基于改进的嵌套Logit模型的中国工业出口质量测度研究

张一博 祝树金

引 言

在国际贸易中，影响产品价格和市场竞争的至关重要的因素是产品质量。经济学家很早就研究了产品质量升级的相关问题。Loury、Dasgupta和Stiglitz试图解释企业创新产品种类和提升产品质量的动机，他们将企业R＆D竞争作为企业技术霸权地位的唯一标准，认为企业研发行为带动的产品质量升级是提升企业竞争力的主要源泉。Segerstrom和Howitt提出多重质量创新理论，将企业专利竞争模式引入到动态一般均衡模型中，认为贸易长期增长的动力是内生技术升级。Grossman和Helpman研究发现每种贸易产品都遵循一个随机发展的质量阶梯，而产品质量进步的过程可被视为一个不断扩大产品水平差异的过程。虽然产品质量很早就进入到经济学家的研究范畴，但由于缺乏产品价值与出口数量的微观数据，对产品质量的研究大多都停留在理论层面。

随着Melitz对新新贸易理论的完整阐述，越来越多的学者着手利用微观数据对产品质量进行测度，更多实证研究采用新的数据处理方法和质量度量指标。Brooks利用哥伦比亚1981—1991年的企业层面数据，认为哥伦比亚出口到美国产品数量较低的原因是产品质量较低，并提出在研究不发达国家和发展中国家的贸易模型时要引入产品质量的观点。Hallak运用1995年60个国家部门间的双边贸易数据，验证了产品质量决定贸易优势的理论。Hummels和Klenow通过对126个出口国家向59个进口国家出口产品的实证研究，指出较大的经济体可以用较高的价格出口高质量的产品，这符合大经济体的比较优势。产品质量问题对我国贸易和经济增长同样十分重要，中国自改革开放以来经历了30多年的发展，目前经济总量已超过日本跃居世界第二，贸易规模成为世界第一。然而，中国原有的贸易模式正被逐步打破，依靠扩大出口数量、压低产品价格等方式增强贸易竞争力的模式不可持续，随着产能过剩、贸易摩擦增多等问题的日益凸显，如何依靠产品质量升级、提升贸易品国际竞争力成为政府、学界关注的焦点问题。

研究出口产品质量，首先要解决产品质量的测度问题。在传统的国际贸易研究中，通常采用单位价值(unit value)来衡量出口产品质量，也有不少研究采用市场份额、出口平均收入和国际质量认证体系指标(ISO9000)等代理变量对产品质量进行替代。Hallak通过研究全球出口到美国产品品质的跨国差异性，证明了产品的单位价值随出口企业的收入和人力资本的要素禀赋提高。Hallak和Schott将可观测的出口产品单位价值分解为质量和质量调整价格两部分，通过对单位价值细分，采用更精确的方法考察质量及其影响因素。采用单位价值来衡量产品质量具有贸易数据容易获得的优点，但影响产品单位价值的不仅仅是产品的质量，还包括其他多方面因素的影响，例如，运输成本、贸易壁垒以及政府财政补贴、出口退税等贸易政策的影响。Johnson证明政府补贴行为会降低规模较大行业(如汽车、服装、电子设备等)的产品价格，但同时会提高规模较小行业的产品价格。一些学者采用市场份额作为产品质量的替代指标，Benard认为当两种产品的单位价值相同时，市场份额的差异可以充分体现两者质量的不同。Khandelwal和Amiti打破了运用单一变量衡量产品质量的假设，利用嵌套Logit模型综合考虑产品价格、产品质量、嵌套市场份额和出口产品水平差异对出口产品市场份额的影响作用，在剔除掉其他可观测特征之后，反推出产品质量水平。Palo，Grossman和Helpman将消费个体收入差异加入产品质量测度的嵌套Logit模型中，以解释消费者偏好对产品市场份额的影响。Khandelwal改进了该嵌套Logit模型，将出口目的地市场规模作为出口平均收入的替代变量，加入原有模型对质量进行测度，以此解释低酬竞争行为对美国制造业就业和产出的异质性影响。Petrin和Warzynski对嵌套市场份额的计算方法提出创新，采用市场份额与市场渗透率之比作为产品嵌套市场份额。Pula和Santabarbara将嵌套Logit模型中的基准产品市场份额替换为市场渗透率对模型进行改进，并测算了中国出口产品质量，得出中国出口到欧洲的产品具有质量阶梯攀升的现象，但Pula和Santabarbara同时对中国仪器仪表及文化办公业、服装及其他纤维制品制造业的出口产品质量差异提出质疑，认为不同行业间的异质性是造成出口产品质量差异的原因。针对Pula和Santabarbara所提出的疑问，本文将行业异质性纳入质量测度框架。Melitz、Yeaple指出在国际贸易中，只有生产效率更高的企业才能在以市场份额和利润提升为形式的贸易中获益，而那些低效的企业甚至会在贸易中亏损。Crozet，Head和Mayer采用法国酒业的企业数据进行实证分析，证实了Melitz的结论。由此本文试图结合企业异质性理论，以行业生产率的差异来反映行业异质性，将生产率纳入嵌套Logit模型从而改进模型，并测算2004—2011年中国对美国出口产品的质量阶梯和相对质量指数，分析我国出口产品质量的特征和变化趋势。

基于改进嵌套Logit模型的产品质量测度方法

1.改进的嵌套Logit模型

Berry研究指出消费者具有离散选择的偏好，消费者i选择种类为j的产品是由于产品j提供给消费者最高的间接效用，消费者选择是否购买新产品来替换原有产品的依据是，购买此产品所获得的效用是否大于选择购买所造成的机会成本，Khandelwal运用这一理论构造新的质量测度方法。本文沿用Khandelwal的做法，假设消费者i购买产品j所获得的效用uij定义为:

其中，ξj表示产品j的可观测特征，pj表示产品j的价格，μj表示产品j的不可观测特征，εij表示消费者i对产品j的水平偏好。根据Berry的设定，εij满足韦伯(Weibull)分布，即消费者水平偏好相同，那么消费者购买新产品j的概率，即产品j的市场份额为:

为考虑消费者购买除产品j以外其他产品的情况，将所有其他产品种类设定为基准产品“0”，并假设其平均效用为0，从而可得exp(θξ0+αp0+μ0)=1，针对外部产品(除j外的其他产品种类)进入市场对消费者效用的影响，可得外部产品市场份额为:

将(2)和(3)取对数相减，可得消费者购买产品j的效用:

(4)式即为基于多项Logit模型的质量测度方法，该方法体现了产品价格、可观测特征和不可观测特征对产品市场份额产生的影响，剔除价格和可观测特征因素的干扰，就可以反推出产品的不可观测特征，即产品质量。

多项Logit模型利用产品价格、产品质量和消费者水平偏好对产品市场份额的影响，反向推出产品的质量水平，但这个方法也具有一定缺陷。虽然模型考虑了外部产品对消费者效用的影响，但由于同类产品j对消费者i只存在水平偏好的差异εij，在多项Logit模型中εij作为随机干扰项，其表示的同类产品的水平偏好差异对产品供需市场系统内市场份额的影响被忽略。Khandelwal为了解决这一问题，引入了“嵌套”概念，即嵌套Logit模型。模型定义函数如下:

其中，ξ1，j、ξ2，t、ξ3，jt分别表示产品 j不随时间变化的产品特性、只随时间变化的产品种类特性、其他消费者可观测到但无法搜集到的产品特性(设置为随机干扰项)。与多项Logit模型相比，(5)式中的nsjt表示嵌套市场份额(the nest market share)。按Khandelwal的说法，依照产品的相似度可以将产品划分为若干个嵌套组(例如行业分类)，消费者从组内各产品得到的效用是相同的，转化为市场份额即嵌套市场份额nsjt，这一模型的改进弥补了组内产品水平差异对整体产品效应影响的忽略。例如，中国对美国出口纺织品，美国消费者可以选择化纤类的纺织品，也可以选择羊毛类的纺织品，而两种纺织品为消费者带来的效用只存在水平差异，因此在多项Logit模型中，无法区分同类产品对消费者产生效用的差异，引入嵌套市场份额后，这一问题得到了有效解决。(5)式控制了产品价格、产品垂直差异对市场份额的影响，但是并没有考虑到行业异质性差异对市场份额的影响，鉴于此，本文以行业生产率反映行业异质性，并将其纳入产品质量测度框架，并结合殷德生的研究，引入改进的嵌套Logit模型，如(6)式:

其中t代表产品出口的时间。为引入行业生产率，对出口产品j按所属工业行业k分类。skjt表示产品j占行业k的整体市场份额(the overall variety market share)，sk0t表示产品种类的外部市场份额(the outside variety market share)，本文主要采用中国出口到美国的细分产品数据，因此外部市场份额也就是美国消费者消费本国生产产品数量占美国总体消费数量的比重。tfpkt表示行业k的全要素生产率。在对(6)式回归后可以测算出行业中产品的绝对质量ξkjt，如(7)式:

进一步对其进行标准化，定义出口产品的相对质量指数如下:

进一步根据产品贸易量进行加权平均，可以计算得到行业的相对质量指数;而根据行业贸易量进行加权平均，可以计算得到我国工业整体相对质量指数。

2.数据来源与关键变量测算

本文采用2004—2011年我国出口到美国的按HS2002分类的六位码产品数据，原始数据来源于联合国商品贸易统计数据库(UN Comtrade)。参考盛斌、周申以及沈利生、唐志，进一步将按HS20026位码分类的1 592种产品与中国国民经济行业分类标准(GB/T 4754－2011)进行合并(见附表)，同时剔除无法获得(6)式回归所需指标的产品数据，得到与样本中产品对应的26个工业行业，以此为依据度量组内嵌套市场份额和行业生产率。借鉴Bernard and Schott的方法，定义组内嵌套市场份额为:

其中qkjt表示行业k中产品j在时间t的出口量，当j≠0时(即产品j不是外部市场中的产品)，进一步可以算出产品j在需求市场所占份额:

本文采用出口产品的单位价值(unit value)作为产品价格的代理变量，为了消除通货膨胀对解释变量的影响，利用GDP平减指数，求出“去通胀化”的出口产品单位价值pkjt。

汤二子、孙振在验证“生产率悖论”时，分别计算个体企业的近似劳动生产率(LTFP)、近似全要素生产率(ATFP)和“索罗残值”生产率(HTFP)，认为近似全要素生产率可以较好地解释企业生产率的异质性。本文沿用汤二子等的做法，测算行业近似全要素生产率(ATFP)作为行业TFP的代理变量。根据Hall和Jones的方法，假设规模报酬不变的C－D生产函数如下:

其中Q表示行业总产值，K、L分别表示物质资本和劳动力，s表示资本产出弹性，A表示行业技术水平。对上式两边同时除以变量L并取对数得到:

因此，近似全要素生产率(ATFP)计算公式为 ATFP=ln(Q/L)－sln(K/L)ATFP=ln Q/L( )－sln K/L( )。相关变量的原始数据源自各年度《中国统计年鉴》中“按行业分规模以上工业企业主要指标”表。考虑到自2004年起，“按行业分规模以上工业企业主要指标”表中工业总产值统计口径发生改变，因此本文的样本范围仅从2004年开始。赵志耘同样采用规模报酬不变的C－D生产函数来估算中国企业生产率，计算发现中国工业企业1978—2004年资本产出弹性的平均值为0.56。本文采用样本期间各年度行业的截面数据估计得到参数s，如表1所示。

表1 2004—2011年资本产出弹性

这与赵志耘得出资本产出弹性呈下降趋势的结论一致。采用以上资本产出弹性可以计算出我国2004—2011年26个规模以上工业行业的近似全要素生产率指数，结果如表2:

表2 我国26个规模以上工业行业的ATFP指数

续 表

根据样本数据，分别绘出计量模型(6)中被解释变量与解释变量之间关系的散点图，即中国对美出口工业产品的剔除外部市场份额后的整体市场份额(ln(skjt/sk0t))与产品单位价值(pkjt)、近似全要素生产率的对数(lntfpkt)、嵌套市场份额(lnnskjt)的散点图，如图1。从图1(a)可以看出，产品平均价值越高，对应消费者偏好越低，市场份额越小，即产品市场份额与产品单位价值呈负相关性;而全要素生产率与市场份额之间同样表现为负相关(如图1(b));嵌套市场份额与出口产品市场份额间呈显著正相关(如图1(c))，按照施炳展的说法，这恰好说明采用嵌套Logit模型考虑组内与组间的偏好差异是合理的。

我国工业行业质量测算与结果分析

1.计量结果分析

在前文分析和指标测算的基础上，本文采用(6)式，结合产品面板数据和截面固定效应方法对不同解释变量组合进行回归，结果见表3。从回归结果来看，嵌套市场份额的对数项一直有显著正的回归系数，其对于剔除了外部市场份额的出口产品需求市场份额的变化具有正向效应;产品单位价值变量与剔除了外部市场份额的出口产品需求市场份额的变化显著负相关;近似全要素生产率的对数项与剔除了外部市场份额的出口产品需求市场份额的变化有显著负相关性，在一定程度上意味着全要素生产率越高的行业，其并没有较高的出口市场份额，这与汤二子等对中国制造企业存在出口“生产率悖论”的假设不谋而合。

表3 计量回归结果

续 表

2.行业相对质量

基于以上回归模型(4)，采用(7)式可以计算得到中国对美出口的各工业行业出口产品的绝对质量，并以工业行业贸易量作为权重，对绝对质量进行加权平均，获得工业行业相对质量指数(见表4)。从行业分布可以看出，黑色金属冶炼及延压加工业、非金属矿制品业、化学纤维制造业、纺织业等行业的相对质量指数较高，均超过了80个单位;而电气机械及器材制造业、饮料制造业等行业的相对质量指数较低，低于60个单位;其他行业的相对质量指数居中。从时间变化趋势来看，大部分行业的相对质量指数随时间呈上升趋势，但部分行业的相对质量在2008年后有所下跌。进一步以各行业贸易量为权重，加权计算得到我国26个工业行业整体的相对质量指数，总体上我国工业行业相对质量指数在波动中呈上升趋势，在2008年后中国工业出口质量出现波动，这一结果与熊杰、刘丽伟、陈勇的结论相吻合。

表4 我国工业行业出口的相对质量指数

续 表

3.行业质量阶梯

基于以上回归模型(4)，采用(9)式计算得到中国对美出口的各工业行业质量阶梯(见表5)。图2绘出了我国主要工业行业在样本期间的平均质量阶梯。结果表明，我国工业行业中，化学原料及化学制品制造业、有色金属冶炼及延压加工业、非金属矿制品业、电气机械及器材制造业、交通运输设备制造业、非金属矿采选业等行业质量阶梯较长，而塑料制造业、文教体育用品制造业、电子通信设备制造业、印刷业记录媒介的复制等行业质量阶梯较短，其他工业行业质量阶梯居中。类似于祝树金、张鹏辉等将工业部门按照要素密集度差异区分为劳动密集型、资本密集型和技术密集型行业，在此分类基础上以各工业行业贸易量作为权重，加权平均计算三类要素密集型行业的平均质量阶梯。结果显示，劳动密集型行业质量阶梯为6.77，资本密集型行业质量阶梯为7.42，技术密集型行业质量阶梯为8.41。比较而言，劳动密集型行业阶梯较短，技术密集型行业阶梯最长，因此，我国工业出口结构由劳动密集型到技术密集型转变时，质量阶梯呈现一个由短到长的变化趋势，行业质量阶梯越长，出口质量升级阻力越大。中国目前仍处于劳动充裕型比较优势阶段，技术与资本积累较发达国家仍相对匮乏，按照垂直产业内贸易理论，我国在资本与技术密集型行业内的国际分工地位仍然较低，主要以代工、加工行业为主，没有掌握核心技术，因此在多数行业在整体质量阶梯中位置偏低，质量升级阻力较大。正如Khandelwal分析，发达国家在同类产品贸易竞争中受到发展中国家的影响较小，这是因为发展中国家大多处于质量阶梯较低区域，与发达国家出口质量竞争区间较小，而发展中国家质量阶梯较长的行业在产品质量升级过程中所需消耗成本较高，阻力较大，升级速度较慢。

表5 我国工业行业出口的质量阶梯

续 表

结论和建议

本文考虑到行业异质性对行业出口市场份额的影响作用，将行业的近似全要素生产率纳入产品质量测度模型，改进Khandelwal的嵌套Logit模型。采用2004—2011年中国对美出口按HS2002的六位编码细分的产品数据以及国内工业行业数据，测算了我国26个工业行业的质量指数和出口质量阶梯以及我国工业整体质量指数。研究表明，我国工业行业的近似全要素生产率(ATFP)与剔除了外部市场份额之后的整体出口市场份额呈显著负相关，出口品单位价值对其也表现出显著的负向影响，但嵌套市场份额与其正相关。测度结果也表明我国技术密集型行业质量阶梯最长，资本密集型行业质量阶梯居中，劳动密集型质量阶梯最短。我国目前总体上仍处于劳动充裕型比较优势阶段，根据Khandelwal的研究，发展中国家通过低酬竞争对发达国家出口贸易的影响主要集中在质量阶梯较短行业。我国出口发展应逐步减少对吸纳大量低端劳动力的加工、代工贸易行业的依赖，重视和促进质量阶梯较短行业的技术水平提升，提高其出口产品质量，同时加快和大力发展质量阶梯较长行业，在保证贸易竞争力的同时推动产业结构升级。中国工业出口产品质量在样本期间并不稳定上升，特别是自2008年后，产品质量波动明显。样本期间我国出口贸易“不平凡”增长主要源自于“量”的增长而非“质”的上升，经济增长模式粗放，伴随质量波动，出口贸易增长的持续动力必然不足。因此政府在政策层面上要注重引导、鼓励出口企业加大研发投入，提高自主创新能力，同时加快技术引进，重视国际技术溢出的吸收和利用，最终提升出口产品质量，转变出口增长方式，促进出口贸易持续发展。

［1］Loury G.Market Structure and Innovation［J］，Quarterly Journal of Economics，1979，93:395－410.

［2］Dasgupta P，Stiglitz J E.Uncertainty，Industrial Structure，and the Speed of R＆D［J］，Bell Journal of Economics，1980，11:1－28.

［3］Grossman G M，Helpman.Quality Ladders in the Theory of Growth.Review of Economic Studies［J］，1994，58:43－61.

［4］Brooks E.Why Don't Firms Export More?:Product Quality and Colombian Plants［J］.Journal of Development Economics，2006，80:160－178

［5］Hallak J C.Product Quality，Linder，and the Direction of Trade［Z］.NBER Working Paper，2006，No.10877.

［6］Hummels D，Klenow P J.The Variety and Quality of a Nation's Exports［J］.The American Economic Review，2005，95(3):704－723.

［7］刘伟丽.国际贸易中的产品质量问题研究［J］.国际贸易问题，2011(5):35－41.

［8］Hallak J C.Product Quality and the Direction of Trade［J］.Journal of International Economics，2006，68(1):238－265.

［9］Hallak J C，Schott P.Estimating Cross-Country Differences in Product Quality［Z］.NBER Working Paper，2005，No.13807.

［10］Johnson R C.Trade and Price with Heterogeneous Firms［J］.Journal of International Economics，2012，80(1):43－56.

［11］Benard A B，Jensen J B，Redding S J，Schott P K.Firms in International Trade［Z］.NBER Working Paper，2007，No.13054.

［12］Amiti M，Khandelwal A K.Import Competition and Quality Upgrading［Z］.NBER Working Paper，2009，No.15503.

［13］Pablo D F，Grossman G M，Helpman E.Income Distribution，Product Quality，and International Trade［Z］.NBER Working Paper，2011，No.15329.

［14］Khandelwal A K.The Long and Short of Quality Ladders［J］.Review of E-conomics Studies，2011，77(4):1450－1476.

［15］Petrin A，Warzynski F.The Impact of Research and Development on Quality，Productivity and Welfare［Z］.NBER Working Paper，2012，No.16700.

［16］Pula G，Santabarbara D.Is China Climbing Up The Quality Ladder? ［Z］.European Central Bank Working Paper，2011，No.1310.

［17］Melitz M J.The Impact of Trade on Intra-Industry Reallocations on Aggregate Industry Productivity［J］.Econometrica，2003，71(6):1695－1725.

［18］Helpman E，Melitz M J，Yeaple S R.Export versus FDI with Heterogeneous Firms［J］.American Economic Review，2004，94(1):300－316.

［19］Crozet M，Head H，Mayer T.Quality Sorting and Trade:Firm-level Evidence for French Wine［J］.Review of Economic Studies，2012，79:609－644.

［20］Berry S.Estimating Discrete-Choice Models of Product Differentiation［J］.The Rand Journal of Economics，1994，25:242－262.

［21］殷德生，唐海燕，黄腾飞.国际贸易、企业异质性与产品质量升级［J］.经济研究，2011(2):136－146.

［22］Bernard A，Jensen J，Schott P.Survival of the Best Fit:Exposure to Lowwage Countries and the(Uneven)Growth of U.S.Manufacturing［J］.Journal of International Economics，2006，68:219－237.

［23］汤二子，孙振.引入产品质量的异质性企业贸易模型及中国经验证据［J］.经济评论，2012(4):68－77.

［24］Hall R，Jones C.Why Do Some Countries Produce So Much More Output per-Worker than Others? ［J］.Quarterly Journal of Economics，1999，114:83－116.

［25］赵志耘，刘晓璐，吕冰洋.中国要素产出弹性估计［J］.经济理论与经济管理，2006(6):5－11.

［26］盛斌.中国工业贸易保护结构政治经济学的实证分析［J］.经济学(季刊)，2002(3):603－624.

［27］周申.贸易自由化对中国工业劳动需求弹性影响的经验研究［J］.世界经济，2006(2):31－95.

［28］沈利生，唐志.对外贸易对我国污染排放的影响［J］.管理世界(月刊)，2008(6):21－30.

［29］施炳展，王有鑫，李坤望.中国出口产品品质测度及其决定因素［J］.世界经济，2013(9):69－93.

［30］汤二子，李影，张海英.异质性企业、出口与“生产率悖论”:基于2007年中国制造业企业层面的证据［J］.南开经济研究，2011(3):79－96.

［31］熊杰.中国出口产品质量测度及其影响因素分析.浙江大学，2011.

［32］刘伟丽，陈勇.中国制造业的产业质量阶梯研究［J］.中国工业经济，2012(11):58－70.

［33］祝树金，张鹏辉.中国制造业出口国内技术含量及其影响因素［J］.统计研究，2013(6):58－66.

附表:国民经济分类标准(GB/T 4754－2011)与HS2002编码货号对应表

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