原文标题：气温冲击、贸易网络与经济增长原文作者：王群勇、王浩竹、宋润宇
发表期刊：经济研究
关键词：气温冲击、贸易网络、经济增长、网络因果推断、反事实模拟
摘要
应对气候变化是21世纪人类可持续发展的核心议题之一。本文研究了一国气温冲击通过贸易网络对其他国家（或地区）经济增长的溢出效应，发现贸易网络的溢出效应在总效应中占比高达64.91%。在本文理论模型中，气温冲击对经济增长的影响被分解为直接效应和贸易网络溢出效应，揭示了气温冲击通过贸易网络的传导对经济增长的影响与机制。基于全球气温观测数据和国际贸易数据，本文运用社会网络因果推断方法，识别和估计了本国气温冲击的直接效应和邻国气温冲击贸易网络溢出效应。本文研究发现，一国的经济增长不仅受本国气温冲击的显著影响，还通过贸易网络受到邻国气温冲击的溢出影响。安慰剂分析等检验验证了这一结论的稳健性。低收入国家、非热带国家、经济规模小国、沿海国家和能源富裕国家受到的负面网络溢出效应更强。机制分析表明，本国气温冲击通过降低资本存量与劳动生产率对一国经济增长产生负面影响，而贸易邻国气温冲击主要通过降低本国贸易流量对一国经济增长产生负面影响。进一步从行业分析表明，贸易邻国气温冲击主要通过农业和制造业对本国产生溢出效应。反事实模拟分析显示，若高强度气温冲击持续发生，2035年全球实际GDP的累计潜在损失约为2023年的0.4641%，而中国则为0.7264%，世界各国可以通过调整贸易结构减少全球气温冲击的损失。本文结论对于中国优化贸易网络以规避气候风险具有政策启示意义。
一、研究背景与问题
本文的研究背景可以从三个层面理解。
首先，是全球气候变化对经济增长造成系统压力的现实背景。气候变化已不只是生态环境问题，而是会通过资本折旧、劳动效率、产业运行、金融稳定和国际贸易等渠道影响宏观经济。气温冲击之所以被单独提出，是因为温度最直接、最可观测，也最容易与生产率相联系。高温会损害劳动者健康，降低高温作业部门效率，并加速基础设施、机器设备和能源系统损耗。对于农业、制造业、交通运输和能源等部门而言，气温条件直接影响生产稳定，因此气温冲击具有鲜明的宏观含义。
其次，是全球贸易网络重塑了气候冲击的传播方式。传统气候经济学研究多将一国看作相对独立的经济体，重点讨论本国气温偏离如何影响本国GDP增长。但在全球生产网络高度发展后，一国产出还依赖贸易伙伴的关键中间品供给。若某国因高温导致农产品、原材料或制造业中间品供给下降，进口国生产也可能被迫调整，进而影响第三国贸易和产出。原文经验事实表明，本国气温冲击和贸易邻国加权气温冲击均与经济增长负相关，贸易网络是气候风险传播的关键载体。
图1 经验事实
再次，是现有研究在识别网络溢出效应方面存在不足。Dell et al.、Burke et al.等经典文献已经证明气温冲击会影响经济增长，但主要关注本国气温变量对本国经济的影响。Neal以及Bilal&Känzig开始讨论外部气温冲击，但相关研究多使用面板线性回归或贸易伙伴加权变量，难以充分处理国家之间相互依赖所带来的网络干扰问题。原文指出，传统因果推断通常依赖个体处理平稳性假设，即一个个体的潜在结果不受其他个体处理状态影响；但在贸易网络中，这一假设显然难以成立。一国气温冲击会通过贸易联系影响其他国家产出，因此若忽略网络关联，就可能错误估计气温冲击的真实宏观影响。
基于上述背景，本文的核心研究问题可以概括为三点：本国气温冲击是否会降低本国经济增长，并通过何种生产要素机制发生；贸易邻国气温冲击是否会通过贸易网络形成负面溢出，且溢出效应在总效应中占多大比重；不同国家类型、行业结构和贸易网络结构下，气温冲击效应是否存在差异，未来不同气候情境下全球和中国的潜在GDP损失如何变化。文章进一步回答气候冲击如何在全球贸易体系中传播、哪些国家更脆弱、哪些渠道最关键以及中国如何通过贸易网络优化降低气候风险。
二、理论分析与研究假说
（一）理论框架中的核心公式
本文构建了一个包含N个国家和S个行业的多国多行业贸易网络模型。各国各行业生产基础中间品，基础中间品进一步被用于生产复合中间品，最终各行业复合中间品共同生产本国最终品。模型的核心在于：气温冲击不仅会通过降低本国资本存量和劳动生产率直接影响本国产出，还会通过中间品贸易网络影响其他国家的生产和经济增长。
1.基础中间品生产函数
第一阶段，各国企业以劳动和资本为投入生产基础中间品。国家i行业m的基础中间品生产函数为：
2.复合中间品生产函数
3.劳动约束与贸易成本
一国面临劳动力资源约束和中间品贸易冰山成本约束：
4.最终品生产函数
第三阶段，各行业复合中间品被加总为最终品：
5.进口中间品投入份额
6.市场出清条件
该经济体的一般均衡需要满足基础中间品市场出清和劳动市场出清：
（二）气温冲击的直接效应
该式说明，本国气温冲击对本国经济增长的直接影响主要包括两部分。
第一部分为：
这一项反映气温冲击通过改变工资率或要素回报对产出产生的影响。气温冲击会降低劳动生产率和资本有效使用效率，从而压低工资率和产出水平。
第二部分为：
这一项反映气温冲击通过国内供应链结构产生的直接传导效应。如果一个国家的最终品生产高度依赖本国温度敏感行业的中间品投入，那么气温冲击会更容易沿国内生产链条放大，从而加剧对经济增长的负面影响。由此，原文提出假说1：气温冲击的直接效应对一国经济增长产生负面影响。
（三）气温冲击的贸易网络溢出效应
该式说明，当贸易邻国遭受气温冲击时，其基础中间品供给可能下降，进而推高中间品价格。如果本国高度依赖该贸易邻国的关键中间品，则本国生产成本上升，进口中间品投入减少，最终导致本国产出下降。进一步看，某一国家遭受气温冲击后，不仅会影响其直接贸易伙伴，还可能通过中间品贸易网络继续向其他国家扩散，从而放大气候冲击的全球经济影响。由此，原文提出假说2：气温冲击的网络溢出效应对一国经济增长产生负面影响。
三、研究设计
（一）样本、数据与变量测度
本文以1990至2023年全球国家层面数据构建国家年度面板。核心解释变量包括本国气温冲击和贸易邻国气温冲击。参考Kahn et al.以及Bilal和Känzig的做法，原文将气温冲击定义为一国当年人口加权平均气温相对于过去30年历史平均气温的偏离程度：
该式本质上是以进口贸易份额为权重，对贸易伙伴国气温冲击进行加权平均，用于衡量国家i通过贸易网络暴露于外部气候风险的程度
被解释变量为剔除通货膨胀后的实际GDP增长率，数据来源于国际货币基金组织。控制变量包括降水、气温、人均实际GDP、消费、投资、政府消费、实际有效汇率、人口密度、通胀、失业率、贸易结构、产业结构、基础设施、GDP增长滞后项和自然灾害次数等，数据来自世界银行、全球宏观数据库和紧急灾难数据库。连续变量经过上下1%缩尾处理。
（二）计量模型设定
本文实证识别的关键难点在于网络干扰。若一国经济增长同时受到本国气温冲击和贸易邻国气温冲击影响，传统双向固定效应模型便难以满足个体之间相互独立的假设。为此，原文借鉴Forastiere等提出的社会网络因果推断方法，采用联合倾向得分模型估计有向加权网络下连续处置的因果效应。
该设定的优势在于，它不仅估计本国气温冲击的直接效应，也估计邻居气温冲击的溢出效应，并通过联合倾向得分控制自我处置和邻居处置的选择性偏差。相较于普通面板回归，JPS模型更适合处理全球贸易网络中各国相互关联、冲击相互干扰的识别问题。
四、实证结果分析
（一）基准结果
基准分析中，原文设定JPS模型自举抽样次数为300次，并估计平均剂量反应函数。由于JPS模型并不直接给出传统意义上的平均处理效应，作者将平均剂量反应函数求导后取均值，用以测算直接效应和溢出效应。结果显示，气温冲击的直接效应为-0.4193%，贸易网络溢出效应为-0.7754%，总效应为-1.1947%。这意味着，当本国气温冲击和贸易邻国气温冲击强度均上升1℃时，一国经济增长率平均下降约1.19%。其中，直接效应占比为35.09%，溢出效应占比高达64.91%。
图2 平均剂量反应函数
这一结果是全文最核心的经验证据。它说明气温冲击对经济增长的负面影响主要并非来自本国直接冲击，而是来自贸易网络中的外部溢出。换言之，一个国家即使本土气温冲击较小，也可能因关键贸易伙伴遭受高温冲击而受到显著影响。该结论直接支持本文关于贸易网络放大气候风险的核心判断。
原文进一步比较世界主要经济体受气温冲击影响的差异。表2显示，在美国、中国、英国、德国、法国和日本六个主要经济体中，中国的气温冲击负面总效应最小。作者将其解释为中国在能源结构优化、绿色产业转型和生态文明制度建设方面的持续推进增强了经济气候韧性。但同时，中国邻国平均气温冲击和溢出效应仍然不低，表明中国作为贸易大国仍然高度暴露于全球贸易网络中的外部气候风险。
（二）稳健性分析
稳健性检验部分，原文通过改变自举抽样次数、使用工具变量、排除可能存在内生性的经济变量、调整样本区间、改变气温变化趋势计算时长、加入邻国控制变量、更换人口权重、更换邻国权重计算方法、更换核心解释变量测度以及安慰剂检验等方式验证结论。正文指出所有检验均支持基准结果，说明直接效应和网络溢出效应并非由单一变量定义、样本选择或模型设定驱动。
（三）异质性分析
异质性分析通过分组变量与本国气温冲击、贸易邻国气温冲击构造交互项，再使用JPS模型估计交互项的平均剂量反应函数。原文重点讨论五类国家差异。
表3不同类型国家气温冲击效应对比
第一，气候带差异。热带国家更容易受到本国气温冲击直接影响，因为其本身处于较高温度环境中，进一步高温会显著损害劳动效率、设备性能和农业生产。非热带国家的本国直接效应相对弱，但更容易受到贸易邻国气温冲击的负面溢出。
第二，收入水平差异。低收入国家受本国气温冲击影响更强。原因在于低收入国家缺乏完善的气候风险管理制度、基础设施和技术储备，难以通过资本积累和制度安排对冲气候风险。
第三，经济规模差异。经济规模大国的本国直接负面效应较强，可能与其产业转型成本更高、传统高耗能产业改造难度更大有关；但其贸易网络溢出效应较弱，因为大国通常产业体系更完整、贸易伙伴更多元，对单一外部来源的依赖更低。
第四，地理区位差异。沿海国家同时面临更强的直接效应和溢出效应。一方面，沿海地区更容易受到海平面上升、厄尔尼诺、渔业和海洋旅游冲击影响；另一方面，沿海国家通常更深度嵌入国际贸易网络，因此更容易接收贸易伙伴气候冲击。
第五，能源禀赋差异。能源富裕国家受本国和邻国气温冲击的负面影响更明显。原因在于能源富裕国家经济结构常依赖化石能源开采与出口，当贸易伙伴因气温冲击减少能源需求或加快低碳转型时，能源出口国的外部需求和贸易竞争力会受到冲击。
（四）机制检验
机制检验围绕两类路径展开。第一类是本国气温冲击通过降低资本存量和劳动生产率影响经济增长。表4显示，本国气温冲击对资本存量和劳动生产率的估计系数均为负，劳动生产率渠道更显著。其经济解释是，高温会加速设备老化，损害交通、能源等基础设施，并通过高温作业和健康风险降低劳动效率。
第二类是贸易邻国气温冲击通过降低本国贸易网络关联强度影响经济增长。原文使用加权度中心性、PageRank中心性、加权入度和加权出度中心性衡量贸易流量强度。结果显示，邻国气温冲击显著降低本国加权度中心性和PageRank中心性，尤其降低本国出口流量。这说明贸易伙伴受冲击后进口需求下降，本国出口受损，经济增长放缓。
原文还结合OECD投入产出表数据，从农业、制造业和服务业三个行业检验溢出渠道。表5显示，邻国气温冲击主要通过农业进口和制造业出口形成网络溢出，对服务业影响不明显。农业高度依赖气候条件，制造业则通过中间品供给、基础设施损害和生产链中断传导。服务业更多依赖本国市场，跨国中间品贸易属性较弱，因此溢出效应有限。
（五）反事实模拟
反事实模拟部分是本文从经验识别走向政策推演的重要环节。作者利用CMIP6气温预测数据和2023年全球贸易网络，模拟2024至2035年不同气候情境下各国实际GDP变化。首先，在SSP1-1.9积极气候政策情境和SSP5-8.5持续高强度排放情境下，高强度气温冲击将使2035年全球实际GDP累计潜在损失约为2023年的0.4641%，中国损失约为0.7264%。这说明中国虽然本国直接效应较低，但由于深度嵌入全球贸易网络，外部溢出风险更高。
其次，在贸易网络结构调整情境下，全球样本在高强度气温冲击下能够通过调整贸易权重降低潜在损失，但中国并未获得预期收益。原因可能在于中国贸易网络地位复杂，简单降低对最大溢出来源国的依赖并不能有效替代原有中间品体系，反而可能增加调整成本。
最后，在贸易断链情境下，中断最大溢出来源国进口在高强度冲击下可以降低全球和中国的部分损失，但在低强度气候冲击和国际合作情境下反而会加剧全球经济波动。由此可见，贸易保护并不是普遍有效的气候风险应对策略。更可取的方向是提高贸易伙伴质量、推进供应链多元化和强化全球气候合作。
五、结论与建议
本文的主要结论可以概括为四点。第一，气温冲击显著抑制经济增长，且贸易网络溢出效应大于本国直接效应。第二，国家类型和网络位置会影响气候风险暴露，低收入、非热带、经济规模小、沿海和能源富裕国家更易受到负面溢出。第三，本国气温冲击主要通过资本存量和劳动生产率渠道发挥作用，贸易邻国气温冲击则主要通过贸易流量、农业进口和制造业出口渠道传导。第四，未来高强度气温冲击将造成全球和中国GDP潜在损失，中国既具有较强本土气候韧性，也面临较高外部贸易网络暴露。
基于上述结论，可以提出以下政策启示。
其一，构建贸易网络气候风险监测体系。对于中国这样的贸易大国，气候风险管理不能只关注国内高温、降水和灾害暴露，还应识别关键贸易伙伴、关键中间品和重点行业的外部气候风险。可依托气象数据、海关贸易数据和产业链数据库，建立贸易伙伴气温冲击预警系统。
其二，优化贸易伙伴结构和关键中间品供应链。贸易网络溢出效应是气温冲击影响经济增长的主要来源，因此降低单一国家、单一行业和单一中间品来源依赖，是增强经济韧性的关键。对于农业、制造业等气候敏感行业，应提高供应来源多元化程度，建立关键中间品替代清单和战略储备机制。
其三，提升资本和劳动力的气候适应能力。本国气温冲击通过资本存量和劳动生产率影响经济增长，说明气候适应型基础设施、耐高温设备、劳动保护制度和职业健康管理具有宏观增长意义。应将气候风险纳入固定资产投资评估，完善高温作业标准和弹性工作安排。
其四，推动全球气候治理与绿色贸易合作。反事实模拟表明，单纯断链并非稳定有效的解决方案，在低强度气候冲击和合作情境下甚至可能增加全球损失。中国更应在高水平开放中提高风险识别能力，通过一带一路绿色发展合作、自贸协定气候条款、绿色基础设施合作和低碳技术转移，降低外部气候冲击的跨国传导风险。
总体来看，本文的突出价值在于把气候经济学、国际贸易网络和因果推断方法结合起来。它不仅证明气温冲击会损害经济增长，更揭示了气候冲击在全球贸易网络中的传播机制。对于后续研究而言，本文至少有三点启发：研究气候变化经济后果时，应从孤立国家视角转向网络关联视角；在存在网络干扰的场景中，传统面板模型可能低估外部冲击总影响；中国气候风险研究需要同时关注国内物理风险和外部贸易网络风险，尤其要对关键产业链、重点进口来源国和出口需求国的气候暴露进行系统测度。
作者：
冯钰媛 中央财经大学金融学院硕博连读生
指导老师：
王 遥 中央财经大学绿色金融国际研究院院长
