温度不确定性对企业成长的影响

11020 温度不确定度的影响论企业成长 网格级分析 Jangho YangChristian Schoder 一个经过验证的可重复性包可在以下网址获取：http://reproducibility.worldbank.org，点击以获得直接访问。here 政策研究工作文件 1120 Abstract 此研究使用一个独特的数据集，将广泛的公司级财务数据与详细的电网级别气象数据相结合，以探讨温度不确定性对公司固定资本增长的影响。分析结果显示，温度不确定性与固定资本增长之间存在强烈负相关关系。此外，影响程度存在显著差异。 在不同投资不可逆程度的行业以及不同收入水平国家之间进行。高投资不可逆性的行业特征及运行于高收入国家的公司，由于温度不确定性，其固定资产增长表现出更为显著的下降趋势。 本文是发展经济学发展政策小组的产物。它是世界银行将提供其研究的开放访问，并为围绕发展的政策讨论做出贡献。世界。政策研究工作文件也发布在 http: / / www. worldbank. org / prwp 的 Web 上。作者可能请联系 j634yang @ uwaterlool. ca 和 cschoder @ worldbank. org 。本文的验证可重复性包可在 http: / / regiibility. worldbank. org 上获得 ， 单击here直接进入。 该政策研究工作论文系列传播正在进行中的研究成果以鼓励关于发展方面的思想交流。问题。该系列的一个目标是尽快发布研究成果，即使展示内容尚未完全打磨。论文保留了作者姓名应按照相应方式引用。本文所呈现的研究结果、解释与结论完全代表了作者自身的观点。由作者提供。它们不一定代表国际复兴开发银行/世界银行的观点。其附属组织 ， 或世界银行执行董事或他们所代表的政府的组织。 温度不确定性对企业成长的影响 ： 网格水平分析 1管理科学 ， 工程学院 ， W aterloo 大学2牛津大学 NewEconomicThinking 研究所3W orldBankJangho Yang∗1,2和 Christian Schoder3 1 Introduction 近年来，关于气温上升对经济活动影响的研究已经非常广泛。虽然准确量化这些社会经济影响颇具挑战性（Tubiello & Rosenzweig 2008,Piontek 等人 2021) ， 结果往往包含大量的不确定性 ， 有时会导致冲突的结果 (Newell 等人 2021普遍认为，气温上升对经济活动总体上产生不利影响，尤其是在GDP水平方面。Newell 等人 2021).1 温度变异性，即一定时期内每日温度的变化，及其对经济活动潜在影响的理解尚不充分。2 Unlike 明确的全球温度升高的证据，关于全球温度变异性趋势并无普遍共识。Huntingford et al. 2013,Olonscheck 等人 2021) 。尽管一些研究表明全球增长 (Alessandri & Mumtaz 2022温度变异性变化具有高度区域特定性，近期证据表明这种变化可能在低收入国家更为迅速。Bathiany 等人 2018).然而，这种波动性对经济活动的影响仍不清楚。例如，在农业领域，某些物种特别容易受到温度波动性增加的影响（Vasseur et al. 2014)，可能会直接且可量化的产生影响，而对其他行业如科技和服务行业的效应则更为不可预测。 为了考察温度变化的跨行业、全经济影响 ， 本文重点研究温度不确定度—the意想不到的温度波动偏离预期模式。我们的主要兴趣在于理解特定地点的温度不确定性，作为经济主体面临更广泛不确定性的一部分，如何影响跨行业的整体经济行为。我们专注于企业层面的活动，特别是固定资产增长所体现的投资模式，并关注出于利润驱动的私营部门如何响应气候变化及其相关风险和不确定性。为了探讨不确定性和投资之间的联系，我们采用了现实期权理论（Real Options Theory, ROT）。Myers 1977)，这表明企业在面对更大不确定性时更倾向于推迟投资，从而降低整体投资水平。这种效应在具有较高不可逆投资程度的领域尤为明显，如基础设施项目（鲍德温 1982). 基于ROT（已实现的回报），本研究旨在评估温度不确定性增加是否与不同地理区域的企业增长放缓有关。重要的是，我们调查了这一负面影响在拥有较高比例不可逆资产的行业是否更为显著。此外，我们认识到不同收入水平下温度不确定性可能存在区域异质性（）Bathiany 等人 2018我们探索温度不确定性与企业固定资产增长之间的负相关关系是否根据不同国家的收入水平而有所变化。 为了实现这一目标，我们采用了一个独特的数据集，将企业级财务数据与气象信息相结合。我们的分析基于企业的地点特定天气不确定性概念，通过网格级别的温度不确定性进行衡量。我们利用Orbis数据库中的财务记录，涵盖来自64个国家的约300万家企业的数据，以及伯克利地球基金会数据集（BERKEARTH）中每天的1x1网格地表温度数据。将这两个数据集合并创建了一个广泛的网格级别数据集，涵盖了从2000年到2019年大约4000个具有企业存在意义的经济网格。网格特定的温度不确定性是基于一年内每天最高温度的最大值进行测量的。我们考察这种网格特定的温度不确定性是否与网格中企业的发展增长相关。 我们的分析得出了三个关键发现。首先，天气不确定性与企业增长之间存在强烈的负相关关系。我们的结果显示，以预期温度偏差的标准差衡量的温度不确定性每增加1度，固定资产的增长率将下降0.77个百分点。 第二，不同行业由于投资不可逆程度的不同，天气不确定性对企业发展的影响也有所不同。具有较高投资不可逆性的行业，其企业规模增长受到更为显著的负面影响。将资本密集度翻倍会大致增加温度不确定性对企业规模增长的负面影响约0.72个百分点。 第三，不同收入水平的国家在天气不确定性对企业发展影响方面存在差异。高收入国家在面对天气不确定性时，企业行为受到的负面影响更为严重。随着收入水平翻倍，温度不确定性对固定资产增长的负面影响增加0.63个百分点。 这篇论文是首批研究企业在响应电网级别的位置特定温度不确定性时行为的文献之一。尽管与气候相关的不确定性通常通过间接而非气象措施，如气候变化新闻指数（Climate Change News Index）来研究，Engle 等人。 2020) 和气候政策不确定性文献 (Gulen & Ion 2016) ， 最近的研究越来越关注天气变异性的直接测量 ， 正如卡恩等人。(2021),Kotz 等人。(2021),Donadelli 等人。(2022),盛等。(2022). 我们的方法在此基础上强调天气变异性作为影响经济活动的关键因素。在此过程中， 我们还借鉴了使用网格输出数据的成熟传统，特别是诺德豪斯(2006) 以及后来采用网格级或国家以下地理数据的研究 ， 例如Kalkuhl & Wenz(2020),Wenz 等人.(2023),Gortan 等人。(2024). 我们的主要贡献在于基于企业活动构建了电网级别的经济数据。与区域GDP数据不同，企业层面的数据揭示了在面对气候变化及其风险时，以盈利动机为驱动力的私营部门如何响应。通过这些企业层面的数据，我们不仅能够捕捉天气变异性与经济活动之间的总体关系，还能测试关键假设，例如投资不可逆性对这一关系的缓和效应——这在没有详细的企业层面数据的情况下很难实现。通过这种方式，我们连接了气候变化影响文献，尤其是使用网格级别产出数据的研究。诺德豪斯 2006,Kalkuhl & Wenz 2020) ， 研究不确定性下的企业行为 (Myers 1977). 本文结构如下 ：2回顾实物期权理论。部分3讨论了主要数据来源、清理过程和关键描述性统计数据。节4概述了实证方法 ， 并介绍了我们的发现。节5论文结束。 2 不确定性与投资 2.1 实物期权理论 我们探讨的主要研究问题是企业如何应对与气候变化相关的不确定性，通过调整投资行为来作出反应。我们采取了更为广泛的角度，将温度不确定性视为导致企业面临各种行业总体不确定性的一个因素。这种做法使我们能够超越特定行业的直接影响，关注不可预测天气模式如何在更广泛的层面上增加企业在战略决策过程中的不确定性，从而影响直接和间接的投资选择、运营规划和风险管理策略。 在公司行为理论中，不确定性与企业投资之间的关系受到了现实期权理论（Real Options Theory，ROT）的显著影响，该理论最初由提出。迈尔斯(1977) 并进一步发展Abel(1983),伯南克(1983),麦当劳和西格尔(1986),Dixit 等人。(1994),Abel & Eberly(1996在这种不确定性的背景下，这一理论重新定义了投资决策过程。与传统的投资决策会计方法（如净现值法则）不同，后者认为企业在未来现金流量折现值超过投资成本时应进行投资，而ROT理论提出，在拥有更多关于经济环境信息之前，企业可能应该推迟投资，直至有更充分的信息。该理论强调不确定性是此类决策的关键因素，指出更高的不确定性增加了等待选项的价值，从而降低了投资倾向。 投资与不确定性关系的问题在不可逆投资的背景下尤为重要。鲍德温 1982). 这些资产，包括像天然气管道这样的基础设施，如果不进行重大成本或损失就无法轻易逆转或取消。鉴于撤销此类投资所涉及的高成本，不确定性的影响可能会更加严重。这一观察表明，在拥有较高比例不可逆资产的行业或企业中，不确定性与投资之间的关系可能更为显著（注：保留了原文中的括号和句号）。Pindyck 1990,Dixit et al. 1994).3 在更广泛的负相关关系背景下，即不确定性与投资率之间的关系，我们将温度不确定性视为企业在决策过程中面临的总体不确定性的一个促成因素。突然的气候变化可能导致运营成本不可预测地激增，尤其是在能源费用波动的情况下。此外，由天气驱动的市场动态中断可能会引发需求的突变或产生供应短缺，导致价格不稳定，使企业难以预测未来的盈利能力。这些不可预测的因素可能增加长期战略规划的复杂性，表明温度不确定性可能是影响投资行为广泛不确定性的重要组成部分。 2.2 基本模型 为了建立不确定性与投资率之间的数学关系 ， 我们借鉴了Mc- Donald & Siegel(1986) ， 它根据项目的 波动性和成本。 在该模型中，公司旨在通过选择最优的投资时间来最大化项目的现值。这被表述为一个“现实期权”问题，即公司持有投资的选择权，但在行使此权利后，决策将变得不可逆。与金融期权不同，现实期权不是金融衍生品，因此无法进行交易。 实权理论的关键行为假设是企业目标是在项目中最大化当前价值，通过选择最优的投资时机。最佳投资时间更具体地说，企业在决定何时投资时，权衡了立即投资的收益与推迟投资可能获得的价值。令表示项目预期净现金流量的现值，和表示...V 代表投资成本。公司的决策规则可以正式表示为 ：F 其中表示立即投资的收益成本比的临界阈值C∗变得最优。这个阈值是由弹性决定的 ， 它衡量了ϵ选项值是比率的变化。较高的弹性表明比率的波动V/F对投资决策有较大影响。让我们假设项目价值和成本都遵循几何布朗运动。VF控制其行为的随机微分方程是 ：如果投资; 如果等待C< C ,∗∗F≥F 其中和是和的预期增长率 ， 代表它们的波动性 ， 以及ααV F σσ and是维纳过程的增量。这两个过程可能是相关的 ， 具有相关性 -dWdW 222 2vf v fv f− (麦当劳和西格尔 1986) 是弹性在波动率方面的推导 ：q () +α α1σ2( α α1σ 然后利用弹性确定临界阈值 ， 以投资触发点Cϵ∗= =从值匹配和平滑粘贴条件得出 ， 使得v f−2)2+ 2σv f2−2r V V C F4引入额外的波动性来源，如天气变异性，从数学上来说是简单的，并且不会改变模型的核心含义；它只会增加相关结构