极端天气、长期经济增长与跨境溢出效应:来自中美多部门环境动态随机一般均衡模型的实证证据

《Environmental Impact Assessment Review》:Extreme weather, long-term economic growth, and cross-border spillovers: Evidence from a multi-sector environmental DSGE model of China and the United States

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月25日 来源:Environmental Impact Assessment Review 12.2

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   •开发了一个两国、多部门的环境动态随机一般均衡(DSGE)模型来评估气候风险。•量化了单一和复合极端天气冲击的长期增长影响。•揭示了中美之间极端天气冲击的显著跨境溢出效应。•发现复合冲击导致更大的经济损失,其中风暴产生的影响最为强烈。•确定产业结构调整和要素重新配置是气候风险

  
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    开发了一个两国、多部门的环境动态随机一般均衡(DSGE)模型来评估气候风险。
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    量化了单一和复合极端天气冲击的长期增长影响。
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    揭示了中美之间极端天气冲击的显著跨境溢出效应。
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    发现复合冲击导致更大的经济损失,其中风暴产生的影响最为强烈。
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    确定产业结构调整和要素重新配置是气候风险下的关键调整机制。

引言

全球气候变化增加了极端天气事件的频率、强度和持续时间,对长期全球经济增长构成了日益增长的风险。2024 年,自然灾害在全球造成了约 3200 亿美元的经济损失,其中天气相关事件约占此总额的 93%——显著超过过去 10 年和 30 年的通胀调整平均值(MR, 2025)。美国和中国受到的影响尤为严重。美国面临价值 270 亿美元的天气相关灾害,总损失约为 1827 亿美元——为有记录以来第四高的年度数字(NOAA, 2025)。在中国,洪水、台风、干旱和其他灾害在 2024 年影响了 9413 万人,并造成直接经济损失 4011.1 亿元人民币(MEM, 2025)。鉴于中国和美国是世界两大经济体——名义 GDP 分别约为 18.74 万亿美元和 28.75 万亿美元,合计占全球 GDP 的 42.8%(WB, 2026)——这些损失具有重要的宏观经济意义。尽管双边经济关系发生变化,两国仍紧密相连,2024 年中美商品和服务贸易总额约为 6617 亿美元(USDC, 2025)。这种广泛的经济联系表明,极端天气影响很可能会超越国界。因此,了解此类事件如何影响长期经济增长和跨境传播,对于提高经济韧性和气候风险治理至关重要。
越来越多的文献探讨了气候变化与经济增长之间的联系。在宏观经济层面,研究使用计量经济、投入产出、可计算一般均衡和动态随机一般均衡(DSGE)模型来评估气候变化对经济增长、工业发展和社会福利的影响。在微观经济层面,研究关注极端天气如何影响企业生产、劳动力供应、农业产出和能源使用。最近,气候风险研究的进展强调了极端天气冲击的长期宏观经济效应,将资本损失、劳动力供应变化和部门间联系等因素纳入综合框架,加深了对气候相关经济风险的理解。
尽管取得了进展,但仍存在三个关键研究空白。首先,大多数研究侧重于国内经济,忽视了通过跨境经济联系进行的极端天气冲击的国际传播,使得主要经济体之间的气候风险溢出效应知之甚少。其次,研究通常单独检查个别极端天气事件——干旱、洪水、风暴或热浪——对涉及多种灾害的复合事件的关注有限,而由于气候变化,复合事件正变得越来越常见。第三,研究往往强调总体经济成果,忽视了产业结构、资本和劳动力配置以及经济适应能力的长期调整。因此,极端天气影响长期经济增长的机制仍未得到充分探索。简而言之:仍存在三个研究空白:对极端天气冲击国际传播的关注有限,对复合极端事件的研究不足,以及对长期经济调整和适应机制的忽视。因此,极端天气如何影响长期经济增长仍不清楚。原因:修订通过浓缩复杂想法而不失去含义改进了清晰度和流畅度。缩短的版本提炼了核心空白以便简洁沟通。
中国和美国,世界两大经济体,在全球生产网络、供应链和贸易中发挥着关键作用。两国都对极端天气事件——热浪、干旱、洪水和风暴——高度脆弱,这些事件越来越干扰工业运营和供应链。这些干扰可能会通过双边经济联系被放大。因此,系统分析极端天气冲击带来的长期增长偏差、产业调整和跨境溢出效应,对于理解气候风险的经济影响和建立经济韧性至关重要。
因此,本研究有三个主要目标。首先,旨在量化单一灾害和复合极端天气事件对中美两国的长期经济影响。其次,寻求确定这些冲击如何影响资本和劳动力配置、部门产出和跨境经济传播的机制。第三,调查这两个经济体在累积气候压力加剧时是否表现出非线性和依赖阈值的自适应反应。
为了达成这些目标,本研究开发了一个两国、多部门的环境动态随机一般均衡(DSGE)模型,该模型将极端天气冲击与部门层面的生产要素投入相结合。分析涵盖三种情景:基准情景、单一灾害极端天气情景和复合极端天气情景。利用这一框架,该研究考察了中美两国在各种极端天气冲击下的长期经济增长偏差及其潜在机制。此外,从经济增长、资本和劳动力投入、工业产出、要素配置以及经济系统的适应能力等多个角度比较了不同冲击的影响。特别强调两个经济体之间跨境溢出效应的 magnitude 和异质性。
本研究具有三个独特优势。首先,它在一个综合的动态一般均衡框架内纳入了极端天气冲击、部门层面的要素投入和双边经济联系,便于同时评估国内和跨境效应。其次,它明确区分了单一灾害和复合冲击情景,允许系统地比较特定灾害和累积气候风险。第三,该研究超越了总体 GDP 影响,通过检查资本、劳动力和部门产出的调整以及识别非线性适应模式,从而为驱动长期经济响应的机制提供了更细致的理解。
结果表明,极端天气冲击对中美两国长期经济增长产生了持续的负面影响。与单一灾害冲击相比,复合冲击导致显著更大的损失,其中风暴带来最严重的下行风险。从中国到美国的跨境溢出效应往往强于反向效应。此外,极端天气冲击通过资本和劳动力的重新配置催化产业结构调整,其中制造业和能源相关领域表现出最明显的反应。在此过程中,资本调整比劳动力更快。两个经济体都表现出一定程度的适应能力;然而,这种能力受到可识别阈值的限制。值得注意的是,当两国同时遭受冲击时,它们的适应能力提高,在中国观察到的增幅更为显著。
本研究通过整合跨境经济联系和部门调整,阐明了极端天气影响长期经济增长的动态机制。它推进了评估气候变化经济影响的分析框架,并为提高极端天气风险管理、优化行业和要素配置以及加强国际气候合作提供了理论基础和政策建议。
本文其余部分结构如下。第 2 节提供了关于极端天气事件与经济增长之间关系的文献综述,包括极端天气影响经济活动的各种传播渠道,并指出现有研究的主要局限性。第 3 节介绍了两国、多部门的环境 DSGE 模型,详细说明了参数校准过程,并概述了基准、单一灾害和复合冲击情景的设计。第 4 节采用模拟分析,调查在中美两国不同极端天气冲击下经济增长偏差、生产要素投入、产业结构、要素配置和适应能力的动态反应。最后,第 5 节提供了结论并讨论了主要的政策启示。

章节摘要

文献综述

为了将本研究置于学术讨论背景中并澄清其具体贡献,本节从五个不同视角对现有文献进行了综述,如表 1 所示。
表 1 中总结的研究勾勒出极端天气事件与经济增长之间关系的五个相互关联的维度。首先,极端天气可能导致产出和潜在增长的持续下降,其影响超出即时损害

模型、参数校准和情景设计

本研究开发了一个两国、多部门的环境动态随机一般均衡(DSGE)模型,扩展了德意志联邦银行的环境多部门 DSGE(EMuSe)模型。附录 A 详细介绍了模型的结构和扩展。本节重点在于将极端天气冲击纳入经济系统,这是本研究的关键方法论贡献。

模拟结果

该模型从 2020 年起模拟了 12 个持续 30 期的情景,分析了四个方面:中美两国极端天气冲击下的长期经济增长偏差;劳动力和资本反应;部门产出和要素配置变化;以及从经济韧性角度看两个经济体的适应能力。

结论与政策启示

本研究开发了一个两国、多部门的环境 DSGE 模型,将极端天气冲击与特定部门的劳动力和资本投入联系起来,明确捕捉了中美之间的跨境传播。通过比较基准、单一灾害和复合冲击情景,它在区分异质性灾害影响、识别不对称的国际溢出效应以及将总体产出反应与要素联系起来方面推进了气候 - 经济建模

资助

本研究得到了河南省软科学重点项目(252400410483)、河南省高等学校人文社会科学研究一般项目(2027-ZDJH-325)和国家自然科学基金项目(42671402)的支持。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争财务利益或个人关系,这些关系可能被认为会影响本文所述的工作。

致谢

作者们感谢河南大学黄河文明与可持续发展重点实验室、气候变化减缓与碳中和实验室的机构支持。
韦伟|胡钰杰
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