贸易引力模型

Resume贸易引力模型4贸易引力模型起源与发展1235贸易引力模型的形式贸易引力模型的扩展基于理论角度的引力模型的推导贸易引力模型解决的问题6贸易引力模型的应用举例基于实证角度的引力模型的应用7两物体之间的相互引力与两个物体的质量大小成正比，与两物体之间的距离远近成反比。一国向另一国的贸易流动主要取决于用GDP测量的国家贸易规模和两国间的地理距离牛顿万有引力定律贸易引力模型贸易引力模型一、贸易引力模型的起源•万有引力定律(Lawofuniversalgravitation)是艾萨克·牛顿爵士(SirIsaacNewton)在1687年于《自然哲学的数学原理》上发表的解释物体之间相互作用的引力的定律。•定律内容如下：任意两个质点通过连心线方向上的力相互吸引。该引力的大小与它们的质量乘积成正比，与它们距离的平方成反比，与两物体的化学本质或物理状态以及中介物质无关凭直觉发现地理位置上越相近的国家之间贸易流动规模越大的规律使用引力模型研究分析了双边贸易流量，并得出了相同的结果：两国双边贸易规模与他们的经济规模成正比，与两国之间的距离成反比引力模型里加入了人口变量，认为两国之间的贸易规模还与人口有关，人口多少与贸易规模成正相关关系20世纪50年代初Isard&Peck(1954)Tinbergen(1962)和Poyhonen(1963)最早研究贸易引力模型linnemannn(1966)JamesStewart首次将其应用于社会科学20世纪40年代人均收入替代了人口数量指标，贸易引力模型的应用越来越广泛，成为国际贸易流量的主要实证研究工具研究者主要是依据研究自己的重点，按照影响双边贸易流量的主要因素设置不同的解释变量，来分析这些因素的影响方向和影响大小，并对贸易潜力进行测算。Berstrand(1989)进一步扩展贸易引力模型扩展•著名经济计量学家Tinbergen和当时的德国经济学家Poyhonen分别独立地于1962年和1963年进行引力模型的研究。•Tinbergen方法可以概括为:一国向另一国的贸易流动主要取决于用GDP测量的国家经济规模和两国间的地理距离。•双边贸易流量引力大小•各国经济规模物体质量•距离物体之间的距离•常数万有引力常量经济规模多用GDP来衡量距离分为绝对距离、相对距离以及引申的距离（双边贸易壁垒）。绝对距离指两个国家首都之间的距离相对距离指两个贸易伙伴之间的距离与他们和其他贸易伙伴之间距离的比值A国B国D国C国对距离系数解释的争议•大多数学者都是用距离作为运输成本的代理变量,忽视了该变量在解释距离系数时存在的一些问题。•近几十年来由于通讯技术的飞速发展、交通工具不断改善,国际贸易中的运输成本应该是下降的。•应用引力模型对很多国家之间的贸易现象进行实证分析时,与理论判断相反,距离系数却有上升之势。•三种解释：第一种解释是引力模型中缺少重要的变量,从而导致对距离系数的估计是有偏差的。•第二种是对数-线性方程并不能直接解释距离系数作为运输成本对贸易的影响。（距离系数与运输成本之间的关系问题）•第三种是在新经济地理模型中,经济联合体与贸易模式之间的关系是非线性的。在此情况下,当经济联合达到一个较高的水平时,距离系数可能上升。（发展中国家内部距离系数大，而发达国家内部距离小）争论仍在继续,对于距离系数的解释,可能既需要赋予新的含义,也需要对引力模型作进一步的完善。•Poyhonen对1958年欧洲国家的贸易数据进行了整理计算。•他首先建立结构性的通用国际商品交换模型,该结构模型采用的是标准的、当时已获得普遍应用的投入-产出矩阵。•德国经济学家Poyhonen完成了国际贸易双边贸易流量计量研究的主要成果,其研究特色也是引力模型在双边贸易流量研究中的运用,所不同的是Poyhonen在研究过程中采用的是截面数据(paneldata),选用的计量模型是和数据采用相适应的结构形式(structuralform),这不同于Tinbergen采用的同时间系列数据和技术相适应的简约形式。•TinbergenPoyhonenLinnemann•Linnemann(1966)是系统研究贸易引力模型应用于双边贸易流量计量分析的第三位经济学家并首次对贸易引力模型的研究分析进行了系统集成,在模型构造和变量设计方面形成了独特的技术路径和学术思想。•Linnemann（1966）在原有的贸易流量计量模型中追加了两个解释变量:优惠贸易协定和人口变量,并用对数线性形式予以模型化,从宏观的角度揭示了影响出口贸易的原因。•进入70年代,贸易引力模型的应用研究得到了蓬勃发展。纵观双边贸易流量研究的历史,贸易引力模型大体上按照下述路径展开研究:•第一种方法主要在最初阶段,运用物理学上引力定理得出一个结论:自i国向j国的贸易流量等于两国潜在贸易量除以阻抗或距离因素,地理上越接近的国家,贸易流量越大。•第二种方法则是基于Walrasian均衡模型的方法,在这一模型中,每一个国家对所有的商品都拥有自己的供给和需求函数,国民收入总量分别被用来表达进口国需求和出口国供给;距离则被用来表示运输成本。•第三种方法则是借助于一个概率模型，在这一模型中,需求方被假定按照随机方式同供给方展开贸易。Goodman(1973)、Leamer和Stern(1970)是这一研究方法的典型。•第四种方法是最近在对贸易引力模型赖以存在的理论基础的探讨过程中开发出来的,并以Anderson的研究为起点,现在已被广泛地称做微观基础方式。70年代后的研究路径存在的质疑•该模型被一度认为缺乏理论基础•事实上，早期的贸易引力模型确实缺乏必要的理论基础，经济理论对该模型的支持还不是很全面、完善，但是在古典和新古典贸易理论始终无法对双边贸易进行实证研究的情况下，贸易引力模型无疑具有重要的应用价值。•同时众多学者认为，引入更多的解释变量固然会使贸易引力模型能够更好地解释实际贸易，但是也由于缺乏坚实的理论基础，引入解释变量越多就会偏离贸易引力模型越远。引力模型受欢迎的原因•原理简单（地球引力）•数据适用（统计年鉴，国际贸易数据库等）•模型容易被应用于计量研究二、贸易引力模型的形式•以下模型（1）为引力模型的一般形式，它从国家的收入、距离和一些特质因素（如是否有共同边界，共同语言，共同的币种等）角度解释了双边贸易流量：（1）（2）•为了便于回归，将方程（2）转化为对数线性形式，得到：Box-Cox变换是统计建模中常用的一种数据变换，用于连续的响应变量不满足正态分布的情况。Box-Cox变换，变换之后，可以一定程度上减小不可观测的误差和预测变量的相关性。•在应用引力模型进行实证分析时,绝大多数学者都不约而同地选择了对数-线性方程作为其函数形式,主要的原因可能是对数-线性方程具有很多便利性。•Sanso等(1993)对该方程提出了质疑,认为其他函数形式也许更适合解释双边贸易流量。为此,他们运用Box-Cox转换来检验对数-线性方程是否可行,选用了OECD中16个发达国家24年的数据,运用最大似然法,对对数-线性模型与Box-Cox转换模型进行对比,结果发现经过Box-Cox转换的模型是引力模型的最优形式,而对数-线性方程只是最优模型的一种近似。但Box-Cox转换模型与Bergsrand的GDP紧缩因子一样都没有被经济学者广泛采用,原因在于该模型用起来不方便。线性or非线性（1）线性or非线性（2）•支持非线性引力模型的还有其他学者。•Croce等(2004)用扩展的Anderson和Wincoop(2003)贸易引力模型研究贸易区的绩效时,用引力模型的非线性形式进行估计时发现能够解释贸易量的大部分决定因素。•他们也谈到应用线性引力模型不能反应贸易成本下降的趋势,而应用非线性引力模型时却发现地理位置的重要性在下降。他们更偏爱非线性引力模型的原因还在于它能够分析双边贸易流量为零时的情景,并且距离的估计系数与理论上也一致。•Laura(2007)等应用Akaike信息标准分析国际贸易流量时,也发现线性引力模型优于非线性引力模型。•在实证研究中是采用线性引力模型还是非线性引力模型更易于解决计量问题,目前在理论上仍然没有强有力的支撑,都是学者们根据自己的经验判断进行的选择。三、基于理论角度的引力模型的推导•（一）完全分工理论•分工理论是贸易理论的核心。这个理论假设：（a）一国只专业化生产一种产品；（b）消费者对同一产品具有相同偏好；（c）不存在贸易成本，如运费，关税，以及边境效益等等。基于这样的假设，Anderson（1979）运用Cobb-Douglas支出系统的重组，构造了一个“纯粹支出系统模型”并推导出了贸易引力模型的最简化形式：A国B国A国B国C国5050303030•（二）垄断竞争和产业内贸易理论•Feenstra，Markusen和Rose（2001）使用Rauch（1999）的贸易分类方法，证明引力模型能成功地运用到垄断竞争市场中的差异化产品贸易。•完全分工是垄断竞争模型和规模报酬递增的必然结果，这是所谓新贸易理论中的核心（Helpman和Krugman，1985）。这种理论是以不完全竞争的市场结构和规模经济的存在为假设前提的，更接近于贸易现实。它认为，贸易不一定是比较优势的结果，可能是规模经济或收益递增的结果，在不完全的竞争市场上，国家之间即使不存在资源禀赋、技术水平的差异或者差异很小，也完全可以因为需求偏好或者规模经济以及产品差异促使各国追求生产的专业化和从事国际贸易。•Helpman（1987）根据垄断竞争和产业内贸易理论，拓展并推导出了引力模型（6）：（6）•DavidHummels和JamesLevinsohn（1995）在模型（6）的基础上进行了一些微小的调整并用两个国家进行验证，得出了模型（7）（7）•（三）H-O理论•H-O理论（即赫克歇尔-俄林理论）以要素分布为客观基础，强调各个国家和地区不同要素禀赋和不同商品的不同生产函数对贸易产生的决定性作用。同时认为一个国家出口用其相对富足的要素密集生产的那些物品，进口该国相对稀缺的要素密集生产的那些物品。•Dearforf（1995）从无摩擦贸易和有摩擦贸易的H-O模型推导了引力模型。针对无摩擦贸易，两国不存在贸易成本，各国消费者在购买商品时不会考虑是国内还是国外生产的，生产者也不会考虑其产品销到国内还是国外。再假设消费者有同质偏好，Dearforf也同样推导出了引力模型（4）。•（四）不完全分工理论•上面所有的模型推导都是基于分工的假设基础上进行的。Haveman和Hummels（2004）通过计算4-digitSITC下的一种商品，即把进口国所进口的这一商品的总和除以出口国对这一商品的出口数。如果在完全分工的情况下，则数值为1。但是，作者发现27%的样本数值为0.58%的进口商从占总出口商总数10%的出口商那进口商品这意味着基于完全分工理论的模型推导可能与实际并不是非常的吻合。•SimonEvenett和WolfgangKellle（2002）考察了在不完全分工情况下的生产情况.在H-O理论分析框架下，推导出引力模型（8）四、基于实证角度的引力模型应用•贸易引力模型的研究经历了独特的发展轨迹，它不是首先从各种贸易理论中推演而来，而是以对现实贸易关系的直观判断为依据建立起来的，因此，贸易引力模型的实证研究在先，理论研究在后。许多学者应用贸易引力模型对国际贸易流量和流向作了实证分析，主要有Tinbergen（1962）、Bergstrand（1985，1989）、Mccallum（1995）、Balistrer（i2003）、Anderson和Wincoop（2003）等他们的回归方程大多为对数线性，虽然他们的解释变量不尽相同，但他们的回归结果大都能有力地解释贸易量。（一）调整模型解释变量阶段•第一阶段从1962-1994年，这一阶段的实证研究主要是不断调整解释变量，使模型能更好地解释两国之间的贸易量。•（1）最早将引力模型用于研究国际贸易量的是Tinbergen（1962）和Poyhonen（1963），他们通过实证