文献阅读 | 因气候破坏减少的投资激励可通过最佳政策得到恢复

题目

Investment incentive reduced by climate damages can be restored by optimal policy

作者

Sven N. Willner, Nicole Glanemann & Anders Levermann

期刊

Nature Communications

时间

2021年5月

一作

单位

Potsdam Institute for Climate Impact Research, Potsdam, Germany

链接

https://doi.org/10.1038/s41467-021-23547-5

研究背景

随着未来温室气体的排放，气候变化不仅可能影响自然系统，还可能影响全世界的经济。如果这些影响改变了未来的经济发展，经济损失将大大高于可能的直接损失。最近的计量经济学分析表明，气候变化带来的影响不仅会造成直接的损害成本，而且会使经济增长减速，从而导致未来持续的收入损失。这种对经济增长的影响（后称“增长效应”）可能会大大增加气候变化造成的总经济损失。

对过去30年的全球分析显示，在年平均温度为13℃时，人均经济增长的变化达到最大值。气温升高会导致这一增长曲线的移动，在未来变暖的情况下，总体上会减少经济增长，从而降低生产和收入。温度压力造成的生产力下降，即生产投入转化为商品和服务的效率下降，将唤起投资行为的反应。一般来说，可以预料到损害将减少投资的动力，从而降低投资率，这将进一步降低经济增长（图1）。

图1. 投资效应的说明。气候变化降低了生产力，这转化为直接的收入损失（蓝框）。未来投资收益减少的前景使投资的吸引力降低。因此，经济上的最佳投资减少了，用于提高产量的累积资本也减少了。最终，经济增长放缓，并产生一个收入持续降低的未来。这种因投资激励减少而产生的经济增长减缓效果在此被称为额外投资效应（红框）。

研究方法

本文采用了一个标准的经济增长模型（DICE-2013R），该模型旨在计算变化环境下的经济最优投资策略。这些增长模型将投资决策框定为当今消费和为使未来有更多消费而进行的生产投资之间的跨时权衡。它计算出的投资路径被认为是福利最优的，即最大限度地提高时间上的社会价值或消费的效用。值得注意的是，本文并不声称计算结果代表了对未来实际经济路径的预测。相反，本文计算的是不同假设下的最佳经济路径，这条路径是最优的，因为它优化了全球的消费效用。

本文重新考虑了额外投资效应在减缓气候变化和不减缓气候变化的情况下对未来收入损失的加剧作用。为此修改了综合评估模型DICE-2013R，使其考虑了估计的全球增长影响。DICE是基于新古典主义增长模型，它计算了由投资变化引起的经济增长影响。为了保持这一特点，本文在DICE-2013R中开发了一个迭代过程，以找到一个生产力损失函数，与内生的最佳投资反应一起，再现了在没有气候政策的情况下预测的增长影响（图2）。这个经验性的生产力函数产生的直接损失成本在变暖3℃时几乎占收入的10%，而在以前的大多数研究中，这一比例最多为5%。

图2. 迭代程序的示意图。温升导致的经济年增长率的变化（a）被分解成（b）对温度敏感的生产力函数和（c）其在“BAU”情景下的最佳投资反应，该情景的特点是无积极的气候政策。（d）：迭代的增长率在大约200次迭代后趋于估计的增长率。

通过DICE-2013R中的迭代损害计算，本文计算了不同前提下的投资路径。I^nocc_opt表示在没有气候变化的情况下的最佳投资；I^cc_unadj表示在有气候变化的情况下的投资，但与没有气候变化的情况相比，投资率未经调整（即相同）；I^cc_opt表示气候变化下的最佳投资，以使福利最大化。与没有气候变化的情况相比，对投资的最佳调整已经大大降低了投资率（图3）。 

图3. 未经调整的投资率和最佳投资率的比较

研究发现

投资反应

在未缓解的气候变化下的最佳投资水平I^cc_opt，与没有气候变化的投资水平I^nocc_opt相比，到2100年累计投资将减少22%（图4a）。这导致收入在一段时间内的持续损失（图4b），总计104万亿美元。收入损失的原因是：(a)气候变暖造成的持续性的直接损失，使每年的收入减少63万亿美元（或60%）；(b)由于可投资收益的减少，经济增长放缓22万亿美元（或21%）；(c)由于预期投资的未来回报减少，投资的积极性降低，使经济增长放缓20万亿美元（或19%）。投资减少对收入损失的影响是通过比较最佳投资率（有和没有气候变化）的情况与未调整投资I^cc_unadj（图4每个面板的红色阴影区域）的情况来量化的。

图4. 在没有气候政策的情况下（a，b）和在经济上最佳的减排情况下（c，d）的增长效应。（a）未经调整的投资行为，特别是最佳投资，分别通过气候对增长的影响和额外的投资效应导致累积的投资差距。（b）未经调整的投资行为（直接损害成本和由此引起的增长效应）和最佳投资（额外的投资效应）发生的收入损失。（c，d）经济上最佳的气候政策减少了气候对增长的影响，使额外投资效应对（c）累积投资和（d）收入损失不明显。

在没有气候政策的情况下，由于气候变化造成的总收入损失在2100年达到总收入的22%（图5a）。其中40%是由于增长效应造成的损失（占总收入的9%，图5b）。在这些增长效应中，48%是由于投资减少（占总收入的4%，图5c）。

图5. 社会偏好对增长效应和收入损失的影响

社会偏好的作用

消费的社会偏好的变化由两个参数表示：“社会时间偏好的初始率”，表示当前消费比未来消费更受青睐的程度，以及“消费的边际效用弹性”，反映了消费对社会价值的非线性。虽然这些参数的不同值的结果在数值上上是相同的，但投资效应的大小有很大的不同（图6，无阴影的区域表示经济文献中使用的值）。为了比较，我们定义相对投资差距为（I^nocc_opt-I^cc_opt）/（I^nocc_opt-I^cc_unadj）（图6a）。2100年的正值表明在广泛的社会偏好中存在着负增长效应。对于所有考虑的偏好组合，本文观察到经济上的最佳决定是降低投资率（图6b）。此外，在很大的数值范围内，最佳投资率有随时间推移而下降的趋势（图6c）。对于社会时间偏好率的极低值，投资率随着时间的推移而增加，以抵消未来消费可能性的不足。

图6. 其他社会偏好的影响

减排的作用

这些计算比较了不同的投资策略，而没有考虑任何减少碳排放的政策。为了与减缓气候变化的成本和效益进行比较，DICE-2013R允许将减少温室气体作为一个额外的手段来最大化福利。在这一点上，缓解措施以当前生产为代价降低了未来生产的排放强度。在使用这种额外的选择自由的计算中，没有对全球平均温度施加限制，但与工业化前的水平相比，气候引起的损害产生了约2℃的经济上的最佳升温（图7b）。本文把这些计算称为气候政策案例，与未减轻的气候变化案例相比。

图7. 最佳减排措施及其效果为了避免未来的损害，在最佳的气候政策设想中，排放被削减，直到2070年完全消失，导致温度上升得到强烈缓解（2100年为2℃；图7a，b）。作为这一气候政策的结果，对温度敏感的生产力到2100年只下降到没有气候变化时价值的97%（图7c），从而避免了气候损害。在未缓解的气候变化情景下，投资的减少对温度的变化只有很小的影响，因此只能部分地避免损害（图7b），而减少生产的长期排放强度则有更大的影响。因此，在有一个（最佳）气候政策的情况下，投资效应几乎消失了。在2100年35万亿美元的总收入损失中，只有0.4万亿美元（1%）是由于投资减少造成的（图4d）。另外，直接损失只有15万亿美元（44%），增长效应为11万亿美元（31%）。在标准的DICE减缓成本函数中，减缓成本总计为8万亿美元，占总收入损失的24%。因此，通过气候对增长的直接影响，累计投资只减少了6%，通过额外的投资影响减少了1%（图4c）。由于在气候政策情景下，最佳投资率只需稍作调整，它对最佳减排的影响也可以忽略不计（图7a）。因此，在未缓解的气候变化下，投资减少不能适当地避免损害，而适当的缓解却能很好地保持总体投资率几乎不受影响。

编辑：王明皓

排版：江琴

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