综合宏观计量经济模型研究的气候变化对美国GDP的影响分析 [page::2][page::23]

• 不同研究在数据、估计方法和温室气体排放场景上存在差异，统一框架下比较调整后，2100年美国GDP损失估计集中在0.4％到15.3％区间，低于各文原始结果。

- 估计的美国特定2030年二氧化碳的社会成本（SC-CO2）在10美元至64美元/吨之间，较永续增长模型明显更低。

• 大部分模型发现温度对GDP增长的影响是非线性的，且温度冲击对GDP具有一定的持续性但非永久性。

- 纳入了两种额外碳反馈（永久冻土融化和亚马逊雨林退化）后，气温升高导致的经济损害有所增加。

结合非市场损害的社会成本估计与因子整合分析 [page::25][page::27]

| GDP-基于市场损害来源 | GDP市场损害($/mtCO2$) | 非市场健康损害($/mtCO2$) | 总计($/mtCO_2$) |
|---------------------|------------------|--------------------|--------------|
| Acevedo等 (2020) | 10 | 21 | 31 |
| Kahn等 (2021) | 10 | 21 | 31 |
| Casey等 (2023) | 14 | 21 | 35 |
| Harding等 (2023) | 28 | 20 | 48 |
| Nath等 (2024) | 66 | 19 | 85 |

• 通过结合Cromar等(2022)基于列举模型得到的非市场热冷相关死亡率损害函数，进一步提升了美国社会成本估计，强调了非市场影响的重要作用。

- 该方法考虑了市场和非市场损害之间的交互反馈，包括健康损害的货币化和折现率中的调整。

• 结果表明综合后的社会成本估计达31-85美元/吨CO2，明显高于单独考虑市场损害时的估计。

计量模型方法、数据来源和模型验证总结 [page::12][page::63]

• 文章总结了Dell et al.(2012)、Burke et al.(2015)等多篇宏观计量经济学文献使用的经济模型类型，包括分布式滞后模型（DL）、局部投影法（LP）、自回归分布滞后模型（ARDL）等，分析了其对温度冲击对GDP影响的持续性预期。

- 各文研究均应用不同的基础温度数据、人口加权方法以及气候情景，用统一的MimiGIVE平台进行了模型构造和交叉验证，确保结果一致性与可比较性。

• 多数研究发现气候变化对GDP增长的影响存在模型不确定性，且不同方法估计的损害中位数差异明显，但统一评估框架下能较好重现各文GDP损失轨迹。

- 经过对比验证，MimiGIVE实现的各论文损害函数能较好地复刻原文的GDP损失预测结果，最大误差不足1％。

新兴非市场气候损害领域进展 - 野火烟雾死亡与生物多样性损失 [page::53][page::58]

• 利用Qiu等(2024)的研究数据，通过分位数回归构造了野火PM2.5暴露导致的额外死亡率的损害函数，估计其可显著增加气候社会成本，2030年组合模型估计中野火PM2.5相关死亡社会成本约为15美元/吨。

- Wingenroth等(2024)研究了气候驱动的生物多样性丧失对非市场价值的影响，通过物种丧失函数与公众支付意愿模型联结，估计了美国因全球物种丧失导致的经济损失。

• 这两个新领域为完善未来气候经济模型的非市场损害估计提供了重要基础。

气候情景与经济社会参数投影及不确定性处理 [page::36][page::38][page::45]

• 采用RFF-SP概率投影和SSP情景，联合FaIR 1.6.2等气候模型，实现了对美国人口、GDP增长及气温的长期不确定性模拟。

- 折现率采用Ramsey方程的随机贴现率方法，结合美国本土经济增长特征，做到风险调整与增长联系，并采取2％近期期望贴现率。

• 气候输入对局地温度采用模式缩放技术，针对四款分辨率较高的ESM/GCM进行空间匹配，提升温度预估准确性。

- 包括了新增碳反馈机制提升模型真实度，如亚马逊热带雨林灭亡与北极永久冻土碳释放等。

经济影响报告分析：美国气候变化的经济影响整合与证据协调

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一、元数据与概览

• 标题：《Economic Impacts of Climate Change in the United States: Integrating and Harmonizing Evidence from Recent Studies》

- 作者：Elizabeth Kopits 等

• 机构：

- 美国环保局（EPA）国家环境经济中心
- 斯坦福大学可持续发展学院
- 加州大学伯克利分校农业与资源经济系

• 发布日期：2025年9月3日

- 主题：聚焦美国气候变化的经济影响，综合总结现有宏观经济计量研究与细分领域量化模型对温度变化与GDP损失的估计，并进而估算温室气体社会成本（SC-GHG）。

• 核心论点：

- 通过建立一致的经济社会条件、气候假设与折现标准，作者对多项计量研究的结果进行了“苹果与苹果”式比较，发现2100年美国GDP损失的区间比各自原报告更窄且更低。
- 然而，基于这些统一方法得出的美国特定社会成本（SC-GHG）估计依然高于当前基于列举模型的市场损害估计。
- 通过结合宏观经济损害和非市场损害（如健康死亡率相关损害），得到了更全面的SC-GHG估计。
- 报告强调未来需加大对市场与非市场损害的实证研究，尤其是跨国溢出效应及两大研究路径的综合应用。

以上是报告的总体目标和基调——深化理解美国气候变化经济损害的多维度证据基础，为政策制定提供更精准的成本评估[page::0,1,2,3]。

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二、逐节深度解读

2.1 介绍部分

• 强调气候变化带来的全球负外部性，评估和量化温室气体排放的经济后果是制定有效气候政策的前提。

- 指出在全球性污染物的背景下，气候变化影响不仅涉及美国境内，还涉及全球经济联系密切所产生的间接影响。

• 目前有两大主流研究路径：

1. 枚举法（Enumerative）：分别量化具体的市场和非市场损害，如农业、能源、健康、生态系统等，通常需要空间和部门的细致划分。
2. 宏观经济计量法：利用温度、降水影响经济增长的计量关系，关注GDP这类总量指标，间接反映多种市场损害，无需逐项细分。

• 本文致力于统一两者的输入假设与模型框架，实现对其结果的对比与整合[page::1,2]。

2.2 文献综述部分

• 气候变化经济评估模型主要基于集成评估模型（IAM），包含社会经济、气候、损害和折现四大模块。

- 彰显资本金和人口增长、温室气体排放对未来气候的影响、气候变化对经济和生态造成的具体损害，再将未来损害现值折算到基准年份，形成社会成本估计。

• 探讨损害模块建设的两种主要方法：

- 枚举法依赖于分级、多因素影响的分解和整合，尽管覆盖面越来越广，但仍存在许多损害未被涵盖或只有部分体现。
- 宏观计量法利用GDP等指标，能简化模型，但被批评缺乏路径可追溯性，非市场损害难以包含，成为目前估计社会成本的不完全替代方案。

• 由于宏观经济计量法已有大量研究积累，且能够捕获市场损害的汇总效应，具有一定的价值和现实应用潜力[page::3,4,5]。

2.3 宏观经济计量研究回顾

• 详细分析主流八篇计量研究，说明其对温度变化对GDP增长影响的不同建模和推断，具体包括：

- Dell et al. (2012)：分布滞后模型，指出温度升高对富国的影响统计显著性弱，对穷国影响较明显，温度对GDP增长有10年滞后影响。
- Burke et al. (2015)：引入非线性二次项，发现GDP与温度呈倒U型，峰值在约13.1℃，全球特别是高收入国家均有较大损害。假设气候的长期影响与短期天气类似。
- 新近研究：引入更灵活动态模型，如局部投影( LP )方法、ARDL模型，允许温度冲击对GDP成长率产生持久效应但非永久效应。
- 这些研究强调适应机制、温度序列相关性处理、经济增长理论与技术全要素生产率的影响分析。

• 各篇研究的关键差异在于：模型结构（DL、LP、ARDL）、温度变量定义（绝对水平、变动、偏差）、滞后变量使用及对GDP增长影响的持久性假设。

- 表1细致对比了各研究的估计方法及对GDP增长冲击持久性假设，发现早期研究普遍假设永久影响，后续研究多认为效应存在一定持久性但非永久[page::6,7,8,9,10,11,12,13]。

2.4 图表分析

图1：GDP对永久温度升高的响应示意图（第8页）

• 内容描述：图1展示三类温度冲击对GDP人均增长率和GDP水平的不同影响轨迹——临时的、持久的与永久的。

- 解读：
- 临时性冲击对增长率的影响短暂，为负后迅速恢复，其对GDP水平的影响则平稳维持负偏差。
- 持久性冲击会使GDP增长率持续低于基准值若干年，GDP水平负偏差随时间逐渐扩大后趋于稳定。
- 永久性冲击导致增长率持续降低，GDP水平负偏差无限扩大。

• 联系文本：通过此图深化对计量模型中不同冲击动态的理解，解释了为何研究间对未来损害规模有较大差异，影响GDP长期结构性变动的假设关键[page::8]

图2：不同论文估计的温度冲击对GDP的动态影响（第15页）

• 内容描述：图2分别展示不同研究对临时边际温度冲击对未来10年美国GDP人均增长影响的估计，并配以置信区间。

- 解读：
- Burke等（2015）显示立即负冲击且近乎永久维持负效应。
- Kahn等（2021）以及Nath等（2024）显示负面影响随着时间推移逐渐衰减但存在显著中期持久效应。
- 其他研究各异，但趋势均表明温度冲击对GDP增长的影响非瞬时消失而是有一定滞后和持续性。

• 联系文本：该图是宏观计量研究中温度效应动态化的直观呈现，验证上述文献对持久性效应的实证支持，为统一比较铺垫基础[page::15]

图3 & 图A.1：2100年气温升高对美国GDP损失的函数关系及各研究对比（第23页及第35页）

• 内容描述：

- 图3分面展示八个计量模型在2100年不同美国温度异常下GDP损失的散点、均值曲线及5%和95%分位区间。
- 图A.1整合八条损失曲线，突出各模型的损害程度等级排序。

• 解读：

- Burke et al.(2015)的永久效应模型导致最高GDP损失（高达15.3%）。
- 柴克尔(Casey)、哈丁(Harding)、娜特(Nath)等采用更现代的模型得到中等损失范畴（0.6%-3.3%）。
- 新尔(Newell)和爱瑟沃(Acevedo)等假设临时效应，损失较低（约0.5%）。
- 卡库(Kalkuhl)模型周示在于较高的局部温度敏感点导致较大短期影响（3.5%）。

• 联系文本：针对各计量模型的统一输入假设下输出的GDP损害进行定量比较，突出不同方法论和假设的实际经济含义，验证了报告主旨里对损害区间和规模收敛的论断[page::23,35,21,24]

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2.5 估值与统一比较

• 利用MimiGIVE建模平台，统一社会经济、气候、温度数据和折现率，进行八项宏观计量研究损害函数的估算。

- 采用资源未来组织RFF-SP社会经济输入，环境保护署推荐的FaIR简化气候模型，纳入对永冻土融化和亚马逊雨林退化的碳反馈。

• 折现采用基于Ramsey方程的风险中性折现率，调整参数以匹配美国社会经济背景，近端无风险利率约2%，折现动态反映GDP增长及不确定性。

- 不同研究间GDP损害和SC-CO2估计在严格统一框架内显著收敛，SC-CO2范围为每公吨10美元至64美元，极端的永久增长效应模型远高于列举模型估计。

• 不同估值结果的驱动因素包括效应持久性假设、温度数据集、对适应性调整的假设等[page::16,17,21,22,24]

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2.6 风险因素与局限性识别

• 宏观计量损害函数仅基于历史气候变量年均温度变动，故无法反映未来未曾出现的极端或慢速过程（如大范围海平面上升、碳反馈）。

- 非市场损害（心理健康、生态系统服务损失等）未被充分量化，仍有大量研究空白。

• 估计适应性效应基于历史适应速率，未来适应成本和能力存在不确定性。

- 多数计量估计忽略区域内气候极值或频繁极端事件对经济影响的额外作用。

• 不同模型和估计方法之间存在数据选择、方法检验、时间截面等差异，需谨慎解读。

- 宏观计量结果与列举模型估计的市场损害相比具有互补性，整合时须避免双重计入[page::3,18,28,31]

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2.7 非市场损害与整合路径

• 报告将一类非市场健康损害——热与冷相关死亡率（Cromar et al. 2022）整合进基于GDP的市场损害函数，提升了SC-GHG估计，范围扩至31-85美元/公吨CO2。

- 细化模型设计中融入市场与非市场路径交互反馈，例如收入弹性对价值观的影响，损害及适应的动态账户处理。

• 临时新增非市场损害包括野火烟雾相关死亡（Qiu et al. 2024）和全球物种灭绝造成的非使用价值损失（Wingenroth et al. 2024），已经分别纳入给出部分估值。

- 未来研究应进一步开发更多非市场损害类别的模型函数，实现更全面的经济成本计量。

• 研究框架能够支持交互式和模块化整合，为未来政策分析提供更立体视野[page::19,20,21,25,27,53-58]

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三、图表深度解读总结

| 图表 / 表格 | 内容描述 | 关键数据点与意义 | 解析与文本联系 |
| --- | --- | --- | --- |
| 图1（第8页） | GDP对不同持久性温度冲击的增长率和水平响应 | 临时、持久、永久冲击下GDP动态变化轨迹 | 解释不同计量模型持久效假设对长远GDP损害估计的重大影响 |
| 图2（第15页） | 不同研究临时温度冲击对美国GDP人均增长率影响的时间跨度 | 各模型冲击即刻负面效应及随时间衰减趋势不一 | 验证计量研究中负面影响的持续时长和幅度差异 |
| 图3 & 图A.1（第23、35页） | 2100年美国温度变化对GDP损失的非线性函数与研究间比较 | Burke 最高（15.3%损失），Nath 等中等（3%左右），Newell 等低（0.5%以下） | 佐证温度对经济的非线性影响，并体现研究方法带来的效应量差异 |
| 表1（第13页） | 八项计量研究的重要估计方法、数据和持久性分类 | 不同模型（DL、LP、ARDL）及影响持久性的分类 | 明晰研究间方法论的根本差异及对持久效应的不同假设 |
| 表2（第24页） | 统一输入条件下基于计量研究的美国产SC-CO2估计，2030年 | 范围$10-$996美元/公吨，永久效应最高，持久效应居中 | 量化协调后社会成本估计的收敛现象，揭示传统列举模型偏低 |
| 表3（第27页） | 结合非市场死亡损害后的SC-CO2估值 | 范围提高至$31-$85美元/公吨，带交互反馈调整 | 说明综合市场非市场损害对政策评估的增益作用 |

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四、估值分析

• 方法：采用综合评估模型框架，依托FaIR气候模型和RFF社会经济预测，MimiGIVE集成平台统一应用各研究计量损害函数。

- 折现：Ramsey公式为基础，融合不确定风险调节，动态折现利率随消费增长变动而调整。参数$\rho=0.41\%$，$\eta=1.02$反映美国经济特征。

• 输入假设：统一采用针对美国的社会经济概率轨迹，气温采用下采样组合的全球气候模式，折现方式与损害估计一致。

- 估值区间：多项计量损害函数下，美国特定SC-CO2估值范围宽广，永久效应最高近千美元，持久性估计集中在10-64美元，明显高于列举模型的4-24美元。

• 敏感性：估值明显受影响持久性假设影响，碳反馈模型纳入后增幅显著，非市场损害整合进一步提升估价。

- 估值结果为政策制定提供了基于统一框架的下限和上限，有助于界定投资气候缓解的成本效益边界[page::16,17,22,23,24,25]

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五、风险因素评估

• 模型范围不全：

- 行业和区域性差异、极端天气冲击未充分反映。
- 适应性假设依赖历史数据，难以捕捉未来新型适应技术和投资。
- 全球气候变化国际溢出效应和社会政治风险难以量化。

• 双重计数风险：

- 宏观计量模型与细分枚举模型存在部分重叠市场损害，整合时必须谨慎设计以避免重复计量。

• 非市场损害数据不足：

- 多数生态系统服务和心理健康影响缺乏可靠货币化估计。
- 新兴研究如野火烟雾死亡负担及生物多样性损失价值尚处于开发阶段。

• 数据与模型不确定性：

- 不同温度数据集、社会经济基准及计量技术的选择均影响结果稳定性。
- 极端事件及碳反馈的不完全表示带来低估风险。

• 缓解策略有限：

- 报告主要聚焦损害估计，未明确探讨缓解成本或政策灵活性分析。

• 综上，研究队列和整合框架的持续完善及跨领域协作是必需，未来研究应聚焦扩大损害维度和提高空间时间分辨率[page::3,18,28]

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六、批判性视角与细微差别

• 报告虽力求综合统一，但对计量研究的选择和参数假设存在固有偏好，可能导致高估某些路径损害。

- 对非市场损害的初步整合虽有价值，但涉及反馈的机制与估算方法尚未成熟，存在模型不确定性。

• 多篇宏观计量研究的假设基于过去数据，且部分使用国家或州级温度均值，忽略极端天气和局部冲击的潜在经济影响。

- 多数计量模型所求的“温度冲击”定义不统一，导致结果仍依赖于科学测量和统计处理的选择。

• 统一模型框架中的折现率调节虽兼顾风险和增长，但实证基础及参数校准在学界仍有争议。

- 报告强调整合不同研究路径，但尚需更深入地方法论对冲，以控制潜在重复计量和测量误差传播。

• 对政策应用的具体影响如何转译报告结果尚未充分展开，仍需细化地区和行业级别的经济结构冲击分析。

总之，本报告为衡量气候变化美国经济损害的宏观计量阐释提供了开创性的统一视角，但研究限制需谨慎解读其结论[page::2,18,28,63].

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七、结论性综合

本报告以严谨且创新的多篇宏观经济计量研究为基础，实现了对气温对美国GDP增长影响的跨研究、跨方法“苹果对苹果”比较，揭示不同模型间对经济损害持久性假设的影响。通过统一社会经济投入假设、FaIR气候模拟及符合美国经济特征的折现体系，发现计量模型输出的2100年GDP损失落于0.4%-15.3%之间，且对应的美国特定SC-CO2估计显著高于现有列举模型，反映市场损害被传统模型低估。结合受热冷影响的非市场死亡率损害后，社会成本估值上限提升至85美元/公吨CO2，更全面体现气候变化经济成本。

数据与估计方法差异、测度极端气候的不足、适应性与反馈机制的有限表征，构成报告中认定的重要限制。报告建议拓展对非市场效应及跨国溢出效应的研究，深化枚举与宏观计量方法的融合，提升政策分析的精准性与代表性。

综合以上，本报告为美国气候变化经济影响研究提供了具有高度参考价值的综合评估框架，明确了未来研究和政策制定需关注的关键领域：改进非市场损害估计、增强极端事件和适应机制的模型能力、深化跨方法论整合。其专业而客观的论述与系统性融合分析为气候政策成本效益评估及社会成本核算设置了更科学的基准和路径。

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重要图表示例展示

图1：GDP对永久温度升高的经济响应示意

图2：不同计量研究对临时温度冲击GDP影响的动态估计

图3：2100年温度变动下美国GDP损失函数与模拟散点

图E.1：MimiGIVE实现的主要计量模型投影的美国GDP损失趋势

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（全文涉及报告中重要表格页和图示页，引用标记详情已附注以便追溯）

报告