de los usuarios tiene conexión directa a la red de agua de consumo, el 95 % indica que recibe el servicio de agua potable todos los días, el 63 % posee una cisterna para almacenamiento de agua y el 54 % considera que los problemas que existen en la distribución se deben a una red de agua potable ineficiente. En relación con la solución de estos problemas y al pago mensual del agua, el 72 % considera que el Municipio de Riobamba a través de la EMAPAR no toma decisiones acertadas para solucionar los problemas de escasez y el 30 % pagó más de USD 20 al mes por el servicio de agua potable. El ingreso promedio del grupo de encuestados es de USD 641,63. El costo por m3 de agua potable es de USD 0,49.

Modelo A: Simple límite (solo primera oferta) sin otras variables explicativas

Tabla 2 Modelo A de simple límite 

Siendo:

DPA01=respuesta dicotómica a la primera oferta (variable explicada).

PRE1=primera oferta (variable explicativa).

cons=valor de la constante

Conforme el total de PRE1 (-1.17), se puede observar que un incremento en la oferta conduce a una menor probabilidad de aceptación por parte del encuestado.

Tabla 3 Modelo A de simple límite DAP 

Partiendo de los resultados mostrados en la Tabla 2, se genera el resultado de la máxima DAP de USD 1.12 (Tabla 3), teniendo el valor del modelo de A que es estadísticamente significativo. La estimación corresponde a un nivel de confianza del 95%.

Modelo B: Simple límite (solo primera oferta) con otras variables explicativas

Tabla 4 Modelo B de simple límite con otras variables explicativas 

Para el análisis de las Tablas 4 y 7 es importante considerar las siguientes descripciones:

PRE1=Valor de la primera oferta, SE06=Nivel de Educación (Primaria, Secundaria, Universidad, Maestría, Doctorado), ACC04=Problema del Cambio climático (Dicotómica), SE07=Condición de vivienda (Propia, Arrendada, Familiares, Hipotecada).

Estos coeficientes permitieron inferir la posibilidad de que un encuestado acepte la primera oferta. Las variables con coeficientes positivos incrementarían dicha posibilidad mientras las que tuvieran coeficientes negativos la disminuirían. Sin embargo, en este estudio, este modelo resulta un paso intermedio para obtener la DAP media.

Tabla 5 Modelo B de simple límite DAP 

Se debe considerar que si el encuestado es consciente del problema del cambio climático se incrementa su DAP en USD 0,40, así como su condición de vivienda aumenta su DAP en USD 0,09. Se observa que el nivel de educación, variable con coeficiente negativo, decrece la DAP en USD 0,09 (Tabla 4). En el modelo B la DAP obtenida es de USD 1,13 (Tabla 5).

Modelo C: método dicotómico de doble límite (dos ofertas) sin otras variables explicativas.

Tabla 6 Modelo C de doble límite DAP 

Mediante el modelo de máxima verosimilitud y con el uso del comando doubleb obtenemos el valor de la DAP media, que para el modelo C es de USD 0,84 que corresponde a la constante Beta (Tabla 6), que es inferior a los resultados de los dos modelos anteriores.

Modelo D: método dicotómico de doble límite con otras variables explicativas

Tabla 7 Modelo D de doble límite 

Tabla 8 Modelo D de doble límite DAP 

Se debe considerar que si la vivienda es propia se afecta el incremento de la DAP en USD 0,04, así como a USD 0,24 si la persona es consciente del problema del cambio climático. Se aprecia que las variables con coeficiente negativo decrecen la DAP en 0,04 USD como el nivel de educación (Tabla 7). El valor de la DAP media en el modelo D alcanza los USD 0,84 (Tabla 8).

^{Hanemann (1991}), sostiene que aplicar un MVC mediante preguntas dicotómicas de límite simple es más fácil para el encuestado, y que, sin embargo, es estadísticamente menos eficiente que un método de doble límite, pues requiere muestras más grandes para obtener un determinado nivel de precisión. Los resultados generados en los cuatro modelos sirven de base para obtener una DAP estadísticamente más significativa. Hanemann (1991) determinan que los mejores modelos asignan mayor importancia a las repercusiones en la precisión alcanzada que se establecen mediante intervalos de confianza más reducidos, criterio que coincide con el de ^{Kjær (2005}), quien sostiene que estimaciones más precisas tienen intervalos de confianza más pequeños y por tanto una mayor eficiencia estadística.

Coincidiendo con los resultados de los autores ^{Hanemann (1991}) y ^{Kjær (2005}) en relación con el nivel de precisión alcanzado en los intervalos de confianza y un menor error estándar (Tabla 9), podemos afirmar que el modelo D es el más adecuado para establecer la máxima DAP media de la muestra estudiada, igual a USD 0,84 mensuales. Resalta el hecho de que los valores de DAP son menores cuando se trata de los modelos de doble límite. Según ^{Lopez-Feldman (2012}), este fenómeno de que la DAP es menor cuando se introduce la información sobre la segunda pregunta es algo bastante frecuente.

Tabla 9 Estadísticos de los diferentes modelos. 

En Ecuador son escasos los estudios sobre valoración contingente dicotómica. (), realizó un estudio de evaluación económica del recurso hídrico para el suministro de agua de consumo humano en el caso del Parque Nacional Cajas en Ecuador, en la cuenca del Río Tomebamba. Los resultados obtenidos establecieron un valor de USD 3,44 pagaderos mensualmente. Al aplicar un formato de interrogación dicotómica de doble límite, valor superior al determinado en esta investigación en los Modelos C y D es importante considerar que la economía de la Provincia del Azuay es superior a la de la Provincia de Chimborazo, y los vectores de valores planteados en el estudio de Roldan son mayores debido a la conciencia ambiental y económica del Azuay.

A nivel de Latinoamérica existen estudios que sirven para poder realizar un análisis, debido a que los países poseen economías en desarrollo y fueron realizados en ecosistemas similares. () realizó un análisis de la DAP de las familias de la ciudad de Arequipa en Perú, respecto al cuidado de una zona de montañas resguardada ubicada en los Andes, la cuenca alta del río Chili. Los resultados obtenidos establecieron un valor de USD 1,41 pagaderos mensualmente, donde se aplicó un formato de interrogación dicotómica de simple límite. Este valor es un 19,86 % mayor al obtenido con los modelos A y B en esta investigación, siendo el más similar en características. Indiscutiblemente la economía de Perú es superior a la de Ecuador, tomando en consideración que el producto interno bruto (PIB) es de USD 223 249 millones para Perú y USD 106 165 millones para Ecuador en el año 2021 (, ).

() realizaron la valoración del servicio hidrológico del acuífero de La lor de USD 7.60 (, ), valores superiores al de esta investigación en los Modelos C y D. El PIB de México se encuentra en los USD 1 293 037 millones (, ).

El valor de USD 0,84 que las personas están dispuestas a pagar por la conservación del servicio hídrico de la MCRCH representa el 0,13 % del ingreso promedio de los encuestados, y el 4,2 % de incremento de pago en la factura mensual, asumiendo que más del 30 % paga un valor superior a los USD 20 mensuales por consumo de agua. Se podría cobrar mensualmente a los usuarios del servicio agua potable los USD 0,84, lo que generaría un presupuesto mensual de USD 27 500.76. Este presupuesto de acuerdo con la constitución de Ecuador podría ser manejado por el Honorable Gobierno Provincial de Chimborazo ( , ), quienes tienen la competencia Ambiental, pudiendo crear un fondo de agua para financiar programas socio económicos y productivos, como compensación a los dueños de los páramos y fines de conservación, protección, recuperación, forestación y reforestación.

(), recomienda que si la selección de la DAP está relacionada con un costobeneficio, se tiene que analizar el presupuesto del proyecto, es decir que si para la conservación de la MCRCH se necesita un estimado de USD 3 323 371.50 ( , ) se podría utilizar el modelo B que generaría la mayor cantidad de recurso para su cuidado, a diferencia del modelo D que generaría un valor inferior, esto se debe a que es difícil saber cuál de los conjuntos de estimaciones es más confiable (, ).

En Europa, () detalla los resultados de su estudio de valoración contingente para mejorar las características del agua recreativa en lagos eutrofiados en el suroeste de Noruega. El autor concluye que los datos de DAP para la calidad del agua puede ser más útil como indicador cualitativo de apoyo político para medidas de calidad del agua financiadas por los usuarios, que como medida cardinal de utilidad marginal.

4 Conclusiones

Es importante notar que las versiones de la DAP estimadas en los modelos C y D son menores comparadas con las estimadas en los modelos A y B. Este fenómeno que se refiere a que la disponibilidad a pagar promedio sea menor cuando se introduce la información sobre la segunda pregunta ocurre con mucha frecuencia. Es difícil saber cuál de los dos conjuntos de estimaciones es más confiable. Por un lado, se espera que las estimaciones realizadas utilizando el modelo con seguimiento sean más eficientes; sin embargo, eso no implica que no se presenten sesgos en la estimación. Las variables explicativas nivel de educación, problema de cambio climático y condición de vivienda son significativas para los modelos B y D.

La empresa municipal EMAPAR es la responsable del manejo de agua en la ciudad de Riobamba. La ciudad se beneficia del agua proveniente de la MCRCH. Este estudio calculó la DAP media de las familias por la conservación del servicio hídrico mediante la generación de 4 modelos, los dos primeros (A, B) fueron método dicotómico de simple límite, de solo la primera oferta sin y con variables explicativas, las dos últimas (C y D) fueron por el método dicotómico de doble límite (dos ofertas) sin y con otras variables explicativas. El modelo D de acuerdo con los intervalos de confianza es el mejor de ellos y es significativo con las variables nivel de educación, condición de la vivienda y el cambio climático, llegando a determinar que la DAP es igual a USD 0,84 mensuales.

El análisis de valoración contingente se está realizando como parte de un análisis costo - beneficio, por lo tanto, los distintos valores obtenidos para la DAP pueden utilizarse como un análisis de sensibilidad. El modelo D obtuvo un valor económico anual para la población objetivo de USD 330 009.12 utilizando la DAP estimada con el modelo dicotómico de doble límite con variables explicativas. Por otro lado, si utilizamos la información del modelo B dicotómico de simple límite con variables explicativas obtenemos un valor económico de USD 443 940.84. Para completar el análisis de sensibilidad, el costo de conservación de la MCRCH es de USD 3 323 371.50. En tal caso, sin importar que versión de DAP se utilice, el proyecto tendrá un beneficio económico neto negativo. Por lo cual, se deberá buscar otras fuentes de financiamiento para la conservación del ecosistema.