气候变化影响和适应方案的宏观经济影响

政策研究工作论文 11133 公开公披开公露披开公授露披开权授露披权授 气候变化影响及适应方案宏观经济影响 一种建模方法 KodzoviAbaloBrentBoehlertThanhBuiAndrewBurnsDiegoCastilloUnnadaChewpreechaAlexanderHaiderStephaneHallegatteCharlJoosteFlorentMcIsaacHeatherRuberlKimSmetKenStrzepek 经济政策全球部&气候变化组2025年5月 政策研究工作论文11133 摘要 评估气候变化影响和适应方案对宏观经济的影响是一个备受关注的研究课题。本文在世界银行宏观结构模型中构建了一个框架，用于评估与气候相关的损害。该方法已被应用于多项国家气候与发展报告 ，这是世界银行的一项诊断工具，旨在识别在气候变化和气候政策目标下确保持续发展的重点领域。该方法论通过（1）将一系列生物物理模型与宏观经济模型相连接以及（2）探索一系列发展和气候情景，捕捉了气候变化影响经济的若干传导渠道。本文总结了五个国家的评估结果，突出了其脆弱性的来源及影响程度——包括估计的国内生产总值 到2050年，在某些国家和情景下，损失将超过国内生产总值（GDP）的10%，尽管仅考虑了少量影响渠道。该论文还提出了对部门层面适应干预措施的宏观经济收益估计，考虑了其前期成本、避免的气候影响，并发现从国家气候与发展报告中识别的适应机会带来了显著的净GDP增长。最后，该论文讨论了当前建模方法的局限性，及其与基于历史数据序列的经验方法互补性。本文提出的集成建模方法可以为政策制定者在气候变化适应和韧性方面做出积极决策提供信息。 本文是经济政策全球部门与气候变化组的合作成果。它是世界银行为使其研究成果实现开放获取并促进全球发展政策讨论而进行的一项更大努力的一部分。政策研究工作论文也发布在http://www.worldbank.org/prwp网站上。作者可通过cjooste@worldbank.org联系。 政策研究工作论文系列传播研究进展中的成果，以鼓励关于发展的思想交流 ：问题。该系列的一个目标是迅速发布研究结果，即使演示文稿不太完善。这些论文包含 ：作者的名字，并且应该相应地进行引用。本文表达的调查结果、解释和结论完全是作者们。它们不一定代表国际复兴开发银行/世界银行的观点。 其附属机构，或世界银行执行董事或其所代表政府的机构。 由研究支持团队制作 气候变化影响及适应选择宏观经济影响：一种建模方法∗ KodzoviAbalo1,勃兰特·博厄尔特2,阮氏茶1,AndrewBurns1,DiegoCastillo2,乌纳达·朱佩里查1,AlexanderHaider1,StephaneHallegatte1,CharlJooste1FlorentMcIsaac1,HeatherRuberl1KimSmet2,和肯·斯 特雷佩克2 1世界银行 2工业经济学，IEc JEL分类：C6,Q5 关键词：气候变化，经济影响评估 ∗作者对KevinCarey、DijiChandrasekharanBehr和NepomukDunz的富有建设性意见表示感谢。作者感谢多边捐赠者气候支持设施用于资助这项工作。 1引言 气候变化是经济发展和人类福祉面临的主要挑战。过去和未来的发展成就以及生活水平的提高受到全球气温上升、降水模式变化以及极端气候事件发生频率和强度增加的威胁。低收入和中等收入经济体尤其容易受到气候条件变化和极端天气事件的影响。在2010年至2019年期间，全球受极端天气事件影响最严重的十个国家中，有八个被世界银行归类为低收入或中等收入经济体，其中六个属于中低收入水平。1 SinceDell等人(2012),许多研究表明，高温对农业产量、工业产出、政治稳定和经济增长的影响对低收入 经济体尤其显著(SchlenkerandLobell;2010;Burkeetal.;2015;Kalkuhl和Wenz;2020;Damania等人;2020;Kahn等人; 2021;Nath等人;2024;Kotz等人;2024;Bilal和K¨anzig;2024在各国内部，影响同样波及最贫困人群，并威胁到减贫成果，建模估计表明，到2030年，由于气候变化，将会有超过1亿人生活在极端贫困之中 （Hallegatte和Rozenberg;2017;世界银行;2020). 制定有效适应和缓解气候变化最严重影响的战略对所有经济体都构成重大挑战，无论其收入水平如何。然而，低收入和中等收入经济体面临着特别困难的挑战，其财务资源有限，难以投资于韧性和适应（世界银行;2024b)。世界银行的国家气候与发展报告(CCDRs) 在国家级层面应对这些挑战。报告探讨了各国如何在气候变化影响下实现其发展目标并减少温室气体排放。报告确定了每个国家面临的关键气候风险，并研究了推动向弹性低碳发展道路的政策和干预措施。 为此，报告将行业深度分析（例如关于水资源、农业风险或能源获取的分析）与宏观经济和贫困评估相结合。三个CCDR综合报告（世界银行;2022a,2023, 2024a总结涵盖72个经济体的报告中所学到的经验教训。这些报告表明，只要政策确保私营部门做出适当贡献并保护最脆弱的群体，并且在有国际支持（特别是对最贫穷国家而言）的情况下，温室气体排放和气候韧性的气候目标就可以在不影响发展的情况下实现。 尽管气候变化，实现发展目标需要理解气候变化如何转化为生物物理影响，例如农业产量的变化，进而影响经济结果。这并非小事，需要来自不同学科的专家和模型协调努力，以识别有效的政策行动的相关机制。气候变量的预测基于多种社会经济和排放情景（使用共享社会经济路径或服务提供商（SSP）转换为生物物理效应 ——例如，由于热应激导致的农业产量变化和劳动生产率效应——基于生物物理模型通过聚焦于气候变量在细分空间层级上的影响，这些模型为分布和贫困评估提供了重要输入，强调了不断变化的气候在一个国家范围内的不同性质及其影响。最终，预测的生物理影响被加权并汇总至国家层面，以便其宏观经济影响可以被估算 。此任务可能利用不同的宏观经济模型，包括可计算一般均衡（CGE）模型和宏观结构模型。此处，我们重点关注生物理模型与世界银行宏观财政模型（MFMod,Burns等人;2019),一种宏观结构模型。2 本文记录了一种建模框架，该框架使决策者能够更好地理解气候变化对经济增长和国内生产总值的影响，以支持气候和发展政策的改进。 1SeeEcksteinetal.(2021)fortherankingofthemostaffectedcountriesandthe世界银行国家分类世界银行根据人均国民总收入（GNI）（采用大西洋法）对国家进行分类。人均收入1,315美元或以下的国家被归类为低收入国家。中低收入经济体的人均收入水平介于1,315美元和4,465美元之间，而中高收入国家的人均收入水平介于4,465美元和13,845美元之间。 2在CCDR过程中，宏观经济模型与其他技术经济模型相连，例如世界银行电力规划模型[EPM](Chattopadhyay等人;20 18),seeHallegatte,McIsaac,Dudu,Jooste,Knudsen和Beck(2024)关于方法论的描述。 及其在五个非洲国家的应用。其基于机制的建模方法，通过模拟气候变化影响经济增长和GDP的各种渠道，旨在补充那些提供总体估计并可能无法捕捉未来阈值效应或代表反事实政策情景的经验方法。 本文的其余部分结构如下：第2总结了将生物物理气候影响纳入宏观经济模型的关键过往研究，该方法正是 基于这些研究；第3详细说明了方法论框架，包括用于模拟不同气候变化影响的生物物理模型的概述，以及 将气候效应转化为经济影响的宏观经济模型；第4呈现了最近关于五个撒哈拉以南非洲经济体——几内亚比绍、马达加斯加、马拉维、马利和津巴布韦——的CCDR研究结果。第5以讨论和建议结束。附录A提供关于气候变化情景选择以及第X节中总结的物理生物模型的更多细节。3，whileAppendixB提供了关于第X节中总结的宏观经济模型的更多细节。3.5最后，附录C提供关于第X节中讨论的案例研究的进一步详细结果。4. 2文献综述 近期关于气候变化宏观经济影响的文献，特别是对GDP的影响，主要集中于使用历史数据序列和过去温度或降水变化进行实证估计（Auffhammer;2018;Tol;2024).Dell等人(2012);Burkeetal.(2015);Kalkuhl和Wenz(2020);Kahn等人 (2021);Nath等人(2024);Kotz等人(2024估计当地温度微小变化对GDP的影响。Bilal和K¨anzig(2024)探讨了全球温度的影响，和Damania等人(2020)显示了降雨变化的重要性，前提是分析是在高空间分辨率下进行的。这些经验估计有时被用来校准损害函数，这些通常是多项式拟合模型，用于将温度和降水变化转化为经济损失。 虽然这些实证研究很重要，但它们可以通过多种原因被基于模型的approches有效补充，例如本文所提出的模型。首先，基于模型的approches可以超越总体效应，通过单独模拟每个机制来帮助识别气候变化影响GDP的多种渠道。这有助于确认我们理解检测到的总体影响背后的机制（以及各种效应的总和与实证结果一致）。基于模型的approaches还可以估计局部影响，而实证估计往往依赖于总体经济变量，这是一个挑战。 其次，基于模型的方法能够捕捉到历史数据序列无法估计的阈值效应和“世界首创”的影响。这对于诸如海平面上升对建成环境的影响、前所未有的温度对健康和劳动生产率的影响，或生态系统能够捕捉到的变化（例如亚马逊退化）的潜在影响等渠道尤为重要。 第三，实证方法和基于模型的方最后，基于模型的方 为了提供基于模型的气候变化影响评估，本文描述了通过所谓方法估算的生境气候影响的关联。影响渠道,3为CCDRs开展宏观经济建模。影响渠道量化了气候变量变化对目标生物物理指标的不同影响方式。由于物理和社 会系统之间的相互作用以及对不确定性的普遍存在，对气候变化造成的经济损失进行建模十分复杂，从不确定性 3另称为传输渠道。 在地球对未来发展与减排轨迹的气候响应中，直至临界点的出现。鉴于这一点，一系列统称为生物物理模型或列举性研究的途径，非常适合在CCDRs（至2050年）的尺度和时间范围内，对不同可能未来条件下的气候影响提供洞见，并且当与宏观经济模型结合时尤为强大。 生物物理模型是基于过程的模型，将温度、降水或海平面上升（以及其他模型输入）的预期变化转化为影响，例如作物产量、工人生产力、水力发电产量或洪水深度等。这些生物物理模型通常是特定行业的，允许包含针对特定行业量身定制的重要考虑因素。例如，用于水资源的生物物理模型包括水量平衡模型、湿地模型和污染输送模型等，每个模型包含不同的特征（例如水存储和水电基础设施的存在），并能够评估不同的管理决策（例如替代水库运行规则）。类似地，专注于自然的模型可以考虑整个生物群落，评估物种生物多样性，或在不同条件下模拟鱼类种群。单个生物物理模型可以相互连接，从而评估权衡和跨行业联系。这些生物物理影响随后被用于通过所谓的“挂钩”连接到宏观经济模型，以经济可行的方式讨论适应性和韧性投资。 在结合生物物理模型与经济模型的背景下，本节余下部分简要概述了本文所依据的一系列既往研究、报告和方法论，首先探讨这些内容如何与使用生物物理模型估算气候损害相关，随后再探讨这些影响是如何被纳入迄今为止所进行的经济模型工作。 2.1估计生物物理气候影响 生物物理气候影响建模一直是研究兴趣的课题已有数十年。生物物理气候影响的研究通常考虑气候变量（如温度和降水）的预期变化，将其转化为对水资源可用性和农业生产力等生物物理过程的影响，然后将这些生物物理影响与经济指标（例如，消费者剩余、进口、出口）以及福利指