气候变化、企业和总生产率

安德里亚·卡格塞,安德里亚·基亚瓦里, 森普里特·辛格·戈拉亚,卡罗莱纳·维列加斯-桑切斯 工作论文系列 气候变化、企业、总量生产力 3084号 免责声明：本文不应被视为反映欧洲央行的观点(ECB)。所表达的观点是作者的观点，不一定反映欧洲中央银行的观点。 JEL代码：Q54，D24，D22，O44 摘要：本文运用一般均衡框架考察温度对微观企业需求、生产力和投入配置效率的影响，推导出气候变化的总损失函数。利用意大利企业的数据和详细的气候数据，揭示了极端温度对微观企业生产力和基于收益的资本边际产品存在显著的负面影响。基于这些估计，模型生成了由局部温度波动引起的总生产力损失，其数值高于之前的预期，根据情景和适应程度的不同，范围在0.60%到6.82%之间。值得注意的是，这些损失大约是代表性企业模型中通过平均微观企业损失估计值的四倍，而代表性企业模型并未捕捉到改变异质企业环境下配置效率的摩擦因素。因此，将我们的框架纳入综合评估模型可能会向上修正气候变化的经济成本估计值。关键词：气候变化、总生产力、企业、配置效率。 欧洲中央银行工作论文系列第3084号1 非技术性摘要气候变化正在改变全球经济状况，但其对企业生产率的影响仍然知之甚少。本研究考察了气温升高如何影响企业 通过将企业层面数据与总体经济损失相联系。核心观点在于，温度通过两个关键渠道影响企业生产率：直接效应，例如较低的工人效率或机械性能，以及间接效应，这些效应在企业因气候变化而难以调整资本或劳动力等投入时产生。该研究的一个关键贡献在于证明了投入调整摩擦会显著放大气候变化带来的生产率成本。例如，当企业无法快速缩减资本以应对生产率下降时，它们会经历效率低下，导致比先前估计的更大的总体经济损失。这一发现挑战了传统的气候经济模型，这些模型往往低估了气候变化带来的长期经济损失。 变暖的成本。利用意大利（1999—2013年）的企业层面数据和分辨率高的气候记录 ，该研究量化了这些效应。结果表明，温度与企业生产率之间存在倒U形关系：适中的温度影响很小，但极端高温会显著降低企业销售额和投入效率。重要的是，企业难以应对气候冲击而调整资本，导致间接效应使估计的经济损失翻倍。该研究的发现具有重要的政策启示。首先，它们表明现有的气候 欧洲中央银行工作论文系列第3084号2 1简介 大气中CO的浓度上升正显著提高全球温度2 并且改变天气模式，导致气候变化（IPCC,2021).由于诺德豪斯(1977),其最新版本在巴罗和诺德豪斯(2023),文献在量化气候变化的总成本、碳的社会成本以及探讨政策干预的潜力方面,依赖于综合评估模型(IAMs)。这种方法通过引入气候引起的经济损失,扩展了标准的古典增长模型。ag- 总损伤函数,将总生产率与标准总生产函数内的温度变化联系起来。尽管总损害函数是IAM（综合分析模型）的关键组成部分，但目前尚未就其衡量方法达成共识。在本文中，我们开发了一个基于企业层面分析的微观基础总损害函数，为其衡量提供了一个框架，并做出了三项贡献。首先，我们引入了一个从微观到宏观的框架，将企业层面的损害与温度增加联系起来，总生产率，强调两个渠道：一个直接影响 ，降低生产率和/或需求，以及一个由投入调整摩擦产生的间接影响。其次，我们使用标准企业层面数据，对直接和间接效应都提供了因果估计。据我们所知，这是首个提供由企业层面资本调整摩擦驱动的显著间接效应因果证据的研究。最后，我们表明我们框架中确定的渠道导致了巨大的总生产率损害。直接和间接效应都发挥着同等重要的作用，即使在狭义定义的地理区域内，生产率损害也存在相当大的异质性。我们的框架将垄断竞争异质企业建模为使用资本、劳动和材料进行生产的企业 ，其经营规模直接受当地气候影响 欧洲中央银行工作论文系列第3084号3 企业根据温度变化调整投入的能力，可能会导致企业不得不保留本应舍弃的投入。例如，约束资本调整的摩擦可能导致某些企业持有过剩资本，同时保持劳动力和材料的最优水平。结果，由于边际报酬递减规律，基于收益的资本边际产品下降，因为过剩资本在边际上贡献的产出减少。因此，温度变化的直接影响可能因存在此类摩擦而被放大。为说明问题，考虑以下示例：极端温度事件影响了一个国家一半的地区，导致企业无法运营20%的时间，并且产出下降20%。在一个假设情景中，如果所有企业都可以无成本地调整投入并在规模报酬不变的情况下运营，总生产率将不受影响。相反，在不受影响的企业可以扩大规模以满足需求，但受影响的企业无法减少投入的情况下，总生产率会下降约10%。2为了捕获这个间接效应，我们引入了缩减形式、输入特定楔，遵循Restuccia和Rogerson(2008)和谢和克伦瑙(2009).这些我们可以随温度变化的楔形部分，捕获了输入的收入边际产品与其用户成本之间的差距，并影响在温度变化时每种投入的相对使用。 我们的模型表明，在企业层面，生产率损失是由两个因素的温度-半弹性驱动的：企业销售额和基于收入的投入边际产品。通过模型视角，这些半弹性使我们能够分别识别和量化直接和间接效应。在宏观层面，模型引入了一种关于总生产率损害函数的新型封闭形式描述，将其与企业层面的温度-半弹性联系起来。直接效应反映了企业层面的生产率如何贡献于总生产率，而间接效应则源于扭曲经济内部投入配置的 摩擦。关键地，我们的方法不依赖于总均衡价格，确保了对一般均衡考量的稳健性 覆盖了意大利总产出的约75%(卡莱姆利-奥兹坎等,2024)，并使用来自欧洲航天局哥白尼气候变化服务项目的气候数据。气候数据提供约11x11公里网格分辨率的每日气温和降雨量测量值。企业根据其总部邮政编码位置与气候数据进行匹配。4 从经验上看，我们采用企业层面的方法Somanathan等人(2021),将每个网格点 的每日温度汇总到年度水平，方法是统计不同温度范围内的天数，如德尚和格林斯通(2011).5我们的分析揭示出温度对销售额存在倒U型效应，极端高温或低温都会对企业在负面影响。我们还发现，极端温度会减少受影响企业的劳动和材料投入 ，但对资本使用没有影响，这表明资本调整与其他投入的摩擦更大。因此，我们估计极端温度与基于收入的资本边际产品之间存在倒U型关系，而对其他投入的边际产品没有显著影响。这捕捉了温度对企业间接的影响。最后，虽然区分生产力和需求效应对于定量汇总练习并非必需，但理解它们的相对重要性是很有价值的。为了探讨这一点，我们根据贸易文献，假设温度对可交易和非可交易企业的生产力影响相似，但由于本地消费，温度对非可交易商品的需求影响更大。6我们的研究发现，可交易部门和不可交易部门之间的温度影响没有显著差异，这表明温度主要通过生产率而非需求影响企业。在定量方面，我们通过将基于我们框架推导出的封闭形式特征与简化形式的因果估计值相结合，构建了总损害函数。 欧洲中央银行工作论文系列第3084号5 由温度对公司层面生产力的非线性影响以及4℃增温情景下极端温度的更广泛地理分布共同导致。我们通过将其预测与公司层面研究和IAMs的预测进行对比，突出了我们微观到宏观方法在衡量总损害函数方面的附加值。公司层面研究（例如，）张等人,2018;Somanathan等人,2021)通常基于简单的平均温度情景，使用代表性企业框架来估计企业层面的损失。这种方法应用于我们企业层面的估计时，预测了综合生产力的下降为0.39%，这明显小于我们基于模型的估计1.68%。我们表明，新的间接渠道在数量上很重要，解释了这68%的差异。其余的差异源于两个关键因素。首先，物质生产的迂回性质，其中物质是使用产出（琼斯,2011).初始生产率损失减少产出，进而降低物质生产，形成一个反馈回路，放大影响——一种乘数效应。其次，高效企业层面权重与估计生产率损失之间的协方差。较高的协方差表明 那些与温度相关的生产率损害集中在拥有较大企业的地区。我们的结果如何有助于量化气候变化带来的总体经济损失？传统的综合评估模型（IAMs）通过汇总损害函数来纳入温度影响，这些函数会随着温度的升高而降低生产率（例如，参见巴罗和诺德豪斯,2023).这些函数的适当参数化是评估气候变化社会成本的关键。在近期advancingonthisissue的文献中，由pioneeredby创新的空间集成模型(S-IAMs)德梅特和罗西-汉斯伯格(2015)通过纳入具有前瞻性的代理人和公司（例如 ，参见康特等人,2022,克罗兹和罗西-汉斯贝格,2023和比尔和罗西-汉斯伯格,2023这些研究通过考虑跨地点的重新分配效应以及通过移民和资本积累的适应，为气候变化引发极端事件与总损害之间的关系提供了新的见解。然而，它们并未解决异质性公司层面效应问题。我们的方法是对这一文献的有益补充。首先，我 们强调了新的生产力损害来源，这不仅包括直接的公司层面生产力效应，还包括由 特别是，当使用微观数据评估气候冲击对欠发达国家总生产率的影响时，我们的方法可能尤为重要，因为在意大利等发达国家中，企业层面的摩擦——影响资本和劳动力——通常比在欠发达国家更为明显。我们通过考察两种可能放大或缓解我们主要发现的情况来结束分析。首先，我们评估了企业层面适应在塑造我们的估计中的作用。通过比较历史上暴露于极端温度——可能已经适应——的地区与刚刚开始经历这种极端情况的地区，我们发现气候减缓技术可以减少20-30%的损失。其次，我们在NUTS3级别构建了总损失函数，以探索气候变化对意大利各省生产力的区域影响。这项分析揭示了异质性影响，从轻微的积极影响到严重的负面影响。值得注意的是，由于较贫穷的南部地区预计将面临向极端温度范围更大的转变，气候变化可能会加剧意大利现有的区域不平等。我们的发现通过显示负相关关系来强调这种动态。 预期生产力损失和当前人均GDP。最后，我们讨论了我们框架的一些局限性，并解释了结果。首先，我们的静态框架没有考虑广延边际，例如企业进入和退出，这可能影响结果。例如，低效企业可能会退出受影响的地区，从而提高企业选择，或者企业可能会搬迁到较凉爽的地区，从而提高配置效率。虽然我们的样本对后者提供的证据有限，但我们的分析为未来模型解决这些动态问题奠定了基础。其次，温度对生产力的长期影响可能会随着短期资本调整摩擦的缓解而减弱，从而提高配置效率。尽管在我们的短期面板内估计这些动态具有挑战性，但我们的框架为总生产力损失提供了上限，为可完全调整资本的潜在长期影响提供了见解。 欧文洲中献央综银行述工作.论本文系文列有第3助08于4号使用简化形式楔形方法评估冲击、摩擦和政策对总体生产力7 影响的厂商异质性文献，其中包括了Restuccia和Rogerson(2008),谢和克伦瑙 (2009),高品纳特等人(2017),奥索蒂梅因(2019)，和巴卡伊和法尔希(20 关于鲍和马特拉(2023)，他们开发了一个框架来评估已观察政策对总体生产率的影响，但没有实现反事实分析，和Sraer和Thesmar(2023),谁结合了反事实分析，但只关注变化 在摩擦中。我们通过引入一种新的总生产率变化分解方法来扩展该文献，该方法通过使用因果估计的企业层面半弹性作为输入，促进了总均衡中的反事实分析，捕捉了由冲击引起的生产率和摩擦变化。本文还促进了日益增长的研究领域，该领域利用细粒度数据和定量宏观经济模型来研究气候变化的经济影响（例如，德梅特和罗西-汉斯伯格,2015;弹幕,2020;康特等人,2022;煎,2022;纳什, 2024;巴尔博尼等人,2024;卡斯特罗-温琴蒂,2022;卡斯特罗-温琴蒂等,20 24与那些关注特定政策或气候变化部门与区域动态的研究不同，我们的贡献在于在企业层面微观数据构建汇总损失函数，并开发一个用于其测量的实证框架。因此，我们的工作与采用综合评估模型（IAMs）的宏观气候文献密切相关，该模型由首创 。 诺德豪斯(1977)以及在动态版本中进一步扩展戈洛索夫等(2014),克鲁塞尔和史密斯(2022)，和巴罗和诺德豪斯(2023).这些研究校准总损失函数，以确保产出损失与历史温度引起的总估计变化相一致（参见诺德豪斯