高温、粮食价格与货币政策

陈利锋

(中共广东省委党校 共同富裕研究中心,广东 广州 510053)

一、引言

气候变化是进入21世纪以来人类面临的最大的经济和社会挑战之一,采用相应的政策以应对持续性高温天气带来的消极影响在当下已经变得更加迫切[1]。人类经济活动引致的气温上升已经导致非常明显的全球气候变化、气温上升和极端天气[2][3]。欧洲中央银行(ECB)绿色量化宽松与碳定价(Green QE and Carbon Pricing)研究小组的统计数据显示,2021年是有气温记录以来欧洲最暖的一年,并且2021年的年度平均气温比2018年上升了0.6摄氏度。但是,2022年欧洲中央银行最新的统计数据显示,2022年的年度平均气温略高于2021年。根据世界银行气候变迁知识门户(Climate Change Knowledge Portal,以下简称CCKP)的统计数据,2012年以来的10年是人类有史以来最热的10年,而2018年以来的5年是人类有史以来最热的5年。王铮指出,中国陆地地区近十年气温上升的速度快于世界平均水平[4]。中国气象网发布的《中国气温变化事实》显示,1951年至2021年,中国陆地总体气温呈现显著变暖趋势。伴随着平均气温上升的是全球各国气温更大的波动性,继而导致日益明显的全球范围内的极端天气问题[5][6][7][8]。

农业部门对高温天气及气候变化的反应最为敏感,进而推动研究者关注全球变暖对农产品尤其是粮食产量的影响[9]。Schlenker等[10]、Schlenker和Roberts[11]考察了气候变化对美国农作物产量的影响。研究结果指出,气候变化对农作物产量存在非线性效应,当气温上升到一定程度时,相同单位气温上升导致农作物产量更大幅度减少。Kumar[12]和Mehedi等[13]分别指出印度和孟加拉国农作物产量对气温上升的非常敏感度,全球气温上升已经导致印度和孟加拉国农业产出显著下降。Chambers和 Pieralli发现,高温天气降低了美国农业生产率及其上升的速度,进而导致美国粮食作物显著减产[14]。 Coulibaly等在分析非洲国家的气温数据和粮食产量数据后指出,气温上升是导致非洲粮食减产的主要原因之一[15]。CCKP提供的关于国别气候变迁研究报告指出,2030年气温上升将导致中国三大主要农作物产量下降8%。显然,现有研究业已证实,全球变暖显著降低了各国粮食产品的产量[9]。

气温上升导致粮食作物产量下降引起粮食价格上升,而粮食价格上升通过生活成本等渠道最终引起整体通胀的上升,进而使各国中央银行更多地关注全球气温上升问题[9][16]。从2017年开始,包括英格兰银行在内的8家银行发起成立绿色金融网络,至今已有超过百家成员单位,表明政策制定者越来越关注气候变化的影响。然而,从宏观视角分析气温上升对货币政策尤其是对通胀控制的影响等方面的研究文献目前仍较为鲜有[17][18]。基于此,本文构建了一个考虑高温因素的多部门动态随机一般均衡模型,并基于这一模型从宏观视角考察了高温冲击对粮食产品生产部门及整体宏观经济产生的冲击效应。研究表明,持续性高温冲击通过降低粮食产品生产部门的劳动生产率而引起粮食产品产出减少以及与粮食产品有关的通胀上升。同时,持续性高温冲击也引起非粮食产品生产部门产出、总产出减少以及与粮食产品无关的通胀、整体通胀上升。更重要的,持续性高温冲击降低了粮食生产部门的自然律产出。这意味着持续性高温对粮食生产部门乃至整个宏观经济产生了持续性伤害。福利分析的结果表明,持续性高温冲击导致了社会福利的恶化。在此基础上,本文使用反事实分析方法比较了现实情形(存在持续性高温天气)与反事实情形(无高温天气)下货币政策引致的社会福利损失[19]。研究结果发现,持续性高温天气的存在导致相同的货币政策引致更大的社会福利损失。本文进一步考虑了不同货币政策机制的实施效果。结果显示,无论是否存在持续性高温天气的影响,货币政策盯住目标选择与粮食产品价格有关的宏观经济变量均可实现社会福利的改进,因而货币政策应该选择与粮食产品价格有关的宏观经济变量作为盯住目标。不过,存在持续性高温天气的条件下,货币政策盯住目标选择与粮食产品价格有关的宏观经济变量可以相对更大程度地改进社会福利。因此,在当前持续性高温天气的影响已经日益明显的条件下,货币政策盯住目标应该选择与粮食产品价格有关的宏观经济变量。

二、模型与假设

本部分考虑一个包含粮食产品生产企业(其提供的产品在模型中简称粮食产品)和非粮食产品生产企业(其提供的产品在模型中简称非粮食产品)的动态随机一般均衡模型。当然,除生产部门外,模型经济中还包括家庭和政府部门等经济行为主体。由于CCKP以及联合国跨政府气候变化委员会(即IPCC)2021年发布的气候变化报告指出,全球变暖会导致气候事件发生的概率增加,其中对农业部门的影响最为显著[9]。基于此,本文设定模型中高温天气仅对粮食生产部门产生影响,但对非粮食生产部门无影响。

(一)家庭行为

(1)

(2)

(3)

(4)

上式中,δ为折旧率,资本调整成本S(X)满足S(δ)=δ且S′(δ)=1。典型家庭i在预算约束和方程(4)等约束条件下最大化效用函数Uit。对应的最优条件为:

(5)

(6)

(7)

(8)

其中:Qt和Λt,t+k分别表示托宾的“Q”和累积贴现因子,并且满足:

(9)

(10)

(二)粮食生产部门行为

(11)

(12)

(13)

(三)非粮食产品生产企业的行为

(14)

(15)

(16)

(17)

(四)市场出清条件

(18)

(五)货币政策当局

设定经济中的货币政策依据如下泰勒规则操作:

(19)

三、模型的参数化

折旧率δ、折现因子β,依据大多数国内相近研究的做法,分别取值为4%和0.98。粮食产品生产部门劳动供给替代弹性的倒数ηF、非粮食产品生产部门劳动供给替代弹性的倒数ηM,为简化分析且不失一般性,设定二者取值相同。依据王凯风和吴超林[23]、陈利锋等[24]以及马理和文程浩[25]等的观点,将二者取值均校准为6.16。利率惯性系数ρ、名义利率对产出缺口的反应系数ry以及名义利率对通胀的反应系数rp,依据陈利锋等[26]以及杨源源等[27]的观点,分别校准为0.8、0.35和1.25。非粮食产品生产函数中劳动的产出弹性系数αM,依据王凯风和吴超林[23]以及陈利锋等[26]估计的结果,将其取值校准为0.4。

粮食产品消费在复合消费中所占的权重λ,本文依据我国自2002年至2021年的恩格尔系数进行校准。样本期内中国居民恩格尔系数的平均值约为31.97%,基于此本文将λ的取值校准为0.32。粮食产品与非粮食产品之间的替代弹性ϑ,依据Gini和Pourroy[28]、Bhattacharya和Jain[29]等研究估计的结果,将其取值校准为0.42。依据金雪军等[30]使用粮食价格数据和非粮食商品价格数据运用BK法估算的结果,粮食产品价格调整周期为61天,非粮食产品的价格调整周期则依据各自所占的权重进行加权处理,估算的结果为53天。因此,粮食产品的名义价格刚性θF取值为0.66,非粮食产品的名义价格刚性为0.57。依据Gini和Pourroy[28]估计的结果,粮食产品之间的替代弹性εF,取值为2.75。非粮食产品的替代弹性εM,依据现有研究如陈利锋等[26]、马勇和章洪铭[31]估算的结果,将其取值设定为1.55。

四、动态分析

结合校准的参数,在本文构建的粮食生产部门的多部门动态随机一般均衡模型中可以考察高温冲击产生的宏观经济效应及其带来的福利损失。

(一)高温冲击的动态效应

以20个时期为限,横轴表示冲击持续的时期,纵轴表示变量的变化轨迹,图1显示的是1个单位标准差正向高温冲击对粮食生产部门、非粮食生产部门的通胀和产出以及整体通胀和产出的冲击效应。依据图1,高温上升不仅引起粮食产品生产部门通胀(即粮食产品价格上涨),也引起非粮食产品生产部门通胀(即非粮食产品价格上涨)和经济中整体通胀上升。同时,高温上升不仅引起粮食产品产出下降(即粮食产量减少),也引起了非粮食产品产出下降(即非粮食产品产量减少)和经济中总产出下降(即GDP减少)。

图1 高温冲击对通胀和产出的影响

导致这一结果的原因在于高温降低了粮食生产部门的劳动生产率。正向的高温冲击意味着温度上升,持续的高温天气降低了粮食生产部门劳动生产率[22]。粮食生产部门劳动生产率下降意味着正向的高温冲击降低了粮食产品的产出,因而正向高温冲击下粮食产品生产部门产出表现出下降趋势。粮食产品的产出减少导致粮食产品总供给减少,进而导致粮食产品的价格上升,因而正向的高温冲击下粮食产品生产部门通胀表现出明显的上升趋势。粮食产品的价格与家庭生活成本密切相关,正向高温冲击引起的粮食产品价格上涨必然导致家庭生活成本以及非粮食产品生产部门的生产成本上升,最终必然引起非粮食生产部门产品的价格上涨(即非粮食生产部门通胀上升)以及整体通胀上升。基于图1还可以发现,虽然本文设定高温冲击对非粮食产品生产部门并不存在直接影响,但是高温冲击依然降低了非粮食产品生产部门的产出,进而降低了经济中的总产出。

(二)高温冲击、粮食产品的自然律产出与粮食产品价格

(20)

依据方程(20)可知,高温冲击直接影响了粮食产品生产部门的自然律产出。为直观反映这一事实,图2给出了高温冲击发生之后,粮食生产部门自然律产出的动态轨迹。

图2 高温冲击与粮食生产部门自然律产出

基于图2可以发现,持续高温天气使粮食生产部门自然律产出表现出不断下降趋势:在冲击发生初期,自然律产出下降的速度较快,随着高温冲击的衰减,粮食产品生产部门自然律产出下降的速度也相对减缓并最终收敛至-0.063个刻度单位。这一发现意味着持续高温导致粮食生产部门自然律产出的永久性下降。这一发现与Francesco等[34]的发现基本一致,后者通过美国与欧洲数据发现高温降低了经济的自然律水平。依据Ball和Onken[35]、Wolfgang和Mewael[36]以及Gal′[19]的研究,当外生因素导致自然律产出水平永久变化时,产出将具有呆滞特征(Hysteresis)。换言之,持续高温冲击导致粮食产品生产部门的产出表现出呆滞特征。由于产出代表了经济中的总供给,可以直接影响产品价格变化。当产出具有呆滞特征时,高温冲击对产出的影响表现出相当强的持续性(永久性降低了粮食产品生产部门的产出),进而使得与粮食产品有关的通胀也将具有相当强的持续性(即与粮食产品有关的通胀具有明显的惯性特征)。这一结论意味着,持续高温天气通过降低粮食生产部门的产出水平、提高与粮食产品有关的通胀水平及其持续性而导致了社会福利的恶化。对于货币政策制定者而言,持续高温天气带来的产出呆滞和通胀惯性问题需要给予较多关注。

(三)高温冲击与社会福利

(21)

表1 高温冲击与社会福利损失

五、货币政策分析

从宏观经济效应的角度,持续性高温天气不仅导致了粮食产品产出减少和与粮食有关的通胀上升,而且导致了经济中总产出减少和通胀上升,同时导致了社会福利的恶化。因此,对于货币政策制定者而言,需要进行货币政策调整以平抑宏观经济波动和降低持续性高温天气带来的社会福利的恶化问题。然而,货币政策本身也会引起社会福利损失。那么,在高温天气持续存在的背景下,持续性高温天气本身对货币政策效果产生的影响是一个需要深入分析的现实问题。基于这一思路,结合方程(21),本文分别计算了存在持续性高温天气(即本文模型刻画的现实情况,下文称之为现实情形)与无持续性高温影响(即与本文相反的情况,下文称之为反事实情形)各自对应的社会福利损失。

基于表2可以发现,存在持续性高温天气影响的条件下,1个单位标准差泰勒规则(基准货币政策)冲击引起的社会福利损失为2.8731个单位;而反事实情况下,经济中无高温天气的影响,货币政策冲击引起的社会福利损失仅为1.9059个单位,明显低于存在持续性高温天气影响的现实情形。因此,基于表2社会福利损失分析的结果可以发现,持续性高温天气弱化了积极货币政策的效果,即持续性高温天气导致相同的货币政策引起了更大的社会福利损失。不过,表2仅显示的是货币政策当局依据盯住整体通胀的泰勒规则的条件下高温天气的影响,如果货币政策当局执行的是其他类型货币政策,表2所得到的结论的稳健性仍有待深入分析。基于以上分析,本文引入如下两类货币政策规则:

表2 货币政策冲击与社会福利损失

(22)

(23)

(24)

结合社会福利损失函数方程(21),表3分别给出了盯住非粮食产品通胀和盯住核心通胀两类货币政策各自对应的福利损失。与现有研究一致,使用社会福利损失评价货币政策的实际效果,即政策引致的社会福利损失越小,那么货币政策的实际效果越好。

表3 不同货币政策的福利损失

表3显示,存在持续性高温天气的现实情形中,盯住非粮食产品通胀型货币政策引致的社会福利损失为5.8225个单位,盯住核心通胀型币政策引致的社会福利损失为2.0245个单位。反事实情形中,盯住非粮食产品通胀型货币政策与盯住核心通胀型币政策引致的社会福利损失分别为4.3728个单位和1.6386个单位。比较的结果表明:第一,存在持续性高温天气影响的现实情形中,所有货币政策引致的社会福利损失均大于对应的无高温天气影响的反事实情形。第二,无论是否存在高温天气的影响,盯住核心通胀型货币政策引致的福利损失均小于泰勒规则和盯住非粮食产品通胀型货币政策。第三,在本文考察的三类货币政策规则中,无论是否存在高温天气的影响,完全不考虑与粮食价格因素的盯住非粮食产品通胀型货币政策引致的福利损失均最大,即货币政策的实际效果均最差。第四,从社会福利损失改善情况看,现实情形中,相比泰勒规则与盯住非粮食产品通胀型货币政策,货币政策当局如果选择盯住核心通胀型货币政策,那么社会福利损失将改善0.8486和3.798个单位;而反事实情形中,选择盯住核心通胀型货币政策带来的社会福利损失将改善0.2673和2.7342个单位。因此,表3分析的结果意味着,无论是否存在高温天气影响,货币政策盯住目标均应该考虑与粮食价格有关的宏观经济变量。不过,相比而言,存在持续性高温天气影响的现实情形中,货币政策选择盯住考虑与粮食价格有关的宏观经济变量实现了更大程度的社会福利改善。因此,在当前持续性高温天气显著存在的条件下,货币政策盯住目标更应考虑与粮食价格有关的宏观经济变量。

六、结论

基于持续性高温天气显著存在的现实,本文构建了一个包含持续性高温冲击的多部门动态随机一般均衡模型,通过脉冲响应函数、福利分析法等方法分析了高温冲击的宏观经济影响。研究结果显示,高温冲击不仅直接导致了粮食产品产出减少和与粮食产品有关的通胀上升,而且引起非粮食产品生产部门产出、总产出减少以及非粮食产品通胀、整体通胀的上升。更重要的是,持续性高温天气降低了粮食产品生产部门自然律产出,这意味着持续性高温可能给经济带来持久性伤害。在此基础上,本文通过比较存在持续性高温天气冲击的现实情形与无高温天气影响的反事实情形中货币政策带来的社会福利损失。研究结果表明,持续性高温天气弱化了货币政策的实际效果,即相同的货币政策在存在持续性高温天气的情形下引致更大的社会福利损失。该结果表明,高温天气恶化了社会福利。通过比较不同货币政策对应的社会福利损失可以发现,无论是否存在高温天气的影响,盯住与粮食产品价格有关的核心通胀型货币政策产生的社会福利损失最小,而盯住完全与粮食产品价格无关的非粮食产品通胀型货币政策产生的社会福利损失最大。不过相比而言,存在持续性高温天气的现实情形中,盯住核心通胀型货币政策实现了社会福利更大程度的改进。因此,本文的研究结论意味着,在当前持续性高温天气显著存在的条件下,货币政策盯住目标更应选择与粮食产品价格有关的宏观经济变量。

本文在一个封闭经济动态随机一般均衡模型中考察了高温天气对粮食价格的影响以及相应的货币政策选择问题,然而现实经济中粮食价格的决定不仅受本国高温天气的影响,同时国外高温天气通过影响国际粮食价格而对本国粮食价格产生影响。因此,在本文的基础上,构建开放经济动态随机一般均衡模型同时考察国内外高温天气对粮食价格的影响是一个可行的扩展。另外,IPCC2021年发布的报告指出,高温天气对不同类型国家的影响存在明显差异,全球持续性高温带来的消极影响对低收入国家可能形成更大的冲击。这一结论意味着构建包含多国开放经济动态随机一般均衡模型,考察全球持续性高温天气对高、中、低收入国家产生的差异性影响及不同类型国家的货币政策选择是另一个可行的扩展。