氣候變化與公司創新: 中國證據

摘 要 本文考察氣候變化是否影響公司層面的創新產出。利用干旱構建氣候變化情景，將氣候敏感型公司作為樣本，本文發現干旱這一氣候狀況的惡化會激勵企業進行創新活動，即存在“ 環境激勵效應”。這一效應主要來源于兩個因素：其一，干旱對公司經營產生不利影響，“倒逼”公司進行創新;其二，公司管理層對氣候信號的捕捉有助于識別氣候變化帶來的機會，進而提升公司創新。此外，當子公司地理分散較低時，干旱的創新促進作用更強，這一結果體現了氣候影響的區域性特征。本文從氣候變化的角度為企業創新活動的研究提供了新的視角，強調了將氣候風險納入政策評估與企業決策過程的重要性。

關鍵詞 創新;氣候變化;干旱;環境激勵

0 引言

氣候變化問題已經成為這個時代最根本、最緊迫的問題之一。在過去的一百年中，地表平均溫度持續升高，以氣候變暖為主要特征的氣候變化逐漸成為一個全球現象（Hansen and Lebedeff，1987;Pollack et al. ，1998）。據政府間氣候變化專門委員會（IPCC）估計，與前工業化時代相比，人類活動已導致全球變暖約1 攝氏度。與此同時，眾多學者開始關注氣候變化帶來的經濟后果，評估了氣候變化對總體經濟產出（Hsiang，2010;Dell et al. ，2012）和重要國民經濟部門（Mendelsohn et al. ，1994;Schlenker et al. ，2005，2006;Deschênes and Greenstone，2012;Zhang et al. ，2018;Chen and Yang，2019）的影響。2018 年諾貝爾經濟學獎獲得者諾德豪斯（William D. Nordhaus）長期關注氣候變化給經濟帶來的根本挑戰，他的獲獎表明學界對這一問題的重視。本文將從驅動經濟發展的引擎———創新這一角度，討論氣候變化的微觀經濟后果。創新是促進經濟發展的重要驅動力，而企業是重要的創新主體。雖然氣候風險已經在保險和衍生品等領域被納入了風險考量的范圍，學者也開始關心氣候風險對公司經營的影響（ Kruegeret al. ，2020），但其對企業創新的影響還沒有得到足夠的重視。

為了合理評估氣候變化，我們借鑒文獻（ Hong et al. ，2019;Huynh et al. ，2020），選擇綜合性較強的干旱指數構建氣候場景，原因主要有三點：其一，干旱是各類氣候變化效應的綜合體現，對人類經濟活動影響巨大。氣候變化導致雨帶在地區范圍內出現不均衡變化，表現為在東半球的部分地區向北移動;同時在西半球的部分地區向南移動（Mamalakis et al. ，2021）。雨帶的這一變化導致許多地區出現干旱化，威脅到生物多樣性和糧食安全，并對全世界的水資源供應和糧食生產產生級聯效應（Mamalakis et al. ，2021）。在由氣候變化引起的自然災害中，干旱對經濟活動的破壞作用最為明顯（ Lesk et al. ，2016）。同時，現有研究也發現了干旱對整體金融系統和個體上市公司的不利影響（Hong et al. ，2019;Huynh et al. ，2020）。其二，干旱的影響對象較為明確，關注干旱風險對我國戰略安全意義重大。許多氣候變化現象的影響對象模糊、影響效應復雜，比如，Addoum et al. （2023）發現氣溫升高對大部分行業產生了廣泛的影響，但影響效應差異巨大。不同于此，干旱的直接影響對象十分明確，即農業及其相關行業。Lesk et al. （2016）估計了1964 年到2007 年全球各種極端天氣導致的損失，其中干旱對農業生產最具破壞性，且這種負面作用在發展中國家中更為顯著。現有研究已經從行業層面討論了干旱對農業等相關行業的影響，這些行業大多數對水資源具有明顯的依賴性，從而易受干旱風險的影響（ Lesk et al. ，2016;Hong et al. ，2019;Do et al. ，2021）。我國是一個農業大國，也是一個人口大國。歷史上我國的社會穩定多次受到旱災沖擊，新中國成立后也曾由于嚴重旱災而陷入經濟困難。因此，食品生產事關戰略安全，有必要從微觀層面探討干旱風險的經濟后果。其三，前人研究提供了良好的干旱度量指標，有利于本文研究的開展。Palmer 干旱指數（ Palmer Drought Severity Index，PDSI） 是一個綜合度量地區干旱指數的指標，受到了關注氣候干旱的國內外學者的廣泛使用，也為我們的研究提供了便利。因此，我們基于PDSI 討論干旱的微觀經濟后果。

基于上述考慮，我們參考Hong et al. （2019） 的研究，將本文樣本限定為我國A 股的農業及其相關上市公司，定義為“氣候敏感型公司”，并以PDSI 度量地區干旱程度以構建氣候場景，討論氣候變化對公司創新的影響。理論上，干旱對公司創新可能存在兩方面影響：一方面，干旱可能直接對氣候敏感型公司的經營活動產生負面影響，降低公司盈利能力（Hong et al. ，2019），提升公司融資成本（Ginglinger and Moreau，2023;Huynh et al. ，2020），從內源和外源兩方面限制創新資源獲取，從而抑制企業創新，即“創新抑制”假說。另一方面，干旱對企業的負面影響也可能“倒逼” 企業創新。氣候變化可以通過改變公司所處的外部經營環境，促使管理層調整戰略規劃和經營決策，通過產品創新提升差異化水平，從而獲取競爭優勢，即“ 環境激勵” 假說①。由于在理論上存在方向相反的競爭假說，我們將通過實證檢驗評估干旱這一氣候變化對公司創新的效應。

實證結果表明：氣候的邊際干旱化能夠顯著提升公司未來的創新數量和創新質量，支持了“ 環境激勵” 假說。從干旱對公司經營的負面影響和“ 資源詛咒”兩個角度探討了干旱促進公司創新的驅動力來源，研究發現干旱倒逼公司通過創新進行應對。此外，管理層對氣候信號的捕捉是干旱對公司創新的另一個驅動力來源。當公司CEO 的受教育程度更高，或管理層更關注氣候風險時，氣候干旱對創新的提升更為明顯。由此可見，氣候條件的惡化會激勵企業進行研發創新，以保持其在市場上的競爭優勢。我們還發現干旱的經濟后果具有區域性特征，即氣候干旱化的創新促進作用在子公司地理分散程度更高的上市公司中更弱。

本文可能在以下方面有所貢獻。首先，本文補充了氣候與經濟方面的文獻。隨著氣候變化逐漸受到重視，越來越多的研究人員開始討論氣候變化的經濟后果。這些研究或從全球范圍內的氣候變化情況討論對各國社會經濟的影響（如Dell et al. ，2012;Du et al. ，2017），或討論氣候變化在行業層面的影響（如Schlenker et al. ，2006;Chen et al. ，2016），或從宏觀角度討論氣候變化對資本市場的整體影響（如Hong et al. ，2019），為后續研究討論氣候變化的經濟后果提供了極具啟發性的研究框架。近年來，逐漸有研究開始將針對氣候變化的經濟后果的討論引入了微觀層面（如Zhang et al. ，2018;Chen and Yang，2019;Huynhet al. ，2020）。The Review of Financial Studies 在2020 年以專刊的形式發布了一系列氣候金融領域的最新研究成果， 討論了氣候變化對房產價值（ Baldauf"et al. ，2020;Murfin and Spiegel，2020）、基金行為（ Alok et al. ，2020）、投資者認知（Krueger et al. ，2020）的影響效應等方面的話題，完善了氣候變化微觀經濟后果的研究。這些研究表明氣候變化對企業的資產價值、融資成本、市場期望等有可能影響企業運營的一系列內部和外部因素產生了實質性影響，為本文進一步將關注點引向經濟的關鍵驅動力———創新，搭建了橋梁。在此基礎上，本文研究發現干旱對公司創新具有顯著影響，從而補充和深化了針對氣候變化的經濟后果的討論。

其次，本文較早發現了干旱對公司創新的影響，補充了創新方面的文獻。由于創新在經濟發展中扮演了極其重要的角色，現有研究從宏觀經濟制度層面到微觀公司層面對創新的影響因素進行了廣泛的討論（ 如Brown et al. ，2009;Hsu et al. ，2014;Tian and Wang，2014;Balsmeier et al. ，2017）。然而，目前少有研究將氣候變化作為影響因素納入討論。本文則基于干旱進行氣候場景的構建，較早地探討了氣候變化對公司創新的影響。發現干旱對公司的負面影響“ 倒逼” 企業進行創新，同時管理層對氣候信號的捕捉也推動了公司進行創新。由此，本文發現氣候變化也是公司創新的一個影響因素，從而補充了現有文獻。

最后，本文具有明晰的現實意義。隨著我國簽署《巴黎氣候協定》，對氣候變化的應對逐漸受到來自國家層面的重視。一些基于中國場景的研究也表明，氣候變化給我國的一些重要經濟部門，尤其是農業部門，帶來了極為重要的影響（ 如， Chen et al. ，2016; Zhang et al. ，2018; Chen and Yang，2019; Chen andGong，2021）。因此，關注氣候變化對我國農業相關公司的影響具有重要的現實意義，而這正是本文進行的工作。此外，在創新驅動的國家政策下，農業相關公司的創新對抵御氣候風險、保障國家糧食安全具有重要意義。2019 年中央一號文件將加快突破農業關鍵核心技術、強化農業領域的創新驅動發展放在了極為重要的位置，體現了黨中央對此問題的重視。在此背景下，我們的研究從氣候變化的角度對農業創新進行考慮，對相關政策的制定具有潛在借鑒意義。

本文第1 部分回顧以往相關文獻，并提出本文的研究假說;第2 部分說明本文的樣本構建、數據來源和研究設計;第3 部分展示實證檢驗的結果;第4 部分進行了簡短的總結。

1 文獻綜述和假說提出

1.1 氣候變化的經濟后果：簡短的文獻回顧

氣候變化是21 世紀人類面對的最嚴峻挑戰之一，也是當前國內國際社會關注的焦點議題。自20 世紀90 年代以來，隨著氣候變化得到國際社會的重視，越來越多的學者開始關注氣候變化對人類經濟社會帶來的后果。研究發現，氣候變化對社會經濟造成了極大的損失，由氣候變化帶來的自然災害造成的損失每年超過了三億美元（ Nordhaus，2007;Burke et al. ，2015;Dietz et al. ，2016;Lesk et al. ，2016）。Dell et al. （2012）針對貧窮國家的研究發現，氣候變化對這些國家的經濟活動產生了實質性的不良影響，更高的氣溫對國家的總體經濟增長和產出水平都產生了負面影響， 甚至沖擊了政治穩定性。Du et al.（2017）的研究則表明，即使發達國家可能有更強的環境適應能力，氣候變化依然有可能對其經濟增長產生負面影響。近年來，一些學者也探討了氣候變化對我國重要經濟部門的潛在影響。比如，Chen et al. （2016）經過估算后認為，全球氣候變暖已在過去十年中導致我國玉米和小麥的生產遭受了重大損失。Chenand Yang（2019）發現夏季高溫對工業企業的產出具有負面影響，這種負面影響對于低溫地區的工業企業來說尤其顯著。Chen and Gong（2021） 發現極端高溫對我國農業的全要素生產率產生了短期負面影響，由此導致農業部門的收入損失，并指出了長期通過調整生產要素投入以適應氣候變化的重要性。總之，氣候變化已經對人類社會產生了深遠的影響。

在資本市場上，氣候風險已被看作一種能夠影響資產價值的風險之一，影響房地產、保險和金融衍生品等資產的定價。比如，Baldauf et al. （2020）發現人們對氣候風險的認知會反映在房屋價格中，若房產可能因海平面上升而被淹沒，則其出售價格更低。隨著氣候問題受到世界各國的重視，尤其是在2015 年巴黎氣候變化大會后，氣候風險開始被一些學者作為股票市場的重要風險之一進行研究。Liesen et al. （2017）發現公司氣候信息披露的價值相關性，披露碳信息的公司能夠被正確地定價，同時公司也不會由于披露相關信息而背上財務負擔。Hong et al. （2019）以各國的農業食品類行業上市公司為樣本，研究發現長期的干旱對公司未來的盈利能力和股票回報具有一定的預測力，進一步地，若一國缺乏氣候風險應對經驗，則其股票市場對氣候風險的反應不足，使得這些國家的股票市場未能有效地對氣候風險進行定價。一些來自調查問卷的證據也表明投資者逐漸重視氣候風險。Krueger et al. （2020）調查了機構投資者對氣候風險的看法以及如何應對氣候風險。他們發現受訪的投資者認為氣候風險對機構持有的短期和長期資產都具有重要影響，并采取了分析投資組合內公司碳足跡、分散化投資、將氣候風險納入估值模型等多種措施應對氣候風險對資產價值的影響。由此可見，氣候風險已經對資產價值和各市場參與者的行為產生重要影響。

上市公司是一類重要的資本市場參與者，近年來涌現出大量研究從微觀層面探討氣候變化對公司行為的影響。一些研究從氣象災害對公司行為影響的角度來對此話題進行了有益的探索，比如，Dessaint and Matray（2017） 發現颶風災害會導致公司高管過度持有現金。后續研究則廣泛地討論了氣候變化對公司財務政策的影響。比如，Huang et al. （2018）基于跨國樣本發現受氣候影響更大的公司可能持有更多現金、更少短期債務、更多長期債務，并較少分配現金股息;此外，在氣候風險較大的國家，公司資產回報率和經濟表現較差，同時收益波動更大。Ginglinger and Moreau（2023） 發現債權人向面臨更高氣候風險的公司出借資金時更為謹慎，資金規模更低且資金利率更高，從而導致這些公司具有更低的負債水平。Huynh et al. （2020）發現，地區干旱程度更高的公司面臨更高的權益融資成本。外部壓力也會促使公司采取措施應對氣候風險。Kruegeret al. （2020） 的研究表明，大型投資者和對公司治理參與較多的投資者傾向于認為公司并未完全意識到氣候風險所帶來的影響，因而會通過與管理層的私下討論，向公司提出一些具體的措施建議去管理公司面臨的氣候風險。限于篇幅，我們沒有羅列太多關于氣候變化對微觀公司影響的文獻。總體來說，現有研究表明氣候變化對微觀公司已經產生了實質上的影響。這為我們探討氣候對公司創新的影響打下了基礎。

1.2 氣候變化與公司創新：基于干旱的視角

在氣候變化導致的各種自然災害中，干旱帶來的經濟損失最為嚴重（ Dai，2013）。Lesk et al. （2016）評估了全球1964 年至2007 年間多種極端自然災害的影響，發現干旱對國家糧食生產的損害最大。具體而言，干旱和極熱天氣導致各國糧食生產減少約10%，而洪水和極端寒冷天氣卻未對糧食生產造成明顯影響。干旱災害同樣給我國帶來了嚴重的經濟損失。新中國成立以來，我國最嚴重的一次旱災發生在1959 年至1961 年間。據國家統計局、民政部編撰的《1949—1995 中國災情報告》及《中國水旱災害》的記載，三年困難時期，全國受旱面積高達3659. 3 萬公頃，糧食減產約1177. 1 萬噸。因此，干旱作為氣候變化的典型表現，適合用于構建本文的研究場景。干旱對公司造成的影響不僅取決于干旱災害的嚴重程度，也取決于公司經營對地區干旱的敏感性。已有研究表明，由于與農業相關的經濟活動大多非常依賴于水資源，農業部門對干旱風險最敏感（Blackhurst et al. ，2010;Lesk et al. ，2016;Do et al. ，2021）。因此，我們參考Hong et al. （2019），以農業相關公司為研究樣本，并將其定義為“氣候敏感型公司”。在此基礎上，我們討論干旱對公司創新的影響。

從經濟直覺出發，干旱這一環境惡化的因素可能對公司的生產經營帶來不利影響。一方面，干旱可能對氣候敏感型公司的盈利能力產生不良影響。Honget al. （2019）發現，農業食品類公司生產過程容易受到自然災害的影響，而氣候變化導致的干旱災害又放大了這一作用，使得公司盈利受損嚴重。已有研究發現了氣候變化導致的氣溫升高、降水減少等干旱化特征對我國農業部門的收入和生產率水平造成了顯著的不良影響（Chen et al. ，2016;Chen and Gong，2021）。Huang et al. （2020）發現高溫導致人們縮短戶外農業工作的時間，由此導致農業部門收入降低。因此，在公司經營層面，氣候變化導致的干旱可能對公司的盈利能力和生產效率均產生了直接的不利影響。另一方面，氣候變化可能會削弱公司獲取外部資金的能力。Delis et al. （2024）發現在2015 年《巴黎協定》通過后，銀行開始對借款人進行氣候風險的評估并調整其貸款利率。Ginglinger andMoreau（2023）也發現氣候風險較高的公司在進行債務融資時面臨更多困難，債權人向這些公司出借的資金往往規模更小且利率更高。Huynh et al. （2020） 還發現氣候風險影響了公司進行權益融資的能力，地區干旱程度更高的公司其權益融資成本較高。創新往往需要內源資金和外源融資的持續支持。然而，干旱化可能從內源資金的提供和外源融資的獲取兩方面對公司創新產生不利影響。我們預期這將抑制公司的創新能力，由此提出“創新抑制”假說。

假說1a： 干旱對公司創新具有抑制作用。

然而，也有研究表明惡化的環境狀況可能激勵創新。基于狹義上的資源環境，Auty（1993）提出了“資源詛咒” 假說，即良好的自然資源環境卻導致地區經濟發展的長期停滯。依賴豐富自然資源的暴利行業在不斷吸收當地勞動力的同時，還拉升了當地的工資水平， 并促使勞動力的進一步轉移（ Pelzl andPoelhekke，2021）。與此同時，這些處于初級階段卻能提供較高收入的行業吸引了潛在的創新者和企業家，從而擠出了當地的創業行為和創新行為（ Sachs andWarner，2001;Papyrakis and Gerlagh，2007）。反之，資源環境貧乏地區更弱的創新擠出效應卻促使當地企業將更多資源投入研發過程中，從而促進創新。邵帥和齊中英（2008）的發現印證了這一推測，他們發現西部地區的集中資源開發擠出了當地的科技創新投入，從而限制了當地經濟發展。基于廣義上的監管環境，也有研究表明監管環境的收緊激勵企業創新。例如， Porter and van derLinde（1995）由環境監管制度入手提出了一個分析創新的邏輯。他們認為，更為嚴格的環境監管能夠激發創新，并從六個角度對這個觀點進行了解釋。其中的一種解釋為：環境監管向公司傳遞了信號，使公司注意到非有效的資源分配和潛在的技術改進可能性;進一步地，公司可以通過創新提高自身對更為嚴格環境監管的適應力，在市場上確立其競爭優勢。Forsman（ 2013） 則提供了實證證據，他們發現成功的環境創新提升了企業的競爭優勢。因此，外部環境的惡化同樣可能激勵企業創新， 以謀求企業生存或確立自身競爭優勢。

氣候條件也是一種外部環境，氣候條件的惡化也可能激勵公司參與創新。以往研究較多使用極端氣候事件從微觀視角考察氣候變化的影響。這些氣候事件往往存在發生頻率低、破壞性強但影響范圍小的特點，導致相關研究結論外推適用性存疑。Dell et al. （2014） 對相關文獻進行整理和總結后指出：氣候變化存在非線性影響效應，即當氣候變化在一個溫和的范圍中時，一些在極端氣候條件下表現出很高敏感度的經濟現象就不再顯著。由此可見，對極端氣候事件的過度關注可能扭曲了對氣候溫和變化所帶來的經濟后果的認知，而使用連續型指標度量氣候變化可能得到與以往研究不一樣的結論。就干旱場景而言，有必要從氣候溫和變化的視角討論干旱對微觀個體的影響，關注個體對環境變化的適應性應對。比如，Chen and Gong（2021）發現生產過程中針對氣候變化靈活調整要素投入（比如，調整勞動力和機械的使用情況）能緩解高溫對生產效率的不利影響。因此，從決策者的角度出發，氣候條件的邊際惡化在某種意義上為公司提供了調整公司經營策略的外生激勵，從而將氣候變化納入管理者的生產決策函數。干旱化可能通過提升公司的經營成本，進而對公司經營產生負面影響（Hong et al. ，2019;Huynh et al. ，2020;Krueger et al. ，2020）。由于氣候敏感型公司的經營活動與農業生產緊密相關，在意識到干旱化對公司經營的潛在負面影響后，管理層有動機展開應對。其中，未雨綢繆而進行研發創新就是選擇之一。一方面，干旱有可能促使公司直接針對干旱的環境條件進行創新，即進行狹義上的“環境創新”，以幫助公司應對或適應干旱對公司生產的不利影響①。另一方面，干旱有可能促使公司調整生產戰略，通過產品創新提升本公司產品在市場上的差異化程度，即由環境變化導致的廣義上的“ 環境創新”，從而獲取競爭優勢，以彌補由環境惡化給公司帶來的損失。比如，Abdelzaheret al. （2020）發現更高的研發支出占GDP 比重可以降低氣候變化的負面影響。簡言之，氣候干旱對公司經營的負面影響有可能倒逼公司參與創新活動。

基于以上討論，我們提出假說1a 的競爭性假說，即“環境激勵”假說。

假說1b： 干旱對公司創新具有促進作用。

2 樣本、數據說明和研究設計

2.1 樣本和數據

2.1.1 研究樣本

我們承襲Hong et al. （2019）定義的“氣候敏感型”公司，將樣本公司限定為2000—2017 年間的A 股農業相關的行業上市公司，包括：農業;農副食品加工業;木材加工及木、竹、藤、棕、草制品業;林業;漁業;畜牧業;酒、飲料和精制茶制造業;食品制造業;餐飲業。此外，我們剔除了ST、PT 公司以及變量存在缺失值的樣本。最終，得到了來自219 家上市公司共2005 個“公司-年度”觀測。

2.1.2 Palmer 干旱指數（PDSI）

本文選擇干旱程度作為氣候情況的度量。相對于社會經濟變量，干旱程度的變化具有良好的外生性，不易受到個體公司行為的影響。由于干旱的成因復雜，使用單一的氣候指標（ 比如氣溫和降水等） 進行度量具有很大局限性，而Palmer（1965）提出的PDSI 綜合考慮了降水、蒸發、徑流和前期氣候條件的后期影響等多方面因素，具有較好的綜合性和時空比較性，得到了國內外學者的廣泛使用，也為我們量化地區干旱程度提供了便利。近年來，逐漸有學者將其引入經濟和金融領域的研究中，用以考察氣候干旱化對資本市場的影響（如Honget al. ，2019;Huynh et al. ，2020）。

本文的PDSI 數據獲取自美國國家大氣研究中心（ National Center forAtmospheric Research，NCAR）。該數據依照Dai et al. （2004） 的方法估算得到。這一數據根據地理經緯度坐標進行標記，在全球范圍內形成了網狀布局，每2. 5個經度和緯度標記一個柵格點。每一個柵格點有該點的PDSI 數值，取值范圍為-10 到10，PDSI 取值越小，干旱程度越嚴重。圖1 展示了樣本期內我國大陸各省級行政單位PDSI 年度均值的分布情況，取值越小表明該地越為干旱，取值越大則表明該地越為潮濕。總體來看，我國華北地區和中部地區的干旱程度較高①。

我們根據坐標提取了改革開放以來到2017 年間我國境內的所有柵格點，以時間序列的方式將月度PDSI 展現于圖2 中。由圖2 可知，在短期內，我國的干旱程度在年內呈現周期性波動;在長期內，PDSI 的重心逐漸降低，這表明全球氣候變化導致我國氣候在整體上存在干旱化趨勢。這一數據表現也與相關研究結論相符（Mamalakis et al. ，2021）。

2.1.3 公司創新產出

我們利用公司申請并最終得到授權的發明專利數量來考察公司的創新活動。已有研究大多采用兩種指標度量公司創新，即研發支出和專利。這兩種指標分別從創新投入和創新產出對公司的創新活動進行度量。相比較而言，使用公司申請并最終得到授權的專利情況考察其創新活動更為合理。這一指標的優勢在于：一方面，我們能夠通過公司申請的專利是否最終得到授權準確地捕捉公司創新產出的真實水平，而Ramp;D 支出僅僅關注了公司為了創新而進行的可測資金投入，沒有關注這些資金投入最終是否形成了創新產出;另一方面，我們也可以通過專利被引用數量度量公司創新質量，質量越高的專利，越有可能被其他專利引用。基于專利測度公司創新能力是相關文獻的主流度量方式。專利數據人工整理自國家知識產權局和谷歌專利檢索，包括各樣本公司的專利申請數量和專利被引數量。最后匯總為“ 公司-年度” 的專利數據，用以度量公司的創新產出。