气候变化对人均实际GDP的异质性影响：基于部分MENA国家与Türkiye的1995—2024年面板证据

《Frontiers in Environmental Science》：Heterogeneous effects of climate change on real GDP per capita: evidence from selected MENA countries and Türkiye

　　

中东和北非（MENA）地区高度暴露于气候风险，但本研究所考察的经济体在资源结构和部门构成方面存在显著差异。因此，单一区域面板平均值能否充分反映这些国家气候变化与人均实际国内生产总值（GDP）之间的关系，仍不明确。本研究利用涵盖部分MENA国家和Türkiye的11国面板，考察1995—2024年期间上述关系，并特别关注海湾—非海湾及国家层面变异。气候变量为温度异常、温度异常平方和标准化降水蒸散指数（SPEI），因变量为人均实际GDP。采用横截面增强自回归分布滞后（CS-ARDL）模型作为基准估计量，以考虑横截面依赖和斜率异质性，并使用共同相关效应均值组（CCEMG）和Driscoll-Kraay估计作为补充检验。全样本结果显示，在不同估计量之间，气候变量与人均实际GDP之间不存在强且一致的平均关系。子样本估计提示非海湾组可能存在负向温度模式，但相应边际效应在5%水平上不具统计显著性，且该模式未在额外敏感性检验中重现。正式检验未表明海湾与非海湾温度响应之间存在统计显著差异。额外全样本稳健性设定未实质性改变该结论。本研究的贡献在于从全样本、子组和国家层面考察上述关系。结果表明，区域平均值可能掩盖国家与组别之间的一些变异，尽管子组规模较小限制了推断，且这些模式需要在更大样本中确认。因此，该区域的政策评估应考虑国家层面条件，而非依赖单一区域平均值。研究结果也与可持续发展目标（SDGs）的更广泛目标相关，尤其是SDG 8和SDG 13。

研究背景方面，MENA地区是全球水稀缺最严重地区之一，农业对降雨依赖较高，且高温、干旱和水压力突出；同时，海湾产油国与非海湾国家在资源结构、收入水平、部门构成和适应能力方面存在明显差异。既有气候—经济文献多报告区域面板平均效应或聚焦特定国家组，较少将海湾—非海湾结构差异预先纳入研究设计，也未充分考虑横截面依赖和斜率异质性。因此，单一区域平均值能否充分反映气候变化与人均实际GDP的关系仍不清楚。研究人员据此考察两个问题：温度异常和干旱条件如何与人均实际GDP相关，包括温度关系中的可能非线性；这些关系在海湾与非海湾子样本及单个国家之间是否存在差异。研究使用11国1995—2024年面板，覆盖Türkiye、Egypt、Morocco、Tunisia、Algeria、Jordan、Iran、Saudi Arabia、United Arab Emirates、Qatar和Kuwait。结论是，全样本未发现气候变量与人均实际GDP之间强且一致的平均关系；子样本和国家层面存在方向与幅度差异，但非海湾负温度模式并不稳健，正式检验未确立统计显著的海湾—非海湾差异。其意义在于，区域平均可能掩盖国家与组别差异，政策评估应重视国家层面资源结构和部门脆弱性，并与可持续发展目标（SDGs）中的SDG 8和SDG 13相关。

关键技术方法方面，研究人员采用11国1995—2024年年度面板，样本包括上述国家。气候数据来自ERA5/CCKP近地面气温（TAS）和SPEIbase v2.11的SPEI-12；宏观数据来自World Development Indicators和Penn World Table。因变量为人均实际GDP对数（lngdppc），核心解释变量为温度异常（temp）、温度异常平方（temp²）和标准化降水蒸散指数（SPEI），控制资本形成、劳动参与率、贸易开放度和人力资本。基线估计为横截面增强自回归分布滞后（CS-ARDL，一种允许斜率异质性并通过横截面平均处理共同因子的第二代面板估计量），辅以共同相关效应均值组（CCEMG）和Driscoll-Kraay固定效应（DK-FE），并使用横截面增强分布滞后（CS-DL）进行敏感性检验。诊断检验包括横截面依赖检验、Pesaran和Yamagata斜率同质性检验、CADF和CIPS单位根检验以及Westerlund ECM面板协整检验。United Arab Emirates在1995—2000年的贸易开放度数据采用线性后向外推，并进行了排除该国的稳健性检查。

研究结果部分如下。4.1 描述性统计：通过330个观测的描述统计，研究人员发现人均实际GDP对数、温度异常、SPEI及控制变量在样本内差异明显，海湾与非海湾国家在劳动参与率、石油租金和人均CO₂排放方面差异突出，这支持采用异质性面板方法。4.2 相关矩阵与VIF分析：通过相关矩阵和方差膨胀因子（VIF）分析，研究人员发现解释变量间相关较弱，VIF范围为1.08—1.76，平均1.42，未显示严重多重共线性。4.3 横截面依赖：通过CD、CDw、CDw⁺和CD^*检验，研究人员发现除劳动参与率外，标准CD检验多显著，CDw⁺对所有序列显著；经主成分过滤后，CD^*显示除劳动参与率外不再有剩余横截面依赖，表明共同因子较重要，支持第二代面板方法。4.4 同质性检验：通过Pesaran和Yamagata Delta检验，研究人员拒绝斜率同质性原假设，说明气候变量和其他解释变量对人均实际GDP的影响可能跨国不同。4.5 单位根与面板协整检验：通过CADF和CIPS检验，研究人员发现变量呈混合I(₀)/I(₁)整合结构，无I(₂)变量；Westerlund ECM面板协整检验未能拒绝无协整原假设，因此误差修正项和长期系数被解释为CS-ARDL框架内的条件估计，而非独立协整证据。4.6 回归分析：通过CS-ARDL、CCEMG和DK-FE估计，研究人员发现气候变量在全样本中无强且一致的平均效应；CS-ARDL误差修正项（ECT）为?0.6328，在1%水平显著，约63%短期偏离在下一期调整；CCEMG中temp为0.0295，10%水平弱显著，DK-FE中temp为?0.0255，10%水平弱显著，但方向相反且5%水平不显著；temp²和SPEI在基线中不显著；资本形成在CS-ARDL长期、CCEMG和DK-FE中稳定为正显著。子样本CCEMG中，非海湾temp为?0.0192，p=0.047，但这是temp=0处边际效应，p10、p50和p90边际效应均为负且5%水平不显著；非海湾温度项联合Wald检验F(2,35)=3.36，p=0.046，但平方项不显著，不能解释为显著曲率。海湾估计因仅4国且存在残差横截面依赖而仅为探索性。正式Gulf×temp和Gulf×temp²交互项不显著，联合检验p=0.372，未确立海湾—非海湾温度响应差异。4.7 国家层面分析结果：通过CCEMG逐国估计，研究人员发现气候变量在国家层面方向与显著性不一；SPEI在Morocco为正显著、在Saudi Arabia为负显著；temp²在Algeria和Tunisia为10%水平负显著；但由于线性项多不显著且温度以异常而非绝对水平定义，研究未报告最优温度阈值。4.8 稳健性分析：通过增长模型、CO₂模型和石油租金模型，研究人员发现以人均GDP增长率为因变量时温度项单独和联合均不显著；加入CO₂后temp²仅10%水平边际显著，5%水平不显著；加入石油租金后气候变量不显著；排除United Arab Emirates后气候变量亦不显著，但符号和幅度有变化，整体仍支持全样本无强一致平均效应。

讨论部分总结：全样本弱且依赖估计量的结果与部分报告明确温度关系的MENA研究不同，更接近报告全样本无显著温度效应但在子样本中发现不利效应的研究，以及记录跨国温度响应差异的研究。全样本结果不表示气候条件不重要，而是表明单一平均关系在本样本中不稳定。非海湾CCEMG负温度响应在预定边际效应上不显著，CS-DL敏感性检验未重现，增长模型也不支持，因此被解释为提示性且依赖设定，而非稳健温度效应。海湾估计更暂定，因子样本仅4国且残差横截面依赖仍存在；其不显著不表示气候效应不存在，正式交互检验也未确立海湾—非海湾显著差异。适应融资能力和制度能力可能解释部分跨国变异，但本研究未直接测量适应能力，仅将其视为可能机制。国家层面系数符号和显著性变化，但许多估计不精确，孤立的SPEI或temp²系数不足以识别国别传导机制或共同非线性阈值。方法上，检测到的横截面依赖和斜率异质性支持使用允许共同冲击和异质响应的估计量；研究贡献在于将区域平均与子组、国家层面证据结合，同时将差异解释限定在正式检验范围内。

研究结论翻译：本研究考察1995—2024年11国部分MENA国家和Türkiye面板中气候变化与人均实际GDP之间的关系。分析使用第二代面板估计量，包括CS-ARDL、CCEMG和Driscoll-Kraay固定效应，以考虑横截面依赖和斜率异质性。结果表明，在同时考虑子组和国家层面估计时，单一区域平均值应谨慎解释。全样本估计未显示气候变量与人均实际GDP在不同估计量之间存在强且一致的平均关系。子组和国家层面估计在方向和幅度上存在变化，但非海湾子样本中的负温度模式是提示性且依赖设定，而非稳健，正式检验未确立统计显著的海湾—非海湾差异。由于子样本较小和残差横截面依赖，海湾估计仍为探索性。适应相关能力差异可能有助于解释国家间部分变异，但本研究未直接测量适应能力，因此仅应视为一种可能解释。鉴于这种变异，MENA区域气候政策应避免一刀切，并考虑资源结构、部门脆弱性和气候敏感性差异。非海湾国家相关政策讨论领域包括气候智能型农业实践、更高效水资源管理和抗旱基础设施。海湾结果不意味着这些经济体不受气候冲击影响，鉴于子样本有限和残差横截面依赖应谨慎解释。对海湾国家，长期韧性规划相关领域包括城市热应激、水安全、能源需求和向低碳经济转型。这些领域反映本研究所讨论的结构特征；此处未估计具体政策干预的效果。这些发现对环境经济政策和气候韧性也有启示。气候适应既关系经济韧性又关系环境保护，将本研究与SDG 8和SDG 13更广泛目标联系起来。限制方面，排除Syria、Yemen、Libya和Iraq等因不稳定和数据缺口受限；United Arab Emirates贸易开放度1995—2000年数据经插补；子组规模小，尤其海湾4国限制推断；海湾—非海湾比较是理论驱动的异质性检验，而非因果识别策略。未来研究可采用更大国家样本，并使用适应能力、制度质量和基础设施韧性的直接测度检验相关机制。