碳排放、自然灾害与BRICS自然资本增长

姜宝珍 ，陆 洲

(1.浙江工业大学 经济学院， 浙江 杭州 310023； 2.浙江工业大学 义乌科学技术研究院， 浙江 杭州 310023；3.天津商业大学 经济学院 天津 300134)

随着碳排放的不断增加，全球变暖导致的自然灾害日渐频繁。极端温度、风暴、大洪水、山体滑坡、干旱和野火等类型的灾难，都会对人类、动物，尤其是自然资本产生重大影响，危及各国经济的可持续性发展。为全面考察全球经济的可持续性，联合国大学(United Nations University)提出了自然资本这一全新概念，它主要考察经济发展赖以维持的自然资本存量基础。强化自然资本存量基础有助于夯实各国未来经济增长的潜力，但容易受到全球变暖导致自然灾害的威胁。其中，以BRICS为代表的发展中国家，其自然资本对气候变化较为敏感，更易受到自然灾害的冲击。本文以自然资本为例，考察碳排放、自然灾害及其对BRICS国家自然资本的影响效应。

碳排放引致的全球变暖既会引发干旱，洪水和极端气候等自然灾害，也会直接作用于自然资本基础。根据Lampietti 和 Dixon(1995；Gullison等，2007)的测算，全球每年因热带森林砍伐向大气排放15亿吨碳，保守估计每吨碳13美元，因此产生的环境成本达195亿美元[1-2]。这会直接影响到各国自然资本的持续增长。自然灾害引发的危险，导致人类不能完全吸收这些外部冲击也会引发自然资本下降(Schwab等，2007; Paul，2011)[3-4]。这些自然灾害包括：干旱，野火，昆虫侵袭，地震，火山活动，洪水，滑坡，极端温度，大雾和暴风雨等。自1990年到2019年，BRICS已发生1629起自然灾害，造成34.1万人死亡，影响超过44.6亿人，经济损失高达6750亿美元。自然灾害会直接影响到自然资本尤其是经济的可持续性。三大主要因素决定了自然灾害破坏的经济影响。首先，经济损失的大小取决于自然灾害的严重程度。在其他条件相同的情况下，例如，在某个阈值以上的地震才会造成更多的破坏，而轻微的地震甚至都感受不到。其次，受自然灾害影响地区越富裕，经济损失越大(Pielke等，1999; Neumayer和Barthel，2011; Bouwer，2011)[5-7]。温室气体排放也会增加自然灾害发生的频率和强度(Min等，2011; Pall等，2011)[8-9]。此外，人们可以采取适当的保护措施或减少暴露于自然灾害的财富，来降低损害。本文以BRICS这一新兴经济体代表为例，考察它们应对自然灾害的能力，以及碳排放，自然灾害对自然资本基础的影响效应。从而为这些国家能否以及如何实现经济可持续性提供见解。

一、文献评述

自然灾害以多种方式影响着经济活动，会导致生命的丧失，基础设施的消失和疾病的传播等一系列问题。多数研究认为，自然灾害在短期内不利于经济增长。Raddatz(2007；Akhter等，2020)等认为，短期内某些灾害性冲击，包括干旱、极端温度事件、风暴和洪水等气候灾害，都会对人均GDP产生重大影响[10-11]。但也有人认为，灾后重建会投资于先进技术是一厢情愿。培训工人和完全融入新技术需要额外的时间。因此，资本通常会立即被过时的技术所取代。Hallegatte和Dumas(2009；Peregrine，2019)认为，这一趋势导致长期生产力与灾害发生前保持一致[12-13]。这也展示了自然灾害频发的低收入国家如何陷入贫困陷阱。他们为了尽快恢复先前的生产力水平，不断用旧资本替代受损资本，这限制了未来提高生产率的可能性。

Kellenberg和Mobarak(2007)发现经济发展水平与自然灾害影响之间存在倒U型关系的证据。 他们发现，在顶点之前，人均灾害损失随着人均GDP的增加而增加。在倒U的峰值之后，一国受自然灾害影响逐渐减小。他们使用面板数据的实证研究结果发现，与洪水和风暴相关的自然灾害损失分别达到每年人均国内生产总值5000美元和6200美元之后，自然灾害造成的损失随着收入的增加而减少。然而，地震和极端温度等自然灾害造成的损失却随着人均收入的增加而减少[14]。Masozera等(2007)认为，经济增长与自然灾害风险之间的权衡可以解释两者之间的非线性关系。在收入水平较低时，人们愿意从事带来环境风险的创收活动，例如砍伐红树林以进行养虾业发展，而且低收入家庭往往生活在更危险的地方，他们更容易遭受自然灾害风险。在收入水平较高时，人们愿意保护环境以降低自然灾害所导致的经济损害[15]。Schumacher and Strobl(2011)开发了包含发展，风险暴露和损失的模型来推导发展与灾害风险之间的非线性关系[16]。研究认为，在高风险国家两者关系呈U形，在低风险国家则呈现倒U形。

自然灾害也影响劳动力市场。Sarmiento(2007)的研究表明，当洪水灾害发生后，由于工人逃离该地区，导致当地平均就业总人数下降3.4%[17]。然而，根据Belasen和 Polachek(2009)的报告，收入水平在灾难发生后都会增加[18]。他们比较了佛罗里达州飓风对直接和间接受影响地区的收入时，发现直接受影响地区的收入上升，尤其是在建筑行业，因为这些行业劳动力供应减少和灾后重建对劳动力需求增加。Keerthiratne(2018)认为，自然灾害会显著并大幅减少家庭收入不平等，但不会影响家庭支出的不平等[19]。

二、方法和数据来源

(一)数据来源与描述

本文以BRICS为考察对象，包括巴西、俄罗斯、印度、中国和南非。碳排放数据通过加总BRICS各国煤、石油、天然气和水泥生产所产生的碳排放总量获得。GDP、贸易、人口等数据均来自于世界银行WDI(World Development Indicators)数据库。

由于自然资本数据仅覆盖1990—2010年，我们的研究区间也选取该时间段。本文的自然资本资产包括以下五类：(1)森林资源(以木材和非木材森林资源为代表)。(2)渔业。(3)化石燃料(煤炭、石油和天然气)。(4)矿产品(铝土矿、镍、铜、磷酸盐、金、银、铁、锡、铅和锌)。(5)农用地。自然资产总值通过将资产实际可用数量乘以其相应的影子价格。

(二)研究方法

为考察碳排放、自然灾害及其对自然资本的影响。首先，我们运用面板数据分析碳排放、自然灾害对自然资本影响的方式和强度，并运用不同自然灾害数据检验模型的稳健性。其次，运用分位数回归模型检验不同水平的自然资本受自然灾害影响的差异。最后，运用半参数模型分析自然资本增长受不同自然灾害水平影响的差异。

首先，我们采用模型的一般形式如下：

PNCit=α+βNDit+γCCit+∑ηixit+εit

(1)

式中，PNC=PNCt-PNCt-1，PNC表示人均自然资本变化。ND代表自然灾害(我们用dam(-1)或aff(-1)来表示)。CC为碳排放，用人均GDP碳排放来表示。X是控制变量，主要包括贸易开放度，人均GDP增长率等。β和γ分别表示自然灾害和碳排放影响的系数。η和ε分别代表协变量向量和误差项。

上述参数面板回归模型是考察碳排放，自然灾害对自然资本影响的基础模型。从表1我们不难看出，BRICS国家自然资本的变化存在显著的异质性，从-39.7到-753.5不等。鉴于这种差异性，我们需要考察不同水平自然资本变化受自然灾害和碳排放影响的差异。我们引入了固定效应分位数面板回归模型。为简化起见，我们考察如下线性模型：

PNCit=βNDit+γCCit+ηixit+εit

(2)

分位数线性模型可以表示为：

PNCit(μ)=βNDit(εit)+γCCit(εit)+ηixit(εit)

(3)

PNCit(μ)是一个给定μ的条件分布。我们假定εit是条件NDit，CCit和xit的均匀分布。

为了进一步考察自然灾害，碳排放对自然资本的非线性影响。我们建立如下的半参数面板固定效应模型：

PNCit=α+f(NDit)+g(CCit)+ηixit+εit

(4)

我们将一个NDit或CCit变量作为非参数变量加入函数，它们并不与因变量存在线性影响。不可观测的异质性影响可以通过一阶差分来消除。我们可以推导出一系列的差分来估计[20]：

Pk(NDit，NDit-1)=f(NDit)-f(NDit-1)

(5)

其中，Pk(spline)可以通过平滑结的分段多项式进行估计。要估计半参数面板固定效应模型需要大样本数据。由于我们的样本包括5个国家20年的数据，满足上述半参数面板固定效应模型估计的条件。

三、实证结果

由于自然资本容易受碳排放所引致全球变暖以及自然灾害的影响。因此，考察碳排放、自然灾害对自然资本基础的影响，对BRICS可持续发展具有重要的意义。首先，我们使用面板数据对不同模型参数进行估计(见表1)。模型1中的自然灾害用受灾害影响人数占人口的比重来表示。为了检验模型的稳健性，模型2中的自然灾害用灾害所造成的经济损失来衡量。模型3中的自然灾害用灾害发生的频率来考察。

表1 自然灾害、碳排放对自然资本增长的影响

研究结果显示，在模型1中，BRICS国家贸易开放度的提升有利于自然资本的积累。随着贸易开放度的不断提升，BRICS各国如果不具有自然资源禀赋优势，就可以利用国际市场的自然资本以弥补自身资源的不足，减少对本国自然资本的消耗，从而有利于本国自然资本的积累。近年来中国频繁在国际市场进口木材、海产品、能源、矿产品和农产品，就是利用国际市场来弥补自身自然资本的不足，从而增加本国自然资本的积累。

表2 分位数回归

碳排放的上升都不利于自然资本的积累。随着人均温室气体排放的不断增加，人类不得不面临海平面上升、极端气候频频出现、沙漠退化、海洋生态日益恶化等负面效应。这对于自然资本中的农业、牧业、渔业、林业资源乃至基础设施都会带来灾难性的影响，增加生态系统的脆弱性，从而导致自然资本的下降。

人均GDP上升会增加对自然资源的消耗，不仅会增加对渔业、林业、矿产品和农产品的消耗，还会导致过度捕捞、乱砍滥伐、水土流失和土壤沙化等。此外，随着人均GDP的上升，人均能耗也随之上升。鉴于BRICS国家多以煤炭、石油消耗为主，这不但导致碳排放上升，还会导致空气污染、酸雨等环境损害，这意味着会削弱可持续增长赖以维持的自然资本基础。近年来印度取代中国成为全球污染最严重国家之一，就是经济增长以牺牲环境为代价的最好例证。

自然灾害受影响人数的上升会导致自然资本的增加。这是因为，自然灾害发生的强度越大，媒体的关注度也会上升，受影响地区就会得到更多的政府财政援助以恢复生产和灾后重建。而且受灾人数越多，个人和社会就越愿意强化减灾救灾基础设施的投入。比如，修筑堤坝以强化防洪设施的建设、减少乱砍滥伐、设定捕捞上限、强化对森林特别是红木的保护以增加生物多样性等。这些都会增加自然资本存量。

模型2的稳健性检验表明，所有变量的符号都没有发生大的变化。而且模型的多数变量都能通过1%的显著性检验。这表明模型具有较强的稳健性。

模型3的计算结果表明，自然灾害发生的频率有助于自然资本的增加。首先，这是由于一些灾害频发的国家，会采取相应的防御措施来抵御自然灾害。比如，运用网箱养鱼代替海洋捕捞，种植生态树林来代替天然砍伐。其次，灾后重建也会减轻自然灾害对自然资本的影响。此外，灾害频发也有利于应对自然灾害知识的积累，这种学习曲线所带来成本的降低也有利于自然资本的积累。

(一)自然资本增长的分布

自然灾害的种类对经济发展水平存在异质性影响，各国由此遭受的损失也存在差异。为此，我们利用固定效应分位数回归模型，来分析不同自然资本增长的国家在面对自然灾害冲击时所受影响的差异，结果如表3和表4。

表3 分位数回归

从分位数回归结果来看，在BRICS国家，无论是何种规模，GDP都不利于自然资本增长，表明经济增长不利于环境的可持续性。贸易开放度的提升都有利于自然资本的增长。这是主要是因为，无论自然资本增长速度如何，一个国家越开放，越有可能利用国外的资源来弥补自身自然资源的不足，从而有利于本国自然资本的积累。受影响人数越多，自然灾害发生频率越高，政府财政援助和灾后重建投入越多，就更有利于自然资本的积累。

用总损失衡量的自然灾害对不同自然资本增长的影响也不同。研究结果表明，中低水平的自然资本增长与总损失正相关，而更高水平自然资本增长则与总损失负相关。这表明，总损失较小的自然灾害不会导致自然资本的大量消耗。然而，总损失较大的大型自然灾害会导致自然资本的下降。

(二)半参数面板回归模型

我们用半参数面板回归模型来考察自然资本增长与三种不同自然灾害参数之间的关系，重点分析灾害水平对自然资本增长的影响程度。图1、图2和图3描绘了自然资本增长与三种不同自然灾害影响之间的关系。图中的横纵坐标分别表示自然灾害的水平以及自然资本增长。与参数分析的结果不同，半参数面板回归模型主要识别非线性关系。与自然灾害程度一样，自然资本增长的速度在BRICS国家间也不是均匀分布。自然资本增长速度与自然灾害之间存在N形关系。对于小型灾害，自然资本容易恢复增长。对于大型灾害，自然资本会因政府财政援助和灾后重建而恢复增长。仅中型灾害，既不会得到媒体关注，也不会受到外部援助，自然资本会显著下降。

四、结论和政策建议

在过去数十年间，碳排放和自然灾害导致的经济损害大幅上升。这促使人们力图了解其对经济增长的影响，以便为政策制定者提供减轻灾害影响的方法。迄今为止，自然灾害对经济增长影响效应的研究较多，但对可持续发展至关重要的自然资本的研究较少。本文力图弥补这一缺陷，以为各国实现可持续增长提供真知灼见。本文以BRICS国家为例，首先，运用面板数据考察了碳排放，自然灾害及其他影响因素对自然资本增长的影响。其次，利用三种不同的自然灾害变量作为替代指标检验了模型的稳健性。此外，我们还运用分位数回归模型考察了自然资本增长受自然灾害和碳排放影响的差异。最后，运用半参模型考察了自然灾害对自然资本增长的影响效应。

本文的研究表明，贸易开放、受影响人数、自然灾害发生的频率有助于BRICS国家的自然资本积累。此外，灾后重建的加速也有利于自然资本的积累。灾害频繁发生有助于各国建立灾害防御机制、强化减灾救灾基础设施建设和防灾知识的积累，都有利于降低自然灾害对自然资本的不利影响。GDP增长、碳排放不利于自然资本的增长。从分位数回归结果来看，无论是何种规模，GDP都不利于自然资本增长，表明经济增长不利于环境的可持续性。贸易开放度的提升都有利于自然资本的增长。受影响人数越多，自然灾害发生频率越高，政府财政援助和灾后重建投入越多，就更有利于自然资本的积累。半参面板回归模型的计算结果表明，自然资本增长速度与灾害之间存在N形关系。对于小型自然灾害，自然资本容易恢复增长。对大型灾害，因外部援助和灾后重建而得以恢复。

基于上述研究结论，BRICS国家要实现自然资本的持续增长。我们认为，可以从以下几方面着手：首先，高效而非涸泽而渔的方式利用自然资本，是BRICS国家实现自然资本财富可持续增长的基本原则，从而实现自然资本的持续增长。其次，鉴于贸易开放对一国自然资本的影响，需要各国共同应对碳排放引致的气候变化对可持续发展的影响。尤其是需要利用发达国家应对灾害的经验和技术，来降低气候变化对发展中国家死亡人数和经济损失的影响。此外，各国需要必须考虑碳排放和自然灾害对可持续发展的影响来推进可持续自然资本管理。全面和有效的协调政府和私营机构，推进灾害管理不可或缺。此外，政府也需要进一步加大相应基础设施建设的力度以对抗自然灾害和减轻自然灾害对经济的破坏，进而提升本国经济的可持续性，实现经济的持续增长。