汇率制度改革、实际汇率与工业产业升级关系研究

赵华春 Jeffrey Forrest

（1.江西师范大学 财政金融学院，江西 南昌 330026；2.School of Business,Pennsylvania State System of Higher Education,Slippery Rock University,PA 16057,USA）

0 引言

近十多年来，我国工业得到了快速地发展，工业总体水平大幅提升,如国家统计局统计数据显示，2016年我国工业增加值达到24.8万亿元。工业的快速发展，不仅为我国国内经济作出了巨大贡献，而且也成为世界经济发展的一支重要力量。但工业在快速发展过程中存在着根本性的问题，具体体现在能源消耗大、污染严重，产品附加价值不高，产业结构不合理。这种以依靠能源资源的高投入、高消耗拉动的粗放型高增长，不断增加对资源环境的压力，资源浪费现象、空气污染、水污染比较严重，难以长期坚持[1]。产业转型升级问题迫在眉睫。

与此同时，随着我国金融体制改革的不断深化，人民币汇率市场化已不可阻挡地引起了企业经营环境的巨大变化，因此，我国企业将不得不直面汇率变动所带来的汇率风险。可以说，人民币汇率制度改革与产业转型升级，是我国当前社会经济发展过程中的重大问题，厘清人民币汇率与产业升级之间的影响机制，平衡人民币汇率与产业创新之间的关系，将极大影响我国产业转型升级的进程，具有重大的理论价值与现实意义。

目前，学术界关于产业升级，大部分研究集中在两大方向：一是产业升级的路径与机理的研究，如 Grossman 和 Helpman[2]、 Aghion 和 Howitt[3]、Hidalgo等人[4]、Hausmann和Klinger等都做了大量的研究。二是产业升级与其他社会经济变量之间关系的研究，如 Annalee 等人[5]、Schmitz和 Nadvi[6]、Tsu Lung Chou等人[7]。而产业升级与其他社会经济变量之间关系的研究，大多数学者主要集中在产业升级与就业率、GDP、教育投入、金融发展、技术进步、互联网发展等关系的研究，关于产业升级与汇率、汇率制度改革之间关系的研究，相对于其他研究成果，还处于起步阶段，特别是产业升级与汇率制度改革关系的研究，基本还是一个空白。

关于汇率与产业转型升级之间关系的研究，国外学者已开展了部分研究，如Porter[8]从企业的角度对货币价值对产业的影响进行分析，发现一旦本币价值上升，同类的国外产品相对便宜，为了占有市场，企业有加快创新、升级的趋势。Harris[9]研究了加拿大汇率变动与生产率之间的关系，通过研究发现无论是长期还是短期，实际汇率对生产率、产业升级都存在影响。Tang[10]以加拿大为样本数据来源，构建了相关的理论模型，发现一旦货币升值，企业会采取吸收新技术的方法提高生产率，提高竞争力。

国内学者关于汇率与产业升级之间关系的研究，只有少数几个学者作了部分的研究。如Fung[11]通过研究发现，本币升值会引起企业破产，其对企业销售和生产率、产业升级的最终影响取决于出口和国内销售净变化。如徐涛等人[12]认为，行业实际汇率升值不能提升资本密集型制造业的技术水平，但对劳动密集型制造业技术进步，能够起到推动作用。余静文[13]通过研究发现，人民币实际有效汇率提高1%，出口企业新产品产值占工业总产值比重将会提高0.098%，新产品产值提高幅度为2.36%。人民币升值引起的市场竞争加剧促进了企业创新，从长期来看，有助于产业结构升级和经济增长模式的转型。

本研究在前人基础上，在厘清货币价值对产业升级影响机制的前提下，构建数学模型，运用计量方法对人民币汇率的变化及人民币汇率制度改革对我国工业转型升级的影响作具体深入地分析。

1 汇率、汇率制度改革与产业升级影响机制及理论模型

从购买力平价理论来看，一国货币汇率变化，势必影响国内外相对价格的变化。具体来讲，在其他条件不变的情况下，如果一国货币升值，汇率上升，国外产品相对价格下降，抑制国内产品出口；货币贬值，汇率下降，国外产品相对价格上升，刺激国内产品出口。具体到人民币与我国产业的关系，如果人民币升值，汇率上升，我国产业产品相对国外产业产品价格上升，产业产品出口受到负面影响。在此情况下，各个产业要继续占有海外市场、扩大出口，势必有创新发展、转型升级的内在需求。在产业转型升级成功之后，产业产品又将大量出口，创收外汇，产生了巨额的外汇顺差，迫于政治与经济压力，人民币又将有升级的趋势。人民币汇率与产业的转型升级将进入下一轮循环。

为了模型构建的方便，本研究假设厂商所有产品均为出口产品①厂商有些产品为内销，只能表明汇率、汇率制度改革的变化对厂商产业升级影响程度有所下降，但作用的机理不变。；同时，参照Bernstein与Mamuneas[14]、Lee 与 Kim[15]等人的做法，将所有的资本用途分为两类：技术更新与生产制造。因此，厂商实现利润最大化的函数如下：

上式中，∏t为厂商利润，Yt为实际产量，Kt为资本投入，Lt为劳动量投入，而CACt为资本调整成本，qt为名义汇率，PF，t产品的国际市场价格，r是资本的实际利率，w为实际工资率。假设厂商所有的产品均出口外销，且假设厂商的国内价格是常数 1，则 qtPF，t为实际汇率，用 reer表示。 由于外界强力因素会对时间序列的走势会造成实质性影响[16-17]，汇率制度改革对于汇率时间序列的影响不可忽视，故上式可以表示为：

上式T为汇率制度改革虚拟变量，当其他因素没有发生变化时，当本币升值，将会使厂商的实际利润减少。

考虑厂商的道格拉斯生产函数：

显然，对于一个厂商而言，原始研发的资本（KM，t）与当年研发投资（KR，t）总和应该当等于当年用于研发的资本存量（Kt），即：

而厂商的总资本等于生产制造资本投入与技术更新投入的总和，如下式：

It为技术投入存量。厂商投资建场完成后，如果要进行更新、改造等，显然会产生调整成本；调整成本包括两块，一是资本调整成本、二为劳动调整成本。而一般学者认为，劳动调整成本要比资本调整成本小得多[20]，因此，只考虑资本调整成本。根据Chakrabarti[21]研究发现，资本调整成本，可以表示如下：

其中，IR，t为技术更新投资，KM，t、LM，t含义如上，σ为参数。上式即表明，在资本总量一定的情况下，资本调整成本可表示为资本－劳动之比与技术更新投资的函数。

将以上相应各式代入（2）式，到当厂商利润最大化时，可以得到（2）式的一阶欧拉方程：

从上式可以看出，产业升级能力确实受实际汇率与汇率制度改革的影响，但其影响的过程是复杂的。

2 指标处理及数据描述性统计

2.1 人民币汇率

运用人民币实际汇率作为代理变量，人民币实际汇率分两步计算，首先计算人民币双边实际汇率，公式如下：

其中，reerit是人民币双边实际汇率，neri，t是人民币双边实际汇率，所有汇率均直接标价法表示。 CPIi，t是中国的消费者物价指数，CPIc，t是贸易伙伴国的消费者物价指数。

其次，在计算人民币双边实际汇率reerit的基础上，计算人民币实际汇率。人民币实际汇率是以我国与不同贸易伙伴国之间的贸易量为权重，以双边实际汇率为变量进行加权平均而得，具体公式如下：

其中，wi，j，t为我国与不同贸易伙伴国之间的贸易量，reerit为双边实际汇率，exrj，t为人民币实际汇率。

2.2 产业升级

选取工业产业作为研究对象，选择其中的轻工业、重工业作为具体研究对象。由于衡量产业升级的指标较多，此处借鉴阳立高的做法，产业升级的计算方法如下：

其中Si，t为产业（具体而言是内资工业、外资工业以及制造业）在t时间占到工业总产值的百分比，用S1、S2分别代表轻工业、重工业升级水平。

2.3 人民币汇率改革

考虑到人民币汇率改革的影响作用，以三次汇改，即2005年7月21日宣布实行有管理的浮动汇率制度的改革、2012年4月21日将银行间外汇市场人民币汇率浮动区间从±0.5%扩大到±1%、2014年3月17日将人民币兑美元日浮动区间由1%扩大到2%；由于2015年时间点离样本时间终点时间太近，故只用两个虚拟变量来衡量样本时间段汇率体制的改革，即以2005年与2012年两个时间点构造以汇改为自变量的虚拟变量，分别用T1、T2表示。

研究所有数据均为年度数据，样本时间段为1991～2018，数据均来自于《中国统计年鉴》、世界贸易组织数据库、IMF数据库。为了不失一般性，在消除季节性变动后，对所有数据取自然对数处理。所有变量的描述性统计如表1。

3 计量模型

3.1 EG二步协整

对于存在单位根的不稳定的时间序列，传统的处理方法就是对变量的时间序列进行差分处理，从而得到平稳的时间序列。但是，差分以后的变量的经济含义已经与原始变量的经济含义不同，且有时候很难对差分后的变量的经济含义作出解释；因此，在大部分情况下，一般仍希望使用原始时间序列进行分析。协整的基本思想就是，如果多个单位根序列拥有 “共同的随机趋势（common stochastic trend）”，那么，可以对这些不稳定的变量作线性组合而消除此随机趋势。

表1 变量的描述性统计

对于EG二步协整，具体的做法是，第一步，先对具有同阶单整的时间序列变量最小平方回归；第二步，再对上述回归方程中的残差进行ADF平稳性检验，如果残差检验结果是平稳的，则表明变量之间存在长期稳定的协整关系，反之，变量之间不存在协整关系。

3.2 ARCH与GARCH模型

则上式称为 GARCH（p，q）模型。

4 实证结果分析

4.1 人民币汇率与产业升级关系分析

为了不失一般性，先对人民币汇率与产业升级两变量之间的关系进行实证分析。根据传统做法，先对相关变量的稳定性进行检验，检验方法为ADF单位根检验法。检验结果如表2。

从表2的结果可以看出，时间序列lqgy、lzgy、lreer时间序列均为不平稳序列，存在单位根，对于不平稳序列，为了避免“伪回归”的出现，不能够直接对其进行回归，但可以在满足协整条件的基础上，进行协整分析。协整的一个前提是各个时间序列是否为同阶单整。故在各个变量原始时间序列均为不平稳序列基础上，继续分析其一阶差分，从其一阶差分平稳性检验结果来看，所有的变量一阶差分均为平稳序列，也就是所有的变量均为一阶单整，满足协整分析的前提条件，但变量之间是否真的存在协整关系，还要进行相应的检验。

本研究运用Engel和Granger1987年提出的基于残差平稳性检验的EG二步协整法对轻工业、重工业与人民币实际汇率变量之间是否存在协整关系进行检验。

首先，分别直接以轻工业、重工业为因变量，人民币实际汇率为自变量进行最小二乘法回归，建立回归方程，具体运算结果如表3。

表2 变量的单位根检验

表3 人民币汇率与产业升级变量回归结果

其次，检验上述方程中的残差是否平稳。根据EG二步协整法，上述两方程是否存在协整关系，还需检验各个方程的残差是否是平稳的，如果回归残差是平稳的时间序列，上述协整关系存在；反之，协整关系不存在。

最后，运用ADF检验方法检验方程1的残差，残差序列的单位根检验结果显示，ADF值为-2.1604，在5%的显著性水平下，是平稳的时间序列。同样，用ADF检验方程2的残差平稳性，ADF值为-2.0637，也表明方程2的残差是平稳的时间序列。

上述两方程残差检验结果均显示，重工业与人民币实际有效汇率、轻工业与人民币实际有效汇率之间均存在长期稳定的均衡关系，即存在协整关系。从回归系数可以看出，人民币实际有效汇率对轻工业产业升级与重工业产业升级均有正向影响，即表明，人民币实际有效汇率的上升有助于促进产业升级。

4.2 考虑汇率制度改革下的人民币汇率与产业升级关系分析

基于前文对轻工业产业升级、重工业产业升级与人民币实际汇率的关系进行分析的基础上，继续进行深入分析在考虑人民币汇率制度改革情况下，人民币汇率与产业升级的关系。

在样本所属时间段内，我国共进行了三次较大的汇率制度改革，考虑到最后一次汇率制度改革离样本最后时间点距离太近，故只考虑前两次汇率制度改革，即2005年7月21日宣布实行有管理的浮动汇率制度的改革与2012年4月21日将银行间外汇市场人民币汇率浮动区间从±0.5%扩大到±1%的改革，分别以2005年与2012年构造虚拟变量，以汇率制度改革构造的虚拟变量为外生变量，加入协整方程。两个协整方程的最终结果是以2012年4月21日实行的汇率制度改革变量的系数不显著，故从协整方程中剔除这一虚拟变量，最终回归结果如表4。

表4 考虑汇率制度改革下的人民币汇率与产业升级变量回归结果

同样，根据EG二步协整，分别检验两个回归方程残差的平稳性，ADF值为-3.8557与-3.8110，两个残差序列均在1%水平下显著，表明轻工业产业升级与人民币汇率、重工业产业升级与人民币汇率确实存在协整关系。

基于上述分析，继续对两个协整方程的残差序列的条件异方差（ARCH检验）问题进行检验，检验结果如表5。

从上表的两协整方程检验结果来看，无论是方程1还是方程2不能拒绝存在在条件异方差的原假设。通过ARCH模型与GARCH模型消除协整方程中的条件异方差问题，重新回归的结果如下：

表5 残差序列条件异方差检验结果

重新检验协整方程的条件异方差，检验结果如表6。

表6 残差序列条件异方差检验结果

检验结果显示，无论是协整方程1还是协整方程2均已消除条件异方差现象，表明两协整方程较为理想。

从方程1与方程2的回归结果来看，人民币实际有效汇率的上升会给产业升级带来正向影响，且对轻工业产业升级的影响最大。同时，汇率制度改革也对产业升级产生积极影响，表明相对宽松的汇率制度有助于我国产业升级。

4.3 考虑汇率波动、汇率制度改革下的人民币汇率与产业升级关系分析

通过上述分析可知，汇率的变化会造成产业升级水平的变化，且汇率的变化会给产业升级带来正向影响，且从相对固定的汇率制度向相对宽松的汇率制度的改革也有助于产业升级。

但前文所述，仅考虑了汇率水平变化对产业升级水平的影响，对汇率波动的变化能否给会产业升级造成影响情况未加考虑。因此，在上述两协整方程中，分别加入反应汇率波动的变量。本研究运用tramo/Seats方法剔阶人民币实际汇率时间序列中的趋势要素、循环要素、季节要素后的不规定要素作为反映汇率波动变化的代理变量，与汇率制度改革一起作为外生变量，加入协整方程中，如下：

检验两协整方程的条件异方差，检验结果如表 7。

检验结果显示，两个协整方程均无异方差现象，协整方程整体效果良好。

从上述两协整方程的系数来看，人民币汇率的变化对轻工业产业升级与重工业产业升级均有正向影响，表明我国企业有运用产业升级的手段抵消人民币汇率变化造成市场份额占有率的不利影响。从两个协整方程中人民币汇率变量系数大小来看，人民币汇率的变化对轻工业产业升级造成的影响要大于重工业产业升级的影响，这主要的可能原因是我国出口是以轻工业产品为主造成的，如2016年，我国轻工业产品进出口总额7008.4亿美元，出口额5687.9亿美元，贸易顺差达到4367.4亿美元之多。

表7 残差序列条件异方差检验结果

从汇率制度改革系数可以看出，从相对固定的汇率制度改革为相对浮动的汇率制度，产业升级加速；同时，从汇率波动这一变量的系数可以看出，汇率波动幅度越大，产业升级的速度越快，这也进一步印证汇率变动对于产业升级有正向影响、出口企业有通过产业升级规避汇率风险的可能。

5 主要结论

厘清人民币汇率与产业升级之间的作用机制，剖析人民币升值与产业升级之间的关系，可以为政府部门更加科学地制定和调整汇率制度与产业政策提供理论依据，统筹人民币汇率改革与产业升级之间的关系，使我国产业创新发展与人民币汇率制度改革能够有条不紊地进行，从而促进我国经济能更加健康地运行。鉴于此，本文构建了人民币实际汇率、汇率制度改革与产业升级之间的数学模型，运用计量方法对我国1991年以来的轻工业产业创新、重工业产业创新以及人民币实际汇率、人民币汇率制度改革等进行了量化分析。从实证研究的结果中，本文得出以下的结论：

第一，从协整分析来看，轻工业产业升级与人民币实际有效汇率、重工业产业升级与人民币实际有效汇率均存在长期均衡关系。从协整系数的方向来看，可以看出，人民币实际有效汇率的增长会对轻工业产业升级、重工业产业升级会造成正面影响，也就是说，人民币实际有效汇率的增长提升了轻工业产业升级、重工业产业升级的水平，提高其创新能力。从协整系数大小来看，轻工业产业升级受人民币实际有效汇率的影响比重工业产业升级受人民币实际有效汇率的影响更大，这主要是由于我国出口产品以轻工业产品出口为主的贸易结构造成的。

第二，从外生变量，即我国汇率制度改革这个虚拟变量系数来看，我国汇率制度从相对固定汇率制度到相对浮动汇率制度对于产业升级会产生了积极的影响，提高我国产业升级水平，

第三，从协整方程中汇率波动外生变量来看，汇率波动对于轻工业产业升级、重工业产业升级都会造成正面影响，这也再次验证了相对宽松的、富有弹性的汇率制度改革，对于产业升级会产生积极影响。

从实证结果来看，相关部门在制定人民币汇率制度时，既要充分考虑到人民币汇率上升对其它国内经济变量，如就业率产生的负面影响，又要兼顾我国产业升级与产业创新战略、促进我国产业转型升级的发展。本研究根据研究结果，提出以下几点建议：第一，人民币汇率制度的改革应该充分考虑各个产业的本身特征。由于不同产业升级在人民币升值过程中的表现不同，相关部门进行人民币汇率制度改革设计时，既要充分考虑不同产业升级受人民币汇率制度改革的影响差异，又要考虑国家对不同产业升级存在轻重缓急的战略规划，通盘考虑，综合平衡，使人民币汇率制度改革有条不紊进行的同时，也使我国不同产业升级能符合国家战略规划的要求。第二，充分利用产业贸易结构的不同，化解人民币名义汇率的变化所带来的负面影响，促使人民币升值造成的不利影响转化为有利条件。当前我国经济环境的较为严峻，我们既要保证中国产品尽量走出去，为我国经济改革争取更多的有利因素；又要兼顾人民币实际汇率对产业升级影响产生的积极影响，促进我国产业升级发展。