需求变化下中国进口种类增长福利效应测算——基于替代弹性混合估计方法

陶 宏 展

(东北大学 工商管理学院, 辽宁 沈阳 110169)

进口贸易是中国对外贸易的重要组成部分,改革开放以来特别是20世纪90年代中期以来,中国全面融入世界贸易体系,对外开放的深度和广度不断拓展,进口贸易飞速发展,1996年中国进口总额仅有1 388.3亿美元,2019年则达到20 784.1亿美元,增长了约14倍,从2009年至今一直是世界第二大进口国,取得了举世瞩目的成绩(1)数据来自1996—2019年中国统计年鉴。。与此同时,进口产品种类也经历了大幅增长,1996—2019年进口产品种类从68 535种上涨到146 065种,增长了1倍多(2)根据CEPII-BACI数据库原始数据计算。。另外,随着近年来全球贸易环境逐渐复杂化和对抗化,中国主动提出扩大进口,更加重视进口在满足国内消费者多样化偏好、深化供给侧结构性改革、扩大内需及改善贸易失衡等方面的作用,主动扩大进口成为中国对外开放的长期战略。

进口种类增长是垄断竞争框架下贸易利得的重要来源之一,探究进口种类增长引致的福利效应一直是各国经济学家关注的焦点问题。而传统估算方法在理论上假设消费者需求特征不发生变化,导致实际估算结果不能反映现实情况。那么,在放松这一假设后,即需求变化情形下中国进口种类增长引致的贸易福利效应究竟有多大?内在机制是什么?消费者从哪些产品和行业的进口中获利更多?

为了回答以上问题,借鉴Redding等[1]衡量家庭生活成本指数变化的精确价格指数和Soderbery[2]替代弹性混合估计方法,利用1996—2019年CEPII-BACI数据库中国进口产品数据,测算了需求变化情形下中国进口种类增长的福利效应。与已有文献相比,本文的边际贡献在于:第一,在理论层面推导了忽略需求变化会导致需求冲击偏差,厘清了需求变化情形下传统价格指数导致偏误的内在机制,进一步拓展和完善了需求变化情形下进口种类增长福利效应的理论估算模型。第二,利用混合估计方法直接估计了产品内种类间替代弹性,克服了标准估计方法可能导致的小样本偏差和低效性,提高了估计的准确性,并将两者估计结果进行了对比研究。第三,在理论模型基础上估算了1996—2019年中国进口种类增长福利效应,研究结论为中国实施扩大进口战略和构建双循环新发展格局提供了重要的经验证据和政策启示。

一、 文献综述

传统贸易理论强调分工和交换是贸易福利的来源,认为相对价格的变动会导致贸易双方获益。然而,新贸易理论指出在垄断竞争和消费者多样性偏好假定下,消费可行集的扩大即进口种类增长是国际贸易福利的重要来源之一[3-4]。相对于理论的丰富成熟,经验上估计进口种类增长的福利效应却发展相对滞后[5],Feenstra[6]及Broda等[7]在CES框架下提出了允许进口种类调整的精确价格指数,并给出了产品内种类间替代弹性的标准估计方法,构建了估算进口种类增长福利效应的可行理论框架。自此,国内外学者借鉴这一理论方法测算了不同国家进口种类增长引致的福利效应[8-12]。但该传统估算方法假设消费者偏好或产品质量保持不变,即假设消费者需求特征不变,可能会导致进口种类增长福利效应的估算偏差[13]。

针对传统估算方法可能导致的估算偏差,后来的学者分别在理论假设和估算方法上进行了拓展。随着产品质量成为消费者行为选择的一个重要维度,产品质量变化成为进口贸易福利效应分析中不可或缺的重要部分[14]。质量参数度量方法的改进使纳入质量变化的福利效应研究实现了可能[15]。Sheu[16]基于产品个体特征作为产品质量的代理变量研究了印度打印机行业带来的进口种类增长福利效应,但详细微观数据的可获得性限制了此方法的推广。Benkovskis等[13]则构建了一个经质量调整的精确价格指数以考察进口种类增长的福利效应,认为忽略产品质量变化会低估进口种类增长福利效应。国内研究如陈勇兵等[17]测算了纳入产品质量变化后中国1995—2011年进口种类增长引致的福利效应,发现忽视质量变化将导致精确价格指数被高估19.90%,质量提升引致的贸易福利为2011年GDP的3.68%。张永亮等[18]通过构建嵌套Logit模型修正了传统价格指数,发现由于质量升级获得的进口种类增长福利相当于2014年GDP的1.24%。

Redding等[1]研究认为消费者需求特征变化不仅包括产品质量升级和多样性偏好,还包括社会发展趋势、生活方式改变和产品知识获取等方面,最终会体现在终期的支出份额中。忽略消费者总体需求特征的变化,一方面导致理论和现实不相符;另一方面会使随时间变化的需求残差项进入模型,导致传统价格指数的估算出现偏差。放松需求不变假设后,Redding等[1]在CES模型框架中加入需求参数并推导了需求变化情形下的产品精确价格指数以及加总价格指数,随后证明了传统价格指数会导致需求冲击偏差(taste-shock bias),而精确价格指数可以使估算结果更加准确且贴近现实情况。徐小聪等[19]根据Redding等[20]提出的包含需求变化的统一价格指数,首次构建了需求变化情形下测算进口种类增长福利效应的理论模型,并估算了1995—2010年中国及其他9个国家进口种类增长的福利效应,研究发现需求变化情形下中国进口种类增长福利效应相比需求不变情形增加了0.94%,但并没有从理论上证明需求变化情形下传统价格指数导致的需求冲击偏差,而且在具体估算过程中,使用Broda等[7]估计的1994—2003年中国HS3位数替代弹性匹配HS6位数产品层面进行估计,也可能会导致估算结果出现偏差。

最后,产品内种类间替代弹性(the armington elasticity)一直以来是国际经济学领域的关键参数之一,决定了相对需求对相对价格的反应力度,对估算进口种类增长福利效应至关重要[21]。其标准估计方法是Feenstra[6]及Broda等[7]在进口需求和出口供给方程基础上,运用两阶段最小二乘法(2SLS)和格点搜索(grid search)估计的结构性方法。而Soderbery[2]利用蒙特卡罗分析方法证明了两阶段最小二乘法会因为样本期间较短导致小样本偏差,格点搜索会因为对离群观测值的过度加权而不能很好地识别离群双曲线导致偏差和低效性。因此,在标准估计方法的基础上使用混合估计方法,即有限信息极大似然法(LIML)和非线性有限信息极大似然法(NONLIML)相结合的方法估计替代弹性,利用LIML估计出“可行”弹性值,对“不可行”弹性值使用NONLIML方法进行最优化估计,可以克服标准估计方法可能导致的小样本偏差和低效性,能够获得更加准确的弹性值,是标准估计方法的改进[22]。

二、 理论估算模型

借鉴Redding等[1]及徐小聪等[19]的做法,在CES效用函数的基础上推导需求变化情形下的精确价格指数及加总价格指数。进一步地,为了更好地说明需求变化情形下进口种类增长引致的价格指数变化,对精确价格指数与Sato-Vartia传统价格指数进行对比,在理论层面推导出需求冲击偏差,厘清需求变化情形下传统价格指数导致偏误的内在机制。最后,得出价格偏误指数和进口种类增长福利效应的估算及分解公式。

1. 需求变化情形下精确价格指数

在同位偏好(homothetic preferences)假设下,CES效用函数设定为

(1)

其中,Igt表示t时期进口产品g的进口种类集合;φgvt为t时期产品g种类v的需求参数,且φgvt>0;Cgvt表示t时期产品g种类v的消费数量;σg为产品g种类间替代弹性,且σg>0。

式(1)所对应的单位成本函数为

(2)

其中,pgvt表示t时期产品g种类v的价格。

对式(2)利用谢波德引理,可得进口产品g种类v的支出份额为

(3)

其中,xgvt为产品g种类v的进口数量。

由式(4)可以看出,λgt和λg,t-1衡量了新进入种类和退出种类的影响,λgt随新种类的出现而降低,λg,t-1随原有种类的消失而增大。

(5)

其中,上标星号代表共有种类的变量值。

由式(2)和式(5),整理可得产品g的Redding-Weinstein精确价格指数为

根据式(6),设共有种类的精确价格指数对数形式为

其中,需求参数标准化形式为

将式(8)代入式(7),整理可得

(9)

将式(9)代入式(6),可得需求变化情形下产品g的Redding-Weinstein精确价格指数为

(10)

将式(10)的产品价格指数几何加总到进口产品总体价格指数,表示为

2. Sato-Vartia传统价格指数

当不考虑进口种类增长时,在同位CES偏好框架下时,产品g的Sato-Vartia传统价格指数:

(12)

将式(12)的产品价格指数几何加总到进口产品总体价格指数:

3. 需求冲击偏差

首先,将需求变化情形下共有种类精确价格指数与Sato-Vartia传统价格指数进行对比。

结合式(7)共有种类精确价格指数对数形式和式(13)理想对数化权重,整理可得

由式(12)可知,式(15)右边第一项为Sato-Vartia传统价格指数的对数形式,可得

其次,考虑加入进口种类调整项的需求变化情形下精确价格指数与传统价格指数的对比,利用式(16)、式(10)及式(12),可得

4. 价格偏误指数和福利效应公式

为了估算进口种类增长福利效应,还需要将进口产品总体价格指数加总到所有产品(进口产品和国内产品)的总体价格指数。具体地,将Sato-Vartia传统价格指数和精确价格指数分别加总到所有产品。

所有产品的总体价格指数表示为

(18)

其中,Pt,D为t时期复合国内产品的价格,ΠM表示进口产品总体价格指数,包括ΠRW和ΠSV。根据式(11)和式(14),将两种进口产品总体价格指数所对应的所有产品总体价格指数分别表示为PRW和PSV。ωt,D为国内生产部门的相应权重。权重ωt,M为两时期进口占GDP比重的对数平均:

(19)

其中,sMt表示t时期的进口份额。

根据Broda等[7]的研究,进口价格偏误指数为考虑进口种类进入和退出的进口产品总体价格指数与Sato-Vartia传统价格指数之比。当价格偏误指数小于1时,意味着传统价格指数高估了进口价格,进口种类增长会降低传统价格指数,即进口种类增长会导致贸易福利增加[8]。

结合式(11)和式(14)可得需求变化情形下进口种类增长引致的进口价格偏误指数为

(20)

结合式(18)和式(20)可得进口种类增长福利效应为

(21)

5. 福利效应分解公式

为揭示需求变化情形下进口种类增长引致福利变化的微观机制,借鉴陈勇兵等[8]、徐小聪等[19]及谷克鉴等[11]的做法,对中国进口种类增长引致的福利效应在HS6位数产品层面、ISIC2位数行业层面、BEC分类层面(包括SNA三大类和产品生产阶段)进行更为细致具体的分解,以期更直观地理解福利效应的来源。

(1) HS6位数产品层面分解

结合式(20)需求变化情形下的价格偏误指数和式(21)福利效应公式, 得到需求变化情形下进口种类增长福利效应在HS6位数分解公式为

其中,

为需求变化情形下的HS6位数产品g所带来的福利贡献。

(2) ISIC和BEC层面福利分解

首先,对福利效应在国际标准产业分类ISIC 2位数行业层面进行分解,了解福利效应的行业分布。其次,对福利效应在广义经济分类(BEC分类)的基础上按照国民账户体系(SNA)标准和产业阶段两个标准进行福利分解,了解福利效应具体体现在哪些产品大类和处在什么生产阶段。分解公式在式(22)的基础上进行分类加总,即对于某一行业或生产阶段k,需求变化情形下福利分解公式为

(23)

三、 替代弹性混合估计方法

借鉴混合估计方法,即有限信息极大似然法(LIML)和非线性有限信息极大似然法(NONLIML)相结合的方法估计替代弹性。混合估计方法可以有效更正标准估计方法可能导致的小样本偏差和格点搜索低效性。为了减少单位价值测量误差的影响,使用支出份额而不是消费数量来设定需求和供给函数。

首先,对式(3)支出份额进行对数差分可得需求方程:

Δlnsgvt=ϑgt-(σg-1)Δlnpgvt+εgvt

(24)

其中,ϑgt=(σg-1)lnPgt(φgt)/Pg,t-1(φg,t-1),εgvt=(σg-1)Δlnφgvt为误差项。

供给方程设定为

(25)

其中,ωg≥0为逆供给弹性,ψgt=-ωgΔlnEgt/(1+ωg),Egt=pgvtxgvt/sgvt为产品g的支出。δgvt=Δlnvgvt/(1+ωg)为捕捉技术因素vgvt的任何随机变化。

假设εgvt和δgvt相互独立,即E(εgvtδgvt)=0。为了消除ϑgt和ψgt,选取进口时间最长或进口价值最大的国家为基准国k,对式(24)和式(25)进行差分,可得:

其中,系数θ1g和θ2g为σg和ρg的非线性方程:

(29)

对式(28)进行LIML估计,求出θ1g和θ2g的估计值,依据其不同符号,利用以下公式求出σg和ρg的估计值。

(30)

(31)

四、 数据与特征事实

进口产品数据来源于1996—2019年CEPII-BACI数据库,由于CEPII-BACI数据库包含了每一个HS6位数产品层面的进出口国家、价值量、数量等双边贸易数据,是研究进口种类增长福利效应的较好样本。本文将产品定义为HS6位数层面,将种类定义为从某一特定国家进口的HS6位数产品。数据处理上删除了进口价值和数量为0和缺失的观测值,还利用2位数国际标准产业分类(ISIC rev.3)和广义经济分类(BEC),将S96、ISIC和BEC数据进行匹配并删除了不能匹配的数据,以便后续对福利效应进行分解。需要说明的是,一方面,能源类产品进口贸易额较大,另一方面测算样本时期较长,长期内能源产品(例如石油)的价格会相对比较稳定,所以并没有像陈勇兵等[8]和谷克鉴等[11]那样删除能源产品,这样能更全面地分析进口种类变化带来的福利影响。

表1汇报了1996—2019年中国进口种类增长的特征事实。从进口产品角度而言,1996年中国进口的HS6位数产品数目为4 916,2019年进口产品数目为4 683,进口产品数目不仅没有增长,反而有所下降。然而,进口产品种类数目却从1996年68 535种增长到2019年146 065种,增长了2倍多。每种产品平均进口种类数从1996年13.94种增长到2019年31.19种。同时,两时期共有HS6位数产品4 512种,共有产品在各年份的进口份额均超过了97%,2019年消失的产品数目为404种,种类数为3 389种,新增的产品数目为171种,种类数为3 190种。表1意味着中国进口贸易额的增长主要来源于每种产品进口来源地数量的增长,进口来源地的拓展和多元化是进口种类增长的主要因素。

表1 1996—2019年中国进口产品种类变化

五、 估算结果分析

1. 替代弹性估计结果及对比

表2 替代弹性混合估计方法估计结果

由于以往大多文献通常使用Broda等[7]依据标准估计方法估计的中国1994—2003年HS3位数产品替代弹性值,对比可以看出,本文混合估计方法估计的平均替代弹性8.670大于Broda等标准估计方法估计的平均替代弹性6.189,同时也略大于Kee等[23]估计的中国1988—2001年进口产品的平均替代弹性7.260,估计结果符合HS6位数替代弹性大于HS3位数替代弹性的理论预期,因为在更为加总的水平上估计的替代弹性趋向于更小,代表产品之间的可替代性较小,差异性较大,相对需求对相对价格不敏感,HS3位数产品替代弹性可能会掩盖种类数目的增加,低估实际价格的偏误[8]。

另外,当替代弹性超过一定临界值后,例如10或者20,则经典垄断竞争框架下产品种类变化对福利的影响就相对较小[7]。极端的情况是当σg→+∞,λ1/(σg-1)→1,即在完全竞争市场上,所有产品都是同质的,没有种类之分,实际价格等于传统价格,则进口种类变化带来的贸易福利为0,福利变化完全取决于进口产品的价格变化。就本文而言,由于4 724个产品平均替代弹性值为8.670,小于临界值10,表明中国进口种类增长对进口贸易福利有着较为重要的作用。

2. 价格偏误指数与福利测算结果及对比

为了估算价格偏误指数和进口种类增长的福利效应,需要对共有产品数据进一步处理。首先,根据式(4),为了计算某一产品的λ比率,需要保证该产品在两时期至少有一个共同的进口来源地,即Igt∩Ig,t-1≠Ø,删除了两时期交集为Ø的136种产品(占共有产品数目的3.01%)。其次,利用共有产品数据匹配4 724个替代弹性估计数据,删除了不能匹配的产品238种(占共有产品数目的5.27%)。经过处理,最终得到共有产品4 138种,共有种类49 628种。利用共有产品数据与Broda等[7]弹性匹配后,最终得到共有产品4 376种,共有种类51 595种。

表3列出了需求变化情形下两种替代弹性测算的相关指标结果。可以看出,λ比率中位数分别为0.946和0.956,均小于1,说明进口种类增长会降低价格指数。替代弹性中位数分别为2.709和3.593,低于临界值10,说明进口种类变化对贸易福利会产生重要的影响。需求冲击偏差平均值分别为0.447和0.138,说明支出份额权重和需求参数出现了正相关的机制力,需求冲击对贸易福利产生了正向的影响力。价格偏误指数和福利效应估算结果很好地阐释了以上三点。其中,需求变化情形下替代弹性标准估计方法估算的价格偏误指数为0.818,小于1,传统价格指数造成的向上偏误为18.155%,平均每年向上偏误0.756%,中国消费者由于进口种类增长而获得的福利相当于中国GDP的2.606%,即中国消费者将愿意支付2019年GDP的2.606%来获取比1996年范围更为广泛的进口产品种类消费。需求变化情形下混合估计方法估算的价格偏误指数为0.672,传统价格指数造成的向上偏误为32.755%,平均每年向上偏误1.365%,获得的福利相当于GDP的5.229%。由此可见,无论标准估计方法还是混合估计方法,忽略需求变化会严重低估中国进口种类增长的福利效应。从两种替代弹性估计方法的对比看,需求变化情形下混合估计方法与标准估计方法价格偏误指数相差14.60%,需求变化情形下混合估计方法估算的中国进口种类增长带来的福利效应更高,标准估计方法低估了进口种类增长带来的福利效应,两者福利差异为2.623%。由此可见,需求变化情形下替代弹性标准估计方法低估了中国进口种类增长的福利效应。

表3 1996—2019年进口价格偏误指数及福利效应测算

3. 进口种类福利分解结果分析

(1) HS6位数产品层面分解

根据式(22)计算需求变化情形下每一个HS6位数产品的福利影响,表4汇报了需求变化情形下增加福利最多的10种产品。增加福利排名第一的是“未烧结的铁矿砂及其精矿”,为1.118%,占需求变化情形下所有产品引致福利(5.229%)的21.38%。排名第二的产品为“电子电路:单片、集成、数字、金属氧化物半导体”,为0.589%,占比11.26%。排名第三的产品为“石油原油及从沥青矿物提取的原油”,为0.291%,占比5.57%。排名前十的HS6位数产品共使福利增加3.395%,占福利效应的64.93%。由此可见,中国进口种类增长对福利的正向作用主要集中在矿产品、高科技产品和能源产品,这与中国大规模基础设施建设、科技创新发展及消费者巨大生活需求的现状相吻合。从产品类型来看,增加福利排名前十名的HS6位数产品基本是中间品,只有“其他具有独立功能的机器及机器器具”为资本品。

表4 需求变化情形下增加福利排名前10的HS6位数产品 %

表5汇报了需求变化情形下福利减少最多的10种产品,减少福利排名第一的是“用于电气控制或配电的面板、控制台、桌子和其他底座”,使福利减少0.212%。排名第二的产品为“鞣制后的皮革(不包括全粒面和粒面)”,使福利减少0.132%。与增加福利排名前10的产品对比,减少福利排名前10的产品对福利的负向作用更小,呈现分散趋势,涵盖矿产品、化学制品、电气设备、车辆零部件等多个领域。从产品类型看,减少福利排名前10的产品中同样多为中间品。其中,消费品“摩托车(包括轻便摩托车)和脚踏车”,使福利减少0.114%,原因可能是国内各地禁摩政策的实施导致相关产品的进口需求下降。

表5 需求变化情形下减少福利排名前10的HS6位数产品 %

从表5可以看出,需求变化情形下中国进口种类增长引致福利增加的HS6位数产品较为集中,而福利减少的HS6位数产品较为分散,无论是增加福利还是减少福利的HS6位数产品大多为中间品,而消费品占比极低,从侧面说明中国“重生产轻消费”的进口模式[11]。

(2) ISIC和BEC层面福利分解

表6汇报了需求变化情形下增加福利排名前5的ISIC2位数行业层面分解结果。需求变化情形下,增加福利排名前三的行业分别是“金属矿的开采”“未另分类的机械和设备的制造”“无线电、电视和通讯设备和装置的制造”,福利增加分别为1.297%、1.272%、0.955%。排名前5的行业共使福利增加4.654%,占福利效应的89.00%,说明行业层面福利分布同样呈现集中趋势。

表7和表8汇报了福利效应BEC分类的分解结果。首先,如表7所示,需求变化情形下增加福利排名前五的BEC分类均为中间品和资本品,福利增加合计4.944%,占总福利效应的94.55%,说明BEC分类的福利效应主要集中在中间品和资本品。

表7 增加福利排名前5的BEC分类 %

表8 SNA三大类福利和生产阶段分解 %

其次,将需求变化情形下进口种类增长的福利效应根据BEC分类官方文件将产品依照SNA三大类和产品生产阶段进行分解,如表8所示,结果进一步说明了需求变化情形下进口种类增长的福利效应集中在中间品和资本品,两者合计占总体福利效应的九成以上,而消费品占总体福利效应的比例非常低。另外,从产品生产阶段分解来看,中间品带来的福利效应集中在初级产品和半成品,说明中国已经在生产制造环节上深度融入全球价值链,但仍处在较低水平。进口的初级产品和半成品以及配件和零部件等产品虽然被用于生产最终消费品,但是中国消费者对进口种类增长引致的贸易福利直接感知较低,进一步说明了中国“重生产轻消费”的进口模式。

六、 研究结论和政策启示

通过构建需求变化情形下进口种类增长福利效应理论估算模型,并结合替代弹性混合估计方法,测算了需求变化情形下1996—2019年中国进口种类增长引致的福利效应。研究结论主要有:第一,忽略需求变化会严重低估中国进口种类增长的福利效应。第二,1996—2019年,需求变化情形下,混合估计方法测算的进口种类增长福利效应相当于GDP的5.229%,而标准估计方法低估进口种类增长福利效应达到GDP的2.623%。第三,福利分解显示,HS6位数产品层面和ISIC2位数行业层面均呈现集中趋势;BEC分解表明中国“重生产和轻消费”的进口模式依然明显。

基于研究结论,提出以下四点政策启示。第一,中国“重视出口,忽视进口”的贸易模式需要转变,要继续推进进口贸易自由化便利化改革,从进口产品种类多样化和地区多元化获得更多的贸易利益,更加重视进口种类增长在满足国内消费者多样化偏好、深化供给侧结构性改革、扩大内需及改善贸易失衡等方面的积极作用。第二,在实施扩大进口战略时,还应关注消费者对进口产品种类的需求偏好变化,根据消费者日益升级的消费需求及时调整进口产品及进口方向。第三,中国虽然已经在生产制造环节上深度融入全球价值链,但仍处于较低水平。要在新一轮技术竞争中脱颖而出,还需扩大高精尖技术产品进口,同时加强关键技术如数字化、智能化制造模式科研力度,增强对生产链及供应链关键环节的控制能力。第四,中间品的大量进口会使消费者对进口福利的直接感知较低,要逐渐改变“重生产和轻消费”的进口模式,在以后的进口产品构成中,逐步提高与消费者生活需求密切相关的消费品进口占比,进一步挖掘消费品领域的进口福利潜力,使民众更多地享受到进口种类增长带来的福利,可以有效拉动内需,对构建双循环新发展格局具有重要的促进作用。