持续温度、资本结构和长期产出水平

持续温度，资本结构，和长期产出水平 哈明·阮 WP/ 26/115 国际货币基金组织工作论文描述作者正在进行的研究，并已发表以引发评论和促进辩论。国际货币基金组织工作论文中表达的观点是作者的观点，并不一定代表国际货币基金组织、其执行董事会或国际货币基金组织管理的观点。 2026JUN 国际货币基金组织工作论文 能力发展研究所 授权由梅塞德斯·加西亚-埃斯克里巴诺发布 2026年月 国际货币基金组织工作论文描述作者正在进行的研究，并已发表以引发评论和促进辩论。国际货币基金组织工作论文中表达的观点是作者的观点，并不一定代表国际货币基金组织、其执行董事会或基金管理层的观点。 摘要：本文表明，将持续的（永久的）温度变化与短暂的天气波动区分开来，可以重新塑造我们对气候变暖的宏观经济成本的认知。通过使用卡尔曼滤波状态空间分解，它将温度分解为永久成分和短暂的天气波动，并利用面板协整和误差修正框架将永久成分与趋势产出联系起来。每增加1摄氏度的永久温度与长期产出水平的显著下降相关，完全调整需要几十到一百年才能展开。将总产出分解为人口和人均产出，揭示出长期产出损失主要通过全样本中的人口调整来运作，而在发达经济体中，随着气候变暖，人均产出和人口都在下降。资本密集度更高和资本存量更持久的经济体经历了更大的长期人均产出损失。这些发现表明，对长期持续变暖的经济脆弱性比短期天气文献所暗示的更广泛地分布在富国和穷国之间，反映了资本结构的不同。它们补充而非与已确立的发现相矛盾，即发展中国家更容易受到短期天气冲击的影响。 持续温度，资本结构，和长期产出水平 2026年5月20日Ha M. Nguyen∗ 摘要 这篇论文表明，将持续的（永久的）温度变化与暂时的天气波动分离开来，可以重新塑造我们对升温的宏观经济成本的认知。利用卡尔曼滤波状态空间分解，它将温度分为一个永久成分和暂时的天气波动，并使用面板协整和误差修正框架将永久成分与趋势产出联系起来。永久温度每升高1摄氏度，就与产出长期水平的显著下降相关，完全调整在多十年到一世纪内展开。将总产出分解为人口和人均产出揭示，长期产出损失主要通过样本中的人口调整发挥作用，而在发达经济体中，随着气候变暖，人均产出和人口都呈下降趋势。资本密集度更高、资本存量更耐用的经济体经历了更大的长期人均产出损失。这些发现表明：长期经济对持续变暖的脆弱性比短期内天气文献所暗示的更广泛地分布在富国和穷国之间，这反映了资本结构的不同。它们补充而不是与已确立的发现相矛盾，即发展中国家更容易受到影响。短期天气冲击 关键词：温度趋势；天气冲击；协整；长期增长JEL分类：E23，Q54，C32 1 简介 尽管现在普遍认为高温会抑制短期产出增长，但关于温度的持久变化如何影响长期经济活动的了解却少得多。大多数实证文献将实际温度（或其转换）作为解释变量，隐含地将持久气候动力学与暂时的天气波动混淆在一起（例如，参见Dell等人（2012年）；Burke等人（2015年）；Colacito等人（2019年）；Kahn等人（2021年）；Nguyen（2024年））。因此，现有的估计包含了短期天气反应和长期气候效应的混合。然而，与暂时的天气冲击不同，气候变化是逐步展开的，它可能会通过资本积累和结构转型等缓慢调整过程来改变经济结果。理解这些长期机制对于评估宏观经济成本以及经济适应不断变化的气候条件的方式至关重要。 本文构建了一个新的实证框架，以区分气候变化与天气冲击，并量化它们各自对宏观经济的影响。核心观点是，观测到的全球温度变化是永久性气候成分和暂时性天气波动的总和。在本文中，我使用“气候”一词来指代温度的永久性成分，而“天气”则表示围绕它发生的短期波动。气候冲击被定义为永久改变升温轨迹的创新，从而改变长期气候动态，而天气冲击则反映最终会消散的短期偏差。通过将这些成分分离开来，本文将气候变化作为一个结构力量，追踪其对实际GDP的影响。 该论文做出了三项贡献。首先，在概念上，它将关注点从对天气冲击的短期反应转向对持续气候变化对经济活动长期影响的关注。其次，在方法论上，它将全球温度趋势建模为具有对升温速率本身冲击的随机过程。这种表述允许气候变化通过升温速率的持续变化而不是通过温度的一次性水平变化来发挥作用。这种分解是通过卡尔曼滤波器在标准未观测成分模型的精神下实现的。在此基础上，该论文开发了一个卡尔曼滤波器，将国家层面的温度分解为对共同全球气候趋势的暴露、特定国家气候偏差和暂时的局部天气冲击。第三，在面板协整框架下。1 ，它将这些分解的 气候和天气因素输出，自身由持久和暂时成分构成模型，使能直接估算全球和地方气候力量如何锚定长期产出水平，同时天气冲击产生周期性波动。在此过程中，该论文将三个先前独立的文献联系起来：从短期温度变化中识别出的天气冲击的宏观经济效应、强调共同气候力量的最近全球与地方温度文献，以及区分持久气候动力学和暂时波动的新的未观测成分方法。 这项工作在适应方面具有概念上的影响。气候变化在结构上具有持续性：趋势冲击改变了基准升温速率。然而，天气冲击是暂时的，围绕气候成分波动，向两个方向移动，并最终消散。这种差异对政策很重要。对天气冲击的适应涉及短期措施以平滑波动，而对气候变化的适应则需要结构性调整，以重新定位经济在新的长期路径上。将气候变化误分类为天气冲击，可能会导致适应资源错误地用于暂时性变化，而不是塑造长期增长的持续变化。通过分离这些组成部分，这个框架阐明了稀缺的适应资源应该集中在哪里。 本文为关于温度宏观经济效应的两个新兴研究分支做出贡献。第一个分支强调气候风险的全局性。Bilal和K¨anzig（2026）表明，全球温度冲击比局部温度冲击具有更大的宏观经济效应，并推导出一个全球损害函数。他们的识别策略利用全球温度变化，突出了共同气候力量的重要性。然而，他们的分析使用的是总温度实现，并没有区分持续气候变化和暂时性天气波动。 第二股明确地将持续的气候动态与短期天气变化区分开来。在早期论文中，布卢姆菲尔德（1992）提取了全球温度的随机趋势。赖贝（2025）将未观测成分模型应用于国家温度和GDP序列，将二者分解为永久和暂时成分，并超越了基于原始温度实现的简化形式回归。在赖贝（2025）中，该模型按国家进行估计，并未区分全球和本地气候力量。永久气候成分被指定为本地水平过程，即水平的随机游走，具有独立同分布的创新。尽管这个框架捕捉了 坚持温度，意味着预期的升温率为零，因此加速或减速升温的时期被视为水平创新的序列，而不是基本升温轨迹的变化。密切相关的是，Gospodinov等人（2025年）使用频域方法将低频温度变化与高频天气冲击分开，并表明低频温度移动与对输出增长的中期有经济意义的效应相关，而高频天气冲击主要影响短期波动。 本文从多个维度为相关文献做出了贡献。它将气候变化建模为具有对自身变暖速度冲击的随机趋势。这一特定化将局部水平模型作为特例，并允许数据确定持久性是通过水平还是通过变暖速度来运作的。此外，它明确地将国家层面温度分解为对普遍全球气候趋势的暴露和特定国家地方气候偏差，有助于区分全球气候变化和局部气候的长期影响。然后，这些气候成分在面板协整框架内与产出相联系。本文不是估计逐国关系，而是使用带有国家和年份固定效应的面板协整来估计长期的气候-产出关系。 将此框架应用于192个国家的全球面板，得出以下五大发现：首先，持续的气候变化对长期产出水平有巨大且渐进的影响。气候组件的永久性增加导致经济缓慢向较低产出路径趋同。永久气候组件增加一摄氏度与未来数十年的长期趋势相比较，国家内实GDP水平大约低22%。2,3 请注意，这并非短期影响或预测，因为调整过程极其缓慢：长期损失的大约一半仅在几十年后显现，而大多数调整需要近一个世纪才能完成。因此，气候变化主要作为对长期生产能力的缓慢制约因素，而不是作为剧烈的短期增长冲击。 其次，将总产出分解为人口和人均产出揭示 长期气候损害通过多个结构性边际作用。在完整样本中，总体产出损失的大部分反映的是人口结构调整而非人均产出下降。然而，这种模式在不同国家群体之间并不一致。在发达经济体中，持续的升温与人口和人均GDP的减少有关，而在新兴市场和发展中国家，平均而言，这两个渠道均没有显示出与气候有显著的长久关系。这些发现强调了结构异质性在塑造长期气候响应中的重要性。 第三，分析人均GDP的构成表明，人均渠道主要通过资本积累而非通过全要素生产率运作。持续的气候变化与资本存量以及每名工人资本水平的长期下降相关，尤其是在发达经济体中，而与长期TFP的关系较小，且在统计上不显著。这些结果指出，资本深化和资本调整是气候变化影响长期生产能力的主要机制。 第四，长期气候损害在不同国家之间存在高度异质性，并且似乎与资本存量的结构特征密切相关。资本密集型生产结构和更持久资本存量的经济体往往从持续的变暖中遭受更大的长期产出损失。这些经济体依赖于在历史上较冷的气候条件下积累的大量长期资本和基础设施网络。随着气候持续变暖，这些遗产资本可能不再与现行的温度制度相匹配，从而产生逐渐但持续的降低有效生产能力。这种模式与气候宏观文献中的传统叙述形成对比，后者基于对短期天气冲击的反应，强调炎热和发展中国家遭受更大的损害。 最后，结果表明，长期气候损害主要是由对全球气候趋势的暴露引起的，而不是由持续的特定国家的地方气候偏差引起的。将温度分解为全球和地方成分表明，全球气候趋势锚定了长期产出动态，而地方气候偏差的作用有限。相比之下，短期产出波动主要是由暂时的全球天气冲击驱动的，而地方天气冲击的影响相对较小。4 我的将温度分解为永久成分和暂时成分的方法遵循了宏观计量经济学领域的广泛且成熟的文献，这些文献使用状态空间模型和卡尔曼滤波来区分随机趋势和周期性波动。这些方法有 长期以来应用于产出和生产率，始于1987年Clark的早期未观测成分GDP模型，并在Harvey（1989）的结构时间序列框架中得到正式化。与之密切相关的近似方法已被用于建模通货膨胀和其他宏观经济总量的漂移趋势和时间变化波动（Cogley和Sargent，2005）。类似的状态空间技术也应用于其他主题，包括环境和气候数据，其中Bloomfield（1992）从全球温度中提取随机趋势，以及商品市场，其中使用卡尔曼滤波在油价中识别出永久性和暂时性冲击（Rebei和Sbia，2021）。从这个意义上说，我的方法将标准信号提取工具应用于温度数据，而不是引入专门的分解。尽管如此，核心结果对温度的替代低频表示仍然非常稳健，包括Hodrick-Prescott滤波和长期差分特定形式。 本文的其余部分组织如下。第2节介绍了用于将全球和各国层面的温度分解为持久气候成分和暂时天气冲击，以及提取实际GDP趋势和周期成分的状态空间框架。第3节展示了估计的温度和产出分解，并记录了全球气候动态、特定国家气候暴露和短期天气波动的主要特性。第4节使用面板协整和误差修正框架估计了持久气候变化与趋势产出之间的长期关系，并描述了向气候一致产出路径的缓慢调整动态。第4节还提供了对基准结果的稳健性检验。第5节区分了全球和地方气候力量的作用，表明长期产出损失主要是由对全球气候趋势的暴露驱动的。第6节将产出损失分解为收入群体的人口和人均产出成分。第7节考察了资本结构，特别是资本强度和资本耐久性，作为潜在的结果机制。第8节分析了围绕气候锚定产出路径的全球和地方天气冲击的短期宏观经济反应。第9节总结。 2 方法论 2.1 全球温度 全球气候趋势遵循一个衰减的局部线性趋势，具有均值回归的斜率：G它被分解成温和的气候观测到的全球温度在时间t，表示为Tt趋势成分微米G短期天气因素wG:ttGG+w=微米TGTt t G~ N(0The character \"σ\" is the Greek letter sigma, whic偏离长期升温速率的偏差β )全球天气成分遵循AR（1）过程6:h does not have a direct equivalent in Chi