本文为“量化历史研究”第329 篇推送
世界降水分布图
随着全球气温上升，人们对气候与经济的关系给予了更多的关注。《The Stern Review on the Economics of Climate Change》杂志指出，如果人类不及时采取行动，气候变化的总体成本和风险将相当于每年至少损失全球GDP的5%。既有文献往往通过刻画平均气温和降水的变化对当期产出的影响来衡量气候变化带来的经济损失，却忽略了极端气候变化及其带来的长期影响。Yu Sheng和Xinpeng Xu以澳大利亚“千禧年干旱”（Millennium drought）为例，探讨了极端天气对经济的中长期影响。研究表明，2002年至2010年间发生的严重干旱导致澳大利亚农业全要素生产率增速放缓，下降约18%。
与世界其他地区相比，澳大利亚更容易遭受频繁而广泛的干旱冲击。在过去一个世纪里，该国平均降雨量最低且波动最大。1860年以来，澳大利亚共发生12次全国性干旱。由于干旱频发，农民和农业企业已将预期的干旱纳入风险管理体系。然而，“异常干旱”超出了“正常”风险管理的范畴，从而对农业生产产生了深刻影响，“千禧年干旱”即属此类。
2002-2010年间，澳大利亚经历了有史以来最严重的三次干旱之一——千禧年干旱。与前两次不同，此次干旱几乎影响了澳大利亚农业生产的所有地区，却对世界其他地区几乎毫无影响。分析显示，在2002年3月至2003年1月的11个月里，澳大利亚90%的地区降雨量低于长期平均水平(见图1)，其中56%的地区在有记录的总降雨量中处于最低的10%区间。而且，在此期间农业生产成本的一半是被用于应对干旱。澳大利亚的农业生产总值在2003年和2006年分别下降了24.8%和18%，农业出口和收入也相应地显著下降。
图1 2002年3月-2003年1月澳大利亚降雨量分布
（红色为最低降雨量）
纵向来看，1996年至2014年，澳大利亚农业TFP（全要素生产率）年均增长0.7%，尚未达到1950年至1996年增长率的一半（2.3%）。跨国比较表明，1996年至2010年，澳大利亚农业TFP年均增长0.3%，远低于OECD国家(1.7%)和世界整体水平(1.4%)。
应用回归分析估计干旱的经济效应存在着一定问题。一方面，干旱的影响受到其他TFP决定因素的干扰，无法轻易分离出来；另一方面，由于一国内各地区情况不同，干旱的程度很难在国家层面测量。为准确识别干旱对农业TFP的因果效应，本文使用了合成控制法（SCM）：选择“无干旱”国家作为对照组，以准确复制干旱前澳大利亚的生产率演变轨迹。
首先，使用澳大利亚以外的国家在冲击前(干旱前)的信息，将这些国家的农业TFP与潜在影响TFP的因素进行加权匹配，构建一个虚拟的、未受干旱影响的合成的澳大利亚，使其与干旱发生前澳大利亚的TFP变迁轨迹基本相同。
图2 样本国家与澳大利亚全要素生产率变动
然后，将合成的澳大利亚同实际的澳大利亚进行对比，进而识别出“千禧年干旱”对澳大利亚生产率变化的因果效应。如果在干旱发生期间，合成的结果路径与实际路径相似，则干旱对TFP无影响；反之，如果路径不同，则其差异就来源于干旱的作用。
从图3可以看出，合成的澳大利亚农业TFP与干旱前澳大利亚农业实际TFP的轨迹非常接近，表明合成的效果较好。而在“千禧年干旱”发生后，两者的轨迹发生了明显的分离，这一差异就是干旱对TFP带来的负向影响。另外，作者将SCM与回归方法进行了比较，后者的结果表明干旱对TFP的影响幅度从2%至6.1%不等，远低于SCM方法得到的18%的结果。这意味着SCM方法更适宜分析本文的问题。
图3 实际的澳大利亚（实线）与合成的澳大利亚（虚线）TFP变化轨迹
为解释这一结果，作者认为存在两个影响机制。短期来看，在要素投入不变的情况下，意外干旱将减少产出，从而导致生产率下降；长期而言，干旱可能减少当期利润，从而降低农民对未来采用新技术的信心，由此降低了机械和中间投入的效率。对于澳大利亚而言，长期影响更为明显。
在此基础上，本文进行了一系列的安慰剂检验以验证结果的稳健性。第一，将干旱冲击随机分配给其他国家以验证该结果是否为澳大利亚所独有；第二，考察结果对参与合成国家的权重变化的敏感性；第三，使用交叉验证，根据普通干旱发生时间划分出几个子样本分别进行考察；第四，控制了耕地面积占农业用地总量的比重、人口密度和农业增加值占GDP的比重等变量。进行上述变换后，分析结果基本不变，进一步验证了本文的结论。
总之，极端气候冲击不仅会在短期内影响经济产出，在中期和长期甚至有着更为明显的负向作用，因为极端气候冲击会影响中长期的技术选择和全要素生产率。因此，面对极端气候冲击不仅需要积极应对短期损失，而且要注重其对农户未来技术选择、全要素生产率等的影响，更要注重其对未来农业技术路径和方向的选择。
文献来源: Yu Sheng, and Xinpeng Xu, The Productivity Impact of Climate Change: Evidence from Australia's Millennium Drought, Economic Modelling, 2019(76):182-191.