气候变化的经济影响研究进展（上）

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内容提要：自20世纪50年代以来，全球气温逐渐变暖，海平面不断上升，极端天气事件频繁发生，对诸如经济增长、农业、死亡率、健康、劳动生产率、国内冲突和移民等经济社会各领域均产生了不同程度的影响，大部分经济活动深受其害。如何适应和减缓气候变化对经济活动的负面效应已经成为各国政府和学者们关注与研究的重要课题。本文在对相关文献进行分析和梳理的基础上，分别从经济增长、农业、劳动力市场等三个方面阐述了气候变化对经济活动的影响，同时也对适应和减缓气候变化的政策工具进行了总结和归纳，最后对相关研究进行了评论与展望。

关键词：气候变化  经济增长  农业  劳动力市场  气候政策

一、引言

自20世纪50年代以来，全球气候变暖毋庸置疑。例如，大气和海洋持续升温，地球上的冰雪存量不断下降，海平面逐步上升，低温极端事件开始减少而高温极端事件则逐渐增多，这些变化在此前几十年甚至几千年间都前所未有（IPCC，2014）。作为气候变化的关键驱动因子，温室气体的累积排放将会导致气候系统所有组成部分进一步变暖并出现长期变化，也会增加气候变化对人类生活、生态系统以及社会经济发展造成严重、普遍和不可逆影响的可能性。虽然人们已经知晓上述气候变化造成的种种后果，但是这些变化的趋势并不会就此停止。迄今为止，地球上还有25亿人处于极端贫困中，仍然依赖于传统方式来烹饪和取暖等，其中，尚有约一半的人依旧无法获得电力供给，这些人的能源需求数量和增长潜力是巨大的。预计到2040年，全球能源需求将会增长1/3，新增的能源需求大多由快速增长的发展中经济体所驱动，大多数新兴国家的经济增长源于传统能源的消耗（BP,2018）。

上述情况不容乐观，已经引起了国际组织和各国政府的高度重视。1988年，世界气象组织（WMO）和联合国环境规划署（UNEP）联合成立了联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC），以评估气候变化对社会和经济的潜在影响，进而提出如何适应和减缓气候变化的对策。1992年，联合国大会通过了《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC），其终极目标是“将大气温室气体浓度维持在一个稳定水平，在该水平上人类活动不会对气候系统产生危险性干扰”。1997年，《京都议定书》签订，这是人类历史上第一个以法规形式限制温室气体排放的文件。2015年，《巴黎协定》确立了全球行动的目标，即将21世纪全球平均气温的上升幅度控制在2℃以内。在这样的大背景下，学术界也随之对气候变化的影响效应开展了大量研究，并取得了丰硕的成果。

通过整理和分析气候变化对经济活动影响效应的相关文献，本文发现现有研究主要围绕以下三个方面展开讨论。一是研究气候变化对经济增长的影响。该类文献主要从理论模型和实证研究两个方面探究气候变化对经济增长的影响，其中，实证研究部分出现了大量检验环境库兹涅茨曲线是否存在的文献。二是研究气候变化对农业的影响。这类文献着重归纳了研究气候与农业之间关系的方法，并在此基础上集中分析了气候变化对农作物产量、价格、分布以及农民收入的影响。三是研究气候变化对劳动力市场的影响。此类文献主要从劳动生产率、劳动力流动以及劳动力结构这三个层面进行考察。通过对上述领域研究成果的梳理，本文发现气候变化的影响范围非常广泛，对诸如经济增长、农业、死亡率、劳动生产率、国内冲突和移民等均存在不同程度的影响，同时上述影响的经济代价是巨大的，尤其是对于发展中国家。据此，本文最后对减缓和适应气候变化政策的相关研究进行了介绍。

二、气候变化对经济增长的影响

目前，准确估计气候变化给全球经济造成的影响仍较为困难，但经济学家们一致认为，总经济损失会随温度的不断上升而增加，气候变化会影响经济增长的速度，延长现有贫困的时间并产生新的贫困困境（IPCC，2014）。基于Nordhaus在气候变化经济学方面的开创性工作，研究气候变化对经济增长影响的宏观经济学开始变得流行。在理论方面，几十年来，诸多学者从综合评估的视角进行研究，目的在于确定最佳的排放路径，且随着问题的凸显，不断地对模型进行修正，从而为气候变化与经济增长关系的实证检验奠定了基础。

（一）气候变化对经济增长影响的理论模型

Nordhaus于1991年提出了第一个温室气体减排的成本收益模型，这是一个静态的综合分析模型，但在第二年，他就建立了气候与经济的动态模型（DICE）。随后，诸多学者开始了关于气候变化对经济增长影响的理论研究，并构建了大量的模型。以下是对这些模型的介绍。

1.以DICE模型为基础的增长模型。气候与经济的动态综合模型（DICE）是由Nord haus （1992，1993，1994）提出的，该模型采用最大化的福利函数，确立了资本投资和温室气体排放的最优路径。之后，Nordhaus & Yang（1996）在DICE模型的框架下加入了区域因素，提出了气候与经济的区域综合模型（RICE），研究发现：虽然区域合作会增加高收入国家的损失，但是却能有效地减少温室气体的排放。由于上述文献未能考虑技术进步，在接下来的研究中，Nordhaus et al（2002）加入了技术进步等因素，构建了R & DICE模型，政策模拟的结果表明，在不考虑技术创新的溢出效应和转移效应的情况下，技术进步对CO2减排的贡献程度取决于碳排放技术的投资回报率。

2.以Ramsey-Cass-Koopmans模型为基础的增长模型。以Ramsey-Cass-Koopmans模型为基础的最优增长模型，将温度等衡量气候变化的指标纳入了效用函数和资本累积方程。Fankhauser & Tol（2005）采用此类模型分析了气候对经济活动的影响，认为其影响主要有四个方面：（1）市场效应，即气候变化会降低其令人愉悦的价值；（2）生产力效应，即气候变化会降低生产力，造成产出下降；（3）健康效应，即气候冲击会影响人类健康、婴儿死亡率等，进而降低人力资本水平；（4）资本贬值效应，即剧烈的气候变化将引起频繁的资本调整，进而会削减资本的使用寿命，加速资本贬值。Lecocq & Shalizi（2007）在上述研究的基础上进行了延伸，分析了极端天气事件对经济增长的影响，并有如下发现：首先，虽然龙卷风、海啸等天气冲击将造成资本存量的一次性下降，短期内会影响储蓄率和总产出的增长率，但长期经济增长并没有受到影响。其次，资本生产力的暂时改变，如短期的干旱，并不会影响均衡增长的路径，但由技术变化引发的生产力水平的长期下降将会导致稳态均衡点的降低，稳态时的产出增长率、储蓄率、人均资本和人均消费均会下降。

3.世代交叠模型。随着研究的不断深入，无限期增长模型的缺陷渐显。由于气候变化影响的滞后性，在涉及代际风险转移时，无限期模型难以对其进行合理解释和说明，气候的世代交叠模型应运而生。Ansuategi et al （2002）在模型中加入了温室气体排放的滞后效应，将海平面上升等因素看作是气温升高的一期滞后结果和温室气体排放的二期滞后结果，同时构建了一个福利函数，用以描述当代和下一代之间利益分配的社会偏好，长期优化的目标在于使社会资源和消费分配在不同时代人群中实现均衡。在均衡时，个体的跨期消费替代率等于资本投资的回报率，社会消费依据于每代人的消费量对社会福利的边际贡献，温室气体减排的边际成本等于排放的边际损害。从上述研究中可总结出如下结论：（1）温室气体随收入增加或减少的变化速率取决于污染发生的时间。（2）社会规划者的利己主义程度是影响气候变化与经济增长关系的重要因素。（3）要消除温室气体对经济的负面影响，富有远见的制度设计十分必要，政府需要保证代际风险转移的公正性。一方面，对温室气体征收适当的排放税，以补偿其未来可能造成的损害，最优的税率应该等于消除污染排放的边际成本与现期污染排放对将来经济造成损害的边际现值之和；另一方面，须针对不同代际群体设计适宜的转移支付金额，以最大化社会福利水平。

4.内生增长模型。在之前的模型中，学者们普遍将气候因素视为外生，仅仅将减少污染排放的成本进行折现，并未考虑气候变化对经济增长影响的时间路径变化。针对上述不足， Greiner（2004）提出了AK类型的内生增长模型，即，其中，A指代常量，K指代物质资本和人力资本之和，表示一个温度变化的函数，其数值取决于气温偏离正常温度的差值。模型中重要的政策工具是排放税率，它不仅能够影响均衡路径上的温度变化，也会影响经济增长的动态均衡过程。该模型假定，世界各地的温度变化和其所造成的损害是相同的。但事实并非如此，故Greiner（2005）在接下来的研究中考虑了区域之间的差异，分析了多个区域合作与不合作的情形，构建了具有多个区域的内生经济增长模型。研究结果表明，无论区域之间是否合作，环境政策均能影响各经济变量的水平，还能够影响其长期增长率，故遭受更多污染和破坏的国家应该投入更多的资金，以减少温室气体的排放。上述文献并未考虑国际要素流动，而Alho（2006）最大的创新点便在于，当分析气候政策对经济增长的影响效应时，首先区别了要素固定和要素流动这两种情形，并借助数据推断碳泄露等要素流动如何影响气候政策的效果，研究发现，当要素能够自由流动时，政策对实际工资的负面影响较小，对GDP的负面影响则较大。然后，作者分析了环境政策与低污染能源技术引入之间的关联，结论如下：（1）在污染较少的能源技术上进行诱导性研发仅能略微减轻气候政策的经济负担；（2）在国际可交易排放许可证制度下，内生性技术变革对污染权价格的反应十分剧烈；（3）在市场经济条件下，对清洁能源技术进行补贴的规模相当大。

综上，评估气候变化对经济增长影响的理论研究已经取得了很大的进步，这些模型也成为此后诸多学者进行实证研究的基础。但是，这些模型本身也存在诸多缺陷：（1）某些参数的输入过于随意，如贴现率，但它对模型的估计结果却具有巨大的影响。（2）关于气候变化影响的描述缺乏理论或实证基础。此类模型包含两种重要转化，第一种转化是将CO2浓度增加转变为温度升高，被称之为气候敏感性，第二种转化则是将升高的温度换算成GDP的减少量和成本的增加量，用损害函数来表示。但是，无论是在确定气候敏感性的物理机制中，还是在计算经济损失的损害函数中，决定反馈路径的比例参数在很大程度上是不确定的。（3）忽略了灾难性气候结果的可能性。对于气候经济学家来说，“灾难”通常采取高温结果的形式，如到了2100年温度上升了7℃或8℃，其关注的是温度升高本身，而非它的影响。但在有些情形下，即使气温上升很小幅度，也可能极大地增加碳排放的社会成本。（4）设定的运行时间过长。学者们通常将气候与经济模型的运行时间设定为几百年，但是气候变化对社会经济的影响却在未来的几十年里发生。

（二）气候变化对经济增长影响的实证研究

随着理论模型的不断完善和数据类型的逐渐增多，旨在评估气候变化对经济增长影响的实证类文献开始增加。现有的经验研究多采用温度、降水作为常见气候变化的衡量指标，几乎全部佐证了炎热与贫困之间的密切关系。例如，Dell et al（2009）采用美洲12个国家的数据探究了温度与收入之间的关系，研究发现，气温每升高1℃，人均国民收入下降 8.5%。 Lanzafame（2014）利用1962-2000年间36个非洲国家的年度数据，调查了温度和降雨量对非洲经济增长的影响，研究发现，气温对人均收入的负面影响在短期和长期均存在，但几乎没有数据支持降雨影响经济的论断。

在进一步的研究中，多数学者发现气候变化对经济增长的影响效应存在区域差异。Dell et al（2012）采用全球50年的温度和降水数据研究发现，气温升高会对贫困国家产生广泛的影响，不仅会降低总产出、农业产值、工业产值和总投资，甚至会削弱政治稳定性等。但是上述影响在发达国家并不会出现。之后，Burke et al（2015）的实证研究也表明，富裕国家和地区的经济增长速度并未对温度的变化做出明显的反应，而贫穷地区却恰恰相反，并预计到2100年，气候变化导致全球平均收入将减少约23%，全球收入的不平等程度也将扩大。

也有学者对气候影响效应存在区域差异的观点提出异议，认为在富裕国家中，气候变化与经济增长也密切相关。Deryugina & Hsi ang（2014）选取美国各县40年间的日气温和年收入的数据进行研究发现，日气温高于15℃时，温度每升高1℃，日生产率下降约1.7%，温度高于30℃时，每人平均多花费20美元。Colacito et al（2015）的研究则记录了季节性温度对美国经济的影响，研究发现，夏季平均气温每增加1℃，美国总产出的年增长率将下降0.15%～0.25%，并且气温上升可能会在下个世纪导致美国的产出减少1/3。

从上述文献中可知，现有的实证研究主要关注的是温度、降水等一般性气候变化对经济增长的影响，缺乏飓风、洪水等极端气候事件对经济影响的研究。这主要是因为，一方面，极端事件发生的频率很低，能够获得的数据较少；另一方面，即使有可用的数据，也很难分离出极端气候事件与经济损害之间的因果关系。

（三）环境库兹涅茨曲线是否存在？

20世纪50年代，诺贝尔经济学奖获得者库兹涅茨在研究经济增长与收入分配时发现，可以利用“倒U”型曲线来描述二者之间的关系，进而提出了库兹涅茨假说。该假说一经提出，就受到了学术界的广泛关注，随后诸多学者在不同的研究领域进行了衍生和拓展。

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很好的文章