基于引力模型的中国双边贸易流量研究(上)

内容提要：本文基于2009年中国对外贸易的截面数据，构建了中国出口的贸易引力模型，实证检验了中国与38个主要贸易伙伴国的进出口影响因素。结果发现，中国与伙伴国的GDP、中国与伙伴国之间的距离、中国与伙伴国的人口等因素对中国的出口贸易额存在着显著性影响。根据实证结果，本文提出了促进中国贸易发展的政策建议。

关键词：双边贸易流量，引力模型，贸易潜力

       作者简介：赵立萍，浙江大学经济学院，研究方向：资本市场、国际贸易。

一、引言

(一)研究背景

Harrigan(2001)认为，国际贸易理论的核心主题是贸易模式与贸易量。但从国际贸易理论的发展来看，传统的国际贸易理论和新国际贸易理论只是解释了国际贸易发生的原因，而没有对贸易量的具体影响因素进行研究。第二次世界大战以后，一些学者开始研究决定贸易量的影响因素，其中的引力模型就是研究双边贸易量的重要工具。引力模型(Gravity model)源于牛顿的物理学万有引力定律，即两个物体之间的作用力与两个物体的质量成正比，与物体间的距离成反比。Tinbergen(1962)和Poyhonen(1963)最早将引力模型运用到国际贸易研究领域，提出两国双边贸易流量的规模与两国的经济总量成正比，而与两国之间的物理距离成反比。一般认为，引力模型形式可表现为(Bergstran，1989)X_ij=α₀Yi^α1 Yi^α2D_ij^α3A_ij^α4。

其中，X_ij是某一时期i国从j国的出口额，Yi是出口国的GDP，Y_j是进口国的GDP，D_ij为两国之间的距离，A_ij为其他促进或阻碍两国之间贸易流量的因素。为了便于回归，将原模型转化为对数线性形式，得到：

lnX_ij=ln^α0+^α1lnYi+^α2lnYj+^α3lnD_ij+^α4lnA_ij+ε_ij

其中，ε_ij为随机误差项。从此，引力模型成为定量研究国际贸易流量的重要工具。同时，引力模型在其他领域也有重要运用，如旅游、移民、国外直接投资等国际流量的实证研究。为了更好地解释贸易流量，学者们在后续的研究中还加入了其他的自变量，比如人均收入(Leamer，1974)、汇率(Bergstand，1985)、是否属于同一个经济组织(Bergstand，1989)、人口(Linnemann，1996)、是否拥有共同的语言(Wei，1996)、是否拥有共同边界(盛斌，2004)等被引入了模型。

虽然引力模型在国际贸易的实证分析中得到了成功的运用，如Blav(2001)和Jakab(2001)应用引力模型测算一国潜在的贸易能力，Balistreri(2003)应用引力模型估计贸易壁垒的边界成本等。但是，由于引力模型缺乏理论基础，使得作为分析工具的引力模型受到了很多学者的质疑。比如，Anderson(1979)指出，引力模型在贸易政策方面的应用会受到模型本身从经济意义上无法识别的性质的妨碍。这点是被广泛认知的。Bergstrand(1985)认为，尽管引力模型成功地从计量经济的角度解释了国际贸易流量问题，但由于其缺乏坚实的理论基础，使其在预测潜在贸易量时有很大的局限性。

从20世纪70年代开始，很多学者对引力模型的理论和实证进行了大量的研究。Anderson(1979)、Helpman与Krugman(1985)、Bergstrand(1985，1989)、Deardorff(1995)、Wei(1996)、Evenett与Keller(1998)、Anderson与Wincoop(2003)等对引力模型的经济理论基础进行了广泛的研究。Deardorff(1995)基于H-O模型，从有贸易成本和无贸易成本两个条件下推导出了引力模型。Evenett与Keller(1998)基于H-0模型和IRS模型，推导出了引力模型。

从1980年至今的30年时间里，引力模型的理论和实证研究取得了很大的发展，在国际贸易的定量研究中引起了广泛的关注。

(二)国内外研究现状

随着世界经济一体化的不断加速，各国的经济往来越来越频繁，从而引起国外学者对双边贸易流量开展了大量的实证研究。国内对中国贸易流量的分析有很多，但大部分都把单个产业贸易作为主要内容运用引力模型进行研究，只有少部分学者从贸易总量和部门层次上对中国贸易流量做了相当深度的研究。

1.国内研究概况。谷克鉴(2001)探讨了引力模型的一系列应用研究范例，提炼出国际贸易理论发展的新特点，通过对引力模型的构造、验证、拓展运用技术路径的全面描述，发掘其应用贸易流向问题研究思路。对引力模型的理论基础和构造方法从经济学角度解释和运用主流国际贸易模型实施理论验证，推进了为引力模型奠定理论基础的进程，并根据经济转型和开发的特点，提出中国引力模型构造的初步方案。刘清峰、姜书竹(2002)采用引力模型，从实证角度分析、验证了决定中国2000年双边贸易状况的主要因素是贸易双边的经济规模(GDP总量)、国民收入水平(人均GDP)、空间距离和制度安排，并在此基础上分析了中国应如何在现有的基础上扩大双边贸易，进一步打开国际市场。

姜书竹、张旭昆(2002)运用引力模型对东盟各国双边贸易的影响因素进行了研究，并估计了中国和东盟的贸易潜力。他们根据计量经济模型的回归结果指出，区域经济一体化对东盟国家产生了积极的影响，特别是东盟自由贸易区的贸易扩大化效应比较显著，验证了东盟经济一体化有力地推动了该区域内贸易的发展。APEC对东盟国家的进出口贸易也产生了积极的影响。他们还应用引力模型对各国的贸易潜力进行了预测，并对我国和东盟贸易的潜力进行了分析。陈雯(2002)运用引力模型与贸易份额法对东盟自由贸易区建设和东盟区内贸易进行研究，探究了东盟自由贸易区建设在东盟区内贸易的扩大作用。结果表明，东盟自由贸易区的建立在一定程度上促进了区内贸易的发展，同时也说明了自由贸易区的建立对全球贸易格局的影响。

盛斌、廖明中(2004)运用引力模型检验了新兴市场经济的出口贸易流量的决定，分别从总量和部门两个层次上对我国40个主要贸易伙伴的出口潜力进行了估算。结果显示，中国的出口在总体上表现为“贸易过度”，但对日本、俄罗斯等7个国家表现为“贸易不足”(贸易实际发生额小于模型模拟值)。他们还把对美国的出口作为参照，分析了中国对其他经济体的出口不足问题，指出首要影响因素是贸易伙伴的经济规模总量，而地理和区域贸易安排因素则发挥着相对次要的作用，再接下来是人均收入和贸易依存度的影响，进口国的贸易限制措施以及与中国的贸易匹配程度等因素也可以部分地解释其余的影响作用。林玲、王炎(2004)则考虑中国基本国情，以传统的引力模型为基础，合理增减引力模型的解释变量，建立了适合中国双边贸易的引力模型。通过对该模型的实证检验和政策含义的分析后得出GDP、国土面积、空间距离和APEC是影响双边贸易的主要变量；在对外贸易依存度过高和贸易发展潜力有限的情况下，中国应充分利用国内的资源禀赋，积极调整对外贸易政策，改善对外贸易结构。

史朝兴、股海英(2005)则阐述了引力模型的内涵和形式，把对引力模型的实证分析研究进展分为调整解释变量和解释边际效应两个阶段进行了梳理，从不基于贸易理论基础和基于贸易理论基础两个视角对引力模型理论基础推导的新进展进行了分析，并对引力模型在中国对外贸易中的应用进行了介绍。

2.国外研究概况。Linnemann(1966)对引力模型的发展做出了重要贡献，他首次引入了人口和贸易政策等两个新的解释变量，后者通常采用虚拟变量形式来表示，如优惠贸易安排一类的政策因素，从而丰富了引力模型。Anderson(1979)在常弹性替代(CES)偏好和不同国家的产品差异假设基础上，对引力模型做出了重要的理论创新。首先，Anderson假设不同地区的产品存在差异，这就意味着贸易国都进行专业化生产，因此可以从完全消费系统推导出引力模型。同时，Anderson指出，引力模型与一般化的“贸易份额支出系统”完全一致，而且贸易份额随着人均收入和人口的增加而增长。此外，Anderson首次尝试建立基于产品差异假设上的引力模型。该模型假设所有国家具有相同的Cobb-Douglas(或者CES)偏好函数，并对贸易品和非贸易品具有不同的效用函数，利用贸易支出份额系统推导出引力模型。在这种情况下，依据收入约束下的效用最大化推导出的贸易流量只是贸易价格的函数。价格在截面上是常量，利用份额关系和贸易平衡(不平衡)等式，可得到一国从另一国的商品进口额。此外，假定收入和人口的对数函数，从而得到引力模型的总进口函数。

而Bergstrand(1985)的研究更深入了一步，在垄断竞争和产品差异化的基础上推导出引力模型，从而为其奠定了理论基础。此外，Bergstrand(1989)将作为微观经济学基础的要素禀赋变量应用于引力模型，并且根据不同贸易国的产品完全替代假设，将进出口国的收入和人均收入作为外生变量包括进引力模型中。他强调指出，人均收入在双边贸易流量决定中具有特殊的重要性，而这一因素往往被忽视，甚至在Anderson(1979)的研究中也不例外。Berstrand(1985)、Helpman和Krugman(1985)分别建立了包括进出口国人均收入变量的引力模型。Helpman和Krugamn(1985)在规模报酬递增和产品差异前提下，证明引力模型在产业内贸易和产业间贸易流量的应用。他们认为，一般说来，规模经济比规模报酬不变的情况更容易导致专业化，这也是引力模型比较适合分析贸易模式的原因。与Anderson(1979)和Krugman、Helpman(1985)不同，Hummel和Levinsohn(1995)对不存在垄断竞争的非OECD国家进行了类似的实证检验。结果出乎意料，引力模型对于解释不存在垄断竞争但产业内贸易占主导的发展中国家间的贸易流量也是有效的。这一发现推翻了产品差异作为解释引力模型成立的惟一因素，说明包括H-O模型在内的许多其他模型都可以作为解释双边贸易产生的原因。Deardorff(1995)在H-O模型框架下通过理论推导，构建了两种情况下的引力模型。第一种情况，假定消费者和生产者随机选择贸易伙伴，贸易伙伴间不存在贸易摩擦，并且具有相同的偏好；第二种情况，假定要素价格不等并且存在贸易障碍的情形。而这是建立在以下假设基础上的，即贸易国或地区的双边贸易量由一国或地区的出口、供给因素与另一国的进口、需求因素共同决定。这些因素又可以表达为国家的GDP、规模、距离的函数。

随后，更多的学者对引力模型进行了拓展和创新。Egger(2000)对引力模型做出了改进，主要讨论了在面板数据中分析固定效果模型和随机效果模型两者的优劣。Egger根据Maytas(1997)提出的时间应该作为一个重要解释变量来解释反映样本考察国或地区的普通商业周期或世界市场一体化进程，而其他两个解释变量则是进口国和出口国的国家影响因素，将带有时间影响的因素带入了模型，比如人均资本、劳动力存量等。Egger得出结论，虽然大部分引力模型研究都是基于截面数据的计量模型研究，但以面板数据建立模型有很多优点，它可以把随时间变化的影响和随国家变化的影响结合在一起分析。一年以后，Egger(2002)又提出应尽可能运用可靠合适的计量方法对考察样本的贸易潜力进行分析。Egger认为，分析引力模型时应当注意三个方面。首先，Egger引用了Maytas(1997)的研究，认为贸易流量应从三个方面分析，其中就包括时间，如果消除了时间的影响，则模型就成了一个二维的有着固定效果或随机效果的面板模型，运用这个模型得出的分析结果是有问题的，对贸易潜力的分析更加不可信，因此用面板数据时应该慎重考虑时间的影响。其次，在一个有效连续的模型估计中，模型的残差项应该是一个白噪声序列。再次，在长期模型和短期模型的估计中应当注意不同估计方法之间模型估计结果相互之间的联系。Egger建立的模型考虑了GDP、资源禀赋、真实汇率、距离、共同边界、同一语言等重要的解释变量，分别运用了六个计量模型进行回归分析，对不同模型的回归结果进行了联系性的比较。其样本考察的主要是OECD成员国和欧洲中东部的一些国家。其最大的贡献就是比较了六个模型，从而得出比较结果，选择一个不仅正确反映理论预期还能反映现实情况的模型。Egger还就优惠贸易安排对贸易流量的影响进行了分析，分别从整个样本区间和划时间的区段运用贸易引力来分析优惠贸易安排对贸易流量的影响大小是否具有相等性，并运用样本区间的年度数据对优惠贸易安排的影响进行了估计分析。同时，还有众多的研究人员也对引力模型在当代经济环境中的应用进行了大量的实证分析。Soloaga和Winters(2001)运用引力模型对58个国家1980～1996年的进口数据进行了分析，以确认优惠贸易安排在贸易上的影响，并对回归结果进行分析。

Matyas(1998)指出，引力模型被大量用于对国际商品或者贸易服务流量的分析，并且经常被用来评价政策的作用和有效性，比如考察贸易壁垒的影响效果。Matyas认为，在模拟过程中模型应当具有正确的经济意义和避免不必要的错误是非常重要的。他的研究目标就是提出一个与众不同的针对世界性的数据集合的引力模型，并用来检验模型的基本假设。Polka(2001)运用引力模型对APEC的贸易流量进行了分析，并将Frankle、Linnemann等人的研究和自己的研究进行了分析比较。他指出，引力模型更应该使用贸易双方的相对距离而不是绝对距离。

责任编辑：夏雨